Содержание к диссертации
Введение
1. Продуктивность яровой пшеницы и факторы ее определяющие (обзор литературы) 7
1.1. Особенности роста и развития яровой пшеницы в Северном Зауралье 8
1.2. Роль сорта в повышении продуктивности яровой пшеницы 14
1.3. Листостеблевые инфекции яровой пшеницы и меры борьбы с ними 23
2. Методика исследований и условия проведения опытов 32
2.1. Методика проведения исследований 32
2.2. Характеристика почвы опытного участка 40
2.3. Агроклиматические условия северной лесостепи Тюменской области 42
2.4. Метеорологические условия в годы проведения исследований 44
3. Формирование продуктивности сортов яровой пшеницы под влиянием обработок фунгицидами 49
3.1. Густота всходов, полевая всхожесть и сохранность растений к уборке 49
3.2. Продолжительность вегетационного периода 54
3.3. Фотосинтетическая продуктивность растений яровой пшеницы 58
3.4. Поражение сортов яровой пшеницы листостеблевыми болезнями 61
3.5. Элементы структуры и урожайность сортов яровой пшеницы 71
4. Качество зерна сортов яровой пшеницы 89
4.1. Натура зерна 90
4.2. Стекловидность зерна 92
4.3. Количество и качество клейковины в зерне пшеницы 95
4.4. Число падения 99
5. Фитоэкспертиза семян сортов яровой пшеницы 102
6. Характеристика сортов по хозяйственно-ценным признакам и экономическим показателям в связи с влиянием изучаемых фунгицидов 108
6.1. Краткая характеристика сортов яровой пшеницы в связи с влиянием изучаемых вариантов обработок фунгицидами 108
6.2. Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания сортов яровой пшеницы 1 10
Выводы 115
Предложения производству 116
Список литературы
- Роль сорта в повышении продуктивности яровой пшеницы
- Агроклиматические условия северной лесостепи Тюменской области
- Фотосинтетическая продуктивность растений яровой пшеницы
- Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания сортов яровой пшеницы
Роль сорта в повышении продуктивности яровой пшеницы
Яровая пшеница – одна из древнейших продовольственных культур в мире. Не случайно она считается основным продуктом питания в 43 странах мира с населением свыше 1 млрд. человек (Лихочвор В.В., Проць Р.Р., 2002). Пшеница относится к роду Triticum L., семейству мятликовые – Poaceae. Род включает в себя 22 ботанических вида, относящихся к однолетним травянистым растениям (Фляксбергер К.А., 1938; Майсурян Н.А., 1970; Таланов И.П., 2008). Из всех возделываемых видов наибольшее распространение получили два: мягкая (Triticum aestivum L.), дающая муку высоких хлебопекарных качеств (сильные и ценные сорта), и твердая (Triticum durum L.) с повышенным содержанием белка в зерне. Мягкая пшеница возделывается повсеместно, и в посевах нашей страны этот вид занимает до 90% посевной площади.
В процессе вегетации у пшеницы различают следующие
фенологические фазы: набухание семян, прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание. При этом каждый этап развития зерновых культур характеризуется соответствующими требованиями к комплексу внешних условий (Калинин Ф.Л., 1959; Корнилов А.А., 1968; Крючков Н.М. и др., 1996).
Формирование элементов продуктивности зерновых культур в процессе жизненного цикла отражено в 12 этапах органогенеза, установленных Ф.М. Куперман (1973). При развитии зерновых культур в соответствии с направленностью физиологических процессов И.В. Мосолов (1979) выделял 4 периода. Первый период это прорастание семян – появление ассимиляционной поверхности, который характеризуется преобладанием процессов распада в семенах над синтезом. Второй период – от появления ассимиляционной поверхности до начала цветения, он характеризуется интенсивным ростом вегетативной массы растений с преобладанием синтеза сложных белков и максимальным поглощением питательных веществ из почвы. Третий период: цветение – оплодотворение, в это время продукты фотосинтеза превращаются в сахара и нуклеотиды. Четвертый период – образование репродуктивных органов. В это время заканчивается рост вегетативной массы, и продукты фотосинтеза превращаются в запасные вещества: крахмал, белки, жиры и другие соединения.
Температурные ресурсы Тюменской области позволяют возделывать районированные сорта яровой пшеницы разной степени спелости, но позднеспелые сорта не всегда достигают полного созревания зерна.
К неблагоприятным климатическим явлениям Тюменской области относятся дефицит влаги в первой половине вегетационного периода и, наоборот, избыточное увлажнение и недостаток тепла во второй половине периода. Для области характерны ранние августовские заморозки, повреждающие недозревшее зерно в колосе. В сентябре обычно бывают продолжительные дожди, носящие обложной характер.
По средним многолетним данным, массовый сев яровой пшеницы в Тюменской области начинается 10-15 мая, очень редко – в апреле, а иногда только в третьей декаде мая. Для прорастания зерна и появления ростков на поверхности почвы необходима сумма среднесуточных положительных температур около 120С.
Семена пшеницы способны набухать и прорастать при температуре 1-2С выше нуля. При температуре 4-5оС для полного набухания требуется 7-8 суток, а при температуре 24-26оС – 1-2 суток. Всходы сравнительно хорошо переносят заморозки до -6оС. Оптимальная температура прорастания около 25С, а оптимальная влажность почвы – 60-90% (Кумаков В.А., 1980; 1988; Крючков Н.М. и др., 1996). В Тюменской области всходы пшеницы появляются на 5-11 сутки в зависимости от температурного режима и влажности почвы (Бурлака В.В., 1973). Качественный семенной материал, высокий уровень агротехники обеспечивают быстрое и дружное появление всходов, при этом сортовые особенности, по мнению Н.С. Беспятых с соавторами (1975), не влияют на продолжительность этого периода. Время от посева до появления всходов совпадает с I этапом органогенеза.
В начале вегетации до колошения-цветения (II-IV этапы органогенеза) главную роль в жизни растений пшеницы играет температурный режим и несколько меньшую – условия увлажнения, в период же налива зерна значение влажности почвы и воздуха выдвигается на первый план. На ранних этапах органогенеза при засухе урожайность зерна снижается вследствие того, что в точке роста закладывается меньшее число колосков (Шевелуха В.С., 1992).
Через 2-3 недели после появления всходов у растений яровой пшеницы начинается кущение, которое лучше проходит при температуре 10-12С. (Майсурян Н.А. и др., 1965; Неттевич Э.Д., 1976). В условиях Тюменской области пшеница приступает к кущению в конце первой-начале второй декады июня. Продуктивная кустистость невысокая: от 1,0 до 1,4. В условиях короткого вегетационного периода пшеницы высокая кустистость растений задерживает созревание и затрудняет уборку, а урожай зерна с побегов кущения небольшой и качество его низкое (Иваненко А.С., Кулясова О.А., 2008). Пониженная температура почвы в этот период положительно влияет на образование и развитие вторичных (узловых) корней. Если растение остается только с первичной корневой системой, то урожай составляет 65% возможной величины (Мартынов Б.П. и др., 1986).
Есть негативные факторы, влияющие на растения в начале вегетации: глубокое промерзание почвы, похолодание в конце мая с заморозками приводит к тому, что почвенная микрофлора оживает медленно и растения страдают от недостатка питания (Яхтенфельд П.А., 1961). Пониженная температура почвы в зоне развития корневой системы пшеницы тормозит поступление азотных соединений в надземные органы (Глянько А.К., 1995).
Продолжительность периода всходы-кущение составляет 10-15 суток, с колебаниями 8-23 суток. На продолжительность этого периода сильно влияют погодные условия, а именно температура воздуха. Наследственные особенности сортов на продолжительность данного периода, по мнению Н.С. Беспятых и др. (1975), практически не влияют, разница может составлять 1-2 суток. В этот период начинает образовываться будущий колос и интенсивно формируется корневая система.
На 7-9 сутки после кущения начинается фаза выхода в трубку, во время которой формируются боковые ветви соцветий – колоски.
В фазу кущение-выход в трубку (III-IV этапы органогенеза) происходит закладка колоса и формирование элементов продуктивности растения: число продуктивных колосьев на 1 м2, число колосков и цветков в колосе.
В Сибири, как установил В.А. Кумаков (1988), третий этап органогенеза приходится на июнь, т.е. на период с максимальной длиной дня и повышенными температурами воздуха. Это одно из уязвимых мест в биологии яровой пшеницы. По мнению П.А. Яхтенфельда (1961), осадки в июне на уровне нормы обеспечивают высокий урожай пшеницы в Сибири.
В фазу кущения окончательно формируется колос яровой пшеницы. От условий, которые складываются в этот период, зависит структура будущего колоса и величина урожайности.
Установлено, что среднесуточная температура воздуха в это время вполне благоприятна для формирования колоса и основными факторами, способствующими успешному его формированию в этот период, следует считать наличие влаги и питательных веществ в почве. Для условий Тюменской области необходимо, чтобы колошение растений яровой пшеницы проходило при более благоприятной погоде конца июня-начала июля, минуя критический (засушливый) для формирования элементов колоса период середины июня. Высокая температура воздуха ускоряет развитие растений, колошение наступает раньше, колос формируется мелкий, с небольшим количеством колосков и зерен, урожайность резко снижается (Иваненко А.С., 1979).
У более поздних посевов еще больше вероятность попасть во время налива и созревания зерна под раннеосенние заморозки, которые тоже резко снижают урожай и качество зерна.
V-VII этапы органогенеза (фаза стеблевания) характеризуются закладкой покровных органов цветка, тычинок и пестиков, формированием соцветия и цветков, зародышевого мешка и половых клеток (Керефов К.Н., 1982; Фурсова А.К. и др., 2013). Созревание растений пшеницы в условиях Тюменской области, считал В.В. Бурлака (1973), происходит в более благоприятных условиях (конце июля и первой декаде августа) тогда, когда фаза колошения (VIII этап органогенеза) наступает не позднее середины июля.
Агроклиматические условия северной лесостепи Тюменской области
Сорт – это совокупность культурных растений, созданный путем селекции, обладающая определенными наследственными морфологическими, биологическими и хозяйственно ценными признаками и свойствами (Гуляев Г.В., Большаков Н.В., 1990; Гужов Ю.Л., 1991; Коренев Г.В. и др., 2009). Тюменская область в конце XX – начале XXI вв. существенно – почти в два раза подняла урожайность зерна (2,0-2,3 т/га) и вышла на первое место в Сибирском регионе. В этом существенную роль сыграли сорта местной селекции, под которыми здесь занято около 70% зернового клина (Новохатин В.В., 2004).
В современных экономических условиях сорт считается одним из важнейших элементов технологии возделывания любой сельскохозяйственной культуры. Роль сорта в повышении урожайности и улучшении качества зерна наряду с агротехникой имеет большое, а в ряде случаев решающее значение. Особо значима роль сорта при возделывании пшеницы на продовольственные цели. Преимущество здесь за сортами сильной и ценной пшеницы (Суднов П.Е., 1986; Моисеева К.В., 2002; Алабушев А.В., 2011).
Мировая практика и данные научно-исследовательских учреждений Российской Федерации свидетельствуют, что в общем повышении урожайности и качества продукции полевых культур на долю сорта приходится от 10 до 50 и более процентов (Вавилов Н.И., 1960; Шехурдин А.П., 1961; Панников В.Д., 1980; Бороевич С., 1984; Шаманин В.П. и др., 1987; Зыкин В.А., 1988; Гончаров П.Л., 1997; Белкина Р.И., 2000; Сапега В.А. и др., 2000; Шамсутдинова К.Г. и др., 2002; Алтухов А.И., 2004; Зезин Н.Н. и др., 2013).
Современное сельскохозяйственное производство предъявляет высокие требования к селекционной науке. В современных экономических условиях товаропроизводителям нужны сорта, отвечающие конкретным требованиям производства (Алабушев А.В., 2011).
Размещение каждого конкретного сорта в наиболее благоприятном для его возделывания микрогеографическом регионе – одно из важнейших условий рационального использования зерна, считал Т.В. Горпинченко (2008).
В настоящее время первостепенное значение придается выведению сортов, устойчивых к вредным объектам. Успехи в селекции на устойчивость позволяют получать 10% прибыли от общей стоимости растениеводческой продукции. В настоящее время доля устойчивых сортов составляет примерно 10-15%. Дальнейшее повышение соотношения сортов в пользу их устойчивости равноценно расширению площадей на 15-20%. Возделывание устойчивых сортов долговременно (не менее 5 лет) улучшает фитосанитарное состояние агроэкосистем по отдельным или группе вредных организмов. Выведение сортов особенно важно против отдельных или группы листостеблевых инфекций и фитофагов, в борьбе с которыми наиболее часто применяют пестициды. Выведение и выращивание устойчивых сортов создает предпосылки для снижения кратности обработок сельскохозяйственных культур пестицидами при полевой устойчивости сортов или же дает возможность полностью отказаться от их применения (Чулкина В.А. и др., 2007).
Выращивание устойчивых сортов в настоящее время рассматривается как основополагающий метод борьбы с болезнями, поскольку оно прекрасно сочетается с другими способами защиты растений. При наличии сорта с групповой или комплексной устойчивостью оказывается возможным соблюдать лишь сортовую агротехнику и, дополнительно ничего не предпринимая, получить защищенный агроценоз (Немченко В.В. и др., 2011).
Создание устойчивых сортов имеет большое значение в деле охраны природы, сокращая применение пестицидов (Коренев Г.В. и др., 2009).
Роль устойчивых сортов в системах защиты растений определена Е.Ю. Тороповой с соавторами (2002). Основными достоинствами роли таких сортов автор считает простоту применения и экологическую безопасность, а также относительно дешевый способ защиты, к недостаткам относит отсутствие сортов с комплексной устойчивостью и потерю сортовой устойчивости со временем.
При правильном выборе сорта появляется возможность в
максимальной степени использовать потенциал его продуктивности. По мнению исследователей (Иванов М.В., 2011; Алабушев А.В., 2011), перспективный и экономически выгодный путь развития сельского хозяйства – внедрение и широкое распространение в производстве новых сортов, обеспечивающих не только рост урожайности, качества продукции, устойчивость посевов к стрессовым факторам, но и способствующих лучшему использованию природных и антропогенных ресурсов, в том числе и средств защиты растений. Г.В. Гуляев (1978) считал, что важная роль во внедрении сортов в производство принадлежит системе государственного сортоиспытания, главная задача которого – дать всем испытываемым сортам и гибридам точную оценку и отобрать наиболее урожайные, ценные по качеству продукции и другим свойствам и признакам сорта и гибриды для их районирования и внедрения в производство.
Многие исследователи (Кирик И.А., 1981; Буянкин В.И., 1989; Нечаев В.И. и др., 2001) указывали на еще довольно низкий уровень эффективности отбора лучших сортов в процессе госсортоиспытания.
Новые районированные сорта не всегда приводят к повышению урожайности культуры. А.А. Жученко (1983), Э.Д. Неттевич (1986) и И.А. Иванов с соавторами (1989), видели главную причину этого в «оазисных» условиях на сортоучастках, создающихся в результате высокой культуры земледелия, что ведет к отбору сортов с высокой потенциальной продуктивностью, которую невозможно реализовать в менее благоприятных почвенно-климатических условиях и в хозяйствах с низкой культурой земледелия, а также по причине их недостаточной засухоустойчивости, позднеспелости и пораженности болезнями (цит. по Патуринскому А.В., Козулиной Н.С., 2003).
В.А. Сапега и Г.Ш. Турсумбекова (2000) считали, что насущная проблема для условий Западной Сибири – создание и внедрение в производство сортов, характеризующихся экологической пластичностью, позволяющей повысить стабильность урожайности и, в целом, валового производства зерна. Вместе с тем, авторы отмечали, что существует тенденция роста урожайности и ее изменчивости как следствие одностороннего отбора на высокую продуктивность без учета ее стабильности.
А.В. Алабушевым (2011) установлено, что один из негативных факторов, влияющих на снижение урожайности, – использование нерайонированных и не внесенных в Госреестр сортов, не проверенных на пригодность возделывания в регионе. Неправильный подбор сортов, научно необоснованное их размещение по предшественникам не дает возможности максимально обеспечить высокий уровень урожайности.
Современное растениеводство в значительной степени зависит от почвенно-климатических и погодных условий, что обуславливает существенные колебания темпов роста производства зерна.
Максимальное использование биоклиматического потенциала региона районированным сортиментом в целях повышения урожайности и ее стабильности возможно путем правильного распространения сортов в разрезе почвенно-климатических зон, исходя из их биологических особенностей. Сорта, районированные по одной-двум зонам, – узкоспециализированные, максимально приспособленные к условиям таких зон и способны формировать высокую и стабильную урожайность (Сапега В.А., 2012). Для получения максимально возможного и стабильного урожая зерновых культур немаловажное значение приобретает правильный подбор сортов, вегетационный период которых в целом и по фенофазам соответствует местным условиям (Зыкин В.А., 1992; Логинов Ю.П., 2002; Алабушев А.В., 2011).
Сорта, районированные в целом по области, характеризуются высоким показателем общей адаптивной способности. Они обычно хорошо адаптированы к широкому спектру условий и, как правило, формируют сравнительно высокую урожайность в различных почвенно-климатических зонах. По данным В.А. Сапеги (2012), количество сортов, районированных в целом по Тюменской области за период с 1981 по 2000 год, составило 4, и только в последнее время (2001-2010 гг.) их число увеличилось до 8.
Более 20 лет районирован в области урожайный пластичный сорт, Лютесценс 70 который занимал площади в посевах пшеницы более 60%. Сорт внесен в списки ценных по качеству зерна, устойчив к предуборочному прорастанию зерна в колосе (Новохатин В.В. и др., 2011).
Фотосинтетическая продуктивность растений яровой пшеницы
Тюменская область расположена за Уральским плато и относится к Западно-Сибирской низменности. Погодные условия Тюменской области формируются исключительно из условий географического расположения на земном шаре. Вся территория области подразделяется на две части: северную и южную. По природно-климатическим условиям территория южной части Тюменской области разделена на четыре агроклиматические зоны: зона тайги, подтайги, северной лесостепи и южной лесостепи. Климат Тюменской области характеризуется как резко континентальный. Он формируется главным образом под влиянием воздушных масс азиатского материка. Беспрепятственное проникновение арктических масс воздуха с севера и сухих из Казахстана и Средней Азии обусловливает резкие изменения погоды (Иваненко А.С., Кулясова О.А., 2008).
Зима суровая, холодная и продолжительная. Высота снежного покрова в начале зимы незначительная, более интенсивное накопление снега происходит в конце декабря. Максимальный снежный покров достигается в марте. В конце марта наблюдается максимальная глубина промерзания почвы – 190-220 см.
Весна умерено теплая и влажная в зонах тайги и подтайги, и почти всегда бывает сухой и ветреной в зоне лесостепи. В середине апреля происходит переход среднесуточной температуры воздуха через 0оС и разрушение устойчивого снежного покрова. Для мая характерны возвраты холодов. Последние весенние заморозки прекращаются в III декаде мая, редко отмечаются в I декаде июне.
Лето жаркое, но непродолжительное. В летний период выпадает большая часть осадков, чаще дожди выпадают во второй половине лета. Продолжительность дня в летние месяцы составляет 15-18 часов, что считается благоприятным фактором для развития сельскохозяйственных культур.
Осень ранняя, пасмурная, прохладная с обильными, иногда с умеренными осадками. Первые осенние заморозки наступают во второй половине сентября, раз в 5 лет заморозки ранние, в III декаде августа. Во II декаде сентября отмечаются возвраты теплой погоды. Во II декаде октября происходит переход среднесуточной температуры воздуха через 0оС.
Среднегодовое количество осадков 348-429 мм, из них выпадает – 50% в летние месяцы. Сумма положительных температур за последние 5 лет составляет 1755-2033оС, продолжительность теплого периода 112-199 суток. Устойчивый снежный покров образуется в I декаде ноября. Глубина залегания снега 33-60 см. Глубина промерзания почвы 90-220 см. Преобладающе ветра юго-западные. Среднегодовые скорости ветра 4-5 м/сек. (Иваненко А.С., Кулясова О.А., 2008).
Запасы продуктивной влаги в почве к началу полевых работ составляют 70-80% полной влагоемкости. Гидротермический коэффициент в разных агроклиматических зонах за последние 5 лет составил 1,2 до 2,5. Северная лесостепь – одна из наиболее освоенных в сельскохозяйственном отношении. Под сельскохозяйственными угодьями занято 42% территории зоны, из которых под пашней – около 50%.
Основные особенности температурного режима северной лесостепи: холодная продолжительная зима, теплое непродолжительное лето, короткие переходные сезоны весна и осень, поздние весенние и ранние осенние заморозки, короткий безморозный период.
Зона северной лесостепи считается теплой, умеренно увлажненной. Сумма положительных температур за период активной вегетации равна 1786-1932оС. Период со средней температурой выше 10оС длится от 119 до 125 суток. Средняя дата перехода температуры воздуха через 10оС весной – 12-17 мая, осенью – 12-15 сентября. Безморозный период в среднем составляет 98-121 суток с колебаниями от 62 до 160 суток. Средняя дата наступления последнего заморозка весной – 19-29 мая, а первого осенью – 5-21 сентября. Также в сентябре бывают продолжительные затяжные дожди.
Сумма осадков за год в северной лесостепи равна 363-422 мм, из которых в теплый период выпадает 290-359 мм. В метровом слое почвы в большинстве лет запасов влаги бывает достаточно в течение всего периода вегетации, но в пахотном слое в период закладки колоса влаги бывает мало. Раз в три года сельскохозяйственные культуры страдают от воздушной засухи и частично – от почвенной. Влагообеспеченность культурных растений характеризуется суммой осадков за вегетационный период, запасом продуктивной влаги в метровом слое почвы и гидротермическим коэффициентом (Логинов Ю.П., Клиндюк А.М., 2002).
Уборку сельскохозяйственных культур в Тюменской области проводят в основном в августе и сентябре. Она часто осложняется неблагоприятными погодными условиями. В начале сентября уже возможны первые осенние заморозки. 2.4 Метеорологические условия в годы проведения исследований 2010 год. Май характеризовался неустойчивой погодой с резкими перепадами дневных и ночных температур. Среднемесячная температура воздуха составила 13,0оС. Максимально температура воздуха повышалась до 30,5оС, минимально понижалась до -5,3оС. В мае выпало 42 мм осадков, что практически в пределах нормы. Наибольшее их количество выпало в третьей декаде мая – 41 мм.
В июне преобладала теплая погода, средняя температура воздуха составила 17,1оС. Максимально температура воздуха повышалась до 33,1оС 14 июня, минимально понижалась до 3,6оС 11 июня. За месяц выпало 72 мм осадков, из них 31 мм в первой декаде и 41 мм во второй декаде месяца.
В июле была теплая погода с небольшим количеством выпавших осадков. Средняя температура воздуха составила 18,0оС, максимально температура воздуха повышалась до 31,9оС (24 июля), а минимально понижалась до 6,0оС (27 июля). За месяц выпало 53 мм осадков, из них наибольшее количество выпало во второй декаде месяца – 52 мм. Август характеризовался теплой погодой. Средняя температура воздуха составила 17,9оС. Максимальная температура воздуха зарегистрирована 12 августа, она составила 33,7оС, самая минимальная температура воздуха 2,3оС зафиксирована 23 августа. Осадки выпадали на протяжении всего месяца, всего выпало 45 мм осадков, минимальное количество осадков отмечено в первой декаде месяца – 1 мм.
В сентябре была теплая и дождливая погода. Среднемесячная температура воздуха составила 10,0оС. Самая высокая температура воздуха зарегистрирована 21 сентября, она составила 26,7оС, минимальная – 13 августа -5,0оС. Осадки выпадали на протяжении всего месяца, общее их количество – 63 мм, большая их часть – 38мм выпадала в первой декаде.
2011 год. Май характеризовался неустойчивой погодой с перепадами дневных и ночных температур. Среднемесячная температура воздуха составила 11,7оС (в 2010 году – 13,0оС). Максимально температура воздуха повышалась до 26,9оС (19 мая), минимально понижалась до -5,6оС (13 мая). За месяц выпало 14 мм осадков, наибольшее их количество выпало в третей декаде мая – 8 мм.
В июне была теплая погода, средняя температура воздуха составила 17,4оС. Максимально температура воздуха повышалась до 30,2оС (в 2010 году 33,1оС), минимально понижалась до 4,7оС. Осадков выпало 123 мм, наибольшее их количество – 53 мм выпало во второй декаде.
В июле преобладала теплая погода с выпадением достаточного количества осадков. Средняя температура воздуха за месяц составила 18,1оС, максимальное повышение температуры воздуха зафиксировано 27 июля – до 31,9оС (в 2010 году 24 июля – 31,9оС), минимальное значение отмечено 8 июля – 5,6оС. Осадков за месяц выпало 62 мм (в 2010 году – 53 мм), большая их часть выпала в третьей декаде месяца – 30 мм.
Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания сортов яровой пшеницы
Погодные условия 2012 года были менее благоприятными для формирования натуры зерна, чем в предыдущие годы, что связано с недостатком влаги в течение вегетационного периода. Нормативам ГОСТ на сильную пшеницу отвечал сорт Икар во всех вариантах, за исключением варианта с обработкой растений фунгицидом. Требованиям ГОСТ на ценную пшеницу соответствовали сорта: Новосибирская 15 на контроле и в варианте с протравливанием, Омская 36 на контроле и в варианте с комплексной обработкой фунгицидами и Икар в варианте с обработкой растений фунгицидом. В условиях 2012 года закономерной тенденции увеличения натуры зерна от применения химических обработок не установлено.
Обобщая результаты в среднем за годы исследований, нужно отметить, что более высокой натурой зерна характеризовались среднеспелые сорта. Особенно заметно их преимущество в контрольном варианте: 20 г/л над среднеранними сортами и 21 г/л над раннеспелыми сортами. На обработки химическими веществами в большей степени реагировали раннеспелые сорта: увеличение натуры в варианте с протравливанием относительно контроля составило в среднем по сортам 13 г/л, в варианте с обработкой растений фунгицидом – 6 г/л, в варианте с обработкой семян и растений фунгицидами – 5 г/л.
4.2 Стекловидность зерна пшеницы
Стекловидность зерна характеризует консистенцию его эндосперма. Она указывает на белковый или крахмалистый характер зерна. Пшеница с преобладанием стекловидных зерен обычно отличается сравнительно высоким содержанием белка, клейковины и хорошими хлебопекарными качествами. Пшеница, состоящая в основном из крахмалистых зерен, бедна белком, и ее лучше использовать для хлебопечения в подсортировке к другой более богатой белками пшенице (Авдусь П.Б., Сапожникова А.С., 1976).
Стекловидность зерна многие исследователи рассматривают как сортовой признак и отмечают, что этот показатель может значительно изменяться в зависимости от почвенно-климатических условий (Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1977).
Стекловидное зерно считается более ценным, так как в нем на 3-5% больше протеина, чем в мучнистом. Из него получают больший выход муки лучшего качества. При формировании помольных партий пшеницы рекомендуется поддерживать стекловидность на уровне 50-60% (Егоров Г.А., 2007).
Требования ГОСТ на сильную пшеницу предусматривают величину стекловидности не менее 60% (1 и 2 класс), на ценную – не менее 40% (3 класс). Анализ данных таблицы 18 показывает, что в 2010 году стекловидность зерна изучаемых сортов яровой пшеницы имела наименьшее значение (50-56%). В контрольном (первом) варианте все сорта отвечали требованиям ГОСТ 3 класса (50-56%). В варианте с протравливанием семян у сортов раннеспелой группы отмечена тенденция снижения стекловидности на 1-6%. У сортов среднеранней и среднеспелой группы произошло незначительное увеличение на 1-3%, зерно также отвечало требованиям 3 класса. В варианте с обработкой растений фунгицидом у сорта Новосибирской 15 стекловидность была на уровне контрольного варианта 56%. У остальных сортов зафиксировано увеличение в сравнении с контролем на 1-9%. Сорт Новосибирская 31 отвечал требованиям 1 и 2 классов (61%), остальные сорта отнесены к 3 классу. В четвертом варианте (протравливание семян и обработка растений фунгицидом) отмечено увеличение стекловидности от 2 до 9 %, кроме сорта Новосибирской 15, у которого стекловидность была на таком же уровне, как на контрольном варианте (56%). Сорт Новосибирская 31 отвечал требованиям высоких классов.
В условиях 2011 года на контроле требованиям ГОСТ 1 и 2 классов соответствовали два сорта: Новосибирская 31 и Новосибирская 44 (60%), у остальных сортов стекловидность изменялась в пределах 55-57%. В варианте с протравливанием семян 1 и 2 классам соответствовали три сорта: Новосибирская 15 (61%), Омская 36 и Новосибирская 44 (60%), остальные сорта соответствовали требованиям 3 класса (54-59%). В варианте с обработкой растений фунгицидом выделились два сорта Ирень (63%) и
Обработка растений фунгицидом в фазу колошения – Фалькон, 0,6 л/га; 4. Протравливание семян – Ламадор, 0,175 л/т и обработка растений фунгицидом в фазу колошения – Фалькон, 0,6 л/га. Новосибирская 31 (62%), другие сорта имели стекловидность в пределах 57-59%. При комплексной обработке фунгицидами (4-й вариант) наибольшей стекловидностью характеризовались сорта Новосибирская 15 (61%) и Новосибирская 29 (62%), у других сортов стекловидность была на уровне 3 класса (53-58%).Погодные условия 2012 года способствовали формированию более высокой стекловидности зерна. Большинство сортов сформировали стекловидность на уровне нормативов 1 и 2 классов. На контроле требованиям 1 и 2 классов отвечали все сорта, кроме двух: Новосибирская 15 (56%) и Новосибирская 44 (58%). В варианте с протравливанием семян и в варианте с обработкой растений фунгицидом к 3 классу относился только один сорт Новосибирская 15 (58%), у других сортов стекловидность изменялась в пределах 60-69%. В четвертом варианте (комплексная обработка фунгицидами) к 1 и 2 классам относились все сорта, кроме сорта Новосибирская 29 (59%).
Анализируя средние показатели за годы исследований, отмечаем, что сорта всех групп спелости сформировали зерно со стекловидностью на уровне 50-60%, это вполне удовлетворяет требования к зерну пшеницы как сырью для выработки муки. В действии вариантов опыта не установлено определенной закономерности в изменчивости рассматриваемого показателя.
4.3 Количество и качество клейковины в зерне пшеницы
Клейковина – это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу.
Клейковина представляет собой плотную резинообразную массу, 80-90% сухого вещества которой – белки (глиадин и глютенин). Опытами А.Б. Вакара (1961) установлено, что белковые фракции глиадин и глютенин существуют в комплексе с самых ранних этапов налива зерна, из которого при увлажнении можно получить клейковину.
Содержание клейковины в зерне пшеницы может варьировать от 13 до 52% (Созинов А.А., 1976).
Клейковина – важный фактор, с которым связана хлебопекарная сила муки. От содержания и качества клейковины зависит газоудерживающая способность теста, а, следовательно, и объем, внешний вид и общая оценка хлеба (Ауэрман Л.Я., 2003; Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П., 2005).
Разработана технология промышленного выделения клейковины, область применения которой – хлебопекарное производство. Больше всего клейковины производят в странах ЕЭС, затем следуют США, Австралия и Канада (Хосни Р.К., 2006).
Сильное влияние на количество и качество клейковины оказывают неблагоприятные условия при созревании, а также несоблюдение режимов хранения зерна: заморозки, прорастание, самосогревание и т.д. (Казаков Е.Д., Кретович В.Л., 1989).
Образование белка и клейковины в зерне пшеницы зависит от количества доступного азота в почве, влажности почвы, питательных веществ и климатических факторов, в первую очередь, от суммы и распределения осадков и температуры (Белки семян зерновых и масличных культур, 1977).
Требования действующего ГОСТ Р 52554-2006 на зерно сортов сильной пшеницы предусматривают уровень клейковины для первого класса не менее 32%, для второго класса не менее 28%, качество не ниже первой группы; на зерно ценной пшеницы (третий класс) – содержание клейковины 27-23%, качество – не ниже второй группы.
Большая часть изучаемых сортов пшеницы формировали высокое содержание клейковины, особенно это проявилось в условиях 2010 и 2012 гг., что, вероятно, связано с метеорологическими условиями: температура в период созревания зерна была выше, а количество осадков ниже многолетнего уровня. Наибольший процент клейковины зафиксирован у сорта Новосибирская 31 в 2012 г. в контрольном варианте – 43,7% (табл. 19). Уступили другим сортам по содержанию клейковины Омская 36 и Новосибирская 44. Сорта раннеспелой и среднеранней группы формировали зерно с более высоким содержанием клейковины, чем среднеспелые сорта. За годы исследований по вариантам опыта преимущество первых составило 4,6-8,6%, вторых – 6,0-7,3%.
