Допущено к защите

зав. кафедрой ТПХ и ПП Растениеводства

доктор с.-х. наук, профессор

_____________________ Николаев Е.В.

«____»_______________2010г.

ЦЫБА НЕЛЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ БАЗУДИН И ВИТАВАКС НА МИКРОФЛОРУ И ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ

Специальность 6.13.0100 - «Агрономия»

Квалификация - технолог по агрономии

Руководитель

к. биол. наук, доцент Баглаева Л.Ю

Консультанты по экономической части

к.э. наук, доцент Маслич Е.А

по охране труда к. с.-х. наук, доцент Клиценко Г.Г

Нормоконтролер

к. с.-х. наук, доцент Письменный В.Д

Симферополь 2010г.

Введение

Система защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней представляет собой довольно сложную технологию и обеспечивается тщательным соблюдением комплекса мероприятий. Многочисленные вредные макро- и микроорганизмы приводят к потере около 30% растениеводческой продукции, а в периоды вспышек размножения вредителей, развития болезней и при значительном засорении посевов сорняками, недобор продукции может превышать 50%. Зерновым колосовым культурам в Украине наносят ущерб свыше 100 видов насекомых, три вида клещей, два -- нематод, а также разнообразные грызуны. Кроме того, существенный вред приносят свыше 20 болезней, возбудителями которых являются различные микроорганизмы [5].

Корневые гнили распространены практически во всех зонах выращивания зерновых культур. Наибольший вред наносится пшенице и ячменю, в меньшей мере поражаются рожь и овёс [12]. Гнили становятся одними из наиболее распространенных заболеваний зерновых культур, не уступая головневым болезням.

Традиционно используемые агрохимикаты для защиты растений даже при научно обоснованном применении вместе с существенным повышением продуктивности посевов сельскохозяйственных культур, в большинстве случаев отрицательно влияют на окружающую среду, на людей, растительные и животные организмы, почвенный покров и водные ресурсы.. Поэтому чрезвычайно важно установить возможность замены химических препаратов альтернативными экологически безопасными средствами.

В последние годы в агротехнологиях растет доля применения препаратов биологического происхождения - как для снижения химической нагрузки на поля, так и для уменьшения себестоимости продукции. Мировой опыт показывает - биопрепараты в значительной степени могут и в настоящее время практически уже начинают теснить дорогие химические пестициды, а выращиваемая продукция при этом становиться экологически безопаснее.

Негативную роль в снижении урожая зерновых культур играют болезни, передающиеся семенами. Наиболее вредоносными являются головневые заболевания, корневые гнили, альтернариозы [4]. Они значительно снижают урожай и качество продукции.

Потери урожая от головни составляют 30% и более. Кроме прямого недобора урожая, грибные болезни вызывают скрытые потери, общий вред от которых в 4-5 раз превышает прямые. Гнили поражают подземные части растений, узел кущения и стебли в нижней части вызывают гибель растений или продуктивных стеблей, отставание в росте, щуплость зерна в колосе, полегание. По данным краевой СТАЗР, в 2005 году 28% семенного материала, предоставленного на фитоэкспертизу, было заражено твердой головней. Корневыми гнилями было поражено свыше 50% обследованной территории. Для борьбы с этими вредоносными заболеваниями проводят комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических и защитных мероприятий. Ведущее место принадлежит химическим средствам защиты растений. Выбор протравителя зависит от результатов фитоэкспертизы семян, которая дает четкое представление о видовом составе патогенов и степени зараженности каждым из представленных видов. Так как мы зачастую имеем дело не с одним, а с комплексом возбудителей, то важен подбор протравителя широкого спектра действия.

В связи с изложенным выше было предпринято настоящее исследование, целью которого являлось изучение влияния экологически относительно безопасного фунгицида витавакс и инсектицида базудин на прорастание и микрофлору семян озимого ячменя. Использование витавакса в качестве протравителя семян пшеницы изучалось ранее, данные по ячменю в литературе отсутствуют. Базудин применяется для обработки посевов зерновых, использование его для предпосевной обработки семян ранее не изучалось.

1.Обзор литературы

1.1 Теория хранения семян

Для закладки на хранение необходимы семена с высокой жизнеспособностью, они должны быть I класса посевного стандарта. Семена, которые обладают с низкой энергией прорастания, всхожестью, пораженные патогенной микрофлорой, не стойки в хранении. Высокой стойкостью к хранению обладают семена, которые формировались при благоприятных метеорологических условиях.

При некачественной уборке урожая, особенно при влажной погоде, семена теряют свои биологические достоинства, за счет этого снижается всхожесть ячменя. К моменту уборки ячмень имеет большую разнокачественность и требует раздельной уборки. Все семена после уборки несут на своей поверхности микроорганизмы. При влажности семян на уровне или выше критической, начинается рост и развитие микроорганизмов. Микроорганизмы внедряются во внутренние ткани семени, поражают его и не только разрушают клетки, но и убивают зародыш. Даже при вялом плесневении, особенно в период послеуборочной обработки семян, приводит к полной потере всхожести семян в процессе их хранения. Семена, которые закладываются на хранение, должны иметь влажность на 2-3% ниже критической.

Режим хранения семян: Семена при благоприятных условиях могут сохранять свои посевные качества на длительное время. Для этого необходимо такие условия как : влажность и температура семян. Чем ниже влажность и температура, тем, дольше сохраняют семена способность к прорастанию. На регуляции влажности и температуры базируются режимы хранения семян: 1) в сухом и 2) охлажденном состоянии.

1.2 Покой семян

Покой семян - это состояние семян, позволяющее сохранять свою жизнеспособность, при котором отсутствует возможность к прорастанию. Главными факторами, которые влияют на долговечность и хранение, являются температура, влажность и содержание кислорода в газовой среде.

Эти же факторы ингибируют или активизируют деятельность микрофлоры, в частности, плесеней, которые заражают семена в процессе уборки и хранения и называются соответственно «плесенями хранения». Чрезвычайно трудно было установить, что именно заражение семян плесенями хранения является непосредственной причиной снижения их всхожести [26].

Некоторые виды семян, в частности семена бобовых, заключенные в бобы, можно получить не зараженными плесенями. Если при уборке отбирать созревшие кукурузные початки, явно свободные от грибной инфекции, вручную выделять из них семена и немедленно высушивать, заражение плесенями не происходит.

Активизация развития плесеней хранения происходит на семенах, если их влажность составляет 70-90%. Свободная вода отсутствует, поэтому фунгициды, эффективность которых зависит от растворимости в воде, в этих условиях могут не оказать никакого действия.

Влияние плесеней хранения на семена обычно развивается в следующей последовательности: 1) снижение всхожести; 2) изменение цвета; 3) образование микотоксинов; 4) самосогревание; 5) плесневение и слеживание семян; 6) полное разложение.

Для сохранения качества зерна и семян, заложенных на хранение с высокой влажностью, применяется охлаждение. В районах с холодной зимой для снижения температуры во всей зерновой массе достаточно применять активное вентилирование и таким образом можно очень эффективно хранить зерно с высокой влажностью в течение зимы и в начале весны.

1.3 Эпифитная микрофлора растений и семян

Микроорганизмы, развивающиеся на поверхности растений, получили название «эпифитов». Микробы-эпифиты не паразитируют на растении, а растут за счет нормальных выделений его тканей и имеющихся на поверхности растений набольших количеств поверхностных органических загрязнений (пыль и т.д.).

Существование эпифитных микроорганизмов на здоровом растении в значительной степени связано с климатическими условиями. При благоприятных условиях, при влажной погоде, количество эпифитных микроорганизмов значительно возрастает, а в сухую, наоборот, уменьшается.

Состав и микробное число эпифитной микрофлоры растений зависит и от природы этих растений. У видов, имеющих более интенсивное выделение продуктов обмена клеток, может быть более богатая и разнохарактерная микрофлора.

Наряду со стеблем, листьями и другими надземными органами растений микроорганизмы поселяются и на зерне, исключение составляет зерно, плотно закрытое плодовыми или семенными оболочками, вроде стручков бобовых. В подобных случаях до момента раскрытия оболочек зерно остается практически лишенным микрофлоры [26].

В процессе развития растений происходит накопление микрофлоры на поверхности всех их частей. Отмечалось значительное нарастание численности микробов к периоду полной зрелости. При обмолоте зерна происходит существенное загрязнение его микроорганизмами.

Транспортировка к зернохранилищу зерновой массы приводит к накоплению микроорганизмов. При этом загрязненные транспортные средства и тара могут являться не только источником безвредных сапрофитных микробов, но и некоторых видов патогенных микробов. В некоторых случаях зерно таким образом загрязняется также и клещами. Поэтому недопустимо использовать для транспорта зерна грязные машины, вагоны тару и т.д.

На семенах всех растений преобладают неспороносные палочки из рода Pseudomonas. Особенно в большом числе здесь обнаруживается Ps. Herbicola. Преобладание этой бактерии в микробном ценозе зерна служит показателем его хороших качеств. При всевозможных пороках этот микроорганизм вытесняется другими. Нередко на зерне может быть найден Ps. fluorescens, дающий флюоресцирующие колонии. Из других бактерий на зерне встречаются микрококки (Micrococcus luteolus и др.), молочнокислые бактерии (Bact.levans и т.д). Среди молочнокислых бактерий зерна могут быть найдены как возбудители гетероферментативного молочнокислого брожения, так и организмы, вызывающие гомоферментативный процесс (Thermobacterium cereale и др.).

Помимо указанных основных групп бактерий, на зерне встречаются и другие разнообразные представители бактериального мира, попадающие на зерно с пылью и переносимые насекомыми. На поверхности зерна они сохраняются в пассивном состоянии и поэтому их численность здесь невелика. К отмеченной категории бактерий можно отнести маслянокислых бактерий (Bac.cereus, Bac.mesentericus, Bac.subtilis и т.д) [9,26].

Эпифитная грибная микрофлора зерна не столь многочисленна. В ее составе встречаются виды рода Penicillum, которые нередко доминируют. Род Aspergillus представлен на здоровом зерне менее обильно. В зерне южного происхождения роль грибов рода Aspergillus возрастает. Часто встречается на семенах озимого ячменя Alternaria alternatа (Альтернария чередующаяся) - возбудитель черного зародыша, или альтренариоза, зерна злаков. Поражает зерно озимого ячменя в период созревания [4]. Особый вред наносит гриб физиологически недозрелым семенам, которые формируются при повышенной влажности и температуры в период созревания [11]. В работе А.Ф. Коршуновой отмечается, что нет оснований считать альтернариоз заболеванием семян. Однако, при нарушении условий хранения семян альтернариоз может вызвать плесневение и снижение посевных качеств.

Эпифитная микрофлора зерна находится на его поверхности и не проникает в живые ткани. В случае грибных или бактериальных заболеваний возбудители болезни могут внедриться в зерно, которое при использовании в качестве посевного материала становится источником распространения инфекции. Состав грибной микофлоры семян растений влияет на посевные качества семян и может служить показателем их здоровья.

1.4 Изменение микрофлоры зерна при различных условиях хранения

1.4.1 Продолжительность существования микроорганизмов в зерновой массе

При хранении зерновых масс в течение длительного, а иногда и короткого времени микрофлора их может изменяться .Уменьшается или увеличивается общее количество микроорганизмов, изменяется их видовой состав. Характер этих изменений зависит от состояния зерновой массы и факторов окружающей среды, т.е. условий хранения.

Если в зерновой массе нет благоприятных условий для активной жизнедеятельности микроорганизмов, то обычно по мере удлинения срока хранения наблюдается общее снижение численности ее микрофлоры и меняется процентное соотношение между различными видами микробов. Последнее объясняется разной степенью их выживаемости в зерновой массе в неблагоприятных для развития условиях.

На состояние микрофлоры зерновой массы влияют следующие основные факторы: ее общая средняя влажность и влажность отдельных компонентов (основного зерна, примесей и воздуха межзерновых пространств),температура зерновой массы и степень ее аэрации, целость и состояние покровных тканей зерна, количество и видовой состав примесей.

Остальные факторы (реакция среды, свет и др.) в применении к зерновой массе имеют второстепенное значение. Это объясняется прежде всего специфическими особенностями зерна как субстрата и методами его хранения. Нормальное по качеству зерно имеет довольно постоянную реакцию среды (рН=5,6-6,4), заметные отклонения от которой наблюдаются только в случае порчи зерна. Все сапрофиты зерновой массы к рассеянному свету относятся безразлично, а по условиям хранения большая часть ее находится в темноте. Следовательно, свет не является фактором, ограничивающим развитие микробов в зерновой массе.

1.4.2 Влияние влажности зерновых масс на микроорганизмы

Влажность зерновых масс является важнейшим фактором, определяющим стойкость их при различных условиях хранение. Одной из основных причин плохой сохранности зерновых масс с повышенной влажностью является доступность их воздействию микроорганизмов. Наличие в семенах всех культур большого запаса белков, углеводов, минеральных веществ, жира и других соединений делает каждое семя при содержании в нем какого-то минимума влаги доступной средой для активного развития многих микроорганизмов.

В зависимости от потребности микроорганизмов во влаге их принято делить на «гидрофиты», «мезофиты», «ксерофиты». Наиболее требовательны к влаге гидрофиты. Они успешно развиваются на плотных средах, содержащих воду в количестве, соответствующем относительной влажности воздуха около 100%, минимальным пределом для них является 90%.

Плесневые грибы мезофиты обычно активно развиваются при более высокой влажности зерна. Чем выше влажность зерна, тем быстрее идет развитие и размножение большинства микроорганизмов в зерновой массе.

Низшая граница влажности зерна, при которой становится возможным развитие плесневых грибов в зерновой массе различных культур близко подходит к величине «критической влажности».С наличием в семенах свободной воды резко повышается активность ферментов и возрастает энергия дыхания. Чем больше в семенах свободной влаги, тем интенсивнее протекают в них все физиологические процессы.

Правильно организованное хранение зерновых масс в сухом состоянии (с учётом их физических и физиологических свойств) надёжно защищает последние от активного развития микроорганизмов, предотвращает потери в весе и снижение качества зерна за счёт микробиологического фактора. В связи с недостатком влаги само зерно и находящиеся на нём микроорганизмы находятся в анабиотическом состоянии [20].

1.4.3 Влияние температуры зерновых масс на микроорганизмы

Подавляющую часть микрофлоры зерновой массы составляют мезофилы. Психрофилы и термофилы в партиях зерна нормального качества содержатся в ничтожных количествах. Бактерии группы Bac. mesentericum, некоторые кокки и Aspergillus fumigatus, нередко встречающиеся в зерне, относятся к термотолерантам, составляя промежуточную группу между мезо- и термофилами [26].

Наиболее опасные для сохранности зерна - плесневые грибы, почти все имеют температурный оптимум в пределах 20-30⁰C.

При выращивании зерновых большое влияние на урожайность культуры имеют болезни, которые распространяются вместе с посевным материалом. Обычно для этого проводят химическое протравливание посевного материала, которое уничтожает 95-100% возбудителей заболевания. Но, во-первых, качественные препараты стоят дорого, во-вторых, химические фунгициды нередко снижают полевую всхожесть зерна, проявляя фитотоксичность при неблагоприятных условиях для прорастания семян.

2. Экспериментальная часть

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Народно-хозяйственное значение озимого ячменя

Ячмень является одной из древнейших культур на земном шаре. В некоторых его регионах ячмень начали выращивать раньше, чем пшеницу. Первые свидетельства о его возделывании в Древнем Египте, на территории Закавказья и Малой Азии датируются 6 тысячелетием до нашей эры. Следы выращивания ячменя на Украине относят ко второму тысячелетию до нашей эры [22]. Озимый ячмень в Крыму появился значительно позже ярового.

Урожайность озимого ячменя в Крыму -28,3 ц/га - выше, чем пшеницы и ярового. Переваримость белка ячменя составляет 83% и имеет более высокую биологическую ценность по сравнению с белком зерна пшеницы (64 процента).

Кроме того его зерно, благодаря удачному сочетанию химических веществ, входящих в его состав, имеет высокую калорийность -в 1 кг - 1,12-1,15 кормовых единиц при содержании белка 12-13%. Сочетание незаменимых аминокислот в нем также более удачное: в 100 г ячменного белка содержится лизина -4,1г; метионина-1,7г; триптофана-1,2г, валина-5,4г, изолейцина-13,9, лейцина-4,7 [25].

2.1.2 Ботаническая характеристика озимого ячменя

Ячмень относится к семейству мятликовых Poaceae, роду Hordeum, объединяющему около 30 видов, среди которых только один культурный-hordeum sativum -ячмень посевной.

В зависимости от количества развитых плодоносящих колосков на членике стержня колоса культурный вид ячменя подразделяется на три подвида: многорядный ячмень, двурядный ячмень, промежуточный .

Многорядный и двурядный ячмени делятся на разновидности. Наиболее распространены в производстве разновидности паллидум-pallidum и нутанс -nutans.

Культурный ячмень - однолетнее растение озимого, полуозимого и ярового типа.

Корневая система ячменя мочковатая и состоит, из первичных зародышевых и вторичных придаточных узловых корней. Прорастает ячмень четырьмя- семью зародышевыми корешками, может быть и больше. Вторичные корни возникают из подземных узлов стебля и образуют мощную корневую систему. Стебель цилиндрический, полый, разделенный узлами на междоузлия. Число узлов от 5 до 7. Длина стебля в зависимости от сорта и условий выращивания варьирует от 30 до 135 см ,толщина - от- 2,5 до 4,0 мм. Листья у ячменя длиной 12-25 см, шириной 8-25 мм. Влагалище листа прикреплено к основанию стеблевого узла и плотно охватывает междоузлие в виде трубки. У основания листовой пластинки расположены широкие длинные ушки. Стебель листовой пластинки и влагалища покрыты восковым налетом.

Соцветие ячменя колос. Цветки обоеполые. Завязь одна, тычинок - три. Цветение начинается со средней части колоса, а затем распространяется в верхнюю и нижнюю его части.

Ячмень растение самоопыляющееся. Цветение и оплодотворение у озимого ячменя наступает спустя некоторое время после колошения. Пыльники и рыльце пестика у ячменя созревают одновременно. Пыльцевые мешки растрескиваются еще в закрытом цветке и пыльца попадают на рыльце своего цветка. Цветки раскрываются тогда , когда собственная пыльца уже попала на рыльце пестика.

Плод озимого ячменя - зерновка. Зерновки пленчатые, сросшиеся с цветковыми чешуями , длиной 7-10 мм, шириной 2-3 мм и толщиной 1,4-4,5 мм. Масса 1000 зерен -30-50 г. Окраска зерновок ячменя обычно желтая, реже черная. Зародыш находится на спинной стороне, у основания зерновки Он имеет щиток, две почечки , а также зародышевые корешки - 4-8 штук.

2.1.3 Биологические особенности

Озимый ячмень ,как и любая другая культура, имеет свои особенности роста и развития. Особенности биологии культуры, озимый ячмень реагирует большим или меньшим снижением своей продуктивности.

Требования ячменя к факторам внешней среды- температуре, условиям увлажнения и питания на протяжении его вегетации не остаются постоянными .Они меняются в зависимости от возраста растения [13].

Набухание и прорастание зерна. Первая фаза вегетации ячменя начинается в полевых условиях при наличии влаги в почве сразу после высева семян. Зерно, попав в почву ,за счет гидрофильности своих белков, начинает поглощать влагу, набухая и увеличиваясь в размере.

При более низкой температуре почвы поглощение воды замедляется на 4-6 суток, даже при 0 градусах. Поэтому при температуре почвы 1-3 градуса прорастают и через несколько дней всходят. При повышении влажности зерна выше 16 градусов в нем начинаются биохимические процессы.

При благоприятных условиях увлажнения почвы от сева до появления всходов озимого ячменя проходит обычно 7-10 дней. Корневая система к этому времени достигает глубины 10-12 см.

Всходы. Эта фаза начинается со времени появления над поверхностью почвы проростка растения озимого ячменя, разворачивающегося в первый зеленый лист,в котором начинают идти процессы фотосинтеза. Растение переходит на автотрофный то есть самостоятельный способ питания. Через 4-5 дней после развертывания первого листа, появляется второй лист, после 3-4-третий. В тоже время у растений озимого ячменя идет энергетический рост первичной зародышевой корневой системы, которая к концу этой фазы достигает глубины 30-35 см.

Кущение. После появления у растений ячменя 3-4 листа он переходит в фазу кущения. Начало этой фазы определяется появлением из пазухи нижнего листа первого бокового побега .Через 5-6 дней после этого из пазухи второго листа появляется второй боковой побег и т.д. При оптимальных сроках сева и наличии влаги у озимого ячменя формируется 3-5 боковых побегов. При запаздывании с севом количество боковых побегов уменьшается.

Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают общее количество стеблей находящихся на одном растении. Под продуктивной -количество стеблей с озерненным колосом. Кустистость озимого ячменя в зависимости от условий вегетации может иметь как положительное, так и отрицательное значение. На кустистость влияют сортовые особенности [24].

Глубина закладки узла кущения тоже является фактором, определяющим в определенной мере кустистость растений ячменя. Оптимальная глубина закладки узла кущения является 2,5-3 см. Продолжительность фазы кущения у растений озимого ячменя довольно длительная. В Крыму это около 30 дней осенью и 35 дней весной.

Выход в трубку. Через 10-15 дней после возобновления весенний вегетации, растения озимого ячменя вступают в фазу выхода в трубку. Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, которое находится над узлом кущения. Боковые побеги трогаются в рост на 3-6 дней позже. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5-6 дней,затем он замедляется. После этого трогается в рост второе междоузлие, затем через 4-5 дней - третье и .т.д.

В фазу выхода в трубку у растений озимого ячменя очень высокая физиологическая активность. Одновременно с энергичным ростом стебля идет быстрое увеличение листовой поверхности и рост корневой системы. Рост корней к концу фазы выхода в трубку заканчивается.

Высокая интенсивность всех процессов, происходящих в растениях озимого ячменя в это время, обусловливает его высокие требования к условиям произрастания. Особенно высокие требования растений в это время к обеспеченности влагой и питательными веществами- азотом, фосфором и калием. При недостатке воды и питательных веществ в почве именно в этот короткий период времени нельзя рассчитывать на получение даже среднего по величине урожая.

Колошение. Появление колоса из пазухи последнего листа обозначает начало фазы колошения. В зависимости от погодных условий весны она наступает в первой половине мая. В годы с очень жаркой, сухой весной озимый ячмень начинает колоситься в конце апреля. Оптимальной температурой для этой фазы является +20-22 градуса. Продолжительность этой фазы составляет у одного растения 4-5 дней, у посева на всем поле составляет 7-9 дней. Наличие влаги и питательных веществ в почве в то время способствует получению крупного колоса с большим количеством зерен в нем.

Цветение. У растений озимого ячменя эта фаза при благоприятных условиях-температуре+20-25 градусов, наличии влаги может проходить на второй- третий день после выколашивания, а при неблагоприятных -еще до выхода колоса из листового влагалища. Ячмень- самоопыляющееся растение. Цветение начинается с колосков, расположенных в середине колоса и продолжается у одного растения 2-4дня.

Формирование зерна. Продолжительность этой фазы в зависимости от погодных условий этого периода-6-10 дней. В это время идет образование оболочки и эндосперма зерна. К концу фазы зерно приобретает присущую ему форму и размеры. В зерновке накапливается около 30-35 процентов сухого вещества. Содержание воды снижается до 70-65 процентов.

Молочное состояние зерна (фаза налива). В этот период жизни идет энергетическое поступление пластических веществ в зерно, образующихся в результате фотосинтеза углеводов. При раздавливании зерна выделяется белая жидкость- `'молочко`'. Содержание сухих веществ в зерне увеличивая, а количество воды в нем- снижается. Продолжительность этой фазы - 8-10 дней. В период прохождения этой фазы особенно остро стоит вопрос о снабжении растения водой. Недостаток воды в почве обусловливает преждевременное отмирание листьев, что приводит к формированию щуплого зерна и, в конечном счете- к недобору урожая.

Тестообразное состояние зерна (продолжение фазы налива). Содержание зерна в эту фазу за счет потери воды до 40 процентов, приобретает тестообразную консистенцию Интенсивность накопления сухих веществ в нем снижается . На заключительном этапе этой фазы в зерно поступают в основном пластические вещества, главным образом аминокислоты, которые реутилизируются из вегетативных органов растения- листьев, стебля. Продолжительность этой фазы в зависимости от погоды 4-8 дней. Оптимальной температурой в это время является 22-24 градуса, влажность воздуха 65 процентов [22].

Восковая спелость. Эта фаза делится на два этапа- начало полной спелости (влажность зерна 20-17 процентов)и полная спелость(влажность зерна менее 17 процентов). Полная спелость у зерна озимого ячменя в зависимости от погодных условий года в Крыму обычно наступает в период с 15 до 25 июня

В зерне в это время продолжается целый комплекс биохимических процессов, получивших общее название”период послеуборочного дозревания зерна”. Масса зерна при этом не меняется. Изменяется его химический состав-количество простых веществ-углеводов, аминокислот, жирных кислот- уменьшается. А количество сложных веществ- крахмала, белков, жира -увеличивается. Таким образом, полная спелость называют технической или уборочной спелостью. Физиологическая спелость, наступает только после прохождения периода послеуборочного дозревания [22].

Требования озимого ячменя к условиям произрастания.

Формирование урожая озимого ячменя происходит в течении всего его вегетационного периода, начиная с фазы всходов и заканчивая фазой налива зерна. Урожайность озимого ячменя -это интегральный показатель продуктивности растений на каждом этапе их роста и развития. Она зависит от количественного выражения каждого структурного элемента урожая- количества растений на единице площади, продуктивной их кустистости, числа зерен в колосе, их массы и т. д., независимо от времени его формирования.

Требования к почве. Повышенные требования озимого ячменя к плодородию почвы объясняются, в первую очередь, невысокой способностью его корневой системы усваивать питательные вещества из трудно растворимых соединений. Лучшими почвами для этой культуры южные и предгорные черноземы степного и предгорного Крыма [22].

Требования к влаге. Потребность озимого ячменя в воде достаточно высокая, что связано с хорошо развитым листовым аппаратом и вообще с мощной вегетативной массой, которую эта культура формирует на единице площади. Коэффициент транспирации в среднем равен 450.

Накопленной за зимний период влаги посевам озимого ячменя обычно хватает до фазы выхода в трубку, когда начинается ее наибольшее потребление-до 70-80 метров кубических в сутки с одного гектара. Отсутствие эффективных осадков в этот период приводит к формированию невысокого стеблестоя, недостаточной листовой поверхности на единице площади и малопродуктивного колоса. Отсутствие воды в фазу налива приводит к непоправимым потерям урожая [22].

Озимый ячмень является довольно засухоустойчивой культурой, что обусловлено хорошо развитой первичной корневой системой, которая достигает глубины 1,5 и более метров.

Важной предпосылкой высокой продуктивности озимого ячменя является его энергичные темпы роста и развития в весенний период. Несмотря на то, что его урожайность в значительной мере зависит от осадков, выпадающих на полуострове в мае- начале июня.

Требования к температуре. В начале весенней вегетации наиболее благоприятной погодой для растений ячменя является 14-16 градусов. Нужно отметить , что при наличии влаги в почве озимый ячмень вполне удовлетворительно переносит дневные температуры 30-35 градусов.

Среди возделываемых озимых зерновых культур, ячмень является наименее зимостойким. Его растения погибают при снижении температуры до минус 12-14 градусов. Основными причинами гибели озимого ячменя, является не только низкие зимние температуры .

Чаще всего озимый ячмень гибнет из-за мелкой заделки семян при севе. Гибель посевов озимого ячменя происходит так же вследствие выдувания растений в зимний ранневесенний периоды [22].

Требования к элементам питания. Своевременное снабжение растений озимого ячменя элементами питания- в первую очередь азотом, фосфором и калием имеет исключительно большое значение для формирования величины и качества его урожая.

При недостатке азота снижается скорость роста растения, листья становятся бледно-зелеными и преждевременно отмирают. Азот необходим растению в течение всей вегетации. Азот расходуется в первую очередь на формирование семенной продуктивности растения, а уже во вторую очередь на повышение белковости зерна.

Фосфор также потребляется растением в течение всей вегетации. Достаточная обеспеченность растения этим элементом питания способствует формированию хорошо развитой корневой системы. Наибольшее количество фосфора требуется растениям ячменя в период от начала выхода в трубку до цветения, что связано с интенсивным формированием в это время генеративных органов.

Калий в жизни озимого ячменя выполняет различные функции -способствует нормальному ходу фотосинтеза , повышенной устойчивости растений к полеганию и т. д. Важным признаком недостатка калия в почве является побурение краев листьев, появление на нем рыжих пятен [22].

2.1.4 Агротехника возделывания озимого ячменя

Озимый ячмень в Крыму выращивают около 100 лет , научно- обоснованной технологии его возделывания до последнего времени не существовало

Основой технологии выращивания озимого ячменя является высокая культура земледелия хозяйств, включающая в себя следующие основные элементы :

- возделывание наиболее приспособленных к условиям произрастания высокоурожайных сортов;

-размещение их посевов по оптимальным предшественникам .

-обеспечение растений ячменя элементами минерального питания на оптимальном уровне.

-применение системы высокопроизводительных машин и орудий.

-своевременная и качественная уборка урожая.

Оптимальными предшественниками озимого ячменя являются:

1. Пар занятый. 2. Кукуруза на силос , убранная в фазу молочно-восковой спелости . 3. Стерня пшеницы . 4. Подсолнечник.

Проявлением влияния предшественников оказалось изменение количества растений перед уходом их в зиму. Таким образом , посевы озимого ячменя по разным предшественникам ушли в зиму с различным количеством растений на единице площади от 292 до 319 шт /м².

Наибольшие потери растений за зимний период происходят по предшественнику стерня. В значительно меньшей степени изреживаются посевы озимого ячменя по предшественнику занятый пар. Количество растений по этому предшественнику снизилось за весь период вегетации с 320 до 229 шт /м2 ,т .е на 28 процентов . По предшественникам кукуруза на силос и подсолнечник снижение в густоте растений в среднем составило 31 процент [22,23].

Предшественники оказывают значительное влияние на продуктивное кущение. Максимальное значение этого показателя формируется у растений, размещенных по предшественнику занятый пар-2,1, что, в свою очередь, обусловливает самую большую густоту продуктивного стеблестоя. Наибольшая урожайность зерна формируется по предшественнику, где фактически сложившаяся структура в максимальной степени соответствовала рассчитанной теоретической модули оптимального агофитоценоза озимого ячменя -по предшественнику занятый пар -6,55 т/га .

Основным критерием оценки эффективности различных предшественников в современных экономических условиях является их экономическая эффективность .

Обработка почвы. Обработка почвы является важнейшим звеном в системе агротехнических мероприятий по выращиванию высоких урожаев озимого ячменя .

Система подготовки почвы под озимый ячмень определяется предшественником и биологическими особенностями культуры . Для этого необходимы следующие задачи :

-создать благоприятные условия для прорастания семян падалицы предшествующей культуры , чтобы их можно было бы уничтожить последующими обработками почвы до времени сева ячменя .

-уничтожить в возможно большей степени сорняки , произрастающие на поле .

-создать мульчирующий слой на поверхности почвы с целью уменьшения потерь влаги после уборки предшествующей культуры и облегчения условий проведения работ по подготовке почвы к севу озимого ячменя .

-в случае внесения удобрений под посев культуры тщательно заделать их на оптимальную глубину.

Система подготовки почвы под озимый ячмень складывается из 3-х этапов.

1. Послеуборочная обработка почвы

2. Основная обработка почвы.

3. Предпосевная обработка почвы .

Важной биологической особенностью озимого ячменя является неглубокая закладка узла кущения

В значительной мере качество подготовки почвы после различных предшественников зависит от своевременности проведения первого этапа -послеуборочного лущения стерни. Этот прием подготовки почвы следует считать обязательным в любом случае и проводить его нужно как можно быстрее после уборки предшествующей культуры.

Вспашку под озимый ячмень , в качестве основной подготовки почвы, следует проводить в исключительных случаях- при очень высокой засоренности поля или необходимости внесения органических удобрений.

Удобрение. Влияние удобрений на растения озимого ячменя продолжается в течение всей вегетации . Осенью удобрения способствуют лучшему развитию корневой системы , энергичному кущению и подготовке к предстоящему зимнему периоду .

Ценное органическое удобрение -навоз очень редко применяется под озимый ячмень .Это полноценное удобрение -в его состав входят азот -(0,5-0,6 процента ),фосфор (0,2-0,3 процента ),калий (0,6-0,9 процента ),а также микроудобрения цинк, бор ,молибден и др.

Также эффективны другие удобрения такие как азотные и фосфорные .

Значение фосфора особенно важно в начальный период жизни растения, так как он способствует формированию его корневой системы. Фосфор необходим растениями для формирования генеративных органов, которое происходит до фазы цветения .

Доза внесения фосфора определяется степенью обеспеченности почвы этим элементом питания . При низкой обеспеченности почв фосфором (1,1-1,5 мг на 100 г почвы ) оптимальной дозой внесения фосфора в условиях острого дефицита удобрений является 40-50 кг д. в на га. Азотные удобрения требуются в наибольшем количестве . Азотные удобрения нужно вносить только на достаточном фосфорном фоне- то есть при содержании фосфора не менее 2 мг на 100 г почвы.

Ранней весной все посевы следует подкормить азотными удобрениями в дозе 1 ц аммиачной селитры на гектар . В случае создания зимними осадками достаточных запасов влаги в почве дозу внесения азота следует увеличить в 1,5 и даже в 2 раза . При внесении азотных удобрений важным обстоятельством, обеспечивающим их эффективность является равномерность распределения по полю .

Сев озимого ячменя. Сроки сева для озимого ячменя имеют значительно большее значение, чем для других зерновых культур . При своевременном проведении осеннего сева растения озимого ячменя образуют 3-4 побега кущения и формируют хорошо развитую первичную корневую систему.

Агрофитоценозы с хорошо развитыми растениями формируют значительную часть урожая за счет побегов осеннего кущении, при этом посевы ячменя отличается выравненностью, что значительно повышает эффективность всех агротехнических приемов по уходу за ними. Такие посевы созревают дружно, что снижает потери зерна при уборке урожая. При посеве раньше оптимальных сроков продуктивность озимого ячменя уменьшается из-за сильного засорения и повреждения растений болезнями и вредителями.

Сев в поздние сроки обусловливает формирование растений со слабой корневой системой. Такие растения в зимний период могут погибнуть от вымерзания , а весной от выпирания .

Выбор срока сева озимого ячменя решается по-разному. C одной стороны , жаркая и сухая осень создает условия , в которых сеять ячмень в обычные календарные сроки не только не целесообразно но и просто нельзя, за счет недостатка влаги в почве . С другой стороны ,продолжительная и теплая осень может привести к перерастанию растений озимого ячменя и сильному их повреждению вредителями и болезнями .

Наконец, наличие зимой продолжительных оттепелей , в течение которых растения ячменя начинают активно вегетировать , позволяют удлинить сроки сева не только без ущерба для урожайности , но и нередко и для ее пользы .

Ни в каком случае нельзя сеять ячмень в теплую почву при наличии в пахотном слое так называемых “провокационных” запасов влаги -10-15 мм. Активность плесневых микроорганизмов в это время очень высокая и они могут быстро погубить высеянные семена .

При эффективных осадках в предпосевной период- до 20 мм оптимальные сроки сева озимых начинаются с 8.10 и заканчиваются 14.10. Выпадение эффективных осадков -около 40 мм смещает оптимальные сроки на 1 октября ; 60 мм- на 27 сентября продолжительность этих сроков для озимого ячменя в любом случае не должна превышать 4-5 дней . В сроки ранее оптимальных можно сеять только при крайней необходимости при наличии в пахотном слое не менее 30 мм доступной влаги. Это повышает сохранность семян вследствие снижения активности почвенных микроорганизмов.

Норма высева. Основное требование к норме высева -обеспечить возможность формирования высокопродуктивного агрофитоценоза , то есть оптимального количества растений озимого ячменя и продуктивных стеблей на единице площади .

Влияние нормы высева на формирование агрофитоценоза озимого ячменя не ограничивается полевой всхожестью семян , оно продолжается в течение всей вегетации и проявляется в разной выживаемости растений в течение всего вегетационного периода .

Гибель растений озимого ячменя в осеннее- зимний период очень большая. С увеличением нормы высева количество погибших растений возрастает . По предшественнику стерня поровой озими гибель растений при норме высева 2 млн/га составила 22,0 процента, а при 5 млн/ га -34,0 процентов .

Норма высева семян влияет не только на густоту растений озимого ячменя ко времени его уборки, но и на отдельные элементы структуры его урожая, что обусловило формирование неодинаковой величины урожайности при разных нормах высева.

Необходимой нормой высева при этом является в благоприятную по условиям увлажнения осень-4,5 млн всхожих зерен на га ,в неблагоприятную и при запаздывании со сроками сева - 5,5 млн .

Средняя урожайность формируется как результат неполной компенсации элементами структуры урожая неоптимальной густоты растений на единице площади 130 - 160 шт/м2 ,которая формируется при недостаточной для данных условий нормы высева -4,0 млн /га .

Низкая урожайность озимого ячменя формируется при явно недостаточной густоте растений на единице площади , которую невозможно компенсировать даже усиленным развитием всех элементов структуры урожая . Такая густота посева формируется при норме высева 4 млн / га в неблагоприятных условиях осеннего периода вегетации при севе в сухую почву в сроки позже оптимальных .

Глубина заделки семян. Озимый ячмень относится к культурам, которые заметно реагируют величиной урожая на глубину заделки семян. Одним из важных агротехнических требований присеве этой культуры является необходимость размещения семян во влажном слое почвы для скорейшего их прорастания . В тоже время сев на большую глубину приводит к удлинению подземного междоузлия , замедляет рост корней ,что приводит к формированию слабой корневой системы . Кроме этого, при глубокой заделке семян снижается коэффициент кущения растений .

Качество семян и подготовка их к севу. Для сева озимого ячменя следует использовать семена относящиеся к категории РС 1-3 со всхожестью не ниже 92 процентов . Содержание семян основной культуры должно быть не ниже 98 процентов ,сортовая чистота 98 процентов , влажность не ниже 15,5 процентов . В таких семенах не должно быть головневых мешочков ,карантинных сорняков и болезней . Для рекомендуемых сортов озимого ячменя масса 1000 семян должна быть не менее 35 г , сила роста не менее 80 процентов .

Обязательным приемом является заблаговременное обеззараживание семян озимого ячменя препаратами байтан универсал ,байтан , витавакс -200, витатиурам ,которые являются наиболее эффективными против гельминтоспориоза, других бактериальных и грибковых заболеваний.

Обработку необходимо проводить с учетом предварительного выявления видового состава патогенов на семенах и в почве , а также спектра действия протравителя .

Семена протравливают на машинах ПС -10, ПС 10А и “МОБИТОКС” при обязательном увлажнении водой (10 л/ т ).

Технология сева озимого ячменя включает в себя целый ряд операций, которые начинаются с предпосевной обработки поля к севу . В подготовку поля к севу входят отбивка поворотных полос , и отметки в натуре контрольных линий на поле , где должна включаться и выключаться сеялка.

Подготовка сеялок к работе начинается с установки заданной нормы высева, которую проводят, пользуясь заводским руководством. Также необходимо определить норму удобрений минеральных. При этом допустимая величина отклонений от заданной нормы высева удобрений +/- 10 процентов.

После сева в возможно короткие сроки поле следует прикатать. Прикатывание почвы улучшит контакт семян с почвой , разрушит ее комья на поверхности поля ,что будет способствовать дружному появлению всходов и более глубокой заделке у растений ячменя узла кущения ,что положительно скажется на их зимостойкости и продуктивности .

Уборка урожая является заключительной операцией в технологической работе при выращивании озимого ячменя. Она подводит итоги сложной работы, направленных на получение высокого урожая . Главной задачей является необходимость проведения всей работы в оптимальные и короткие сроки, с меньшими затратами труда и средств , не допуская потерь урожая и снижения его качества.

Болезни ячменя и меры борьбы с ними.

Растения ячменя поражает большое количество болезней, недобор урожая от которых в среднем составляет 12-18 %, а в годы эпифитопий 25-50 % и более. Наиболее распространены возбудители, вызывающие твердую и пыльную головню, мучнистую росу, пятнистости, корневые гнили, бактериозы и вирусы. Признаки заболевания проявляются в виде пятнистостей, налетов на различных органах растений, загнивания и отмирания части или целых листьев, в превращении зерен или целых колосьев в пылящую массу .

Возбудители болезней хорошо приспособлены к выживанию. Они сохраняются на нескольких субстратах :внутри зерна - пыльная головня, полосатая пятнистость; на поверхности зерна- твердая головня, сетчатая пятнистость; в почве- на растительных остатках, падалице, диких злаковых растениях - желтая и стеблевая ржавчина, мучнистая роса, корневые гнили. Заражение растений болезнетворными бактериями и вирусами происходит посредством переноса их вредными насекомыми (цикадами, тлями), питающимися на посевах.

В неблагоприятных условиях возбудитель заболевания находится в депрессии. При благоприятных для его развития и распространения условиях окружающей среды он интенсивно размножается и массово поражает растения ячменя в посевах. Большинство болезней достигает своего массового развития к периоду налива и созревания зерна, приводя к существенному недобору урожая . Поэтому применяют фунгициды, только в начальном появлении болезни . Большинство из них защищает растения на протяжении 20-30 дней . Чем позднее проводится химическая обработка посевов , тем меньший эффект достигается от фунгицидов .

Твердая или каменная (мокрая, вонючая) головня.

Возбудителем заболевания является базидиальный гриб-Ustilago hordei Kell. Et.Sw. Внешне болезнь проявляется в поражении колосьев, где вместо зерна образуется головневые мешочки- сорусы, наполненные массой телиоспор ,издающих резкий селедочный запах .

Заражение растений возбудителями болезни происходит во время прорастания зерна. Инфекция передается семенами , на поверхности которых находятся споры. Попадая вместе с семенами в почву, они прорастают ,проникают в проросток пшеницы . В дальнейшем грибница разрастается по растению, достигая стенок завязи . Здесь и образуются новые телиоспоры .

Во время обмолота при уборке и очистки зерна на току головневые мешочки разрушаются, телиоспоры, содержащиеся в них, высыпаются и рассеиваются в зерновой массе , на почве . Попадая на здоровое зерно , они задерживаются на его оболочке ,где могут сохраняться продолжительное время .Источником инфекции ,кроме зараженного зерна ,может быть тара, транспорт, инвентарь и сеялки, если они подвергались дезинфекции. Дополнительным источником может быть почва, где телиоспоры могут сохраняться до года .

Максимальное заражение проростков растений твердой головней происходит при низкой температуре почвы (5-10 градусов ). Поэтому длительная осенняя засуха ,приводящая к запоздалому появлению всходов , поздний срок сева озимого ячменя и чрезмерно ранний срок сева ярового ячменя , глубокая заделка семян усиливают поражение растений .

Заболевание растений твердой головней приводит не только к поражению колосьев , к образованию вместо зерна головневых мешочков , но и к снижению зимостойкости, снижению высоты растения на 15-20 %, уменьшению количества зерновок в колосе на 10-15 %. При сильном поражении растений недобор урожая может составлять 15-20 % и более .

Основным приемом борьбы с этими заболеваниями является протравливание семян , которое следует проводить как заблаговременно (за 3-5 дней до сева ), так и непосредственно перед их высевом. При этом можно использовать один из следующих протравителей -Байтан универсал, с.п (2 кг/т ); Витавакс ,200ФФв.с.к.(2,5-3,0 л/т); Фундазол, с.п. (2,0-3,0 кг/т ) и другие .

Пыльная головня. Возбудитель - базидиальный гриб - Ustilago nuda Kell. Et.Sw. Повреждение растений ячменя проявляется в период колошения в виде пылящегося «головневого колоса« .Еще до выхода колоса из влагалища последнего листа все его части , за исключением стержня, превращаются в черную массу. Заражение растений происходит во время цветения. После выколашивания оболочка, покрывающая споры, разрушается и телеоспоры разносятся по полю. Часть их попадает на рыльца завязи цветков зерновых растений там, вызывает заражение семян .Возбудитель болезни, находясь в зародыше, может сохранять свою жизнеспособность до трех лет .Зараженные семена по внешнему виду очень трудно отличить от здоровых. Лишь у некоторых из них болезнь проявляется в виде щуплости зерна .Пыльная головня снижает урожайность ячменя не только за счет недобора урожая, когда поврежденные колосья не образуют зерна , но и за счет угнетения растений, даже в том случае, если колос остался непораженным (их надземная масса на 30-40 % меньше, чем у здоровых ).

Заболеваемости растений способствует повышенная относительная влажность и высокая температура (18-24 градуса) воздуха в фазу цветения. Холодная погода в период всходов и сухая в период от всходов до колошения ярового ячменя повышает вредоносность пыльной головни. Ранние посевы ячменя поражаются болезнью меньше , чем поздние . Недобор урожая зерна соответствует распространенности болезни в поле. Эффективным приемом борьбы с пыльной головней является протравливание семян системными фунгицидами : Байтан универсал ,с.п (2 кг/т );Витавакс ,200ФФв.с.к.(2,5-3,0 л/т); Фундазол, с.п. (2,0-3,0 кг/т ),Суми-8ФЛО, к.с. (1,5-1,7 л/т ).

Карликовая ржавчина ячменя. Возбудитель болезни -двудомный гриб Puccinia hordei Otth. Уредопустулы мелкие, светло- бурые, беспорядочно размещаются на листьях. Позднее на нижней стороне листьев под эпидермисом формируются мелкие черные телейтопустулы .

На озимом ячмене карликовая ржавчина появляется на всходах, на яровом - начиная с фазы молочного состояния зерна .

При сильном развитии карликовой ржавчины на озимом ячмене зимостойкость его резко снижается, а недобор урожая составляет около 10 %.

При появлении ржавчинных болезней рекомендуется для опрыскивания посевов применять Альто 400SCк.с. (0,2-0,25л/га); Рекс Дуо,к.э. (0,5 л/га) и другие .

Мучнистая роса. Возбудитель мучнистой росы- сумчатый гриб Erysiphe graminis DC. Появляется в виде отдельных пятен белого цвета на пластинке нижнего листа, затем распространяется на другие листья и стебель .Вначале болезнь похожа на паутинный налет, который потом приобретает вид ватообразных подушечек. Заражение растений может происходить осенью и весной при температуре от 3 до 31 градусах и относительной влажности воздуха 60-100 процентов, а также во время зимних оттепелей .