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   633.11(324):631.531

Е.Н. Шаболкина, канд. с.-х. наук,
А.П. Чичкин, д-р с.-х. наук
ГНУ Самарский НИИСХ им. Н.М. Тулайкова Россельхозакадемии
Samniish@samtel.ru

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СТЕПНОМ ЗАВОЛЖЬЕ

Обеспеченность растений элементами минерального питания  позволяет максимально реализовать возможности, заложенные в генотипе конкретного сорта. Высокую продуктивность, отзывчивость на применение удобрений, а также высокие технологические качества при лучшем обеспечении растений элементами минерального питания проявляют сорта яровой пшеницы с наличием пырейной транслокации.
Plants supplied with elements of mineral feeding allow realizing possibilities laid in genotype of a certain variety at a maximum. Spring wheat varieties with wheatgrass translocation show high productivity, responsiveness to fertilizers and high technologic qualities while providing plants with elements of mineral feeding.
Ключевые слова: яровая пшеница,  минеральные удобрения, продуктивность, качество зерна, белок,  клейковина, валориметрическая оценка, «сила» муки.    
Keywords: spring wheat, fertilizers, productivity, grain quality, protein, gluten, gross metric estimate, “power” of flour.
Введение.   В условиях рыночных отношений, резкого удорожания техники, энергоносителей, агрохимикатов произошел спад урожайности яровой пшеницы, снизилось качество зерна. Особенно остро эта проблема стоит в засушливом Заволжье, отличающемся неустойчивым характером увлажнения и температурным режимом.
Важнейшими факторами получения высоких урожаев яровой мягкой  пшеницы  с хорошим качеством зерна являются использование экологически пластичных сортов, адаптированных к почвенно-климатическим особенностям зоны выращивания и обеспеченность растений элементами минерального питания. Применение минеральных удобрений в разумных пределах позволяет наиболее полно реализовать возможности, заложенные в генотипе конкретного сорта.
Целью исследований является изучение влияния отдельных технологий возделывания яровой пшеницы: применение минеральных удобрений, использование сортов, сочетающих высокую продуктивность и устойчивость к стрессовым факторам среды – на продуктивность и технологические свойства сортов яровой пшеницы, созданных в Самарском НИИСХ.
 Материалы и методы. Исследования проводились в течение 2003-2008 годов на экспериментальной базе Самарского НИИСХ. В качестве  объекта исследований были использованы четыре сорта, включённые в Реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, три из них (Тулайковская 5, Тулайковская 10, Тулайковская золотистая) включены в списки сильных сортов. Данные высококачественные сорта, созданные путем интрогрессии чужеродного материала от пырея промежуточного в геном мягкой пшеницы,  характеризуются высоким потенциалом продуктивности, обладают полным иммунитетом к бурой ржавчине и высокой устойчивостью к мучнистой росе и ряду других листовых болезней [1]. Сорт Тулайковская 100 относится к группе ценных по качеству.
Посев проводился сеялкой СН-16, в трёхкратной повторности, площадь делянки – 40м2. Делянки размещались по предшественнику  озимая пшеница. В опыт были включены варианты: 1.Без удобрений;  2. N60P60K60.
Оценку качества зерна проводили в соответствии с методиками национальных стандартов Российской Федерации и методов ИСО: содержание белка в зерне – по ГОСТ 10846-91; определение количества и качества клейковины в зерне – по ГОСТ 13586. 1-68; физические характеристики теста – на альвеографе по ГОСТ Р 51415 – 99 (ИСО 5530-4-91) и фаринографе по ГОСТ Р 51404 – 99 (ИСО 5530-1-97).
Результаты. Опытами установлено, что внесение минеральных удобрений под яровую пшеницу способствует повышению ее засухоустойчивости. При одних и тех же условиях увлажнения удобренная пшеница более экономно расходует влагу и дает более высокий урожай (при внесении удобрений растения расходовали для образования тонны зерна на 330-450 м3 влаги меньше, чем на контроле). Наименьший коэффициент водопотребления  (1104 м3/т) получен при внесении  удобрений N60Р60К60  по сорту  Тулайковская 100.               
Естественное плодородие почвы за 2003-2008 годы обеспечило получение 1,32-1,57 т зерна с одного гектара ( см. таблицу).
Продуктивность и качество зерна яровой пшеницы обусловлены наследственными биологическими особенностями сортов, но в значительной степени зависят от условий выращивания. Обеспеченность растений элементами минерального питания способствует лучшему развитию растений на самых ранних этапах вегетации, повышает их устойчивость к неблагоприятным факторам. При внесении минеральных удобрений N60Р60К60 урожайность яровой пшеницы за годы исследований составила 1,88-2,29 т/га. Наибольшая в опытах урожайность была сформирована сортами Тулайковская 10 и Тулайковская 100, что отразилось на уровне урожайности на контрольном варианте и высокой отзывчивости на применение удобрений (прибавки урожайности от удобрений – 0,63-0,72 т/га).
Оптимальные условия для получения высоких урожаев яровой пшеницы создаются в годы с умеренным температурным режимом и достаточной влагообеспеченностью посевов. Так, рост и развитие растений в 2003 году проходили в благоприятных условиях, что позволило получить наиболее высокую урожайность яровой пшеницы (2,79-2,83 т/га) за годы исследований за счет лучшей сохранности растений к уборке, увеличения продуктивной кустистости и формирования более продуктивного колоса.
Улучшение условий  минерального питания позволяет обеспечить нормальное развитие растений в течение всего вегетационного периода и максимальное проявление всех элементов продуктивности. Проведенный анализ взаимосвязи урожайности зерна мягкой пшеницы и элементов ее структуры за период наблюдений показал, что продуктивность яровой пшеницы в большей степени зависит от продуктивного стеблестоя (r=+ 0,70*) и массы зерна в колосе (r=+0,87**).
Применение минеральных удобрений улучшает пищевой режим почвы, повышает содержание легкодоступных для растений питательных веществ в сравнении с контролем. Проведенные исследования показали, что математически выраженная взаимосвязь содержания элементов питания в почве и доз вносимых удобрений с урожаем позволяет прогнозировать продуктивность яровой пшеницы [2].

У = 9,5 + 0,4063 N0,5уд + 0,0169 Nуд – 0,0355 Nпочвы + 0,2301Рпочвы,

где  У – урожайность яровой пшеницы, ц/га; N0,5уд, Nуд – дозы азотных удобрений кг/га д.в.;  Nпочвы - содержание подвижных форм азота в почве, мг/кг;  Рпочвы – содержание подвижных форм  фосфора в почве, мг/100г.
За годы исследований на продуктивность яровой мягкой пшеницы наибольшее положительное воздействие оказали азотные удобрения, влияние фосфорных и калийных удобрений носило затухающий характер.
Научно обоснованное применение минеральных удобрений, а также использование сортов, обладающих генетически обусловленной способностью накапливать достаточное количество белка и клейковины хорошего качества, являются важными элементами современных технологий возделывания и фактором повышения качества зерна.
Содержание белка в зерне яровой пшеницы  без  удобрения   в наших опытах составило 12,8-14,0%, с колебаниями по годам, в зависимости от сорта и внешних условий,  от  10,4 до 15,6%.
Для более полного использования потенциала  качества зерна, заложенного в генотипе изучаемых сортов, необходимо установление верхнего предела реакции на улучшение обеспеченности питательными веществами. Минеральные удобрения способствуют повышению содержания белка в среднем за годы исследований до 15,0-16,6% с колебаниями по годам от 14,4 до 17,2%.  При оценке коэффициентов вариации было установлено, что содержание белка относится к слабоварьирующим признакам (Cv=2,7-8,3%) и минеральные удобрения стабилизируют массовую долю белка по всем сортам.
Группа сортов яровой пшеницы Тулайковская 5, Тулайковская 10 и Тулайковская золотистая  связана генеалогически и характеризуется наличием единого комплекса признаков (устойчивость к листовым болезням, высокое содержание в зерне белка и клейковины, высокие реологические свойства теста), обусловленного транслокацией от пырея промежуточного Т-5. В условиях 2006 года данные сорта при внесении под основную обработку почвы  N60Р60К60 сформировали зерно с максимальным количеством  белка (17,2%).
Содержание белка в зерне изменяется в очень широких пределах не только в зависимости от условий выращивания, но и от генотипических особенностей. Сорт яровой пшеницы Тулайковская золотистая во все годы исследований независимо от погодных условий вегетационного  периода  формировал высокие урожаи  зерна с повышенным содержанием белка 16,0-17,2%.  В то же время сорт Тулайковская 100, также несущий транслокацию Т-5, при достаточно высокой урожайности до 2,79 т/га  формировал зерно с содержанием белка не более 16,4%.
По содержанию белка в зерне изучаемые сорта соответствуют ценной пшенице, а на удобренном фоне переходят в группу сильных пшениц (более 14,0%).
Клейковина, отвечающая за реологические свойства теста и хлебопекарные качества, характеризуется слабой изменчивостью (Cv=2,2-13,7%). За годы исследований массовая доля клейковины в зерне яровой пшеницы без удобрения составила 32,7-35,5% (с колебаниями по годам 25,5-38,5%). Применение минеральных удобрений способствовало повышению данного показателя до 38,0-42,6%.
На содержание клейковины значительное влияние оказывает  погода вегетационного периода. Транслокация пырейной хромосомы высокий эффект проявляет в годы, благоприятные для роста и развития яровой пшеницы и в условиях, наиболее обеспеченных  элементами минерального питания [3]. Сорт Тулайковская золотистая   при внесении под основную обработку почвы  N60Р60К60 в условиях 2004 и 2006 годов сформировал зерно с максимальным количеством клейковины  (45,8-46,8%). 
За годы исследований все изучаемые сорта по содержанию клейковины соответствуют требованиям, предъявляемым к сильной пшенице. Массовая доля клейковины на удобренном фоне у всех сортов яровой мягкой пшеницы  превышает норму, установленную для отличного улучшителя (более 34%).
Удельная работа деформации теста не отличается стабильностью по годам и относится к сильноварьирующим признакам (Cv=17,2-75,7%). Данный показатель существенно изменяется в зависимости от метеорологических условий, почвенного плодородия.  Обеспеченность растений элементами минерального питания и благоприятные условия вегетационного периода в 2005 году позволили сформировать сортами Тулайковская 5 и Тулайковская 10 зерно с максимальными показателями по «силе» муки 761-860 е.а., превышающими норму, установленную для отличного улучшителя (более 500 е.а.). За годы исследований удельная работа деформации теста у исследуемых сортов на удобренном фоне колебалась в пределах 350-596 е.а., что соответствует классификационной норме для сильной пшеницы.
Единой обобщающей характеристикой физических свойств теста, определяемых с помощью фаринографа, является валориметрическая оценка. Она занимает одно из центральных мест среди признаков качества, имеет высокий коэффициент  (0,75-0,83) наследуемости [4].  Данный признак характеризуется слабой вариабельностью (Cv=7,6-19,1%) и удобрения стабилизируют показания фаринографа по всем сортам.
Валориметрическая оценка за годы исследований была довольно высокой у всех изучаемых сортов яровой пшеницы на контроле и на удобренном фоне и составила в среднем  62-77 е.вал., что соответствует требованиям, предъявляемым к сильной пшенице.  Лучшие показатели фаринограммы  наблюдались у сорта яровой пшеницы  Тулайковская 10 при применении минеральных удобрений.
Такие показатели, как качество клейковины и хлебопекарная оценка нами не анализировались, так как различия между вариантами были не достоверны.
При изучении влияния условий выращивания на качество зерна и оценки сортов, подчеркивают ученые, необходимо выявить, насколько тесно и объективно технологические показатели коррелируют между собой [5,6]. Рассчитав коэффициенты корреляции, мы отмечаем корреляционную зависимость более сильную или несколько слабее между всеми изучаемыми технологическими показателями.
Показатели содержания клейковины имели высокие коэффициенты корреляции с содержанием белка, в среднем за годы исследований (r=+0,95**). Удельная работа  деформации теста, определяемая на альвеографе, тесно коррелировала с содержанием белка (r=+0,85**) и массовой долей клейковины (r=+0,92**). Общая валориметрическая оценка, характеризующая физические свойства теста, имела высокие коэффициенты корреляции с содержанием сырой клейковины (r=+0,83*). Несколько слабее этот показатель был сопряжен с содержанием белка (r=+0,73*).
Обобщив результаты корреляционного анализа, отмечаем, что такие  наследуемые сортовые признаки, как содержание белка и клейковины, сила муки, валориметрическая оценка дают возможность вести дифференцируемый отбор по качеству зерна.
Выводы. Улучшение питательного режима почвы за счет минеральных удобрений и использование сортов, адаптированных к почвенно-климатическим особенностям зоны выращивания являются  важнейшими факторами получения высоких урожаев яровой мягкой  пшеницы  с хорошим качеством зерна. Создание оптимального и сбалансированного режима минерального питания  позволяет максимально реализовать биологические наследственно закрепленные особенности, присущие конкретному сорту.  За годы исследований из высококачественных сортов с наличием пырейной транслокации необходимо отметить высокую адаптивность и лучшее использование природно-климатических ресурсов сортами яровой пшеницы Тулайковская 10 и Тулайковская 100, что отразилось на уровне урожайности на контрольном варианте и высокой отзывчивости на удобрение  (прибавки  урожаев  от удобрений составили 0,63-0,72 т/га). Значительное преимущество по критериям качества имеют сорта Тулайковская 10 и Тулайковская золотистая.

Урожайность и технологические качества зерна  сортов яровой мягкой пшеницы
в зависимости от уровня минерального питания (2003-2008 гг.)

Сорт

Дозы
удобрений

Урожайность зерна,
т/га

Cv,%

Содержа-
ние белка,
%

Cv,%

Содержание сырой
клейковины,
%

Cv,%

Удельная
работа
деформации
теста, е.а.

Cv,%

Валориметри-
ческая оценка,
е.вал.

Cv,%

Тулайковская 5

Без удобрений

 

 

1,32

15,3

14,0

12,3

32,8

10,5

252

36,3

62

16,5

N60P60K60

1,88

26,4

16,0

4,5

40,6

4,2

474

75,7

68

7,6

Тулайковская 10

Без удобрений

1,46

15,2

13,7

9,3

35,5

7,2

274

9,8

69

17,9

N60P60K60

2,09

20,4

15,8

8,3

41,7

2,2

596

48,5

77

9,9

Тулайковская
золотистая

Без удобрений

1,53

17,2

13,4

12,9

34,1

13,7

262

17,2

60

17,6

N60P60K60

2,04

24,1

16,6

2,7

42,6

7,4

464

40,1

73

9,6

Тулайковская 100

Без удобрений

1,57

12,3

12,8

9,2

32,7

13,0

271

47,9

64

19,1

N60P60K60

2,29

18,4

15,0

5,0

38,0

5,9

350

42,5

73

11,2

НСР 0,05

2,52

 

0,97

 

3,07

 

110,50

 

8,96

 

Требования, предъявляемые к
сильным пшеницам

 

 

Не менее 14,0

 

Не менее 28,0

 

Не менее 280

 

Не менее 70

 

Литература

  1. Сюков, В.В. Селекционное использование пырейной транслокации Т-5/ В.В.Сюков, И.В.Амельченко, Д.Е.Зубов // Основные итоги и приоритеты научного обеспечения АПК Евро-Северо-Востока: материалы международн. Науч.-практ. конф., посвящённой 110-летию Вятской с.-х. оп. станции (Зональный НИИСХ им. Н.В.Рудницкого): в 2 т.– Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2005. – Т.1.– С. 117-120.
  2. Шаболкина, Е.Н. Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от сорта и удобрений при разных способах основной обработки почвы в степном Заволжье: Автореф. Дис.… канд. c.-х. наук. – Кинель, 2005. – 23с.
  3. Вьюшков, А.А. Селекция яровой пшеницы в Среднем Поволжье /А.А. Вьюшков.–  Самара, 2004. –  223 с.
  4. Сюков, В.В. Научные основы создания высококачественных сортов яровой  мягкой пшеницы в Среднем Поволжье / В.В. Сюков,  А.А. Вьюшков  // Пути повышения и стабилизации производства высококачественного зерна: Сб. докл. междунар. науч.-практ.конф., посвящ. 80-летию со дня основания Кубанского ГАУ, 12-17 июня 2002г.– Краснодар, 2002.– С.122-126.
  5.  Крючков, А.Г.  Главные показатели оценки сорта / А.Г. Крючков,  Г.Н. Сандакова // Наука и хлеб: Межрегион. сб. науч. тр. / Оренбургский НИИСХ. –М., 2003. –Вып.10.– С.155-163.
  6.  Букреева, Г.И. Корреляционная связь технологических показателей зерна озимой мягкой пшеницы в условиях Краснодара / Г.И. Букреева, В.П. Неудачин, М.И. Домченко  // Эволюция научных технологий в растениеводстве: Сб. науч. тр. в честь 90-летия со дня образов. Краснодарского НИИСХ им. П.П.Лукьяненко. – Т.1. – Пшеница. –Краснодар, 2004. – С.223-228.

 

 

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