CC BY
1
ИЗВЕСТИЯ ВЕЛИКОЛУКСКОИ ГСХА
2024 № 3
Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2024. - N 3. -С. 48-54. - ISSN 2308-8583.
Proceedings of the State Agricultural Academy of Velikie Luki. 2024;(3):48-54. ISSN 2308-8583.
Научная статья УДК 631.816.1:633.11.5 EDN QECCQA
Влияние минеральных удобрений и норм высева на урожайность, химический состав зерна и соломы пшеницы
полбы сорта «Псковитянка»
Андрей Андреевич Кузьмин1, Алексей Михайлович Мазин2
1 2 Федеральный научный центр лубяных культур, Тверь, Россия
2 a. mazin. p sk@fnclk. ru
Аннотация. В статье представлены исследования по влиянию минеральных удобрений и норм высева на урожайность зерна пшеницы полбы сорта «Псковитянка», химический состав зерна, соломы и сбор сырого протеина с урожаем. Цель нашей работы - изучить основные элементы технологии возделывания пшеницы полбы в условиях Северо-Западного региона РФ. Исследования по изучению норм высева и оптимального уровня минерального питания проводились на опытном поле лаборатории агротехнологий ОП Псковский НИИСХ ФГБНУ ФНЦ ЛК в 2019-2023 гг. В опыте изучали дозы минеральных удобрений: контроль (без удобрений); N60P60K60; N90P90K90 и нормы высева - 5 и 6 млн всхожих семян на гектар. Урожайность зерна полбы сорта «Псковитянка» в среднем за годы проведенных исследований составляла от 1,88 до 2,30 т/га. Применение минеральных удобрений при повышенной дозе увеличило урожайность зерна на 16-19%. Каждое последующее увеличение доз внесения азотных, фосфорных и калийных удобрений способствовало увеличению основных элементов минерального питания в растительных образцах полбы. В пересчете урожая зерна полбы с учетом процентного содержания сырого протеина установлено, что внесение N60P60K60 под посев 5 и 6 млн шт. всхожих семян на гектар позволяет дополнительно получить 0,05 и 0,08 т/га сырого протеина. Внесение N90P90K90 под посев 5 и 6 млн шт. семян на гектар способствовало увеличению сбора сырого протеина с урожаем зерна на 0,10 и 0,11 т/га. Исследования по изучению элементов технологии возделывания пшеницы полбы будут продолжены.
Ключевые слова: полба, урожайность, нормы высева, дозы удобрений, сырой протеин
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (тема № FGSS-2019-0010).
Для цитирования: Кузьмин А. А., Мазин А. М. Влияние минеральных удобрений и норм высева на урожайность, химический состав зерна и соломы пшеницы полбы сорта «Псковитянка» // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2024. - N 3. - С. 48-54. - URL: https://elibrary.ru/qeccqa.
© Кузьмин А. А., Мазин А. М., 2024
Original article
The Effect of Mineral Fertilizers and Seeding Rates on yield, Grain Chemical Gomposition and Straw of the «Pskovityanka»
Spelt Variety
Andrey A. Kuzmin1, Alexey M. Mazin2
1 2 Federal Scientific Center of Bast Crops, Tver, Russia
1 a.kuzmin. p [email protected]
Abstract. The article presents research on the effect of mineral fertilizers and different seeding rates on the yield of spelt wheat of the Pskovityanka variety as well as on the chemical composition of grain, straw and on the amount of crude protein. The aim of the work is to study the main elements of the technology of spelt wheat cultivation under the conditions of the North-West region of the Russian Federation. Studies on the seeding rates and the optimal level of mineral nutrition were carried out on the experimental field of the agrotechnology laboratory of the Pskov Research Institute of Agriculture, Federal State Budgetary Scientific Institution of Federal Scientific Center for Fertilizer Production in 2019-2023. In the experiments we studied the doses of mineral fertilizers: control group (without fertilizers); those of N60P60K60 and N90P90K90 and seeding rates of 5 and 6 million viable seeds per hectare. The grain yield of the «Pskovityanka» spelt variety on the average over the years of the experiment ranged from 1.88 to 2.30 t/ha. Mineral fertilizers at an increased dose increased the grain yield by 16-19%. Each subsequent increase in the application rates of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers contributed to an increase in the main elements of mineral nutrition in the spelt plant samples. In recalculating the spelt grain yield with the account of the crude protein percentage, it was found that the application of N60P60K60 with 5 and 6 million pcs of viable seeds per hectare allows for an additional 0.05 and 0.08 t/ha of crude protein. The introduction of N90P90K90 with 5 and 6 million seeds per hectare contributed to 0.10 and 0.11 t/ha increase in the amount of crude protein in the grain yield. Research on the spelt wheat cultivation technology elements of will be continued.
Keywords: spelt, yield, seeding rates, fertilizer doses, crude protein
The work was carried out with the support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the framework of the State Task for the "Federal Scientific Center for Bast Crops" Federal State Budgetary Institution (No. FGSS-2019-0010).
For citation: Kuzmin A. A., Mazin A. M. The Effect of Mineral Fertilizers and Seeding Rates on yield, Grain Chemical Сomposition and Straw of the «Pskovityanka» Spelt Variety. Proceedings of the State Agricultural Academy of Velikie Luki. 2024;(3):48-54. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/qeccqa.
Введение
Пшеница полба (Triticum dicoccum) достаточно широко возделывалась в старые времена и занимала значительные площади в Поволжье, Сибири, в центральных областях и на севере России [1]. Однако недостатки полбы в виде ломкости колоса и плохой вымолачиваемости зерна привели к значительному сокращению посевных площадей этой культуры [2].
В последние годы российские ученые создали сорта голозерной полбы с лучшими агротехнологическими показателями. Были проведены сложные
скрещивания яровой пшеницы полбы с различными видами пшениц. Наилучшие результаты были получены при скрещивании полбы с сортами твердой пшеницы (Triticum durum), при этом обмолачиваемость растений достигла 95-100% [3]. К таким сортам относится и сорт «Псковитянка» селекции Псковского НИИСХ.
Зерно полбы имеет высокое содержание белка - 18-20%, богато незаменимыми аминокислотами, макро- и микроэлементами. Однако содержание клейковины в зерне до 37%, ее избыточная липкость не позволяют получать хлебобулочные изделия необходимого качества, поэтому полба используется как крупяная культура [4, 5].
В последние годы большое внимание уделяется изучению элементов технологии возделывания данной культуры. Полба хорошо отзывается на внесение минеральных и органических удобрений, особенно на малоплодородных, бедных почвах. Азотные удобрения играют решающую роль в получении урожая зерна полбы, особенно средние дозы азота, высокие дозы не приводят к повышению урожайности и улучшению качества зерна. Важное значение в получении высоких урожаев полбы играет правильная установка норм высева, которая влияет на создание оптимальной густоты стеблестоя [6-9].
Целью наших исследований является изучение элементов технологии возделывания пшеницы полба сорта «Псковитянка» в условиях СевероЗападного региона РФ.
Материалы и методы
Исследования по изучению различных норм высева и подбор уровня оптимального минерального питания ведутся с 2019 года на опытном поле лаборатории агротехнологий ОП Псковский НИИСХ ФГБНУ ФНЦ ЛК. Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая. Глубина пахотного слоя составляет 24-26 см. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка - pHKCI - 4,79, P2O5 - 312 мг/кг почвы, K2O - 115 мг/кг почвы, гумус -2,1, гидролитическая кислотность - 4,6 мг*экв на 100 г почвы.
Схема опыта: 1. Фон питания: контроль (без удобрений); N60P60K60; N90P90K90; 2. Нормы высева: 5 млн всхожих семян на гектар; 6 млн всхожих семян на гектар.
Объект исследования: Пшеница полба сорта «Псковитянка» (Triticum tur-gidum L. subsp. dicoccum (Schrank ex Schubl.) Thell). Код сорта: 8059058. Родословная: к-9934 х к-20638 (Triticum dicoccum) х Tromb (Triticum durum). Включён в Госреестр для всех зон возделывания культуры. Голозёрный. Разновидность руфум. Куст полупрямостоячий. Растение короткое. Колос цилиндрический, короткий, плотный, сильноокрашенный. Масса 1000 зёрен -38-41 г. Среднеспелый, вегетационный период - 79-83 дня. Устойчив к полеганию. Содержание белка - 17,6-18,6%. Кулинарные качества хорошие. Срок созревания (гр. спелости): средний (среднеспелый). Урожайность сорта -до 19,2 ц/га.
Агрохимические анализы почвы и растений выполнены в лаборатории агротехнологий Псковского НИИСХ. Влажность почвы - термостатно-весовым методом, содержание гумуса - по методу Тюрина, кислотность - потенциомет-рическим методом на ЛПУ-0,1, Р2О5 и К2О - по Кирсанову, гидролитическая кислотность - по методу Каппена-Гильковица, статистическая обработка полученных данных проводилась методом дисперсионного анализа. При проведении основных исследований были использованы «Методика полевого опыта» и «Основы опытного дела в растениеводстве» [10, 11].
Результаты и обсуждение
Почвенно-климатические условия Псковской области, особенно ее центральной и северной части, не отвечают требованиям получения высоких урожаев пшениц. Недостаточное содержание доступных форм основных элементов питания растений значительно сдерживает увеличение посевных площадей. Передовой опыт получения высоких урожаев зерновых культур в области основан на оптимизации минерального питания растений с помощью различных агротехнических приемов.
Большое значение в период всходы-кущение играет достаточное и доступное содержание азота, которое влияет на развитие ассимиляционного аппарата, способствует увеличению продуктивности колоса. Немаловажное влияние на урожай полбы оказывают фосфорные и калийные удобрения.
Согласно данным таблицы 1 урожайность зерна полбы в проведенных исследованиях в среднем составила от 1,88 до 2,30 т/га.
Таблица 1 - Урожайность зерна ^ пшеницы полбы, т/га
Вариант Норма высева, Среднее 2019-2023 гг.
млн шт./га т/га прибавка
к контролю от нормы высева
Контроль 5 1,98 - -
6 1,88 - -0,10
N6oP6oK6o 5 2,14 +0,16 -
6 2,21 +0,33 +0,07
N90P90K90 5 2,30 +0,32 -
6 2,23 +0,35 -0,07
НСР05 0,17
Максимальный урожай полбы получен при внесении минеральных удобрений в дозе N^^^0 при норме посева 5 млн шт. всхожих семян на гектар, который на 16% превышал контроль.
В среднем за все годы исследований отмечено, что повышение нормы высева семян полбы снижает содержание азота в зерне и соломе, содержание фосфора остается на одном уровне, а содержание калия увеличивается на 0,02%, согласно данным таблицы 2.
Таблица 2 - Химический состав растений полбы, % АСВ, среднее 2021-2023 гг.
Вариант Норма высева, млн шт./га Азот Фосфор Калий
зерно солома зерно солома зерно солома
Контроль 5 2,68 0,64 0,56 0,21 1,17 2,06
6 2,62 0,51 0,56 0,20 1,19 2,08
Ыб0Рб0Кб0 5 2,89 0,66 0,57 0,23 1,17 2,14
6 2,84 0,60 0,55 0,20 1,18 2,08
МэдРэдКэд 5 3,05 0,68 0,59 0,24 1,16 2,14
6 3,04 0,63 0,59 0,22 1,19 2,15
НСР05 0,19 0,07 0,02 0,02 0,01 0,04
Внесение минеральных удобрений под посев семян полбы увеличивает содержание азота в растительных образцах, причем с увеличением дозы №К увеличивается и содержание азота в растениях полбы.
Применение минеральных удобрений под посев 5 млн шт. всхожих семян увеличивает содержание фосфора в растениях полбы, причем с увеличением дозы МРК увеличивается содержание фосфора в растительных образцах. Посев полбы в норме 6 млн шт. всхожих семян с внесением К60Р60К60 не оказывает влияния на содержание фосфора в зерне и соломе.
Внесение минеральных удобрений под посев полбы не оказало влияния на содержание калия в зерне, но оказывает влияние на накопление данного элемента в соломе. Так, внесение №РК при посеве 5 млн шт. всхожих семян увеличивает содержание калия в соломе, которое повышается с увеличением дозы минеральных удобрений. Посев 6 млн шт. семян полбы на уровне минерального питания К60Р60К60 не оказывает влияния на содержание калия в соломе. Но с увеличением дозы до К90Р90К90 отмечается повышение содержания калия в соломе на 0,07%.
Важным показателем качества зерна продовольственных пшениц является содержание протеина, который влияет на классность зерна и повышает хлебопекарные свойства. По представленным в таблице 3 данным отмечено, что повышение нормы высева семян незначительно снижает содержание сырого протеина в урожае полбы, даже при условии внесения минеральных удобрений.
Таблица 3 - Содержание и сбор сырого протеина с урожаем полбы, среднее 2019-2023 гг.___
Вариант Норма высева, Сырой протеин, % Сбор сырого протеина, т/га
млн шт./га зерно солома зерно солома
Контроль 5 15,0 3,7 0,30 0,11
6 14,9 2,9 0,28 0,09
Ы60Р60К60 5 16,2 4,0 0,35 0,13
6 16,1 3,7 0,36 0,13
МэдРэдКэд 5 17,5 4,2 0,40 0,14
6 17,4 3,5 0,39 0,11
В среднем за все годы исследований сбор сырого протеина с урожаем зерна полбы составил от 0,28 до 0,40 т/га. Наибольший сбор сырого протеина с урожаем зерна получен при внесении N90P90K90 под посев 5 и 6 млн шт. всхожих семян на гектар.
Заключение
Урожайность зерна полбы сорта «Псковитянка» в среднем за годы проведенных исследований составляла от 1,88 до 2,30 т/га. Применение минеральных удобрений при повышенной дозе увеличило урожайность зерна на 16-19%. Увеличение доз минеральных удобрений способствовало повышению содержания основных элементов минерального питания в растительных образцах полбы.
В пересчете урожая зерна с учетом процентного содержания сырого протеина установлено, что внесение N60P60K60 под посев 5 и 6 млн шт. всхожих семян на гектар позволяет дополнительно получить 0,05 и 0,08 т/га сырого протеина. Внесение N90P90K90 под посев 5 и 6 млн шт. семян на гектар способствовало увеличению сбора сырого протеина с урожаем зерна на 0,10 и 0,11 т/га.
Список источников
1. Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи. - Л.: Колос, 1971. -С. 103-106.
2. Смекалова Т. Н., Кобылянский В. Д. Некоторые аспекты систематики голозерной полбы (Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl) // Тезисы докладов 7 съезда ВОГиС. - 2019. -С. 643.
3. Создание и выявление ценных селекционных линий крупяного направления на основе межвидовых гибридов твердой пшеницы и полбы / В. С. Сидоренко, П. Н. Мальчиков, М. Г. Мясникова и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2017. - № 4 (24). -С. 106-115.
4. Адаптивный потенциал полбы голозерной в условиях второго, третьего и седьмого регионов Российской Федерации / С. К. Темирбекова, М. Ш. Бегеулов, Ю. В. Афанасьева и др.
- DOI 10.30850/vrsn/2020/1/34-38 // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. - 2020.
- № 1. - С. 34-38.
5. Королев Д. Н., Хмелева Е. В., Пенькова Ю. В. Разработка технологии пшеничного хлеба с использованием полбяной муки // Научные Труды СКФНЦСВВ. - 2019. - Т. 26. -С. 57-64.
6. Урожайность полбы и технологические качества зерна в зависимости от приемов возделывания / С. Д. Гилев, Н. Н. Цымбаленко, Н. В. Мешкова и др. // Аграрный вестник Урала.
- 2017. - № 05 (159). - С. 12-16.
7. Зиннатулин Д. Х. Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы полбы (Triticum dicoccum Schuebl) в северной части лесостепи среднего Поволжья : дис. ... канд. с.-х. наук. - Казань, 2019. - 155 с.
8. Федорова И. В., Федорова Ю. Н., Ярошевич Г. С. Оценка образцов полбы голозерной в условиях Северо-Западного региона // Проблемы инновационного развития АПК : материалы междунар. науч.-практ. конф., 2017. - С. 31-34.
9. Продуктивность различных видов яровой пшеницы в зависимости от фона питания при различных нормах высева в условиях предкамской зоны республики Татарстан /
Ф. Ш. Шайхутдинов, М. Ф. Амиров, И. М. Сержанов и др. - DOI 10.12737/2782-490X-2023-46-51 / Агробиотехнологии и цифровое земледелие. - 2023. - № 1 (5). - С. 46-51.
10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Колос, 1979. - 416 с.
11. Ещенко В. Е., Трифонова М. Ф. Основы опытного дела в растениеводстве. - М.: Колос, 2009. - 268 с.
References
1. Zhukovskij P. M. Kul'turny'e rasteniya i ix sorodichi. - L.: Kolos, 1971. - S. 103-106.
2. Smekalova T. N., Koby'lyanskij V. D. Nekotory'e aspekty' sistematiki golozernoj polby' (Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl) // Tezisy' dokladov 7 s^ezda VOGiS. - 2019. - S. 643.
3. Sozdanie i vy'yavlenie cenny'x selekcionny'x linij krupyanogo napravleniya na osnove mezhvidovy'x gibridov tverdoj pshenicy i polby' / V. S. Sidorenko, P. N. Mal'chikov, M. G. Myas-nikova i dr. // Zernobobovy'e i krupyany'e kul'tury'. - 2017. - № 4 (24). - S. 106-115.
4. Adaptivny'j potencial polby' golozernoj v usloviyax vtorogo, tret'ego i sed'mogo regionov Rossijskoj Federacii / S. K. Temirbekova, M. Sh. Begeulov, Yu. V. Afanas'eva i dr. -DOI 10.30850/vrsn/2020/1/34-38 // Vestnik Rossijskoj sel'skoxozyajstvennoj nauki. - 2020. - № 1. - S. 34-38.
5. Korolev D. N., Xmeleva E. V., Pen'kova Yu. V. Razrabotka texnologii pshenichnogo xleba s ispol'zovaniem polbyanoj muki // Nauchny'e Trudy' SKFNCzSVV. - 2019. - T. 26. - S. 57-64.
6. Urozhajnost' polby' i texnologicheskie kachestva zerna v zavisimosti ot priemov voz-dely'vaniya / S. D. Gilev, N. N. Cymbalenko, N. V. Meshkova i dr. // Agrarny'j vestnik Urala. -2017. - № 05 (159). - S. 12-16.
7. Zinnatulin D. X. Sovershenstvovanie texnologii vozdely'vaniya yarovoj pshenicy polby' (Triticum dicoccum Schuebl) v severnoj chasti lesostepi srednego Povolzhya : dis. ... kand. s.-x. nauk. - Kazan', 2019. - 155 s.
8. Fedorova I. V., Fedorova Yu. N., Yaroshevich G. S. Ocenka obrazczov polby' golozernoj v usloviyax Severo-Zapadnogo regiona // Problemy' innovacionnogo razvitiya APK : materialy' mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 2017. - S. 31-34.
9. Produktivnost' razlichny'x vidov yarovoj pshenicy v zavisimosti ot fona pitaniya pri razlich-ny'x normax vy'seva v usloviyax predkamskoj zony' respubliki Tatarstan / F. Sh. Shajxutdinov, M. F. Amirov, I. M. Serzhanov i dr. - DOI 10.12737/2782-490X-2023-46-51 / Agrobiotexnologii i cifrovoe zemledelie. - 2023. - № 1 (5). - S. 46-51.
10. Dospexov B. A. Metodika polevogo opy'ta (s osnovami statisticheskoj obrabotki re-zul'tatov issledovanij). - M.: Kolos, 1979. - 416 s.
11. Eshhenko V. E., Trifonova M. F. Osnovy' opy'tnogo dela v rastenievodstve. - M.: Kolos, 2009. - 268 s.
Информация об авторах
А. А. Кузьмин - старший научный сотрудник;
А. М. Мазин - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.
Information about the authors
A. A. Kuzmin - Senior Researcher;
A. M. Mazin - Candidate of Agricultural Sciences, Senior researcher.
Статья поступила в редакцию 21.09.2024; одобрена после рецензирования 24.09.2024; принята к публикации 25.09.2024.
The article was submitted 21.09.2024; approved after reviewing 24.09.2024; accepted for publication 25.09.2024.
