Развитие отечественного АПК является одним из приоритетных направлений для нашей страны. Поэтому надеемся, что материалы публикуемые в журнале внесут достойный вклад в успешное развитие научного поиска, повышение значимости научных разработок, подъем сельскохозяйственного производства
 д. с.-х. н., профессор А.В.Алабушев

 

ВЫПУСКИ ЖУРНАЛА

№2 2012

№1 2012

 

АРХИВ

№1-6 2011

№1-6 2010

№1-6 2009

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 631.16:551.5

В.Е.Ториков, д-р с.-х. наук,
 О.В.Мельникова, д-р с.-х. наук,
 В.В.Ториков, аспирант
Брянская государственная сельскохозяйственная академия
torikov@bgsha.com

УРОЖАЙНОСТЬ, КОРМОВАЯ ЦЕННОСТЬ
И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Показано изменение урожайности, минерального состава зерна в зависимости от выращиваемых сортов ярового ячменя. Изучено влияние норм внесения минеральных удобрений и высева семян различных сортов ярового ячменя на сбор сырого протеина и обеспеченность им кормовой единицы. Проведена оценка  влияния изучаемых элементов технологии на изменение аминокислотного состава зерна сорта Гонар.
It is shown a change of productivity and grain mineral content according to spring barley varieties’ cultivating. It is studied influence of fertilizing norms and sowing of different spring barley varieties upon collecting of raw protein and its provision of fodder unit. It is carried out an evaluation of investigating technologic elements on amino acid content of grain variety Gonar.
Ключевые слова: урожайность, минеральные удобрения, сорта, сырой протеин, кормовая ценность, аминокислоты.
Keywords: productivity, fertilizers, varieties, raw protein, fodder value, amino acid.
В.Г. Минеев и А.Н. Павлов [1] указывают, что важным резервом увеличения сбора кормового белка является улучшение структуры посевных площадей с целью расширения посевов под культурами и сортами, дающими наибольший выход белка с гектара. В условиях центральных районов Нечерноземной зоны России важнейшей зернофуражной культурой в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы является яровой ячмень.
Кормовое достоинство его зерна определяется содержанием белка в зерне и аминокислотным составом. Незаменимые аминокислоты (лизин, триптофан, гистидин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, треонин, метионин, валин, аргинин) не могут синтезироваться в организме животных и должны поступать с растительными кормами [2]. Качество растительного белка зависит от состава образующих его аминокислот, в первую очередь, незаменимых [3]. В кормлении сельскохозяйственных животных и птицы важное место отводится наличию в кормах минеральных веществ [4].
В исследованиях, проведенных в период с 2008 по 2010 гг. на опытном поле Брянской ГСХА, изучено влияние минеральных удобрений и норм высева семян на урожайность и кормовую ценность зерна сортов ярового ячменя Гонар, Эльф, Атаман и Визит. Кроме того, был проведен анализ минерального состава зерна сортов Гонар, Эльф, Московский 3, Прима Белоруссии, Зазерский 85, выращиваемых на Выгоничском ГСУ на фоне N90P90K90. Ячмень возделывали в четырехпольном плодосменном севообороте после картофеля, под который вносили навоз крупного рогатого скота из расчета 40 т/га. Почва опытного участка – серая лесная среднесуглинистая с содержанием гумуса 3,3-3,4 %, подвижных форм Р2О5 – 253-275 мг/кг, К2О – 176-195 мг/кг, pHKCl 5,6-5,8.
Изучали нормы высева семян ярового ячменя: 5,5; 4,5; 3,5 млн. всх. шт./га и нормы минерального удобрения: N120P120K120, N90P90K90, N60P60K60, N0P0K0 (контроль). Минеральное удобрение вносили в виде азофоски (16:16:16). На всех вариантах опыта сказывалось последействие навоза, внесенного под предшественник (картофель). Учетная площадь опытной делянки 75 м2, повторность трехкратная, размещение систематическое. При проведении полевых исследований пользовались методикой опытного дела Доспехова Б.А. (1985). Кормовую ценность зерна сортов ярового ячменя определяли по сбору кормовых единиц, сырого протеина с 1 га пашни и обеспеченностью 1 кормовой единицы сырым протеином [3].
В полевых опытах в среднем за три года исследований максимальную урожайность зерна  (5,65 т/га) обеспечил сорт Атаман при норме высева семян  5,5 млн. шт./га (табл. 1).
1.Урожайность зерна сортов ярового ячменя (т/га) в зависимости от уровня минерального питания и норм высева семян (среднее за 2008-2010 гг.)

Варианты технологий
(фактор В)

Сорт

Гонар

Эльф

Атаман

Визит

Норма высева семян (фактор А) – 5,5 млн. шт./га

1. Интенсивная (N 120P120K120)
2. Переходная (N90P90K90)
3. Альтернативная N60P60K60)

4,87
4,21
3,78

5,09
4,20
3,74

5,65
4,91
4,37

5,15
4,39
3,74

4. Биологическая (без внесения NPK

3,00

3,05

3,37

3,24

4,5 млн. шт./га

1. Интенсивная (N 120P120K120)
2. Переходная (N90P90K90)
3. Альтернативная N60P60K60)
4. Биологическая (без внесения NPK)

4,80
4,70
3,88
3,05

5,43
4,84
4,65
3,00

5,53
4,89
4,34
3,56

5,56
4,11
3,92
3,06

3,5 млн. шт./га

1. Интенсивная (N 120P120K120)
2. Переходная (N90P90K90)
3. Альтернативная N60P60K60)
4. Биологическая (без внесения NPK)

4,62
3,91
3,31
2,52

4,71
3,89
3,20
2,63

5,28
4,19
3,87
2,77

4,95
4,47
3,55
3,01

НСР 05 (фактор А)
НСР 05 (фактор В и АВ)

0,25
0,29

0,31
0,36

0,45
0,53

0,37
0,43

Все изучаемые сорта обеспечивали достоверную прибавку урожайности при увеличении вносимых норм минеральных удобрений. Наибольшую урожайность зерна сформировали сорта Гонар, Эльф, Атаман и Визит на интенсивной технологии - при нормах высева семян  5,5 и 4,5 млн. шт./га на варианте N120P120K120. На контроле (без внесения минеральных удобрений) получено от 3,0 до 3,56 т/га зерна. Эти сорта при норме высева семян 5,5 млн. обеспечили прибавку урожайности зерна по сравнению с контролем при внесении N60P60K60 – 0,78; 0,69; 1,0 и 0,5 т/га; при N90P90K90 – 1,21; 1,15; 1,54 и 1,15 т/га, а при N120P120K120 – 1,87; 2,04; 2,28 и 1,91 т/га соответственно. Они положительно отзывались на увеличение норм вносимых минеральных удобрений.
В среднем за годы исследований, резко отличавшимися между собой по уровню влаго- и теплообеспеченности, наибольшую урожайность на всех удобренных вариантах обеспечили сорта Атаман и Визит.
Кормовая ценность зерна изучаемых сортов ярового ячменя была выше на вариантах с применением высоких норм минеральных удобрений - N120P120K120 и N90P90K90.(табл. 2).
2.Сбор кормовых единиц (т/га) и сырого протеина (кг/га) в зависимости от уровня минерального питания и норм высева семян ярового ячменя
(2008-2010 гг.)


Норма
NPK
(фактор В)

Сорт

Гонар

Эльф

Атаман

Визит

кормовые единицы

сырой проте-ин

кормовые единицы

сырой проте-ин

кормовые единицы

сырой проте-ин

кормовые единицы

сырой проте-ин

Норма высева семян (фактор А)
5,5 млн.шт./га - контроль

N0P0K0

3,39

35,7

3,61

36,7

4,08

39,0

3,67

38,7

N120P120K120

6,38

64,7

6,42

72,7

6,90

78,0

6,06

74,7

N90P90K90

5,31

53,3

5,21

58,7

6,09

66,7

5,24

57,0

N60P60K60

4,53

49,0

4,46

46,7

5,28

56,7

4,40

50,3

4,5 млн.шт./га

N0P0K0

3,40

36,3

3,41

35,0

3,92

41,0

3,39

35,7

N120P120K120

5,84

66,0

6,50

77,6

6,57

72,6

6,34

77,7

N90P90K90

5,51

61,7

5,58

62,6

5,80

61,7

4,91

56,7

N60P60K60

4,49

51,7

5,17

62,0

5,00

53,3

4,52

53,3

3,5 млн.шт./га

N0P0K0

2,94

28,3

3,09

29,7

3,21

31,0

3,30

32,0

N120P120K120

5,70

62,3

5,90

65,7

6,04

70,7

5,75

69,6

N90P90K90

4,59

48,0

4,81

52,7

4,77

54,6

5,01

58,7

 

 

 

 

3,5 млн.шт./га

 

 

 

 

N60P60K60

3,78

40,7

3,72

39,3

4,30

45,7

4,00

43,3

НСР05 (А)

0,33

1,3

0,38

1,1

0,41

0,8

0,33

1,4

НСР05 (В, АВ)

0,38

1,5

0,44

1,2

0,48

1,0

0,38

1,6

НСР05 (част.)

0,67

2,5

0,76

2,1

0,83

1,6

0,67

2,8

Наибольший выход сырого протеина (69,6-78,0 кг/га) при разных нормах высева семян обеспечили сорта Атаман и Визит при внесении N120P120K120. По мере снижения вносимых норм минеральных удобрений на всех изучаемых сортах, сбор сырого протеина с урожаем зерна снижался на 21,2-48,0 % по сравнению с контрольным вариантом N0P0K0.
Снижение нормы высева семян ячменя сорта Гонар с 5,5 до 4,5 млн.шт./га не привело к существенному уменьшению сбора кормовых единиц с урожаем, за исключением варианта N120P120K120. Установлено, что при норме высева семян 4,5 млн.шт./га выход сырого протеина с 1 га достоверно увеличивался на 1,3-8,4 кг/га на всех вариантах с внесением минеральных удобрений, по сравнению с контрольно нормой высева - 5,5 млн.шт./га. Дальнейшее снижение нормы высева семян ячменя до 3,5 млн.шт./га привело к существенному снижению сбора кормовых единиц (на 0,45-0,75 т/га) и сырого протеина (на 3,0-8,0 кг/га) с урожаем зерна. Действие различных норм минеральных удобрений на всех вариантах оказывало достоверное влияние на увеличение показателей кормовой ценности зерна ячменя сорта Гонар. Так, применение N60P60K60, N90P90K90 и N120P120K120 обеспечило прибавку по сбору кормовых единиц на 0,84-2,99 т/га, а сырого протеина – на 13,0-34,0 кг/га по сравнению с контролем  N0P0K0.
Аналогичная закономерность прослеживалась на сортах Эльф, Атаман и Визит, где достоверное влияние фактора А на снижение кормовой ценности зерна отмечалось только на вариантах с нормой высева семян 3,5 млн.шт./га. Действие фактора В оказывало существенное влияние на увеличение сбора кормовых единиц и сырого протеина с 1 га на всех вариантах опыта. Наибольшая прибавка сбора кормовых единиц (1,76-3,09 т/га) и сырого протеина (27,0-43,0 кг/га) от применения минеральных удобрений отмечена для сорта Эльф на вариантах с нормой высева 4,5 млн.шт./га.
Наибольшим выходом кормовых единиц в опыте отличался сорт Атаман, превосходивший другие сорта по этому показателю до 13,8 %. Однако, наибольшую обеспеченность 1 кормовой единицы сырым протеином (121,7-123,8 г/к.ед.) показал сорт Визит на вариантах с применением N120P120K120 (табл. 3).
3.Обеспеченность 1 кормовой единицы зерна ярового ячменя
сырым протеином (г) в зависимости от уровня минерального питания
и норм высева семян (2008-2010 г.)


Нормы
NPK

Сорта

Гонар

Эльф

Атаман

Визит

5,5 млн.шт./га

N120P120K120

101,9

113,7

113,0

123,8

N90P90K90

99,8

113,2

110,0

108,8

N60P60K60

108,2

105,4

108,0

113,6

N0P0K0

106,2

102,5

95,6

106,3

4,5 млн.шт./га

N120P120K120

113,0

120,0

111,0

123,0

N90P90K90

112,5

112,9

106,9

116,1

N60P60K60

115,8

119,9

106,0

117,3

3,5 млн.шт./га

N120P120K120

108,8

111,9

117,5

121,7

N90P90K90

104,6

110,2

115,3

117,8

N60P60K60

108,5

104,8

107,0

107,5

N0P0K0

95,2

97,1

96,6

97,0

Нами была проведена оценка изучаемых элементов технологии возделывания на изменение аминокислотного состава зерна ярового ячменя сорта Гонар. Концентрацию аминокислот (в % на абсолютно сухую навеску) определяли в агрохимической испытательной лаборатории Брянской ГСХА методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель 105» с программным обеспечением «Мультихром 1,5» для Windows. Определяли содержание 10-ти незаменимых аминокислот: аргинин (Arg), валин (Val), гистидин (His), лейцин+изолейцин (Leu), лизин (Lys), метионин (Met), треонин (Thr), триптофан (Trp), фенилаланин (Phe) и 5-ти заменимых аминокислот: аланин (Ala), глицин (Gly), пролин (Pro), серин (Ser), тирозин (Tyr).
Лабораторный анализ показал, что в зерне сорта Гонар наибольшее содержание анализируемых аминокислот в зерне  (10,9 %), в том числе незаменимых  (6,51 %) наблюдалось на варианте с внесением N120P120K120 при норме высева 4,5 млн.шт./га. Отмечено самое высокое содержание таких незаменимых аминокислот, как лейцин (в сумме с изолейцином) – 1,62 % и аргинин – 1,09 %, а также заменимой кислоты пролина – 1,73 % на воздушно-сухую навеску зерна  (см. рисунок).
На всех вариантах опыта содержание в зерне ярового ячменя лейцина и изолейцина, аргинина, пролина было наибольшим  по сравнению с другими аминокислотами. На вариантах с нормами высева семян 5,5 и 4,5 млн.шт./га внесение минеральных удобрений в норме N60P60K60 способствовало увеличению содержания всех анализируемых аминокислот в зерне ячменя на 37,6 и 32,9 %, внесение N90P90K90 – на 52,9 и 14,7 %, N120P120K620 – на 42,5 и 45,7 % соответственно.

Содержание (%) и состав аминокислот в зерне ярового ячменя
сорта Гонар при внесении N120P120K120 на вариантах с нормами высева семян 5,5 и 4,5 млн.шт./га.

При исследовании минерального состава зерна во Всероссийском НИИ минерального сырья им. Н.М. Федоровского с использованием масс-спектрального и атомно-эмиссионного анализа с индуктивно связанной плазмой было выявлено, что в зерне сорта Гонар, выращенного на фоне N90P90K90, по сравнению с другими сортами, изучаемыми нами в условиях Выгоничского ГСУ и занимающими наибольшие площади посева в регионе, больше всего накапливалось как макроэлементов, так и почти всех микроэлементов (табл. 4). Тяжелых металлов в зерне всех сортов было значительно ниже ПДК. Отмечено ничтожно низкое содержание естественных радионуклидных элементов. Выращенное зерно можно с успехом использовать на кормовые цели.
4.Минеральный состав зерна сортов ярового ячменя, мкг/г

 

Элемент

Сорт

Гонар

Эльф

Московский 3

Прима Белоруссии

Зазерский 85

Макроэлементы

Калий – K

3500

2900

3100

3000

3000

Кальций – Ca

240

190

170

130

190

Фосфор – P

2300

2000

2100

2100

2100

Магний – Mg

490

410

420

410

440

Сера – S

750

610

670

590

550

Микроэлементы

Бор – B

<1

<1

<1

<1

<1

Марганец– Mn

9,0

5,7

5,2

5,4

5,0

Молибден -Mo

0,47

0,63

0,76

0,98

0,45

Цинк – Zn

19

21

22

18

17

Медь – Cu

3,1

3,2

4,4

3,5

4,0

Железо – Fe

55

28

25

17

18

Кобальт – Co

0,03

0,019

0,017

0,012

0,012

Никель – Ni

0,14

0,12

0,13

<0,1

<0,1

Селен – Se

<0,2

<0,2

<0,2

<0,2

<0,2

Натрий – Na

19

24

17

18

22

Медь – Cu

3,1

3,2

4,4

3,5

4,0

Цинк – Zn

19

21

22

19

17

Тяжелые металлы

ПДК

Кадмий – Cd

0,012

0,016

0,011

0,009

0,006

0,05

Свинец – Pb

0,10

0,05

0,05

0,05

0,05

0,5

Ртуть – Hg

0,006

0,006

0,006

0,006

0,006

0,005

Радиоактивные элементы

Стронций– Sr

3,1

3,0

2,5

2,3

1,9

Цезий – Cs

0,0074

0,0025

0,0022

0,0012

0,001

Церий – Ce

0,0074

0,0025

0,0022

0,010

0,040

Неодим – Nd

0,11

0,021

0,044

0,005

0,005

Самарий– Sm

0,022

0,004

0,008

Европий – Eu

0,0037

0,0013

0,0010

Гадолиний-Gd

0,019

0,0043

0,0075

Тербий – Tb

0,0030

0,0005

0,0009

Диспрозий-Dy

0,015

0,004

Гольмий – Ho

0,0032

0,0007

0,0008

Радиоактивные элементы

Эрбий – Er

0,0075

0,0015

0,0013

Тулий – Tm

0,0010

0,0001

Иттербий- Yb

0,0068

Лютеций – Lu

0,0011

Торий – Th

0,050

0,009

0,020

Уран – U

0,007

Суммарная радиоактивность

3,3641

3,0474

2,5919

2,3162

1,946

Исследования показали, что наибольшую урожайность зерна (от 4,8 до 5,6 т/га сформировали сорта Гонар, Эльф, Атаман и Визит на интенсивной технологии - при нормах высева семян – 5,5 и 4,5 млн. шт./га на варианте N120P120K120. На контроле (без внесения минеральных удобрений) получено от 3,0 до 3,6 т/га зерна. Эти сорта при норме высева семян 5,5 млн. обеспечили прибавку урожайности зерна по сравнению с контролем при внесении N60P60K60 – 0,78; 0,69; 1,0; 0,5 т/га; при N90P90K90 – 1,21; 1,15; 1,54; 1,15 т/га, а при N120P120K120 – 1,87; 2,04; 2,28 и 1,91 т/га, соответственно. Они положительно отзывались на увеличение норм вносимого минерального удобрения.
Кормовая ценность зерна сортов Гонар, Эльф, Атаман и Визит была выше на вариантах с применением минерального удобрения из расчета N120P120K120 и N90P90K90 при всех изучаемых нормах высева семян. Наибольший выход сырого протеина 69,6-78,0 кг/га обеспечили Атаман и Визит при внесении N120P120K120. Наибольшая прибавка по сбору кормовых единиц (1,76-3,09 т/га) и сырого протеина (27,0-43,0 кг/га) от применения минеральных удобрений отмечена у сорта Эльф при норме высева 4,5 млн.шт./га. Наибольшее содержание аминокислот в зерне сорта Гонар – 10,9 % (в том числе незаменимых – 6,51 %) на воздушно-сухую навеску отмечалось на варианте с внесением N120P120K120 при норме высева 4,5 млн.шт./га.
В зерне сорта Гонар по сравнению с другими сортами, выращенными на фоне N90P90K90, больше всего накапливалось как макро-, так и почти всех микроэлементов. Тяжелых металлов в зерне всех сортов было значительно ниже ПДК и ничтожно низкое количество естественных радионуклидов. Выращиваемое нами зерно всех сортов можно с успехом использовать на кормовые цели.

Литература
1. Минеев, В.Г. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы / Минеев В.Г., Павлов А.Н. – М.: Колос. - 1981. – 288 с.
2. Беляков, И.И. Ячмень в интенсивном земледелии. – М.: Росагропромиздат. - 1990. – 175 с.
3. Хазиахметов Ф.С., Шарифянов Б.Г., Галлямов Р.А. Нормированное кормление сельскохозяйственных животных / Хазиахметов Ф.С., Шарифянов Б.Г., Галлямов Р.А. – С.Пб: Лань. - 2005.
4. Хенниг, А. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных / А. Хенниг. – М.: Колос, 1976.

 

 

© 2009 ГНУ ВНИИЗК
им. И.Г.Калиненко
Главная | Поиск | Авторам | Контакты | Архив