CC BY
34
УДК 633.11:539.16
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
МИМОНОВ Р.В.,
соискатель кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ. ШАПОВАЛОВ В.Ф.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
СМОЛЬСКИЙ Е.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
НЕЧАЕВ М.М.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрономии, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
ДЬЯЧЕНКО ВВ.,
кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
Реферат. Для получения зерна озимой пшеницы с высокими технологическими показателями качества исследовали действие систем удобрения на их повышение и роль калийного удобрения в их изменении в условиях низкоплодородных дерново-подзолистых супесчаных почв. В условиях Нечернозёмной зоны, в частности юго-запада Брянской области, где озимая пшеница занимает лидирующее место среди возделываемых сельскохозяйственных культур, провели дисперсионный анализ влияния систем удобрения на изменение массовой доли белка, количество клейковины, числа падения, стекловидности, натуры зерна озимой пшеницы сорта Московская 39. Установили, что условия региона по исследуемым показателям качества позволяют получать зерно 4 класса, применение биопрепарата Гумистим, минеральной системы и органоминеральной системы удобрения позволяет повышать качество получаемой продукции. Наблюдали, что с увеличением антропогенного воздействия на посевы повышались показатели качества зерна, с максимальными 13,5 % массовая доля белка, 28,4 % количество клейковины, 277 сек. число падения, 60 % стекловидность и 767 г/л натура при применении органоминеральной системы удобрения (N120P90K150 + Гумистим), зерно соответствовало 2 классу. Наблюдали синергизм при совместном применении Гумистима и минерального удобрения. Для определения роли калийного удобрения в изменении показателей качества зерна озимой пшеницы провели корреляционный анализ, который установил, что при минеральной системе калийное удобрение по-разному действует на изменение показателей качества, коэффициент корреляции, в зависимости от показателя качества зерна, варьировал от 0,23 до 0,88. Добавление в минеральную систему удобрения биопрепарата Гумистим на большинстве показателей вело к усилению действия калийного удобрения за исключением показателя числа падения.
Ключевые слова: система удобрения, биологический препарат, зерно озимой пшеницы, технологические показатели качества, корреляция.
THE INFLUENCE OF FERTILIZERS ON THE QUALITY INDICATORS OF WINTER WHEAT GRAIN
MIMONOV R.V.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agrochemistry, Soil Science and Ecology FSBEI HE Bryansk State Agrarian University.
SHAPOVALOV VF.,
doctor of Agricultural Sciences,Associate Professor, Department of Agrochemistry, Soil Science and Ecology FSBEI HE Bryansk State Agrarian University.
SMOLSKY E.V.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agrochemistry, Soil Science and Ecology FSBEI HE Bryansk State Agrarian University.
NECHAEV MM.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agronomy, Selection and Seed production FSBEI HE Bryansk State Agrarian University.
DYACHENKO V.V.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agrochemistry, Soil Science and Ecology FSBEI HE Bryansk State Agrarian University.
Essay. To obtain winter wheat grains with high technological quality indices, the effect of fertilizer systems on their increase and the role of potash fertilizer in their change in conditions of low-fertile sod-podzolic sandy soils was investigated. In the conditions of the Non-Chernozem Zone, in particular the south-west of the Bryansk Region, where winter wheat occupies a leading place among cultivated crops, a dispersion analysis of the effect of fertilizer systems on changing the mass fraction of protein, the amount of gluten, the number of falls, vitreous, and the nature of winter wheat grains of Moskovskaya 39 variety was carried out. It was established that the conditions of the region according to the investigated quality indicators allow to obtain grains of class 4, the use of the Humistim biopreparation, the mineral system and the organomineral fertilizer system allow to improve the quality of the obtained products. It was observed that with an increase in the anthropogenic effect on crops, grain quality indicators increased, with maximum 13.5% the mass fraction of protein, 28.4% the amount of gluten, 277 sec. the number of falls, 60% vitreality and 767 g/l nature when using the organomineral fertilizer system (N120P90K150 + Humistim), the grain corresponded to 2 class. Synergism was observed in the combined use of Humistim and mineral fertilizer. To determine the role of potash fertilizer in changing the quality of winter wheat grains, a correlation analysis was carried out, which found that in the mineral system, potassium fertilizer differently affected the change in quality, the correlation coefficient, depending on the grain quality indicator, ranged from 0.23 to 0.88. The addition of the Gumistim biopreparation to the mineral fertilizer system at most indicators led to an increase in the effect of potash fertilizer, with the exception of the number of drops.
Keywords: fertilizer system, biological preparation, winter wheat grain, technological quality indicators, correlation
Введение. Стабильное производство достаточного количества зерна озимой пшеницы высокого качества - одно из важных условий гарантии продовольственной безопасности России. Приоритетное значение производства зерна определяется его большой социальной значимостью в решении проблемы обеспечения населения хлебом и хлебобулочными изделиями [1, 2].
Качество зерна озимой пшеницы - важная составляющая его потребительской стоимости, конкурентоспособности и агроэкологиче-ской производительности территории. От качества зерна зависит величина прибыли сельскохозяйственных предприятий, так как нестандартная продукция реализуется по более низким ценам [3-5].
Одна из важнейших задач современного АПК России - производство высококачественного зерна пшеницы. Его качество зависит от сорта, почвенно-климатических условий,
технологий возделывания, способов уборки [6, 7].
В системе технологии возделывания зерновых культур, направленных на повышение урожайности и качества зерна, важное место отводится системе удобрения [8-11].
Биологические препараты широко применяются в сельском хозяйстве. Применение биопрепаратов оправдано не только со стороны экологичности и высокой эффективности применения препаратов, но и малообъёмно-стью использования, а следовательно, экономически выгодно [12-16].
Цель исследования - изучить действие систем удобрения на изменение показателей качества зерна озимой пшеницы в условиях низкоплодородных дерново-подзолистых супесчаных почв.
Материал и методика исследования. Исследования в период с 2017 по 2019 гг. по изучению действия систем удобрения на показате-
ли качества зерна озимой пшеницы проводили в подзоне дерново-подзолистых почв южной тайги, белорусской провинции дерново-подзолистых слабогумусированных почв и низинных болот, Центральный федеральный округ России, юго-запад Брянской области.
Почва опытного участка - дерново-среднеподзолистая супесчаная образовавшаяся на водноледниковых отложениях, подстилаемых мореной. Агрохимическая характеристика пахотного горизонта: рНка - 4,8, гумус - 1,27 %, подвижный фосфор и обменный калий соответственно 125 и 44 мг/кг.
Опыт развернут в четырехпольном севообороте со следующим чередованием культур: люпин на зеленый корм ^ озимая пшеница ^ ячмень ^ овес. Возделывали озимую пшеницу сорта Московская 39.
Повторность опыта трехкратная. Посевная площадь делянки - 60 м2, учетная - 50 м2. Расположение делянок систематическое.
Агротехника возделывания полевых культур общепринятая для Нечерноземной зоны РФ.
Эксперимент включал следующие варианты применения минерального удобрения и биологического препарата Гумистим: 1. Контроль; 2. Гумистим (применение биологического препарата); 3. ^2оР<ю; 4. КШР90К90; 5. КшР9оКш; 6. К12оР9оК15о; 7. N^90 + Гумистим; 8. К120Р90К90 + Гумистим; 9. ^20Р90К120 + Гумистим; 10. ^20Р90К150 + Гумистим.
Биологический препарат Гумистим применяли в дозе 6 л/га в фазу кущения озимой пшеницы.
Гумистим является жидким экологически чистым органическим удобрением, произведенным из биогумуса. Содержит в себе все компоненты биогумуса в растворенном состоянии: гумины, фульвокислоты, витамины, природные
фитогормоны, микро- и макроэлементы в виде биологически доступных органических соединений. Фунгицидные и бактерицидные свойства препарата обусловлены присутствием природных фунгицидов и антибиотиков.
В опыте применяли следующие минеральные удобрения: аммиачную селитру, суперфосфат двойной гранулированный, калий хлористый.
При возделывании озимой пшеницы распределяли минеральные удобрения следующим образом: _
сроки внесения минерального удобрения
Система удобрения до посева, осень весеннее возобновление вегетации выход в трубку
N120P90 N120P90K90 N120Р90К120 N120Р90К150 ^ N30P90 ^ N30P90K30 * N3CP90K30 ^ N30P90K30 ^ N60 ^ N60K50 ^ N60K50 ^ N60K90 ^ N30 ^ N30 ^ N30K30 ^ N30K30
Лабораторно-аналитические исследования проводили в соответствии с общепринятыми методиками в центре коллективного пользования на научном оборудовании Брянского ГАУ: определение массовой доли белка - по ГОСТ 10846, определение количества клейковины - по ГОСТ 13586.1, определение числа падения - по ГОСТ 27676, определение стек-ловидности - по ГОСТ 10987, определение н атур ы - по ГОСТ 10840.
Классность зерна озимой пшеницы оценивали по ГОСТ 9353-2016, Пшеница. Технические условия (таблица 1).
Полученные экспериментальные данные по изменению качественных характеристик продукции анализировали по средствам дисперсионного и корреляционного анализа c использованием программного обеспечения Excel 7.0 и Straz.
Таблица 1 - Класс зерна озимой пшеницы в зависимости от показателя качества зерна
Наименование показателя Характеристика и ограничительная норма для мягкой пшеницы класса
1 2 3 4 5
Массовая доля белка, %, не менее 14,5 13,5 12,0 10,0 Не ограничивается
Количество клейковины, %, не менее 32,0 28,0 23,0 18,0 Не ограничивается
Число падения, с, не менее 200 150 80 Не ограничивается
Стекловидность, %, не менее 60 40 Не ограничивается
Натура, г/л, не менее 750 730 710 Не ограничивается
Таблица 2 - Технологические показатели качества зерна озимой пшеницы
Вариант Массовая доля белка, % Количество клейковины, % Число падения, сек Стекловидность, % Натура, г/л
Контроль 11,6 24,9 243 52 715
Гумистим 12,2 25,3 250 54 724
Ш20Р90 12,3 26,7 272 55 740
Ш20Р90К90 12,4 27,3 272 55 750
Ш20Р90К120 12,5 27,4 269 57 759
Ш20Р90К150 12,5 27,8 269 57 768
Ш20Р90 + Гумистим 12,9 27,2 277 55 788
Ш20Р90К90 + Гумистим 13,1 27,7 276 57 764
Ш20Р90К120 + Гумистим 13,2 27,9 276 59 764
Ш20Р90К150 + Гумистим 13,5 28,4 277 60 767
НСР05 0,5 1,9 4,0 5,2 11,5
Результаты исследования. В современных условиях разработка и внедрение в производство зерна комплексного использования биопрепаратов и минеральных удобрений особенно актуальны в аспекте изменения показателей качества зерна.
В рамках поставленной цели, мы определяли степень влияния применяемых систем удобрения на изменения технологических показателей качества зерна.
Агроклиматические условия территории исследования и естественное плодородие дерново-подзолистой супесчаной почвы обеспечивают получение зерна, относящегося, в зависимости, от показателя от 2 до 4 класса, наиболее низкий показатель - 11,6 % содержание белка и натура зерна - 715 г/л по этим показателям зерно 4 класса (таблица 2).
Применение Гумистима достоверно повышало до 12,2 % содержание белка в зерне и число падений до 250 сек. в сравнении с контрольным вариантом.
При применении азотно-фосфорного удобрения выявили достоверное увеличение до 12,3 % содержание белка в зерне, число падений до 272 сек и 740 г/л натуры зерна в сравнении с контролем. Достоверную разницу между применением биопрепарата и азотно-фосфорного удобрения обнаружили только в показателях число падения и натуры. Необходимо отметить, что применение различных систем удобрения достоверно изменяло число
падения, при этом получаемое зерно озимой пшеницы по этому показателю соответствовало 2 классу.
При применении возрастающих от 90 до 150 доз калийного удобрения совместно с азотно-фосфорным удобрением наблюдали тенденцию к повышению показателей качества зерна, за исключением количества клейковины.
При совместном применении Гумистима и минерального удобрения наблюдали синергизм, сравнивая варианты, применение только Гумистима или минерального удобрения с их совместным применением установили или достоверное повышение изучаемых показателей качества зерна или тенденцию к повышению.
Установили, что применение различных систем удобрения обеспечивает получение зерна от 4 до 2 класса, наиболее эффективной проявила себя органоминеральная система (Ш20Р90К150 + Гумистим) при использовании которой возможно получать зерно 2 класса по изучаемым показателям качества.
Для определения роли калийного удобрения в изменении показателей качества зерна озимой пшеницы на дерново-подзолистой супесчаной почве с низким содержанием обменного калия провели корреляционный анализ (рисунок 1).
В условиях эксперимента возрастающие дозы калийного удобрения от 0 до 150 кг по
фону азотно-фосфорного удобрения Ш20Р90 увеличивали натуру зерна, обнаружили положительную, сильную связь (г = 0,88), при совместном применении минерального удобрения и Гумистима связь оставалась на прежнем уровне (г = 0,81) (рисунок 1).
Установили, среднюю положительную роль калия в изменении количества клейковины (г = 0,44) и стекловидности зерна (г = 0,34) и отрицательную (г = 0,40) в изменении числа
падения. Возрастающие калийные удобрения в минеральной системе слабо действовали (г = 0,23) на изменение содержания белка в зерне.
Совместное применение минерального удобрения и Гумистима изменяло роль калийного удобрения, происходило положительное усиление изменения количества клейковины (г = 0,66) и стекловидности зерна (г = 0,51), и снижение роли при изменении числа падения (г = 0,03).
без применения биопрепарата
с применением биопрепарата
д
Рисунок 1 - Зависимость изменения показателей качества зерна озимой пшеницы от возрастающих доз калийного удобрения: а - массовая доля белка, б - количество клейковины, в - число падения, г - стекловидность, д - натура
а
б
в
г
Вывод. В условиях низкоплодородных дерново-подзолистых супесчаных почв применение удобрения позволяет получать зерно с технологическими показателями, соответствующими 2 классу. Рекомендуем для получения зерна с массовой долей белка 13,5 %, количеством клейковины 28,4 %, числом падения 277 сек., стекловидностью 60 % и натурой 767 г/л применять органоминеральную систему удобрения (^20Р90К150 + Гумистим).
В условиях легких почв с низким содержанием обменного калия, применение возрас-
тающих доз калийного удобрения при минеральной системе по-разному действует на изменение показателей качества, коэффициент корреляции, в зависимости от показателя качества зерна, варьировал от 0,23 до 0,88. Добавление в минеральную систему удобрения биопрепарат Гумистим на большинстве показателей вело к усилению действия калийного удобрения за исключением показателя числа падения.
Список использованных источников
1. Сандухадзе Б.И., Журавлева Е.В., Кочетыгов Г.В. Озимая пшеница Нечерноземья в решении продовольственной безопасности Российской Федерации. - М., 2011. - 156 с.
2. Силаева Л.П., Кульчикова Ж.Т., Баринова Е.В. Совершенствование размещения производства пшеницы - основа повышения его устойчивости // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 2. - С. 186-193.
3. Хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы / Н.Н. Зезин, В.А. Воробьев, А.В. Воробьев, А.В. Безгодов // Зерновое хозяйство России. - 2018. - №5(59). - С. 21-25.
4. Ториков В.Е., Мельникова О.В., Богомаз Р.А. Урожайность и качество зерна новых сортов озимой пшеницы // Вестник Алтайского ГАУ. - 2015. - № 8 (130). - С. 10-14.
5. Ториков В.Е. Хлеб из зерна Нечерноземья // Зерновое хозяйство. - 1991. - № 4. - С. 21.
6. Влияние агроэкологических факторов на продуктивность и качество зерна сортов озимой пшеницы в условиях лесостепи Самарской области / В.В. Глуховцев, Г.Я. Маслова, Н.И. Китлярова, М.Р. Абдряев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
- 2015. - №2(52). - С. 36-39.
7. Влияние длительного применения удобрений на показатели роста, урожайность и качество зерна озимой пшеницы / С.Х. Дзанагов, Т.К. Лазаров, Б.С. Калоев и др. // Агрохимия.
- 2019. - №4. - С. 31-38.
8. Романенко Г.А., Тютюнников А.И., Сычев В.Г. Удобрение, значение, эффективность применения. - М.: РАСХН, 1998. - 374 с.
9. Мельник А.Ф. Адаптивные приемы улучшения качества зерна озимой пшеницы // Вестник Орел ГАУ. - 2011. - № 5(32). - С. 120-123.
10. Агрохимия // Под ред. В. Г. Минеева. - М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. - 854 с.
11. Никифоров В.М., Никифоров М.И., Мамеев В.В. Урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы в условиях Брянской области // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. - 2020. - № 1 (77). - С. 7-12.
12. Влияние удобрений и биопрепарата альбит при выращивании овса на радиоактивно загрязненной почве / Е.А. Дробышевская, Е.М. Милютина, В.Ф. Шаповалов и др. // Агрохимический вестник. - 2017. - Т. 3. - № 3. - С. 27-29.
13. Жеруков Т.Б., Кишев А.Ю., Тутукова Д.А. Регуляторы роста растений и технологические показатели качества зерна озимой пшеницы при возделывании в условиях степной зоны КБР // Международные научные исследования. - 2016. - №4 (29). - С. 21-24.
14. Агроэкологическая оценка применения минеральных удобрений и гуминового препарата при возделывании ярового ячменя на радиоактивно загрязненной почве / М.М. Кизюля, А.Г. Калинов, В.Ф. Шаповалов, И.Я. Пигорев // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 7. - С. 51-57.
15. Ториков В.Е., Осипов А.А. Влияние условий выращивания и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Аграрный вестник Урала. - 2015. - № 6 (136). -С. 24-28.
16. Влияние минеральных удобрений и препарата Эпин-Экстра на урожайность и качество зерна люпина узколистного при радиоактивном загрязнении агроценозов / В.В. Пашутко, В.Ф. Шаповалов, Н.М. Белоус и др. // Агрохимический вестник. - 2017. - Т. 3. - № 3. - С. 19-22.
ОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО
List of sources used
1. Sandukhadze B.I., Zhuravleva E.V., Kochetygov G.V. Winter wheat of the Non-Black Earth Region in the solution of food security of the Russian Federation. - M., 2011 .-- 156 p.
2. Silaeva LP, Kulchikova Zh.T., Barinova E.V. Improving the location of wheat production - the basis for increasing its sustainability // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2019. - No. 2.- P. 186-193.
3. Bakery qualities of spring wheat grain / N.N. Zezin, V.A. Vorobiev, A.V. Vorobiev, A.V. Bezgodov // Grain economy of Russia. - 2018. - No. 5 (59). - S. 21-25.
4. Torikov V.E., Melnikova O.V., Bogomaz R.A. Productivity and grain quality of new varieties of winter wheat // Bulletin of Altai State Agrarian University. - 2015. - No. 8 (130). - S. 10-14.
5. Torikov V.E. Bread from grain of the Non-Black Earth Region // Grain Economy. - 1991. - No.
4. - P. 21.
6. The influence of agroecological factors on the productivity and quality of grain of winter wheat varieties in the forest-steppe of the Samara region / V.V. Glukhovtsev, G. Ya. Maslova, N.I. Kitlyarova, M.R. Abdryaev // News of the Orenburg State Agrarian University. - 2015. - No. 2 (52). -
5. 36-39.
7. The influence of long-term use of fertilizers on growth rates, yield and grain quality of winter wheat / S.Kh. Dzanagov, T.K. Lazarov, B.S. Kaloev, etc. // Agrochemistry. - 2019. - No. 4. - S. 31-38.
8. Romanenko G.A., Tyutyunnikov A.I., Sychev V.G. Fertilizer, value, application efficiency. - M.: RAAS, 1998. - 374 p.
9. Miller A.F. Adaptive methods for improving the quality of winter wheat grain // Bulletin Orel GAU. - 2011. - No. 5 (32). - S. 120-123.
10. Agrochemistry // Ed. V.G. Mineeva. - M.: Publishing house of VNIIA im. D.N. Pryanishnikova, 2017 .-- 854 p.
11. Nikiforov V.M., Nikiforov M.I., Mameev V.V. Productivity and grain quality of spring wheat varieties in the conditions of the Bryansk region // Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. - 2020. - No. 1 (77). - S. 7-12.
12. Influence of fertilizers and biological product albite when growing oats on radioactively contaminated soil / E.A. Drobyshevskaya, E.M. Milyutin, V.F. Shapovalov et al. // Agrochemical Bulletin. - 2017. - T. 3. - No. 3. - P. 27-29.
13. Zherukov T.B., Kishev A.Yu., Tutukova D.A. Plant growth regulators and technological indicators of winter wheat grain quality when cultivated in the steppe zone of the KBR // International scientific research. - 2016. - No. 4 (29). - S. 21-24.
14. Agroecological assessment of the use of mineral fertilizers and a humic preparation in the cultivation of spring barley on radioactively contaminated soil / M.M. Kizyulya, A.G. Kalinov, V.F. Shapovalov, I. Ya. Pigorev // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2019. - No. 7. - P. 51-57.
15. Torikov V.E., Osipov A.A. The influence of growing conditions and mineral fertilizers on the yield and grain quality of winter wheat // Agrarian Bulletin of the Urals. - 2015. - No. 6 (136). -FROM. 24-28.
16. The influence of mineral fertilizers and the Epin-Extra preparation on the yield and quality of narrow-leaved lupine grain in case of radioactive contamination of agrocenoses / V.V. Pashutko, V.F. Shapovalov, N.M. Belous et al. // Agrochemical Bulletin. - 2017. - T. 3. - No. 3. - P. 19-22.
