CC BY
41
УДК 631.811.98:633.11 "321" DOI: 10.30914/2411 -9687-2020-6-2-175-179
Влияние стимуляторов роста
на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
А. Н. Кузьминых, И. Я. Долгушева
Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия
Введение. Яровая пшеница является в Российской Федерации одной из основных продовольственных культур. Основными районами ее возделывания являются юг Западной и Восточной Сибири, Алтайский край, Южный Урал, Нижнее Поволжье и Нечерноземье. В настоящее время из-за экономической нестабильности в аграрном секторе страны до минимума сокращено применение удобрений и средств защиты растений при выращивании сельскохозяйственных культур, а также снизилась культура земледелия. В связи с этим у земледельцев возникает необходимость совершенствования агротехнологий. Цель: изучить влияние стимуляторов роста Альбит, Циркон и Эпин на урожайность и качество зерна яровой пшеницы. Материал и методы. Полевые опыты были проведены в 2017 и 2019 годах на опытном поле Марийского государственного университета. Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая. Технология возделывания яровой пшеницы сорта Лада была общепринятой для зоны. Результаты исследования, обсуждения. Обработка посевов яровой пшеницы стимуляторами роста обеспечивала увеличение урожайности зерна и улучшала его качество. Более эффективным было использование Циркона, позволившего получить существенно высокую урожайность зерна - 2,67 т/га. На вариантах с применением Эпина и Альбита урожайность была ниже на 4,2 и 4,9 %, и составила соответственно 2,56 и 2,54 т/га. В сравнении с контрольным вариантом обработка посевов яровой пшеницы Эпином обеспечила также достоверную прибавку урожайности зерна - 160 кг/га. Низкое плодородие дерново-подзолистых почв Республики Марий Эл лимитирует образование белка и клейковины в зерне пшеницы, снижает его качество. Однако, как показали наши исследования, применение стимуляторов роста улучшало качество зерна пшеницы, повышало его пригодность для хлебопекарных целей: белковость зерна увеличилась на 0,35-0,69 %, содержание клейковины - на 0,8-1,7 % и стекловидность - на 8,1-10,8 %. При возделывании яровой пшеницы с использованием Циркона и Альбита качество клейковины было первой группы. Заключение. Применение стимуляторов роста в агротехнологиях яровой пшеницы может стать одним из путей стабилизации и увеличения урожайности, повышения качества продукции. В среднем за годы исследований более эффективным было использование стимулятора роста Циркон, применение которого позволило получить достоверно высокую урожайность - 2,67 т/га, зерно с содержанием белка 11,63 %, клейковины - 28,7 % первой группы качества и со стекловидностью 56,3 %.
Ключевые слова: яровая пшеница, стимулятор роста, Альбит, Циркон, Эпин, урожайность зерна, качество зерна.
Для цитирования: Кузьминых А.Н., Долгушева И.Я. Влияние стимуляторов роста на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2020. Т. 6. № 2. С. 175-179. DOI: 10.30914/2411-96872020-6-2-175-179
Influence of growth stimulants on spring wheat yield and grain quality
A. N. Kuzminykh, I. Ya. Dolgusheva
Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia
Introduction. Spring wheat is one of the main food crops in the Russian Federation. The main areas of soft wheat cultivation are the South of Western and Eastern Siberia, the Altai territory, the South Urals, the Lower Volga region and the Non-Chernozem region. In recent years, due to economic instability in the country's agriculture, the use of fertilizers and plant protection products has been reduced to a minimum when growing crops, as well as the culture of agriculture has decreased. In this regard, farmers need to improve agricultural technologies. Purpose: to study the effect of growth stimulants Albit, Zircon and Epin on the yield and quality of spring wheat grain. Material and methods. Field experiments were conducted in 2017 and 2019 at the experimental field of the Mari State University. The soil of the experimental site was sod-slightly podzolic medium loam. The technology of cultivation of spring wheat of Lada variety was generally accepted for the zone.
© Кузьминых А. Н., Долгушева И. Я., 2020
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки» . Т. 6. № 2. 2020
Research results and discussions. The treatment of spring wheat crops with growth stimulants provided an increase in grain yield and improved its quality. More effective was the use of Zircon, which allowed to get a significantly high grain yield - 2.67 t/ha. In the variants with the use of Epin and Albit, the yield was lower by 4.2 and 4.9 %, and amounted to 2.56 and 2.54 t/ha, respectively. In comparison with the control variant, treatment of spring wheat crops with Epin also provided a significant increase in grain yield - 160 kg/ha. The low fertility of sod-podzolic soils of the Republic of Mari El limits the formation of protein and gluten in wheat grain, reduces its quality. However, as our research has shown, the use of growth stimulants improves the quality of wheat grain, increases its suitability for baking purposes: grain protein content increased by 0.35-0.69 %, gluten content - by 0.8-1.7 % and grain hardness - by 8.1-10.8 %. When cultivating spring wheat using Zircon and Albit, the quality of gluten was of the first group. Conclusion. The use of growth stimulants in modern agricultural technologies of spring wheat can become one of the ways to stabilize and increase productivity, improve product quality. On average, over the years of research, the use of the growth stimulant Zircon was more effective, which allowed to obtain a reliably high grain yield - 2.67 t/ha, with a protein content of 11.63 %, gluten -28.7 % of the first group of quality and with a grain hardness of 56.3 %.
Keywords: spring wheat, growth stimulant, Albit, Zircon, Epin, grain yield, grain quality.
For citation: Kuzminykh A.N., Dolgusheva I. Ya. Influence of growth stimulants on spring wheat yield and grain quality. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2020, vol. 6, no. 2, pp. 175-179. DOI: 10.30914/2411-9687-2020-6-2-175-179 (In Russ.).
Введение
Яровая пшеница является одной из основных продовольственных культур Российской Федерации. Страна в последние годы входит в число ведущих мировых производителей зерна этой культуры, причем по его экспорту она находится в лидерах. На мировом рынке сельскохозяйственной продукции отечественное зерно пшеницы привлекает своей ценой и качеством [1].
Основными районами возделывания яровой пшеницы в нашей стране являются юг Западной и Восточной Сибири, Алтайский край, Южный Урал, Нижнее Поволжье. В этих регионах возделывают в основном твердую пшеницу и получают ценное зерно с более высоким содержанием белка и клейковины. В Нечерноземной зоне России также выращивают яровую пшеницу, но уже мягкую, где она дает хорошие урожаи, однако получают зерно несколько ниже по качеству1.
Главной задачей работников аграрного сектора страны является удовлетворение потребности хлебопекарной промышленности в продовольственном зерне. И для этого необходимо ежегодно получать высокие стабильные урожаи зерновых культур с высоким качеством продукции.
В последние годы из-за экономической нестабильности в сельском хозяйстве страны, предприятия АПК при выращивании сельскохозяй-
1 Бюллетени о состоянии сельского хозяйства (электронные версии). URL: http://www.gks.ru/free_doc/doc_2019/ bul_dr/sx/4-cx.rar (дата обращения 05.02.2020).
ственных культур до минимума упростили агро-технологии, сократили применение удобрений и средств защиты растений, что в свою очередь снизило культуру земледелия в целом. В связи с этим у земледельцев, понимающих негативность происходящего, возникает необходимость совершенствования технологии возделывания сельскохозяйственных культур, поиска недорогих альтернативных агротехнологии, применения регуляторов роста и использования сидерации, позволяющей пополнять запасы органического вещества почвы и улучшать биологические и физические ее свойства [2; 4; 8].
Использование стимуляторов роста растений и физиологически активных веществ при возделывании сельскохозяйственных культур может стать одним из основных путей решения данной проблемы. По данным многих исследователей, эти препараты повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды, позволяют более полно использовать агроклиматические ресурсы региона и биологический потенциал сорта, что в конечном итоге положительно отражается на урожайности культур [3; 5; 6; 7; 9; 10].
Нами в 2017 и 2019 годах на опытном поле Марийского государственного университета проводились исследования.
Цель исследования - изучить влияние стимуляторов роста Альбит, Циркон и Эпин на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.
Материал и методы исследования. Полевые опыты были заложены в звене севооборота по следующей схеме:
Вода - контроль;
Альбит;
Циркон;
Эпин.
Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая, содержание щелочно-гидролизуемого азота составило 75, подвижного фосфора - 243 и обменного калия - 137 мгкг почвы. Повторность опыта шестикратная. Общая площадь делянки 2,25, учетной - 1,44 м2. Посевы яровой пшеницы обрабатывали стимуляторами роста в фазу кущения (Альбит - 40 г/га, Циркон -50 мл/га и Эпин - 50 мл/га). Расход рабочей жидкости составил 300 л/га. Технология возделывания яровой пшеницы сорта Лада была общепринятой для зоны. Норма высева семян составила 6,0 млн шт./га. Наблюдения, учеты и анализы вели по соответствующим методикам.
Результаты исследований
Результаты исследований показали, что обработка посевов стимуляторами роста способствовала увеличению урожайности зерна яровой пшеницы. Более высокая урожайность в среднем за два года исследований получена на варианте с применением Циркона - 2,67 т/га, что обеспечило существенную прибавку урожая к контролю - 0,27 кг/га (табл. 1).
Таблица 1 / Table 1
Урожайность зерна яровой пшеницы, т/га / Spring wheat grain productivity, t/ha
Вариант/ Variant Годы / Years Средняя / Average +/- к контролю / +/- to the control
2017 2019
Вода - контроль 1,95 2,86 2,40 -
Альбит 2,19 2,89 2,54 +0,14
Циркон 2,31 3,03 2,67 +0,27
Эпин 2,25 2,88 2,56 +0,16
НСР05 0,11 0,13 0,15
При использовании стимуляторов роста Эпин и Альбит урожайность зерна была несколько ниже, соответственно на 4,2 и 4,9 %, и составила 2,56 и 2,54 т/га. Однако в сравнении с контрольным вариантом при обработке посевов яровой пшеницы Эпином прибавка урожайности зерна была достоверной - на 0,16 кг/га.
Показатели структуры продуктивности обосновывают уровень урожайности культуры. Анализ структуры урожая яровой пшеницы выявил, что применение стимуляторов роста улучшило элементы структуры. При этом более высокая урожайность зерна яровой пшеницы, полученная на варианте с использованием Циркона, обусловлена в основном такими более высокими показателями как количеством зерен в колосе -27,1 шт. и массой 1000 зерен - 44,5 г (табл. 2). На остальных вариантах эти показатели были несколько ниже.
Таблица 2 / Table 2
Структура урожая яровой пшеницы, в среднем за 2017 и 2019 гг. / Spring weat crop structure, on average for 2017 and 2019
Вариант / Variant Продуктивная кустистость, шт. / Tilling capacity, pcs. Длина колоса, см / Spike length, cm Количество зерен в колосе, шт. / Number of grains per ear, pcs. Масса 1000 зерен, г / Weight of 1000 grains, g
Вода -контроль 1,2 6,4 24,3 41,9
Альбит 1,1 6,6 25,4 43,4
Циркон 1,2 7,1 27,1 44,5
Эпин 1,2 6,9 26,7 44,0
Ценность пшеницы определяется качеством ее зерна. Одним из основных показателей качества зерна пшеницы является содержание в нем клейковины и ее качество. Почвенные и климатические условия Республики Марий Эл лимитируют образование белка и клейковины в зерне яровой пшеницы, снижают его качество, поэтому традиционно сложилось, что в регионе эту культуру преимущественно возделывают на фуражные цели. Однако, как показали наши исследования, применение стимуляторов роста способствует улучшению качества зерна, повышает его пригодность на хлебопекарные цели.
Так, содержание белка в зерне пшеницы вариантов опыта составило от 11,22 % - на контроле до 11,91 % - при обработке посевов стимулятором роста Эпин. При этом следует отметить, что применение стимуляторов увеличило белковость зерна пшеницы на 0,35-0,69 % (табл. 3).
Для оценки технологических качеств зерна пшеницы большое значение имеет клейковина, благодаря наличию которой из муки получают хлеб с пористым упругим и эластичным мякишем,
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки» . Т. 6. № 2. 2020
поэтому клеиковина является основным условием хлебопекарного достоинства пшеничной муки. Результаты исследований выявили, что обработка посевов яровой пшеницы стимуляторами роста увеличила содержание клейковины в зерне на 0,8-1,7 % в зависимости от варианта. Более высокое ее содержание было при использовании Циркона и Альбита - составило соответственно 28,7 и 28,6 %. При этом возделывание яровой пшеницы с применением данных препаратов обеспечило первую группу ее качества. Качество клей-
ковины зерна пшеницы остальных вариантов была второй группы.
Стекловидность является также одним из важных показателей качества зерна пшеницы, влияющей на мукомольные и хлебопекарные свойства. Стекловидность зерна пшеницы вариантов опыта составила от 45,5 % - на контроле до 56,3 % - при использовании Циркона. Исследованиями установлено, что применение стимуляторов роста увеличивало стекловидность зерна на 8,1-10,8 %.
Таблица 3 / Table 3
Качество зерна яровой пшеницы, в среднем за 2017 и 2019 гг. / Spring wheat grain quality, on average for 2017 and 2019
Вариант/ Variant Содержание, % / Contents, % Клейковина / Gluten Стекловидность, % / Grain hardness, %
N P K белок / protein содержание, % / contents, % группа качества / quality group
Вода - контроль 1,97 0,85 0,48 11,22 27,0 II 45,5
Альбит 2,03 0,79 0,50 11,57 28,6 I 54,2
Циркон 2,04 0,93 0,48 11,63 28,7 I 56,3
Эпин 2,09 0,90 0,54 11,91 27,8 II 53,6
НСР05 0,48 1,5
Заключение
Таким образом, результаты проведенных в 2017 и 2019 годах исследований показали, что применение стимуляторов роста в агротехнологиях яровой пшеницы является одним из путей стабилизации и увеличения урожайности, повышения
качества зерна. Более эффективным было использование стимулятора роста Циркон, позволившее получить достоверно высокую урожайность -2,67 т/га и зерно с содержанием белка 11,63 %, клейковины - 28,7 % первой группы качества, стекловидностью 56,3 %.
Литература
1. Алабушев А.В., Копусь М.М., Макарова Т.С. Мягкая пшеница: качество муки, зерна и цена // Зерновое хозяйство России. 2019. № 6 (66). С. 3-6. DOI: 10.31367/2079-8725-2019-66-6-3-6
2. Байбеков Р.Ф., Мишина О.С, Белопухов С.Л., Иванов Р.Г., Ракипов Н.Г. Исследование действия биорегулятора «Эта-фосф» на морфологические показатели и продуктивность гречихи // Земледелие. 2019. № 5. С. 41-45. DOI: 10.24411/00443913-2019-10510
3. Исайчев В.А., Хованская Е.Л. Влияние стимуляторов роста на динамику площади листьев // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. № 2. С. 47-48. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11519581 (дата обращения 05.02.2020).
4. Кузьминых А.Н., Манишкин С.Г., Габдуллин В.Р. Микробиологическая активность почвы паровых полей // Вестник Крас-ГАУ 2011. № 6. С. 49-51. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_16393082_35536019.pdf (дата обращения 05.02.2020).
5. Кузьминых А.Н., Пашкова Г.И. Урожайность и качество зерна озимой ржи в зависимости от применения стимуляторов роста // Вестник Марийского государственного университета. 2016. № 1. С. 26-29. URL: https://elibrary.ru/download/ elibrary_26125257_34843881.pdf (дата обращения 05.02.2020);.
6. Лукьянчук Л.М., Бутовец Е.С., Чайкина Е.Л. Влияния различных концентраций биологически активного препарата ДВ 47-50 на сорта сои приморской селекции // Земледелие. 2019. № 2. С. 24-26. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10206.
7. Пашкова Г.И., Кузьминых А.Н. Влияние растворов молочной сыворотки и стимуляторов роста на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Аграрная наука Евро-северо-востока. 2016. № 2 (51). С. 9-14. URL: http://old.agronauka-sv.ru/arxiv/2016/ %E2 %84 %96-2-(51)/vliyanie-rastvorov-molochnoj-syivorotki.html (дата обращения 05.02.2020).
8. Симатин Т.В., Ерошенко Ф.В. Эффективность комплексных физиологически активных веществ на посевах озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Аграрный вестник Урала. 2018. № 9 (176). С. 14-18. URL: http://avu.usaca.ru/media/BAhbBlsHOgZmSSIpMjAxOC8xMi8wNi8xMF8wOF8yNV8yNjZfX19fXzIwMTgucGRmBjoGRVQ (дата обращения 05.02.2020).
9. Ситало Г.М., Бельтюков Л.П., Гордеева Ю.В., Мажара В.М., Нехорошев А.Н. Экономическая и биоэнергетическая эффективность применения стимуляторов роста «Агровин» при возделывании подсолнечника // Зерновое хозяйство России. 2018. № 3 (57). С. 32-35. DOI 10.31367/2079-8725-2018-57-3-32-35
10. Kuzminykh A.N., Pashkova G.I, Novoselov S.I. Influence of processing of crops of a winter rye by growth factors on crop productivity and grain quality. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Volume. 421 (2), 022070.
1. Alabushev A.V., Kopus M.M., Makarova T.S. Myagkaya pshenitsa: kachestvo muki, zerna i sena [Soft wheat: quality of flour and grain, price]. Zernovoe khozyaistvo Rossii = Grain Economy of Russia, 2019, no. 6 (66), pp. 3-6. Available at: 10.31367/20798725-2019-66-6-3-6 (In Russ.).
2. Baibekov R.F., Mishina O.S., Belopukhov S.L., Ivanov R.G., Rakipov N.G. Issledovanie deistviya bioregulyatora «Etafosf» na morfologicheskie pokazateli i produktivnost' grechihi [Effect of Etafosf bioregulator on the buckwheat morphological indicators and productivity]. Zemledelie = Agriculture, 2019, no. 5, pp. 41-45. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10510 (In Russ.).
3. Isaichev V.A., Khovanskaya E.L. Vliyanie stimulyatorov rosta na dinamiku ploshchadi list'ev [Effect of growth stimulants on the dynamics of leaf area]. VestnikRossiiskoi akademii sel'skokhozyaistvennykh nauk = Bulletin of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 2008, no. 2, pp. 47-48. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=11519581 (accessed 05.02.2020) (In Russ.).
4. Kuzminykh A.N., Manishkin S.G., Gabdullin V.R. Mikrobiologicheskaya aktivnost' pochvy parovykh polei [Microbiological activity of fallow fields soil]. Vestnik KrasGAU = Bulletin of KrasGAU, 2011, no. 6, pp. 49-51. Available at: https://elibrary.ru/download/elibrary_16393082_35536019.pdf (accessed 05.02.2020) (In Russ.).
5. Kuzminykh A.N., Pashkova G.I. Urozhainost' i kachestvo zerna ozimoi rzhi v zavisimosti ot primeneniya stimulyatorov rosta [Grain yield and quality of winter rye depending on the use of growth stimulants]. Vestnik Mariiskogo gosudarstvennogo universiteta = Vestnik of the Mari State University, 2016, no. 1, pp. 26-29. Available at: https://elibrary.ru/download/elibrary_26125257_ 34843881.pdf (accessed 05.02.2020) (In Russ.).
6. Lukyanchuk L.M., Butovets E.S., Chaikina E.L. Vliyaniya razlichnykh kontsentratsii biologicheski aktivnogo preparata DV 47-50 na sorta soi primorskoi selektsii [Influence of different concentrations of biologically active preparation DV 47-50 on soybean varieties, developed in Primorsky Krai]. Zemledelie = Agriculture, 2019, no. 2, pp. 24-26. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10206 (In Russ.).
7. Pashkova G.I., Kuzminykh A.N. Vliyanie rastvorov molochnoi syvorotki i stimulyatorov rosta na urozhainost' i kachestvo zerna yarovoi pshenitsy [The effect of solutions of whey and growth stimulants on productivity and quality of spring wheat grain]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East, 2016, no. 2 (51), pp. 9-14. Available at: http://old.agronauka-sv.ru/ arxiv/2016/ %E2 %84 %96-2-(51)/vliyanie-rastvorov-molochnoj-syivorotki.html (accessed 05.02.2020) (In Russ.).
8. Simatin T.V., Eroshenko F.V. Effektivnost' kompleksnykh fiziologicheski aktivnykh veshchestv na posevakh ozimoi pshenitsy v zone neustoichivogo uvlazhneniya Stavropol'skogo kraya [Efficiency of complex physiologically active materials at winter wheat sowings in the zone of the unstable humidification of the Stavropol Territory]. Agrarnyi vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals, 2018, no. 9 (176), pp. 14-18. Available at: http://avu.usaca.ru/media/BAhbBlsHOgZmSSIpMjAxOC8xMi8wNi8xMF8wO F8yNV8yNjZfX19fXzIwMTgucGRmBjoGRVQ (accessed 05.02.2020) (In Russ.).
9. Sitalo G.M., Beltyukov L.P., Gordeeva Yu.V., Mazhara V.M., Nekhoroshev A.N. Ekonomicheskaya i bioenergeticheskaya effektivnost' primeneniya stimulyatorov rosta "Agrovin" pri vozdelyvanii podsolnechnika [Economic and bioenergetics efficienc y of the growth stimulator "Agrovin" at sunflower cultivation]. Zernovoe khozyaistvo Rossii = Grain Economy of Russia, 2018, no. 3 (57), pp. 32-35. DOI 10.31367/2079-8725-2018-57-3-32-35 (In Russ.).
10. Kuzminykh A.N., Pashkova G.I, Novoselov S.I. Influence of processing of crops of a winter rye by growth factors on crop productivity and grain quality. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Volume. 421 (2), 022070. (In Eng.).
References
Статья поступила в редакцию 11.04.2020 г.; принята к публикации 24.06.2020 г.
Submitted 11.04.2020; revised 24.06.2020.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
All authors have read and approved the final manuscript.
Об авторах
Кузьминых Альберт Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук, доцент, Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия, ОЯСГО ГО: 0000-0001-55078591, aliks06-71@mail.ru
Долгушева Инга Якубовна
студент, Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия, dolgushevainga@bk.ru
About the authors
Albert N. Kuzminykh
Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia, ORCID ID: 0000-0001-5507-8591, aliks06-71@mail.ru
Inga Ya. Dolgusheva
Student, Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia,
dolgushevainga@bk. ru
