Содержание к диссертации
Введение 4
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Значение зерна пшеницы для человека 12
Значение хлеба в жизни человека 12
Качество пшеницы в Европейской части Российской Федерации и в восточных регионах страны 15
Влияние метеорологических условий на урожайность и технологические свойства зерна озимой пшеницы в ЦРНЗ 20
Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы 24
Значение азота, фосфора и калия в жизни озимых хлебов.. .24
Влияние азотных удобрений на урожайность
озимой пшеницы 33
1.3.3. Влияние азотных удобрений на качество зерна
озимой пшеницы 37
1.4. Отзывчивость разных сортов озимой пшеницы на
применение минеральных удобрений 42
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава II. МЕТОДИКА, ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ ОЗИМОЙ
ПШЕНИЦЫ И МЕТЕОУСЛОВИЯ В ГОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Методика, методы и место проведения исследований 49
Характеристика сортов озимой пшеницы, используемых
в исследованиях 54
2.3. Метеорологические условия в годы исследований
(2000-2003 гг.) 56
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Глава III. ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ, УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ГОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы 62
Влияние минеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы разных сортов, структура урожая 69
Глава IV. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОСТОИНСТВА ЗЕРНА
Физические показатели качества зерна 75
Массовая доля клейковины и её качество 90
Физические характеристики теста 94
Хлебопекарные свойства муки, полученной из зерна
озимой пшеницы 104
Глава V. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ
ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ... 116
Глава VI. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ
. ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ 120
ВЫВОДЫ 125
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 131
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 132
ПРИЛОЖЕНИЯ 157
«Давно замечено, что мы не обращаем внимания
на самые замечательные факты только потому,
что они слишком обыкновенны. Многим ли,
действительно, приходила в голову мысль,
что ломоть хорошо испечённого пшеничного
хлеба составляет одно из величайших
изобретений человеческого ума».
К.А.Тимирязев (1937). /Соч., Т 3. М., Сельхозгиз, 1937, с.334/
Введение к работе
Для обеспечения продовольственной безопасности в России ежегодно должно производиться 135 млн т зерна. Из этого количества на продовольственные цели требуется 25-27 млн т, на корм скоту и птице - 70,0-72,2, на семена - 15,6-16,2, на создание страховых и переходящих запасов семян и зернофуража - 7,7-8,3 млн т. В настоящее время производится 74-78 млн т зерна [16,17, 181].
Обеспечение питанием населения страны и улучшение уровня его жизни в стратегии действий любого правительства должно занимать приоритетное место. Для России решение этих вопросов имеет особое значение, так как аграрный сектор, как и всё народное хозяйство, вступил в XXI век в глубоком экономическом кризисе. Отсутствие финансово-кредитной политики, стимулирующей развитие сельского товаропроизводителя, сопровождается последовательным сокращением площади пашни, снижением урожайности и объёмов получаемой сельскохозяйственной продукции. Достаточно отметить, что при среднегодовом за 20-ти летний период (1979-1998 гг.) производстве зерна
90,3 млн т, за период с 2000-2005 гг., этот показатель в Российской Федерации составил 76,8 млн т [173]. Чтобы защитить население от голода, наша страна, крупнейшая по наличию сельскохозяйственных угодий держава, вынуждена приобретать более 40% продуктов питания по импорту. И это при том, что в расчёте на каждого россиянина у нас приходится 0,87 га пашни, что в три с лишним раза больше, чем имеет землянин. Объём получаемого же на душу населения зерна, как главный критерий характеристики обеспеченности продовольствием, не превышает 600 кг. Для сравнения, в Канаде его производится около 2,0 т; Дании 1,9; Австралии 1,5; США - более 1,2; Франции и Аргентине - около 1,0 т на душу населения [104,210].
В зерновом производстве большинства регионов нашей страны, начиная с 1991 г., проходят глубокие количественные и качественные изменения, связанные с переходом на рыночные отношения. Практически повсеместно этот процесс сопровождается резким спадом производства зерна, ухудшением качества, снижением уровня интенсивности и эффективности зерновой отрасли [103]. В валовом сборе зерно высших классов составляло менее 0,5%, в основном преобладало зерно 4-го и 5-го классов. И даже из зерна 3-го класса выработанная мука не всегда отвечала требованиям, предъявляемым ГОСТ 26574-85 [133]. Одной из причин снижения качества зерна является повреждение его клопом-черепашкой. По мнению экспертов из-за этого вредителя, в целом по стране, ежегодно теряется 5 млн т продовольственной пшеницы. Особую остроту эта проблема получила из-за чрезмерной дороговизны химических средств защиты растений; во многих местах практически перестали вести борьбу с этим опасным вредителем. Ареал распространения клопа-черепашки расширился от Северного Кавказа и Поволжья до регионов Центрального Черноземья, Центра и Волго-Вятского района. Выработанная из такого зерна мука имеет пониженное качество и низкое содержание клейковины. В стране много и
другого дефектного зерна: проросшего, морозобойного, подверженного суховеям [101]. Особенностью хлеба из муки товарной пшеницы России стал высокий показатель числа падения, характеризующий амилолитическую активность зерна и получаемой из него муки как пониженную [133].
Возрастает доля зерна, опасного для здоровья и жизни людей. Медикам хорошо известны случаи тяжелейших отравлений фузариозным зерном, перезимовавшим на корню. Известно также, что зерно при сильном заражении насекомыми, а также заплесневевшее становится токсичным [147а, 205]. Поэтому необходим строгий контроль и постоянное инспектирование качества зерна, его сохранности и использования.
В последние годы в сельском хозяйстве России сложилась критическая ситуация по обеспечению удобрениями.
По сравнению с доперестроечным периодом применение минеральных удобрений снизилось в 10-14 раз, органических - более чем в 7 раз, работы по известкованию кислых почв сократились в 18 раз, практически прекращены гипсование и мелиоративная обработка солонцовых земель. Снижение на порядок и более объёмов агрохимических и других работ, направленных на сохранение и повышение плодородия почв, приводит к их деградации, резкому ухудшению условий, необходимых для возделывания сельскохозяйственных культур [1, 198].
Несмотря на недостаточное содержание в почве питательных веществ, для возделывания зерновых и других сельскохозяйственных культур только 10-12% производимых в России минеральных удобрений реализуются на внутреннем рынке, а остальное количество их экспортируется в зарубежные страны по ценам в 1,8-2,0 раза меньшим, чем отечественному сельскому хозяйству [221]. За счёт применения в отечественном земледелии экспортируемого Россией количества минеральных удобрений, можно было бы дополнительно получать ежегодно, при соответствующей обеспеченности
сельскохозяйственной техникой, в том числе по применению удобрений, не менее 40-45 млн т продукции растениеводства в зерновых эквивалентах [69]. Неблагоприятное фитосанитарное состояние почв и посевов также приводит к резкому снижению урожайности, качества продукции и эффективности удобрений. Так, при слабой засорённости посевов зерновых культур, прибавка урожая зерна снижается от внесения минеральных удобрений на 3,4%, а при сильной засоренности - на 12% и более [70, 104]. По данным ЦИНАО, площади зерновых культур, засорённых в средней и сильной степени, составляют более 60% площадей, что связано с особенностями земледелия. Более 30 млн га пашни перешли в категорию бросовых земель. Усиливается процесс засорения посевов и почвы злостными трудноискоренимыми сорняками - осотом, пыреем, амброзией, горчаком, вьюнком и другими [7].
Особую и вполне обоснованную тревогу вызывает резкое сокращение посевных площадей зерновых культур и их валовых сборов в основных зернопроизводящих регионах и, прежде всего, в тех, где в расчёте на душу населения производится около одной тонны сравнительно дешёвого и качественного зерна и, где сконцентрировано свыше половины объёма зерновых ресурсов страны.
Именно эти регионы, располагающие большими потенциальными возможностями для удовлетворения собственных потребностей в зерне, при поддержке государства в сочетании с осуществлением рационального использования выделяемых средств могут дать ощутимую и быструю отдачу в наращивании товарных ресурсов зерна, увеличении его поставок на российский зерновой рынок.
Урожайность в Северном, Северо-Западном, Уральском, частично в Волго-Вятском, Поволжском и Западно-Сибирском экономических районах увеличилась на 3-20%, а в Центральном, Центрально-Чернозёмном, Северо-Кавказском и Дальневосточном экономических районах - на 8-33%». Такой
разброс отмечается несмотря на практически одинаковое сокращение количества вносимых удобрений во всех регионах [103]. В среднем по России урожайность составила 15,9 ц/га.
В 2001-2002 гг. Россия обеспечивала производство зерна в объёмах, которые, в целом по стране, превышали показатели внутреннего потребления (85,2 и 86,6 млн т соответственно) [173]. Наша страна, входившая несколько десятилетий в число импортёров зерна (импорт зерна в 2004 г. составил 1460 тыс. т, около 54% приходилось на пшеницу, завезённую из Казахстана), вышла на мировые рынки в качестве нетто-экспортёра этого товара, обеспечив себе место в пятёрке ведущих мировых стран экспортёров ячменя и в десятке ведущих стран экспортёров пшеницы. Рекордные для страны объёмы экспорта зерна в 2001-2002 гг. (около 6 млн т) обеспечили экспортную выручку более 500 млн долл. [225].
В июле-декабре 2004 г., по предварительным данным таможенной службы, вывоз зерна (по кодам ТН ВЭД 1001-1008) составил 5009 тыс. т против 4655 тыс. т за соответствующий период 2003 г. В основном вывозилась пшеница. Из общего объёма её экспортировано 4501 тыс. т или на 70% больше чем в 2003 г. География экспорта оставалась традиционной. Наряду со странами СНГ крупные партии зерна поставлялись в Грецию, Италию, Израиль, Египет, Тунис, Турцию и другие страны [17]. Это позволило поставить зерно в один ряд с основными экспортными позициями России - природными ресурсами: нефтью, газом, металлом, лесом и электроэнергией. Важно и то, что экспорт зерна, со стратегической точки зрения, для государства более приоритетен по сравнению с экспортом невосполняемых природных ресурсов. Зерновые ресурсы являются ежегодно возобновляемыми [225]. Запасы зерна (зерно может храниться 9-11 лет) в государственных фондах существуют почти во всех странах мира независимо от государственного строя и преобладающих форм собственности на основные средства производства.
Зерно является товаром, который имеет постоянный, устойчивый спрос в любое время года, в любом регионе [119].
По данным Росгосхлебинспекции, в 2004 г. 72% пшеницы было пригодно для мукомольного производства. Сильной и ценной пшеницы получено 31% против 40% в 2003 г. [16]. Доля продовольственной пшеницы в Центральном округе составляет всего 50%. Из-за резкого ухудшения качества зерна пшеницы, поставляемого из регионов благоприятных для производства зерна сильной пшеницы, в настоящее время остро стоит вопрос самообеспечения Центрального района продовольственным зерном этой культуры.
Центральный район Нечернозёмной зоны по оценкам специалистов может стать зоной устойчивого производства высоких урожаев зерна озимой пшеницы (5,0-6,0 т/га), пригодного для хлебопечения. Однако на практике средняя урожайность составляет всего 2,0-2,2 т/га и менее при низком качестве зерна. Поэтому проблема повышения продуктивности и качества зерна озимой пшеницы для Центрального района Нечернозёмной зоны остаётся актуальной. Отличительной чертой этого региона является высокая эффективность минеральных удобрений при возделывании зерна озимой пшеницы. Однако в литературе мало данных о влиянии удобрений применяемых на фоне химических средств защиты растений, на хлебопекарные свойства пшеничной муки. Нуждаются в уточнении дозы и сроки внесения азотных удобрений при возделывании районированных и новых сортов озимой пшеницы.
Цель и задачи исследования. Цель - изучить отзывчивость отечественных сортов озимой пшеницы на применение минеральных удобрений на фоне средств защиты растений в условиях данного региона.
В соответствии с поставленной целью возникла необходимость решения следующих задач:
- изучить влияние удобрений на урожайность районированных и новых отечественных сортов озимой пшеницы и их отзывчивость на внесение минеральных удобрений;
изучить влияние азотных удобрений как на фосфорно-калийном фоне, так и без него на физико-химические показатели, физические свойства теста и хлебопекарные свойства озимой пшеницы разных сортов в ЦРНЗ;
определить экономическую эффективность применения минеральных удобрений при возделывании озимой пшеницы изучаемых сортов;
выявить корреляционные зависимости между различными показателями качества зерна озимой пшеницы.
Научная новизна. Изучено комплексное влияние удобрений на фоне химических средств защиты растений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы районированных и новых отечественных сортов и их отзывчивость на уровень минерального питания в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны.
Определены экспериментальным путём оптимальные дозы азотных удобрений, способствующие реализации генетически обусловленного потенциала урожайности новых районированных и перспективных сортов озимой пшеницы в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны. Доказана возможность значительного повышения не только урожайности пяти изучаемых сортов на тяжелосуглинистых среднеокультуренных почвых ЦРНЗ РФ, но и качества зерна. Установлена сильная изменчивость хлебопекарных свойств озимой пшеницы в зависимости от сорта и погодных условий. Выявлен сорт озимой пшеницы, который обладает генетически обусловленными высокими хлебопекарными свойствами и обеспечивает стабильное качество зерна при различных условиях выращивания в ЦРНЗ.
Практическая значимость работы. Результаты исследований
являются научным обоснованием совершенствования технологии
возделывания озимой пшеницы на дерново-подзолистых
среднеокультуренных почвах Центрального района Нечернозёмной зоны Российской Федерации.
Для производства качественного продовольственного зерна пшеницы в
данном регионе экспериментально доказана необходимость подбора
специальных сортов с генетически обусловленными высокими
хлебопекарными свойствами. Использование разработанных
агротехнических приёмов позволит хозяйствам увеличить урожайность озимой пшеницы до 5-6 т с га и получить зерно, пригодное для хлебопечения и не нуждающееся в улучшителях.
Дана экономическая эффективность различных доз азотных удобрений при выращивании различных сортов озимой пшеницы. Установлены коэффициенты корреляции между физико-химическими показателями качества зерна озимой пшеницы и хлебопекарными свойствами муки, полученной из этого зерна.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых учёных МСХА имени К.А. Тимирязева (2001 г.), на заседаниях кафедры хранения, переработки и товароведения продукции растениеводства МСХА (2002, 2003 гг.), международной научной конференции (г. Москва, 2002 г.), Всероссийском симпозиуме (г. Москва, 2002 г.), VII Всероссийской научно-практической конференции (г. Пенза, 2003 г.), Международной научно-практической конференции (г. Воронеж, 2003 г.). По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, 1 работа находится в печати.
Диссертационная работа состоит из введения, 6-ти глав, выводов, рекомендаций, библиографического списка (249 источников) и приложений.
Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям: канд. с.-х. наук, профессору РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева Личко Н.М., докт. с.-х. наук, ведущему научному сотруднику ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова Ваулиной Г.И.
