CC BY
35
УДК 633.11:631.559:633.1:631.531:011(571.53/55) DOI: 10.24411/1029-2551-2020-10038
ВЛИЯНИЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ИЗВЕСТКОВЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ПРИБАЙКАЛЬЯ
Е.Н. Дьяченко, к.с.-х.н., А.Т. Шевелев
Иркутский НИИ сельского хозяйства, e-mail: agrohim170@mail.ru
Приведены результаты исследований по влиянию последействия минеральных и известковых удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Бурятская остистая в условиях Прибайкалья в 2018-2019 гг. в плодосменном севообороте: кукуруза, ячмень + клевер, клевер, пшеница. Почва опытного участка - серая лесная тяжелосуглинистая. Предшественник — клеверный сидеральный пар. Минеральные удобрения под посев пшеницы не вносили. В среднем за 2 года, в зависимости от варианта опыта, получен урожай зерна пшеницы в количестве 2,413,00 т/га. Последействие извести 3-го года обеспечило повышение урожайности зерна на 4-10%. Комплексное последействие полного минерального удобрения (NPK) и извести обеспечило получение наибольшей прибавки урожайности 0,50 т/га, максимального содержания белка (16,1%) и клейковины (31,3%) в зерне яровой пшеницы. На остальные показатели качества зерна (масса 1000 зерен, натурная масса, стекловидность, сырая клетчатка, содержание крахмала и фосфора) последействие минеральных удобрений 2-го года и извести 3-го года влияние не оказало.
Ключевые слова: яровая пшеница, севооборот, сидерация, последействие, минеральные и известковые удобрения, урожайность, качество зерна, Прибайкалье.
INFLUENCE OF MINERAL AND LIMING FERTILIZERS AFTEREFFECT ON YIELD AND QUALITY OF SPRING WHEAT GRAIN UNDER CONDITIONS OF PRE-BAIKAL AREA
Ph.D. ЕЛ. Dijachenko, А.Т. Shevelev
Irkutsk Scientific-Research Institute of Agriculture, e-mail: agrohim_170@mail.ru
The presented results of the research concern the influence aftereffect of mineral and liming fertilizers on yield and grain quality of spring wheat for the cultivar Buryatskaja ostistaja under conditions of the Pre-Baikal area in 2018-2019 in an alternating crop rotation: corn, barley + clover, clover, wheat. The soil of the experimental plot is gray forest heavy loamy. The pre-sown crop is a clover as a green-manured fallow. Mineral fertilizers were not applied under the crop of wheat. On the average for 2 years, depending on a variant of the trial, the yield of wheat grain was harvested 2.41-3.00 t/hа. The aftereffect of lime of the 3rd year provided an increase in grain yield by 410%. The complex aftereffect of complete mineral fertilizer (NPK) and lime provided the highest yield increase of 0.50 t/ha, the maximum protein content (16.1%) and gluten (31.3%) in spring wheat grain. The rest indicators of grain quality (weight of1000 kernels, test weight, hardness, crude fiber, the content of starch and phosphorus) were impacted by neither the second year aftereffect of mineral fertilizers, nor the third year aftereffect of lime.
Keywords: spring wheat, crop rotation, green manure, aftereffect, mineral and liming fertilizers, yielding capacity, grain quality, the Pre-Baikal area.
Приоритетным направлением в развитии сельскохозяйственного производства в настоящее время остается повышение объема и качества производственного зерна [1]. В последние десятилетия качество зерна пшеницы имеет тенденцию к снижению [2]. Формирование качества происходит в поле и определяется как наследственными особенностями, так комплексом почвенно-климатических и агротехнических условий [3]. Одним из факторов, который оказывает существенное влияние на качество получаемой продукции, служат минеральные удобрения. С их помощью можно определенным образом воздействовать на направленность процессов обмена
веществ в желаемую сторону и вызывать большее накопление в растениях полезных для человека веществ - белков, жиров, витаминов и т.д. [4]. В понятие «качества зерна» может входить более 20 показателей в зависимости от назначения [5]. Применительно к яровой пшенице среди основных качественных хлебопекарных показателей (согласно ГОСТ 9353-2016) необходимо отметить содержание клейковины и ее качество, натуру зерна [6].
Положительная роль азотных удобрений в накоплении белка и улучшения физических свойств клейковины в зерне пшеницы доказана многими исследованиями [7-9].
Цель исследования — изучить влияние последействия минеральных и известковых удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.
Объекты и методы. Исследования проводили на опытном поле ФГБНУ «Иркутский НИИСХ» в плодосменном севообороте: кукуруза - ячмень + клевер - клевер - пшеница в 2018-2019 гг. Объект исследования - яровая пшеница сорта Бурятская остистая. Исходная характеристика почвы: серая лесная кислая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 3,7-4,0%; общего азота 0,25%; pHm 3,9-4,4; Нг 10,1-11,9 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 68,4-72,1%, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 100-120, обменного калия 80-100 мг/кг почвы.
Схема двухфакторного опыта предусматривала следующие варианты: контроль - без извести; известь по 0,5 г.к. (5,7 т/га); контроль - без удобрений; ОТ; PK; NK; №К. Под предшествующую культуру - ячмень с подсевом клевера вносили минеральные удобрения (аммиачная селитра, двойной суперфосфат, хлористый калий) в дозе 30 кг д.в. по вариантам опыта.
В качестве мелиоранта использовали известняковую муку с содержанием СаСО3 85%, которую вносили из расчета 0,5 Нг (5,7 т/га) под кукурузу (гибрид Катерина СВ) один раз в 4 года.
Позднеспелый сорт яровой пшеницы Бурятская остистая высевали по клеверному пару без внесения минеральных удобрений, после ранневесеннего боронования с последующим прикатыванием 12-15 мая, с нормой высева 7 млн. всхожих зерен на 1 га. Посев проводили сеялкой СНП-1,6.
Уход за посевами включал послепосевное прика-тывание, при необходимости - обработку гербицидами и инсектицидами. Уборка поделяночная прямым комбайнированием «Сампо-500». Площадь посевной делянки 122,5 м2, учетной - 80,5 м2. Повтор-ность четырехкратная, расположение делянок однорядное, последовательное. Показатели качества зер-
на определяли в агрохимической лаборатории ФГБ-НУ «Иркутский НИИСХ»: натура зерна по ГОСТ Р 54895-2012 [10], стекловидность по ГОСТ 10987-76 [11], масса 1000 семян по ГОСТ 12042-80 [12] и в лаборатории Иркутского ГАУ на ИнфраЛЮМе ФТ-12 (содержание белка, клейковины, крахмала, сырой клетчатки, фосфора). Статистическая обработка результатов исследований выполнена с помощью пакета прикладных программ Snedekoг [13].
Метеорологические условия в годы проведения исследований отличались от среднемноголетних. По данным метеопоста п. Пивовариха (ФГБНУ «Иркутский НИИСХ»), количество осадков за вегетационные периоды 2018-2019 гг. выпало меньше среднемноголетней нормы на 69,5 мм (20%) и 51,4 (15%) соответственно. Недобор по осадкам в 2018 г в мае и июне составил 47 и 57%, в 2019 г. в мае -73%, что отрицательно сказалось на росте пшеницы яровой (табл. 1).
По температурному режиму вегетационные периоды 2018 и 2019 г. были жаркими: среднесуточная температура воздуха составила соответственно 15,3°С и 14,9°С при среднемноголетней 12,5°С. В целом агроклиматические условия 2018 и 2019 г. были неблагоприятными для роста и развития пшеницы яровой.
Результаты и их обсуждение. На посевах пшеницы изучали последействие минеральных удобрений 2-го года и последействие извести 3-го года. Проведенные исследования показали, что в среднем за 2018-2019 гг. урожайность яровой пшеницы на фоне без извести составила 2,41-2,85 т/га, а на произвесткованном фоне - 2,50-3,00 т/га (табл. 2).
Последействие минеральных удобрений обеспечило увеличение урожая зерна пшеницы без внесения извести и на произвесткованном фоне на 0,180,44 т/га (6-18%) и 0,28-0,50 т/га (11-20%) соответственно. При двойном сочетании минеральных удобрений, их эффективность оказалась примерно одинаковой, с некоторым преимуществом варианта
1. Метеорологические условия вегетационных периодов
Месяц Год Среднемноголетнее значение Различие, +/-
2018 2019 2018 г. 2019 г.
Среднемесячная температура воздуха, °С
Май 10,6 7,4 9,1 +1,5 -1,7
Июнь 19,8 17,1 14,7 +5,1 +2,4
Июль 18,3 20,3 16,3 +2,0 +4,0
Август 18,4 17,3 14,6 +3,8 +2,7
Сентябрь 9,4 12,3 7,6 +1,8 +4,7
Среднее 15,3 14,9 12,5 +2,8 +2,4
Количество осадков, мм
Май 16,1 8,1 30,4 -14,3 -22,3
Июнь 27,0 71,7 62,5 -35,5 +9,2
Июль 77,1 99,3 110,6 -33,5 -11,3
Август 99,9 48,5 95,0 +4,9 -46,5
Сентябрь 56,1 66,7 46,9 +9,2 +19,8
Среднее 276,2 294,3 345,7 -69,5 -51,4
2. Урожайность зерна яровой пшеницы в зависимости от последействия известковых __и минеральных удобрений, среднее за 2018-2019 гг._
Вариант Урожайность, т/га Прибавка
фон - без извести фон - известь по 0,5 г.к. от последействия удобрений от последействия извести
фон - без извести фон - известь по 0,5 г.к.
Контроль 2,41 2,5о - - о,о9
ЫзоРзо 2,59 2,78 о,18 о,28 о,19
РзоКзо 2,57 2,8з о,16 о,зз о,26
ЫзоКзо 2,69 2,85 о,28 о,з5 о,16
ЫзоРзоКзо 2,85 з,оо о,44 о,5о о,15
НСР05 общая 0,04; НСР05 извести 0,08; НСР05 удобрений о,12
3. Влияние последействия 1-го года минеральных удобрений и 2-го года извести _ на качество_ зерна пшеницы в среднем за 2018-2019 гг. _
Вариант Масса Разница с Бе- Разница с Клей- Разница с Натура Разница с Стек- Разница с
опыта 1000 контролем лок, контролем кови- контролем зерна, контролем ловид- контролем
зерен, г от от % от от на, % от от г/л от от ность, от от
удоб- изве- удоб- изве- удоб- изве- удоб- изве- % удоб- изве-
рений сти рений сти рений сти рении сти рений сти
Контроль з5,8 - - 15,з - - 28,4 - - 769,2 - - з8,5 - -
з7,4 - 1,6 15,7 - о,4 зо,о - 1,6 76о,7 - -8,5 з7,9 - -
ЫР з8,з 2,5 - 15,1 -о,2 - 28,5 о,1 - 774,з 5,1 - з8,5 о -
з7,о -о,4 -1,з 15,6 -о,1 о,5 29,8 -о,2 1,з 757,о о 17,з з8,о о,1 -о,5
РК з8,2 2,4 - 15,4 о,1 - 29,2 о,8 - 787,1 17,9 - з8,6 о,1 -
з7,о -о,4 -1,2 15,9 о,2 о,5 зо,7 о,7 1,5 758,2 -2,5 -28,9 з8,з о,4 -о,з
ЫК з7,7 1,9 - 15,4 о,1 - 29,з о,9 - 774,2 5,о - з8,7 о,2 -
з7,1 -о,з о,1 15,8 о,1 о,4 зо,з о,з 1,о 76з,5 2,8 -1о,7 з8,з о,4 -о,4
ЫРК з8,о 2,2 - 15,4 о,1 - 29,5 1,1 - 775,4 6,2 - з8,7 о,2 -
з7,2 -о,2 -о,8 16,1 о,4 о,7 з1,з 1,з 1,8 761,о о,з -14,4 з8,4 о,5 -о,з
НСРобщая 12,1 о,5 з,1 5о,2 4,6
НСРизвести 5,4 о,з 1,4 22,5 2,1
НСРудобрения 8,5 о,4 2,2 з5,5 з,з
Примечание. В числителе - фон без извести, в знаменателе - фон известь 0,5 Нг.
ЫзоКзо над ЫзоРзо и Р30К30. Наибольший урожай зерна пшеницы 3,00 т/га отмечен в варианте последействия полного минерального удобрения (ЫзоРзоКзо) на произвесткованном фоне, что на 0,59 т/га (24%) выше, чем в контроле.
Последействие извести повысило урожайность зерна пшеницы на 0,09-о,26 (4-10%). Наибольшая прибавка от последействия извести 3-го года отмечена в варианте Р3оК3о.
Масса 1000 зерен по вариантам была высокой В (35,8-38,3 г) и не зависела от последействия минеральных и известковых удобрений (табл. 3).
Максимальное содержание белка и клейковины в зерне пшеницы отмечено при совместном последействии ЫРК и извести: 16,1 и 31,3% соответственно, что на 0,8 и 2,9% больше контрольного варианта. Среднее содержание белка в зерне составило 15,3 и 15,8% по двум фонам соответственно. Увеличению этого показателя качества способствовало последействие извести на 3-5%.
Среднее содержание клейковины по двум фонам составило 29 и 30,4%. Достоверного влияния последействия минеральных удобрений на этот показатель не отмечено, а от последействия извести количество клейковины в контроле и в варианте ЫРК
увеличилось на 6%, в варианте РК - на 5%.
По содержанию белка (более 14%), клейковины (28% и более) и ее качеству - I группа (хорошая) пшеницу Бурятская остистая можно отнести к сильному классу. Такие показатели качества, как натура зерна, стекловидность, сырая клетчатка, содержание крахмала не зависели от последействия минеральных удобрений и извести. В среднем по вариантам их величина составила на естественном и произвесткованном фонах соответственно: 776,0 и 760,1%; 38,6 и 38,2%; 2,32 и 2,25%; 50,42 и 49,58%.
Таким образом, последействие полного минерального удобрения (ЫРК) 2-го года и последействие извести 3-го года способствовало получению наибольшего урожая зерна яровой пшеницы (3,00 т/га) с максимальным содержанием белка (16,1%) и клейковины (31,3%.). На остальные показатели качества зерна (масса 1000 зерен, натурная масса, стекловидность, сырая клетчатка, содержание крахмала и фосфора) последействие минеральных удобрений 2-го года и извести 3-го года влияло.
Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования (проект № 0806-2о19-ооо4).
Литература
1. Синещеков В.Е., Ткаченко Г.И. Содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы при минимизации обработки чернозема выщелоченного // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2016, № 2. - С. 19-27.
2. Хлесткина Е.К., Пшеничникова Т.А., Усенко Н.И., Отмахова Ю.С. Перспективные возможности использования молекулярно-генетических подходов для управления технологическими свойствами зерна пшеницы в контексте цепочки «зерно-мука-хлеб» // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2011, № 20(4). - С. 511-527.
3. Хлесткина Е.К., Журавлева Е.В., Пшеничникова Т.А., Усенко Н.И., Морозова Е.В., Осипова С.В., Пермякова М.Д., Афонников Д.А., Отмахова Ю.С. Реализация генетического потенциала сортов мягкой пшеницы под влиянием условий внешней среды: современные возможности улучшения качества зерна и хлебопекарной продукции (обзор) // Сельскохозяйственная биология, 2017, т. 52, № 3. - С. 501-514.
4. Мальцев В.Т. Азотные удобрения в Приангарье. Монография / отв. ред. Г.П. Гамзиков. - Новосибирск: Сибирское отделение РАСХН, Иркутский НИИСХ, 2001. - 272 с.
5. Гостев А.В. Условия формирования зерна высокого качества в высокопродуктивных ресурсосберегающих аг-ротехнологиях ЦЧР // Земледелие, 2019, № 6. - С. 16-20.
6. Межгосударственный стандарт ГОСТ 9353-2016 «Пшеница. Технические условия». - М.: ФГУП «Стандартин-форм», 2016. - 11 с.
7. Шелахова М.В., Романова И.Н., Терентьев С.Е., Князева С.М., Рыбченко Т.И., Рыбаков А.М. Продуктивность сортов зерновых культур в зависимости от фонов минерального питания // Зерновое хозяйство России, 2012, № 2. - С. 57-60.
8. Каргин В.И., Ерофеев А.А., Захаркина Р.А., Каргин Ю.И. Влияние средств химизации на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Защита и карантин растений, 2009, № 10. - С. 29-32.
9. Разина А.А., Дятлова О.Г. Качество зерна и урожайность яровой пшеницы при комплексном использовании средств защиты растений и удобрений // Вестник Иркутской ГСХА, 2016, № 76. - С. 78-84.
10. ГОСТ Р 54895-2012. Зерно. Методы определения натуры. - М.: Стандартинформ, 2013. - 8 с.
11. ГОСТ 10987-76. Зерно. Методы определения стекловидности. - М.: Стандартинформ, 2009. - 4 с.
12. ГОСТ 12042-80 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян. - М.: Стандартинформ, 2011. - 3 с.
13. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. - Краснообск: Изд-во ГУП РПО СО РАСХН, 2004. - 162 с.
Уважаемые коллеги!
Приглашаем Вас принять участие в работе Международной научно-практической конференции (к 50-летию со дня образования ФГБНУ ВНИИ радиологии и агроэкологии)
«ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ»
Конференция проводится в рамках мероприятий, приуроченных к празднованию 50-летия образования Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии».
Целью конференции является обсуждение актуальных вопросов, обобщение, интеграция и систематизация теоретических и практических знаний в области радиобиологии, радиоэкологии, агроэкологии, применения ядерно-физических технологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
Задачи конференции:
- развитие интеллектуальных ресурсов и научной инфраструктуры в соответствии с задачами нацпроекта «Наука» (Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года»);
- обмен опытом и распространение новых форм и методов в области радиобиологических и экологических исследований и природоохранной деятельности;
- популяризация научных исследований в области радиационной биологии, радиоэкологии и агроэкологии;
- установление творческих контактов и сотрудничества.
Языки конференции - русский, английский.
