Научная статья на тему 'Качество зерновой продукции при разных системах земледелия и обработки почвы'

Качество зерновой продукции при разных системах земледелия и обработки почвы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
284
89
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗЕРНО / КАЧЕСТВО / СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ / СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ / GRAIN / QUALITY / AGRICULTURE SYSTEMS / TILLAGE SYSTEMS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Подпрятов Григорий Иванович, Бобер Анатолий Васильевич, Ящук Надежда Александровна

Количество, качество и экологическая безопасность зерна зависит от прогрессивных научно и экологически обоснованных приёмов выращивания зерновых культур. Целью исследований было определить влияние на качество зерна пшеницы озимой, ячменя ярового и кукурузы разных систем земледелия и обработки почвы. Материалы. Для анализов были взяты образцы зерна пшеницы озимой, ячменя ярового и кукурузы, выращенные при промышленной (контроль), экологической, биологической системах земледелия и при дифференцированной (контроль), плоскорезной, отвально-безотвальной и поверхностной обработках почвы. Результаты исследований. Промышленная и экологическая системы земледелия нивелируют влияние систем основной обработки почвы на качество зерна пшеницы, поэтому при данных си-стемахможно применять все исследованные системы обработки. При биологической системе земледелия лучше применять дифференцированную и отвально-безотвальную обработки. Экологическая система земледелия при всех системах обработки почвы обеспечивает качество зерна ячменя ярового с содержанием белка ниже 11,5 % и показателями способности к прорастанию и жизнеспособности 92-97 %. Это расширяет целевое назначение зерна и позволяет использовать его для производства солода и в пивоварении. Показатели качества зерна кукурузы, выращенного при промышленной и экологической системах земледелия, при контрольной дифференцированной обработке не имеют существенных различий, в отличие от показателей качества зерна, выращенного при биологической системе земледелия. Выводы. Экологическая и промышленная системы земледелия обеспечивают получение зерна пшеницы озимой высокого качества (1-й класс) и позволяют применять экономически выгодные, почвозащитные системы обработки почвы. Для получения зерна ячменя ярового высокого качества и различного целевого назначения следует применять экологическую систему земледелия. Экологическая система земледелия обеспечивает высокое качество зерна кукурузы при экономически выгодных и экологически безопасных условиях производства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Подпрятов Григорий Иванович, Бобер Анатолий Васильевич, Ящук Надежда Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

QUALITY OF GRAIN PRODUCTS UNDER DIFFERENT CROPPING SYSTEMS AND SOIL TREATMENT

The quantity, quality and ecological safety of grain depends on advanced scientific and environmentally proved techniques of cultivation of crops. The aim of the research was to determine the impact on the quality of grain winter wheat, spring barley and maize different farming systems and soil management. Proceedings. For the analyses were collected samples of grain winter wheat, spring barley and maize in industrial (control), ecological, biological cropping systems and under differentiated (control), flat-carved, dump-non-dump and surface treatments of soil. Research results. The industrial and ecological farming systems negate the influence of systems of main soil tillage for wheat grain quality, so under these systems all the investigated processing systems can be used. Under a biological cropping system it is better to use a differentiated and dump-non-dump processing. Ecological farming system in all systems of land cultivation ensures the quality of spring barley grain with the protein content below 11.5 % and the performance ability of germination and viability 92-97 %. This extends the purpose of grain and allows to use it for the production of malt in beer brewing. Indicators of the quality of the maize, grown in the industrial and ecological farming systems in the control differentiated treatment may not have significant differences, in contrast to the indicators of quality of grain grown by biological cropping system. Conclusions. Environmental and industrial farming systems provide grain winter wheat of high quality (1st level) and allow to apply a cost effective, conservation tillage systems. To obtain a grain of spring barley of high quality and various special-purpose designation should be applied ecological system of farming. Ecological farming system provides high quality of grain maize under economically profitable and environmentally-friendly production conditions.

Текст научной работы на тему «Качество зерновой продукции при разных системах земледелия и обработки почвы»

УДК 631.51:633.1:006.015.5

КАЧЕСТВО ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ РАЗНЫХ СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Подпрятов Григорий Иванович, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология хранения, переработки и стандартизации продукции растениеводства»

Бобер Анатолий Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры «Технологии хранения, переработки и стандартизации продукции растениеводств»

Ящук Надежда Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры «Технологии хранения, переработки и стандартизации продукции растениеводства»

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины

03041, Украина, г. Киев, ул. Героев Обороны, 13, e-mail: yazchsuk@rambler.ru

Ключевые слова: качество зерна, системы земледелия, системы обработки почвы.

Изучено влияние систем земледелия и обработки почвы на технологические показатели качества зерна пшеницы озимой, ячменя ярового, кукурузы. Установлено, что экологическая система земледелия обеспечивает высокое качество зерновой продукции при экономически выгодных и экологически безопасных условиях производства.

Введение

Качество продукции растениеводства зависит от совокупного сочетания многих погодно-климатических, грунтовых и технологических факторов. Улучшению качества зерна и уменьшению потерь продукции способствует применение прогрессивных приёмов выращивания сельскохозяйственных культур, в том числе интенсивных технологий; внедрение новейших методов и технологий послеуборочной доработки; использование современных типов зернохранилищ; соблюдение способов и режимов хранения; применение передовых методов контроля качества продукции в период ее выращивания, обработки, хранения и реализации [1-4].

Такими агротехническими приемами, как подбор предшественников, система основного и предпосевного возделывания почвы, внесение удобрений и использование гербицидов, можно изменить уровень влаги и питательный режим почвы, что в свою очередь может привести к увеличению накопления пластичных веществ растением и тем самым повлиять на формирование урожайности и качества зерна [1, 2, 3, 5, 6].

Ныне ученые уделяют много внимания изучению влияния систем земледелия с

целью достижения стабильной, адекватной биоклиматическому потенциалу, энергетически и экономически обоснованной урожайности выращиваемых культур при условиях расширенного восстановления плодородия почвы и экологической безопасности окружающей среды и выращенной продукции [7-16].

Объекты и методы исследований

Исследования проводили в 2009-2013 гг. на полевых стационарах кафедры земледелия и гербологии в посевах пшеницы озимой, ячменя ярового и кукурузы. Для анализов были взяты образцы зерна, выращенного при использовании промышленной (контроль), экологической, биологической системах земледелия и при дифференцированной (контроль), плоскорезной, отвально-безотвальной, поверхностной обработках почвы.

Исследованные системы земледелия отличались ресурсным обеспечением. При промышленной системе (контроль) на гектар пашни в севообороте вносили 12 т органических и 300 кг действующего вещества минеральных удобрений, а защиту посевов осуществляли промышленными пестицидами. В экологической модели приоритетными средствами служили органические удо-

Таблица 1

Сравнительная оценка показателей качества зерна пшеницы озимой при разных системах земледелия и обработки почвы

Вариант Показатель

Системы земледелия Системы основной обработки почвы содержание белка, % содержание клейковины, % качество клейковины, ед. ИДК натура, г/л Класс качества

Дифференцированная (контроль) 15,7 32,3 98,8 780 1

я го 1 "о Плоскорезная 15,2 30,8 98,5 777 1

° 1 ± к контролю -0,5 -1,5 -0,3 -3

Э ь 1 о Отвально-безотвальная 15,6 31,8 97,5 780 1

о о ± к контролю -0,1 -0,5 -1,3 0

р 1= Поверхностная 15,2 30,4 95,4 775 1

± к контролю -0,5 -1,9 -3,4 -5

Дифференцированная 15,3 30,6 93,8 780 1

± к контролю -0,4 -1,7 -5,0 0

я го ^ с Плоскорезная 14,7 28,9 93,8 776 1

е т и ± к контролю -1,0 -3,4 -5,0 -4

г О л Отвально-безотвальная 15,0 29,6 93,8 779 1

о ^ т ± к контролю -0,7 -2,7 -5,0 -1

Поверхностная 14,7 28,5 94,2 775 1

± к контролю -1,0 -3,9 -4,6 -5 -

Дифференцированная 13,6 24,3 91,3 766 2

± к контролю -2,1 -8,0 -7,5 -14 -

к го к Плоскорезная 13,0 21,9 92,1 758 3

с ш ч ± к контролю -2,7 -10,4 -6,7 -22 -

и г о л о Отвально-безотвальная 13,3 23,4 90,0 761 2

и ш ± к контролю -2,4 -8,9 -8,8 -19 -

Поверхностная 12,9 21,3 88,8 755 3

± к контролю -2,8 -11,0 -10,0 -25 -

НСР05 (в абсолютных величинах) 4,0 3,9 9 -

брения 24 т/га, минеральные вносили по 150 кг/га, а посевы защищали биологическими средствами и промышленными пестицидами по критерию эколого-экономического порога численности вредных организмов. Биологическая модель системы земледелия обеспечивалась возможной нормой органи-

1!

га еа »1

Р и Ш ■ !

00 и

ческих удобрений в количестве 24 т на гектар пашни в севообороте, а защиту посевов выполняли биологическими средствами.

Исследования качества зерновой продукции в вышеперечисленных системах земледелия проводились на фоне четырех вариантов основной обработки почвы в се-

вообороте. Дифференцированная обработка (контроль) объединяла проведение за ротацию шести вспашек, двух поверхностных обработок дисковыми боронами под пшеницу озимую после гороха и кукурузы на силос и плоскорезной обработки под ячмень после сахарной свеклы. Вариант плоскорезной основной обработки почвы заключался в выполнении под все культуры севооборота плоскорезного рыхления, кроме указанных полей пшеницы озимой, где обрабатывали почву дисковыми боронами. В варианте от-вально-безотвальной основной обработки почвы за ротацию проводили две вспашки под сахарную свеклу ярусными плугами, пять плоскорезных рыхлений и дискований почвы в указанных полях под пшеницу озимую. Вариант поверхностной обработки почвы в севообороте осуществляли на глубину 8-10 см дисковыми боронами под все культуры.

Зерно хранили в условиях обычного зернохранилища и оценивали в лаборатории кафедры технологии хранения, переработки и стандартизации продукции растениеводства им. проф. Б.В. Лесика Национального университета биоресурсов и природопользования Украины. Анализы проводили согласно методикам государственных стандартов.

Результаты исследований

В зависимости от показателей качества пшеницу мягкую разделяют на 6 классов (классы 1-3 - группа А , классы 4-5 - группа Б и класс 6). Пшеницу группы А используют для продовольственных (преимущественно мукомольная и хлебопекарная промышленности) потребностей и для экспорта. Пшеницу группы Б и 6-го класса используют на продовольственные и непродовольственные (технические и кормовые) потребности и для экспорта.

Средние многолетние данные качества зерна озимой пшеницы, выращенной при разных системах земледелия, указывают на 1-3 классы качества, что позволяет использовать зерно любого варианта на продовольственные цели (табл. 1).

Первому классу качества соответствовало зерно, выращенное как при промыш-

ленной, так и при экологической системах земледелия. А разница по качеству зерна пшеницы, полученного при экологической системе, по таким показателям, как содержание белка, содержание клейковины, натурной массе не превышало наименьшую существенную разницу относительно контроля.

Показатель качества клейковины в зерне, выращенном при экологической системе, существенно отличается от этого же показателя при промышленной системе (> 3,9 ед. ИДК), что является положительным (низкий показатель говорит о лучшем качестве - крепкой клейковине).

При биологической системе земледелия получаем зерно пшеницы с показателями 2-го и 3-го классов качества. Вариабельность зерна, выращенного при биологической системе, по классам качества обусловлена разными вариантами обработки почвы.

Промышленная и экологическая системы земледелия нивелируют влияние систем основной обработки почвы на качество зерна пшеницы, поэтому при данных системах можно применять все исследованные системы обработки. При биологической системе земледелия лучше применять дифференцированную и отвально-безотвальную обработки, которые способствуют уменьшению засоренности посевов и повышению количественных и качественных характеристик урожая пшеницы.

В зависимости от показателей качества зерно ячменя используют на продовольственные и кормовые цели, в производстве солода и в пивоварении.

Для производства солода и пивоварения обязательным условием являются высокие значения показателей способности к прорастанию и жизнеспособности в пределах 92-95%. Также особым условием использования зерна в пивоварении является пониженное содержание белка в пределах от 9 до 11 % на абсолютно сухое вещество. В стандарте на ячмень пивоваренный предполагается его заготовка в районах, где условия выращивания благоприятны для формирования эндосперма зерна с высоким содержанием крахмала.

Таблица 2

Сравнительная оценка показателей качества зерна ячменя ярового при разных системах земледелия и обработки почвы

Вариант Показатель

Системы земледелия Системы основной обработки почвы натура, г/л содержание белка, % способность к пророста- жизнеспособность, %

нию, %

я Дифференцированная (контроль) 639 13,6 98 99

а Плоскорезная 627 13,0 94 95

± к контролю -12 -0,6 -4 -4

3 1- о о Отвально-безотвальная 633 13,5 98 99

± к контролю -6 -0,1 0 0

р с Поверхностная 629 12,9 93 95

± к контролю -10 -0,7 -5 -4

Дифференцированная 632 11,3 97 97

я ± к контролю -7 -2,3 -1 -2

а ^ с Плоскорезная 617 10,7 93 96

е т и ± к контролю -22 -2,9 -5 -3

г о л Отвально-безотвальная 630 11,1 95 96

о ^ Э ± к контролю -9 -2,5 -3 -3

Поверхностная 621 10,7 92 95

± к контролю -18 -2,9 -6 -4

Дифференцированная 628 10,8 92 95

тс ± к контролю -11 -2,8 -6 -4

а ^ с Плоскорезная 616 10,2 90 91

е т и ± к контролю -23 -3,4 -8 -8

г о Отвально-безотвальная 625 10,8 92 93

л о и ± к контролю -14 -2,8 -6 -6

ш Поверхностная 613 10,2 89 91

± к контролю -26 -3,4 -9 -8

НСР05 (в абсолютных величинах) 1,3 3 3

жизнеспособности 92-97 %. Это расширяет целевое назначение зерна и позволяет использовать его для производства солода и в пивоварении. При этом к 1-му классу качества можно отнести зерно, полученное при дифференцированной и отвально-безот-вальной обработках почвы, а ко 2-му - полученное при плоскорезной и поверхностной обработках.

В зависимости от использования, кукурузу делят на 5 групп, соблюдая требова-

Зерно ячменя, выращенное при всех системах земледелия и обработки почвы, соответствует требованиям, предъявляемым для использования в продовольственных и кормовых целях (табл. 2).

Как видно из данных таблицы 2, только экологическая система земледелия при всех исследуемых системах обработки почвы обеспечивает качество зерна ячменя ярового с содержанием белка ниже 11,5% и показателями способности к прорастанию и

Таблица 3

Сравнительная оценка показателей качества зерна кукурузы при разных системах земледелия и обработки почвы

Вариант Показатель

Системы земледелия Системы основной обработки почвы натура, г/л содержание белка, % содержание крахмала, % всхожесть, %

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Промышленная (контроль) Дифференцированная (контроль) 761 10,3 72,14 95

Плоскорезная 752 9,5 72,22 88

± к контролю -9 -0,8 +0,08 -7

Отвально-безотвальная 760 9,9 72,22 97

± к контролю -1 -0,4 +0,08 +2

Поверхностная 755 9,2 72,14 89

± к контролю -6 -1,1 0,00 -6

Экологическая Дифференцированная 758 9,9 72,10 90

± к контролю -3 -0,4 -0,04 -5

Плоскорезная 751 9,0 72,35 83

± к контролю -10 -1,3 +0,21 -12

Отвально-безотвальная 752 9,4 72,47 85

± к контролю -9 -0,9 +0,33 -10

Поверхностная 748 8,8 72,49 80

± к контролю -13 -1,5 +0,35 -15

Биологическая Дифференцированная 756 9,7 71,52 92

± к контролю -5 -0,6 -0,62 -3

Плоскорезная 750 8,3 72,19 79

± к контролю -11 -2,0 +0,05 -16

Отвально-безотвальная 755 9,0 72,73 94

± к контролю -6 -1,3 +0,59 -1

Поверхностная 749 8,6 72,98 82

± к контролю -12 -1,7 +0,84 -13

НСР05 (в абсолютных величинах) 4 0,6 0,36 6

ния стандарта (ДСТУ 4525:2006). Согласно последнему, зерно кукурузы, выращенное в опытах, соответствует требованиям всех групп использования. Однако между вариантами наблюдается различие по физико-химическим показателям качества (табл. 3).

Показатель натуры зерна кукурузы за годы проведения исследований в значительной степени зависел от факторов выращивания, особенно систем земледелия ^ = 16,01 > F = 5,14).

' крит ' '

На биохимический состав зерна, осо-

бенно содержание белка, существенно влияли системы земледелия ^ = 22,50 > F =

р крит

5,14) и обработки = 25,47 > Fкрит = 4,76).

Системы земледелия и обработки почвы не имели существенного влияния на изменение показателя содержания крахмала в зерне кукурузы ^

Почти одинаковое существенное влияние на всхожесть зерна кукурузы имели системы обработки почвы ^ = 7,23 > F =

р крит

4,76) и системы земледелия ^ = 7,03 > F = 5,14).

Показатели качества зерна кукурузы, выращенного при промышленной и экологической системах земледелия, при контрольной дифференцированной обработке не имеют существенных различий, в отличие от показателей качества зерна, выращенного при биологической системе земледелия.

Наивысшее качество зерна кукурузы обеспечивают системы дифференцированной и отвально-безотвальной обработок почвы при всех системах земледелия.

Выводы

1. Экологическая и промышленная системы земледелия обеспечивают получение зерна пшеницы озимой высокого качества (1-й класс) и позволяют применять экономически выгодные, почвозащитные системы обработки почвы.

2. Для получения зерна ячменя ярового высокого качества и различного целевого назначения следует применять экологическую систему земледелия.

3. Экологическая система земледелия обеспечивает высокое качество зерна кукурузы при экономически выгодных и экологически безопасных условиях производства.

Библиографический список

1. Казанина, М.А. Справочник по хранению семян и зерна / М.А. Казанина, В.Я. Воронкова, В.А. Петрова - Минск: Урожай. -1991. - 200 с.

2. Мусатов, А. Факторы оптимизации формирования продуктивности растений и качества зерна ярового ячменя и овса / А. Мусатов, А. Семяшкина, Р. Дашевский // Главный агроном: Ежемесячный научно-практический журнал. - 2009. - N 11. - С. 15-23.

3. Подколзш А.1. Вплив фiзичних ознак зерна озимо!' пшениц на яюсш показники / А.1. Подколзш, Л.М. Утенок, А.В. Бурлай та ш. // Агроном. - № 3. - 2009. - С. 33-36.

4. Подпрятов Г.1. Пслязбиральна до-робка та збер^ання продукци рослин-ництва: навчальний поабник / Г.1. Подпрятов, Л.Ф. Скалецька, А.В. Бобер. - К: Центр шформацшних технолопй, 2009. - 296 с.

5. Городшй М.М. Прикладна бiохiмiя та управлшня яюстю продукци рослинництва:

тдручник / М.М. Городшй, С.Д. Мельничук, О.М. Гончар та ш. - К.: Арктей. - 2006. - 484 с.

6. Казаков Е.Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов / Е.Д. Казаков, Г.П Карпиленко.

- С.-П.: ГИОРД., 2005. - 512 с.

7. Тарар^о Ю. О. Енергетична оцшка систем землеробства i технолопй виро-щування стьськогосподарських культур: методичш рекомендацп / Ю. О. Тарарто, О. 6. Несмашна. Л. Д. Глущенко. - К.: Нора-пршт. 2001. - 59 с.

8. Сайко В.Ф. Землеробство в сучасних умовах / В.Ф. Сайко // Вкник аграрной' науки.

- 2002. - №5. - С. 5-10.

9. Бомба М.Я. Проблеми та перспекти-ви розвитку землеробства на початку третьо-го тисячол^тя / М.Я. Бомба // Пропозиця. -2002. - №10. - С. 30-32.

10. Бомба М.Я. Сучасш тенденцп розвитку свтового землеробства / М.Я. Бомба // Вкник аграрно' науки. - 2007. - №12. - С. 34-40.

11. Сайко В.Ф. Науковi основи стмкого землеробства в УкраУш. / В.Ф. Сайко // Збiрник наукових праць ННЦ «1нститут землеробства УААН». - К.: ВД «ЕКМО», 2010. -Вип. 3. - С. 3-17.

12. Еколопчш проблеми землеробства / [I. Д. Прпмак, Ю. П. Манько, Н. М. Рщей та ш.]; за ред. I. Д. Примака. - К.: Центр учбовоУ лп^ератури. -2010. - 456 с.

13. Танчик С.П. Еколопчна система землеробства в Люостепу УкраУни: методичш рекомендацП' / С.П. Танчик, О.А. Демщов, Ю.П. Манько та ш. К., 2011. - 39 с.

14. Оптимiзацiя основних ланок землеробства в захщному репош УкраУни / М.Д. Безуглий, А.С. Заришняк, М.М. Люовий, Г.М. Седто // Вюник аграрноУ науки. - 2011. -№2. - С. 5-10.

15. Науковi тдходи до оптимiзацil' провщних ланок у системi землеробства Полкся / Ф.С. Заришняк, Ю.1. Савченко, А.О. Мельничук та ш. // Вкник аграрноУ науки. -2011. - №2. - С. 5-9.

16. Павлов О.С. Енергетична оцшка вирощування культур у ланц польовоУ авозмши за рiзних систем землеробства в Люостепу УкраУни / О.С. Павлов // Науковi допов^ НУБП - 2012. - № 7. - С. 22-27.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.