CC BY
34
Агрономия. Земледелие
Табл. 4
Урожайность озимой пшеницы и выход зерна с 1 га площади севооборота (2004-2006гг.)
Севооборот и обработка почвы Зернопаровой (пар, озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень) Факторы биологизации Солома озимой пшеницы Урожайность озимой пшеницы, т/га 3,15 Выход зерна, т/га 1,47
Зернопаровой (пар, озимая пш еница) Солома озимой пшеницы 3,02 1,51
Зернопаротравяной(пар, озимая пшеница, эспарцет (сидерат) Солома озимой пшеницы, сидерат 2,91 0,97
Зернопаротравяной(пар, озимая пшеница, эспарцет, эспарцет) Солома озимой пшеницы, посев многолетних трав 2,98 0,75
Плодосменный (пар, озимая пшеница, нут, яровая пшеница) Солома озимой пшеницы, посев зернобобовых культур 2,66 1,07
Вспашка на 0,25-0,27м Солома озимой пшеницы 3,17 1,27
Безотвальная корпусами СибИМЭ на 0,25-0,27м Солома озимой пшеницы 2,93 1,1 5
Дискование на 0,1 0-0,1 2 м Солома озимой пшеницы 2,73 1,04
эффективность вариантов опыта. В среднем за три года наиболее высокая ее урожайность (3,59 т/га) получена в четырехпольном зернопаротравяном севообороте по черному пару после эспарцета при отвальной обработке почвы на 0,25-0,27м, самый низкий (2,54 т/га) -в монокультурном двухпольном севообороте пар, озимая пшеница при мелкой обработке на 0,10-0,12м. В то же время по выходу зерна с 1 га севооборотной площади именно этот севооборот оказался самым продуктивным (1,51 т/га),
а наименее продуктивным (0,75 т/га) -биологизированный севооборот с 50% многолетних трав (табл. 4).
В качестве главного эффекта севооборота самый высокий урожай озимой пшеницы получен в четырехпольном зернопаровом севообороте (3,15 т/га), самый низкий (2,66 т/га) - в плодосменном. Главный эффект обработки почвы выразился в более высоком (3,17т/га) урожае после вспашки и самом низком (2,73 т/га) - после дискования на 0,10-
0,12м.
Выводы. Анализ
Таким образом, на фонах с большим количеством растительных остатков (в двухполье с озимой пшеницей и после многолетних трав) преимущество имела глубокая отвальная и безотвальная обработка. Когда она проводилась в четырехпольном зернопаровом и плодосменном севооборотах после яровых культур с небольшим количеством послеуборочной фитомассы, мелкая обработка не уступила глубокой.
Литература
1. Базинская М.Д. Управление биологической активностью почвы // Земледелие. - 1989. - №5. - С. 36-37.
2. Листопадов И.Н., Шапошникова И.М. Плодородие почвы в интенсивном земледелии. - М.: Россельхозиздат, 1984. - 208 с.
3. Снеговой В.С. Растительные остатки в балансе питательных веществ почвы при получении двух - трех урожаев // Агрохимия. - 1976. - №6.- С. 45-51.
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
М.И. ДУЛОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор О.А. БЛИНОВА, старший преподаватель, Самарская ГСХА
Рассмотрены особенности формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественника, способа обработки почвы и уровня азотного питания растений для условий лесостепи Среднего Поволжья. Приведены результаты исследований по влиянию изучаемых факторов на урожайность, технологические и хлебопекарные свойства зерна, на общую хлебопекарную оценку муки из зерна озимой пшеницы.
Переход на ресурсосберегающие технологии отвечает требованиям природоохранного земледелия и позволит устранить ухудшение физи-
ческих свойств пахотных земель. По обобщенным данным научных учреждений Самарской области, уплотнение почвы в связи с использовани-
Winter wheat grain quality and yield formation peculiarities depending on predecessor, tillage technique and nitrogen nutrients level for Middle Volga forest - steppe environment have been examined. Research results due to the effect of studied factors on winter wheat yielding, technological and backery grain features, total backery flour value have been presented.
Земледелие
ем тяжелой техники и интенсивными обработками приводит к снижению урожайности на 12-30%, резкому ухудшению агрофизических свойств почвы, усилению процессов эрозии [1].
Однако следует отметить, что применение ресурсосберегающих технологий в лесостепи Среднего Поволжья без учета всех особенностей было бы большой ошибкой, так как это может привести к неудачам и даже отрицательным последствиям в охране природы (повсеместное применение химических средств), снижению плодородия почвы.
Цель и методика исследований
Исследования по изучению влияния предшественников, способов обработки почвы, азотных подкормок на урожайность, технологические и хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы проводили в 2003... 2006 гг. на базе стационарного многофакторного опыта кафедры земледелия и лаборатории «Агроэкология» Самарской государственной сельскохозяйственной академии. Почва - чернозем типичный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Объектом исследований служил районированный сорт озимой пшеницы Малахит.
При возделывании озимой пшеницы по чистому и занятому пару применяли следующие варианты основной обработки почвы: 1 -вспашка на 25.27 см; 2 - рыхление на 10.12 см; 3 - без осенней механической обработки (нулевая обработка). Обеспеченность растений озимой пшеницы азотом была сле-
дующая: I - без удобрений (контроль); II - подкормка азотом в фазу кущения - выхода растений в трубку в дозе 30 кг/га д.в.; III - подкормка азотом в дозе по 30 кг/га д.в. в фазу кущения - выхода растений в трубку и под налив зерна.
В среднем за годы исследований по предшественнику чистый пар урожайность озимой пшеницы была на
0,75 т/га выше, чем по занятому пару Максимальный урожай зерна озимой пшеницы на уровне 2,70.2,74 т/га по чистому пару и в пределах 2,02.2,23 т/га - по занятому пару, получен на вариантах без осенней механической обработки почвы в сочетании с проведением азотных подкормок в дозе 30 кг/га д.в. в фазу кущение-выход растений в трубку или при двукратном их применении по 30 кг/га д.в. в фазу кущение-выход в трубку и под налив зерна (табл. 1).
По вспашке на 25.27 см на вариантах с азотными подкормками в звене севооборота с чистым паром урожайность зерна озимой пшеницы была меньше в среднем на 3,05.6,61 %, при рыхлении почвы на 10.12 см - на 6,72.13,69 %, чем при «нулевой» обработке почвы. В звене севооборота с занятым паром (горох на зерно) по вспашке на
25.27 см и при рыхлении на 10.12 см урожайность зерна озимой пшеницы, по сравнению с «нулевой» обработкой почвы, была меньше на 19,53.20,54 и 26,25.30,41 % и составляла соответственно 1,69.1,85 и 1,60.1,71 т/га.
Формирование наибольшего урожая зерна озимой пшеницы по чис-
тому пару по изучаемым вариантам обработки почвы и обеспеченности растений азотом происходило за счет большего количества продуктивных стеблей на единице площади посева, а также за счет большего количества и массы зерна с одного колоса.
Вид пара в севообороте, способы обработки почвы и азотные подкормки оказали неоднозначное влияние и на качество зерна озимой пшеницы.
Одним из показателей, характеризующих крупность и выполненность зерна, является масса 1000 зерен. Зерно с большей массой 1000 зерен имеет лучшие технологические свойства и больший выход готовой продукции [2]. В наших опытах масса 1000 зерен озимой пшеницы, посеянной по чистому пару, в зависимости от варианта обработки почвы и обеспеченности растений азотом составляла 42,4.46,6 г, по занятому пару - 41,4.47,0 г (табл. 2). Во все годы исследований по всем предшественникам и способам обработки почвы наиболее крупное зерно получено на вариантах, где растения получали дополнительное азотное питание, особенно при двукратном применении азотных подкормок по 30 кг/га д.в. в фазу кущение-выход в трубку и под налив зерна.
Натура зерна служит одним из основных физических свойств зерна. В Среднем Поволжье значения натуры зерна, предъявляемые к сильным пшеницам, должны составлять не менее 750 г/л, для зерна ценных пшениц - не менее 710 г/л [3]. В сред-
Влияние предшественника, зерна
Табл. 1
способа обработки почвы и уровня азотного питания растений на урожайность озимой пшеницы и его структуру, среднее за 2004.2006 гг.
Способ о бр1б отки ПОЧЕЫ У р 01ень аз отного питания: У р ожай -ность, т/га Элементы структуры уроЖ1Я
КОІШЧЄ С ТЕ О растений, шт./м Пр О ДуКТИЕ -Н1Я кустистость КО ПИЧЄ СТЕ О зерен I копосе.шт. М1СС 1 зерна с 1 КОПОС1, г
Чи с ты й пір
Вспашкана I 2,31 2 18 1,4 6 19,7 0,87
25 ... 27 см II 2,57 223 1,3 8 20,2 0,93
III 2,62 231 1,3 8 22,3 1,01
Рыхление На I 2,17 2 12 1,4 0 20,3 0,89
10 ... 12 см II 2,41 2 17 1,3 6 20,5 0,91
III 2,53 220 1,3 8 21,9 1,03
Без осенней I 2,49 220 1,4 3 20,5 0,90
мекіниче скои II 2,74 230 1,3 9 21,2 0,96
обраб отки III 2,70 231 1,4 3 21,3 1,03
Зіннтш й пір
Вспішкана I 1,47 150 1,3 0 19,8 0,89
25 ... 27 см II 1,69 160 1,3 0 20,4 1,01
III 1,85 152 1,3 5 21,3 1,04
Рык пение Н1 I 1,42 147 1,2 9 20,7 0,94
10 ... 12 си II 1,60 152 1,3 2 21,6 0,97
III 1,71 150 1,3 9 21,3 1,00
Без осенней I О 172 1,3 6 20,4 0,92
механиче скои II 2,02 166 1,4 0 21,8 0,99
обраб отки III 2,23 171 1,4 0 21,5 1,04
Примечание: здесь и далее: I - без удобрений; II - Ы30 в фазу кущение-выход в трубку; III - Ы30 в фазу кущение-выход в трубку + Ы30 под налив зерна
нем за годы исследований натура зерна по чистому пару была несколько выше (700.736 г/л), чем по занятому (691.720 г/л). Зерно с наибольшей натурной массой, соответствую-
щей требованиям ценных пшениц, как по чистому, так и по занятому пару на всех изучаемых вариантах обработки почвы получено при проведении азотных подкормок в фазу куще-
Земледелие
ния-выхода растений в трубку и под налив зерна в дозе по 30 кг/га д.в.
Для мукомольной и хлебопекарной оценки партий зерна мягкой пшеницы большое значение име-
Табл. 2
Технологические и хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественника, способа обработки почвы и азотных подкормок, среднее за 2004.2006 гг
Способ обработки почвы Уровень азотного питания Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекло- видность, % Число падений, с Массовая доля клейковины, % Качество клейковины, ед. ИДК Порис- тость мякиша, % Объемный выход хлеба, см3 Общая хлебопе- карная оценка, балл
Чистый пар
Вспашка на 25.27 см I 42,4 700 72 142 34,3 99 51 387 4,0
II 44,6 715 74 162 35,0 105 53 390 4,1
III 45,0 724 79 153 36,5 107 61 443 4,5
Рыхление на 10.12 см I 43,1 709 69 140 32,8 113 50 353 3,9
II 43,6 711 75 160 35,8 106 53 367 4,1
III 45,6 736 78 164 37,4 109 58 457 4,4
Без осенней механической обработки I 43,2 712 71 160 32,7 112 53 400 4,1
II 44,3 717 74 168 34,8 105 57 397 4,2
III 46,6 727 76 182 35,9 103 62 447 4,5
Занятый пар
Вспашка на 25.27 см I 42,3 691 65 156 33,3 109 51 377 3,9
II 45,1 704 77 166 33,8 105 55 380 4,1
III 47,0 720 78 180 37,1 104 61 437 4,5
Рыхление на 10.12 см I 41,4 694 72 155 32,4 112 51 360 4,0
II 44,7 701 74 164 34,2 116 55 363 4,1
III 46,0 707 77 169 35,9 114 60 417 4,4
Без осенней механической обработки I 43,3 695 66 157 34,2 108 52 377 3,9
II 44,5 705 69 162 34,9 106 54 393 4,3
III 46,5 710 75 170 37,0 103 62 443 4,6
ет характер строения его эндосперма. За период наших исследований, в 2004 году на удобренных вариантах опыта, а в 2005 и 2006 годах на всех вариантах зерно озимой пшеницы по стекловидности соответствовало требованиям, предъявляемым ГОСТ 9353-90 к зерну сильных пшениц.
В среднем за годы исследований стекловидность зерна на контроле составляла 65.72 %, на вариантах с проведением азотной подкормки в фазу кущение-выход в трубку в дозе 30 кг/га д.в. - 69.77 % и при применении двукратной подкормки азотом в фазу кущение-выход в трубку и под налив зерна по 30 кг/га д.в. -75.79%.
Число падения характеризует а-амилазную активность зерна. Оно показывает степень активности а-амилазы, которая возрастает при прорастании зерна или повреждении его клопом вредная черепашка. Чем выше число падения, тем выше качество зерна. Величина 200 с свидетельствует о высоком качестве зерна. По данному показателю в среднем за годы исследований, получено зерно низкого качества со значениями числа падения не более 182 с. Исключением являлся 2006 год, когда по чистому пару без осенней механической обработки почвы,
по занятому пару - по вспашке на
25.27 см и без осенней механической обработки с применением азота в подкормку в фазу кущения-выхода растений в трубку в дозе 30 кг/га д.в., а также дробно по 30 кг/га д.в. в фазу кущения-выход растений в трубку и под налив зерна было получено зерно, соответствующее требованиям, предъявляемым к сильным пшеницам.
По содержанию массовой доли клейковины полученное зерно озимой пшеницы сорта Малахит во все годы исследований на всех вариантах опыта, как правило, относилось к сильным пшеницам. Однако по качеству клейковина в основном соответствовала II или III группе качества. Зерно озимой пшеницы лучшего качества по количеству и качеству клейковины формировалось на вариантах опыта с дробным применением азотных подкормок по 30 кг/га д.в. в фазу кущение-выход растений в трубку и под налив зерна.
Наиболее точным методом определения хлебопекарных свойств зерна пшеницы является пробная выпечка хлеба. Это метод позволяет выявить как технологические, так и биохимические свойства пшеничной муки. Стандартный метод пробной выпечки, принятый у нас в стране, - безопарный без применения
улучшителей. Выпеченные хлебцы мы оценивали по таким показателям, как объемный выход, характер и окраска поверхности корки, степень и структура пористости, цвет мякиша, запах и вкус по пятибалльной шкале.
Согласно требованиям ГОСТ 27842-88 пористость мякиша формового хлеба из пшеничной муки высшего сорта должна быть не менее 72%, первого сорта - не менее 68% и второго сорта - не менее 65%. В наших опытах пористость мякиша хлеба из зерна пшеницы, выращенного по чистому пару изменялась от 50 до 62 %, по занятому пару - от 51 до 62%. Наибольшие значения этого показателя были отмечены на вариантах при дробном внесении азота по 30 кг/га д.в. в фазу кущения-выхода в трубку и под налив зерна.
Предшественники, способы обработки почвы и уровень обеспеченности растений азотом не однозначно влияли на объемный выход хлеба. Считается, что из 100 г муки отличного качества с влажностью 14,5% объем хлеба должен быть более 500 мл, хорошего - 450.500, выше среднего - от 400 до 450, среднего - от 360 до 400, плохого - менее 360 мл. В наших опытах мука из зерна сорта Малахит по объемному выхода хлеба оценивалась преимущественно
как мука среднего качества и выше-среднего. Во все годы исследований наибольший объемный выход хлеба получен на вариантах с применением азотных подкормок.
По совокупности отдельных показателей качества готового изделия определяли единый средний балл. Средний балл общей хлебопекарной оценки по вариантам обработки почвы без удобрений составил 3,9.4,1, при подкормке азотом в фазу кущения-выхода растений в трубку в дозе 30 кг/га д.в. - 4,1.4,3 и при подкормке в фазу кущения-выхода растений в трубку в дозе 30 кг/га д.в. и под налив зерна 30 кг/га д.в. - 4,4. 4,6.
Ресурсосберегающие технологии благодаря менее затратным способам обработки почвы и использованию мно-
гооперационных комбинированных посевных машин приводят к значительной экономии материальных и трудовых затрат. Наибольшая экономия всех затрат может быть обеспечена при полном переходе хозяйств Среднего Поволжья на научно обоснованные ресурсосберегающие технологические комплексы возделывания зерновых, предусматривающие освоение специализированных севооборотов, минимальных способов обработки почвы и комбинированных посевных агрегатов, экономных и экологически безопасных систем удобрений и защиты растений.
При возделывании озимой пшеницы по чистому и занятому пару максимальные производственные затраты составляют по вспашке на 25.27 см, а мини-
Земледелие
мальные - без осенней механической обработки почвы (табл. 3). При этом затраты на ГСМ при «нулевой» обработке, по сравнению со вспашкой на 25.27 см, по чистому пару меньше в 2,7.. .2,8 раза, по занятому пару без учета парозанимающей культуры - в 1,9.2,0 раза, а по сравнению с рыхлением почвы на
10.12 см - они меньше соответственно в 2,0...2,1 и 1,4...1,9 раза.
Наименьшая себестоимость 1 т зерна (1,81.1,93 тыс. руб.), максимальный чистый доход с 1 га (3,27.4,16 тыс. руб.) с рентабельностью на уровне 66,1.78,6 % получены по чистому пару без осенней механической обработки почвы с азотными подкормками в дозе 30 кг/га д.в. в в фазу кущения-выхода растений в трубку или при дробном их примене-
Табл. 3
Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы в зависимости от предшественника, способа обработки почвы и уровня азотного питания растений, среднее за 2004.2006 гг
Способ обработки почвы Уровень азотного питания Чистый пар Занятый пар
производственные затраты на 1 га, тыс. руб. себестоимость 1 т зерна, тыс. руб. чистый доход с 1 га, тыс. руб. рента- бельность, % производственные затраты на 1 га, тыс. руб. себестоимость 1 т зерна, тыс. руб. чистый доход с 1 га, тыс. руб. рента- бельность, %
Вспашка на I 5,98 2,60 0,95 15,9 9,84* 6,69 3,25 33,0
25.27 см 5,46** 3,71 -1,05 -19,2
II 6,26 2,44 1,45 23,2 10.13 5,99 3,62 35,7
5,74 3,40 -0,67 -11,7
III 6,60 2,52 2,57 38,9 10,47 5,66 4,69 44,8
6,08 3,29 0,40 6,6
Рыхление на I 5,29 2,44 1,22 23,1 9,15 6,45 2,35 25,7
10. 12 см 4,77 3,36 -0,51 -10,7
II 5,57 2,31 1,66 29,8 9,44 5,89 2,60 27,5
5,05 3,16 -0,25 -4,9
III 5,91 2,33 2,95 49,9 10,47 6,12 2,77 26,5
6,08 3,56 -0,08 -1,3
Без осенней I 4,67 1,82 3,01 64,5 8,31 4,61 4,21 50,7
механичес- 4,28 2,38 1,12 26,2
кой обработ- II 4,95 1,81 3,27 66,1 8,61 4,26 4,57 53,1
4,58 2,27 1,48 32,3
III 5,29 1,93 4,16 78,6 8,95 4,01 5,98 66,8
4,92 2,21 2,89 58,7
Примечание: * - показатели экономической эффективности возделывания озимой пшеницы с учетом парозанимающей культуры; ** - показатели экономической эффективности возделывания озимой пшеницы без учета парозанимающей культуры
нии по 30 кг/га д.в. в ранневесенний период и под налив зерна.
Ресурсосберегающие технологии дают возможность уменьшать количество технологических операций, что ведет не только к снижению затрат на ГСМ, но и к экономии трудовых ресурсов. Анализ расчетов показал, что по чистому и занятому пару минимальные затраты труда на 1 га отмечены без осенней механической обработки почвы (3,01.4,16
и 3,98.5,63 чел. - час). По вспашке на
25.27 см и при рыхлении почвы на
10.12 см затраты труда на 1 га на 22,2.36,2 и 7,4.22,2 % выше, чем при «нулевой» обработке почвы. Наименьшая трудоемкость по изучаемым предшественникам отмечена без осенней механической обработки почвы и составляет 1,41.1,86 чел. - час. по чистому пару, и 2,21.2,52 чел. - час. - по занятому пару.
Выводы. Анализ
Т аким образом, в условиях лесостепи Среднего Поволжья максимальный урожай зерна озимой пшеницы сорта Малахит лучшего качества как в звене севооборота с чистым, так и с занятым паром можно получать без осенней механической обработки почвы в сочетании с подкормками азотом в дозе по 30 кг/га д.в. в фазу кущения-выхода растений в трубку и под налив зерна.
Литература
1. Корчагин В.А. Практическое руководство по ресурсосберегающим технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в степных районах Среднего Поволжья. - Самара, 1999. - С. 71.
2. Личко Н.М. Стандартизация и сертификация продукции растениеводства // Учебник. - М.: Юрайт-Издат, 2004. - 596 с.
3. ГОСТ 9353-90. Пшеница. Требования при заготовках и поставках - Взамен ГООСТ 9353-85; Введ. 28.09.90. - М.: Изд-во стандартов, 19990. - 14с.
