CC BY
96
УДК 633.13:631.531.02
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ГОЛОЗЕРНОГО
ОВСА
Г.А. БАТАЛОВА, член-корреспондентРоссельхозакадемии, зам. директора
Е.Н. ВОЛОГЖАНИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник
НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. Основные характеристики качества зерна голозерного овса - натурная масса, содержание сырого протеина (белка) и жира. Высоконатурное зерно получено при посеве по пласту клевера лугового (662.670г/л). Наибольшие средние величины этого показателя (669 и 672 г/л) у сортов Вятский и Тюменский голозерный отмечены при нормах высева 8 и 6 млн всхожих семян/га соответственно. Достоверно наименьший уровень развития признака наблюдали в посевах по озимой ржи (642... 652г/л). Снижение нормы высевадо 5.4 млн. всхожих зёрен/га вызвало уменьшение натурной массы и повышение массы 1000 зёрен при посеве по всем предшественникам (клевер, чистый пар, озимая рожь). Масса 1000 зерен с посевов по озимой ржи при норме высева 5.4 млн. всхожих зёрен/га составила 27,3 г, 7.8 млн - 26,2.26,1 г. Сочетание высокой массы 1000 зерен и натуры наблюдали при норме высева 6 млн всхожих семян/ га: по предшественнику клевер - 27,4 г и 670 г/л, чистый пар -26,4 г и 654 г/л соответственно. Наибольшее содержание белка (14,11.15,22 %) и жира (4,94. 5,30 %) в зерне получено по клеверу. С повышением дозы азота в подкормку наблюдали увеличение содержания белка в зерне, повышение натуры и массы 1000 зёрен. Наибольшее среднее содержание белка отмечено при дозах N45 - 14,32 % и N0 - 15,00 %. Значимое увеличение количества белка, относительно контроля (без подкормки), наблюдали в варианте NfS0 у сорта Вятский на 1,80 %, Тюменский голозёрный - на 1,51 %. Увеличение дозы подкормки до N45 и NfS0 вызвало снижения содержания жира в зерне сорта Вятский на 1,31 и 1,13% соответственно, Тюменский голозёрный при внесении N30, N45 и NfS0 - на 1,11, 1,29 и 1,43 %.
Ключевые слов а: голозерный овес, качество зерна, белок, жир, натура, масса 1000 зерен, предшественник, норма высева, подкормка азотом.
Голозерный овес - это новая культура в земледелии России. Он имеет большое значение для повышения качества продуктов питания и кормов, расширения возможностей использования овса. Крупа и хлопья из голозерного овса отличаются более высокими вкусовыми свойствами, а выход готовой продукции достигает 88...89 % (против 48...54 % - у пленчатого). Кроме того, голозёрный овес характеризуется более высоким содержанием белка (14,3.19,5 %) и жира (7.8,8 %), содержит меньше сырой клетчатки в зерне и превосходит пленчатый по количеству безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Усиливающийся интерес к голозерному овсу как к продовольственной культуре обусловлен также высоким качеством масла и антиаллергическими свойствами [1].
Концентрированный корм из голозерного овса отличается высокой питательностью и энергетической ценностью. Его использование дает возможность сократить расход сои при откорме поросят на 20 % и одновременно увеличить денежный доход на 1 кг прироста живой массы на 3,0...3,5 %. Включение голозерного овца в рационы кур позволяет заменить часть зерна кукурузы и пшеницы, повышает их яйценоскость. Дополнительная прибыль в расчете на 1000 гол. достигает 250 долл. США [2].
Сегодня в России допущены к возделыванию пять сортов голозерного овса, из них только сорта
Тюменский голозерный и Вятский рекомендованы для европейской территории страны. К сожалению, распространение этой культуры идет медленно, что связано, с одной стороны, с недостаточной селекционной работой, с другой, с ее слабой изученностью в технологическом плане [3].
Голозерные формы посевного овса более требовательны к условиям возделывания и хранения [4]. На сегодняшний день для различных почвенноклиматических зон разработаны сортовые технологии возделывания пленчатого овса [5, 6], однако вопрос производства голозерного овса высокого качества остается открытым.
Цель наших исследований - определить эффективные технологические приёмы возделывания голозёрного овса, обеспечивающие формирование зерна высокого качества.
Условия, материал и методы. Изучение влияния предшественников, норм высева и подкормки азотом на качество голозерного овса проводили на опытном поле НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии в 2007-2009 гг. Экспериментальный материал -включенные в Госреестр РФ сорта Вятский (НИИСХ Северо-Востока) и Тюменский голозёрный (НИИСХ Северного Зауралья).
Полевые опыты закладывали по схеме рендоми-зированного блока в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки 10 м2. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая на элювии пермских глин. Предшественник - клевер луговой I года пользования, чистый пар, озимая рожь. Норма высева - 4; 5; 6; 7; 8 млн всхожих семян на 1 га. Подкормки азотом проводили в фазе кущения по предшественнику озимая рожь при норме высева 7 млн всхожих семян на 1 га.
Наблюдения, оценки и учеты выполняли в соответствии с методикой [7], статистическую обработку данных - с использованием компьютерной программы AGROS 2.07. и пакета прикладных программ Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение. Важный элемент структуры урожая овса, определяющий его качество, - масса 1000 зерен [8]. Наряду с натурой, она характеризует технологические свойства и влияет на биохимические показатели зерна. Достоверное увеличение массы 1000 зерен при норме высева 4.6 млн всхожих семян на 1 га (см. табл.) отмечали по всем предшественникам. Наименьший уровень развития признака зафиксирован в вариантах с нормой высева 8 млн всхожих семян на 1 га. Более крупным зерном отличался сорт Вятский (26,0.28,3 г). Масса 1000 зерен овса Тюменский голозерный варьировала от 24,5 до 27,0 г.
По данным [9], технологические качества зерна улучшаются при более низких нормах высева, в из-реженных посевах. В наших исследованиях при посеве по предшественнику озимая рожь в варианте с нормой высева 4 млн всхожих семян на 1 га наблюдали значимое снижение натуры. Наиболее высоконатурное зерно, как в среднем по опыту (662.670 г/л), так и по сортам получено при посеве по клеверу луговому.
Таблица. Влияние предшественника и норм высева на технологические
свойства голозёрного овса (среднее за 2007-2009 гг.)
Сорт (А) Вариант (В)1 Предшественник (С)
клевер чистый пар озимая рожь
натурная масса, г/л масса 1000 зерен, г натурная масса, г/л масса 1000 зерен, г натурная масса, г/л масса 1000 зерен, г
Вятский 1 664 27,5* 653 28,0* 644* 28,1*
2 664 28,1* 654 27,6* 649 28,2*
3 668 28,3* 657 27,3* 654 27,9*
4 (К) 667 26,6 656 26,2 654 26,8
5 669 26,2 658 26,0 652 26,5
Тюменский 1 661 26,8* 648 25,8* 640* 26,5*
голозёрный 2 667 27,0* 653 25,5* 647 26,3*
3 672 26,6* 651 25,6* 644 26,7*
4 (К) 668 25,6 651 25,0 649 25,6
5 668 25,8 658 24,5* 649 25,6
Среднее 1 662 27,2 651 26,9 642 27,3
2 665 27,6 654 26,6 648 27,2
3 670 27,4 654 26,4 649 27,3
4 (К) 668 26,1 654 25,6 652 26,2
5 668 26,0 658 25,2 651 26,1
НСР (А) 6 0,3 6 0,3 6 0,3
НСР (В) 9 0,5 9 0,5 9 0,5
НСР (С) 7 0,4 7 0,4 7 0,4
НСР (АВС) 22 1,1 22 1,1 22 1,1
1Примечание: 1 - норма высева 4 млн всхожих зёрен на 1 га; 2 - 5 млн всхожих зёрен на 1 га; 3 - 6 млн всхожих зёрен на 1 га; 4 (К) - контроль - 7 млн всхожих зёрен на 1 га; 5 - 8 млн всхожих зёрен на 1 га; * - отклонения от контроля достоверны при р<0,05.
Самые высокие средние показатели у сорта Вятский (669 г/л) отмечены при норме высева 8 млн всхожих семян/га, Тюменский голозерный (672 г/л) - 6 млн шт./га. Достоверно наименьший уровень развития признака наблюдали в разрезе сортов и вариантов при посеве по зерновому предшественнику (озимая рожь). Аналогичная тенденция зафиксирована по годам исследований.
Мы установили достоверное отрицательное влияние на натурную массу количества осадков в период «вымётывание - восковая спелость» - г = -0,80; г = -0,68; г = -0,66 и температуры - г = -0,84; г = -0,52; г = -0,45 при посеве соответственно по клеверу, чистому пару и озимой ржи. Кроме того, существует значимая положительная связь между массой 1000 зёрен и количеством осадков в период «выход в трубку - вымётывание» - г = 0,63; г = 0,64; г= 0,54 и отрицательная с их суммой в период «вымётывание - восковая спелость» - г = -0,72; г = -0,58; г = -0,57 соответственно по перечисленным предшественникам, а также с температурным режимом периода «вымётывание - восковая спелость» - г = -0,60; г = -0,63; г = -0,52.
Полученные в исследованиях результаты совпадают с мнением о том, что путем подбора элементов технологии возделывания можно снижать отрицательное влияние погодных факторов на качество зерна [10]. Наибольшее количество белка в зерне (14,11...15,22 %) было отмечено по клеверу, а наименьшее - по чистому пару (от 13,18 % при норме высева 8 млн шт./га до 13,90 - при 6 млн).
Более ценным качеством отличалась продукция сорта Вятский. Среднее содержание белка в его зерне по предшественнику клевер луговой составило 14,99 %, или на 0,25 % больше, чем у Тюменского голозёрного. Аналогичные результаты получены по предшественнику чистый пар, где превышение составило 0,28 % при содержании белка у овса Вятский - 13,78 %. По озимой ржи средняя величина этого показателя у сорта Вятский составила 14,03 %, Тюменский голозёрный - 13,85 %.
На концентрацию белка в зерне значительное влияние оказали климатические условия в период вегетации. Установлена достоверная отрицательная корреляция между ее величиной и количеством осадков в период «вымётывание - восковая спелость» (г = -0,78) и положительная с температурой в это же время (г = 0,83).
Изменение содержания жира имело сортовую специфику. У овса Вятский при посеве по пласту клевера оно варьировало от 4,99 % (4 млн всхожих семян/га) до 6,12 % (7 млн), Тюменский голозёрный - от 4,43 % (4 млн всхожих семян/га) до 4,99 % (8 млн). В среднем по сортам наименьшая величина этого показателя отмечена в варианте с нормой высева 4 млн всхожих семян/га - 4,94 %. Такая закономерность сохранялась для предшественников чистый пар и озимая рожь.
Крупное зерно содержало значительно больше жира - г = 0,72; г = 0,73; г = 0,68 соответственно при посеве по клеверу, чистому пару, озимой ржи. Обнаружена взаимосвязь между количеством жира в зерне и суммой осадков положительная в межфазный период «выход в трубку - вымётывание» (г = 0,63), отрицательная - в период «вымётывание - восковая спелость» (г = -0,79). Кроме того, отрицательная зависимость установлена с температурой в период «вымётывание -восковая спелость» (г = -0,60).
По имеющимся сведениям [11], при увеличении количества липидов в зерне овса содержание белка в нём остаётся неизменным. В исследованиях 2007-2009 гг. при посеве по клеверу мы установили положительную достоверную зависимость между количеством белка и жира в зерне (г=0,57), по озимой ржи - отрицательную (г=-0,64).
В комплексе мероприятий, направленных на увеличение продуктивности растений и качества урожая, особое место занимает азотная подкормка.
Рисунок. Влияние подкормки азотом на содержания белка и жира в зерне голозерного овса (среднее за 20072009 гг.). В - Вятский, Т - Тюменский голозерный, Ср. -среднее по сортам; К - контроль без подкормки: ■ - К;
□ - ^0; П - ^5; ^ - ^
В целом по мере увеличения дозы подкормки азотом происходил рост содержания сырого белка в зерне голозёрного овса (см. рисунок). Наибольшая средняя по опыту величина этого показателя отмечена при дозах - 14,32 % и - 15,00 %. Аналогичная тенденция прослеживалась по годам исследований. В 2007 г. содержание белка на фоне избыточного увлажнения в период «вымётывание - восковая спелость» варьировало от 14,38 % (контроль) до 15,65 % ^60), в условиях недостаточного увлажнения и повышенных температур в этот период в 2008 г. - от 13,72 % до 14,88 %, в 2009 г. при избыточном увлажнении и низкой температуре -от 11,94 до 14,48 % соответственно. Самое значимое увеличение количества белка относительно контроля отмечено в варианте с подкормкой на 1,80 % у сорта
Вятский и на 1,51 % у Тюменского голозёрного.
Из литературных источников известно, что на накопление масла (жира) в зерне зависит от генотипа и условий выращивания [12, 13]. В наших исследованиях наибольшее его содержание в среднем по сортам наблюдали в варианте без подкормки (контроль) - от 4,20 % в 2007 г. до 5,92 % в 2008 г. При лучшей вла-гообеспеченности в период формирования и налива зерна в 2009 г. количество жира у изученных сортов варьировало от 4,88 % в варианте с до 5,26 % в контроле. Увеличение дозы азота до и привело
к достоверному снижению содержания жира в зерне у сорта Вятский на 1,31 и 1,13% соответственно, у овса Тюменский голозёрный оно уменьшалось в вариантах с К,п, N.. и на 1,11, 1,29 и 1,43 %.
30 45 60 ’ ’ ’ ’
Мы установили слабую положительную связь в паре признаков «масса 1000 зёрен - содержание жира в зерне» (г = 0,43) и достоверную отрицательную между содержанием жира и белка в зерне (г = -0,59).
Во всех вариантах опыта, включая контроль, растения сформировали зерно с натурой более 650 г/л. Самая высокая средняя по сортам величина этого показателя отмечена в вариантах подкормки и
- 664 г/л. У более крупнозёрного сорта Вятский отмечено достоверное увеличение массы 1000 зёрен с 27,2 г в контроле (без подкормки) до 28,0 г при внесении азота в дозе и 28,6 г - при ^0. Аналогичные результаты получены для овса сорта Тюменский голозёрный.
Выводы. Таким образом, для производства зерна голозёрного овса с более высокими показателями качества его следует высевать нормой 5 и 6 млн всхожих зёрен на 1 га. Наибольшее количество белка и жира в зерне формируется при посеве по пласту клевера (14,11.15,22 % и 4,94.5,30 % соответственно). Снижение нормы высева приводит к уменьшению натурной массы и повышению массы 1000 зёрен при посеве по всем предшественникам. Азотная подкормка в фазе кущения по зерновому предшественнику (озимая рожь) способствует улучшению технологических и биохимических качеств зерна голозёрного овса. При этом с повышением дозы азота увеличивается содержание белка в зерне, улучшаются показатели натуры и массы 1000 зёрен. Более отзывчив на внесение удобрений в подкормку сорт Вятский.
Литература.
1. Баталова Г.А., Лисицын Е.М., Русакова И.И. Биология и генетика овса. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2008. -456 с.
2. Халецкий С.П., Сорока С.В., Ковтун В.М., Сорока Л.И. и др. Технология получения высокой урожайности овса // Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: Сб. науч. мат. - Минск: ИВЦ Минфина, 2007. - 158-164 с.
3. Баталова Г.А. Использование овса и продуктов его переработки в питании, народной медицине и косметике. - Киров, 2004. - 100 с.
4. Лоскутов И.Г. Разнообразие голозёрных форм ячменя и овса и его использование в селекции // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. - 2009. - Т. 166. - С. 173-177.
5. Усанова З.И., Рыбальченко С.Б. Влияние норм высева на формирование урожайности сортов овса на разных фонах минерального питания // Главный агроном. - 2006. - № 12. - С. 27-29.
6. Тостаева А.Г., Ерёмина Т.А. Сортовая технология возделывания овса //Зерновое хозяйство. 2002. № 8. С. 13-14.
7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - Вып. первый. - 1985. - 270 с.
8. Couvreur F. Formation du rendement d' un ble et resones climatigues// Progressives Agricales. - 1985. - № 95. - Р. 11-15.
9. Коданев И.М. Повышение качества зерна. - М: Колос, 1976. - 304 с.
10. Разумовский А.Г., Плеханова Л.В. Качество зерновых культур и пути его повышения в Восточной Сибири / Под ред.
Н.А. Сурина. - Новосибирск, 2005. - 176 с.
11. Moudry J. The quality of naked oat // Cereals for human health and preventive nutrition. - Session II. - 1998. - P. 91-95.
12. Brown C.M., Craddock J.C. Oil content and groat weight of entries in the world oat collection // Crop Sci. - 1972. - V. 12. -N. 4. - P. 514-515.
13. Saastamoinen H., Kumpulainen J., Nummela S. Genetic and environmental variation in oil content and fatty acid composition of oats // Cereal Chem. - 1989. - V. 66. - P. 296-300.
INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL METHODS OF CULTIVATION ON FORMING OF QUALITY
OF NAKED OATS GRAIN
G.A. Batalova, E.N. Vologzhanina
Summary. The grain-unit, contents of a crude protein and fat are characteristics of quality of naked oats grain. High values of grain-unit have been received at sowing on a layer of a meadow clover (662-670 g/l). The maximum average indexes of 669 g/l and 672 g/l had varieties Vjatsky and Tyumen golozerny at seeding rates of 8 and 6 million germinated seeds per hectare accordingly. Significantly least level of development of a parameter observed at sowing on a winter rye (642-652 g/l). Decrease in seeding rates to 5-4 million germinated seeds per hectare has caused reduction of grain-unit and increase of 1000 grains mass at sowing on all predecessors (a clover, pure fallow, a winter rye). The 1000 grains mass from crops of a winter rye at seeding rate of 5-4 million seeds per hectare has made 27.3 g, at 7-8 million seeds per hectare - of 26.2-26.1 g. the Combination of high values of 1000 grains mass and grain-unit observed at seeding rate of 6 million seeds per hectare. For example, it was 27.4 g and 670 g/l on a clover; 26.4 g and 654 g/l on pure fallow accordingly. The greatest content of protein (14.11-15.22 %) and fat (4.94-5.30 %) in grain has been received on a clover as a predecessor. Increase of protein content in grain, increase of grain-unit and 1000 grains mass was observed with increase of a dose of nitrogen in top dressing. The greatest average content of protein was at doses N45 - 14.32 % and N60 - 15.00 %. Significant increase in protein content, in comparing with control (without top dressing), was observed in variant N60 on 1.80% for variety Vjatsky, and on
1.51% - for variety Tyumen golozerny. The increase in top dressing norm to N45 and N60 has caused decrease in the fat content in grain for Vjatsky on 1.31 and 1.13%; for Tyumen golozerny at N30, N45, N60 on 1.11%; 1.29%; and 1.43% accordingly.
Key words: naked oats, grain quality, protein, fat, grain-unit, 1000 grain mass, predecessor, sowing rate, nitrogen top-dressing.
