CC BY
123
УДК. 633.18.631.5(572.2)
СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОРТОВ УЗГЕНСКОГО РИСА
Х.Э. Смаилова, аспирант
Узгенский институт технологии и образования ОшТУ, Кыргызстан
Резюме. Исследованы закономерности влияния реакции почвы, содержания питательных веществ и гумуса на качественные характеристики риса. Установлено, что важным является сорт возделываемого риса.
Ключевые слова: рис, сорт, реакция почвы, гумус.
The resume. Laws of influence of reaction of soil are investigated, maintenances of nutrients and a humus on qualitative characteristics of fig. Is established that the grade of cultivated fig. is important
Keywords: rice, a grade, soil reaction, a humus.
Рис - уникальная сельскохозяйственная культура, возделываемая в зоне поливного земледелия: Китая, Индии, в странах юго-восточной Азии, Средней Азии, России, Австралии и Америки и др. Для 50% населения земли - это один из главных продуктов питания. Поэтому только 4% мирового объема производства риса идет на экспорт, тогда как мировой объем торговли пшеницей составляет около 18% её производства, хотя по объему мирового производства зерновых культур, на долю риса приходится 29%, пшенице 29%, кукурузы 30% и ячменя 7%. Китай и Индия производя 55% мирового объема производства риса, экспортируют всего лишь около 1 %, что свидетельствует о том, что при больших объёмах производства обеспечивают они в основном себя, а на долю экспорта у них остается очень мало. Такая же тенденция и в других странах мира, производящих рис.
Кроме того, в последние годы изменилась мировая конъюнктура по отношению к рису. Если в начале 2007 г стоимость тонны риса на мировом рынке балансировала в пределах 450-570$. Сегодня эта цифра составляет 1000-1200$. Только с декабря 2007г по апрель 2008г цена на рис выросла на 76%. А производимый у нас Узгенский рис стоит 1800 - 2000$ за тонну и спрос на него ежегодно увеличивается. Качественные и лечебные свойства Узгенского риса неоспоримы и высоко оценены в Японии на международной выставке по рису [1]. Много Узгенского риса вывозится в республики Средней Азии (и в особенности в Узбекистан), в Россию.
В Узгенском районе в основном возделываются местные сорта Арпашалы и его разновидности, полученные методом естественного отбора (Каракылтырык, Казым и др.), вегетационный период которых 90-110 дней. Также некоторые крестьянские хозяйства по собственной инициативе возделывают Узбекистанские сорта «Авангард», «Президент», «Аланга», «Мустакыл» и «Лазер» эти сорта высокоурожайные, но вегетационный период их составляет 140160 дней. И многие субъекты, возделывающие эти сорта в 2011 г из-за погодных условий (ранних заморозков в конце октября и в начале ноября) не успели убрать урожай. Кроме того, эти сорта, хотя высокоурожайные, но уступают по качественным показателям местным сортам [2].
В природе почва представляет основную часть среды для многих организмов. Особенно для высших растений, для которых обеспечивает необходимые питательные вещества и простор. Почва значительно участвует в процессе связывания атмосферной воды, регулирования ее стока и испарения. С точки зрения метаболического баланса и охраны окружающей среды очень важна способность почвы создать условия для деградации природных, многих синтетических веществ и отходов, с чем прямо связано их возвращение в кругооборот природы.
Узгенский рис возделывается на древних и современных руслах горных рек Яссы, Куршаб, Кара-Дарья, Заргер, Чангет в местах расположения лечебных грязей Чимбай и Кыймыл, Арал, Кара-Дарья, Мирза-аки и Яссы, где почвы сероземно - луговые и болотные, расположенные на высоте 1000-1600 метров над уровнем моря. Для этих почв характерно темно - серая окраска верхних горизонтов, заметно выраженный профиль. Темные сереземы по механическому составу относятся к пылевидным суглинкам. Содержание гумуса в них колеблется в пределах 3-4% и более, что свидетельствует о высоком плодородии по сравнению с темными серезами других зон рисоводства Кыргызстана. Часть рисовых плантаций находится на почвах обыкновенных сероземов Узгена, которые более плодородны, чем сероземы других районов, (где содержание гумуса в пределах 1,5 - 3,0 %). Концентрация азота в темных сероземах, составляет 0,39% в
верхних горизонтах и 0,19% в нижних. Карбонаты распределены неравномерно.
Содержание СО в верхних горизонтах равно -2-4%, а на глубине 60-100 см достигает 10-11%. Эти почвы имеют щелочную реакцию по всему профилю, Рh водной суспензии 8,3-8,7%. Поглощающий комплекс темных сероземов насыщен кальцием и магнием, причем на долю кальция приходится более 80%. Емкость поглощения равна 27 мг. экв на 100 гр почвы.
Постоянный ветер поднимает самый плодородный пылевидный верхний слой почвы богатый гумусом, который оседает на растительности в горах и после дождей смывается в реки. И с рек, где горная вода, насыщенная 88 элементами Менделеевской таблицы и стекающая с более чем 17 источников лечебных минеральных вод, в первую очередь поступает на плантации риса, где отстаивается, тем самым обогащает почву гумусом. Поэтому содержание Гумуса, питательных веществ и реакция почвы могут значительно отличаться в зоне возделывания риса. С целью изучения этих факторов нами были проведены специальные исследования.
Сбор образцов почвы и урожай риса производился со следующих зон возделывания риса в Узгенском районе.
1. Кароол (айыл округ Кароол), сорт риса «Кара-кылтырык».
2. Джог-Алма (айыл округ Дон-Булак, сорт «Лазер»).
3. НКВД (айыл округ Жылалды), сорт «Казим».
4. Дубитель (айыл округ Жылалды), сорт «Лазер».
5. МТФ (айыл округ Шоро-Башат), сорт «Казим».
6. На 4 участках (айыл округа Шоро-Башат), (Юг, восток, юго-восток и запад), сорт «Арпа-шалы» (Ак-урук).
7. «Кыймыл» (айыл округ Шоро-Башат), сорт «Арпа-шалы» (Ак-урук).
Метеорологические условия:
- средняя годовая температура 11°С;
- самая низкая средняя суточная температура в январе (-3,7°С)
- самая высокая средняя суточная температура в июле, 23,8 °С;
- сумма эффективных температур 3500-4000°С;
- 210 дней без заморозков, с последним морозом во второй декаде октября;
- самые высокие осадки в марте, апреле и самые низкие в июле, августе, сентябре;
- среднегодовое количество осадков составляет 584мм, с колебанием от 584 до 700мм.
Методика исследований
Образцы почвы вышеперечисленных 7 участков (зон) после осушения и очистки от примесей смолоты и определено содержание гумуса, питательных веществ в почве (С, N, Р, К, Са и Mg) и реакции почвы Са, Mg, Р, К и Р^ которые определялись на экстрагентах Mehlich III.
- Са и Mg определялись с помощью AAS;
- К с помощью AES;
- Р спектрометрический;
- Общий N и органический углерод методом Дюма;
- содержание гумуса рассчитывалось с коэффициентом 1,725 Вельте;
- сухое вещество было определено анализатором влажности в автоматическом режиме.
Исследования образцов почв по определению содержания в них гумуса, питательных
веществ и реакции почвы, а также качественных характеристик и технологических параметров сортов риса, возделываемых в Узгенском районе, в зависимости от зоны возделывания выполнены в научно-исследовательском институте растениеводства «Piestany» (республика Словакия).
Содержание белка определяли в гомогенизированном образце зерна риса во внутренней и во внешней части так называемой мякине /шелухе/ в «отрубях» Дюма методом с пересчетом коэффициента 6,25 по американскому стантарту АОАС (http://www. org/).
Сырая клетчатка была определена в соответствии с методом Henneberg и Stohmanna в рисовой шелухе.
Таблица 1 - Реакция почвы (РЬ), содержание питательных веществ, гумуса и их влияние на качественные показатели сортов риса, возделываемых в Узгенском районе
Зона, округ Сорта риса Реакция почвы Содержание питательных веществ в почве Гумус, % Качественные характеристики
Азот % Фосфор, мг/кг Калий, мг/кг Кальций, мг/кг Магний, мг/кг Белок, % Белок отруби, % Клетчатка, Волокно отруби, %
Кароол, Кароол Кара-Кылтырык 7,69 0,127 6,78 118 7144 339 2,557 12,35 9,64 21,99
Джог-Алма, Дон-Булак Лазер 7,68 0,083 12,5 61 5211 237 2,276 9,41 6,9 21,64
НКВД, Жылалды Казым 7,74 0,236 5,52 147 6222 451 2,97 12,65 9,37 19,89
Дубитель, Жылалды Лазер 7,60 0,095 15,2 135 11828 548 6,647 7,84 6,2 19,46
МТФ, Шоро-Башат Казим 7,92 0,206 6,14 167 11640 773 3,461 10,8 7,59 20,07
юг восток юго-восток запад Шоро-Башат Арпа-шалы (ак урук) 7,82 0,13 5,27 148 12012 938 8,005 10,2 8,06 20,39
7,86 0,196 10,8 126 12746 681 5,238 10,2 7,90 20,39
7,85 0,274 26,1 146 19742 1100 5,689 10,53 8,12 22,58
7,92 0,197 2,28 173 22531 1038 5,248 10,44 8,29 22,02
Кыймыл, Шоро-Башат Арпа-шалы (ак урук) 8,02 0,192 2,0 114 32677 1442 5,199 10,58 8,09 22,16
Результаты исследований приведены в таблице 1, из которой можно констатировать нижеследующее.
Реакция почвы (РЬ). Одним из наиболее важных качеств почвы является ее РЬ. Реакция почвы существенно влияет на свойства почвы и является одним из наиболее важных параметров плодородия. Она вступает во многие почвообразовательные процессы и влияет на растворимость многих веществ, на наличие питательных веществ, биохимические реакции, структуру почвы, т.е. практически на все её свойства. В результате наших исследований в образцах почвы с различных зон возделывания Узгенского риса реакция почвы составляет от 7,6 до 8.02 РЬ. Обменная реакция почв кроме свободных Н+ и ОН - ионов определяется содержанием Н и А13+ ионов адсарбированных почвенным коллоидным комплексом, которые выделяются в почвенном растворе под действием гидролитически нейтральных солей. Оценка (РЬ) почвы классифицируется с помощью увеличенной шкалы .
Согласно квалификационной оценки реакции почвы (РЬ) по увеличенной шкале почвы, возделываемые под Узгенский рис, характеризуется как слегка щелочные (слегка алкалические) от 7,6 до 7,74 РЬ, это участки Дубитель, Джог-Алма, Кароол, НКВД и средне-щелочные (средне-алкалические) от 7,82 до 8,02 РЬ это участки Шоро-Башат-юг, Шоро-Башат юго-восток, МФТ, Шоро-Башат-запад и Кыймыл.
Азот. Содержание азота обыкновенно не определяется в анализах почв, потому что азот является очень мобильным элементом в почве. Он очень подвижный элемент, циркулирующий между атмосферой, биосферой. Анализ питательных веществ, в частности азота (рис.3) в различных зонах рисосеяния Узгенского района показал, что его содержание колеблется от 0,083 (Джог-Алма, до 0,274% Шоро-Башат-юг). В основных типах почв Словакии среднее значения общего азота от 0.11 до 0,23%.
По содержанию общего азота почвы рисосеяния Узгенского района можно разделить на 3 группы. В первую группу входят Джог -Алма (айыл округ Дон-булак, Дубитель (айыл округ Жылалды),Кароол (айыл округ Кароол) и Шоро-Башат-юг (айыл округ Шоро-Башат) с содержанием азота от 0,083 до 0,130%. Почвы этих участков темные сероземы. Во вторую группу входят Кыймыл (айыл округ Шоро-Башат), Шоро-Башат-восток (айыл округ Шоро-Башат), Шоро-Башат-запад (айыл округ Шоро-Башат) и МТФ (айыл округ Шоро-Башат) с содержанием в почве общего азота от 0,192 до 0,206%. В третью группу входят участки НКВД (айыл округ Жылалды) и Шоро-башат-восток с содержанием в почве общего азота от 0,236 до 0,274% эти два участка граничат между собой, хотя расположены в разных айыл округах.
Фосфор. Фосфор является вторым после азота питательным веществом по значению. От его
количества и доступности в почве существенно зависит рост и продуктивность растений. Наличие фосфора является важным условием для роста и функции клетки всех организмов.
В проанализированных пробах самым низким было содержание 2 мг\кг сухого вещества (Кыймыл) и очень высоким 26,1 мг\кг сухого вещества (Шоро-Башат-юго-восток). Его содержание было очень вариабельным в зависимости от местоположения. Кислые и щелочные почвы характеризуются снижением доступности фосфора. Большинство доступного фосфора для растений находится в почвах с реакцией около 6-7.
Калий. Калий после азота и фосфора является третьим по значимости питательным элементом и из этих элементов калий имеет весьма особое положение. Общее содержание калия в почве колеблется от 0,2 до 3,3%, и в первую очередь определяется качеством почвообразующего субстрата. Меньше калия содержат высоко выветренные (старые) или песчаные почвы, которые состоят в основном из кварца (0,15 до 0,30%). Также малое содержание калия типично для органических почв. Очень низкое содержание калия было Джог-Алма (61 мг\кг сухого вещества) и высокое содержание в Шоро-Башат-запад (173мг\кг).
Кальций. Кальций является незаменимым веществом для всех организмов. В растения он поступает в форме двухвалентных катионов Са2+.Кальций содержится в почве как двухвалентный катион почвенного раствора или обменный ион в составе почвенного поглощающего комплекса. Общее содержание кальция в почве значительно колеблется и в зависимости от типа почвы достигает от 0,15 до 6,00 и более процентов.
Очень высокое содержание кальция (32677 мг\кг сухого вещества) было на участке Кыймыл (айыл округ Шоро-Башат) и низкое (5211 мг\кг сухого вещества) в Джог-Алма (айыл округ Дон-Булак).
Магний. Магний, как и кальций, необходим для всех живых организмов и его содержание, как и кальция, было низкое в уч. Джог-Алма (237 мг/кг сухого вещества) айыл округ Дон-Булак и высокое в уч.Кыймыл (1442мг/кг сухого вещества), а/о Шоро-Башат.
Гумус. Органическое вещество почв является основной частью земли. Гумус является сложным, динамичным комплексом органических соединений, которые образуются при разложении и гумификации органических веществ впочве. Гумифицированное органическое вещество почвы является одним из основных факторов, определяющих физические, химические и биологические свойства почвы. Оно влияет на формирование урожая, играет роль в гигиене почвы (иммобилизация тяжелых металлов и органических загрязнителей), и заносится в почву совместно с внесением минеральных удобрений.
По результатам исследования содержание гумуса, было низкое на участке Джог-Алма (айыл округ Дон-Булак) 2,276% и очень высокое на участке Шоро-Башат-юг (айыл округ Шоро-Башат) 8,005%. При оценке других участков обнаружилось, что в зоне окрестности айыл округа Шоро-Башат почвы очень сильно гумусовые, т.е. с высоким содержанием гумуса. Это Кыймыл (5,199%), Шоро-Башат-восток (5,238), Шоро-Башат-запад (5,248%). Шоро-Башат-юго-восток (5,689%) и Шоро-Башат-юг (8,005%), а также граничащий с айыл округом Шоро-Башат участок Дубитель (6,647%) айыл округа Жылалды. И зоны с низким содержанием гумуса в почве Джог-Алма (2,276%о) айыл округ Дон-Булак, Кароол (2,557%) айыл округ/Кароол, НКВД (2,970) айыл округ Жылалды и МТФ (3,461%) айыл округ Шоро-Башат. Здесь особо следует отметить, что два участка, двух айыл округов Жылалды и Шоро-Башат, граничащих между собой, содержат высокое количество гумуса, это Дубитель (6,647%) и Шоро-Башат-юг (8,005%).
Состав, свойства риса и побочных продуктов, получаемых при шелушении, зависит от сорта, природно-климатических и почвенных условий выращивания. Обычно считают, что шелушеный рис влажностью 12% содержит 8% белка [3]. Содержание некрахмаленых компонентов белка, жира, клетчатки, золы пектазонов и лигина в наружных снопах шелушеного риса выше, чем в крахмалистом эндосперме.
Белок (азотистые соединения) - второй после крахмала крупный компонент шелушеного риса. В шелушеном рисе после удаления зародышей фракция наружной отрубной оболочки (6% массы) содержит 11% общего белка зерна [4]. Согласно расчетам, белок распределяется следующим образом: в отрубях 14% (в зародыше 6%), в рисе 83%. Чем выше содержание белка, тем равномернее распределяется он в зерне [5].
В оцениваемых образцах риса (табл.1) из Узгенского района среднее содержание белка было 10,5 % в гомогенизированной части эндосперма риса и в контрольных образцах из торговой сети в Словаки было содержание белка 8,25%. Очень высокое содержание белка находилось в образцах из участка НКВД - сорт риса Казим (12,65%), Кара-Кылтырык (12,35%) и хорошее содержание
белка имели образцы из местного сорта Арпа-шалы (Ак урук) от 10,20 до 10,58% из разных зон возделывания. Следует отменить, что сорта Узгенского риса Арпа - шалы (Ак урук), Казим, Кара-Кылтырык содержат от 10,25% до 12,65% белка в различных зонах возделывания, почвы которых отличаются по содержанию гумуса, питательных веществ и реакций почвы. Узбекистанский сорт Лазер содержит белка от 7,84 а/о Жылалды до 9,41 % (а/о Дон-булак) в зависимости от зоны возделывания. А сорта из Словакии от 7,38 до 9,28 %.
Рисовые отруби являются побочными продуктами, образующимися из верхнего слоя зерновки шелушеного риса в процессе его шлифования. Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) ООН предложила для рисовых отрубей следующее определение: побочный продукт производства шлифованого риса-крупы, состоящий из наружных отрубянистых слоев зерновки с частью зародыша [7]. Отруби составляют 5-9 % массы шлифованного риса (обычно 8-9 %). В странах, где нормируется или ограничивается степень шлифования риса, отруби составляют 5-6%. Проблему получения высокобелковых пищевых продуктов из рисовых отрубей можно решать путем извлечения белка из обезжиренных отрубей. Чей и Хьюстон [6] установили, что до 80% белка, содержащегося в отрубях, может быть экстрагировано при помощи раствора едкого натра.
Проведенные нами исследования (табл. 1) свидетельствуют об отсутствии закономерности влияние реакции почвы (Р^, содержания питательных веществ и гумуса на качественные характеристики риса. Важным в данном случае оказывает сорт возделываемого риса. Высокоурожайный Узбекистанский сорт Лазер в условиях возделывания в Узгенском районе, по качественным показателям (содержанию белков) значительно уступает местным сортам Кара-Кылтырык, Казим и Арпа-шалы (Ак урук). Сорт из Узбекистана при одной и той же технологии возделывание содержит белка (7,84-9,4%), тогда как местные сорта содержат (от 10,2 до 12,65%). Эти данные еще раз свидетельствуют о высоких качественных достоинствах местных сортов, возделываемых в Узгенском районе.
Результаты исследований влияния реакции почвы, содержания питательных веществ, гумуса и их влияние на качественные показатели сортов риса, возделываемых в Узгенском районе, позволяют сделать следующие выводы:
1. Реакция почвы (Р^ в зоне возделывания риса Узгенского района является как слегка щелочные от 7,6 до 7,74 Рh и средне - щелочные от 7,82 до 8,02 Р^ (а/о Шоро-Башат).
2. Содержание питательных веществ (N,P,K, Ca, Mg) в почвах, используемых под посевы риса, колеблется в широких пределах в зависимости от зоны и участков (N) в 3,3 раза; (Р) в 13; (К) в 2,8; (Са) в 6,27; и (Mg) в 6,08 раза.
3. По содержанию гумуса: низкое было 2,76%) (а/о Дон-булак) и очень высокое 8,005%) (а/о Шоро-Башат), почвы а/о Шоро-Башат содержат гумуса от 5,199 до 8,005%.
4. Местные сорта Арпа-шалы (Ак урук), Казим и Кара-Кылтырык по качественным показателям намного превосходят другие сорта (содержание белков у местных сортов от 10,2 до 12,65%).
5. В целях сохранения биоразнобразия, культурного наследия и увеличения доли рынка необходимо выращивание оригинальных местных сортов Арпа-шалы (Ак урук), Казим и Кара-Кылтырык.
6. Учитывая то, что в Государственном реестре по сорто - размещению КР отсутствует информация о рисе, необходимо дальнейшие исследования проводить по этим трем сортам Арпа-шалы (Ак урук), Казим и Кара-Кылтырык.
Список литература. 1. Насыров М. «Кыргызстанда куручтун келечеги кец», Бишкек: //Агровести, №4(19) 24.03.2010. -СП.
2. Смаилов Э.А., Самиева Ж.Т., Смаилова Х.А. Рис уникальная культура. - Бишкек, 2011. - 132с.
3. Рис и его качество. (Под редакцией и с предисловием д.т.н. Е.П. Козьминой) - М.: Колос, 1976. - 399с.
4. Prima E, Casas A., Earner S. Factores de calidad del arroz IV. Distribution del nitrogeno en el endospermo. Rev. Agroguim. Technol. Alimentos 3:22 (1963).
5. Cadamprang Gloria В., Gruz Lourdes U., Espiritu S.G. Studies on the extraction and composition of rice proteins. Gereal Chem.43 143 (1966).
6. Chen Lora, Houston D.F. Solubisation and recovery of protein from defatted rice bran Cereal Chem. 47:72 (1970).
l. Grist D.H. Rice 3rd ed. Longman. Green and Co: London (1959).
