CC BY
8DOI: 10.24412/2309-348X-2023-1-97-108 УДК 633.13:631.412.452.861
ОСОБЕННОСТИ ПЛЕНЧАТЫХ И ГОЛОЗЕРНЫХ СОРТОВ ОВСА ПРИ
ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ, УДОБРЕННОЙ БИОЛОГИЗИРОВАННЫМ КУРИНЫМ ПОМЕТОМ, В УСЛОВИЯХ
ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
Н.Н. ЩУКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID ID 0000-0003-2760-4393
E-mail: [email protected] В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук А.Д. КАБАШОВ*, кандидат сельскохозяйственных наук
ФГБНУ «ВЕРХНЕВОЛЖСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР»,
г. Суздаль
* ФГБНУ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР «НЕМЧИНОВКА»,
г. Москва
Внесение в малоплодородную дерново-подзолистую почву биологизированного куриного помета (БКП, помет) в дозе 120 т/га в сочетании с приемами интенсивной технологии возделывания овса способствовали улучшению окультуренности почвы от слабой до повышенной. При избыточных запасах N-NO3 (251 кг/га в слое 0-40 см) во влажный 2019 г. и низких запасах N-NO3 (83 кг/га) в засушливый 2021 г. в почве, выделился по урожаю пленчатый сорт Яков (5,91 и 1,96 т/га). Во влажный 2020 г. при относительно средних запасах N-NO3 (139 кг/га) большей урожайностью отличался сорт Залп. Среди голозерных сортов наиболее продуктивный - Азиль: 4,58 т/га - в 2019 г., 3,27 - в 2020 г. и 1,90 т/га - в 2021 г. В засушливых условиях и низком агрофоне почвы в 2021 г. различия по урожаю между сортами Азиль и Яков были недостоверными. Пленчатость зерна сортов Яков и Залп составляла 23-26%, а полнота вышелушивания голозерных сортов Немчиновский 61 и Азиль - 89-92 %. Высокой белковостью зерна (19,4-19,5%) отличался овес голозерный, средней (18,9%) - яровая пшеница и ниже средней (16,1-16,4%) - овес пленчатый. В голозерном овсе содержалось несколько больше калия (0,55-0,57%), чем в пленчатом (0,500,54%), но меньше фосфора - в овсах (1,05-1,29%) по сравнению с пшеницей (1,35%). Содержание нитратов в зерне овса, выращенного на фоне 2-го года последействия БКП, варьировало от 24,3 до 35,8 мг/кг, что ниже ПДК нитратов для зернофуража - 300 мг/кг.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, биологизированный куриный помет, урожайность, овёс пленчатый, овёс голозерный.
Для цитирования: Щукин Н.Н., Окорков В.В., Кабашов А.Д. Особенности пленчатых и голозерных сортов овса при возделывании на дерново-подзолистой почве, удобренной биологизированным куриным пометом, в условиях Верхневолжья. Зернобобовые и крупяные культуры.2023; 1(45):97-108. DOI: 10.24412/2309-348X-2023-1-97-108
FEATURES OF FILMY AND NAKED OAT VARIETIES WHEN CULTIVATED ON SODDY-PODZOLIC SOIL FERTILIZED WITH BIOLOGIZED CHICKEN MANURE IN THE CONDITIONS OF THE UPPER VOLGA REGION
N.N. Shchukin, V.V. Okorkov, A.D. Kabashov*
FSBSI «VERKHNEVOLZHSKY FEDERAL AGRARIAN SCIENTIFIC CENTER», Suzdal' *FSBSI FEDERAL RESEARCH CENTER «NEMCHINOVKA», Moscow
Abstract: The introduction of biologized chicken manure (BCM, manure) in a dose of 120 t/ha into the infertile sod-podzolic soil in combination with intensive oat cultivation techniques helped to improve the cultivation of the soil from weak to elevated. With excess reserves of N-NO3 (251 kg/ha in a layer of 0-40 cm) in wet 2019 and low reserves of N-NO3 (83 kg/ha) in arid 2021 in the soil, the Yakov filmy variety (5.91 and 1.96 t/ha) stood out in yield. In the wet 2020, with relatively average reserves of N-NO3 (139 kg/ha), the Zalp variety was more productive. Among the naked varieties, Azil is the most productive: 4.58 t/ha - in 2019, 3.27 - in 2020 and 1.90 t/ha - in 2021. In arid conditions and low soil fertility in 2021, the yield differences between Azil and Yakov varieties were unreliable. The filminess of the Yakov and Zalp grain varieties was 23-26%, and the completeness of the exfoliation of the naked Nemchinovsky 61 and Azil varieties was 89-92%. Naked oats were distinguished by high protein content of grain (19.4-19.5%), medium (18.9%) -spring wheat and below average (16.1-16.4%) - filmy oats. Naked oats contained slightly more potassium (0.55-0.57%) than filmy oats (0.50-0.54%), but less phosphorus - in oats (1.05-1.29%) compared to wheat (1.35%). The nitrate content in the grain of oats grown against the background of the 2nd year of the aftereffect of BCM varied from 24.3 to 35.8 mg/kg, which is lower than the MPC of nitrates for grain fodder - 300 mg/kg.
Keywords: sod-podzolic soil, biologized chicken manure, yield, filmy oats, naked oats.
Овес - традиционная кормовая и продовольственная зерновая культура для регионов России с умеренно-континентальным и континентальным климатом. Основные посевы овса размещены в Сибирском, Приволжском, Уральском и Центральном федеральных округах РФ. В последние годы посевы овса в стране занимают около 2,5-2,7 млн. га с валовым сбором зерна около 4,0-5,5 млн. т., из которого 91-94% используется на кормовые цели и только 6-9% поступает на переработку [1].
В сравнении с другими зерновыми культурами белок овса более сбалансирован по аминокислотному составу и отличается от белка пшеницы и ячменя повышенным содержанием многих ценных аминокислот - лизина, валина, цистина, лейцина и других [2].
В зерне овса содержится в 2-3 раза больше жиров (3-11%), чем в других зерновых культурах. Жир овса сконцентрирован преимущественно в эндосперме зерновки (86-90%), отличается высокой обеспеченностью жирорастворимыми антиоксидантами (витамин Е в форме токоферолов и токотриенолов - в среднем 14,7 мг/кг), лучшей перевариваемостью и усвояемостью [1].
Биохимический состав зерна овса пленчатого характеризуется следующими показателями (в СВ): 9,03-19,5% (в среднем 13,3) белка; 31,1-51,0% (40,1) крахмала; 7,7-19,2 % (13,2) клетчатки; 3,1-6,6% (4,6) жира; 3,1-5,4% (4,1) минеральных веществ. Цветковые пленки, плодовые и семенные оболочки зерна содержат много целлюлозы и пентозанов. Алейроновый слой имеет высокую концентрацию белка, целлюлозы, золы, а эндосперм -повышенное содержание крахмала и белка. В цветковых пленках содержится (в СВ): 1,1 -3,2% белка; до 34,6% клетчатки; до 36,5% пентозанов; 10-15% лигнина; 0,5-1,0% жира; 4,17,3% золы. После удаления цветковых пленок содержание клетчатки в зерне резко снижается (на 1,7-2,5%), а белков, крахмала и жира - возрастает (Г.А. Баталова, 2013).
Пленчатость овса - сортовой признак, который варьирует в зависимости от условий произрастания растений, особенно - метеорологических. Более высокие показатели пленчатости отмечены в засушливые годы и связаны со снижением крупности зерновок овса (В.Е. Кардашина, В.С. Николаева, 2017). На малоплодородных и кислых дерново -подзолистых почвах снижаются урожайность овса, натура зерна и доля в нем эндосперма, но повышается - содержание пленок и оболочек. Повышению пленчатости зерна способствуют и различные заболевания овса, которые поражают растения восприимчивых сортов, вызывая снижение массы зерновок (Ю.И. Варгач, 2019).
Высокая пленчатость (до 48% массы необрушенного зерна) основной недостаток овса, особенно «старых» сортов. По причине высокого содержания клетчатки и антипитательных веществ в пленке, овес мало используется в энергонасыщенных рационах (не более 8 -10%)
кур-несушек, но в большем количестве, как правило, присутствует в рационах (до 20%) для выращивания молодняка птицы. Одно из преимуществ новых сортов овса - крупное низкопленчатое зерно (до 18% от общей массы).
Голозерные формы овса выделены у 3-х из 4-х культурных видов овса. Широко распространенный в России овес посевной делится на 2 подвида - пленчатый и голозерный. При этом в голозерном овсе могут встречаться пленчатые зерна, доля которых варьирует под влиянием сортовых особенностей и погодных условий вегетации растений и колеблется от 0,4 до 13 %.
У пленчатого овса в колоске 2-3 цветка, у голозерного до 7 и более. Зерновка пленчатого овса плотно покрыта кожистой цветковой пленкой, а голозерного - свободно лежит между цветковыми чешуйками [3]. Поэтому его зерно достаточно легко вышелушивается и основная часть чешуек удаляется при обмолоте. Процентное содержание невышелушенных зерен в урожае голозерного овса может составлять 5-10% и выше. Более высокая полнота вышелущивания (92-95%) достигается при предуборочной влажности зерна 16-18% [4, 5].
Голозерный овес более требователен к плодородию почвы и предшественникам в севообороте, чем пленчатый. В условиях засухи и слабой окультуренности почвы голозерный овес страдает череззерницей - основной причиной снижения урожайности [3, 4, 6].
Ввиду биологических особенностей голозерные сорта овса уступают пленчатым по урожайности, но превосходят их по питательной и энергетической ценности зерна -содержанием белка, жира и крахмала [2, 7, 8, 9]. Допустимым и конкурентным уровнем урожайности голозерных сортов овса считается отставание на 25% от урожайности пленчатых стандартов в регионах их возделывания. И эта разница экономически оправданна при подсчете доли пленки в урожае и затрат на обрушение пленчатого зерна в сравнении с голозерным, зерно которого не требует доработки при помощи шелушения [10].
Белковый комплекс зерна пленчатого овса в большинстве составляют альбумины и глобулины - 38,3-40,7%, у голозерного преобладают глютелины - 47,3-50,4%. Белок голозерного овса по сравнению с пленчатым (и другими зерновыми культурами) лучше сбалансирован по аминокислотному составу в связи с меньшей долей присутствия спирторастворимых белков - проламинов около13-16% [11]. С увеличением урожайности голозерных сортов овса повышается содержание в зерне крахмала, но снижается содержание белка и жира [12].
В зерне голозерного овса содержится значительно меньше клетчатки (3,97%), чем в пленчатом (10,43%). Зольность зерна голозерного овса (2,58%) также ниже пленчатого (3,12%) [13].
Важными показателями, характеризующими биологические возможности сортов овса, являются скороспелость и устойчивость к полеганию [4, 14]. Обладание первой сортовой особенностью создает условия для более ранних сроков созревания и уборки овса в оптимальные сроки, второй - позволяет повысить устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды и снизить потери при уборке, выращивать культуру на более интенсивном агрофоне.
В настоящих исследованиях рассматривается влияние действия и 2 лет последействия внесения в дерново-подзолистую почву биологизированного ферментами пробиотиков свежего помета кур клеточного содержания в дозе 120 т/га на урожайность, содержание КРК, нитратов и сырого протеина в зерне пленчатых и голозерных сортов, их отзывчивость на высокое содержание минерального азота в почве с учетом рационального землепользования.
Условия, материал и методы исследований
Исследования проводились в 2019-2021 гг. в Ярославской области на малоплодородной дерново-слабоподзолистой почве легкосуглинистого гранулометрического состава пахотного
горизонта и среднесуглинистого - подпахотного с характерными для слабоокультуренной почвы агрохимическими и агрофизическими свойствами.
Биологизацию куриного помета (БКП, помет) клеточного содержания осуществляли включением в ежедневный рацион кормления кур пробиотиков. В 1 т помета в среднем содержалось: около 66% влаги, 373 кг органического вещества (в пересчете на углерод), 21 кг общего азота, 26 кг Р2О5 и 8 кг К2О.
В 2019 г. свежий БКП в дозе 120 т/га вносили разбрасывателем под весновспашку (на 19-22 см). В 2020 г с целью ранневесеннего разуплотнения и подсушивания почвы проводили чизелевание на 25-35 см. Предпосевная подготовка почвы включала: 1-2 дискования, 2-е культивации (на 10-12 и 5-7 см) с боронованием и прикатывание посевов. При проведении опытов минеральные удобрения не применялись.
Норма высева всхожих семян овса на 1 га - 5,0 млн. Повторность 3-кратная, размер делянок - 120 м2, размещение - систематическое.
В опыте использовались сорта овса пленчатого - Яков, Опольный и Залп (с 2020 г.), голозерного - Немчиновский 61 и Азиль. Контролем в опыте служит пленчатый сорт Яков, распространенный и районированный в Северо-Западном регионе РФ. Для дополнительного межкультурного сравнения в опыт включена яровая пшеница сорта Злата, выращиваемая на фоне без удобрения и внесения БКП.
В 2019 г. изучали действие, в 2020 - 1-й год последействия и в 2021 г - 2-й год последействие внесения 120 т/га БКП в почву, которая использовалась для закладки опыта. В год действия БКП посев производили по обработанной залежной почве, в 1 -й год последействия помета предшественник овса - яровая пшеница, во 2-й год последействия -ячмень.
Семена обрабатывали протравителями против болезней и вредителей. Схема химической защиты овса включала: 1-я обработка гербицидами в фазу кущения; 2-я -смесью препаратов фунгицидного, инсектицидного и ретардантного действия (по действию помета) в фазу выхода в трубку; 3-я - смесью фунгицида и инсектицида в фазу выметывания и 4-я - десикацию посевов в фазу восковой - полной спелости зерна (только в год действия помета).
Вегетация растений по годам исследований характеризовалась контрастными погодными условиями: 2019 и 2020 - избыточным выпадением осадков и увлажнением почвы (ГТК 2,01 и 2,26), а 2021 - засушливыми периодами в критические фазы развития овса (ГТК 1,11).
В июне-июле 2019 г. температура воздуха уступала норме в среднем на 2,0°С, а количество осадков превышало норму в 1,4 раза. В 2020 г. осадки в летние месяцы (в июле 2,5 нормы) сопровождались длительным подтоплением корневой системы растений поверхностными водами при температуре воздуха близкой к среднемноголетней за вегетацию. Повышенными температурами воздуха (в среднем на 2,1 °С выше нормы) и недостатком осадков в июне-июле (54% от нормы) в фазы кущения, трубкования и молочной спелости зерна отличался 2021 г.
Сорта овса, изучаемые в опыте, селекции ФИЦ «Немчиновка» и совместной - с ФАНЦ «Верхневолжский» (Опольный и Немчиновский 61).
При проведении мероприятий по обработке почвы, подготовке семян к посеву и ухода за растениями руководствовались технологиями возделывания зерновых культур, разработанными ФАНЦ «Верхневолжский» и ФИЦ «Немчиновка» для агроценозов на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья.
Учеты, наблюдения, статистическая обработка данных проводились по соответствующим методикам и программам: «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971; «Методика полевого опыта», Доспехов Б.А., 1985; STATVIUA и EXCEL.
Результаты и обсуждение
Показатели, характеризующие хозяйственно-полезные признаки сортов пленчатого и голозерного овса в опыте, варьировали в зависимости от видовых и генотипических особенностей, метеорологических условий в период вегетации и отзывчивости растений на изменение агрохимических свойств почвы в результате внесения помета в годы его действия (2019) и последействия (1-й - в 2020 и 2-й - в 2021).
Удобрение почвы БКП способствовало улучшению реакции среды, увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия. Однако более востребованными, динамичными, определяющими продуктивность и другие характеристики развития растений являются источники азота в почве - нитратный и аммонийный азот в жидкой фазе, поглощаемой корнями растений. Из этих форм азота - нитратный, в удобренной почве, в период от кущения до восковой спелости зерна составлял основную его часть: 72-94% - по действию БКП, 97-99 и 95-98% - в 1-й и 2-й годы его последействия. Поэтому его роль в обеспечении растений азотом в данных условиях являлась определяющей.
Наблюдения, проведенные в период кущения овса в слое 0-40 см удобренной почвы, показали, что по действию БКП запасы нитратного азота увеличились в 2,7 раза (с 94 до 251 кг/га) при некотором улучшении реакции среды (от средне - до слабокислой), а в 1-й и 2-й годы последействия помета его запасы снижались - до 139 и 83 кг/га на фоне соответствующей кислотности - близкой к нейтральной и нейтральной (табл. 1).
Влияние аммонийного азота в жидкой фазе на рост и развитие растений следует признать слабым по причине относительно низких, за годы исследований в период кущения овса, запасов в почве: 1,6-4,0 кг/га - без удобрений и 1,7-16,4 кг/га - удобренной пометом.
Действие помета во влажный 2019 год (ГТК 2,01), связанное с избыточным содержанием нитратного азота в почве, отрицательно отразилось на развитии овса, наблюдались - почти полное полегание основных продуктивных побегов, подгон и удлинение вегетации, которая варьировала у разных сортов в пределах 109-111 дней. В 1-й и 2-й годы (ГТК 2,26 и 1,11) последействия помета срок вегетации и развитие растений соответствовали сортовым характеристикам овса и составили 90-95 и 86-88 дней, а 1 -м созревал сорт Залп.
Таблица 1
Влияние запасов нитратного азота в слое почвы 0-40 см в фазу кущения овса и осадков
в июне-июле на урожай и вегетацию зерновых культур в годы действия (2019) и
последействия [2020 и 20 )21) БКП
Годы действия и последействия БКП Осадки, мм рНКС1 Запасы N-NO3, кг/га Культура Срок вегетации дней Сбор с 1 га, т/га
2019 Без удобрений 208 4,53-4,96 94 Пшеница 82 1,75
Действие БКП 4,24-5,41 251 Пшеница 106 9,46
Овес пленч. 109-111 5,74-5,91
Овес голоз. 4,39-4,58
2020 Без добрений 253 4,51-5,64 18 Пшеница 78 1,45
1-й год п/д БКП 5,66-6,08 139 Пшеница 82 4,37
Овес пленч. 90-95 5,01-5,49
Овес голоз. 3,05-3,27
2021 Без удобрений 81 4,12-4,44 11 Пшеница 73 0,81
2-й год п/д БКП 6,06-6,24 83 Пшеница 76 2,27
Овес пленч. 86-88 1,75-1,96
Овес голоз. 1,79-1,90
В связи с уменьшением запасов нитратного азота в почве снижалась и урожайность овса по годам. Менее заметное снижение урожайности от года действия помета на 1-й год его
последействия наблюдалось у сортов пленчатого овса (от 5,74-5,91 до 5,01-5,49 т/га), а значительное - сортов овса голозерного (от 4,39-4,58 до 3,05-3,27 т/га). Разница в их урожайности составила 20-26% - по действию помета и 35-44% - в 1-й год его последействия при более высокой урожайности сортов пленчатого овса. Такие различия в реакции культур овса на снижение содержания нитратного азота в почве связаны с известными особенностями их плодообразования и развития корневой системы, а также повышенной зависимостью голозерного овса от плодородия почвы.
В засушливый 2-й год последействия БКП урожайность всех сортов овса резко снизилась (в 2,2-3,4 раза по сравнению с годом действия помета и в 1,6-3,1 раза относительно 1-го года его последействия) и составила 1,75-1,96 т/га. При этом отмечено сочетание стрессоров, ограничивших урожайность овса во 2-й год последействия помета, -низкое содержания нитратного азота в почве и недостаток осадков в критические фазы развития овса - от кущения до молочной спелости зерна.
В то же время (в 2021 г.) определились не только культурные различия овсов, но и сортовые (табл. 2). Урожай сорта Яков достоверно превышал урожайность сорта ЗАЛП. Различия по урожаю у стандарта и сортов Опольный, Немчиновский 61 и Азиль были в пределах погрешности опыта.
Таблица 2
Влияние действия и последействия внесения в почву
120 т/га БКП на формирование урожая овса _
№ Сорта Урожайность, т/га Число продуктивных стеблей, шт./м2 Масса 1000 зерен, г
2019 2020 2021 ср. 2019 2020 2021 2019 2020 2021
Яровая пшеница (сорт Злата)
1 Злата - б/у. 1,75 1,45 0,81 1,34 382 361 292 24,6 27,7 23,0
2 Злата 9,46 4,37 2,27 5,37 569 428 351 38,8 40,6 34,9
Пленчатые сорта овса
1 Яков 5,91 5,38 1,96 4,42 502 452 320 30,6 32,0 32,6
2 Опольный 5,74 5,01 1,82 4,19 492 419 327 29,8 32,4 31,9
3 Залп - 5,49 1,75 - - 427 297 - 34,8 30,4
Голозерные сорта овса
4 Немчиновский-61 4,39 3,05 1,79 3,08 494 422 310 27,1 25,1 28,3
5 Азиль 4,58 3,27 1,90 3,25 512 430 316 25,3 25,8 28,8
НСР05 0,34 0,41 0,18 0,31
Сравнение урожайности яровой пшеницы и овса для определения их отличий в отзывчивости на содержание нитратного азота в почве показало явные преимущества возделывания пшеницы на высокоинтенсивном агрофоне (по действию помета в 2019 году) -превышение по урожайности составило 1,6-2,2 раза. На фоне средней интенсивности (1-й год последействия) и кислотности почвы близкой к нейтральной, урожайность пшеницы уступала на 23% стандарту овса пленчатому сорту Яков, но превышала голозерные сорта - на 34-43%. На низком агрофоне (2-й год последействия помета) и нейтральной кислотности почвы урожайность яровой пшеницы (2,27 т/га) несколько превосходила урожайность овса (на 0,31-0,52 т/га).
Во влажный год на высокоинтенсивном (N-NOз - 251 кг/га в слое почвы 0-40 см в фазу кущения) агрофоне и в засушливый - на низком (N-NOз- 83 кг/га) агрофоне пленчатый сорт Яков по урожайности (5,91 и 1,96 т/га) превышал прочие сорта овса. Во влажный год на среднеинтенсивном (N-NOз- 139 кг/га) агрофоне лучшую урожайность обеспечил пленчатый сорт ЗАЛП (5,49 ц/га). Среди голозерных сортов овса во все годы исследований более высокой урожайностью выделялся Азиль: 4,58 т/га - на высокоинтенсивном агрофоне, 3,27 т/га - на среднеинтенсивном и 1,90 т/га - на низком.
Сохранение отдельными сортами пленчатого (Яков) и голозерного овса (Азиль) относительно высокого уровня урожайности в годы со сложными погодными условиями и различным почвенным плодородием, включая отзывчивость на действие и последействие помета, - необходимая для возделывания сортовая особенность, которая указывает на адаптивный потенциал их продуктивности и является генотипической.
Под влиянием действия и последействия помета по-разному изменялись структурные показатели формирования урожайности в зависимости от видовых особенностей овса посевного, культурных и генотипических различий сортов пленчатого и голозерного овса.
Для обеих культур овса характерно снижение от действия на 1 -й и 2-й годы последействия помета числа продуктивных стеблей на 1 м2 (с 492-512 до 419-452 и 297-327 шт.) и высоты растений (с 95-101 до 91-98 и 81-85 см). При этом под влиянием действия по сравнению со 2-м годом последействия помета у всех сортов овса повышалась масса 1000 зерен (с 25,3-30,6 до 28,3-32,6 г).
Более низкая масса 1000 зерен наряду с высокой урожайностью сортов на фоне избыточного содержания нитратного азота в почве в год действия помета связана с присутствием в урожае мелкого зерна с метелок вторичных побегов (подгона), которые появились в фазу кущения и дозрели после десикации. При этом количество продуктивных побегов по действию помета значительно превышало (примерно в 1,1-1,6 раза) их число на вариантах последействия БКП.
В образцах зерна, отобранного из урожая овса и яровой пшеницы на 2-й год последействия помета, изучалось содержание КРК, сырого протеина (СП) и их вынос с 1 га, а также присутствие в зерне нитратов по отношению к ПДК (табл. 3).
Таблица 3
Содержание NPK и нитратов в 1 кг СВ зерна овса на 2-й год последействия внесения 120 т/га БКП в 2021 г.
№ Сорта Содержание в 1 кг СВ, % Нитраты, мг/кг
N Р2О5 К2О Сырой протеин
Яровая пшеница
1 Злата -б/у. 2,02 1,02 0,60 12,6 23,3
2 Злата 3,03 1,35 0,57 18,9 50,5
Пленчатые сорта овса
1 Яков 2,63 1,15 0,50 16,4 24,3
2 Опольный 2,60 1,22 0,54 16,2 24,4
3 Залп 2,58 1,24 0,54 16,1 24,3
Голозерные сорта овса
4 Немчиновский 61 3,10 1,29 0,57 19,4 28,5
5 Азиль 3,12 1,05 0,55 19,5 35,8
Содержание азота определяет белковую составляющую зерна. Вместе с азотом белка в общий азот зерна входит и азот небелковых соединений. Данные показали высокое содержание общего азота в зерне (3,10-3,12%) голозерного овса, а значительно меньшее (2,58-2,63%) - в пленчатом. Яровая пшеница характеризовалась средним (между пленчатым и голозерным овсами) содержанием азота - по последействию помета (3,03%) и низким (2,02%) - без удобрения.
На фоне последействия помета в голозерном овсе содержалось несколько больше калия (0,55-0,57%), чем в пленчатом (0,50-0,54%), но меньше фосфора - в овсах (1,05-1,29%) по сравнению с пшеницей (1,35%). Под влиянием последействия помета относительно контроля - без удобрений доля фосфора в зерне яровой пшеницы повышалась (с 1,02 до 1,35%).
Соотношение содержания КРК (в форме К-общий азот, Р-Р2О5 и К-К2О) в зерне свидетельствует о приоритетах в потребности растений овса в питательных веществах
почвы. Так, соотношение ЫРК в зерне пленчатого сорта Яков составляло 5,3:2,3:1, а голозерного сорта Азиль - 5,7:1,9:1, то есть голозерному - Азиль требовалось больше азота, но меньше - фосфора для формирования урожая, чем пленчатому - Яков. Подобные особенности растений, соответствующих сортов, необходимо учитывать при внесении удобрений под планируемый уровень их урожайности.
Сырой белок в кормах устанавливается расчетным путем и называется также сырым протеином. На белковость зерна в опыте оказывали влияние многие факторы - видовые и генотипические отличия сортов овса и яровой пшеницы, последействие внесения БКП на плодородие почвы и погодные условия в период вегетации растений.
На примере яровой пшеницы видно, что повышенное (83,4 кг/га) содержание нитратного азота в почве на 2-й год последействия помета по сравнению с вариантом без удобрений (10,9 кг/га) способствовало значительному увеличению в пшенице СП - с 12,6 до 18,9%.
В зависимости от биологических особенностей на 2-й год последействия помета зерновые культуры характеризовались следующими показателями содержания сырого протеина в зерне: высоким (19,4-19,5%) - овес голозерный, средним (18,9%) - яровая пшеница и ниже среднего (16,1-16,4%) - овес пленчатый.
При сравнении пленчатого и голозерного овсов необходимо учитывать, что необрушенное зерно пленчатых сортов на 18-48% состоит из цветковых пленок, биохимический состав которых снижает содержание сырого протеина и других питательных веществ в зернофураже овса.
Пленчатость зерна «немчиновских» сортов овса в опыте (Яков и Залп) довольно низкая и составляла 23-26%, а доля невышелушенных зерен у сортов Немчиновский 61 и Азиль - 8-11%. Поэтому разница в пленчатости (вышелушенности) зерна между культурами соответствовала 12-18%, которая и является причиной повышенной белковости голозерного овса. В процессе промышленного шелушения выход ядра у пленчатых сортов овса значительно меньше. ГОСТом 28673-90 выход ядра в процессе шелушения нормируется для 1 и 2 классов не менее 65%, для 3 не менее 63%.
Несмотря на некоторую разницу в урожайности при повышенной питательности зерна, голозерные сорта овса выносили больше (на 7-31%) сырого протеина с 1 га по сравнению с пленчатыми (табл. 4).
Нитраты - соли азотной кислоты являются основным источником усвояемого азота, необходимого для синтеза аминокислот и белков в растениях и в том или ином количестве содержатся во всех кормах.
Содержание нитратов в зерне овса, выращенного на фоне 2-го года последействия БКП, варьировало в пределах 24,3-35,8 мг/кг, что значительно ниже ПДК нитратов для зернофуража - 300 мг/кг.
Таблица 4
Вынос NРК и сбор сырого протеина с 1 га урожаем овса _по последействию БКП в 2021 г._
№ Сорта Сбор зерна с 1 га, т Вынос с урожаем, кг/га
N Р2О5 К2О СП
Пленчатые сорта
1 Яков 1,96 51,6 22,5 9,8 323
2 Опольный 1,82 47,3 22,2 9,8 295
3 Залп 1,75 45,2 21,7 9,5 283
Голозерные сорта
4 Немчиновский 61 1,79 55,5 23,1 10,2 347
5 Азиль 1,90 59,3 20,0 10,5 371
НСР05 0,18
Таким образом, результаты сравнения культур (по урожайности и адаптивности, исключая питательность) часто не в пользу выбора голозерного овса для возделывания по технологии с применением БКП, но при необходимости составления высокопитательных рационов и экономии затрат на подработку пленчатого овса возникает потребность в использовании голозерного.
Появление новых сортов голозерного овса с улучшенным генотипом повышает их конкурентность, что в полной мере относится к сорту Азиль. Пленчатый сорт Яков в среднем за 3 года превосходит все изучаемые сорта овса по урожайности и более других устойчив к сложным погодным условиям.
Выводы
1. Удобрение малоплодородной дерново-подзолистой почвы БКП в сочетании с приемами интенсивной технологии возделывания овса способствуют улучшению окультуренности почвы от слабой до повышенной. Значение нитратного азота в обеспечении растений доступным азотом является определяющим, доля его в жидкой фазе азотных соединений в год действия помета в слое почвы 0-40 см составляла 72-94%, 97-99 и 95-98% -в 1 -й и 2-й годы последействия помета.
2. Внесение высокой дозы помета (120 т/га) во влажный год (ГТК 2,01) отрицательно отразилось на экологии и развитии растений овса, наблюдались накопление нитратного азота в почве выше ПДК, полегание основных продуктивных стеблей, подгон и удлинение вегетации до 109-111 дней, для прекращения которой и подсушивания урожая проводилась десикация посевов. В 1-й и 2-й годы (ГТК 2,26 и 1,11) последействия помета срок вегетации и развитие растений соответствовали сортовым характеристикам овса и составили 90-95 и 86-88 дней при более раннем созревании пленчатого сорта Залп.
3. Пленчатый овес относительно голозерного слабее реагирует на снижение обеспеченности почвы доступным азотом и сохраняет урожайность на более высоком уровне: 5,74-5,91 т/га - по действию и 5,01-5,49 т/га - в 1-й год последействия БКП. В эти годы разница в урожайности пленчатых и голозерных сортов повышалась с 20-26 до 35-44%. Такие различия в реакции культур овса на снижение содержания нитратного азота в почве связаны с известными особенностями их плодообразования и зависимостью голозерного овса от плодородия почвы.
4. При сочетании стрессоров - высокой влажности за вегетацию овса и избыточных запасов N-NO3 (251 кг/га в год действия помета) или засухи и низких запасов N-N03(83 кг/га во 2-й год последействия помета) в почве более значительной урожайностью выделялся пленчатый сорт Яков (5,91 и 1,96 т/га). В относительно оптимальных условиях - высокой влажности и средних запасах N-N03 (139 кг/га в 1-й год последействия помета) большей урожайностью отличился сорт Залп (5,49 т/га). Среди голозерных сортов наиболее продуктивный - Азиль, урожайность которого варьировала по годам в пределах 4,58-1,90 т/га. В острозасушливых условиях и низких запасах N-N03 в почве различия по урожаю между сортами Азиль и Яков были недостоверными.
5. Голозерный овес выделялся высоким содержанием общего азота (3,10-3,12%) в зерне, а значительно меньшим - овес пленчатый (2,58-2,63%). Яровая пшеница характеризовалась средним (между пленчатым и голозерным овсами) содержанием азота - по последействию помета (3,03%) и низким (2,02%) - без удобрения. На фоне последействия помета в голозерном овсе содержалось несколько больше калия (0,55-0,57%), чем в пленчатом (0,50-0,54%), но меньше фосфора - в овсах (1,05-1,29%) по сравнению с пшеницей (1,35%).
6. Соотношение КРК в зерне овса пленчатого сорта Яков составило 5,3:2,3:1, а голозерного сорта Азиль - 5,7:1,9:1, из которых следует, что сорту Азиль требуется больше азота, но меньше - фосфора для формирования урожая, чем сорту Яков. Подобные особенности культур и сортов необходимо учитывать при внесении удобрений под планируемый уровень урожайности.
7. На фоне 2-го года последействия помета высокой белковостью (19,4-19,5%) зерна отличался овес голозерный, средней (18,9%) - яровая пшеница и ниже средней (16,1-16,4%) - овес пленчатый. При невысокой разнице в урожайности между сортами, голозерный овес превосходил пленчатый по сбору сырого протеина с 1 га на 7-31%.
8. Показатели содержания нитратов в зерне овса, выращенного на фоне 2-го года последействия БКП, варьировали в пределах 24,3-35,8 мг/кг или в разы ниже ПДК нитратов для зернофуража - 300 мг/кг.
9. Включение овса в качестве 1-й культуры после внесения высокой дозы (120 т/га) помета в почву не рекомендуется в связи с негативной реакцией на избыточно-высокое содержание азота в почве. Оптимальным для возделывания овса по технологии с применением БКП следует считать 1-й год последействия помета, но приемлемо и во 2-й.
Литература
1. Баталова Г.А. Селекция овса на качество зерна в Волго-Вятском регионе // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2018, - № 3 (27). - С. 81-85.
2. Белкина Р.И., Марикова М.И. Технологические и биохимические свойства зерна овса в условиях Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. - 2009. - № 5. - С. 55-56.
3. Маркова А.С., Кабашов А.Д., Лейбович Я.Г. и др. Влияние стресса, вызванного засухой, на урожай и завязываемость семян голозерного овса // Сб. мат. науч. -практ. конф. «Аграрная наука и развитие отраслей сельского. х.-ва региона». Калужский НИИСХ. Калуга, - 2020. -С. 23-27.
4. Кабашов А.Д., Лейбович Я.Г., Маркова А.С. и др. Результаты, проблемы и перспективы использования сортов голозерного овса в настоящее время // Сб. Межд. науч.-практ. конф. по селекции и семеноводству зернофуражных культур. Чебоксары, ООО ИД «Среда», - 2019. -С. 51-54.
5. Маркова А.С., Кабашов А.Д., Политыко П.М. и др. Реакция на стресс, агротехника и семеноводство голозерного овса // Владимирский земледелец, - 2021, - № 3 (97). - С. 56-61.
6. Кабашов А.Д., Лейбович Я.Г., Власенко Н.М. и др. Сорта овса селекции ФИЦ «Немчиновка», допущенные к использованию в 2020 году // Сб. мат. науч. -практ. конф. «Аграрная наука и развитие отраслей с.-х. региона». Калужский НИИСХ -. Калуга, - 2020. -С. 32-35.
7. Баталова Г.А. Перспективы и результаты селекции голозерного овса // Зернобобовые и крупяные культуры, - 2014, - № 2 (10). - С. 64-69.
8. Баталова Г.А., С.Н. Шевченко. Некоторые результаты селекции голозерного овса для Европейской территории России//Известия Самарского НЦ РАН. Самара, - 2018. - Т. 20, - № 2(2). - С. 198-203.
9. Юсова О.А., Васюкевич С.В. Оценка коллекционных образцов овса по продуктивности и биохимическим показателям в условиях южной лесостепи западной Сибири. Вестник Алтайского ГУ. Барнаул, - 2014, - № 7. - С. 33-37.
10. Кабашов А.Д., Колупаева А.С., Лейбович Я.Г. и др. Голозерный овес Немчиновский 61 -новое направление в селекции МосНИИСХ «Немчиновка» // Современная аграрная наука, как фактор повышения эффективности сельскохозяйственного производства региона. Сб. мат. науч.-прак. конф. Калужский НИИСХ. Калуга, - 2018. - С. 26-30
11. Козлова Г.Я., Акимова О.В. Сравнительная оценка голозерных и пленчатых сортов овса по основным показателям качества зерна // Сельскохозяйственная биология. - М., - 2009. -№ 5. - С. 87-89.
12. Исачкова О.А., Ганичев Б.Л. Биохимические показатели качества зерна голозерного овса // Вестник Новосибирского ГАУ. Новосибирск, - 2012, - Т.4, - № 25. - С. 12-17.
13. Андреев Н.Р., Баталова Г.А., Носовская Л.П. и др. Оценка технологических свойств некоторых сортов голозерного овса, как сырья для производства крахмала // Зернобобовые и крупяные культуры, - 2016, - № 1 (17). - С. 83-88.
14. Щукин Н.Н. Адаптивность и хозяйственно-биологическая оценка сортов зернофуражных культур на дерново-подзолистых почвах Нечерноземья // Инновации и продовольственная безопасность. Новосибирск. -2018. - № 3 (21). - С. 127-138.
References
1. Batalova G.A. Selektsiya ovsa na kachestvo zerna v Volgo-Vyatskom regione [Breeding of oats for grain quality in the Volga-Vyatka region]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. M., 2018, no. 3 (27). pp. 81-85. (In Russian)
2. Belkina R.I., Marikova M.I. Tekhnologicheskie i biokhimicheskie svoistva zerna ovsa v usloviyakh severnogo Zaural'ya [Technological and biochemical properties of oat grain in the conditions of the northern Trans-Urals]. Agrarian Bulletin of the Urals. - 2009- no. 5. pp. 55-56. (In Russian)
3. Markova A.S., Kabashov A.D., Leibovich Ya.G., et al. Vliyanie stressa, vyzvannogo zasukhoi, na urozhai i zavyazyvaemost' semyan golozernogo ovsa [The influence of drought-induced stress on the yield and seed setting of naked oats] Sat. mat. nauch.-prakt. conf. "Agrarian science and the development of branches of agriculture in the region". Kaluzhskii NIISKh. Kaluga, 2020. pp. 23-27. (In Russian)
4. Kabashov A.D., Leibovich Ya.G., Markova A.S. et al. Rezul'taty, problemy i perspektivy ispol'zovaniya sortov golozernogo ovsa v nastoyashchee vremya [Results, problems and prospects of using varieties of naked oats at the present time] Proc. Int. Sci. and practical conference on breeding and seed farming of grain forage crops. Cheboksary, LLC ID "Sreda", 2019. pp. 51-54. (In Russian)
5. Markova A.S., Kabashov A.D., Polityko P.M., et al. Reaktsiya na stress, agrotekhnika i semenovodstvo golozernogo ovsa [Reaction to stress, agrotechnics and seed production of naked oats], Vladimirskii zemledelets, 2021, no. 3 (97), pp. 56-61. (In Russian)
6. Kabashov A.D., Leibovich Ya.G., Vlasenko N.M. et al. Sorta ovsa selektsii FITs «Nemchinovka», dopushchennye k ispol'zovaniyu v 2020 godu [Varieties of oats of the selection of FITZ "Nemchinovka", approved for use in 2020]. Proc. sci.-pract. conf. "Agrarian science and development of agricultural industries of the region". Kaluzhskii NIISKh. Kaluga, 2020, pp. 32-35. (In Russian)
7. Batalova G.A. Perspektivy i rezul'taty selektsii golozernogo ovsa [Prospects and results of breeding of naked oats], Zernobobovye i krupyanye kul'tury, 2014, 2 (10). pp. 64-69. (In Russian)
8. Batalova G.A., Shevchenko S.N. Nekotorye rezul'taty selektsii golozernogo ovsa dlya Evropeiskoi territorii Rossii [Some results of breeding of naked oats for the European territory of Russia], Izvestiya Samarskogo NTs RAN - Izvestia of the Samara Scientific Research Center of the RAS. 2018, Samara, vol. 20, no. 2(2), pp. 198-203. (In Russian)
9. Yusova O.A., Vasyukevich S.V. Otsenka kollektsionnykh obraztsov ovsa po produktivnosti i biokhimicheskim pokazatelyam v usloviyakh yuzhnoi lesostepi zapadnoi Sibiri [Assessment of oat collection samples by productivity and biochemical parameters in the conditions of the southern forest-steppe of Western Siberia]. Vestnik Altaiskogo GU - Bulletin of the Altai GU. Barnaul, 2014, no. 7. pp. 33-37. (In Russian)
10. Kabashov A.D., Kolupaeva A.S., Leibovich Ya.G., et al. Golozernyi oves Nemchinovskii 61 -novoe napravlenie v selektsii MosNIISKh «Nemchinovka». Sovremennaya agrarnaya nauka, kak faktor povysheniya effektivnosti sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva regiona [Naked oats Nemchinovsky 61 - a new direction in the selection of MOSNIISKH "Nemchinovka". Modern agrarian science as a factor of increasing the efficiency of agricultural production in the region]. Proc. sci.-pract. conf. Kaluzhskii NIISKh. Kaluga, 2018. pp. 26-30 (In Russian)
11. Kozlova G.Ya., Akimova O.V. Sravnitel'naya otsenka golozernykh i plenchatykh sortov ovsa po osnovnym pokazatelyam kachestva zerna [Comparative evaluation of naked and filmy varieties of oats according to the main indicators of grain quality], Sel'skokhozyaistvennaya biologiya -Agricultural Biology, 2009. no. 5. pp. 87-89. (In Russian)
12. Isachkova O.A., Ganichev B.L. Biokhimicheskie pokazateli kachestva zerna golozernogo ovsa [Biochemical indicators of grain quality of naked oats]. Bulletin of the Novosibirsk State Agrarian University. Novosibirsk, 2012, vol.4, no. 25. pp. 12-17. (In Russian)
13. Andreev N.R., Batalova G.A., Nosovskaya L.P. et al. Otsenka tekhnologicheskikh svoistv nekotorykh sortov golozernogo ovsa, kak syr'ya dlya proizvodstva krakhmala [Evaluation of technological properties of some varieties of naked oats as raw materials for starch production], Zernobobovye i krupyanye kul'tury, 2016, no. 1 (17), pp. 83-88. (In Russian)
14. Shchukin N.N. Adaptivnost' i khozyaistvenno-biologicheskaya otsenka sortov zernofurazhnykh kul'tur na dernovo-podzolistykh pochvakh Nechernozem'ya [Adaptability and economic and biological evaluation of grain forage crop varieties on sod-podzolic soils of the Non-Black Soil Region], Innovatsii iprodovol'stvennaya bezopasnost'. Novosibirsk, 2018, no. 3 (21), pp. 127-138. (In Russian)
