CC BY
32
УДК 633/631.8
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНЫХ РАЙОНОВ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
М.Ш. ТАГИРОВ, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент АН Республики Татарстан, директор
И.Д. ФАДЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
И.Н. ГАЗИЗОВ, младший научный сотрудник Татарский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Для решения проблемы производства зерна высокого качества проведен опыт на семи сортах озимой пшеницы различных селекционных центров: Татарского НИИСХ - Казанская 560, Казанская 285, Надежда, Казанская 84, Дарина; Самарского НИИСХ - Безенчукская 380; Московского НИИСХ - Московская 39 (фактор А) с внесением азотных удобрений и препарата Акварин 5 (фактор В). Работа выполнена в полевом опыте в 2011-2013 гг. на серой лесной почве Предволжской зоны Республики Татарстан. Показана возможность выращивания в условиях региона зерна с высокими показателями реологического и хлебопекарного качества. Весеннее внесение азота в виде аммиачной селитры привело к увеличению урожайности в среднем на 20%. Препарат Акварин 5 при обработке посевов в фазе кущения на фоне азотной подкормки повышал величину этого показателя в среднем по сортам на 4,3%, или 0,21 т/га. Применение азота рано весной позволяет увеличить как объем выпекаемого хлеба (на 5,9%), так и балл общей хлебопекарной оценки. Самое большое увеличение объема хлеба отмечено у сорта Казанская 285, наименьшее - у сорта Казанская 84. Обработка препаратом Акварин 5 позволяет дополнительно увеличить балл общей хлебопекарной оценки сортов до величин, соответствующих сильной пшенице.
Ключевые слова: озимая пшеница, хлебопекарное качество зерна, клейковина, сила муки.
Урожайность озимой пшеницы и качество ее зерна в значительной мере зависят от обеспеченности растений элементами минерального питания на протяжении всей вегетации. Ранняя весенняя подкормка азотными удобрениями способствует более быстрому росту корневой системы, дополнительному кущению, усилению развития колосоносных побегов и формированию наибольшей прибавки урожая [1].
Хлебопекарные свойства озимой пшеницы в значительной степени определяются ее белковостью и коррелирующим с этим признаком количеством клейковины [2, 3]. Высокое содержание клейковинных белков с их хорошими физико-химическими свойствами не только повышает питательную ценность хлебных изделий, но и одновременно служит основным условием высоких хлебопекарных качеств и силы муки. Наличие клейковины придает пшеничному тесту хорошую формоустойчивость при брожении и выпечке. Чем лучше качество клейковины и чем её больше, тем выше качество хлеба и дороже ценится пшеница на рынке. Качество и количество клейковины определяет пористость хлеба, которая служит одним из основных его характеристик. Кроме того, многие исследователи отмечают зависимость между содержанием клейковины в муке и объемом хлеба [4].
Проведенные ранее исследования на озимой пшенице по применению микроэлементов с целью
повышения качества зерна дали положительный результат. Поэтому испытания отечественных недорогих удобрений с добавками микроэлементов имеет большое значение.
Один из основных биологических факторов, позволяющих решать проблемы повышения урожайности и качества зерна, - сорт. Его вклад в достигнутый уровень урожайности может составлять до 20...50 % [5]. Устойчивое производство высококачественного зерна озимой пшеницы возможно при возделывании нескольких сортов, разрешенных к использованию в конкретном регионе.
В связи с изложенным, цель наших исследований -оценка возможности применения препарата Акварин 5 в сочетании с азотными удобрениями на посевах разных сортов озимой пшеницы для повышения ее урожайности и улучшения качества зерна.
Условия, материалы и методы. Объектом исследований были разрешенные к использованию по Средневолжскому региону и перспективные сорта озимой пшеницы.
Закладку опытов проводили на полях Татарского НИИСХ. Почва - серая лесная. Содержание гумуса (по Тюрину) 3,0.3,5 %, подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) - 260.286 и 120.142 мг/кг почвы соответственно, рН солевой вытяжки 5,0.5,5. Посев проводили по чистому пару в оптимальные сроки с нормой высева 5,5 млн всхожих зерен на 1 га. Площадь делянки 25 м2. Повторность 4-х кратная. Размещение рендомизированное.
Схема опыта предусматривала изучение следующих факторов:
сорта озимой пшеницы различных селекционных центров (А) - Татарского НИИСХ - Казанская 560, Казанская 285, Надежда, Казанская 84, Дарина; Самарского НИИСХ - Безенчукская 380; Московского НИИСХ - Московская 39;
фон минерального питания (В) - в среднем ^6Р95К85 (осенью из расчета под планируемую урожайность 50 ц/га, фон, контроль); фон + (подкормка аммиачной селитрой); фон + + однократная обработка посевов препаратом Акварин 5 (в фазе кущения); фон + + двукратная обработка посевов препаратом Акварин 5 (в фазе кущения и фазе колошения-цветения).
Акварин вносили в дозе 3 кг/га в баковой смеси в фазе кущения с гербицидом Секатор турбо, в фазе колошения-цветения с фунгицицом Импакт.
Агрометеорологические условия в годы исследований были контрастными. Сезон 2010-2011 гг. в период весенне-летней вегетации выдался относительно благоприятным, период налива зерна характеризовался напряженным режимом увлажнения. Гидротермический коэффициент (ГТК) за период вегетации составил 1,8 и варьировал от 4,5 в фазе цветения до 0,06 в фазе восковой спелости.
Комплекс неблагоприятных факторов во время перезимовки 2011-2012 гг. привел к значительному изреживанию посевов озимой пшеницы. Гидротерми-
ческий коэффициент за весенне-летней период был равен 0,9 (1,03 с возобновления вегетации до фазы цветения; 0,42 с формирования зерновки до начала налива; 1,16 с фазы налива до полной спелости).
Метеоусловия сезона 2012-2013 гг. были относительно благоприятными. В период кущения и трубкования ГТК находился на уровне 1,04. Однако фазы цветения и формирования зерновки совпали с засухой (ГТК=0,24). Прошедшие в I декаде июля (в период налива) осадки, позволили в дальнейшем получить высокие урожаи зерна. Гидротермический коэффициент за весь период весенне-летней вегетации озимой пшеницы составил 0,72.
Результаты и обсуждение. За три года испытания ранневесенняя азотная подкормка увеличивала урожайность сортов в среднем на 20%, или 0,81 т/га (табл. 1). Наиболее отзывчивыми на внесение азота были сорта Казанская 560, Казанская 285, Московская 39 и Дарина, которые сформировали прибавку 1,32; 1,11; 1,00 и 0,65 т/га соответственно.
Таблица 1. Влияние удобрений на урожайность сортов озимой пшеницы, т/га (2011-2013 гг.)*
Сорт Вариант
контроль (фон) фон + N 30 фон + N30 + Акварин 5 (кущение) фон + ^0 + Акварин5 (кущение и цветение)
Казанская 560 3,66 4,98 5,11 5,16
Казанская 285 3,93 5,04 5,47 5,31
Надежда 4,67 5,24 5,48 5,42
Безенчукская 380 4,15 4,79 4,94 5,27
Московская 39 3,47 4,47 4,58 4,70
Казанская 84 3,61 3,98 4,25 4,44
Дарина 4,86 5,51 5,63 5,80
В среднем по со-
ртам 4,05 4,86 5,07 5,16
* НСР„,
- 0,34 ц/га, НСР(
05 по В (удобрение)
- 0,23 ц/га.
Обработка посевов Акварином 5 в фазе кущения сильнее всего увеличила урожайность Казанской 285 (+0,43 т/га) и Казанской 84 (+0,27 т/га). В среднем по сортам прибавка к варианту с азотной подкормкой составила всего 0,2 т/га (в пределах ошибки опыта). Рост урожайности при обработке препаратом в фазе колошения-цветения также был незначительным.
По данным некоторых авторов [2, 6], основная причина снижения содержания азота (а соответственно белка и клейковины) в зерне, прежде всего, недостаток доступных форм этого элемента в почве, а также его дефицит в растениях в расчете на единицу формирующегося зерна.
Внесение азотных удобрений повышало содержа-
сортам на 5,0%. Дополнительная обработка Акварином 5 в фазе колошения-цветения способствовала росту величины этого показателя, по сравнению с однократным применением, на 0,6%. Таким образом, двукратное опрыскивание увеличило концентрацию клейковины суммарно на 2,6%. В целом обработка посевов Акварином 5 в фазе кущения в сочетании с ранней азотной подкормкой дает возможность собирать зерно с содержанием клейковины более 28%, а без использования этого препарата - более 26%. Отсутствие ранневесенней азотной подкормки не позволило в нашем опыте получить зерно 3 класса заготовительных кондиций.
Индекс деформации клейковины (ИДК) в среднем по все сортам уменьшался после внесения азотной подкормки с 80 до 77. Причем у сортов Казанская 560, Надежда и Московская 39 уже в этом варианте ИДК соответствовал I группе качества. Для формирования качественной клейковины (I группы) практически у всех сортов оказалось достаточно однократной обработки препаратом Акварин 5 в фазе кущения. Исключением был сорт Казанская 84, который генетически формирует клейковину второй группы качества при достигнутом уровне продуктивности.
Силой муки называют ее способность при соответствующем технологическом процессе давать формоу-стойчивый хлеб большого объема с хорошим мякишем и значительно улучшать слабую пшеницу в смесях. Ее параметры в основном связаны с белковым комплексом зерна, качеством и количеством клейковины.
Ранневесенняя подкормка азотом в среднем по всем сортам в большей степени повлияла на силу муки, чем обработка Акварином 5, увеличение составило 14,1 и 7,1% соответственно (см. рисунок). Наибольший ее рост при азотной подкормке отмечен у сортов Казанская 84 (на 22,6%) и Казанская 560 (на 19%), самый низкий - у сорта Дарина (7,7 %). Однократного применения Акварина 5 было достаточно для формирования сортами (за исключением мягкозерного сорта Казанская 84) зерна с силой муки, соответствующей показателям ценной пшеницы. Вторая обработка посевов изучаемым препаратом привела к дальнейшему улучшению реологических свойств теста: сила муки в среднем по сортам увеличилась дополнительно на 9,4% и составила 313 е.а. Наиболее отзывчивым на использование Акварина 5 во вторую подкормку по показателю «сила муки» был сорт Московская 39 (увеличение на 21,5%).
Для более полного определения достоинств муки прибегают к пробной выпечке хлеба из 100 г муки, по результатам которой дается общая хлебопекарная оценка (ОХО) в баллах. Для ценной пшеницы
ние сырой клейковины в зерне (табл. 2) в среднем по
Таблица 2. Влияние удобрений на содержание сырой клейковины в зерне и ее качество (2011 -2013 гг.)
Сорт Вариант
контроль (фон) фон + Изо фон + N30 + Акварин 5 (кущение) Фон + N30 + Акварин 5 (кущение и цветение)
содержание клейковины, % ИДК содержание клейковины, % ИДК содержание клейковины, % ИДК содержание клейковины, % ИДК
Казанская 560 21,9 82 25,1 75 28,0 75 28,5 75
Казанская 285 20,0 82 26,0 78 28,5 75 28,8 75
Надежда 22,5 83 27,4 75 29,5 72 30,1 75
Безенчукская 380 21,9 80 28,4 78 29,5 75 31,7 75
Московская 39 22,5 82 29,5 70 31,0 72 31,5 72
Казанская 84 20,4 78 23,5 80 25,6 80 25,7 80
Дарина 22,9 88 26,7 80 28,8 75 28,9 75
Среднее значение 21,7 82 26,7 77 28,7 75 29,3 75
увеличение объема отмечено у сорта Казанская 285 (с 507 до 560 мл), наименьшее - у сорта Казанская 84 (табл. 3).
Опрыскивание препаратом Акварин 5 в фазе кущения повышает объем хлеба в среднем по сортам на 21 мл, а повторное в фазе колошения еще на 18 мл. При этом балл ОХО возрастает до значений, соответствующих сильной пшенице.
Выводы. Наибольшее влияние на размеры урожая, реологические и хлебопекарные качества зерна препарат Акварин 5 оказывает при использовании в фазе кущения на фоне азотной подкормки.
Изучаемые сорта озимой пшеницы по-разному
она должна быть не менее 4,0; а для сильной - не отзывались на применение Акварина 5. Самое зна-менее 4,5 баллов. чительное увеличение урожайности при обработке
препаратом в фазе кущения продемонстрировали сорта Казанская 285 (+0,43 т/га) и Надежда (+0,24 т/га). Кроме того, у сорта Казанская 285 в наибольшей степени улучшались показатели качества зерна, как при однократном, так и двукратном применении Акварина 5.
В нашем опыте в среднем по изучаемым сортам обработка Акварином 5 в большей степени влияла на улучшение показателей качества зерна (содержа-Внесение азота рано весной повышает как объ- ние клейковины, индекс деформации клейковины, ем получаемого хлеба (на 5,9 %), так и балл общей сила муки, общая хлебопекарная оценка), чем на хлебопекарной оценки. При этом самое значительное урожайность.
Литература.
1. Губанов Я.В., Иванов Н.Н. Озимая пшеница. М.: Агропромиздат, 1988. С.103
2. Бебякин В.М. Повышение качества зерна пшеницы. М.: Колос, 1972. 99 с.
3. Bhatt G.I., Derera N.M. Genotype environment interaction for heritabilities and correlations among quality traits in wheat // Euphytica. 1975. 24. 3.
4. Носатовский А.И. Пшеница. М., 1965. C.375.
5. Сортимент озимой мягкой пшеницы для Центрального региона России с повышенным потенциалом продуктивности и качества / Б.И. Сандухадзе, Г.В. Кочетыгов, М.И. Рыбакова, В.В. Бугрова и др.// Вестник Орел ГАУ. 2012. №3 (36). С.4-8.
6. Павлов А. Н. Повышение содержания белка в зерне. Наука, 1984. 119 с.
INFLUENCE NITROGEN NUTRITION LEVEL AHD TRACE ELEMENTS ON EFFICIENCY AND QUALITY OF WINTER WHEAT IN THE NORTHERN MIDDLE VOLGA
M.Sh. Tagirov, I.D. Fadeeva, I.N. Gazizov
The Tatar research Institute of agriculture, Russia, Kazan, Orenburgsky tract, 48
Summary. To solve the problem of providing high quality grain held on the experience of seven varieties of winter wheat varieties variety breeding centers: Tatar Research Institute of Agriculture - Kazanskaya 560, Kazanskaya 285 , Hope, Kazanskaya 84, Dur^ ; Samara Agricultural Research Institute - Bezenchukskaya 380 Moscow Agricultural Research Institute - Moscowskaya 39 (factor A) with N fertilization (factor B) and drug Akvarin5 (factor C). Work carried out in a field experiment in 2011-2013 gray forest soil Predvolzhskoy zone of Tatarstan. The possibility of forming conditions of the republic of Tatarstan grain with high rheological and baking quality. Spring application of nitrogen in the form of ammonium nitrate resulted in increased yields by an average of 20%. Akvarin5 drug during processing in the tillering stage of crop yields increased by 4.3% or 0.21 t / ha in the background with a nitrogen fertilizing. Nitrogen applied in early spring can increase the volume of the resulting bread (5.9%) and total score baking assessment. The maximum increase in bread volume was observed in varieties of Kazanskaya 285, the minimum grade in Kazanskaya 84. Drug treatment Akvarin5 allows to further increase the total score of the baking variety evaluation to values corresponding to strong wheat. Keywords: winter wheat, bread-baking quality of grain, gluten, power flour.
e .a
контроль
N
N+A
N+A+A
Рисунок. Влияние удобрений на силу муки сортов озимой пшеницы (2011-2013 гг.): □ -Казанская 560, ^ - Казанская 285, ^ - Надежда, - Безенчукская 380; ^ - Московская 39, = - Казанская 84, ЕН - Дарина.
Таблица 3. Изменение показателей хлебопекарного качества при внесении азотного удобрения и препарата Акварин 5
Сорт Вариант
контроль (фон) фон + N фон + N + Акварин 5 (кущение) Фон + N + Акварин 5 (кущение и цветение)
объем хлеба, мл ОХО, балл объем хлеба, мл ОХО, балл объем хлеба, мл ОХО, балл объем хлеба, мл ОХО, балл
Казанская 560 499 4,1 562 4,5 565 4,7 593 4,9
Казанская 285 507 4,4 560 4,4 589 4,5 589 4,5
Надежда 553 4,6 580 4,6 595 4,9 605 4,9
Безенчукская 380 504 4,2 539 4,4 590 4,5 622 4,8
Московская 39 524 4,2 526 4,5 558 4,5 597 4,7
Казанская 84 513 3,8 524 3,8 526 4,2 532 4,4
Дарина 529 4,5 550 4,5 563 4,6 572 4,6
Среднее значение 518 4,3 548 4,4 569 4,6 587 4,7
