Какие удобрения повышают содержание белка в зерне

Обновлено: 18.09.2024

Значительный рост применения удобрений и уровень сельскохозяйственных культур в последние годы выдвинули на первый план необходимость улучшения качества продукции земледелия. Биологическая полноценность продуктов питания и кормов - основной критерий качества. Поэтому очень важно получить зерно и корма, полноценные по белку, дефицит которого в условиях Томской области составляет 21%. Исследованиями установлено, что корма несбалансированны по белку и зольным элементам вследствие низкого естественного плодородия почв Томской области. Применение удобрений следует рассматривать как главное средство увеличения сбора зерна и кормов, средство улучшения качества. В.П. Крищенко считает, что если в масштабе страны увеличить содержание белка в зерне на 2-4%, то это даст дополнительно 5-10 миллионов тонн его, причем 2-4% - реальная величина для сегодняшнего дня. Но ответить на вопрос о верхнем пределе, до которого можно поднять содержание белка, не представляется возможным. Ясно лишь, что содержание его в зерне подвержено большой генетической изменчивости, которая формируется в результате взаимодействия генотипа с факторами среды на протяжении развития растений.
В почвах Томской области, как указывалось выше, азот находится в первом минимуме, и многочисленные экспериментальные данные подчеркивают решающую роль азота в повышении урожайности, улучшении азотного баланса в земледелии и увеличении содержания протеина в растительной продукции (табл.33). Однако, по данным Б.А. Ягодина и др. авторов, В.П. Крищенко, А.Я. Байноре и др., азотные удобрения не всегда оказывают положительное действие на качество зерна на серых лесных и светло-серых лесных почвах Предалтайской провинции. Н.Н. Новиков и др. отмечают, что основной причиной низкой белковости зерна пшеницы является недостаточный уровень азотного питания во время налива и созревания зерна, а выход белка определяется главным образом уровнем урожайности, что мы и наблюдаем в условиях Томской области.

Отмечены некоторые особенности в действии фосфорных удобрений на содержание протеина в пшенице, возделываемой на выщелоченных черноземах: при повышенном содержании подвижного фосфора (290 мг/кг почвы, по Кирсанову) фосфорные удобрения оказывают слабое влияние на увеличение содержания протеина в зерне. Повышение доз фосфора с 30 до 120 кг/га на фоне N60K60 даже снижает его содержание. Действие фосфорных удобрений на накопление протеина в пшенице зависит от обеспеченности почв азотом, от соотношения доз азота и фосфора (табл. 34).

Изучение действия минеральных удобрений на качество зерна овса проводилось в условиях Томской области на различных типах почв: черноземах, серых лесных и дерново-подзолистых. Овес является кормовой культурой, поэтому важно знать действие удобрений на накопление протеина в зерне. Нашими исследованиями установлено, что удобрения значительно повышают содержание протеина в зерне овса как на выщелоченных черноземах, так и серых лесных почвах, но сбор белка с гектара зависит от урожайности овса.
На выщелоченных черноземах Кожевниковского района урожайность овса от различных доз азотных, фосфорных и калийных удобрений повышается более значительно, чем содержание протеина в зерне. Урожайность овса от полного удобрения N30P90K60 повысилась на 3,8 ц/га при урожае на контроле 14,2 ц/га, а содержание протеина увеличилось на 0,64% (на контроле - 13,46%). Отмечается накопление протеина в зерне овса при увеличении доз азота. Установлено, что доза азота N120 на фоне Р90К60 оказывается менее эффективной, чем N60 и N90 на том же фоне на всех исследованных почвах (табл. 36).

В проведенных нами опытах (1976-1980 гг.) установлено, что наиболее высокую прибавку урожайности овса на выщелоченном черноземе можно получить при соотношении N1P1,5K0,5; N1P1K1, однако содержание протеина в зерне остается на уровне контрольного варианта, но сбор белка с гектара значительно увеличивается за счет повышенной урожайности культуры. На серых лесных почвах диапазон оптимальных соотношений питательных веществ в удобрениях расширяется, наивысшую прибавку урожайности овса (7,6 ц/га) можно получить при соотношении N1,5P1,5K1. Из имеющихся в настоящее время данных можно сделать вывод о том, что у растений, накапливающих в своих тканях больше неиспользованных азотистых веществ, обычно наблюдается заторможенный рост. Вполне возможно, что торможение ростовых процессов приводит к повышению содержания азотистых веществ в тканях, то есть существует обратная зависимость между дозами азотных удобрений, урожайностью и содержанием белка в зерне. П.Н. Шибаев считает, что в улучшении качества зерна большое значение имеет плодородие почвы и широкое применение азотных удобрений, при этом соотношение между урожаем и качеством зерна может быть самое различное и во многом зависит от условий питания растений. Для получения высоких урожаев с достаточно высокой белковостью зерна необходимо, чтобы растения на протяжении всего периода их роста и развития были обеспечены в достаточном количестве питательными веществами, главным образом азотом. Недостаток азотного питания, особенно в поздние фазы роста и развития зерновых, является одной из основных причин снижения содержания белка в зерне. Проведенный нами корреляционный анализ показал, что на серых лесных почвах одновременно с увеличением урожайности овса за счет азотных удобрений наблюдается увеличение содержания сырого протеина в зерне (r = 0,92 ± 0,19). На выщелоченных черноземах такая связь не выявлена (r = 0,18).
Большинство исследователей отмечают, что роль фосфора в процессе накопления белка в зерне проявляется не так четко, как азота. В наших опытах увеличение доз фосфора от 30 до 120 кг/га действующего вещества на фоне К60К60 на выщелоченном черноземе влечет за собой увеличение урожайности овса и снижение содержания белка в зерне. На серых лесных почвах дозы фосфора Р30 и Р60 положительно влияют как на рост урожайности этой культуры, так и на содержание в зерне протеина(r = 0,95±0,05).Распределение протеина в урожае овса таково: основное количество сырого протеина независимо от доз удобрений содержится в зерне и составляет 77-83%, а в соломе - 17-23% (табл. 37).

В балансе кормов Томской области ведущее место отводится кукурузе. Сезонная динамика гидротермических ресурсов позволяет получить довольно большую биомассу этой культуры. Исследованиями установлено, что доза азота N120 на фоне Р90К90 способствует накоплению в зеленой массе кукурузы высокого содержания протеина и сухого вещества, но самый большой выход сухого вещества с 1 гектара обеспечивает доза азота N180 за счет более развитой фитомассы (рис. 16). Урожайность зеленой массы кукурузы от внесения этой дозы азота составила 386 ц/га (контроль - 235 ц/га), сбор протеина - 13,61 ц/га, сухого вещества - 81,44 ц/га (табл. 38).

Кукуруза в условиях Томской области используется как зеленый корм и как материал для заготовки сочного корма (силос). Питательность кукурузной массы зависит от химического состава и сбалансированности основных элементов питания, а это во многом определяется условиями возделывания кукурузы, в том числе и оптимальным соотношением азота, фосфора и калия в удобрениях (табл. 39).

Одним из резервов увеличения производства кормов для животноводства является также интенсивное использование природных сенокосов и пастбищ в пойме реки Оби, которые в Томской области занимают более 950 тыс. га. При многолетней бессистемной эксплуатации лугов продуктивность их низкая, и урожайность сена в поймах невелика (10-12 ц/га), а содержание в нем наиболее ценных питательных веществ, протеина и каротина недостаточное.
По результатам лабораторных исследований в луговом сене низкое содержание протеина, фосфора, каротина и в целом низкая кормовая ценность. В одном кг корма в среднем содержится переваримого протеина 35,8 г, кормовых единиц - 0,41.
В результате проведенных опытов нами установлено положительное влияние азотных удобрений в дозах N30 и N60, внесенных как весной, так и осенью на выход протеина и сбор кормовых единиц с гектара луговых трав. Наиболее эффективной является доза азота N60 (табл. 40).

С.П. Христолюбов считает, что относительно высокая эффективность азотных удобрений на лугах при осеннем внесении объясняется тем, что луговые травы уходят в зиму в более развитом состоянии, имеют достаточный запас питательных веществ в узлах кущения, который обеспечивает нормальный рост растений. Нами установлено, что полное минеральное удобрение в соотношении N3P1K1 способствует получению как максимального урожая сена, так и значительному улучшению питательного состава и питательности корма (рис. 17).

И.И. Синягин и Н.Я. Кузнецов отмечают, что богатство флористического состава лугов, наличие в их составе групп растений с различными биологическими особенностями создают условия для высокоэффективного использования удобрений и приемов их улучшения.
С.П. Христолюбов в своих исследованиях обратил внимание на то, что под влиянием азотных удобрений на аллювиальных дерновых почвах изменяется видовой состав травостоя. В урожае увеличивается количество ценных в кормовом отношении злаковых трав, уменьшается сорное и малоценное разнотравье. В год внесения азота в дозах N60 и N120 доля злаков в травостое увеличивается с 10 до 20-25%, а при применении азота N60 ежегодно в продолжение четырех лет - с 15 до 41-47%, разнотравья - уменьшается соответственно с 57 - 58 до 47-31%, осоки - с 22 до 14-13%, то есть происходит коренная смена ботанического состава луговой растительности.
Итак, в этой главе рассмотрены вопросы влияния минеральных удобрений на формирование и качество урожая. Количественный эффект от применения удобрений дополняется многогранным качественным эффектом. Учет генетических и агрохимических свойств почв и балансирование режима питания растений позволяет формировать урожай, улучшить его структуру и качество. Главная роль в формировании урожая зерновых с более высоким крупным колосом, большим количеством колосков и зерен принадлежит азотному питанию независимо от генетической принадлежности почв. Фосфор и калий ускоряют дифференциацию зачаточного колоса, но действие этих элементов питания находится в тесной взаимосвязи с агрохимическими свойствами почв и их генетической принадлежностью. Эффективность фосфора на накопление белка в растениях проявляется на фоне высокой обеспеченности азотом.
Дефицит белка в сельскохозяйственных культурах можно уменьшить путем применения удобрений в оптимальных соотношениях питательных веществ с учетом агрохимических свойств почвы. Так, на серых лесных почвах Томского и Первомайского районов больше протеина в урожае пшеницы содержится при соотношении N1P1,5K1, в Бакчарском и Молчановском районах - при соотношении N0,5Р3K2.
Содержание протеина и сухого вещества в зеленой массе кукурузы зависит от плодородия почв и оптимальных соотношений основных питательных веществ как в почве, так и в удобрениях. Установлено, что доза азота N120 на фоне Р90К90 способствует накоплению в зеленой массе кукурузы наибольшего содержания сухого вещества и протеина как на выщелоченных черноземах, так и на серых лесных почвах.

23.11.2018

На сегодняшний день содержание белка в пшенице является одной из наиболее актуальных проблем аграриев, поскольку именно растительному белку принадлежит решающая роль в обеспечении полноценного питания человека. Уровень его содержания в растениях зависит от множества факторов: климатических и погодных условий, сортовой принадлежности, а также в большой степени от своевременности и эффективности проведенных агротехнических мероприятий.

На самом деле растительный белок представляет собой протеин, который составляет от 15 до 20% массы всех внутренних тканей пшеницы. Он заполняет внутриклеточное пространство растения, напрямую участвуя в формировании клеток, и является центральным элементом эффективной транспортной системы, задача которой заключается в доставке питательных веществ к различным органам.

Способы увеличения растительного белка в пшенице

Белок является исключительно важным элементом, в том числе и для здоровья человека, поэтому вопрос повышения его содержания в зерновых культурах и в частности в пшенице, является крайне актуальным.

Существуют два основных способа увеличения производства растительного белка:

· Методом непрерывной селекции растений

· Методом проведения эффективных агротехнических мероприятий

В настоящее время аграрии Украины обладают образцами пшеницы, зерно которой может содержать до 22% белка. Однако эти высокобелковые сорта, как правило, характеризуются невысокой продуктивностью, а уровень белка в них подвержен интенсивной изменчивости. На самом деле селекционерам чрезвычайно трудно вывести сорт пшеницы, который бы одновременно включал высокий процент белка с максимальным содержанием лизина и обладал при этом хорошим качеством клейковины. По этой причине увеличение содержания белка в пшенице в настоящее время производится в основном за счет агротехнических мероприятий, которые включают совершенствование структуры посевных площадей и систематическое внесение удобрений.

Влияние макро и микроэлементов на формирование белка в зернах пшеницы

Давно известно, что на количество и качество растительного белка (в самых различных фазах вегетации пшеницы) оказывают влияние находящиеся в ее внутренних тканях макро и микроэлементы. К таковым относятся азот, сера, цинк и марганец.

Именно благодаря этим элементам у растений улучшается процесс метаболизма. Поэтому для получения хороших показателей урожайности пшеницы с высоким содержанием белка необходимо внимательно следить, чтобы растение своевременно получало эти компоненты в нужном объеме.

Особенно это важно в период налива зерна.

· Азот

Азот представляет собой базовый и жизненно необходимый для растений элемент, поскольку как раз он и способствует выработке ценных аминокислот. Именно при непосредственном участии азота в пшенице происходит формирование белковых молекул, характеристики которых оказывают влияние на качество зерна.

Благодаря наличию азота растения вырабатывают клейкое вещество глютен, которое в свою очередь содержит такие ценные компоненты, как глиадин, глютенин, альбумин и глобулин. Их наличие позволяет получать пшеничную муку высочайшего качества, имеющую превосходные технологические и вкусовые характеристики.

Кроме того, глиадин и глютенин составляют базовую часть пшеничной клейковины. Эти вещества имеют жизненно важное значение, так как оказывают непосредственное влияние на процесс свертываемости крови и участвуют в распределении микроэлементов в организме человека (например, железа), а альбумин и глобулин входят в состав кровяной плазмы.

· Сера

Сера также является важным элементом белковой структуры, поскольку в свою очередь способствует более эффективному усвоению азота. Она входит в состав основных аминокислот, таких как цистеин, метионин, треонин и лизин, которые напрямую повышают качественные показатели зерна.

Именно поэтому своевременное внесение данного вещества в грунт является непременным условием получения качественного зерна с хорошими характеристиками белка.

· Цинк и марганец

Данные микроэлементы также участвуют в синтезе белков, способствуя активизации азотного обмена и улучшая метаболизм растений, поэтому их своевременное внесение является залогом получения высокобелковой пшеницы.

Способы внесения питательных веществ

Правильное применение удобрений является залогом получения хорошего урожая. При этом аграриям следует обязательно учитывать особенности питания пшеницы в зависимости от фаз ее роста и развития.

Недостаток азота в начальной фазе вегетации пшеницы приводит к резкому снижению ее урожайности, а его нехватка в период налива зерна ведет к уменьшению уровня белка, что негативно отражается на качестве продукта. Поэтому аграриям следует производить постоянный мониторинг посевов пшеницы, чтобы не только своевременно оценивать и прогнозировать уровень содержания белка в растениях, но и иметь возможность управлять этим процессом.

Как показала практика, наиболее целесообразным является дозированное внесение азота в разных фазах вегетации пшеницы. При этом общее его количество составляет 60 ± 10 кг/га действующего вещества.

Обычно своевременность и количество внесения удобрений определяется по шкале Задокса.

Например, чтобы повысить общую урожайность пшеницы ее следует удобрять на ранних (25-32) фазах, а чтобы повысить содержание в растениях белковой массы, питательные вещества следует вносить на 37-39 фазах.

При этом следует особое внимание обращать на содержание азота в тканях листьев, чтобы при его недостатке произвести еще одну внекорневую подкормку в 70 фазе.

Чтобы поддерживать в растениях высокие показатели белка осуществление контроля необходимо производить на всех фазах вегетации растений. По его результатам, исходя из полученных данных, проводится расчет необходимого количества удобрений.

При внесении удобрений следует обращать внимание и на такие факторы как характеристика и состав почвы.

Кроме того, аграриям следует помнить, что на уровень содержания белка в растениях оказывают влияние вредители и болезни пшеницы, поскольку они ухудшают качество клейковины, в результате чего снижаются и хлебопекарные свойства муки.

Позднее внесение серы сужает пропорции азота и серы и увеличивает содержание белка. Это улучшает прочность клейковины и, следовательно, качество выпечки пшеничной муки.

Для оптимального качества пшеницы и содержания белка необходимо:

Выбрать подходящий сорт пшеницы.
Обеспечить высокую эффективность азота (используйте аммиачную селитру вместо карбамидно-аммиачной смеси или мочевины).
Планировать позднее внесение.
Контролировать фактическое состояние азота в культуре.
Совместить применение серы и азота.

Данное видео – это перевод иностранного от компании Yara International. Оригинальный источник youtu.be/26JShctmdDw.

Следить за обсуждением

Добавление. Белок обусловлен не только питанием и сортом. Если солнца не хватает, хоть укорми пшеницу - белка не будет нормального

Данное видео – это перевод иностранного от компании Yara International. Оригинальный источник youtu.be/26JShctmdDw.
Мы не уверены, что можно найти автора для дискуссии.

1. Вообще эффективность дробных подкормок зависит напрямую от погодных условий. В частности от гидротермического коэффициента. Неоднократно замечено, что есть годы, когда дробные подкормки не оказали влияния на качество пшеницы. Например, есть замечательная статья наших украинских коллег из института им Юрьева под названием: "Как погода и удобрения влияют на качество озимой пшеницы" авторы Попов, Авраменко, Цехмейструк, Леонов. Цитирую: ". в условиях засушливого весенне-летнего вегетационного периода качество зерна озимых будет высоким без внекорневой подкормки азотными удобрениями". И подробности с цифрами и графиками. На опытах в хозяйстве мы тоже наблюдаем эту зависимость. Именно поэтому в тихий зимний период собираюсь обложиться агроклиматическими справочниками и сводками и просчитать в том числе и эти коэффициенты.

2. Выбор в пользу селитры в качестве подкормки по листу может себе позволить узкий круг регионов, где есть осадки для растворения этих гранул. Так что утверждение как минимум спорное.

3. Попытка резюмировать и выбрать общие рекомендации по технологии внесения элементов питания в нашей стране всегда упираются в "широка страна моя родная". Обычно подобные рекомендации дают институты штата А для фермеров региона и должны давать наши НИИ. Просто, понятно, доступно, по полочкам. Выходишь за пределы зоны - и все, работают другие факторы. И результаты иные.

На оба из компонентов влияет уровень запасов азота и серы в тканях растения на разных этапах развития. Известно, что при высоких показателях урожайности содержание белка в зернах понижено, поэтому очень важно заранее оценить прогнозируемую урожайность, еще на этапе налива зерна. При управлении качеством белка основной задачей является выработка растением высокомолекулярного белка глютена. Благодаря компонентам глютена, например, таким как глиадин, глютенин, альбумин и глобулин, изделия из пшеничной муки имеют уникальную расширяемость и высокие технологические свойства.

С помощью агрономических технологий производитель должен обеспечить оптимальное внесение азотных удобрений в необходимых нормах и в срок, когда растения еще способны доставить его в зерна. Кроме того, необходимо обеспечить соответствующее серное питания, что не ограничивает эффективность использования азота.

С помощью агрономических технологий производитель должен обеспечить оптимальное внесение азотных удобрений в необходимой дозе и оптимальные сроки, когда растения еще способны доставить его в зерна. Кроме того, необходимо обеспечить соответствующее серное питание, не ограничивающее эффективность использования азота.

Влияние питания пшеницы на содержание белка в зернах

Азот является основным компонентом аминокислот – составных элементов белка в зерне пшеницы. Таким образом, поддержание его запасов имеет решающее значение при выращивании пшеницы с высокими показателями содержания белка. По содержанию белка в зерне можно определить, получают посевы оптимальное азотное питание. При изменении норм внесения азота (из-за экономических трудностей), или если вносимый азот отличается от оптимального, уровень содержания белка в зернах обычно изменяется примерно на 1% на каждые 50 кг N/га.

Для получения более высокого содержания белка потребуется увеличение вносимых доз азота в связи с более высокими потребностями. Общая потребность растений в азоте зависит от назначения использования зерна, так же как и содержание в нем белка.

Содержание белка в зернах кормовой пшеницы при оптимальном азотном питании обычно составляет около 11% (что эквивалентно 1,9% N). Однако хлебные сорта пшеницы дают оптимальные результаты урожая с содержанием белка около 12%, поэтому для достижения рыночного показателя выше 13% часто требуется дополнительное внесение азотных удобрений. Пониженное содержание белка, то есть менее 10% для кормовых сортов пшеницы, указывает на субоптимальне использования азота.

Важным фактором является срок внесения азотных удобрений. При раннем внесении азота (фазы 25-32 по Задоксу) производитель получит более высокую урожайность, в то время,как для повышения содержания белка внесение азотных удобрений должно быть осуществлено между 37 и 59 фазой по шкале Задокса.

При недостатке запасов азота в тканях листьев могут применяться лечебные мероприятия в виде азотного внекорневой подкормки, спланированного по времени к фазе цветения (фаза 70 по Задоксу).

Сера является одним из основных структурных элементов белков и, следовательно, от этого элемента во многом зависит уровень содержания и качество белков зерна. Сера также входит в состав нескольких основных аминокислот, которые обеспечивают ценность пшеничной муки. Такими аминокислотами являются цистеин, метионин, треонин и лизин.

Марганец и цинк играют важную роль в процессах метаболизма растений, включая азотный обмен. Улучшение азотного обмена способствует увеличению количества азота, участвует в синтезе белков.

Читайте также: