Агробиологические основы повышения качества зерна яровой пшеницы при формировании урожайности на серых лесных почвах Волго-Вятского региона нечерноземной зоны России Масловский, Валентин Викторович

Введение к работе

Актуальность пуодпвш. Ппгопиця - главный хлебный з ля к планета. Специфический болково-протошгазннй комплекс, способный образовывать клейковину и уникальные реологические свойства ее, предопределили ттвшцо репутации основного хлеба Земля. В нашей стране с традиционно високим потреблением хлебобулочных, кондитерских, макаронних и крупяных изделий из пшеницы в настоящее время и на перспективу этой культуре отводится ведущая роль в рационе питчния населения, поэтому проблема повышения урожайности и качества зерна пшеницы имеет важное народнохозяйственное .

8ШЧЄНЯ0.

Особо остро вопрос повышения урожайности и качества зерна пшеницы стоит в Нечерноземной зоне и, в частности, в Волго-Вятском регионе, где посевы яровой пшеницы занимают площадь около 400 тыс.га. Низкая обеспеченность почв азотом, недостаточная солнечная инсоляция, особенно во влаяяые годы, лимитируют образование белка - клейковины в зерна и снижают ее качество. Отсюда сложилось представление, н^о Нечерноземье - это зона кормового зерна.

Действительно, при экстенсивном земледелии почвы Нечерноземья не могут продуцировать высонобелковистоэ зерно и конкурировать по этому показателю с черноземами, имеющими более высокое потенциальное плодородие. Однако интенсификация растениеводства путем воздействия на растения всевозможными антропогенными факторами позволяет и в этой зоне получать урожаи высококачественного зерна не только мягкой сильной, но и классной твердой яровой пшеницы и удовлетворять внутренние потребности региона в такой зерне.

Работа выполнялась по заданию 0.51.104.03 Координационного совета по качеству зерна при Президиуме ВА.СХНИЛ.

Поль'и задачи исследований. Среда антропогенных факторов в условиях Нечерноземья в процессах формирования величины и качества урожая ведущая роль принадлежит условиям питания. Поэто-«гу цель диссертационной работы заключалась в том, чтобы на ос-ювэ современных методов установить, при каких условиях и на :ерых лесных почвах формируется зерно сильной и классной твердей яровой пшеницы.

В связи с этил в задачу исследований входило следующее:

1. Изучить эффективность разных видов и норм минеральных удобрений на светло- и темно-серых лесных почвах и их действие на качество-зерна.

2. Исследовать влияние норы и соотношении минеральных удобрений на урожайность и качество зерна мягкой в твердой яровой пшеницы на фона биологического (сиыбиотического) азота.

3. Проследить эффективность разных форм азотных удобрений, ингибиторов нитрификации, концентрации биурета в составе мочевины и их действие на технологические качества зарна.

4. Изучить отзывчивость короткостебельных пшениц на повышенные нормы азотных удобрений, изменчивость их фракционного, ашнокиспотного состава белка и технологических достоинств.

5. Изучить влияние сроков и способов внесения азотных удобрений на урожайность и качество яровой пшеницы.

6. Установить эффективность локального и разбросного способов внесения простых и сложных удобрений и их действие на ка чество зерна.

7. Изучить эффективность разных норм серн и их действие Е технологические качества зарна.

8. Изучить действие и последействие извести, норы и соотношений минеральных удобрений на величину и качество урожая яровой пшеницы и последующих культур севооборота. .

9. Установить корреляционную зависимость мевду гидротарьп ческими условиями периода вегетации, урожаем, показателями качества зерна и химическим составом листьев.

Научная новизна. В условиях серых лесных почв Нечерноземья разработана технология получения сильной и классной твердой 'яровой пшеницы.

Из изучаемых сортов наилучшим качеством зерна обладает сорт Ред Ривер 68 В' любых погодных условиях на фоне ^120--180^90) частотой 10055, формирующий сильное зерно, і это свойство его необходимо использовать, в селекции на стаби; ность формирования высококачественного зерна в Нечерноземье.

Доказано, что биологический (симбиотичесгшй) азот, накої летшй травосмесью клевера и люцерны, обладающий пролонтировг пни действием азотного питания, способствует присочетании . < азотом (л'go - /V сд) техническим формированию вноококачестваї ного зерна мягкой и твердой яровой пшеницы и снимает н&обход мосгь дробного внесения азотных удобрений.

Установлено положительное действие серы в районах, где поступление ее с атмосферными осадками по превигаот 5-6 кг в год и отсутствие эффективности серосодержащих удобрении при поступлении ее с осадками около 16 кг в год, однако и при этом, особенно в годы с високим уровнем урожайности, сера окаэквает положительное влияние иа показатель седиментации, пористость и объемный выход хлеба.

При систематическом внесении в севообороте минеральных и периодическом внесении органических удобрений установлено равноценное действие простих и сложных удобрений, разбросного и локального иг внесения. Однако локализация слоиінх удобрений ' способствует повышению белковистости зерна по оравпонии с разбросным юс внесением.

На кислых серых лесных почвах известкование - мощный фактор повышения продуктивности и качества культур севооборота. Каждая тонна извести за две ротации зерно-травяного севооборота окунается 1000 зерновых единиц и 267 кг белка.

Установлена высокая сопряженность ( %, = О.ЭО*³*) между концентрацией калия в листьях и зерно мягкой и отсутствие ( = = 0,27) достоверной связи моаду этими показателями у твердой пшеницы. Эти различия, обусловленные геномом Д, внесшим уникальную способность к образованию клейковины более высоких реологических свойств, позволили установить очень высокую сопряженность (Г- = 0,94³⁰^) и (&= О.Э!³⁰) меяду концентрацией калия в зерне и, соответственно, показателем седиментации и удельной седиментацией. Отмеченным антагонизмом между азотом и калием в зерне объясняется, почему количество клейковины связано обратной связьв с ее качеством. Из этого положения следует подтверждение необходимости разделения в селекции на хлебную и кормовую пшеницу, где в первом случае необходим рациональный размер белка и клейковины с высоким ее качеством, а во втором - максимальный процент белка без учета качества клейковины, не имеющего значения в производстве концентрированных кормов. При этом в процессе отбора максимум и минимум концентрации калия в зерне использовать как тест на качество пищевого и кормового зерна..

Установлено равноценное действие основных форм азотных удобрений на утопай и качество дерна шоницн, что связано с йютрой нктрі'.їитгпгтоіі rv'wnnv:'. и -чг.шдшк Форп азота и прпбли-

жешіем их к нитратной..Питание растений азотом в аммиачной форме за счет ингибиторов нитрификации приводит к улучшению хлебопекарных качеств (особенно на известковом фоне) мягкой пшеницы. Это связало с антагонизмом аммиачного азота и кальция извести, с одной сторони, и калия — о другой.

Установлено, что биурет в составе мочевины снижает половую всхожесть и урожайность яровой пшеницы, но в то' же время укрепляет клейковину. В годы, когда формируется крепкая клейковина, это ігриводит к снижению хлебопекарных качеств пшеницы, а при формировании слабой клейковины укрепление ее за счет биурё-та не приводит к заметному изменению хлебопекарных качеств. Следовательно, норматив верхней границы ИДК-І для сильної пшеницы занижен л должен быть увеличен до 90 единиц шкалы прибора, что позволит включить в объем заготовок сильной пшеницы допол-

' нителыше резервы высокоценного верна.

Доказано, что наиболее емкий вклад в хлебопекарные качества аерна вносит глютенин. Отмечена .очень высокая (= -0,915²³³) сопряженность отношения' гжиадина к глютенину с объемом хлеба, в то время как о силой муки по альвеографу этот показатель коррелирует (Z-- 0,385^^ прямой сеязыо, но .на более низком уровне.

Подтверждена закономерность снижения концентрации лизина в
белке у разных сортов о увеличением белковистооти муки ( z ='
= -О.бІ³⁵*...0,64^^), однако это снижение компенсируется общим .
увепичением (на абс»сух.в-во) содержания лизина в муке ( I =
= 0,85¹^ - О.Эб***). . ;.'.'.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований были включены во Всесоюзные рекомендации: "Эффективное применение удобрений в Нечерноземной зоне" - М.,: Росседь-хоэиздат, 1983. - 270 о., и использованы при разработке нового ГОСТ 2081-75. "Карбамид", при составлении рекомендаций по повышению качества зерна мягкой и твердой яровой пшеницы и повыше- ' нию качества культур оэзооборота: Информационные листки * 323-71; 409-85; 328-90; 400-90; 38-91 Горьковского ЦЕПИ.

' Результаты исследований используются в учебном процессе вузов, а также путем -пропаганды, по линии общества "Знание" и

. чтения лекций на региональных курсах повышения квалификации агрономов и руководителей хозяйстве

Выращивание сильной, твердой и ценной яровой пшеницы вы-, сокорентабольно. Условно-чистый доход с гектара достигая, соотг

вотственно 1417,09; 1149,56; 602,92 руб. о уровнем ронтаболъ-пости 464, 330 и 2Г4$.

Дггообашя "Работы. Основные положения диссертации докладывались на Пленуме ВАСХНИЛ (секция агрохиыш и удобрений), г.Москва, 1971; на Всесоюзних няучно-мэтодичоских совещаниях Географической сети опытов с удобрениями (г.Вородаж, 1971; г.Москва, 1972; г.Горький, 1977); на 1-й и 4-й научных конференциях почвоведов, агрохимиков и землэделов Волго-Вятского ОІКЖСЇДПЄС-кого района (г.Горький, 1969, 1987); на 1-Й и 2-й межвузовских конференциях по качеству зерна (г.Горький, 1971, 1975); на научных и научно-практических конференциях Торьковского сельское хозяйственного института и агрономического актива области (г.Горький, 1966, 1969, 1972, 1976', 1977, 1981, 1984, 1986, 1989); на зональной научной конференции "Сисгешо-экологический подход к современным проблемам сельскою хозяйства и науки." (г.Горышй, 1980)-; на заседаниях Проблемного совета по заданию 0.51.104.03 "Разработать методы и приемы повышения качества зерна" (г.Одесса , 1973, 1974; г.Горький, 1975; г.Днепро-петровок, 1984, 1987; г.Омск, 1983, 1984; г.Бзльцы -Молд.НИИПК, 1981),на Всесоюзном научно-методическом совещании "Методы и приемы повышения качества зерна и увеличения производства сильных и. твердых пиениц" (г.Одесса, 1976), демонстрировались в павильоне "Зерно" ВДНХ СССР (Свидетельство Л. 50478, 1971).

Публикации. По теме диссертации опубликовано в журналах, сборниках, информационных листках 56 печатных работ, в том числе раздел "Влияние удобрений на содержание белка и технологические качества эерна" монографии И.М.Коданева "Агротехника и качество зерна". -М.: Колос, 1970.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из зведення, одиннадцати глав, выводов, рекомендаций производст-зу. Сна изложена на 482 страницах, содержит 151 таблицу, три приложения и 12 рисунков. Список литературы включает 648.ис-гочликов, в tow числа 67 иностранных авторов.