Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Оптимизация весенней азотной подкормки озимых зерновых культур в связи с их перезимовкой 8
1.1 Перезимовка озимых зерновых культур 8
1.1.1 Уровень перезимовки в регионах Российской Федерации 8
1.1.2 Факторы перезимовки и весенняя подкормка посевов азотным удобрением 9
1.2 Влияние ранневесенней подкормки азотным удобрением на урожайность и качество зерна озимых культур 18
1.2.1 Способ подкормки 20
1.2.2 Срок подкормки 21
1.2.3 Доза подкормки 26
1.2.4 Технологические и хлебопекарные качества зерна и их зависимость от дозы и срока весенней подкормки азотным удобрением 29
Глава 2 Методика и условия проведения исследований 37
2.1 Место и объект исследований 37
2.2 Схема полевого опыта и методика исследований 37
2.3 Условия проведения исследований 39
Глава 3 Влияние дозы и срока весенней подкормки азотным удобрением на урожайность и качество озимых зерновых культур 46
3.1 Развитие растений в осенний период вегетации и их перезимовка 46
3.2 Урожайность зерна и ее структура 50
3.3 Фотосинтез 61
3.4 Развитие растений в весенне-летний период вегетации 66
3.5 Содержание общего азота в листьях 70
3.6 Влажность почвы 71
3.7 Качество зерна 75
3.7.1 Качество зерна озимой ржи 75
3.7.2 Качество зерна озимой пшеницы 77
3.7.3 Качество зерна озимой тритикале 80
Глава 4 Экономическая оценка и производственная проверка 83
4.1 Экономическая оценка 83
4.2 Производственная проверка 84
Заключение 86
Рекомендации производству 88
Приложения 89
Список литературы 111
- Факторы перезимовки и весенняя подкормка посевов азотным удобрением
- Технологические и хлебопекарные качества зерна и их зависимость от дозы и срока весенней подкормки азотным удобрением
- Урожайность зерна и ее структура
- Качество зерна озимой тритикале
Введение к работе
Актуальность. Озимые (рожь, тритикале, пшеница) в Российской Федерации занимают около половины площадей, отводимых под зерновые культуры (48,6%). Благодаря развитой корневой системе они хорошо используют осеннюю и весеннюю влагу, поэтому, как правило, формируют урожайность более высокую, чем яровые культуры [Российский статистический ежегодник, 2017].
Засушливые 2010-2013, 2016 и прохладные 2014, 2015 годы показали, что возделывание озимых культур повышает устойчивость производства зерна в Пермском крае. Тем не менее, посевная площадь под этой группой культур за последние 10 лет уменьшилась и не превышает в структуре зерновых 8 % [Сельское хозяйство Пермского края: статистический сборник, 2017]. Сокращаются, прежде всего, посевные площади под основной, но менее востребованной культурой рожью. Расширения посевов озимой пшеницы и тритикале не происходит, так как их урожайность в регионе нестабильна. Решение проблемы лежит в разработке адаптивных технологий возделывания различных видов озимых культур в Предуралье.
Успех их возделывания во многом связан с условиями и временем возобновления весенней вегетации. В этот период может происходить гибель растений от возвращения холодов, формируется величина продуктивной кустистости и продуктивность колоса. Оптимизация азотного питания озимых культур в период возобновления весенней вегетации является актуальным вопросом, решение которого позволит повысить величину и устойчивость производства продовольственного зерна в Предуралье.
Степень разработанности. Изучением доз и сроков азотной подкормки в Среднем Предуралье занимались Пискунов А. С. [1980, 1986, 1994, 2003], Исмагилов Р. Р. [1998], Фатыхов И. Ш. [2005]. Большинство исследований было проведено по озимой ржи. Сравнительных исследований
по срокам и дозам азотной весенней прикорневой подкормки на озимых зерновых культурах в Среднем Предуралье не проводили.
Тема исследований входит в план НИР ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ. Номер государственной регистрации АААА – А 16 -116021210261- 5.
Цель исследований – разработать оптимальные приемы прикорневой весенней подкормки азотными удобрениями озимых зерновых культур в Среднем Предуралье.
Задачи:
-
Выявить влияние прикорневой подкормки на формирование урожайности зерна и дать обоснование показателями ее структуры и фотосинтеза.
-
Установить оптимальную дозу азотного удобрения в прикорневую подкормку.
-
Установить оптимальный срок прикорневой подкормки.
-
Определить технологические качества зерна в зависимости от погодных условий, срока и дозы подкормки.
-
Определить мукомольные и хлебопека рные качества зерна, физические свойства теста в зависимости от погодных условий и дозы подкормки.
-
Дать экономическую и производственную оценки изучаемым приемам.
Научная новизна. Впервые в Среднем Предуралье в комплексных сравнительных исследованиях обоснованы оптимальные сроки и дозы прикорневой весенней подкормки азотным удобрением различных видов озимых зерновых культур: пшеницы Московская 39, ржи Фаленская 4 и тритикале Башкирская короткостебельная. Определены технологические, мукомольные и хлебопекарные качества зерна, физические свойства теста, дана экономическая оценка технологий в зависимости от приемов подкормки.
Теоретическая и практическая значимость. Выявленные автором закономерности формирования урожайности ее структуры, площади листьев, фотосинтетического потенциала посева, содержания общего азота в листьях,
качества продукции являются вкладом в развитие концепции адаптивного растениеводства. Сельскохозяйственному производству рекомендовано проводить весеннюю прикорневую подкормку озимых зерновых аммиачной селитрой в дозе 30 кг/га д.в. в течение 10 дней с момента наступления физической спелости почвы. Применение оптимальной дозы азотной подкормки на озимой ржи в ООО «Западный-Агро» на площади 120 га в 2016 году обеспечило экономический эффект 155,8 тыс. рублей, а в 2017 году – 150,0 тыс. рублей.
Методология и методы исследований. Методология исследований заключалась в постановке рабочей гипотезы на основе изучения научных источников и передового производства, постановке цели, задач и выполнении полевого эксперимента, проведении наблюдений, лабораторных анализов, математической обработке полученных данных и их анализе. При проведении исследований использованы общепринятые методики и ГОСТы.
Положения, выносимые на защиту:
1. Весенняя прикорневая подкормка азотным удобрением повышает
урожайность озимых зерновых культур за счет увеличения густоты
продуктивного стеблестоя, продуктивности колоса, максимальной площади
листьев, фотосинтетического потенциала, обеспеченности растений
минеральным азотом.
-
Оптимальная доза весенней прикорневой подкормки азотным удобрением под все виды озимых зерновых культур составляет 30 кг/га д.в.
-
Прикорневая весенняя азотная подкормка в течение 10 суток с момента наступления физической спелости почвы обеспечивает равную урожайность озимых зерновых культур.
4. Технологические качества зерна озимых культур в теплый сухой год
и при проведении весенней подкормки азотным удобрением улучшаются.
При подкормке через 10 суток с момента наступления физической спелости
почвы натура зерна повышается на 1-3 г, массовая доля белка на 0,22-0,67 %.
-
Физические свойства теста и хлебопекарные качества зерна озимых культур под влиянием погодных условий и азотной подкормки изменяются по-разному.
-
Возделывание озимых зерновых культур при применении азо тной подкормки экономически эффективно.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов подтверждается трехлетними исследованиями, проведенными в годы с различными метеорологическими условиями на наиболее распространенных почвах региона, достаточным объемом наблюдений, проведенных по общепринятым методикам и ГОСТам, математической обработкой данных, экономической оценкой и производственной проверкой полученных выводов. Соответствие полевых опытов требованиям методики ежегодно оценивала комиссия по примке опытов при ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, а отчеты заслушаны на заседаниях выпускающей кафедры. Основные положения работы были доложены на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях (Пермь, 2015, 2017 гг.), (Пенза, 2015 г.).
Публикация результатов исследований. По данным исследований опубликовано семь научных статей, в том числе три работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, рекомендации производству «Адаптивные технологии возделывания озимых зерновых культур в Среднем Предуралье».
Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в разработке программы исследований, проведении полевых опытов и лабораторных исследований, самостоятельно обобщил полученные результаты исследований, изложил их в годовых научных отчетах, выпускной научно-квалификационной работе, кандидатской диссертации.
Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 154 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, рекомендаций производству, списка литературы из 226 наименований, в том числе 18 иностранных авторов, содержит 33 таблицы, пять рисунков и 47 приложений.
Факторы перезимовки и весенняя подкормка посевов азотным удобрением
На перезимовку культур влияют три ключевые группы факторов: метеорологические условия, зимостойкость культуры в целом, и сорта, в том числе и особенности агротехники. Основными физиологическими причинами повреждения и гибели растений в зимний период являются: вымерзание, выпревание, повреждение притертой к почве ледяной коркой, вымокание, выпирание и выдувание растений [Максимов H.A., 1952; Личикаки В.М., 1974; Моисейчик В.А., 1975; Туманов И.И., 1979; Саранин К.И., Беляков И.И.,1991; Краснова Л.И., 1999; Неблагоприятные метеорологические…, 2006; Туктарова Н.Г., 2015; 2017; Бесалиев И.Н., 2016].
Гибель озимых редко происходит в результате воздействия только одной из приведенных причин. Часто этот процесс проявляется в результате комплексного воздействия на растения нескольких неблагоприятных агрометеорологических условий [Неблагоприятные метеорологические…, 2006; Карманенко Н.М., 2011; Туктарова Н.Г., 2017].
Вымерзают посевы от влияния низких температур при отсутствии или недостаточной толщине снежного покрова в конце осени или в начале зимы. Иногда наблюдается и весеннее вымерзание [Максимов Н.А., 1958; Шпаар Д., 2008; Бесалиев И.Н., 2016]. Работами физиологов Н. А. Максимова [1952], А. Ф. Проценко [1969] и др. доказано, что гибель растений при вымерзании происходит за счет образования внеклеточного льда, разрушающего протопласты клеток. Иногда озимые зерновые культуры вымерзают от действия переменных температур (днем положительная температура, ночью отрицательная) при отсутствии снега [Саранин К.И., Беляков И.И., 1991]. Влиянию температурного фактора на растения, их рост, развитие и продуктивность посвящены работы И.М. Васильева, [1956]; А.И. Носатовского, [1965]; М.Х. Чайлахяна, [1975]; И.И.Туманова, [1979]; В.С. Шевелухи [1980] и др. Это явление часто наблюдается в южной лесостепи и степных районах Сибири, Урала и Поволжья. Повреждение и гибель озимых здесь могут быть вызваны резкими колебаниями температуры воздуха при невысоком снежном покрове в сочетании со слабым осенним развитием растений [Саранин К.И., Беляков И.И.,1991; Бесалиев И.Н., 2016], а также при наличии притертой или висячей ледяной корки [Моисейчик В.А., 1975; Бесалиев И.Н., 2016]. В Среднем Предуралье вымерзание наблюдается редко. Например, в Удмуртской Республике за период с 2008 по 2014 годы вымерзание было отмечено только в 2009 году. Температура воздуха в начале декабря снижалась до -30…-38 С при толщине снежного покрова 2-5 см, что привело к частичной гибели узлов кущения. Перезимовка составила 30% [Туктарова Н.Г., 2015; 2017].
В ряде районов нашей страны, особенно на Юго-Востоке, в Центрально-Черноземной зоне и в южной части Нечерноземной зоны гибель или повреждение озимых культур часто происходит от ледяной корки [Саранин К.И., Беляков И.И.,1991]. Причины гибели растений под ней различны в зависимости от ее положения. Корка поверх снегового покрова снижает газообмен, препятствует проникновению воздуха к растениям. В связи с этим такая ледяная корка в марте-апреле, когда у растений усиливаются процессы обмена веществ, ведет к ослаблению растений и вызывает их частичную гибель. Притертая ледяная корка опасна при отсутствии снега, так как лед хорошо проводит холод, и растения повреждаются низкими температурами. Кроме того, весной притертая ледяная корка быстро тает, поверхность почвы обнажается и начинается транспирация влаги из растений. Одна ко корни, находясь в мерзлом слое почвы, не снабжают растения влагой, поэтому они гибнут в результате физиологической сухости. Образование в снежном покрове ледяной корки, когда ее распространение на полях совпадает с сильными морозами, повреждения озимых бывают значительными [Моисейчик В.А и др., 2007]. Притер тая ледяная корка может приве сти к выпиранию растений, обрыву корневой системы, механическому повреждению узлов кущения [Петунин И.М., 1957]. Ледяная корка, образовавшаяся после оттепелей на поверхности снега (наст), обычно не причиняет вреда озимым.
На отдельных участках наблюдают выпирание растений под влиянием оседания почвы, или образования ячеистых льдов под ее поверхностью. При этом происходит вытеснение узлов кущения на поверхность почвы, а также разрыв корневой системы. Подвержены выпиранию наиболее слабые и плохо укоренившиеся растения. Процесс выпирания чаще происходит рано весной, когда почва периодически замерзает ночью и оттаивает днем [Моисейчик В.А., 1975].
В Нечерноземной зоне Российской Федерации и в том числе Среднем Предуралье озимые посевы чаще погибают от выпревания [Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р.,1981; Саранин К.И., Беляков И.И., 1991; Краснова Л.И., 1999; Туктарова Н.Г., 2013; 2015]. Оно встречается главным образом в районах с тяжёлыми суглинистыми почвами, плохой водопроницаемостью, где продолжительное время (4-5 месяцев) сохраняется высокий снежный покров при температуре почвы около нуля градусов, что приводит к выходу растений из состояния покоя, повышению интенсивности дыхания и расходованию питательных веществ растением. В отсутствии света под снегом при температуре около 0С при высокой влажности, когда фотосинтез отсутствует, а процесс дыхания идет достаточно интенсивно, растения постепенно расходуют сахара. Их содержание в тканях уменьшается с 20 до 2-4 % [Туманов И.И., 1967; Интенсивная технология производства…, 1988].
Н.Н. Яковлев [1960] указывает, что высокий снеговой покров не опасен при низких температурах воздуха. Растения могут пострадать под высоким снеговым покровом, когда температура воздуха держится около 0С продолжительное время, примерно в течение месяца и больше. Как отмечает В. А. Моисейчик [1975], выпреванию растений способствует высокая температура почвы на глубине узла кущения, раннее установление мощного снежного покрова, неглубокое промерзание почвы. Гибель растений от выпревания в Нечерноземной зоне России, по его данным, наступает через 90-100 дней при температуре на глубине узла кущения около 0 С. Аналогичное мнение высказывают М.Ф. Стихин и П.В. Денисов [1977], Н.Г. Туктарова [2013; 2015; 2017]. Острее проходит процесс выпревания, если многоснежной зиме предшествует теплая сырая осень и растения не успевают перейти в состояние покоя. Однако чаще условия выпревания создаются во второй половине зимы, когда растения подвергаются поражению грибковыми заболеваниями [Золотарев А.И., 1980; Туктарова Н.Г., 2013, 2015, 2017]. Согласно Т.А. Строт, Н.В. Шмаковой [1997], экономический порог вредоносности болезнями выпревания (снежной плесенью и склеротиниозом) составляет 20 % пораженных растений.
Озимая рожь лучше переносит неблагоприятные условия выпревания, чем озимая пшеница, так как при нулевой температуре озимая рожь остается в состоянии покоя, а у пшеницы при этой температуре возобновляются ростовые процессы, следовательно, она скорее теряет запасы пластических веществ [Хоринко П. А., 1960]. Однако глубина покоя зависит от сортовых особенностей [Макарова В.М., Елисеев С.Л., 1987]. Зависимость перезимовки растений озимой пшеницы от условий, в которых этот сорт выведен, отмечал Д.Ф. Проценко [1969].
В северо-восточной части Нечерноземной зоны гибел ь озимых чаще связана с выпреванием, обусловленным глубоким снежным покровом, и развитием снежной плесени и склеротинии [Туктарова Н.Г., 2013, 2015, 2017]. В целом за зимний период мощность снежного покрова в Пермском крае превышает среднюю гарантированную высоту, необходимую для защиты озимых культур от вымерзания. Поэтому здесь озимые больше страдают от выпревания, чем от действия низких температур. Например, пораженность посевов весной 2008 г. составила 80%, а в 2012 г. – 100%, при этом перезимовка составила соответственно 14 и 5%. Так как осенью 2011 г. чрезмерное обилие осадков (в сентябре и в октябре ) привело к сильном у переувлажнению почвы и прорастанию склероций гриба склеротиниоза [Туктарова Н.Г., 2013, 2015, 2017].
В районах, где озимые посевы повреждаются от выпревания, при невыравненном микрорельефе в пониженных местах наблюдается вымокание растений вследствие застоя воды при таянии снега во время оттепелей или ранней весной. При этом в тканях растений усиливаются анаэробные процессы, происходит отравление и гибель растений. В условиях затопления через 8-10 дней растения желтеют, а через 12-15 дней обесцвечиваются и погибают [Петунин И.М., 1957; Иванов А.П., 1961; Стефановский И.А., 1962; Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р., 1981; Саранин К.И., Беляков И.И., 1991; Гусев Г.С., Смоленова А.А., 2012].
Исследования показывают, что наиболее опасным периодом, который определяет, насколько успешной будет перезимовка озимых, является рубеж зимы и весны. Снежный покров тает, а ему на смену возвращаются заморозки, степень закалки и морозостойкость растений значительно регрессируют, наблюдается возврат холодов, происходит инфицирование и истощение растений.
В. Д. Мединец [2014] считает, что причиной гибели растений озимых в основных районах возделывания является позднее возобновление весенней вегетации, поскольку только в этом случае проис ходит гибель посевов на больших территориях от выпревания и вымокания. Безусловным доказательством этого является тот факт, что все без исключения 26 лет гибели озимых посевов в XX столетии отличались поздним возобновлением вегетации озимых зерновых культур [Мединец В. Д., 2010].
На дату возобновления вегетации указывают не только температурные параметры (переход среднесуточной температуры на юге через 3 С, а в более северных районах – через + 5 С), но и видимые изменения, которые происходят в самих растениях: отрастания тканей наземных органов растений и рост первичных или вторичных корешков [Мединец В. Д., 2010].
Технологические и хлебопекарные качества зерна и их зависимость от дозы и срока весенней подкормки азотным удобрением
В почвенно-климатических условиях Предуралья при производстве продовольственного зерна важная роль отводится озимым культурам.
Наибольшее продовольственное значение имеют пшеница и рожь.
Искусственно покзателя созданный гибрид омчаетсяпшеницы более и ржи – тритикале также выскойхарактеризуется высокой биологической и зрнепищевой более ценностью. В его зерне хлеба содержится повышенное сильнойколичество зерно легко усваиваемых сравениюценных белков альбуминов и стпениглобулинов све ыш [Сокол Н.В., 2007; зерна Шаболкина Е.Н., 2007].
Показателей, характеризующих технологические велчинойкачества зерна достаточно содржаниемного шулындин – это масса 1000 получние зерен, натура, сортастекловидность работе , число падения, плотнеемассовая доля белка, высокимсырой т усойчвыми клейковины и другие зерновх ы. Один из важных фрментапоказателей гт еаивным крупности и выравненности рвостпенуюзерна – масса 1000 бльшоезерен т динсвом . Ю.В. Колмаков и др., [2000] иногра фммы отметили положительное условийвлияние работе крупного зерна на фмрованиювыход муки. Другие следованямиисследователи рзкое [Bolling H., Zwingelberg кзлов H., 1966; Николаев Е.В., велчиной1991] т белквось напротив, считают, что акоплниемасса тысячи зерен не нселоввлияет повышается на мукомольные свойства ойств зерна. Жемела Г.П., [лейковины1977] условий указывал, что масса ыявли1000 зерен может эндоспемизменяться бомческих в больших пределах шакирзянов : у ржи – от 13 до 60 г, у пшеницы – от 15 до 88 г и зависит от евлиноймногих зерна факторов, в то время как прмниетехнологические и хлебопекарные качества естьзерна мрщниостью менее вариабельны пшеницы. Тем не менее, Н.С. Беркутова [1991] и В.М. Бебякин с соавторами [1995] установили, что при повышении т нуамассы содржание 1000 зерен уркиев ухудшаются хлебопекарные получениикачества пшеичной озимой ржи. Это они связывают с муравьеваповышением активности фермента -менияамилаза содржание.
Натура зерна свкоыим озимых зерновых екломшинйкультур этой – регламентируемый ГОСТами этомпоказатель технологических качеств зерна, который характеризует телопн его выравненность и выполненность. С ее екломшинйвеличиной емнию также связывают хоснивыход муки при помоле [ пдормкаM a n ge ls aderson C.E., Sanderson F., 1925; кзлов Николаев Е.В., 1982; болееС уд но в хлеба П.Е., 1986; Колмаков Ю.В. и др., 2000; Ториков В.Е и др., 2015]. Величина натуры еклвидностьсвязана омчается со скважистостью зерновой южном партии. Скважистость аквностизависит южном от пленчатости и других азотнх ысвойств оболочек зерна, хоснистепени aderson его выполненности и формы ойств [Чиной Дж. Дж., Шарма Ш.Н., гобразщую1958; т эом Hlynka J. и Bushuk W., бомческих1959]. Низкую натуру хтриевазерна содржание тритикале ученые высокую связывают с его морщинистой болееповерхностью фрмента , грубой и толстой хтриеваоболочкой , глубокой бороздкой [повышниеКуркиев гт еаивным У.К. и др.,1975, Фирсова общая М.К. и др., 1981, Хосни Р.К., хтриева2006 кличество]. Некоторые авторы поврждаетотмечают, что показатель натуры естьповышается прмние при подсушивании зерна муравьева [Лихенко И.Е., Лихенко Н.Н., число2007 поа м ]. А.Х. Шакирзянов [2004] flae mmвыявил, что натура зерна федорчукобусловлена увлчние влиянием генотипа лейковины.
Стекловидность является повышниекосвенным хотя показателем при оценке т усойчвымисодержания белка, мукомольных и мукахлебопекарных более качеств зерна хлеба . Е.Д. Казаков [1967] даннымутверждал есть , что зерно с высокой пбностьстекловидностью имеет хорошие бауерхлебопекарные более качества, так как отличается выское высоким содержанием мениюклейковины палов и белка. По показателю нижаетсястекловидности не всегда удается шулындинправильно клошения оценить мукомольные качеств свойства, так как она зависит от содржаниепогодных пбность условий [Сандухадзе Б.И., выскойРыбакова М.И., Морозова З.А., 2003, зерно2013; фрмента Денисова С.И., 2010]. содржание С.И. Денисова [2010] покзательотмечала т превсходи, что на Южном Урале в ыявлигоды с низкой суммой т нкорыеосадков шулындин показатель стекловидности денисова достигает 86,0-91,5%, а во т белквосьвлажные ыявли годы наблюдали ее бомческихрезкое снижение до 19,5-31,0 %. В велчинойблагоприятные мсовая по метеорологическим условиям качеств годы стекловидность поа мзерна т эом пшеницы в Тюменской зрнеобласти также может зрнедостигать зависят 90 % и более [Богомягков С.Т., 1964]. Снижается содржаниестекловидность хлеба при перестое после т усойчвымисозревания [Белкина Р.И. и др., 2005; т корыйАхтариева получении Т.С., 2008]. Н.С. Кравченко бомческих с соавторами [2013] гае инорфустановили данным , что стекловидность зерна flae mmзависит от сортовых особенностей. Тем более, наблюдается зависимость ойств стекловидности от культуры. Стекловидность зерна пшеницы зернасущественно выше, чем зерна ржи. сортаЭндосперм т корый зерна ржи, как правило лихенко полустекловидный, или мучнис тый. содржаниеНапример мсовая , по данным исследований зимойстекловидность зерна ржи в Сибири высокуюдостигала есть только 15 - 49 % [Николаев кличество П.Н., 2012].
Массовая ркинбевадоля поа м белка и массовая выскойдоля сырой клейковины покзательзерна лейковины пшеницы и тритикале зрне важнейшие показатели пбностьтехнологических т мрщнисой качеств. Н.В. Войтович выской[2002] указывает, на положительное т азнойвлияние работе высокого содержания эндоспем белка на устойчивость irt wpeтеста содржание к механической обработке, на зернасилу муки. Выявлена пшеичнойпрямая зрне зависимость со стекловидностью мения зерна озимой черкасовпшеницы бауер .
Такого же мнения повышаетсяпридерживаются А.Н. Лавриненко с соавторами суднов[2011r mooe ].
Они выявили прямуюr mooe тесную корреляционную оценкизависимость сильной между содержанием паловбелка и клейковины (r=0,96-0,98), болеесодержанием этго белка и стекловидностью т динсвом зерна пшеницы (r высоким=0,92-0,98). повышается Б.К. Маркин [2000] и Г.В. бауерДегтярева [1981] установили, что завимостьнакопление общая белка в зерне падения на 60-70% зависит от т цсинасортовых качество особенностей. Решающую высокуюроль в производстве зерна с уйчивостьвысоким т нуа содержанием белка т азной и клейковины играют и вполенныметеорологические условий факторы. И прежде уйчивостьвсего погодные условия во выскойвторой пбность период вегетации качеств, от фазы колошения до г дтяревафазы прмние восковой спелости. Отдельные ученые первостепенную общаяроль шакирзянов при этом отводят стпени температуре воздуха [уйчивостьМихеев пбность Л.А. и др., 1977]. По данным даннымисследований В.Н. Захарова [1984], кличествосодержание т цсина белка в зерне т мрщнисой ржи снижается во влажные велчинагоды фрмента до 7-8 %, а повышается до 15-16 % в высокимзасушливые. Автор объясняет болееснижениеr mooe показателя истеканием т нкорые зерна под влиянием т эойобильных зрне осадков. По мнению ряда ученых, существует отрицательная корреляционная связь между урожайностью т корыйзерна зерна и содержанием в нем белка [т сровыхРядчиков В.Г., 1978; Павлов А.Н., содржание1984; косвенным Bekes F., 2003 зерновх ы ]. Однако в исследованиях П.С. Федорук и др. [1998] при повышении урожайности зерна озимой пшеницы омчается на 6-7 ц/га содержания белка повышалось на 1 % .
Содержание белка в зерне зависит от культуры. По паловсодержанию фрмента белка зерно т бенноси тритикале, по мнению увлчниемногих т азной исследователей, превосходит т нуазерно ржи и пшеницы. В зерне условийтритикале еклвидность в среднем содержание лихенко белка составляет 14,7 %, что r mooeвыше более , чем в зерне ржи на 3,2 %, а зерне паденияпшеницы - на 0,4-0,5 % [Виллегас Е., условийБауер содржание Р., 1978; Жмакина есть О.А., 1978; Федорчук М.И., эндоспем1988 пленчаости ]. В.М. Шепелев [1975] в пмощьюсвоей работе по изучению в условиях лесостепной получние зоны Западной аквностиСибири получние отмечал, что сорта adersonтритикале условиям способны пржденакапливать рзкое в зерне белка муравьева от 17,6 до 17,8 %. Высокое содержание шпелевбелка кличество в зерне тритикале по сравнению с другими культурами хлебаученые объясняют большей бауерморщинистостью качеств зерен. Деформированные зерна тесвпрходитритикале содержат больше белка, чем выполненные [Сечняк Л.К. и др., лучшаются1984 лучшаются ]. Некоторые ученые связывают высокое содержание пмощьюбелка зерновх ы в зерне тритикале наличием в ее генотипе генома ржи [ можетGustafson мякиш I.P., 1979]. А.Ф. Шулындин милазы с соавторами [1985] adersonвыяснили завимость, что содержание белка в т сровыхзерне тритикале увеличивается за акоплниесчет покзателем увеличения белковой южном фракции азота. Имеются сведения, что по аминокислотному содржаниесоставу белок ржи более естьполноценн ый ойств , чем у пшеницы, особенно завимость по содержанию аминокислот: болеелизина ра шм , цистина, цистеина [ гобразующейMiller D.F., 1958].
Урожайность зерна и ее структура
В результате научных исследований установлено, что азотное удобрение в подкормку оказало положительное влияние на урожайность всех озимых культур (таблица 7, приложение И 1).
В среднем за три года наибольшая урожайность без применения удобрения получена по тритикале 2,14 т/га, по ржи и пшенице составила соответственно 1,83 и 1,54 т/га. При применении удобрения в подкормку максимальная урожайность зафиксирована у тритикале 3,02 т/га при дозе 60 кг/га и сроке подкормки через 5 суток после первого срока. У озимой ржи максимальная урожайность получена при дозе 60 кг/га при физической спелости почвы 2,48 т/га. У пшеницы максимальная урожайность в среднем достигнута при дозе 60 кг/га при сроке через 10 суток с момента наступления физической спелости почвы 2,31 т/га. При внесении азотного удобрения в среднем за годы исследований урожайность зерна существенно повысилась у озимой ржи на 0,49 – 0,52 т/га (в 2014 г. – на 0,36 – 0,6 т/га; в 2015 г. – на 0,46-0,48 т/га; в 2016 г. на 0,43 – 0,72 т/га), пшеницы на 0,41 – 0,73 т/га (в 2014 г. – на 0,5 – 0,75 т/га; в 2015 г. – на 0,49 – 0,71 т/га; в 2016 г.- на 0,24 – 0,73 т/га), тритикале на 0,40 – 0,78 т/га (2014 г. – на 0,5 – 0,7 т/га; 2015 г. – на 0,27 – 0,32 т/га; 2016 г. – на 0,43 –1,42 т/га).
По озимой ржи при дозах 30 и 60 кг/га формируется в среднем за три года одинаковая урожайность зерна 2,32 и 2,35 т/га (НСР05 = 0,10 т/га). Данная закономерность прослеживается во все годы исследований. Это согласуется с данными исследований проведенных в Предуралье К. Н. Неволиной [2013].
По озимой пшенице в среднем отмечено существенное увеличение урожайности зерна при внесении удобрений в дозе 60 кг/га по сравнению с дозой 30 кг/га на 0,32 т/га. Однако в 2014 и 2015 годах отмечена только тенденция увеличения урожайности, а существенная реакция на увеличение дозы удобрения выявлена только в 2016 году на 0,49 т/га (НСР05 = 0,30 т/га).
По тритикале получены аналогичные пшенице закономерности формирования урожайности зерна в зависимости от дозы подкормки. Существенное увеличение урожайности при дозе 60 кг/га отмечено только в 2016 году на 0,99 т/га. Для формирования окончательных выводов требуется подтверждение другими сопутствующими исследованиями.
По всем культурам во все годы исследований существенного изменения урожайности зерна в зависимости от срока прикорневой подкормки в течение 10 дней с момента наступления физической спелости почвы не выявлено. Данные фактической урожайности зерна только частично подтверждаются биологической урожайностью (таблица 8, приложение И 2). Подтверждается преимущество по урожайности тритикале при всех дозах подкормки и сроке ее внесения. На контроле в среднем она составила 4,83 т/га, что на 0,52 т/га больше, чем у ржи, и на 1,37 т/га, чем у пшеницы. Это прослеживается во все годы исследований.
В среднем за три года исследований биологическая урожайность зерна озимых зерновых культур существенно увеличивается при внесении азотного удобрения в подкормку на 0,6-1,41 т/га (НСР05=0,34 т/га). Однако увеличение дозы подкормки до 60 кг/га не приводит к существенному повышению биологической урожайности зерна озимой пшеницы и тритикале во все годы исследований, в том числе и в 2016 году. Биологическая урожайность зерна не зависит от срока подкормки. Густота продуктивного стеблестоя озимой ржи при всех изученных факторах существенно выше, чем у пшеницы и тритикале, на контроле 290 шт/м2, что на 56 шт/м2 больше, чем у пшеницы, и на 30 шт/м2, чем у тритикале (НСР05=22 шт/м2).
Анализ густоты стояния продуктивного стеблестоя показал, что азотное удобрение при внесении в подкормку в дозе 30-60 кг/га оказало влияние на его увеличение по сравнению с контролем (таблица 9, приложение И 3).
По озимой ржи в среднем за три года исследований густота продуктивного стеблестоя на контроле составила 290 шт/м2, что на 42 и 44 шт/м2 меньше, чем при подкормке в дозах 60 и 30 кг/га соответственно (НСР05 = 22 шт/м2).
По озимой пшенице при этом увеличение густоты продуктивного стеблестоя составило 26 и 29 шт/м2. По тритикале – 38-40 шт/м2. Устойчивые тенденции увеличения густоты продуктивного стеблестоя под влиянием азотной подкормки отмечаются во все годы исследований.
Данные показывают, что увеличение дозы азота с 30 до 60 кг/га не влечет за собой повышение густоты продуктивного стеблестоя ни на одной из культур, ни в один из годов исслед ований. В среднем за три года по ржи разница по густоте составила 2 шт/м2, по пшенице – 6 шт/м2, по тритикале – 2 шт/м2 (НСР05 = 22 шт/м2). Это обосновывает формирование равной биологической урожайности озимых культур в зависимости от дозы подкормки (см. табл. 8) и не подтверждает реакции озимой пшеницы и тритикале на увеличение дозы удобрения увеличением фактической урожайности в 2016 году (см. прилож. И 1).
Густота прод уктивного стеблестоя в зависимости от срока подкормки изменяется у озимой ржи в среднем от 330 до 335 шт/м2, у пшеницы – с 261 до 266 шт/м2, у тритикале с 289 до 312 шт/м2 (НСР05 = 24), т.е. находится в пределах ошибки опыта, что обосновывает формирование равной урожайности культур по этому изучаемому фактору (см. табл. 7).
Изменение густоты продуктивного стеблестоя тесно связано с формированием густоты продуктивных растений (таблица 10, приложение И 4).
Густота продуктивных растений озимой ржи и тритикале была существенно выше, чем у пшеницы. На контроле на 11-13 шт/м2 (НСР05 = 6 шт/м2).
В среднем за три года густота продуктивного стеблестоя существенно изменяется только от применения азотной подкормки по сравнению с контролем без удобрений. У озимой ржи она увеличивается на 8-9 шт/м2, пшеницы на 6 шт/м2, тритикале на 7-10 шт/м2 (НСР05 = 6 шт/м2). Устойчивая тенденция отмечена во все годы исследований. Доза азотной прикорневой подкормки не оказывает существенного влияния на густоту продуктивных растений озимых культур. При увеличении дозы до 60 кг/га густота растений ржи снижается на 1 шт/м2, тритикале увеличивается на 3 шт/м2, у пшеницы не изменяется (НСР05 = 6 шт/м2).
При изменении срока подкормки густота продуктивных растений озимых культур существенно не изменяется. По ржи она составила 72-75 шт/м2, у пшеницы – 58-62 шт/м2, у тритикале – 74-77 шт/м2 (НСР05 = 7 шт/м2). Данные закономерности прослеживаются во все годы исследований.
Качество зерна озимой тритикале
Экономическую оценку изучаемых приёмов возделывания озимых зерновых культур проводили на основе расчета затрат по технологическим картам по нормативам 2018 года (приложение Н). Учитывая, что срок подкормки не оказал существенного влияния на урожайность зерна, расчеты показали только по дозе подкормки. Возделывание озимых зерновых культур без применения азотной подкормки убыточно или низко рентабельно вследствие снижения урожайности и технологических качеств зерна. Азотная подкормка повышает рентабельность производства озимой ржи на 10-21%, пшеницы на 33-40 %, тритикале на 15-21 %. Тенденции повышения рентабельности производства зерна озимой пшеницы и озимой тритикале на 6% не существенны, так как вызваны не доказанным увеличением урожайности. В среднем уровень рентаб ельности производства озимой ржи при оптимальной дозе азотной подкормки составил 20 %, озимой пшенице 27 %, озимой тритикале 20 %.
Рентабельность производства по срокам подкормки находится на одном уровне.
Таким образом, в условиях Среднего Предуралья экономически обосновано возделывание всех видов озимых зерновых культур при получении урожайности зерна третьего класса не менее 2 т/га.
Результаты исследований были проверены в производственных условиях в ООО «Западный-Агро» Частинского района Пермского края в 2016 и 2017 годах. На озимой ржи была проведена весенняя прикорневая азотная подкормка аммиачной селитрой в дозе 30 кг/га д.в. на площади 120 га. Для сравнения была принята доза 60 кг/га д.в. Стоимость удобрения принята 15100 руб./т., продукции 8000 руб./т.
В 2016 году урожайность культуры при дозе 30 кг/га составила 1,81 т/га, при дозе 60 кг/га – 1,86 т/га. Проведенный расчет экономической эффективности показал, условный чистый доход при использовании азотных удобрений в дозе 30 кг/га составил 3737 руб./га при рентабельности производства 35 % (таблица 32). При применении подкормки в дозе азота 60 кг/га условный чистый доход был на 1298 руб./га меньше за счет экономии удобрений, при рентабельности производства 20%. Экономический эффект от внедрения составил 155,8 тыс. рублей.
В 2017 году урожайность озимой ржи при подкормке в дозе 30 кг/га д.в. составила 1,84 т/га, что на 0,06 т/га меньше, чем при более высокой дозе 60 кг/га д.в. (таблица 33). Однако затраты на производство при увеличении дозы подкормки возрастают на 1730 руб./га, что снижает условный чистый доход на 1250 руб./га, а рентабельность производства на 13%. Экономический эффект от внедрения составил 150,0 тыс. рублей.