CC BY
66
АГРОНОМИЯ
УДК 631.874:631.445.4:631.452
И.Н. Зеленин, А.А. Курочкин, Г.В. Шабурова, О.Н. Зеленина
АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Ключевые слова: ячмень, протеин, крахмал, жир, лизин, сумма аминокислот, агротехника возделывания, удобрения, сидераты.
Введение
К важным задачам агропромышленного комплекса относится обеспечение потребностей пищевой и перерабатывающей промышленности, животноводства и птицеводства в пищевом и фуражном зерне. Продуктивность и качество ячменя обусловлены не столько генотипическими особенностями сортов, сколько условиями возделывания. Зерно ячменя используется преимущественно в комбикормовой, крупяной промышленности и пивоварении. Одним из главных критериев для отнесения сортов ячменя к фуражным или пивоваренным является уровень содержания белка в зерне. В пивоваренном ячмене оно оставляет 9-11%, а в фуражном — 11-16%.
Необходимый уровень биохимических показателей в зерне, формирование физических показателей существенно зависят от использования агротехнических приемов. Применение минеральных и органических удобрений повышает урожайность культуры и изменяет качество зерна. Сидерация позволяет не только повысить продуктивность культуры, но и сохранить плодородие почвы [1].
Авторами ранее установлено влияние элементов агротехники на содержание протеина в зерне ячменя сорта Лунь [2]. Белок ячменя характеризуется комплексом незаменимых аминокислот. В его состав входят треонин, валин, метионин, лизин. В разных сортах ячменя содержится от 45 до 58% крахмала. Согласно современным представлениям для определения направления использования зерна ячменя важно не столько количество белка в нем, сколько его качество [3]. И высокобелковые сорта ячменя дают хорошее
пиво, если их выращивают при благоприятных условиях. Содержание крахмала в зерне ячменя существенно зависит от агротехнических приемов. В связи с этим крайне важно подобрать сидеральные культуры, способствующие улучшению питательного режима почвы, получению высоких урожаев зерна ячменя с заданными технологическими и посевными показателями качества.
Целью исследований является разработка приемов повышения урожайности и качества ячменя путем применения сиде-ратов, способов их заделки и доз минеральных удобрений.
Объекты и методы исследования
В качестве объекта исследования использовали сорт ярового ячменя Лунь. Сорт создан в ГНУ Пензенский НИИСХ совместно с ГНУ Самарский НИИСХ, ГНУ НИИСХ центральных районов нечерноземной зоны, районирован в Средневолжском регионе с 2009 г.
Исследования проводили в короткоротационном севообороте: сидеральный пар
— озимая пшеница — просо — ячмень в трехфакторном полевом опыте. Почва опытного участка — выщелоченный чернозем. Содержание гумуса в пахотном слое составляло 6,0%. Реакция почвенного раствора нейтральная, рН водной вытяжки — 6,4-6,7, степень насыщенности поглощающего комплекса основаниями составляет 83-89%. Содержание подвижного фосфора — 19,0 мг/100 г почвы и обменного калия — 125 мг/100 г почвы.
Технология возделывания культур в опыте общепринятая для лесостепной зоны Среднего Поволжья. Повторность опыта трёхкратная. Размещение делянок
— систематическое одноярусное. Площадь делянки первого порядка — 3300 м2.
В качестве сидератов изучали подсевной сидерат (клевер луговой), озимую сидеральную смесь (вика мохнатая + сурепица озимая) и яровую сидеральную смесь (вика посевная + редька масличная).
В опыте изучали три способа заделки сидератов: вспашка (на глубину 24-26 см), дискование (в два следа на глубину 10-12 см) и лущение (на глубину 8-10 см). Исследования проводили на трех фонах минерального питания: естественном,
полная норма NPK (рассчитывали на запланированный урожай ячменя 4 т/га) и S NPK.
Результаты и их обсуждение
Полученные результаты свидетельствуют о достоверном влиянии минерального фона, вида сидерата и способов заделки на интегральный показатель эффективности изучаемых агротехнических приемов — урожайность ячменя (рис. 1).
Прибавка урожая при внесении полной нормы NPK составила 0,52 т/га, а при внесении S NPK — 0,29 т/га в сравнении с вариантом без минеральных удобрений. По мере убывания влияния на продуктивность ячменя сидераты можно расположить в виде следующего ряда: клевер, вика яровая + редька масличная, вика озимая + сурепица озимая.
Рис. 1. Влияние агротехнических факторов на урожайность зерна ячменя:
1 — клевер; 2 — вика мохнатая +сурепица озимая; 3 — вика яровая + редька масличная; 4 — вспашка; 5 — дискование; 6 — лущение; 7 — без удобрений; 8 — 1/2 NPK; 9 — NPK
В условиях опыта наибольший урожай получен по вспашке (3,52 т/га), наименьший — по лущению (3,23 т/га).
Самый высокий урожай ячменя (3,97 т/га) получен на варианте с запашкой клевера и внесением полной нормы NPK.
На рисунке 2 приведены результаты исследований содержания протеина, крахмала и жира в зерне ячменя в зависимости от внесения удобрений и запашки сидератов.
Содержание сырого протеина в зерне ячменя, выращенного после сидеральных паров, существенно зависело как от норм минеральных удобрений, так и от способов заделки сидератов. Наиболее низкое по опыту содержание протеина (12,3%) отмечено в вариантах без внесения минеральных удобрений с заделкой смеси вики яровой и редьки масличной дискованием. Самое высокое по опыту содержание протеина (16,43) отмечено на варианте с заделкой смеси вики и сурепицы вспашкой и при внесении полной дозы NPK. Среднее содержание протеина в вариантах с клевером составило 14,0%. На сидераль-ных смесях этот показатель отличался незначительно —14,1-14,2%.
В среднем по опыту в вариантах со вспашкой содержание протеина в зерне
ячменя составило 16,15%, а в вариантах с дискованием — 12,65%.
Среднее содержание протеина на вариантах без удобрений составило 13,89%. Внесение половинной дозы NPK повысило этот показатель до 14,07%, а полная доза NPK — до 14,35%. Содержание крахмала в зерне варьировало от 50,1 до 55,7%. Среднее содержание крахмала в зерне ячменя в вариантах с озимой и яровой си-деральными смесями было одинаковым — 51,8-51,9%. На клевере оно возросло до 52,6%.
При вспашке содержание крахмала было ниже, чем при лущении и дисковании,
— 51,3; 51,7 и 53,2% соответственно.
Содержание крахмала в зерне ячменя при внесении минеральных удобрений возросло по сравнению с неудобренным фоном с 52,0 до 52,9%.
Анализ содержания крахмала в образцах ячменя и уровень влияния сидератов на этот показатель позволили расположить исследуемые сидераты в следующий ряд: клевер — яровая смесь — озимая смесь. Наиболее высокие показатели содержания протеина, жира и лизина отмечены на вариантах с яровой сидеральной смесью.
60
50
40
30
20
10
0
□ крахмал, % Ппротеин,% Пжир,%
52,6 51,78 51,9 51,34 53’23 51,72 52,03 52,85 52,83
ІМ
О.
а
а
123456789
Факторы
Рис. 2. Влияние агротехнических факторов на содержание протеина, крахмала и жира в зерне ячменя:
1 — клевер; 2 — вика мохнатая + сурепица озимая; 3 — вика яровая + редька масличная; 4 — вспашка; 5 — дискование; 6 — лущение; 7 — без удобрений; 8 — 1/2 NPK; 9 — NPK
100
9O
BO
7O
6O
5O
4O
30
2O
10
O
□ сумма аминокислот, мг% □ лизин,мг%
93,
80,76 8 1,3 8 80,8з 80,86 80,92 80,91 76,78
7 2,5 9
5,з9 5 4 5 5 ,55 ' 1,76 ; 25 і 33 5 5 і 51 5 5 і 39
■ и И И и и .
123456789
Факторы
Рис. 3. Влияние агротехнических факторов на содержание суммы аминокислот и лизина
в зерне ячменя:
1 — клевер; 2 — вика мохнатая + сурепица озимая; 3 — вика яровая + редька масличная; 4 — вспашка; 5 — дискование; 6 — лущение; 7 — без удобрений; 8 — 1/2 NPK; 9 — NPK
Содержание жира в зерне ячменя было самым низким по опыту в вариантах при заделке клевера. Заделка сидератов лущением повысила этот показатель до 3,50%.
Внесение минеральных удобрений при выращивании ячменя улучшило практически все показатели качества фуражного зерна ячменя в сравнении с неудобренным фоном.
На рисунке 3 приведены результаты исследований содержания лизина и суммы аминокислот в зерне ячменя в зависимости от агротехнических факторов.
Наибольшее содержание лизина (5,88 мг%) отмечено на варианте с последействием яровой сидеральной смеси, заделанной лущением без внесения удобрений. Наименьшее содержание лизина (5,13 мг%) отмечено на варианте с последействием озимой сидеральной смеси, заделанной лущением с внесением 1/2 дозы NPK. Необходимо отметить, что аминокислоты ячменя и солода, получаемого из пророщенного ячменя, играют существенную роль в пивоварении. Они необходимы для роста и метаболизма пивоваренных дрожжей. Лизин ячменя наряду с треонином, лейцином и серином эффективно используется дрожжами в процессе брожения. При этом следует
подчеркнуть, что даже из высокобелкови-стых и трудноразрыхляемых ячменей возможно получение качественного солода и пива по определенным технологиям
[4, 5].
Заключение
Совокупность представленных данных позволяет рекомендовать в короткоротационном севообороте сидеральный пар — пшеница — просо — ячмень для получения фуражного зерна с высокими кормовыми достоинствами сидераты запахивать, а под ячмень обязательно вносить минеральные удобрения. Для получения зерна, пригодного для пивоварения, сидераты следует заделывать дискованием, а минеральные удобрения под ячмень не применять.
Библиографический список
1. Беляк В.Б. Применение сидерации в Пензенской области / В.Б. Беляк, И.Н. Зеленин, А.А. Смирнов, А.В. Чернышов. — Пенза: РИО ПГСХА, 2005. — 25 с.
2. Зеленин И.Н. Влияние элементов агротехники возделывания ячменя нового сорта Лунь на направления его использования / И.Н. Зеленин, Г.В. Шабурова, О.Н. Зеленина // Достижения науки и техники АПК. — 2009. — № 6. — С. 23-25.
3. Глуховцев В.В. Об оценке пивоваренных качеств ячменя / В.В. Глуховцев // Вестник РАСХН. — 2001. — № 4. — С. 84-86.
4. Баленко Т.Л. Разработка технологии производства карамельного солода из вы-сокобелковистых ячменей: автореф. дис.
... канд. техн. наук / Т.Л. Баленко. — Киев, 1980. — 28 с.
5. Достижения в технологии солода и пива. Интенсификация производства и повышение качества. — М.: Пищевая промышленность; Прага: СНТЛ; Изд-во технической литературы, 1980. — 351 с.
+
УДК 633. 16(571.513) А.Н. Кадычегов,
А.Н. Бородыня
УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В СТЕПНЫХ УСЛОВИЯХ ХАКАСИИ
Ключевые слова: яровой ячмень, метеорологические условия, фенотипическая изменчивость, урожайность зерна, степная зона, дисперсионный анализ, вклад факторов.
Введение
Посевная площадь ячменя в мире составляет 79 млн га. Общая посевная площадь ячменя в Сибири — около 1,7 млн га, Красноярском крае — около 129 тыс. га. При средней мировой урожайности ячменя 21 ц/га в Сибири она составляет 15,4 ц/га [1]. Площадь под данной культурой в Республике Хакасия была незначительной и находилась в 20052009 гг. в пределах 1000-128850 га. Однако отмечается тенденция увеличения посевных площадей ячменя в последние годы. Урожайность ячменя остается в республике очень низкой и варьирует от 0,7 до 1,4 т/га. В зоне проведения исследования посевная площадь под ячменём в 2005-2009 гг. составляла 410-3517 га, при средней урожайности 0,67-1,59 т/га.
Объекты и методы исследования
Опыты проводились в 2001-2009 гг. Работа выполнялась в рамках договора между ХГУ им. Н.Ф. Катанова и инспектурой ГК по сортоиспытанию и охране селекционных достижений по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва.
Размещение полевых опытов проведено на Ширинском ГСУ.
Опыты закладывались по методике государственного сортоиспытания, утвер-
жденной Государственной комиссией Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений (1989). Конкурсное сортоиспытание проведено второй культурой после пара по предшественнику пшеница.
Размещение делянок рендомизирован-ное, двухъярусное. Площадь учётных делянок — 25 м2, защитная полоса — 15 м, повторность четырехкратная.
В конкурсном сортоиспытании испытывали от 14 до 19 сортов. Урожайность пяти сортов, прошедших испытание в течение девяти лет, проанализирована в двухфакторном дисперсионном комплексе (5Ч9) для расчета вклада факторов «год», «сорт», и их взаимодействий.
Посев проводили в первой половине мая с учётом зональной технологии.
Обработка зернового предшественника включала отвальную весновспашку на глубину 10-12 см, культивацию на глубину заделки семян. Между предпосевной обработкой разрыв составлял не более 4-5 дней.
Посев конкурсного испытания проводился СН-16 и уборка — комбайном SAMPO-500.
Первичную очистку и сортировку зерна осуществляли на зерноочистительной машине «Петкус Гигант».
Статистическая обработка данных проведена с помощью пакета программ FieldExpert Д.Н. Акимова [1].
Для расчета количественной изменчивости показателей использован вариационный анализ, для расчёта вклада изучаемых факторов — многофакторный дисперсионный анализ.________________________
