Народнохозяйственное значение.
Ячмень используют как продовольственную, техническую и кормовую культуру. Из него изготовляют крупу и муку. Так, 100 кг зерна соответствуют 120, а 100 кг соломы – 35 кормовым единицам (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Ячмень является одной из наиболее ценных фуражных культур. Зерно используют для корма свиней, КРС, овец. Важно, что белок является полноценным по аминокислотному составу, а по содержанию таких аминокислот, как лизин и триптофан, он превышает белок всех других злаковых культур (Зінченко О. І. та ін., 2001; Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Ячмень выращивают также на зеленый корм в смеси с викой, горохом и другими культурами, урожайность которых достигает 250-300 ц/га.
Из-за незначительного содержания клейковины в зерне, оно имеет низкие хлебопекарные свойства: ячменный хлеб тяжелый, быстро засыхает и крошится (Зінченко О. І. та ін., 2001; Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Ячмень в культуре известен давно. За 5 тыс. лет до н. э. его выращивали в Египте, Китае и других странах. На территории Украины он известен с 3 тыс. лет до н. э. Общая мировая площадь под этой культурой составляет около 60 млн га. Много ячменя выращивают в США, Канаде, Индии, Испании, Франции и других странах. На Украине яровой ячмень занимает около 2,5 – 3 млн га, выращивают его во всех районах земледелия.
Химический состав зерна и его использование зависит от района выращивания и особенностей сорта. Во влажных северо-западных районах в зерне ячменя меньше белка (11-13%) и больше крахмала (58-60%), в южных и юго-восточных районах белка в зерне больше (около 17%), а крахмала меньше (50-55%) (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Так же из зерна ячменя изготавливают суррогат кофе, экстракт солода, которые используются в кондитерской, спиртовой и фармацевтической промышленности (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Яровой ячмень используют и как страховую культуру в случае гибели озимой пшеницы (Фирсов И. П., Соловьев А. М.. Раскутин О. А. и др., 1989; Николаев Е. В., Изотов А. М.. Лыков С. В., 2007; Посыпанов Г. С., Долгодворов В. Е., Жеруков Б. Х., Гатаулина Г. Г., Горбачев И. В., 2006).
В Крыму яровой ячмень возделывается прежде всего как кормовая фуражная культура (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. н., Тарасенко Б. А., 2008).
Ботаническая характеристика.
Ячмень (Hordeum L.) – однолетнее растение. Соцветие – колос. Стержень колоса состоит из члеников, на выступах которых размещаются одноцветковые колоски (на каждом по три колоска). У некоторых форм ячменя ости. Встречаются и безостые формы ячменя. Цветковые чешуи пленчатых ячменей срастаются с зерном.
Корневая система у ячменя мочковатая. Зерно прорастает зародышевыми корешками, которых может быть от 4 до 7 шт. Всходы ячменя сизовато-зеленые, стебель – полый, высотой 50-140 см, с 4-6 узлами. Листья ячменя значительно шире, чем у пшеницы. Язычок короткий, без зубчиков. Ушки достаточно большие, охватывают соломину и находятся один за другим. По наличию ушек и язычков ячменя в начале вегетации легко отличить от пшеницы и овса.
Цветки ячменя двуполые. Ячмень – самоопыляемая культура. Цветение у него происходит перед колошением. В жаркую погоду цветет после колошения, поэтому может быть и перекрестное опыление (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Ячмень относится к семейству мятликовых (Poaceae). Масса 1000 семян до 60 г. У зерновки различают нижнюю часть (место расположения зародыша) и противоположную ей верхнюю. Вдоль зерновки на брюшной части имеется бороздка. Противоположная брюшной – спинная часть, которая в отличие от других культур приплюснутая. Зерновка имеет длину 7,0-14,6 мм (от вершины до основания), толщину 1,4-4,5 мм (от брюшной до спинной части и ширину 2,0-5,0 мм (расстояние с боков). Зерновка состоит из оболочек (плодовая и семенная), эндосперма и зародыша, который имеет щиток, две почки (главная имеет укороченный стебелек с 3-4 зародышевыми листьями, прикрытые колеоптиле, в основании которого боковая, из нее может развиваться первый боковой побег), зародышевые корешки – 4-8 шт. (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Культурный ячмень (Hordeum sativum Lessen) делится на 3 подвида: двурядный, многорядный и промежуточный.
На Украине выращивают дву — и многорядный ячмень. Разновидностей ячменя много. Они различаются пленчатостью зерна, плотностью колоса, остистостью. Наиболее распространенными разновидностями является нутанс (nutans) и медикум (medicum) (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005; Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Сорта ярового ячменя, возделываемого в Крыму, представлены преимущественно одним подвидом двухрядного ячменя Hordeum sativum distichum L. На каждом уступе стержня колоса он имеет не по три, а по одному плодоносящему колоску. Два боковых цветка не образуют зерен. Стебли, листья, кусты двухрядного ярового ячменя менее развиты, чем у озимого. Зерно широкое, сжатое с боков (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Биологические особенности.
В период своего развития ячмень проходит следующие основные стадии: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование, налив и созревание семян (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Ячмень – малотребовательная к теплу культура. Семена его прорастают при температуре 1-20С, оптимальная температура – около 200С. Весенние заморозки -5…-70С молодые всходы переносят достаточно хорошо, однако длительное похолодание весной негативно отражается на росте и развитии растения. При таком понижении температуры листья могут погибнуть, но узел кущения сохраняется и после повышения температуры растения отрастают и продолжают вегетацию. Для прорастания семян ячменю надо 45-50% воды от его сухой массы, что значительно меньше, чем для семян пшеницы и овса (Зінченко О. І. та ін., 2001). В период цветения ячмень очень чувствительный до небольших заморозков (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005). Для зародыша зерновки во время налива опасны заморозки -1…2,50С (Фирсов И. П., Соловьев А. М.. Раскутин О. А. и др., 1989).
Кущение начинается на 12-15 день после всходов. От кущения до колошения проходит 30-35 дней. В условиях Крыма от фазы всходов до восковой спелости проходит 70-90 дней. (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Ячмень имеет короткий вегетационный период. Во время налива зерна он лучше переносит высокую температуру (38-400С), чем пшеница, поэтому его выращивают в южных районах. Транспирационный коэффициент 300-400 К недостатку влаги ячмень наиболее чувствителен в фазу выхода в трубку (Зінченко О. І. та ін., 2001; Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Следует учитывать, что у ячменя в начале вегетации недостаточно развивается корневая система и растения плохо выдерживают весеннюю засуху, поэтому нельзя задерживаться с посевом, потому что это может обуславливать недружное прорастание зерна и изреженные всходы. (Зінченко О. І. та ін., 2001; Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Ячмень принадлежит к растениям длинного дня. Он кустится сильнее, чем овес и яровая пшеница, требовательнее к плодородию почвы,
чем овес. Лучшими почвами для выращивания ярового ячменя являются черноземы с глубоким пахотным слоем и достаточным содержанием питательных веществ. Очень тяжелые глинистые или легкие песчаные почвы менее пригодны для него. А в условиях сильно кислой реакции почвенного раствора (рН 3,5) ячмень совсем не дает всходов. Поэтому химическая мелиорация таких почв является обязательным приемом для выращивания высоких урожаев (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Яровой ячмень из-за невысокого роста плохо переносит засорение почвы, особенно он страдает от многолетних сорняков (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
С урожаем 1 ц зерна ячменя из почвы выносится меньше основных элементов питания, чем при выращивании озимой пшеницы, ржи и тритикале: азота – 2,5 кг, фосфора – 1,1, калия – 1,8 кг (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Место в севообороте.
Ранние яровые зерновые культуры отрицательно реагируют на повторный посев и поэтому их следует выращивать в севообороте (Фирсов И. П., Соловьев А. М.. Раскутин О. А. и др. и др., 1989; Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Лучшими предшественниками для ярового ячменя в степной зоне является кукуруза на зерно и силос, озимая пшеница, бахчевые культуры. Малопригодными для него предшественниками является озимый и яровой ячмень, суданская трава, подсолнечник (Гордієнко В. П., Недвига М. В.. Осадчий О. С., Осінній М. Г., 2000; Долгачева В. С., 1999).
После пропашных культур остается рыхлая почва, а это важно для ячменя, который тяжело выдерживает плотные, заплывающие почвы, где у него плохо развивается корневая система, желтеют листья и даже высыхают верхушки листьев, резко снижается продуктивность растений. Высококачественное и продовольственное зерно можно получить при размещении ярового ячменя по пласту многолетних трав, после зернобобовых культур. Однако эти предшественники, как правило, используют под пшеницу (Зінченко О. І. та ін., 2001).
В орошаемых условиях ячмень размещают после кукурузы на зерно и поздно убираемых овощных, бахчевых и других культур. (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А, 2008).
Поскольку ячмень формирует относительно низкорослую листостеблевую массу, поэтому он является хорошей покровной культурой для подсева многолетних трав. Из-за высокой засоренности посевов яровой ячмень является плохим предшественником для большинства сельскохозяйственных культур, поэтому после него лучше размещать кормовые культуры и занятые пары (Гордієнко В. П., Недвига М. В.. Осадчий О. С., Осінній М. Г., 2000).
Исследования, проведенные Г. И. Уваровым, М. В., Бондаренко и В. Б. Азаровым (2005) показали, что для получения максимальной урожайности ячменя следует воспользоваться зернопропашным севооборотом, где на фоне внесения большого количества удобрений создается более обеспеченный питательными веществами фон и в годы с лучшей влагообеспеченностью можно максимально реализовать факторы интенсификации – удобрение и обработку почвы. Переход на зернотравяной севооборот в таком же случае приведет к недобору урожая до 1,4 т/га. Если же оценивать технологию возделывания ячменя с точки зрения почво — и энергосбережения, это преимущество остается за зернотравяным севооборотом при оптимальном количестве удобрений.
Обработка почвы.
Основная обработка почвы включает в себя лущение стерни, после уборки предшественника на глубину 6-8 см в два следа; зяблевую вспашку на глубину 20-22 см; по мере появления сорняков культивация с одновременным боронованием на глубину 10-12 см (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001; Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Зяблевую вспашку плугами с предплужниками после стерневых предшественников проводят на глубину 20-22 см, а на полях, засоренных осотом, 25-27 см, горчаком – до 30 см. После таких пропашных культур, как картофель, сахарная свекла, зяблевую вспашку проводят на глубину 20-22 см и часто без предварительного лущения, после кукурузы – на глубину до 30 см. В районах Степи Украины вспашку на зябь лучше проводить в конце сентября (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Вспашку обязательно необходимо проводить осенью, потому что он требует чистой, рыхлой и достаточно влажной почвы. На полях, чистых от сорняков, зяблевую вспашку можно заменить осенними и весенними обработками почвы дисковыми или лемешными лущильниками с последующим боронованием (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Если поле засорено однолетними сорняками, чаще ограничиваются одним лущением дисковыми лущильниками (ЛДГ-10, ЛДГ-15) на глубину 6-8 см. При сильной засоренности через 3-4 недели после первого проводят второе лущение на 10-12 см лущильниками ЛДГ-20 или ЛДГ-10А. После уборки кукурузы поле лущат тяжелыми дисковыми боронами (БДТ-10, БДТ-7А) на глубину 12-14 см. На полях, засоренных горчаком, осотом, пыреем, лущение так же проводят дважды: на площадях, засоренных корневищными сорняками (пыреем), — дисковыми боронами (БДТ-7, БДТ-3) или лущильниками (ЛДГ-10, ЛДГ-15) на глубину 10-12 см; на полях с корнеотпрысковыми сорняками (осот) первое лущение дисковыми лущильниками проводят на глубину 6-8 см, второе через 15-20 дней – лемешными лущильниками (ППЛ-10-25) на глубину 12-14 см (Зінченко О. І. та ін., 2001).
В районах недостаточного увлажнения с возможной ветровой эрозией применяют безотвальную обработку, особенно при размещении посевов ячменя после стерневых предшественников, кукурузы. Начинают такую обработку игольчатыми боронами (БИГ-3), а при сильном пересыхании почвы вместо БИГ-3 применяют дисковое лущение. После этого площадь обрабатывают культиватором КПЭ-3,8А на глубину 12-14 см. Осенью такие поля обрабатывают плоскорезами-глубокорыхлителями (КПГ-250, ПГ-3-5. ОПТ-3-5) на глубину 12-16 см на легких почвах и с мелким пахотным слоем или на 27-30 см на почвах с глубоким пахотным слоем (Зінченко О. І. та ін., 2001).
В позднеосенний период проводят выравнивание зяби (ИКУ-4, ПЧ-4), чтобы ранней весной оперативно, без задержек посеять ячмень. (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Исследования Львовского аграрного университета, проведенные в 1990-1998 гг. свидетельствуют о том, что может найти широкое применение мелкая обработка почвы: вспашка на глубину 14-16 см и чизелевание на 20-22 см. При этом стабилизируется почвенное плодородие, достигается определенный уровень урожайности культуры. Уменьшая глубину обработки, снижаются затраты энергии примерно до 687,1 МДж/га, против 956,9 МДж/га на контрольной вспашке на глубину 20-22 см (Бомба М. Я., Бомба М. И., Коцупир Д. Т., 2001).
Предпосевная обработка почвы состоит из ранневесеннего боронования зяби в два следа и предпосевной культивации на глубину 5-6 см (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
После зяблевой обработки почвы предпосевная обработка почвы под ячмень весной требуется проводить своевременно и высококачественно. На структурных почвах применяют шлейфование и боронование, на более связанных – культивацию с одновременным боронованием (Влох В. Г. Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
На легких почвах проводят раннее двукратное боронование средними или тяжелыми боронами, на тяжелых – боронование (закрытие влаги) и культивацию с одновременным боронованием на глубину заделки семян (6-8 см) (Зінченко О. І. та ін., 2001).
При хорошей выравненности поля весной, при отсутствии многолетних и зимующих сорных растений, можно ограничиться только предпосевной культивацией на глубину 5-6 см (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Оптимальный срок посева – в начале весеннеполевых работ при мягкопластичном состоянии почвы. В Автономной республике Крым ячмень высевают в феврале нормой 3,5-4 млн всхожих семян на 1 га, или 120-140 кг/га. Эту норму требуется уточнять, обращая внимание на местные условия, качество посевного материала, а также технологию выращивания (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Продолжительность посева должна быть не более 3-5 календарных дней. Основной способ посева – рядовой при рекомендуемых нормах высева. Оптимальная глубина посева 5-6 см.
В условиях Крыма при ранних посевах ячмень формирует урожайность на 4-5 ц больше, чем при апрельских. Снижение урожайности при запаздывании с посевом связано с худшей обеспеченностью растений влагой, а также с увеличением длины дня, которое ускоряет развитие растении (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Под яровой ячмень часто подсевают в севообороте многолетние травы: люцерну, эспарцет, донник. Нормы высева многолетних трав под покров ячменя в зависимости от зоны составляет: донника 14-20 кг/га, люцерны от 10-12 до 18-20 кг/га, эспарцета от 60-80 до 100 кг/га. Смеси следует высевать зернотравяными сеялками СЗТ-3,6, СЗ-3,6А, которые отдельно высевают семена ячменя и трав (Зінченко О. І. та ін., 2001).
После посева или одновременно провести прикатывание кольчато — шпоровыми катками (3ККШ-6), затем для разрушения почвенной корки и уничтожения всходов сорняков проводим довсходовое боронование и боронование в фазу кущения (Зінченко О. І. та ін., 2001; Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005; Фирсов И. П., Соловьев А. М., Раскутин О. А. и др., 1989; Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Эффективным является опрыскивание посевов гербицидами групп 2,4-Д и 2М-4Х в фазу кущения или в начале выхода в трубку (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
Яровой ячмень убирают однофазным способом при высоте растений до 70 см и если дождливая погода не позволяет выдерживать хлебную массу в валках в течение 3-5 дней. Начало и продолжительность уборки при влажности зерна 15-16% в течение 5 дней (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Запаздывание с уборкой ячменя приводит к тому, что колоски отламываются, а это намного снижает урожай. Во время уборки недоспелого ячменя зерно недостаточно выполнено (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005).
Двухфазную уборку проводят в сильнозасушливых и неравномерно созревающих посевах при высоте растений более 70 см. Обмолот валков начинать при достижении зерном в валках влажности 15-16% в течение 5 дней (Алабушев В. А., Алабушев А. В. и др., 2001).
Система удобрения.
На формирование 1 ц зерна яровой ячмень потребляет из почвы 2,5-3 кг азота, 1-1,2 кг фосфора, 2-2,5 кг калия (Николаев Е. В., Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
В засушливые годы следует ожидать меньшего выноса питательных веществ из почвы. Это позволяет провести расчет потребности фосфорных и калийных удобрений в умеренных дозах, учитывая то, что часть питательных веществ почвы и удобрение остается неиспользованной и является переходным фондом для формирования урожая в последующие годы. Поэтому можно уменьшать дозу удобрений примерно на 20%. Особенно надо обратить на это внимание при размещении ячменя после хорошо удобренных предшественников (сахарная свекла, картофель), поскольку повышенная доза при избыточном увлажнении в период формирования колоса и цветения ведут к полеганию посевов и снижению урожая (Бомба М. Я., Бомба М. И., Коцупир Д. Т., 2001).
Ячмень чувствителен к плодородию почвы и хорошо реагирует на внесение минеральных удобрений (Влох В. Г., Дубковецький Г. С., Кияк Г. С., Онищук Д. М., 2005; Зінченко О. І. та ін., 2001).
Уже в начале развития он требует достаточного содержания в почве азота, фосфора и калия в легкодоступных формах. Поэтому, на малоплодородных почвах под ячмень требуется вносить удобрения.
Под продовольственный и фуражный ячмень вносят полное минеральное удобрение. Фосфорные удобрения усиливают рост растений, улучшают качество зерна, а также ускоряют его созревание. На 1 га вносят 1,5-2 ц суперфосфата или соответствующее количество других фосфорных удобрений. Внесение калийных удобрений улучшает качество зерна и содержание в нем крахмала. Под ячмень эффективно вносить богатый на микроэлементы каинит, который повышает урожайность зерна на 2-3 ц/га оп сравнению с другими калийными удобрениями.
Нормы минеральных удобрений насчитывают на запланированную урожайность или соответственно зональным рекомендациям (Васько В. Т., Осербаева Т. О., 2000).
В среднем под яровой ячмень вносят 40-60 кг/га фосфорных, 40-50 калийных и 30-40 кг/га азотных удобрений (действующего вещества).
Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку почвы, азотные – лучше локально одновременно с предпосевной культивацией на глубину 10-12 см (Зінченко О. І. та ін., 2001).
Внесение гранулированного суперфосфата (50 кг/га) в рядки с посевом обеспечивает такой же прирост урожая, как и внесение 1,5-2 ц/га негранулированного.
Ячмень положительно реагирует не только на непосредственное внесение удобрений, а и на их последействие. Поэтому при интенсивном выращивании ячменя его посевы удобряют минеральными удобрениями, а органические удобрения вносят под предшественник (Зінченко О. І. та ін., 2001; Фирсов И. П., Соловьев А. М., Раскутин О. А. и др., 1989; Николаев Е. В. Изотов А. М., Чуниховская В. Н., Тарасенко Б. А., 2008).
В условиях Крыма отзывчивость ярового ячменя на различные приемы основной обработки почвы изучено недостаточно. Особенно слабо изучено влияние длительное применение различных почвозащитных технологий обработки почвы как непосредственно под яровой ячмень, так и в севообороте с учетом длительного их последействия, в том числе в сочетании с различными удобрениями. Поэтому задача изучения действия и последействия различных систем обработки почвы в сочетании с удобрениями в севообороте является весьма актуальной, особенно в различные по метеоусловиям годы возделывания этой культуры.