Гораш О.С. Управління продуційним процесом пивоварного ячменю

summary

ПРОБЛЕМА ЯКОСТІ ПИВОВАРНОГО ЯЧМЕНЮ

(Огляд літератури)

Проаналізовано сучасні вимоги щодо особливостей технології вирощування пивоварного ячменю залежно від сортового складу, фону живлення, норм висіву насіння, ґрунтово-кліматичних умов та інших факторів. З’ясовано їх вплив на технологічну і біохімічну якість зерна ячменю ярого. На підставі проведеного аналізу висунуто робочу гіпотезу, визначено мету та завдання досліджень.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проведено впродовж 1999-2006 років у зерново-буряковій сівозміні дослідного поля Подільського державного аграрно-технічного університету, південь Хмельницької області. Впродовж 2005-2007 років польовий дослід проведено в умовах виробництва СГВК „Св’ятець” Теофіпольського району, який розташований у північно-західній частині Хмельницької області. Попередник – озима пшениця.

Ґрунт дослідних ділянок - чорнозем типовий на карбонатних лесованих суглинках. Вміст гумусу за методом Тюріна в шарі ґрунту 0-30 см становить 3,5-4,0%, азоту лужногідролізованого за методом Корнфілда – 100-120 мг/кг ґрунту, рухомого фосфору та обмінного калію за методом Чирікова - відповідно 101-118 і 125-140 мг/кг ґрунту, сума ввібраних основ за методом Каппена-Гільковіця - 30-36 мг-екв/100 г ґрунту, реакція ґрунтового розчину рН сольовий за потенціометричним методом – 6,7-7,0 мг-екв/100 г ґрунту, гідролітична кислотність за методом Каппена – 0,53-0,78 мг-екв/100 г ґрунту.

Загальні фізичні та водні властивості ґрунту: щільність твердої фази в орному шарі - 2,5 г/см³, щільність укладення - 1,14-1,25 г/см³, загальна пористість - 55-59%. Максимальна гігроскопічність ґрунту 5,2%, найменша вологоємність - 23,4%, повна - 50,2%.

Характеристика ґрунту досліду проведеного в умовах виробництва СГВК „Св’ятець” Теофіпольського району. Ґрунт дослідних ділянок представлений чорноземом опідзоленим. Вміст гумусу 3,8-4,0%. Забезпеченість лужногідролізованим азотом становить 119-140 мг/кг ґрунту, рухомим фосфором – 117-132 мг/кг ґрунту, обмінним калієм – 88-101 мг/кг ґрунту. Кислотність ґрунту за показником рН сольовий – 7,1 мг-екв/100 г ґрунту, гідролітична кислотність – 0,54-0,66 мг-екв/100 г ґрунту, сума ввібраних основ – 28 мг-екв/100 г ґрунту.

Погодні умови. За даними Кам’янець-Подільського метеопосту середньодобові температури повітря березня місяця в роки проведення досліджень забезпечували передпосівну теплопотребу ячменю ярого, яка становила не менше 2,5°С. У період вегетації температурні умови були такими, що відповідали його біологічним вимогам і становили залежно року проведених досліджень в квітні від 9 до 13°С, в травні – від 13 до 17°С, в червні – від 17 до 21°С, в липні – 18-22°С. Середньо-декадні температури повітря квітня місяця характеризуються поступовим наростанням тепла, що сприяло доброму початковому розвитку рослин ячменю.

Атмосферні опади, які є головним джерелом запасів вологи в ґрунті, розподілялись за період вегетації із значним відхиленням від норми лише в окремих випадках. Проте негативного впливу на ріст і розвиток рослин ячменю залежно вологозабезпечення не було виявлено. Загалом у роки проведення досліджень погодні умови різнилися між собою, але були типовими для регіону та сприятливими для формування високого урожаю і пивоварної якості ячменю ярого. Виняток становить 2003 р., умови якого характеризуються порушенням водного режиму протягом квітня, травня та половини червня місяців, за цей період не спостерігалось жодного випадання опадів. Внаслідок проведених досліджень в цьому році були використані дані лише окремих результатів дослідів.

Погодні умови проведення досліду в умовах виробництва за даними Ямпільського метеопосту характеризуються такими середньомісячними температурними показниками повітря залежно року: у квітні – 8,3-8,9°С (норма 7,6°С), у травні – 13,2-16,3°С (норма 13,6°С), у червні – 16,3-18,9°С (норма 16,5°С), у липні – 19,8-20,0°С (норма 22,9°С). Умови зволоження за період вегетації 2005-2007 рр. були сприятливими для росту і розвитку рослин ячменю. Достатня кількість опадів у травні (57,0-76,4 мм) забезпечувала ефективний процес кущіння та інтенсивний ріст рослин у період фази виходу в трубку. Формування зерна відбувалось без дефіциту вологи в ґрунті. Сума опадів за період вегетації становила: 2005 р. – 214 мм, 2006 р. – 198 мм, 2007 р. – 232 мм, у цей рік кількість опадів у першій декаді липня була більшою від норми – 71,9 мм (норма 34 мм), проте погодні умови були сприятливі на завершення вегетації ячменю ярого та збирання його урожаю.

Методика досліджень. За темою дисертаційної роботи проведено 5 польових дослідів.

Дослід 1. Оцінка значущості сорту ячменю ярого. Завдання досліду – встановити вплив сорту у забезпеченні якісних показників пивоварного ячменю.

Схема досліду: фактор А – сорти пивоварного ячменю: Скарлет, Амулєт, Екзотік, Гонар, Звершення; фактор В – норма внесення азотних добрив: N₀ (без внесення добрив), N₃₀, N₆₀, N₉₀, N₁₂₀ – варіанти передбачені з метою створення екстремальних умов. Для встановлення значущості сорту за впливом на окремі ознаки додатково вводились сорти Джерело, Толар, Барке, Джерзей.

Параметри досліду: l_а = 5, l_в = 5, n = 4, облікова площа дослідної ділянки – 25 м². Розміщення ділянок: повторень – чотириярусне, варіантів норм внесення добрив – рендомізоване, варіантів сортів – рендомізоване. Норма висіву насіння – 350 шт./м². Строк сівби – кінець третьої декади березня, початок першої декади квітня. Спосіб сівби – рядковий (15 см).

Дослід 2. Комплексна оцінка солодової властивості різних сортів ячменю.

Схема досліду: сорти пивоварного ячменю – Екзотік, Аннабель, Ебсон, Малз, Джерзей, Себаст’ян, Престиж.

Параметри досліду: l = 7, n = 4, облікова площа дослідної ділянки – 40 м², Розміщення ділянок: варіантів – рендомізоване, повторень – у два яруси. Фон –живлення N₃₀P₄₅K₄₅, норма висіву насіння – 300 шт./м². Строк сівби – кінець третьої декади березня, початок першої декади квітня. Спосіб сівби – рядковий (15см) з використанням сівалки СПУ-4 з анкерними сошниками, передпосівний обробіток ґрунту проводився на глибину загортання насіння 3 см.

Дослід 3. Вивчення рівномірного розміщення насіння в ґрунті при сівбі. Завдання досліду – довести ефективність даного агротехнічного заходу в технології вирощування пивоварного ячменю. Спосіб сівби – рядковий (15 см), глибина загортання насіння 3 см. Для проведення досліджень використано сорт Скарлет.

Схема досліду: фактор А – норми мінеральних добрив: варіанти – N₀P₀K₀ (без внесення мінеральних добрив), N₃₀P₄₅K₄₅, N₆₀P₉₀K₉₀, N₆₀P₁₂₀K₁₂₀, N₉₀P₁₂₀K₁₂₀; фактор В – норми висіву насіння: варіанти – 250, 300, 350, 400 шт./м², віддаль точного розміщення насінин в рядку через 2,7; 2,2; 1,9; 1,7 см.

Параметри досліду: l_а = 5, l_в = 4, n = 3, облікова площа дослідної ділянки – 10 м². Розміщення ділянок: повторень – чотириярусне, варіантів – рендомізоване. Строк сівби – кінець третьої декади березня, початок першої декади квітня (сівба проводилась вручну).

Дослід 4. Оцінка окремих елементів звичайної технології вирощування пивоварного ячменю. Завдання досліду за адекватністю до означеної технології дослідити залежність розвитку і формування посівів урожайності зерна пивоварного ячменю та його якості від особливостей сівби, які полягають у нерівномірному розміщенні насіння в посівному шарі ґрунту. Спосіб сівби – рядковий (15 см). Для проведення досліджень використано сорт Скарлет.

Схема досліду: фактор А – норми мінеральних добрив: варіанти – N₀P₀K₀ (без внесення мінеральних добрив), N₃₀P₄₅K₄₅, N₆₀P₉₀K₉₀, N₆₀P₁₂₀K₁₂₀, N₉₀P₁₂₀K₁₂₀; фактор В – норми висіву насіння: варіанти – 250, 300, 350, 400 шт./м².

Параметри досліду: l_а = 5, l_в = 4, n = 4, облікова площа дослідної ділянки – 20 м². Розміщення ділянок: повторень – чотириярусне, варіантів – рендомізоване. Строк сівби – кінець третьої декади березня, початок першої декади квітня. Для сівби використана сівалка СЗ-3,6.

Дослід 5. Оцінка результатів вирощування ячменю при рівномірному розміщенні насіння в посівному шарі ґрунту під час сівби в умовах виробництва.

Схема досліду: фактор А – сорти пивоварного ячменю: варіанти – Скарлет, Джерзей, Малз; фактор В – норми мінеральних добрив: варіанти – N₀P₀K₀ (без внесення мінеральних добрив), N₃₀P₄₅K₄₅, N₆₀P₉₀K₉₀.

Параметри досліду: l_а = 3, l_в = 3, n = 4, облікова площа дослідної ділянки – 100 м². Розміщення ділянок: повторень – чотириярусне, варіантів застосування мінеральних добрив – рендомізоване, варіантів сортів – рендомізоване. Строк сівби – початок першої декади квітня. Спосіб сівби – рядковий (15 см). Для сівби використано сівалку СПУ-6 з анкерними сошниками. Передпосівний обробіток ґрунту проводився комбінованим агрегатом відповідно до глибини загортання насіння на 3 см. Норма висіву насіння – 300 шт./м².

При закладці дослідів фосфорні та калійні добрива вносили під зяблеву оранку, азотні – весною під передпосівний обробіток ґрунту, вручну.

В проведених дослідженнях проводили такі обліки, спостереження, аналізи:

1.     Фенологічні спостереження, обліки густоти рослин, урожаю, аналіз снопових зразків, накопичення біомаси, сухої речовини, стійкості до вилягання та ін. Розміри базальної зони рослин ячменю встановлювали після з’явлення сходів шляхом проведення вимірів у відібраних рослин (Н.Г. Городній, 1981; В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко, 1994).

2.     Площу листкової поверхні рослин, довжину міжвузль стебел, кількість продуктивних пагонів рослин, кількість зерен колоса, масу крупної зернівки визначали за методами викладеними З.М. Грицаєнко та ін. (2003).

3.     Технологічні аналізи зерна ячменю проводили за відповідними Держстандартами з посиланнями на нормативи ГОСТ.

4.     Хімічні аналізи – вміст білка в зерні ячменю визначали за К’єльдалем на автоматичному модулі парової дистиляції UDK-140, а також не деструктивним методом на апараті Infratek 1241; екстрактивність – конгресним методом затирання, ГОСТ 12136-77; число Кольбаха – на основі відношення розчинного білка солоду до загального; вміст β-глюкану в суслі – флюорометричним методом із застосуванням проточно-інжекторного аналізу на приладі „Флюорометр модель 121”; діастатичну силу – йодометричним методом за виходом мальтози з розчиненого крохмалю під впливом дії ферментів солодової витяжки. Плівчастість зерна встановлювали, застосовуючи метод Люффа, який ґрунтується на розчиненні пектинових речовин слабким розчином аміаку.

5.     Показники солодової властивості (ПСВ) сортів встановлювали за методикою Psota V, Kosar K. (2002).

6.     Модифікацію ендосперму зерен ячмінного солоду визначали за методикою ЕВС (Європейська Пивоварна Конвенція) Analytica 1987 Е 85-86 із застосуванням реактивів Calcofluor i Fast Green за офіційною технологією ЕВС „Метод Карлсберга”.

7.     Статистичні аналізи проводили за методами оцінки варіаційних рядів, факторним і дисперсійним, застосовувались кореляційний та регресійний методи.

8.     Економічний та енергетичний аналізи виконані за методиками оцінки ефективності інтенсивних технологій вирощування зернових культур (М.Г.Лобас, 1997; О.К. Медведовський та П.І. Іваненко, 1988).