На правах рукописи Смирнова Виктория Викторовна ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОРТОВ

На правах рукописи
Смирнова Виктория Викторовна
ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОРТОВ
ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА И
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПРИ ХРАНЕНИИ
Специальность 06.01.09 - растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Белгород - 2007
2
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Белгородская государственная
сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Уваров Геннадий Иванович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Пигорев Игорь Яковлевич
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Мацнев Александр Стефанович
Ведущая организация:
Белгородский научно-исследовательский институт
сельского хозяйства
Защита диссертации состоится 25 мая 2007 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета К.220.004.01 при ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 308503, пос. Майский,
ул. Вавилова, 1. Тел./ факс 8 (4722) 39-22-62.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии и на сайте
Автореферат разослан «
» апреля 20007 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета, кандидат с.-х. наук, доцент
Добудько Н.С.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Пшеница является основной зерновой культурой России. Ее доля в общем производстве зерна за 1990-2002 годы возросла с
43,1 до 55,9 %.
Белгородская область является одной из ведущих в производстве зерна. В
2005 году здесь получено более 2,6 % зерна от общего объема по Российской
Федерации, и 13,8 % от объема по Центральному федеральному округу.
В области площади зерновых культур в целом и озимой пшеницы в частности в последние 5 лет увеличились. Урожайность возросла в 1,5 раза.
В настоящее время проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур с высоким качеством значительно обострилась и приобрела
важное народно-хозяйственное значение. Основная часть выращенного зерна
пшеницы не отвечает требованиям, предъявляемым к продовольственному
зерну, что сказывается на качестве муки и хлеба.
Для дальнейшего повышения сборов качественного зерна необходим поиск приемов, адаптированных к местным условиям. Изменение качества зерна
пшеницы происходит также в процессе хранения, особенно в процессе послеуборочного дозревания. Именно поэтому изучение результатов изменения качества зерна озимой пшеницы разных сортов при выращивании и хранении
приобретает особую актуальность и значимость.
Внедрение в производство новых перспективных сортов озимой пшеницы
требует получения новых данных о влиянии различных предшественников на
урожай и качество зерна озимой пшеницы. Возникает также необходимость
изучения изменения технологических свойств зерна в период послеуборочного дозревания и хранения.
Цель и задачи исследований. Целью исследований явился выбор
наилучших предшественников для повышения сборов зерна сортов озимой
пшеницы и улучшения его качества.
Для решения данной цели были поставлены следующие задачи.
1. Изучить влияние предшественников на запасы продуктивной влаги, содержание элементов питания в почве и засоренность посевов.
2. Изучить влияние предшественников на густоту посева сортов озимой
пшеницы, урожай и его структуру.
3. Изучить изменение качества зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от предшественников.
4. Установить изменение технологических свойств зерна при хранении
5. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку сортов озимой пшеницы.
Научная новизна. В результате проведенных исследований в условиях
ЦЧР уточнена роль предшественников в повышении сборов зерна озимой
пшеницы и улучшении его качества, выявлены оптимальные предшественники
для выращивания районированных и перспективных сортов пшеницы.
Изучено изменение технологических свойств зерна при послеуборочном
дозревании в процессе хранения.
4
Практическая значимость работы. Полученные результаты по изучению роли предшественников в повышении урожайности сортов озимой пшеницы и улучшении качества зерна в процессе хранения можно будет использовать при разработке методических рекомендаций и нормативных материалов
по повышению сборов зерна с высокими технологическими свойствами. Используя в условиях производства рекомендованные предшественники и семена
конкретного сорта, можно получить максимальный урожай качественного
зерна, уточнить продолжительность послеуборочного дозревания.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Черный пар и многолетние травы обеспечивают высокое содержание подвижных форм азота и калия в почве. Запасы продуктивной влаги после
черного пара оцениваются как хорошие, а засоренность пшеницы минимальна.
2. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы обусловлены видом
предшественника и сорта.
3. Возделывание сорта пшеницы Белгородская 16 по гороху обеспечивает
наибольшую рентабельность производства и энергетическую эффективность.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и
получили одобрение на IX научно-практической конференции «Перспективные направления научных исследований молодых ученых» (Троицк, 2005), на
IX и X международной научно-производственной конференциях «Проблемы
сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2005, 2006), на 2 Международной научной конференции
«Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской части России и сопредельных странах» (Белгород, 2006), на Всероссийской
научно-практической конференции «Инновационно-технологические основы
развития земледелия» (Курск, 2006), Ученом Совете агрономического факультета БелГСХА, заседаниях кафедры общепрофессиональных агрономических
дисциплин, кормопроизводства, селекции и семеноводства растений и кафедры технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции
БелГСХА.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации
опубликовано 8 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 127 страницах
компьютерного текста и состоит из введения, семи глав, 28 таблиц, 15 рисунков, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего
208 наименований, в том числе 18 на иностранном языке.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Условия и методика проведения исследований
Исследования проведены в 2002 -2005 годах в полевом севообороте отдела
земледелия БелГСХА, расположенном в первой западной сельскохозяйственной зоне Белгородской области.
5
Почва опытного участка – чернозём типичный, среднемощный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Агрохимическая характеристика почвы в
слое 0-30 см следующая: содержание гумуса 5,6 %, гидролизуемого азота 147,3
мг/кг почвы, подвижного фосфора 120,2 мг/кг почвы, обменного калия 131,7
мг/кг почвы, гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований 4,7 и 38,8 мг/экв. на 100 г почвы, насыщенность основаниями-88,9 %, рН солевой вытяжки-5,6.
Исследования проводились в годы с различными метеорологическими
условиями.
Метеорологические условия 2002-2003 сельскохозяйственного года сложились удовлетворительно для роста и развития озимой пшеницы. Из-за прохладной погоды осенью, основная масса растений ушла в зиму слабо раскустившимися, что снизило величину урожая зерна озимой пшеницы.
В последующие два года погодные условия были благоприятными для
роста и развития озимой пшеницы. Температурный режим и количество осадков за эти годы были в пределах средних многолетних значений.
Продолжительность межфазных периодов озимой пшеницы за годы исследований соответствовала средней продолжительности их для области.
Объектами исследования были предшественники и сорта озимой пшеницы разной биологической характеристики, предметом изучения – уровень
урожая и качество зерна и изменение качества в процессе хранения.
Схема опыта представлена двумя факторами: (фактор А- предшественники, фактор В – сорта).
Предшественниками озимой пшеницы являлись:
1. Черный пар (контроль);
2. Многолетние травы (смесь клевера и эспарцета);
3. Однолетние травы (горохо-овсяная смесь);
4. Горох на зерно;
5. Ячмень на зерно.
Изучались следующие сорта озимой пшеницы:
1. Одесская 267 (стандарт);
2. Белгородская 16;
3. Белгородская 12;
4. Мироновская 67;
5. Московская 39.
Опыт закладывался в трехкратной повторности – ширина каждой делянки
1,5 м, длина 33,3 м, учетная площадь 50 м2.
При проведении исследований применяли зональную технологию возделывания озимой пшеницы для Белгородской области.
Обработка почвы заключалась в следующем: после уборки каждого
предшественника почву рыхлили культиватором КПЭ-3,8 на глубину 10-15 см.
В дальнейшем, по мере выпадения осадков, прорастания сорняков и перед посевом пшеницы, почву культивировали.
Норма высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га. Удобрения под озимую
пшеницу вносились из расчета 20 кг/га NPK в основное внесение и по 10 кг/га
6
действующего вещества при посеве. Весной на всех вариантах опыта проводилась подкормка посевов по тало-мёрзлой почве аммиачной селитрой в дозе 30
кг/га азота. В фазу начала выхода в трубку осуществлялась подкормка в дозе
NPK 20 кг/га д.в. Против сорняков посевы обрабатывали гербицидом «Прима»
(0,5 л/га) в фазу кущения-начала выхода в трубку.
В ходе исследований проводились следующие учеты и наблюдения:
- температура воздуха и количества выпавших осадков по данным Белгородской метеостанции;
- влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, отбор
почвенных образцов производился буром Калентьева послойно через каждые
10 см после уборки предшественника перед посевом озимой пшеницы;
- содержание подвижных форм легкогидролизуемого азота (по Корнфилду), фосфора и обменного калия (по Чирикову) перед посевом озимой
пшеницы в образцах, взятых в слое 0-40 см. Смешанный образец состоял из
трех проб, взятых равномерно по длине делянки;
- засоренность посевов озимой пшеницы в фазу осеннего кущения и перед уборкой. Учет сорняков проводили путем наложения четырех учетных
площадок размером 0,25 м2 в равноудаленных местах по диагонали делянки в
двух несмежных повторностях;
- фенологические наблюдения за прохождением основных фаз роста и
развития пшеницы по Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971);
- густоту стояния растений и полевую всхожесть растений определяли
по общепринятым методикам (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур, 1987);
- оценку зимостойкости и устойчивости к полеганию растений определяли по бальной оценке образцов в соответствии с общепринятыми методиками (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур, 1987);
- учет урожая зерна методом сплошного обмолота зерна с каждой делянки комбайном «Сампо» в фазу полной спелости и последующим взвешиванием;
- лабораторный анализ сноповых образцов по следующим показателям:
число продуктивных стеблей, высота стеблей, длина колоса, общая масса снопа с 1м2, масса зерна с 1 м2;
- отбор проб и выделение навесок зерна для определения качества по
ГОСТ 13586.3-83;
- определение влажности зерна согласно ГОСТ 13586.5-93;
- определение свежести и зрелости зерна согласно ГОСТ 10967-90;
- определение зараженности вредителями по ГОСТ 13586.4-83;
- определение засоренности зерна по ГОСТ 30483-97;
- определение массы 1000 зерен на фактическую влажность и на абсолютно сухое вещество по ГОСТ 10842-89;
- определение количества и качества клейковины по ГОСТ 13586.1-68;
- определение числа падения по ГОСТ 27676-88;
- определение стекловидности по ГОСТ 10987-76;
7
- определение натуры по ГОСТ 10840-64;
- математическую обработку данных по методике Б.А. Доспехова (1985);
- экономическую оценку рассчитывали согласно существующих расценок на сельскохозяйственную продукцию;
- биоэнергетическую оценку рассчитывали по общепринятой методике
(Методика ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе, 1999).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.Влияние предшественников на запасы продуктивной влаги, содержание элементов питания и засоренность посевов
2.1.Запасы продуктивной влаги и содержание элементов питания в
почве
Запасы продуктивной влаги в почве значительно отличаются по годам и
предшественникам.
В среднем за исследуемые годы запасы продуктивной влаги пере посевом озимой пшеницы в слое 0-30 и 0-100 см можно оценить как удовлетворительные. Исключение составил черный пар, в котором запасы продуктивной
влаги оцениваются как хорошие.
Нашими исследованиями установлено, что наибольшее содержание гидролизуемого азота перед посевом озимой пшеницы было по черному пару и
многолетним травам.
Обеспеченность почвы подвижным фосфором была повышенной по всем
вариантам опыта, однако, следует отметить, что по однолетним травам она
была наиболее высокой. Меньше содержалось доступного фосфора на делянках, где предшественниками озимой пшеницы были ячмень и многолетние
травы.
Содержание обменного калия перед посевом пшеницы также было высоким по черному пару. Наименьшего значения этот показатель достиг по многолетним травам.
2.2. Засоренность посевов озимой пшеницы
Определение засоренности посевов озимой пшеницы в период осеннего
кущения показало, что во все годы наблюдений наименьшее количество сорняков было отмечено по черному пару и находилось в пределах 30-42 шт./м2.
По многолетним травам этот показатель достигал максимального значения и
изменялся в пределах от 201 до 337 шт./м2. Так как во время весеннего кущения озимой пшеницы была проведена ее обработка гербицидом, засоренность
посевов перед уборкой пшеницы по всем предшественникам была практически одинаковой и не превышала 20-22 шт./м2.
8
3. Влияние предшественников на густоту посева, урожай и его
структуру
3.1. Густота посева озимой пшеницы
Величина урожая находится в прямой зависимости от плотности посева.
Оптимальная густота растений на единицу площади является одним из важнейших условий получения высоких урожаев озимой пшеницы с высоким качеством зерна.
За период исследований наибольшее количество растений было получено
у сорта Белгородская 12 и составило 391 шт. на 1 м2, что превышает стандарт
на 5,1 %. Сорта пшеницы Белгородская 16, Мироновская 67 и Московская 39
сформировали густоту растений наравне со стандартным сортом Одесская 267.
Наибольшую густоту стояния во все годы обеспечивал из предшественников черный пар, а из сортов пшеницы Белгородская 12.
Определение перезимовки посевов в начале весенней вегетации показало,
что растения всех сортов за годы исследований сохранялись хорошо. По
предшественникам и сортам различий в перезимовке также не было.
3.2. Урожайность зерна озимой пшеницы
Предшественники оказывали различное влияние на урожай зерна сортов
озимой пшеницы.
Среди предшественников наибольшая урожайность зерна пшеницы в среднем за 3 года была получена по гороху и черному пару. Наиболее низкая урожайность оказалась при размещении ее по ячменю (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность зерна сортов озимой пшеницы в зависимости
от предшественников (в среднем за 2003-2005 гг.), ц/га
Одес- Белгоская
родская
267
12
1. Черный пар
46,5
50,3
2. Многолетние травы
45,6
45,4
3. Однолетние травы
45,0
45,7
4. Горох
45,0
46,5
5. Ячмень
39,7
35,4
В среднем по сортам
44,4
44,7
НСР05 (по предшественнику) = 0,92
НСР05 (по сорту) = 0,89
НСР05 для взаимодействия факторов= 2,05
Предшественники
Сорта
БелгоМосковродская
ская 39
16
48,2
39,2
48,9
41,1
46,2
42,7
49,7
40,7
41,9
35,3
47,0
39,8
Мироновская
67
47,6
45,8
44,8
47,3
41,8
45,5
В среднем
по предшественникам
46,4
45,4
44,9
45,8
38,8
44,3
Особенно это выражено у сортов пшеницы Московская 39 и Белгородская
12. Для сорта Белгородская 16 лучшим предшественником оказались многолетние травы и горох, а для сорта Белгородская 12 черный пар. Независимо от
предшественников наибольшая урожайность получена у сорта Белгородская
9
16, что достоверно превысило урожай стандартного сорта Одесская 267 на 2,5
ц/га.
Наименьшая урожайность была получена у сорта пшеницы Московская 39.
Урожайность других исследуемых сортов: Белгородская 12 и Мироновская 67
находилась на уровне стандарта.
3.3. Структура урожая
За годы исследований общее количество стеблей в среднем составило
478,2 шт. Большее количество стеблей было сформировано по ячменю и гороху, а меньше всего по многолетним травам и пару. Наибольшее количество
стеблей было получено у сортов Одесская 267 и Московская 39. Наименьшим
количеством стеблей был отмечен сорт Белгородская 12, который сформировал их на 57 шт./м2 меньше стандартного сорта.
В среднем за годы исследований количество продуктивных стеблей составило 423,3 шт./м2. По предшественникам наибольшее их количество отмечено по гороху и ячменю, а наименьшее по пару и многолетним травам.
По числу продуктивных стеблей можно отметить сорт Московская 39, у
которого их число составило 453,7 шт./м2. Меньше всего продуктивных стеблей было отмечено у сорта Белгородская 12, что ниже стандартного сорта
Одесская 267 на 41,7 шт./м2
Черный пар и горох оказывают положительное влияние на высоту растений.
Длина колоса в среднем за годы исследований составила 7,8 см. Все
предшественники, кроме ячменя, обеспечили максимальную длину колоса.
Ячмень достоверно снижал этот показатель до 7,3 см. Длина колоса исследуемых сортов находилась в пределах 7,4-8,1 см, наибольшего значения она достигла у сортов Белгородская 12, Мироновская 67 и Московская 39, а
наименьшего у Одесской 267.
Среднее число колосков в колосе составило 15,6 шт. Все предшественники оказали положительное влияние на этот показатель, кроме ячменя. По числу колосков в колосе выделился сорт Одесская 267. Сорта Белгородская 12 и
Белгородская 16 сформировали число колосков в колосе на уровне стандартного сорта. Все остальные сорта имели число колосков в колосе значительно
меньше.
Число зерен в колосе составило в среднем 34,2 шт. Среди предшественников можно отметить ячмень и черный пар, которые обеспечили наименьшее
количество зерен в колосе. Среди сортов только Московская 39 выделялся
наименьшим количеством числа зерен в колосе (30,5 шт). Все другие сорта
обеспечили число зерен в колосе на уровне стандартного сорта.
4. Влияние предшественников на качество зерна озимой пшеницы
Предшественники не оказали существенного влияния на такие обязательные показатели качества зерна как влажность, содержание примесей,
10
внешний вид зерна, зараженность вредителями. Во все годы исследований зерно пшеницы имело нормальный запах и цвет, свойственный здоровому зерну
пшеницы.
Влажность зерна сорта пшеницы-стандарта составила 12,6 %. Все другие
сорта превысили стандарт по влажности на 0,2-0,5 %. По предшественникам
различий по влажности зерна практически не наблюдалось.
Содержание сорной примеси по вариантам в среднем за годы исследований
составило 1,5 %. По предшественникам существенных отличий в содержании
сорной примеси не отмечено.
Содержание сорной примеси соответствует ограничительным нормам
ГОСТ 9353-90 для зерна заготовляемой пшеницы. Согласно требований данного стандарта, зерно пшеницы может быть оценено как зерно средней чистоты, так как содержание сорной примеси находится в пределах 1,1-3,0 % .
Содержание зерновой примеси у всех изучаемых сортов в среднем за три
года находилось на уровне со стандартным сортом Одесской 267 в пределах
11,8-11,9 %. По предшественникам наименьшее содержание зерновой примеси
было отмечено по однолетним травам и гороху, а наибольшее по многолетним
травам и ячменю.
Зараженность вредителями во все годы исследований не была обнаружена, что соответствует требованиям ГОСТ 9353-90 для заготовляемого зерна
пшеницы.
Масса 1000 зерен влияет на технологические свойства пшеницы. Она в
среднем составила 47,6 г. По предшественникам наименьшие значения массы
1000 зерен в пределах 46,1-47,3 г были отмечены по гороху и ячменю.
Наибольшее значение массы 1000 зерен в среднем обеспечили сорта Белгородская 12 и Мироновская 67, что достоверно превышает стандарт на 2,1-2,3
г. Меньшая масса обнаружена у сорта Московская 39.
В наших исследованиях определялись также показатели качества зерна,
которые в большей степени влияют на технологические качества пшеницы:
стекловидность, натура, массовая доля клейковины, качество клейковины,
число падения. Именно эти показатели положены в основу товарной классификации зерна пшеницы в Российской Федерации.
Стекловидность является тем показателем технологических свойств зерна
пшеницы, который определяет режим подготовки его к помолу.
Средняя стекловидность зерна за годы исследований составила 49,5 %.
Наибольшее значение получено по сорту пшеницы Московская 39, который
существенно превышает стандарт. Среди предшественников наименьшее значение стекловидности было получено по ячменю, а наибольшее по пару
(табл.2).
В соответствии с требованиями ГОСТ 9353-90 по стекловидности зерно
пшеницы за каждый год исследований и в среднем за три года может быть отнесено к третьему товарному классу.
11
Таблица 2 - Влияние предшественников на стекловидность зерна
пшеницы (в среднем за 2003-2005 гг.), %
Предшественники
Сорта
Одесская 267
Белгородская
12
1. Черный пар
56,7
2. Многолетние травы
52,3
3. Однолетние травы
51,3
4. Горох
48,3
5. Ячмень
44,7
В среднем по сортам
50,7
НСР05 (по предшественнику) = 1,3
НСР05 (по сорту) = 1,2
НСР05 для взаимодействия факторов=2,5
53,3
53,7
49,0
48,3
43,0
49,5
Белгородская
16
Московская 39
Мироновская
67
48,7
50,0
46,3
47,0
39,7
46,3
57,3
52,3
56,0
52,3
44,7
52,5
51,7
50,0
47,7
51,7
41,0
48,4
В среднем
по предшественникам
53,5
51,7
50,1
49,5
42,6
49,5
Сорта пшеницы Московская 39 и Мироновская 67 обеспечили наибольшее
значения натуры на уровне со стандартным сортом. Среди сортов пшеницы
наименьшее значение было отмечено у сортов Белгородская 12 и Белгородская
16. Среди предшественников наименьшие значения были получены по гороху,
ячменю и черному пару, а наибольшие значения натуры были отмечены по
многолетним травам (табл.3).
Таблица 3 - Влияние предшественников на натуру зерна сортов озимой
пшеницы (в среднем за 2003-2005гг.), г/л
Предшественники
Сорта
Одесская
267
Белгородская
12
1. Черный пар
753,7
728,3
2. Многолетние травы
764,0
734,0
3. Однолетние травы
759,0
739,7
4. Горох
758,0
730,7
5. Ячмень
744,3
727,3
В среднем по сортам
755,8
732,0
НСР05 (по предшественнику) = 3,6
НСР05 (по сорту) = 3,4
НСР05 для взаимодействия факторов = 8,0
Белгородская
16
Московская 39
Мироновская
67
728,3
753,0
737,7
711,0
732,3
732,5
751,0
763,0
766,0
749,7
763,3
758,6
765,0
763,3
756,3
765,0
746,0
759,1
В среднем
по предшественникам
745,3
755,5
751,7
742,9
742,6
747,6
Таким образом, можно отметить, что у сортов Белгородская 12 и Белгородская 16 были получены низкие значения массы 1 л зерна, что не соответствует требованиям ГОСТ 9353-90 на заготовляемую пшеницу. Согласно требованиям данного ГОСТа к классам мягкой пшеницы, эти сорта по натуре могут быть отнесены к 3-му товарному классу. Все остальные сорта - Одесская
12
267, Мироновская 67 и Московская 39 обеспечили высокие показатели натуры
и могут быть отнесены к высшему товарному классу.
Массовая доля клейковины характеризует состояние белкового комплекса
зерна пшеницы.
По предшественникам наибольшее количество клейковины получено по
пару, гороху и многолетним травам, а наименьшее – по ячменю (табл. 4).
Среди изучаемых сортов наибольшее количество клейковины было у
сорта Московская 39, что достоверно превышает сорт-стандарт на 4,8 %. Сорта Белгородская 12, Белгородская 16 и Мироновская 67 имели массовую долю
клейковины ниже стандартного сорта..
При анализе качества зерна пшеницы должно уделяться внимание не
только количеству клейковины, но и ее качеству. Качество клейковины – совокупность ее физических свойств: упругости, растяжимости и эластичности.
Таблица 4 - Влияние предшественников на массовую долю клейковины в
зерне пшеницы (в среднем за 2003-2005 гг.), %
Предшественники
Сорта
ОдесБелгоБелгоская
родская родская
267
12
16
1. Черный пар
32,3
32,0
29,7
2. Многолетние травы
30,7
30,5
30,0
3. Однолетние травы
30,0
27,7
28,2
4. Горох
30,7
29,6
29,3
5. Ячмень
26,7
24,7
25,3
В среднем по сортам
30,1
28,9
28,5
НСР05 (по предшественнику) = 1,3
НСР05 (по сорту) = 1,2
НСР05 для взаимодействия факторов = 2,5
Московская
39
35,3
35,8
35,3
37,3
30,5
34,5
Мироновская
67
30,2
30,5
26,7
29,7
24,7
28,4
В среднем
по предшественникам
31,9
31,5
29,6
31,3
26,4
30,1
Согласно проведенных исследований, качество клейковины всех изучаемых вариантов соответствовало 106,1 ед. ИДК и относилось к III группе качества, характеризующейся как «неудовлетворительная слабая». По всем сортам
и предшественникам качество клейковины относилось к этой же группе качества.
Согласно требованиям ГОСТ 9353-90 к классам заготовляемого зерна
мягкой пшеницы, зерно по качеству клейковины можно отнести лишь к 5-му
товарному классу, который может быть использован на непродовольственные
цели (ГОСТ 9353-90).
На технологические свойства мягкой пшеницы, помимо белковопротеазного комплекса влияет его углеводно-амилазный комплекс. В последнее
время стандартным методом для определения состояния углеводно-амилазного
комплекса является число падения, которое характеризует ά-амилазную активность зерна и продуктов его переработки.
13
В среднем за годы исследований число падения составило 253,0 с (табл.
5).
Таблица 5 - Влияние предшественников на число падения в зерне
пшеницы (в среднем за 2003-2005 гг.), с
Предшественники
Сорта
Одесская 267
Белгородская
12
1. Черный пар
251,0
208,0
2. Многолетние травы
220,0
224,0
3. Однолетние травы
236,7
230,3
4. Горох
231,3
228,0
5. Ячмень
249,7
227,3
В среднем по сортам
237,7
223,5
НСР05 (по сорту) = 10,3
НСР05 (по предшественнику) = 10,8
НСР05 для взаимодействия факторов = 24,2
Белгородская
16
Московская 39
Мироновская
67
254,3
215,7
227,7
248,3
263,0
241,8
327,0
310,7
336,3
299,7
331,7
321,1
239,7
231,0
230,3
247,7
255,0
240,7
В среднем
по предшественникам
256,0
240,3
252,3
251,0
265,3
253,0
Наибольшее значение получено у сорта пшеницы Московская 39. Все
остальные сорта по данному показателю несущественно отличаются от стандарта. Из предшественников наименьшее число падения было отмечено по
многолетним травам, а наибольшее по черному пару и ячменю.
Согласно требований ГОСТ 9353-90 все сорта по числу падения можно
отнести к высшему товарному классу.
Нами установлено взаимодействие между урожайностью и основными
показателями качества зерна пшеницы: натуры, массовой доли клейковины и
ее качества, стекловидности, числа падения и массы 1000 зерен.
Результаты свидетельствуют, что существует средней силы связь между
урожайностью и массой 1000 зерен (r =0,526), а также обратная связь между
урожайностью и числом падения (r =-0,664).
Показатели качества озимой пшеницы между собой коррелирируют следующим образом: сильная корреляционная связь отмечена между массовой
долей клейковины и стекловидностью (r =0,832). Сильная обратная связь существует между числом падения и массой 1000 зерен (r =-0,738). Связь средней силы обнаружена между натурой и числом падения (r =0,430), массовой
долей клейковины и числом падения (r =0,625).
5. Изменение технологических свойств зерна при хранении
Полученные в результате исследований данные о влиянии продолжительности послеуборочного дозревания свежеубранного зерна пшеницы одного из
14
сортов на его технологические свойства приведены в табл. 6,7,8. Аналогичные
данные получены и по всем другим исследуемым сортам.
В зерне пшеницы сорта Московская 39 перед началом хранения массовая
доля клейковины составила в зависимости от предшественника 30,5-35,8 %.
Через три месяца хранения этот показатель изменился в лучшую сторону и достиг 31,2-36,9 %. Также, как и у всех сортов лучшим предшественником оказались многолетние травы, а ухудшал этот показатель ячмень.
Таблица 6 – Изменение массовой доли клейковины в зерне сорта
пшеницы Московская 39 в зависимости от предшественника
(в среднем за 2003-2005 гг.), %
Предшественники
1. Черный пар
2. Многолетние
травы
3. Однолетние травы
4. Горох
5. Ячмень
Сроки хранения
14 дней 21 день
1 мес.
35,9
36,1
36,1
36,4
34,4
36,8
0
35,3
35,8
7 дней
35,8
36,3
35,3
35,4
35,7
36,4
37,3
30,5
37,1
30,7
37,6
31,1
36,2
30,6
2 мес.
36,3
36,7
3 мес.
35,7
36,9
36,4
36,3
36,4
38,5
31,3
38,5
31,3
38,3
31,2
Таким образом, в процессе хранения свежеубранного зерна исследованных
сортов пшеницы, выращенного по различным предшественникам, массовая
доля клейковины изменялась незначительно и имела тенденцию к повышению.
При контрольном определении качества зерна пшеницы сорта Московская
39 наилучшие показания ИДК были отмечены по ячменю, а низкие по многолетним травам (табл. 7).
Таблица 7 – Изменение качества клейковины в зерне сорта пшеницы
Московская 39 в зависимости от предшественника
(в среднем за 2003-2005 гг.), ед. пр. ИДК
Предшественники
1. Черный пар
2. Многолетние
травы
3. Однолетние травы
4. Горох
5. Ячмень
0
108,3
111,7
7 дней
102,3
100,3
Сроки хранения
14 дней 21 день
1 мес.
100,0
102,7
102,7
103,3
104,3
105,0
108,3
101,0
1000,0
103,3
103,3
101,7
99,3
106,7
105,0
100,0
101,0
94,3
96,7
100,0
101,7
100,0
101,7
93,3
101,3
97,0
97,3
2 мес.
100,7
100,0
3 мес.
99,0
100,0
После закладки на хранение проб зерна качество клейковины во всех вариантах улучшилось в зависимости от предшественника неравномерно. Через
три месяца хранения показания ИДК во всех пробах снизились до 97,3-100,0
15
ед.пр., т.е. клейковина перешла из III группы качества во II. Клейковина улучшилась особенно сильно по гороху и ячменю, а меньше всего по многолетним
травам. По другим сортам изменения были аналогичными, хотя качество клейковины осталось в пределах II группы.
Таким образом, в результате хранения свежеубранного зерна различных
сортов, выращенного по изучаемым предшественникам, наблюдалось улучшение качества клейковины, хотя, в большинстве случаев, оно оставалось в пределах II группы. При этом динамика улучшения качества клейковины для каждого сорта пшеницы зависела от предшественника, как по характеру изменений, так и по величине.
Можно также отметить, что в зерне пшеницы сортов Белгородская 12, Белгородская 16 и Одесская 267, выращенной по однолетним травам, клейковина
по качеству в начале хранения была отнесена к III группе. Такое зерно непригодно к использованию на хлебопекарные цели. В процессе хранения качество
клейковины в этих пробах уже соответствовало II группе, а такое зерно относится к 4-му классу, т.е. может быть направлено на получение муки, а затем и
хлеба.
Отмеченные улучшения качества клейковины в исследованных пробах,
видимо, связаны с укреплением клейковины в результате взаимодействия ее
белков при хранении с некоторыми компонентами липидного комплекса зерна.
При хранении проб зерна пшеницы сорта Московская 39 число падения
возросло, что свидетельствует об улучшении качества за этот период хранения. Среди изученных вариантов опыта лучшим оказалась проба зерна пшеницы, выращенная по ячменю (табл.8).
Таблица 8 – Изменение числа падения в зерне сорта пшеницы
Московская 39 в зависимости от предшественника
(в среднем за 2003-2005 гг.), с
Предшественники
1. Черный пар
2. Многолетние
травы
3. Однолетние травы
4. Горох
5. Ячмень
Сроки хранения
14 дней 21 день
1 мес.
326,3
333,0
329,0
336,0
327,3
317,0
0
327,0
310,7
7 дней
342,7
298,0
336,3
357,7
355,0
352,3
299,7
330,3
347,0
353,0
334,0
332,2
354,6
330,3
2 мес.
340,7
332,3
3 мес.
360,7
339,5
335,7
348,7
343,3
344,7
339,3
332,0
345,3
360,7
368,0
Таким образом, в зерне пшеницы изученных сортов, по всем предшественникам, число падения было высоким и составляло 207,0-336,3 с, что соответствовало требованиям действующего стандарта для зерна мягкой пшеницы высшего – второго классов. Наилучшим по этому показателю оказалось
зерно пшеницы сорта Московская 39, число падения в котором в зависимости
от предшественника находилось в пределах 310,7-336,3 с. В процессе хранения
16
во всех пробах зерна этот показатель увеличивался по всем предшественникам
и через три месяца в зависимости от сорта он составил 244,0-368,0 с.
В целом проведенные исследования влияния сроков хранения зерна различных сортов пшеницы, выращенных по различным предшественникам, на
число падения показали, что оно улучшилось во всех исследованных пробах
зерна.
6. Экономическая и биоэнергетическая оценка предшествующих
культур для сортов озимой пшеницы
Расчеты экономической эффективности за годы исследований показали,
что наибольший уровень рентабельности был получен у сорта пшеницы Белгородская 16, размещаемой по гороху (табл. 9).
У пшеницы Мироновская 67 высокий уровень рентабельности отмечен
также по гороху (49,1%). Сорт пшеницы Одесская 267 (стандарт) наоборот показал высокую рентабельность по многолетним травам. Уровень рентабельности сорта Белгородская 12 был максимальным по пару, а сорта Московская 39
– по однолетним травам. Наименьшие значения уровня рентабельности для
всех сортов отмечены по ячменю.
Расчет биоэнергетической эффективности показал, что наибольший
энергетический коэффициент получен по сорту Белгородская 16. У других
сортов значения этого показателя зависели от предшественника и были несколько ниже.
Таблица 9 - Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы по предшественникам
в среднем за 2003-2005 гг.
Предшественники
1. Черный пар
2. Многолетние травы
3. Однолетние травы
4. Горох
5.Ячмень
1. Черный пар
2. Многолетние травы
3. Однолетние травы
4. Горох
5. Ячмень
Сорта
Одесская
Белгород- Белгород267
ская 12
ская 16
Уровень рентабельности, %
42,4
54,0
47,6
43,7
43,1
54,2
41,9
44,1
45,6
41,9
46,6
56,7
25,1
11,6
32,1
Энергетический коэффициент
3,78
4,22
4,11
3,89
3,90
4,03
3,70
3,85
4,09
3,78
4,02
4,66
3,31
3,45
3,60
Московская 39
Мироновская 67
20,0
29,6
34,6
28,3
11,3
45,8
44,4
41,2
49,1
31,8
3,65
3,69
3,80
3,67
3,34
4,44
4,23
4,00
4,35
3,97
17
Энергетический коэффициент у сорта Московская 39 был несколько ниже, чем у других исследуемых сортов. В то же время наибольшее его значение
получено по однолетним травам.
Самые низкие значения энергетического коэффициента для всех сортов
были отмечены по ячменю и изменялись в пределах 3,31-3,97.
ВЫВОДЫ
В ЦЧР урожайность и качество зерна озимой пшеницы находятся в зависимости от выбора предшественника и сорта.
1. Предшественники оказывают существенное влияние на запасы продуктивной влаги, содержание элементов питания в почве и засоренность посевов. Запасы продуктивной влаги в слое 0-30 и 0-100 см по всем предшественникам оцениваются как удовлетворительные, а по черному пару, как хорошие. Черный пар и многолетние травы обеспечивают высокое содержание подвижных форм азота и калия в почве. За все годы наблюдений черный пар
обеспечил наименьшее количество сорняков в посевах озимой пшеницы. Максимальная засоренность наблюдалась по многолетним травам.
2.Погодные условия зимнего периода не оказали отрицательного влияния на условия перезимовки озимой пшеницы. Средний балл оценки сохранившихся растений составил 4,5.
Наибольшую густоту стояния растений обеспечивал черный пар, а из
сортов Белгородская 12. За период исследований наибольшее количество растений было получено у сорта Белгородская 12 - 391 шт. на 1 м2, что превышает
стандарт на 5,1 %. Сорта Белгородская 16, Мироновская 67 и Московская 39
сформировали густоту растений наравне со стандартным сортом Одесская 267.
3. Наибольшую урожайность зерна пшеницы (до 50 ц/га) обеспечивает
размещение ее по гороху, и черному пару. Среди исследованных сортов пшеницы сорт Белгородская 16 увеличивает урожайность по сравнению со стандартом на 2,5 ц/га. Менее урожайным является сорт Московская 39.
Горох оказывал положительное влияние на такие показатели структуры
урожая как общее количество стеблей, в том числе продуктивных, а также
высоту стебля, длину колоса, число колосков в колосе и число зерен в колосе.
Многолетние травы, чистый пар и ячмень снижали эти показатели.
4. Предшественники влияют на показатели качества и технологические
свойства зерна сортов пшеницы. Наибольшую массу 1000 зерен можно получить по однолетним травам, гороху и пару. Все сорта пшеницы, за исключением Московской 39, обеспечили массу 1000 зерен выше, чем у стандартного
сорта на 2,1-2,3 г.
Стекловидность увеличивается по черному пару, достигая 53,5%. Среди
сортов пшеницы только сорт Московская 39 превысил стандарт на 1,5 %.
Многолетние травы увеличивают натуру зерна. Сорта пшеницы Московская
39 и Мироновская 67 имеют натуру на уровне стандартного сорта, а у сортов
Белгородской 12 и Белгородской 16 натура зерна снижена на 23,3-23,8 г/л.
18
Многолетние травы, горох и пар повышают массовую долю клейковины
до 31,3-31,9 %. Качество клейковины свежеубранного зерна было низким и
относилось к III группе.
Ячмень, как предшественник способствует повышению числа падения в
пределах 227,3-265,3 с, а многолетние травы его снижают. Число падения у
всех испытанных сортов находится на уровне стандарта, за исключением
Московской 39, где этот показатель превысил стандарт на 93,4 с.
5. Установлена взаимосвязь между урожайностью озимой пшеницы и отдельными показателями качества зерна, а также показателей качества между
собой. Результаты свидетельствуют, что существует средней силы связь между урожайностью и массой 1000 зерен (r =0,526), а также обратная связь между урожайностью и числом падения (r =-0,664).
Показатели качества озимой пшеницы между собой коррелирируют следующим образом: сильная корреляционная связь отмечена между массовой
долей клейковины и стекловидностью (r =0,832). Сильная обратная связь существует между числом падения и массой 1000 зерен (r =-0,738). Связь средней силы обнаружена между натурой и числом падения (r =0,430), массовой
долей клейковины и числом падения (r =0,625).
6. В процессе хранения зерна озимой пшеницы уже в первый месяц происходит улучшение основных показателей качества, влияющих на его технологические свойства. Установлено, что независимо от предшественника и
сорта массовая доля клейковины имеет тенденцию к увеличению. Качество
клейковины улучшается в пределах одной группы, а в некоторых случаях переходит из одной группы качества в другую в зависимости от сорта и предшественника.
7. Размещение пшеницы сорта Белгородская 16 по гороху дает наибольший уровень рентабельности. Рентабельность заметно снижается при возделывании ее по ячменю.
Наибольший энергетическую эффективность обеспечивает горох, как
предшественник пшеницы Белгородская 16. Выращивание пшеницы по ячменю энергетически менее эффективно.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В условиях ЦЧР для получения урожаев зерна озимой пшеницы с высокими качественными показателями рекомендуется размещать ее по таким
предшественникам как черный пар и горох. Предпочтение отдавать сортам
Белгородская 16 и Московская 39.
2. Реализацию зерна районированных и перспективных сортов озимой
пшеницы целесообразно начинать не ранее одного месяца хранения, учитывая
при этом особенности сорта.
19
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
I. В ведущих рецензируемых изданиях
1. Уваров Г.И. Роль сорта и предшественника в повышении урожая и качества
зерна озимой пшеницы // Г.И.Уваров, В.В.Смирнова, С.И.Смуров // Зерновое
хозяйство.-2006.-№6.-с.15-17.
II. В других научных изданиях
2. Смирнова В.В. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна
озимой пшеницы // В.В. Смирнова, Е.Д. Степанова // Перспективные направления научных исследований молодых ученых. Материалы 9 научнопрактической конференции.-Троицк.-2005.-с.283-286.
3. Степанова Е.Д. Влияние хранения на изменение технологических свойств
зерна пшеницы / Е.Д. Степанова, С.И. Смуров, В.В.Смирнова // Проблемы
сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения. Материалы 9 международной научно-производственной конференции.Белгород.-2005.-с. 67.
4. Смирнова В.В. Изменение урожайности различных сортов озимой пшеницы
в зависимости от предшественников / В.В. Смирнова // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения. Материалы 10 международной научно-производственной конференции.-Белгород.2006.-с. 80.
5. Уваров Г.И. Выбор предшественника под озимую пшеницу // Г.И.Уваров,
В.В.Смирнова, С.И. Смуров // Инновационно-технологические основы развития земледелия. Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции.- Курск.-2006.-240-241.
6. Смирнова В.В. Сорт, предшественник, погодные условия и урожайность
озимой пшеницы / В.В. Смирнова, Г.И.Уваров // Екологiзацiя сталого розвитку агросфери, культурний грунтогенез i ноосферна перспектива iнформацiйного суспiльства // Тези доповiдей Мiжнародноi науковоi конференцii
студентiв, аспiрантiв i молодих учених.-Харкiв.-2006.-с.17.
7. Смирнова В.В. Влияние сортовых особенностей на качество зерна озимой
пшеницы / В.В.Смирнова, Г.И.Уваров, Е.Д.Степанова, С.И.Смуров // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской части России и сопредельных странах // Материалы 2 Международной научной конференции.-Москва-Белгород.-2006.-с.278-279.
8. Смирнова В.В. Повышение урожайности и качества зерна различных сортов озимой пшеницы в зависимости от предшественника / В.В.Смирнова,
Г.И.Уваров, Е.Д.Степанова // Бюллетень научных работ ФГОУ ВПО «БелГСХА». Выпуск 6.-Белгород.-2006.-с.3-7.
20
Формат 60×84, 1/16. Усл. печ. л. 1,0
Заказ №
. Тираж 100 экз.
Типография БВЦ
21