Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние научной проблемы (обзор литературных источников) 10
1.1. Тритикале – перспективная зерновая культура 10
1.2. Морфо-биологические особенности и отношение к факторам жизни озимой тритикале 13
1.3. Урожайность зерна озимой тритикале в зависимости от обеспеченности растений элементами питания 17
1.4. Роль сроков посева как одного из факторов продукционного процесса озимых зерновых 20
1.5. Эффективность средств химизации в формировании урожайности и качества зерна озимых зерновых культур 23
1.6. Кормовая ценность зерна озимой тритикале 37
ГЛАВА 2. Условия и методика проведения исследований 40
2.1. Объект и место проведения исследований, схема опыта, агротехника 40
2.2. Характеристика метеорологических и почвенных условий места проведения исследований 45
2.3. Методика проведения исследований 47
ГЛАВА 3. Результаты исследований 50
3.1. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой тритикале в зависимости от сроков посева и фона минерального питания 50
3.2. Влияние сроков посева и норм минерального питания на формирование элементов структуры посевов озимой тритикале 58
3.3. Засоренность посевов озимой тритикале в зависимости от технологий возделывания 63
3.4. Урожайность и качество зерна озимой тритикале в зависимости от технологических приемов возделывания 75
3.5. Влияние сроков посева семян и норм минеральных удобрений на содержание общего азота, фосфора и калия в зерне озимой тритикале 85
3.6. Содержание аминокислот в зерне озимой тритикале при разном уровне минерального питания 95
3.7. Концентрация микроэлементов (тяжелых металлов) в зерне озимой тритикале в зависимости от условий выращивания 97
ГЛАВА 4. Экономическая оценка технологий 100
Возделывания озимой тритикале 100
Заключение 107
Список использованной литературы 112
- Урожайность зерна озимой тритикале в зависимости от обеспеченности растений элементами питания
- Характеристика метеорологических и почвенных условий места проведения исследований
- Влияние сроков посева и норм минерального питания на формирование элементов структуры посевов озимой тритикале
- Содержание аминокислот в зерне озимой тритикале при разном уровне минерального питания
Введение к работе
Актуальность темы исследований. В повышении валовых сборов и качества зерна большое значение имеет возделывание наиболее адаптированных к условиям региона видов и сортов зерновых культур интенсивного типа, удовлетворение растений в питательных элементах. Одной из зерновых культур интенсивного типа является тритикале [Косынкина, 2009]. Тритикале обладает высокой устойчивостью и адаптивностью к неблагоприятным погодным условиям, по сравнению с пшеницей, и не уступает ржи. По урожайности зерна тритикале превосходит и рожь, и пшеницу, зерно тритикале также характеризуется большей питательной ценностью [Макасеева, 1993].
Зерно тритикале является перспективным видом сырья для производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Эта культура, наряду с высокой урожайностью, стойкостью к заморозкам и болезням, низкой ценой, характеризуется широким варьированием содержания в зерне белка от 10 до 23 %. Содержание лизина - незаменимой аминокислоты в зерне тритикале больше, чем в пшенице [Мухаметов, Казанина и др., 1996].
В Брянской области озимая тритикале возделывается на площади не более 9 тыс. га, средняя урожайность зерна составляет 2,26 т/га, однако потенциальные возможности этой культуры значительно выше. Это указывает на необходимость углубленного изучения вопроса агротехники возделывания данной культуры в условиях Брянской области, с целью расширения площадей посева и урожайности зерна озимой тритикале. В связи с этим, актуальным является изучение влияния различных агро-приемов на элементы продуктивности озимой тритикале, урожайность и качество зерна в условиях юго-запада Центрального региона России.
Степень разработанности темы исследований. Данная научная проблема широко изучается учеными Донского НИИСХ К.Н.Бирюковым, И.В.Ляшковым, А.И.Грабовец, А.В.Крохмаль; исследователями Кубанского ГАУ: И.Б.Высоцкой, А.А Кривенко, В.В. Дубина, К.Г Барыльник; учеными республики Мордовия: Е.В Бородачевым, Л.В. Маркачевой и Н.А. Перовым. Агробиологическая оценка сортов тритикале в Центральном Черноземье дана учеными Курской ГСХА: Э.В. Засориной, С.А. Тор-чини, И.А. Голиковой. Изучены элементы исследователями Н.Н.Зезиным и Ф.А.Колотовым. Огромный вклад в решение вопроса совершенствования технологии возделывания озимой тритикале внесли ученые Белоруси: B.В.Босак, Н.А.Близнюк, В.Н.Лапа и другие.
В юго-западной части Центрального региона РФ недостаточно изу-
4 чен вопрос о влиянии различных агроприемов на элементы продуктивности культуры тритикале, на величину и качество урожая, что требует проведения полного и всестороннего научного исследования.
Цель исследований - изучить влияние различных уровней минерального питания, сроков посева семян на урожайность и качество зерна озимой тритикале, определить питательную ценность зерна по аминокислотному составу и содержанию протеина.
В задачи исследований входило:
изучить фотосинтетическую деятельность посевов озимой тритикале в зависимости от технологических приемов возделывания;
установить влияние сроков посева и норм минерального питания на формирование элементов структуры посевов озимой тритикале;
оценить засоренность посевов озимой тритикале в зависимости от сроков посева и уровня минерального питания;
определить величину урожайности и показатели качества зерна (натуру, массу 1000 зерен, содержание и качество клейковины) в зависимости от технологических приемов возделывания озимой тритикале;
установить влияние сроков посева семян и норм минеральных удобрений на содержание общего азота, фосфора и калия в зерне озимой тритикале;
определить аминокислотный состав, в том числе содержание незаменимых аминокислот, и содержание сырого протеина в зерне озимой тритикале при разном уровне минерального питания;
определить концентрацию микроэлементов в зерне озимой тритикале в зависимости от применяемых норм минеральных удобрений;
- дать экономическую оценку технологиям возделывания озимой
тритикале.
Научная новизна заключается в том, что впервые изучено влияние разных уровней минерального питания и сроков посева семян на урожайность и показатели качества зерна озимой тритикале сорта Михась, возделываемой на серых лесных почвах в условиях юго-западной части Центрального региона России.
Теоретическая и практическая значимость работы. Экспериментальными исследованиями в полевом двухфакторном опыте установлены оптимальные нормы минеральных удобрений и сроки посева семян озимой тритикале сорта Михась, позволяющие получать высокую урожайность зерна с наилучшими показателями качества. Работа имеет важное теоретическое значение для научного обоснования особенностей роста и развития культуры озимой тритикале, формирования фотосинтетического потенциала и урожайности зерна при разных сроках посева и уровнях минерального питания.
Диссертационная работа имеет важную практическую значимость для хозяйств Брянской и других областей юго-западной части Центрального региона России, возделывающих озимую тритикале на зерно.
Методология и методы исследования. Методологической основой разработки полевого эксперимента явились принципы интенсификации и биологизации земледелия, применительно к технологии возделывания озимой тритикале, оценка влияния изучаемых элементов агротехнологии на урожайность и качество зерна. Постановку и проведение полевого двухфакторного эксперимента осуществляли согласно методики опытного дела по Б.А.Доспехову (1985).
Использовали следующие методы диссертационного исследования: полевые, лабораторные, лабораторно-полевые, агрохимические и математические методы анализа данных.
Степень достоверности результатов подтверждается статистической обработкой полученных результатов исследований методами многофакторного дисперсионного анализа и парного корреляционного анализа, определением величины наименьшей существенной разницы между опытными и контрольными вариантами и установлением достоверности влияния изучаемых факторов в полевом опыте по Б.А. Доспехову (1985).
Апробация результатов работы. Основные результаты исследований по теме диссертационной работы прошли апробацию на ежегодных Международных научно-практических конференциях «Агроэкологиче-ские аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2013, 2014), Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и инновации-2013» (Беларусь, г. Горки), ежегодно докладывались на заседаниях кафедры общего земледелия, технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства Брянского ГАУ.
Научная исследовательская работа Рябчинской О.Е. участвовала во II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых аграрных вузов ЦФО в номинации «Сельскохозяйственные науки», г. Курск, 2014 г.
Производственное внедрение. Результаты научных исследований по теме диссертации прошли производственное внедрение в условиях СПК-Агрофирма «Культура», где в 2013-2014 гг. на площади 50 га возделывалась озимая тритикале сорта Михась на зерно. Производственное внедрение в СПК-Агрофирма «Культура» показало, что при сроке посева 5 сентября на фоне минерального питания N60P60K60 с использованием двух азотных подкормок аммиачной селитрой N30 + N30, озимая тритикале обеспечила среднюю урожайность зерна в 2013 году - 5,2 т/га, в 2014 году - 5,5 т/га, содержание сырого протеина в зерне составило 12-14 %.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
фотосинтетическая деятельность посевов озимой тритикале в зависимости от сроков посева и фона минерального питания;
влияние сроков посева и норм минерального питания на формирование основных элементов структуры посевов озимой тритикале;
засоренность посевов озимой тритикале в зависимости от технологий возделывания;
урожайность и качество зерна озимой тритикале в зависимости от технологических приемов возделывания;
влияние сроков посева семян и норм минеральных удобрений на содержание общего азота, фосфора и калия в зерне озимой тритикале;
- содержание аминокислот в зерне озимой тритикале при разном
уровне минерального питания;
концентрация микроэлементов (тяжелых металлов) в зерне озимой тритикале в зависимости от условий выращивания;
экономическая оценка технологий возделывания озимой тритикале.
Личный вклад автора в разработку и осуществление научно-исследовательской работы по теме диссертации составляет 90 %. Автором лично проводилась ежегодная закладка полевых опытов, проведение полевых наблюдений и учетов, отбор почвенных и растительных образцов, лабораторные исследования, фитосанитарная оценка посевов, уборка урожая на опытных делянках, оценка качества урожая, статистическая обработка полученных экспериментальных данных, написание диссертационной работы по теме исследований.
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 9 научных работах, из них 3 – в изданиях из перечня ВАК РФ. Общий объем опубликованных научных работ по теме диссертации – 1,87 п.л., в том числе долевое участие соискателя Рябчинской О.Е. – 1,20 п.л.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа изложена на 161 страницах компьютерного текста, включает в себя: введение, основную часть (состоящую из 4 глав), заключение (выводы и предложения производству, перспективы дальнейшей разработки темы), список литературы и приложения. Работа включает 41 таблицу, 14 рисунков и 33 приложения. Список литературных источников состоит из 229 источников, из них - 5 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Обоснована актуальность темы диссертации, степень ее разработанности, поставлены цель и задачи исследования, отражена научная новизна работы, теоретическая и практическая значимость, методология и методы диссертационного исследования, степень достоверности ре-
7 зультатов, апробация и производственное внедрение результатов работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, представлен личный вклад автора в разработку и осуществление научно-исследовательской работы, публикации по теме исследований, структура и объем диссертационной работы.
Урожайность зерна озимой тритикале в зависимости от обеспеченности растений элементами питания
Тритикале является мятликовой культурой, имеет мочковатую корневую систему, способную проникать на глубину от 1,5 до 2,0 метров. Поэтому при возделывании культуры необходимо создать наиболее благоприятные условия для развития культуры. Для нормального роста и развития корневой системы тритикале очень важно, чтобы в почве не было чередования влажных и сухих горизонтов, имеющих влажность ниже коэффициента завядания, так как последние препятствуют проникновению корней вглубь [Шевченко и др., 1997].
Стебель соломина не очень устойчивый к полеганию, особенно у высокостебельных сортов, длина первого надземного междоузлия у разных сортов неодинакова. Колебания могут достигать от 1,7 до 23 см. При сильном увлажнении, повышенной температуре и сильном затенении растений длина первого междоузлия у растений тритикале превышает 25 см [Симинел, 1984].
Листья, которые у озимых форм тритикале образуются в осенний период вегетации, сохраняют зеленую окраску до весны следующего года. Размеры первого листа определяются крупностью зерновки, величиной зародыша и условиями произрастания. Как и других зерновых культур, листья у тритикале выполняют очень важную функцию. В них происходит процесс фотосинтеза, в результате которого образуются органические вещества, необходимые для жизни растений [Шевченко, 1997, Шулындин, 1981].
Тритикале относится к самоопылителям, что дает возможность возделывать несколько сортов без пространственной изоляции. Каждый цветок состоит из двух цветковых чешуй - нижней (наружной) и верхней (внутренней), более тонкой и нежной. Между цветковыми чешуями расположены завязь с семяпочкой, перистым двухлопастным рыльцем и три тычинки. Рыльце цветка тритикале раскидистое, как у пшеницы, а пыльники удлиненные, как у ржи [Шевченко, 1997, Шулындин, 1981].
Озимая тритикале, как и другие зерновые озимые культуры, по биологическим особенностям отличаются от яровых форм. Вегетационный период озимых амфидиплоидов в отличие от яровых начинается с осени в год посева и заканчивается летом следующего года. Озимые тритикале, по сравнению с яровыми, значительно задерживаются осенью в вегетативной фазе, что способствует формированию довольно высокой их зимостойкости. Озимые зерновые активно используют как осеннюю, так и весеннюю влагу для своего роста, развития и формирования урожая зерна и зеленой массы. Поэтому величина урожая озимых выше, чем яровых форм.
Первый период вегетации у озимых форм тритикале проходит при более низких положительных температурах, чем у яровых, в связи с чем требуется большой период времени для формирования вегетативной массы и качественных изменений, обусловливающих развитие генеративных органов. Однако несмотря на то, что озимые тритикале имеют значительно более продолжительный период роста и развития от посева до начала интенсивного роста стебля, они благодаря осеннему периоду вегетации опережают в развитии яровые формы и созревают на 10-15 дней раньше их, в меньшей степени подвергаются в конце вегетации воздействию летних засух [Гужов, 1985].
В процессе индивидуального развития от всходов до созревания семян растение тритикале проходит несколько фенологических фаз (всходы, кущение, трубкование, колошение и налив зерновки), которые связаны с морфологическими изменениями в строении его органов и образованием новых частей-побегов, листьев, генеративных органов и семян. Проведение агротехнических мероприятий при возделывании тритикале необходимо привязывать к фазам роста и развития культуры [Кильчевская, 1981].
Прорастание семян представляет собой очень сложный физиолого-биохимический процесс, происходящий под воздействием факторов внешней среды в период перехода семян из состояния покоя к активной жизнедеятельности. Прорастание семян заканчивается образованием проростка и корешков.
Стадия набухания семян тритикале начинается со времени появления в семенах свободной влаги, которая ускоряет жизнедеятельность клеток, усиливает гидролитические процессы, преобразует в активное состояние ферментную систему, приводит к перестройке коллоидов клетки. Заканчивается стадия наклевывания семян. В процессе набухания семян оболочки их приобретают эластичность, а сами семена увеличиваются в объеме. Всхожие семена тритикале, как и любой другой зерновой культуры, могут поглотить только определенное количество воды. Рост первичных корешков у тритикале начинается с периода деления клеток первичного корешка, когда над оболочкой семени появляется первичный корешок. У семян тритикале переход в состояние покоя, как правило, связан с процессами нарушения физиологии и морфологии прорастания.
Проросшими семенами тритикале считают только те, которые сформировали проросток с первичными корешками. При наличии влаги в верхнем слое почвы и температуре 15-17 С у тритикале всходы появляются на седьмые сутки после посева. Продолжительность периода посев-всходы у тритикале варьирует в зависимости от сроков посева, температуры почвы и атмосферного воздуха, его относительной влажности и других факторов.
Фазу кущения характеризуется образованием побегов из подземных стеблевых узлов. Боковые побеги могут развиваться из узловых корней, которые располагаются ближе к поверхности почвы. Верхний узел главного стебля растения, который размещается на 1-3 см глубже поверхности почвы и от которого отходят боковые побеги, называется узлом кущения.
Узел кущения считается важнейшим органом растений тритикале, и повреждение его приводит к резкому ослаблению их роста и даже к гибели.
По характеру кущения у растений тритикале различают кустистость общую и кустистость продуктивную. Общая кустистость - среднее количество развитых и недоразвитых побегов, приходящихся на один куст. Среднее количество плодоносящих стеблей, приходящихся на одно растение, называют продуктивной кустистостью [Абрамова и др., 1974].
Гудкова Г.Н., Кузенко М.В. (2007) установили, что «растения озимой тритикале имеют большее число побегов и корней в период кущения-трубкования, по сравнению с озимой пшеницей, число узловых корней растет до фазы созревания зерна, а отмирание побегов отмечено с фазы трубкова-ния». Продолжительность периода от возобновления весенней вегетации (ВВВ) до фазы трубкования зависит от сроков посева и складывающихся на это время метеорологических условий.
Требования к почве. Наиболее высокую урожайность озимая тритикале формирует на связных почвах. Отдельные сорта культуры отличаются повышенными требованиями к почвенному плодородию и физическим свойствам почвы. Способность озимой тритикале формировать более высокие урожаи в сравнении с озимой пшеницей на бедных почвах делает эту культуру перспективной для практического земледелия.
Для нормального роста и развития озимой тритикале необходимы почвы со следующими агрохимическими показателями: реакция среды – от слабокислой до близкой к нейтральной, содержание гумуса - не менее 1,8 %, подвижных норм фосфора и калия не менее 150 мг/кг. Для получения высоких уровней урожайности необходимы более плодородные почвы с содержанием гумуса более 2 % и подвижных форм фосфора и калия- более 200 мг/кг [Коле-да, 2010].
Требования к влаге. Для формирования урожайности озимых форм тритикале требуется большего количества влаги, чем для яровых. Это обусловлено более продолжительным временем их вегетации и формированием довольно высокого урожая общей массы. Как и для большинства полевых культур наиболее оптимальной является влажность почвы от 70 до 80 % полной полевой влагоемкости.
Характеристика метеорологических и почвенных условий места проведения исследований
Брянская область находится в юго-западной части Центрального региона и относится к Нечерноземной зоне России, расположенной в лесной природно-сельскохозяйственной зоне. «Центральный регион России характеризуется достаточным атмосферным увлажнением и удовлетворительной для большинства возделываемых культур теплообеспеченностью. Продолжительность основного периода вегетации составляет 124-143 дня, а безморозного периода – 120-159 дней» [Романенко и др., 1996].
Погодные условия в месте расположения многолетнего стационарного опыта, складывающиеся в период с 2011 по 2014 годы были типичными для региона, обеспечили формирование хорошей урожайности зерна озимой тритикале (табл. 2.2.1.). Таблица 2.2.1 - Характеристика метеорологических условий в 2011-2014 гг.
Средне-многолетнее 0,82 1,5 1,3 1,4 1,2 1,24 Анализируя климатические условия вегетационных периодов 2011 – 2014гг, следует отметить, что за все годы исследований средняя температура воздуха с апреля по август была немного выше среднемноголетних значений. Наиболее жаркими месяцами традиционно в регионе являлись июнь (по годам среднесуточная toC варьировала от +16,5о до 19,6 оС) и июль (от +19,1о до 22,1 оС). Однако эти показатели не выходили за пределы оптимальных параметров для роста и развития растений озимой тритикале и были благоприятными.
Оценивая температурный режим окружающей среды, необходимо его связывать с показателями влагообеспеченности по месяцам вегетации. В 2011 году отмечалась достаточное увлажнение в августе – в период посева озимой тритикале (начало эксперимента).
В 2012 году по всем месяцам вегетационного периода выпадало достаточное количество осадков (359 мм), гидротермический коэффициент - 1,50 характеризует год как влажный.
Вегетационный период 2013 года по сумме атмосферных осадков с апреля по август (304,6 мм) находился на уровне среднемноголетней нормы. Однако в апреле и в августе отмечался некоторый дефицит осадков, который был компенсирован с мая по июль. В целом, 2013 год характеризовался как слабозасушливый (ГТК=1,21).
Более засушливым был вегетационный период 2014 года (299 мм с апреля по август). Отмечалось избыточное увлажнение в мае (92,3 мм), далее отмечалась июньская засуха, когда выпало 25,1 мм осадков при среднемного-летней норме 65 мм. В целом гидротермический коэффициент – 1,21 характеризует год как слабозасушливый.
Научные исследования выполнены на многолетнем опытном стационаре Брянской ГСХА (ныне Брянского государственного аграрного университета) в период с 2011 по 2014 годы. Многолетний стационарный опыт был организован в 1983 году под научно-методическим руководством заведующего кафед рой общего земледелия, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Мальцева В.Ф.
Опыт организован на серой лесной среднесуглинистой почве, сформированной на лессовидном карбонатном суглинке. Содержание органического вещества в почве 3,4-3,6 % (по Тюрину), кислотность солевой вытяжки рНсол 5,4-5,8, содержание подвижных форм фосфора 285 - 296 мг/кг (по Кирсанову) и обменного калия 198 - 221 мг/кг почвы (по Кирсанову).
Складывающиеся в период проведения исследований почвенно-климатические условия были благоприятными для роста и развития культуры озимой тритикале, способствовали формированию высокой урожайности зерна.
Научные исследования проводили согласно методике полевого опыта [Доспехов, 1985]. Агрохимический анализ почвы проводили по методикам, принятым в агрохимической службе. Величину рНKCi определяли ионометрически (ГОСТ 24483-84), содержание Р2О5 и К2О - по Кирсанову (ГОСТ 26207-84), содержание гумуса - по Тюрину (ГОСТ 26212), сумма поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу.
Учет густоты стояния растений в посевах озимой тритикале проводили по методикам ГСУ дважды: в фазу полных всходов и перед уборкой урожая, с расчетом показателей структуры посевов: полевой всхожести (формула 2.3.1), выживаемости растений (формула 2.3.2) и сохранности растений (формула 2.3.3) Полевая всхожесть семян, % (А) , где N - количество растений в фазу А=— х 100 (2 3 1) полных всходов, шт./м2 п Выживаемость растений, % (В) Nl – количество растений перед N уборкой, шт./м2 В= x100 (2.3.2) Пі п - количество высеянных всех Сохранность растений, % (С) семян, шт./м2 С=— хЮО (2 33) ni - количество всхожих семян, шт./м2
Основные показатели структуры урожая определяли по Методике государственного сортоиспытания. Показатели качества зерна озимой тритикале определяли по ГОСТам: массу 1000 зерен - ГОСТ 12042-80, натурную массу зерна - ГОСТ 10840-64, содержание сырой клейковины - ГОСТ 13586.1-68. Учет урожайности проводили со всей учетной площади делянки и приводили к стандартной влажности (14%), пользуясь формулой (2.3.4): Х=А х (100-В)/(100-14), (2.3.4) где Х - урожай зерна при 14 %-ной влажности; А - урожай зерна без поправки на влажность; В - влажность зерна при взвешивании Биохимический анализ зерна озимой тритикале проводили в Центре коллективного пользования научным и приборным оборудованием Брянского ГАУ по следующим методикам: общий азот - индофенольным методом (ГОСТ-13496.4-93), сырой протеин - пересчетом Nобщ.х 5,7. Концентрацию аминокислот определяли методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель 105» с программным обеспечением «Мультихром 1,5» для Windows (рис. 2.3.1).
Влияние сроков посева и норм минерального питания на формирование элементов структуры посевов озимой тритикале
При снижении норм минерального питания прослеживалась закономерность снижения урожайности зерна на 32,6-46,0 %, по сравнению с контролем (рис.3.4.1). Установлено значительное влияние норм минерального питания и сроков посева на урожайность озимой тритикале сорта Михась.
Исследования показали, что «в условиях Брянской области оптимальным сроком посева озимой тритикале является 5 сентября, при котором получена наиболее высокая урожайность зерна 5,54 т/га по фону минерального питания N60P60K60+N30+N30+П» [Рябчинская О.Е., 2013б].
«При возделывании сельскохозяйственных культур производитель должен ориентироваться не только на получение высоких урожаев, но и на качество продукции. Такие показатели зерна, как масса 1000 зерен, натура зерна, содержание клейковины и ее качество имеют большое значение для его переработки и использования» [Ториков, Мельникова, Наумова, Рябчинская, 2014б].
В.Ф. Мальцев, М.М. Каюмов и др. (2002) отмечают, что «масса 1000 зерен указывает на величину зерна, его крупность. Чем крупнее зерно, тем больше масса 1000 зерен. При равном размере большая масса 1000 зерен свидетельствует о большем запасе в зерне питательных веществ. Зерно и семена с большей массой 1000 зерен имеют лучшие технологические свойства – большой выход готовой продукции».
Качество зерна в практике характеризует масса 1000 зерен, выраженная в граммах. «Этот показатель положительно коррелирует с крупностью зерна, его стекловидностью, плотностью, поэтому он оказывает заметное влияние на технологические свойства зерна» [Козьмина, Гунькин, Суслянок, 2006]. Нашими исследованиями установлено, что «применение минеральных удобрений в нормах N60P60K60+N30+N30+П и N60P60K60+N30+П способствовало достоверному повышению массы 1000 зерен на 3,53- 3,94 г при сроках посева 25 августа и 5 сентября (табл.3.4.5, прил.17). Наиболее высокую массу 1000 зерен – 51,61 г обеспечил самый ранний посев тритикале в варианте N60P60K60+N30+N30+П. Значительное снижение массы 1000 зерен на 3,53 г от мечено на контрольных вариантах» [Ториков, Мельникова, Наумова, Рябчин-ская, 2014б].
«Натурная масса характеризует выполненность зерна и его крупность, и тесно связана с выходом муки, который, как правило, выше у крупнозерных сортов. При одинаковом размере семян большая натура характеризует плотность внутренней структуры, и таким образом, определяет запас содержащихся питательных веществ, от чего во многом зависят посевные свойства» [То-риков, Мельникова, Наумова, Рябчинская, 2014б].
В нашем опыте «применение минеральных удобрений оказывало положительное влияние на натуру зерна (табл.3.4.6., прил.18). На минеральных фонах она варьировала от 686 до 704 г/л, в то время как на контрольных вариантах – снижалась на 7,0-15,0 г/л. При позднем сроке посева 15 сентября наблюдалось значимое снижение натуры зерна озимой тритикале на 9,0 – 15,0 г/л, по сравнению с посевом 25 августа» [Ториков, Мельникова, Наумова, Рябчинская, 2014б]. «Клейковина представляет собой сложный белковый комплекс, состоящий в основном из двух белков – глиадина и глютеина. Как известно, от качества клейковины зависят физические свойства теста (эластичность, упругость, растяжимость теста). Следует иметь в виду, что все эти показатели зависят как от качества так и от количества клейковины» [Мальцев, Каюмов и др., 2002].
Анализируя данные по содержанию клейковины в зерне озимой тритикале, можно отметить, что при всех сроках посева «количество клейковины с повышением фона минерального питания увеличивалось от 3,3-9,4 % - на вариантах с двумя азотными подкормками N60P60K60+N30+N30+П, на 2,1-7,4% -при одной азотной подкормке и на 0,6-8,0% по фону питания N60P60K60 без подкормок (табл.3.4.7., прил.19). Высоким содержанием клейковины в зерне 17,2-21,2 % по всем срокам посева отличались варианты с внесением N60P60K60+N30+N30+П, а наименьшее количество клейковины 11,5-15,7% содержалось в зерне с контрольных вариантов» [Ториков, Мельникова, Наумова, Рябчинская, 2014б].
Сентябрьские сроки посева имели тенденцию повышения содержания клейковины в зерне. Наибольшим содержанием клейковины 16,9-21,2 % отличалось зерно второго срока посева – 5 сентября по всем минеральным фонам питания.
Озимые культуры хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений – азотных, фосфорных и калийных. «Действие любого удобрения выше тогда, когда растение более полно обеспечивается всеми основными питательными веществами, недостаток одного из них может привести к снижению эффективности другого» [Агафонов, Громаков, Максименко, 2012; Бахтунин, 1978].
В Центральном регионе России наибольший эффект выявлен от «совместного применения под зерновые культуры азотных, фосфорных и калийных удобрений. Урожайность зерновых культур при внесении минеральных удобрений возрастает на 17-50 %, наибольшие прибавки урожая дают озимые зерновые культуры» [Денисов, Стихин, 1965; Ладонин, 1999].
«Уровень минерального питания злакового растения должен быть достаточно высоким в течение всего периода роста, но особенно во время кущения, дифференциации колоса и образования колосков. Особенно это важно учитывать при раннем или позднем сроке посева культуры, поскольку фенологические фазы смещаются» [Бирюков, Ляшков, Грабовец, Крохмаль, 2008]. При разработке системы удобрения под культуру необходимо учитывать оптимальное соотношение азота, фосфора и калия, поскольку недостаточное или избыточное количество одного из них может приводить к нарушению обмена веществ в растениях. Азотные удобрения, внесенные в высоких нормах, могут обеспечивать повышение общей урожайности зерна, но не всегда способствуют образованию высококачественного зерна. «Фосфорные удобрения положительно влияют на семенную продуктивность, на посевные качества и урожайные свойства зерна, повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам и болезням, ускоряют созревание зерна» [Сдобникова, 1983]. «Калийные удобрения повышают устойчивость растений к полеганию, способствуют образованию в зерне крахмала и улучшению посевных качеств. При хорошем питании калием у растений повышаются холодостойкость, засухоустойчивость и устойчивость к заболеваниям. Он улучшает образование и ускоряет созревание семян, способствует лучшему использованию растениями азота, особенно аммиачного, благоприятствует образованию боковых корней» [Мельникова , 2009а].
В связи с этим, в задачу наших исследований входило изучить влияние различных сроков посева семян озимой тритикале и уровней минерального питания (N60P60K60+N30+N30, N60P60K60+N30, N60P60K60, N0P0K0) на содержание общего азота, фосфора и калия в зерне.
Оценка качества зерна урожая 2012 года показала, что при всех сроках посева семян озимой тритикале наибольшим содержанием общего азота в урожае 1,55-2,57 % отличались варианты с внесением минеральных удобрений.
Содержание аминокислот в зерне озимой тритикале при разном уровне минерального питания
Анализируя данные по содержанию клейковины в зерне озимой тритикале, можно отметить, что при всех сроках посева «количество клейковины с повышением фона минерального питания увеличивалось от 3,3-9,4 % - на вариантах с двумя азотными подкормками N60P60K60+N30+N30+П, на 2,1-7,4% -при одной азотной подкормке и на 0,6-8,0% по фону питания N60P60K60 без подкормок (табл.3.4.7., прил.19). Высоким содержанием клейковины в зерне 17,2-21,2 % по всем срокам посева отличались варианты с внесением N60P60K60+N30+N30+П, а наименьшее количество клейковины 11,5-15,7% содержалось в зерне с контрольных вариантов» [Ториков, Мельникова, Наумова, Рябчинская, 2014б].
Сентябрьские сроки посева имели тенденцию повышения содержания клейковины в зерне. Наибольшим содержанием клейковины 16,9-21,2 % отличалось зерно второго срока посева – 5 сентября по всем минеральным фонам питания.
Озимые культуры хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений – азотных, фосфорных и калийных. «Действие любого удобрения выше тогда, когда растение более полно обеспечивается всеми основными питательными веществами, недостаток одного из них может привести к снижению эффективности другого» [Агафонов, Громаков, Максименко, 2012; Бахтунин, 1978].
В Центральном регионе России наибольший эффект выявлен от «совместного применения под зерновые культуры азотных, фосфорных и калийных удобрений. Урожайность зерновых культур при внесении минеральных удобрений возрастает на 17-50 %, наибольшие прибавки урожая дают озимые зерновые культуры» [Денисов, Стихин, 1965; Ладонин, 1999].
«Уровень минерального питания злакового растения должен быть достаточно высоким в течение всего периода роста, но особенно во время кущения, дифференциации колоса и образования колосков. Особенно это важно учитывать при раннем или позднем сроке посева культуры, поскольку фенологические фазы смещаются» [Бирюков, Ляшков, Грабовец, Крохмаль, 2008].
При разработке системы удобрения под культуру необходимо учитывать оптимальное соотношение азота, фосфора и калия, поскольку недостаточное или избыточное количество одного из них может приводить к нарушению обмена веществ в растениях. Азотные удобрения, внесенные в высоких нормах, могут обеспечивать повышение общей урожайности зерна, но не всегда способствуют образованию высококачественного зерна. «Фосфорные удобрения положительно влияют на семенную продуктивность, на посевные качества и урожайные свойства зерна, повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам и болезням, ускоряют созревание зерна» [Сдобникова, 1983]. «Калийные удобрения повышают устойчивость растений к полеганию, способствуют образованию в зерне крахмала и улучшению посевных качеств. При хорошем питании калием у растений повышаются холодостойкость, засухоустойчивость и устойчивость к заболеваниям. Он улучшает образование и ускоряет созревание семян, способствует лучшему использованию растениями азота, особенно аммиачного, благоприятствует образованию боковых корней» [Мельникова , 2009а].
В связи с этим, в задачу наших исследований входило изучить влияние различных сроков посева семян озимой тритикале и уровней минерального питания (N60P60K60+N30+N30, N60P60K60+N30, N60P60K60, N0P0K0) на содержание общего азота, фосфора и калия в зерне.
Оценка качества зерна урожая 2012 года показала, что при всех сроках посева семян озимой тритикале наибольшим содержанием общего азота в урожае 1,55-2,57 % отличались варианты с внесением минеральных удобрений. Таблица 3.5.1 - Содержание общего азота и сырого протеина в зерне озимой тритикале сорта Михась, 2012 г (% на абсолютно-сухую навеску) НСР05 (факт. А) НСР05 (факт. В и АВ) НСР05 (част.) 0,53 0,61 1,05 -- На контрольных вариантах (N0P0K0) содержание общего азота в зерне находилось в пределах 1,01-1,51 %. Наименьшее его содержание отмечено на контрольном варианте 2,19 % при втором сроке посева. В остальных вариантах содержание азота колебалось от 2,23 до 2,87 % при посеве 25 августа,2,19 – 2,76– 5 сентября и 2,2 – 2,62% - 15 сентября (табл.3.5.1, прил.20). Таблица 3.5.2 - Содержание общего азота и сырого протеина в зерне озимой тритикале сорта Михась, 2013 г (% на абсолютно-сухую навеску) НСР05 (факт. А) НСР05 (факт. В и АВ) НСР05 (част.) 0,12 0,140,25 -- В 2013 году содержание сырого протеина изменялось также, как и содержание общего азота. Наибольшее содержание протеина (15,7-16,3%) отмечалось в зерне на вариантах с двумя азотными подкормками при первых двух сроках посева (табл.3.5.2, прил.21).
Проведенные нами исследования (табл.3.5.3, прил.22, 23) показали, что в среднем за 2012-2013 годы «на варианте N60P60K60+N30+N30+П содержание общего азота было достоверно выше, по сравнению с контролем на 0,63 – 1,0 %» [Ториков В.Е., Мельникова О.В., Наумова М.П., Рябчинская О.Е., 2014а]. Таблица 3.5.3 - Содержание общего азота в зерне озимой тритикале сорта Михась, 2012-2013 г (% на абсолютно-сухую навеску)
В среднем за 2012-2013 годы «на контрольных вариантах (N0P0K0) содержание общего азота в зерне находилось в пределах 1,60-1,85 %. Дисперсионный анализ полученных данных позволяет утверждать, что «сроки посева семян озимой тритикале (фактор А) не оказывали существенного влияния на изменение содержания общего азота в зерне, в то время как внесение минеральных удобрений (фактор В) оказывало достоверное влияние на данный показатель» [Рябчинская, 2013б; Наумова М.П., Рябчинская О.Е., Мосина Е. 2015].
Содержание сырого протеина в зерне озимой тритикале на контрольных вариантах находилось в пределах 9,1-10,6 %. Применение минеральных удобрений в норме N60P60K60+N30+N30+П существенно увеличивало данный показатель в абсолютном выражении на 3,9-5,7 % в зависимости от срока посева озимой тритикале» [Ториков В.Е., Мельникова О.В., Наумова М.П., Рябчин-ская О.Е., 2014а].