CC BY
24
УДК 633.162:631.559:632:631.8
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАЩИТНО-СТИМУЛИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
П.Д. БУГАЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
С.Л. БЕЛОПУХОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
М.Е. ЛАММАС, аспирант РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью определения эффективности применения растворов новых защитно-стимулирующих комплексов на основе гуминофульватного комплекса, полученного щелочной экстракцией из гуми-фицированной льняной костры, Флоравита® в сочетании с солями цинка и кобальта, а также Циркона для предпосевной обработки ярового ячменя сорта Михайловский. Использование препаратов в рекомендованных концентрациях в среднем за 2010-2012 гг. способствовало повышению урожайности зерна ячменя, по сравнению с контролем (обработкаводой), на2,0...12,1 ц/га. Применениезащитно-стимулирующих комплексов и циркона обеспечивает увеличение качества продукции пивоваренного ячменя, что выражается в снижении содержания белка, по сравнению с контролем, на 0,7.1,0%, крахмала - на 0,9.4,6%, при стабильной величине показателя экстрактивности -75,3. 77,8%. Суммарное содержание белка в вариантах с обработкой изучаемыми препаратами соответствовало требованиям ГОСТ и не превышало 12%. Концентрация цинка в выращенном зерне составляла 20,2.26,0 мг/кг, кобальта - 0,12.0,23 мг/кг, что находится в границах ПДК этих металлов для ячменя.
Ключевые слова: защитно-стимулирующий комплекс, регулятор роста, яровой ячмень.
Производство высококачественного пивоваренного ячменя в регионах страны с наиболее благоприятными условиями для его выращивания не позволяет в полном объеме обеспечить пивоваренную промышленность сырьем, а приобретение его за рубежом приводит к значительным экономическим затратам. Так, в странах ЕС в последние годы выращивают 9...10 млн т пивоваренного ячменя, а цена 1 т такого зерна составляет в среднем 245 евро [1, 2]. В связи с этим разработка технологических приемов, позволяющих собирать в условиях Центрального Нечерноземья высокие урожаи зерна пивоваренного ячменя хорошего качества приобретает большую теоретическую и практическую значимость [3].
В последние годы повышенное внимание со стороны многих исследователей уделяется использованию регуляторов роста растений с целью увеличения продуктивности и качества продукции сельскохозяйственных культур. Применение регуляторов роста растений (РРР) или более сложных по химическому составу защитно-стимулирующих комплексов (ЗСК) позволяет реализовать потенциальную продуктивность культуры, повысить устойчивость растений к климатическим, водным, солевым, осмотическим, температурным и другим стрессам. Упомянутые средства интенсифицируют физиолого-биохимические процессы, включаясь в метаболизм растений, они не оказывают вредного влияния на
почву и окружающую среду. Большинство ЗСК обладают полифункциональностью, что дополнительно проявляется в антигрибковой, антибактериальной и противовирусной активности. Вместе перечисленные свойства приводят к повышению продуктивности и качества продукции [4.12]. Важно понять взаимодействие тех процессов, которые можно охарактеризовать как реакция растительной клетки на действие препаратов.
Цель наших исследования состояла в испытании двух новых защитно-стимулирующих комплексов ЗСК-1 и ЗСК-2, в сравнении с широко применяемым сегодня препаратом Циркон.
Условия, материалы и методы. Экспериментальную работу проводили на полях лаборатории растениеводства РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в 2010-2012 гг.
Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая. Мощность пахотного горизонта 22.25 см, содержание гумуса (по Тюрину) - 2,2%. Объект исследования - яровой ячмень сорта Михайловский. Опыт был заложен методом рендоми-зированных повторений в четырехкратной повтор-ности. Учетная площадь делянки составляла 10. 14 м2. Предшественник - зернобобовые культуры. Технология возделывания общепринятая для зоны. Удобрения рассчитывали на планируемый урожай 40 ц/га. Перед посевом семена ячменя согласно схеме опыта обрабатывали регулятором роста Циркон, препаратами ЗСК-1 и ЗСК-2. Действующее вещество Циркона - смесь гидроксикоричных кислот, применяли препарата в концентрации 0,02%, ЗСК-1 - 1 %-ный раствор гуминовофульватного комплекса, полученного щелочной вытяжкой КОН из гумифицированной льняной костры и нейтрализованного фосфорной кислотой до рН=6,5...6,7, ЗСК-2 - 0,001 %-ный раствор Флоравита® с добавлением сульфатов цинка и кобальта в концентрации 0,01%. Семена обрабатывали изучаемыми препаратами полусухим способом из расчета 10 л раствора на 1 т семян. В качестве контроля использовали обработку водой. Урожай учитывали сплошным методом, поделяночно. Уборку проводили комбайном Батро-130. Результаты опыта по урожайности подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа.
При изучении химического состава зерна использовали метод ближней инфракрасной спектроскопии для определения содержания белка, крахмала и экстрактивности на спектрометре 1ЧШБу8!ет8 (модель 4500) с применением усовершенствованной методики [13].
Накопление тяжёлых металлов в зерне ячменя измеряли методом атомно-абсорбционной спектроскопии [14].
Вегетационные периоды в годы исследований различались между собой как по температуре воздуха и количеству осадков, так и по характеру их распределения.
Рисунок. Урожайность ярового ячменя (среднее за 2010-2012 гг.), ц/га: ¡"] - контроль; □ - ЗСК-1; Э - ЗСК-2; -Циркон; - НСР05
Агрометеорологические условия в период вегетации 2010 г. были не благоприятными для роста и развития ячменя. Температура воздуха превышала среднемноголетние величины. С третьей декады июня по первую декаду августа осадков выпало всего 8,9 мм. Количество тепла ©>10°С) за май-август составило 2620оС.
Весна 2011 г. была теплой, температура превышала среднемноголетнюю на 2,40С. Количество осадков в этот период оказалось на 26,2 мм меньше среднемноголетних величин, но запасы влаги в почве оставались высокими, что обеспечило быстрые и дружные всходы.
В 2012 г. сумма осадков, выпавших в первой декаде мая, составила 45,8 мм (больше нормы на 28,8 мм), а температура воздуха была выше средне-многолетней на 2,90С, что способствовало появлению хороших всходов. Достаточное количество влаги выпало в июне, сумма осадков достигла 98,6 мм, что выше нормы на 28,6 мм. Умеренная температура воздуха в течение всего периода вегетации растений способствовала хорошему развитию и формированию урожая.
Гидротермический коэффициент (по Г.Т. Селяни-нову) в 2010 г. составил 0,7, что характеризует год как засушливый, в 2011 г. - 0,9 (слабоувлажненный), в 2012 г. - 1,4 (достаточно увлажненный).
Результаты и обсуждение. В 2010 г. урожайность ярового ячменя при обработке семян регуляторами роста и защитно-стимулирующими комплексами повысилась, по сравнению с контролем, на 4,2... 5,5 ц/га, в 2012 г. - на 4,4.12,1 ц/га (см. рисунок). В 2011 г. достоверная прибавка (2,0 ц/га) отмечена только после применения ЗСК-2. Этот же препарат проявил себя как наиболее эффективный для предпосевной обработки ячменя среди изученных в целом.
Использование перед посевом Циркона и защитно-стимулирующих комплексов снижало содержание белка в зерне ячменя, по сравнению с контролем, в среднем на 0,7.1,0 % (см. табл.). При этом абсолютная величина этого показателя в экспериментальных вариантах не превышала 12 %, что свидетельствует о достаточно высокой эффективности включения ЗСК в технологии производства пивоваренного ячменя.
Кроме того, использование изучаемого технологического приема не приводило к повышению содержания крахмала в зерне. При обработке семян величина этого показателя в среднем уменьшалась на 0,9.4,6 %.
Погодные условия вегетационного периода и изучаемые регулятор роста и защитно-стимулирующие комплексы не оказывали большого влияния на экстрактивность зерна ячменя. Во все
Таблица. Влияние защитно-стимулирующих комплексов и Циркона на показатели качества зерна
ячменя, %
Вариант I 2010 г. 1 2011 г. I 2012 г. 1 Среднее
Белок
Контроль 13,1 12,3 12,2 12,5
ЗСК-1 11,4 11,9 11,9 11,7
ЗСК-2 11,4 11,9 11,2 11,5
Циркон 11,5 11,2 11,0 11,2
Крахмал
Контроль 49,7 45,2 44,3 46,4
ЗСК-1 49,1 43,5 34,6 42,4
ЗСК-2 50,6 41,3 33,6 41,8
Циркон 50,4 43,8 41,5 45,3
Экстрактивность
Контроль 77,9 78,9 74,9 77,2
ЗСК-1 77,5 74,6 77,0 76,4
ЗСК-2 78,5 73,2 76,0 75,9
Циркон 78,6 77,4 77,3 77,8
годы исследований она была достаточно высокой и соответствовала стандартам на пивоваренное сырье - 75,3.77,8 %.
Учитывая, что в зерне злаков возможно накопление некоторых тяжелых металлов, особенно при использовании РРР и ЗСК, мы проанализировали содержание цинка и кобальта в выращенной продукции. В контроле в среднем за 3 года исследований концентрация Zn составила 20,2±2,1 мг/кг, при обработке ЗСК-1, ЗСК-2 и цирконом - 24,5±2,3, 26,9±2,7 и 26,0±2,5 мг/кг соответственно. Концентрация кобальта в контроле в среднем за три года исследований была равна 0,12±0,03 мг/кг, при использовании ранее перечисленных препаратов - 0,19±0,04, 0,21±0,04 и 0,23±0,05 мг/кг соответственно. Установленные величины ни в одном из вариантов опыта не превышают предельно допустимых концентраций ^п - 35 мг/кг, Со - 0,8 мг/кг).
Выводы. Применение защитно-стимулирующих комплексов ЗСК-1 (0,1%-ный раствор гФк), ЗСК-2 (0,001%-ный раствор Флоравита с добавлением сульфатов цинка и кобальта) и Циркона (2 г смеси гидроксикоричных кислот) для предпосевной обработки ярового ячменя сорта Михайловский из расчета 10 л/т способствует повышению урожайности зерна на 2,0.12,1 ц/га.
Использование изученных препаратов обеспечивает снижение содержания белка, по сравнению с контролем, на 0,7.1,0%, крахмала - на 0,9.4,6%, при стабильном показателе экстрактивности на уровне 75,3.77,8%. При этом суммарная концентрация белка соответствует требованиям ГОСТ и не превышает 12%.
Содержание цинка в зерне составляет 20,2. 26,0 мг/кг, кобальта - 0,12.0,23 мг/кг, что не превышает ПДК этих металлов для ячменя.
Литература.
1. ЕС: Производство пивоваренного ячменя снизится. URL: http://www.agronews.ru/news/detail/124881/(дата обращения: 22.12.2013).
2. Беличенко А.М. Российская пивоваренная промышленность сегодня//Пиво и напитки. 1999. №7. С. 21.
3. Беляков И.И. Технология выращивания ячменя. М.: Агропромиздат, 1985. 119 с.
4. Амилолитические и протеолитические ферменты ячменного солода, полученного с применением препаратов фиторегуляторов / Т.И. Шатилова, С.Л. Белопухов, Е.В. Романова, И.С. Витол, Г.П. Карпиленко // Известия ТСХА. 2013. №3. С. 31-38.
5. Влияние биопрепаратов на фотосинтетическую активность посевов ячменя/С.Л. Белопухов, П.Д. Бугаев, М.Е.Ламмас, И.С. Прохоров//Агрохимический вестник. 2013. №5. С. 19-21.
6. Действие препаратов - фиторегуляторов на формирование качества зерновых культур / Шатилова Т.И., Витол И.С., Герчиу Я.П., Белопухов С.Л., Семко В.Т. // Достижения науки и техники АПК. 2010. №12. С.47-48.
7. Кадиков Р.К., Мигранов Р.Р. Влияние сортовой устойчивости яровой пшеницы на эффективность применения препаратов предпосевной обработки семян// Вестник Башкирского ГАУ. 2013. № 1. С. 33-36.
8. Карпова Г.А. Продукционный процесс и урожай ячменя при использовании биопрепаратов и регуляторов роста//Плодородие. 2008. №4. С. 29-31.
9. Препаратфиторегулятор «Новосил» и его влияние на белковопротеиназный комплекс пивоваренного ячменя / Г.П. Карпиленко, С.Л. Белопухов, И.С. Витол, О.В. Гаврилина, Т.И. Шатилова, В.Т. Семко//Бутлеровские сообщения. 2013. Т.35. №9. С.78-83.
10. Фотосинтетическая деятельность и урожайность озимой пшеницы в зависимости от применения регуляторов роста и фунгицида / Н.В. Потапова, Н.В. Смолин, А.С. Савельев, А.И. Суркова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 9 (107). С. 10-14.
11. Фиторегулятор «Лариксин» и показатели качества зерновых культур/С.Л. Белопухов, Т.И. Шатилова, О.В. Гаврилина, И.С. Витол, Г.П. Карпиленко //Достижения науки и техники АПК. 2013. №9. С. 34-35.
12. Ширяев Г.В., Сафин Р.И. Влияние физиологически активных веществ на формирование урожая и качество зерна яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан// Вестник Казанского ГАУ. 2012. №1 (23). С. 160-164.
13. Белопухов С.Л., Буряков Н.П., Шнее Т.В. Химическая сертификация сельскохозяйственной продукции: учебное пособие. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. 160 с.
14. Определение микроэлементного состава продукции льноводства /С.Л. Белопухов, А.В. Жевнеров, Е.В. Калабашкина, И.И. Дмитревская//Бутлеровские сообщения. 2012. Т. 32. № 10. С. 72-75.
FEATURES OF THE FORMATION YIELD OF MALTING BARLEY IN THE APPLICATION OF A PROTECTIVE-STIMULATING COMPLEXES IN THE CENTRAL DISTRICT NON^HERNOZEM ZONE P.D. Bugaev, S.L. Belopukhov, M.E. Lammas
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Russia, Moscow, Timiryazevskaya str., 49
Summary. The use of solutions of two new protective-stimulating complexes and Zircon in growing barley varieties Mikhailovsky was studied. The first protective-stimulating complex consists of guminofulvat complex. The complex is obtained by alkaline extraction of humified linen fires. The second protective-stimulating complex was Floravit® and was used together with salts of zinc and cobalt. Preplant treatment of barley complexes was carried out. Processing drugs on average in 2010-2012 affect the yield and quality of barley grain. Barley yields increased by 0,2-1,1 t/ ha compared with the control. The protein content is reduced to 0.7-1.0%. The starch content is reduced by 0,9-4,6% compared with the control. Extractable figure is stable and is 75,3-77,8%. The total protein content complies with or exceeds 12%. The zinc concentration in the grain is 20,2-26,0 mg / kg, cobalt - 0.12-0.23 mg / kg. The concentration of Zn and Co lower than the maximum allowable concentration.
Keywords: protective-stimulating complex, plant growth regulator, spring barley, chemical analysis of grain
