CC BY
30
4. Кукреш, Л. В. Горох (биология, агротехника, использование) / Л. В. Кукреш, Н. П. Лукашевич. - Минск: Урад-жай, 1997. - 159 с.
5. Лукашевич, Н. П. Сравнительная характеристика сортов гороха зернофуражного направления / Н. П. Лукашевич, И. В. Ковалева // Земляробства 1 ахова раслш. - 2012. - № 6. - С. 61-63.
6. Лукашевич, Н. П. Технология производства и заготовки кормов: практическое руководство / Н. П. Лукашевич, Н. Н. Зенькова. - Витебск: ВГАВМ, 2009. - 251 с.
7. Мардилович, М. И. Новые сорта гороха / М. И. Мардилович // Адаптивная интенсификация земледелия и растениеводства: современное состояние и пути развития. - Горки, 2011. - С. 20- 24.
8. Пути реализации потенциала продуктивности гороха в БССР / Л. В. Кукреш [и др.]. - Минск, 1989. - 99 с.
9. Таранухо, Г. И. Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур / Г. И. Таранухо. - Минск: ИВЦ Минфина, 2009. - 420 с.
10. Зернобобовые культуры / Д. Шпаар, [и др.]; под общ. ред. Д. Шпаара. - Минск: ФУАинформ, 2000. - 264 с.
УДК [633.112.9 (321): 581.4]: 631.531.04
А. А. РОЖКОВ, В. К. ПУЗИК
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ ЯРОВОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДКОРМОК ПОСЕВОВ МОЧЕВИНОЙ И МИКРОУДОБРЕНИЯМИ
(Поступила в редакцию 17.12.13)
Представлены результаты шестилетних исследований We have presented results of six-year research into the in-
влияния различных вариантов подкормок посевов тритикале fluence of different variants of additional feeding of spring triti-
яровой на вариабельность качественных показателей зерна. cale crops on variability of qualitative indicators of grain. Gen-
Общей закономерностью было увеличение содержания белка и eral regularity was increased content of protein and its output
его выхода с единицы площади при проведении внекорневых per unit of area with non-root additional feeding of plants. We
подкормок растений. Установлена высокая эффективность have established high efficiency of complex application of urea
комплексного применения мочевины дозой 30 кг/га одновре- in the amount of 30 kg/ha simultaneously with complex micro-
менно с комплексным микроудобрением кристалон специаль- fertilizer 'Kristalon special', which leads to increased content of
ный на увеличение содержания белка в зерне и его выход с еди- protein in grain and its output per unit of crop area. In this var-
ницы площади посева. В данном варианте также отмечено iant we have also established significant increase in the output
существенное увеличение выхода клейковины вследствие уве- of gluten due to increased content of protein in grain and in-
личения содержания белка в зерне и увеличения доли фракций creased share of fractions of spare proteins prolamins and
запасных белков проламинов и глютенинов в общей их массе. glutenins in their general mass.
Введение
Увеличение производства высококачественного зерна было и остается ключевым заданием для агропромышленного комплекса Украины, в решении которого важная роль принадлежит зерновым культурам, в частности тритикале яровой, которая в Восточной Лесостепи способна в короткий срок формировать высокопродуктивный посев, по уровню продуктивности он способен конкурировать с пшеницей озимой.
Анализ источников
Качество зерна характеризуется сложным комплексом физико-биологических и химико-технологических свойств, сведенных в систему определенных показателей. Это понятие можно определить как взаимосвязь унаследованных свойств организма растения с комплексом эндогенных факторов в процессе формирования, дозревания, уборки, хранения и переработки зерна [1].
Качество зерна в первую очередь зависит от почвенно-климатических условий и биологических особенностей сорта [2, 3, 4]. В то же время, как отмечают многие исследователи, на качество зерна можно влиять целым рядом агротехнических мероприятий, в первую очередь режимом питания, уровнем ценотического напряжения в посевах, сроками посева и т. д., которые в определенной мере дают возможность регулировать в посевах условия освещенности посевов, температурный режим, процессы их роста и развития [5, 6, 7]. Следует отметить, что эндогенные факторы находятся в сложном комплексном взаимодействии и довольно сложно определить, где начинается влияние одного и заканчивается последействие другого.
После создания новой зерновой культуры - тритикале, начались исследования технологических, физических и биохимических особенностей свойств зерна этой культуры. Несмотря на возможность изготовления хлебобулочных изделий из муки тритикале, ее в основном предлагали применять для фуражных целей. После выведения сортов тритикале яровой ситуация кардинально изменилась: были получены формы, которые по физическим показателям и качественным характеристикам зерна приближались к сильным пшеницам, что дает возможность эффективно использовать ее как основную зерновую культуру [8, 9, 10, 11].
Содержание белка в зерне — один из наиболее качественных показателей, который является генетически обусловленным и может существенно изменяться от влияния экологических факторов. По мнению ученых, амплитуда колебания содержания белка в зерне в зависимости от влияния факторов, которые не поддаются регулированию (солнечная энергия, осадки, влажность воздуха, температура), достигает 11%, а тех, которые регулируются (агротехника), — 8 % [12, 13]. Содержание белка в зерне
— довольно полиморфный показатель, который в рамках установленных границ определяется комплексом эндогенных и экзогенных факторов. По мнению ряда авторов [14, 15, 16, 17], в зерне тритикале белка содержится больше, чем в остальных хлебных злаках и может варьировать от 10 до 28 %. Кроме того, следует также отметить, что в зерне тритикале содержится больше белка, чем в зерне пшеницы и она характеризуется более высоким содержанием незаменимых аминокислот и является более ценной в продовольственном отношении [18].
Среди специальных агромероприятий, направленных на улучшение качества зерна, одно из лучших
- проведение азотных подкормок [19]. Существенным резервом повышения урожайности и улучшения качества зерна яровых зерновых является применение микроэлементов [20]. Микроэлементы - составные важнейших физиологически активных веществ. Они увеличивают ферментативную активность растений, улучшают поглощение ими питательных веществ, благоприятствуют усилению интенсивности фотосинтеза и ассимиляционной деятельности всего растения. При применении микроэлементов растения становятся более стойкими к неблагоприятным условиям окружающей среды, поражению вредителями и болезнями. Все это позитивно влияет на уровень урожайности и благоприятствует улучшению качества продукции.
Методы исследования
Цель проведенных исследований заключалась в определении влияния ценотического напряжения в посевах и проведения внекорневых подкормок на формирование качественных показателей зерна растений тритикале яровой сорта Коровай харьковский, который среди сортов харьковской селекции характеризуется наиболее высоким потенциалом продуктивности.
Опыты проводились на протяжении 2007-2012 гг. на опытном поле ХНАУ им. В. В. Докучаева. Данный опыт проводился по общепринятой методике [21]. В опыте изучали 7 вариантов подкормок посевов в сравнении с контрольным вариантом: 1— контроль (обработка посевов водой); 2 - криста-лон; 3 - Км20; 4 — Км30; 5 — Км40; 6 — Км20 + кристалон; 7 — Км30 + кристалон; 8 — Км40 + кристалон. Комплексное микроудобрение кристалон специальный применяли в соответствии с рекомендованной дозой: 1,5 л/га. Район проведения исследований характеризуется нестабильными условиями увлажнения. Температурный режим периода вегетации по годам проведения исследований существенно отличался от среднемноголетних показателей. Установленные превышения температурного режима вносили значительные коррективы в ход роста и развития растений, формирование их зерновой продуктивности. В то же время значительное расхождение по основным метеорологическим показателям в течение вегетационных периодов исследований позволило в большей степени определить влияние исследуемого фактора на формирование качества зерна растений тритикале яровой.
Основная часть
В проведенном опыте все исследуемые варианты подкормок обеспечивали существенное увеличение содержания белка в зерне растений тритикале яровой. Среди исследуемых вариантов подкормок наименьшую прибавку содержания белка обеспечивал вариант с внесением мочевины дозой 20 кг/га (табл. 1).
Таблица 1. Содержание белка в зерне, урожайность и выход белка с единицы площади растений тритикале яровой в зависимости от проведения подкормок мочевиной и микроудобрениями (среднее за 2007-2012 гг.)
Вариант Содержание белка, % Урожайность, т/га Выход белка, т/га
показатель прибавка, % ранговые группы показатель прибавка, % ранговые группы показатель прибавка, % ранговые группы
контроль 13,57 — • 2,79 — • 0,378 — •
кристалон 13,86 2,1 2,85 2,2 0,395 4,5
Нл20 13,82 1,8 2,86 2,5 0,395 4,5
N,^30 13,97 2,9 2,91 4,3 • •• 0,407 7,7
N„40 14,06 3,6 2,93 5,0 • •• 0,412 9,0 • •••
Км20 + кристалон 13,98 3,0 2,89 3,6 0,404 6,9
Км30 + кристалон 14,20 4,6 • ••• 2,96 6,1 • ••• 0,420 11,1
Км40 + кристалон 14,26 5,1 • ••• 2,98 6,8 • ••• 0,425 12,4
Среднее 13,96 2,9 — 2,90 3,9 — 0,405 7,1 —
Н1Р05 0,09 — — 0,03 — — 0,008 — —
Наибольшее содержание белка в зерне тритикале яровой отмечено в варианте комплексного применения мочевины дозой 40 кг/га совместно с кристалоном. По сравнению с контролем оно увеличивалось на 5,1%. Вместе с тем следует отметить, что содержание белка в этом варианте на основании проведенного статистического анализа было на одном уровне с вариантом, где доза мочевины составила 30 кг/га. Аналогичная закономерность установлена также по показателям выхода белка с единицы площади.
В проведенном опыте постепенное увеличение дозы внесения мочевины приводило к уменьшению прибавки содержания белка в зерне растений. Так если с увеличением дозы мочевины с 20 до 30 кг/га, содержание белка в среднем за шесть лет исследований возрастало на 1,1 %, то с увеличением дозы мочевины с 30 до 40 кг/га (на те же самые 10 кг/га) увеличение содержания белка составило лишь 0,7 %. Аналогичная закономерность отмечена и при комплексном применении удобрений. Так если с увеличением дозы мочевины с 20 до 30 кг/га в комплексе с кристалоном, белковость зерна увеличивалась на 1,6 %, то при дальнейшем увеличении дозы удобрений (до 40 кг/га) белковость увеличивалась уже несущественно - на 0,5 %. Содержание клейковины в зерне тритикале яровой в большей мере зависело от влияния погодного фактора, нежели от проведения подкормок. Так, содержание клейковины при проведении подкормок варьировало от 22,8 до 23,9 %, тогда как в зависимости от погодных условий — от 21,9 до 24,4 % (табл. 2). По аналогии с белковостью зерна при условии оптимизации погодных условий выход сырой клейковины из зерна уменьшался.
Таблица 2. Содержание белка и клейковины в зерне растений тритикале яровой в зависимости от проведения внекорневых подкормок посевов мочевиной и микроудобрениями, %
Качественные показатели Варианты подкормок* Годы исследований Среднее
2007 2008 2009 2010 2011 2012
содержание белка, % контроль 13,67 12,77 14,03 13,51 13,80 13,63 13,57
кристалон 13,92 13,15 14,33 13,89 13,97 13,91 13,86
N,^20 13,80 13,02 14,35 13,74 14,03 13,98 13,82
Нл30 14,00 13,14 14,50 13,96 14,12 14,09 13,97
Нл40 14,21 13,18 14,57 14,04 14,24 14,12 14,06
Км20+ кристалон 14,15 13,11 14,54 13,93 14,08 14,07 13,98
Км30+ кристалон 14,46 13,28 14,71 14,20 14,29 14,25 14,20
Км40+ кристалон 14,60 13,39 14,70 14,23 14,36 14,28 14,26
Среднее 14,10 13,13 14,47 13,94 14,11 14,04 13,96
ШР„5 0,21 0,23 0,33 0,15 0,14 0,14 0,09
содержание клейковины, % контроль 22,4 21,3 23,8 23,1 23,3 22,9 22,8
кристалон 23,3 21,8 24,2 23,6 23,7 23,3 23,3
N„20 23,4 21,9 24,2 23,3 23,7 23,4 23,3
Нл30 23,8 21,9 24,5 23,6 23,9 23,7 23,6
Нл40 24,0 22,0 24,7 23,7 24,3 23,7 23,7
Км20+ кристалон 23,4 21,9 24,5 23,9 24,1 23,5 23,6
Км30+ кристалон 23,7 22,1 24,9 23,9 24,6 24,0 23,9
Км40+ кристалон 24,0 22,1 24,8 24,1 24,6 24,0 23,9
Среднее 23,5 21,9 24,4 23,6 24,0 23,6 23,5
ШР„5 0,5 0,4 0,7 0,6 0,5 0,4 0,2
По аналогии с показателями содержания белка содержание клейковины было наибольшим в вариантах комплексных подкормок посевов микроудобрениями и мочевиной в расчете Км30 и Км40 кг/га и составляло 23,9 % (рисунок). Наименьшая достоверная прибавка содержания клейковины в сравнении с контролем была на вариантах комплексного применения кристалона и мочевины (Км20 кг/га) -0,5 %. В проведенном опыте комплексное применение мочевины (Км20 кг/га) совместно с кристало-ном обеспечивало такой же выход сырой клейковины, что и в варианте, где доза мочевины составляла 30 кг/га. В составе белков пшеницы преобладает нерастворимая фракция, представленная прола-минами и глютелинами, тогда как зерно тритикале содержит больше растворимых биологически ценных белков [1, 22]. Именно поэтому зерновки пшеницы имеют более высокое содержание клейковины, которая представлена преимущественно запасными водонерастворимыми белками. В соответствии с литературными данными [18], белок тритикале содержит больше лейцина и фенилаланина в сравнении с белком пшеницы. Содержание лизина в зерне тритикале также выше, поэтому белок этой культуры является более полноценным в биологическом отношении, чем белок пшеницы, вследствие чего использование зерна тритикале при производстве продуктов питания может в значительной степени повышать их биологическую ценность.
N ср и
ч о О
25,0 24,5 24,0 23,5 23,0 22,5 22,0 21,5 21,0 20,5 20,0
23,9 23,9
23,3 23,3 3, 6 6 0, ,4 3,6 3
22,8 ш
1 8, ,3 1
СТ\ го 8 ,3
Ж 1 п 2 о <ч 6 2, ,4
1/М сЗ 8, ,3
1
1 2 3 4 5 6 7 8
Варианты внекорневых подкормок**
* - цифры в середине столбцов - показатели содержания белка соответствующих вариантов.
Гомогенные групы показателей относительно контроля:
- первая
- вторая
- третья
- четвертая
- пятая
** - варианты подкормок: 1 - контроль; 2 - кристалон; 3 - Км20; 4 - Км30;5 - Км40; 6 - Км20+ кристалон; 7 - Км30+ кристалон; 8 - Км40 + кристалон.
Рис. Содержание клейковины в зерне растений тритикале яровой в зависимости от проведения внекорневых подкормок посевов мочевиной и микроудобрениями (среднее за 2007-2012 гг.), %
В проведенных исследованиях фракционный состав белков зерна тритикале претерпевал существенные изменения при проведении внекорневых подкормок. Общей закономерностью было увеличение доли запасных белков - проламинов и глютенинов при проведении внекорневых подкормок мочевиной и кристалоном (табл. 3).
Таблица 3. Фракционный состав белков зерна тритикале яровой, %
Годы исследований Варианты подкормок* Фракции белков, % Соотношение растворимых белков к нерастворимым Соотношение проламинов к глютенинам
альбумины, глобулины проламины глютенины
2011 контроль 53,81 25,77 20,42 1,17 1,26
кристалон 53,08 27,37 19,55 1,13 1,40
Нл20 51,71 28,05 20,25 1,07 1,39
Км30 + кристалон 50,00 28,96 21,04 1,00 1,38
2012 контроль 54,92 26,42 18,66 1,22 1,42
кристалон 53,03 28,64 17,34 1,17 1,65
Нл20 51,86 28,75 19,38 1,15 1,48
Км30 + кристалон 50,98 26,62 22,40 1,04 1,19
Среднее по подкормкам контроль 54,37 26,10 19,54 1,20 1,34
кристалон 53,06 28,01 18,45 1,15 1,53
Нл20 51,79 28,40 19,82 1,11 1,44
Км30 + кристалон 50,49 27,79 21,72 1,02 1,29
Середнее по годам 2011 52,15 27,54 20,32 1,09 1,36
2012 52,70 27,61 19,45 1,15 1,44
Среднее 52,43 27,58 19,88 1,12 1,40
Эффект от внесения мочевины дозой 20 кг/га на изменение фракционного состава белков тритикале был большим по сравнению с эффектом от внесения кристалона. Суммарное содержание альбуминов и глобулинов в сравнении с контрольным вариантом на варианте с применением кристалона уменьшилось на 1,31 %, тогда как на вариантах с проведением подкормок мочевиной (Км20 кг/га) - на 2,58 %. Доля проламинов при проведении подкормок увеличивалась на всех вариантах, в то же время применение кристалона уменьшало долю глютенинов в общей массе белка зерна растений тритикале яровой.
Наибольшим соотношение между проламинами и глютелинами было на вариантах, где подкормку проводили кристалоном, вместе с тем увеличение соотношения между этими фракциями белков объяснялось не увеличением доли проламинов в сравнении с вариантами, где вносили мочевину (Км20 кг/га) и кристалон совместно с мочевиной (Км30 кг/га), а уменьшением доли глютенинов в общей массе белков.
В целом комплексное внесение мочевины (Км30 кг/га) совместно с кристалоном по сравнению с контролем вызывало наибольшие изменения фракционного состава белков тритикале яровой, особенно по фракции глютенинов. Доля запасных белков в этом варианте была наибольшей, что в целом обеспечивало формирование большего содержания сырой клейковины.
Заключение
Наиболее высокую эффективность на улучшение качественных показателей зерна тритикале яровой обеспечивала комплексная подкормка посевов мочевиной дозой (Км30 кг/га) совместно с микроудобрением кристалон специальный. Эффективность проведения подкормок увеличивалась при условии оптимизации погодных условий. Увеличение дозы мочевины до 40 кг/га не обеспечивало существенного увеличения анализируемых показателей качества зерна.
Проведение комплексных подкормок обеспечивает существенное увеличение клейковины, во-первых, за счет увеличения содержания белка в зерне, во-вторых, за счет увеличения доли запасных фракций белков - проламинов и глютенинов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каленська, С. М. Агроеколопчш та бюлопчш основи штенсифжаци виробництва озимого жита та трипкале в Шсостепу Украши: дис... доктора с.-г. наук: 06.01.09 / С. М. Каленська - Киев, 2001. - 398 с.
2. Минеев, В. Г. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы / В. Г. Минеев, А. Н. Павлов. - М., 1981. - 288 с.
3. Справочник по качеству зерна / Под ред. Г. Р. Жемелы. - Киев: Урожай, 1988. - 216 с.
4. Ториков, В. Е. Нормы и сроки посева зерновых / В. Е. Ториков // Зерновые культуры.— 1993. — №1. — С. 26 - 28.
5. Жемела Г. П. Добрива, урожай i яюсть зерна / Г. П. Жемела. - К.: Урожай, 1991. - 135 с.
6. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур / Р. А. Полуэктов [и др.]. - Л., 2006. — С. 25-31.
7. Слухай, С. И. Формирование белкового комплекса озимой пшеницы при недостаточной постоянной и переменной влажности почвы / С. И. Слухай, О. П. Латашенко // Физиол. и биохим. культ. растений. - 1981. - Т. 13. — №5. - С. 463 - 470.
8. Борошно з зерна ярого тритикале / В. А. Шсничий [и др.] // Пропозицш. - 2001. — №4. - С. 28 - 32.
9. Лкничий, В. А. Господарсько цшт та поживш властивосп зернового ярого тритикале / В. А. Шсничий, В. К. Рябчун, В. I. Шатохш // Наук. вюн. нац. аграр. ун-ту. - 2002.— С. 34 - 38.— Вип. 40.
10. Рябчун, В. К. Хлебопекарное качество зерна новых линий ярових гексаплоидных тритикале / В. К. Рябчун, В. И. Шатохин, И. А. Панченко // Тези мiжнар. конф. «Науюж основи стабшзацп виробництва продукцй рослинництва» / 1нститут рослинництва iм. В. Я. Юр'ева. — Харьков, 1999. — С. 199-200.
11. Щипак Г. Новi сорти тритикале: морфолопчш i технолопчш особливоси / Г. Щипак, I. Панченко, I. Доскоч // Пропозищя. - 2003. - №1. - С. 50-52.
12. Оптимiзацiя вирощування яро! пшенищ в Швобережному Шсостепу Украши: наук. видання Мш. АПК УААН, Голов. упр. с.-г. i прод. Харювсько! ОДА, Центр наук. забезп. АПВ Харювсько! обл., 1Р iм. В.Я. Юр'ева. - Х., 2003. - 24 с.
13. Технолопя вирощування високояюсного зерна яро! пшенищ в Люостепу Украши: метод. рек. [за ред. канд. бюл. наук. В. Т. Колючого]. - Киев, 2006. - С. 32-33.
14. Васильев, М. Тритикале — перспективная культура по фуражным и хлебопекарным качествам / М. Васильев // Сельское хозяйство Молдовы. — 1991. — № 5. — С. 14-16.
15. Панченко, В. В. Изучение и создание исходного материала яровой тритикале в Краснодарском крае: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. с.-х. наук: спец. 06.01.05 / В. В. Панченко. - Краснодар, 2010. - 24 с.
16. Технология возделывания яровой тритикале: рекомендации / сост. С.И. Гриб [и др.]. — Жодино: науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию.— 2010. - 15 с.
17. Федоров, А. К. Тритикале — ценная зернокормовая культура / А. К. Федоров // Кормопроизводство. — 1997. — №6. — С. 41.
18. Сечняк, Л. К. Тритикале / Л. К. Сечняк, Ю. Г. Сулима. - М.: Колос, 1984. - 317 с.
19. Лавренович, Д. И. Удобрение и качество растениеводческой продукции / Д. И. Лавренович. - Киев, 1985. - 134 с.
20. Коновалов, Н. Н. Урожай и качество зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от обработки семян и растений стимуляторами роста и микроудобрениями в условиях лесостепи ЦЧР: дис... канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Н. Н. Коновалов - Воронеж, 2009. - 155 с.
21. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
22. Сокол, Н. В. Теоретическое обоснование и разработка технологий хлеба функционального назначения: автореф. дис. ... доктора технологических наук: спец. 05.18.01 / Н. В. Сокол. - Краснодар, 2010. - 41 с.
