Приемы повышения качества зерна озимой пшеницы
Обновлено: 15.09.2024
Вы здесь: Главная Архив номеров №3.2011 Приемы повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы
Приемы повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы
Земледелие, 2011, № 3: 36-37
Приемы повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы
Установлено влияние предшественников, подкормок азотом на развитие растений, урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта Московская 39 в условиях Орловской области.
Ключевые слова: озимая пшеница, предшественник, подкормки, биометрические показатели, урожайность, клейковина, белок.
Ways of yield increase and promotion of winter wheat grain quality
A.F. Melnik, L.A. Nechaev, V.A. Fomochkin
There has been established the influence of predecessors and nitrogen fertilizing on plants development, yield and grain quality of winter wheat of the variety Moskovskaya 39 in Orel region.
Keywords: winter wheat, predecessor, top-dressings, biometric indicators, yield, gluten, protein.
Авторы: Гармашов В.М., к. с.-х. н, зав. отделом адаптивно-ландшафтного земледелия, Корнилов И.М., к. с.-х. н., Нужная Н.А., к. с.-х. н., Говоров В.Н., н.с., Крячкова М.П., н.с., НИИСХ Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева
В современных условиях важной проблемой, наряду с повышением урожайности сельскохозяйственных культур, является улучшение качества получаемой продукции. Приоритетное значение производства качественного зерна определяется его большой социальной значимостью в решении проблемы обеспечения населения продовольствием и, прежде всего, хлебом и хлебобулочными изделиями. Однако получение зерна пшеницы с высоким содержанием клейковины остается пока острой проблемой.
В последние годы отмечается уменьшение объемов производства качественного зерна пшеницы. Особенно остро стоит вопрос об улучшении качества зерна пшениц, идущих на изготовление хлебобулочных изделий. Несмотря на расширение посевных площадей сортов ≪сильных≫ пшениц, во многих случаях, получаемое зерно не соответствует установленным стандартам (Межгосударственный стандарт ГОСТ 9353-2016 Пшеница Технические условия).
Вырастить высокий урожай пшеницы не просто, а получить высококачественное зерно сложно вдвойне. Для этого надо обладать знаниями и опытом. Уметь учитывать особенности производства продовольственного зерна. Начиная с тщательного подбора всех элементов технологии, адаптированных к местным условиям, и заканчивая уборкой, необходимо помнить, что нарушение хотя бы одного элемента технологии в цепи последовательных технологических операций может привести к неоправданным экономическим затратам и, в конечном итоге, не получить качественное зерно.
Основными районами получения высококачественного зерна в России являются: Северный Кавказ, Поволжье, Центрально-Черноземный регион.
Современные сорта интенсивного типа особенно нуждаются в высоких агрофонах для формирования хорошего по качеству зерна. В природе существует такая закономерность – с ростом урожайности качество падает, то есть происходит так называемое ростовое разбавление. Но эта закономерность, как сейчас доказано, проявляется только в том случае, если нарушена агротехника. При обеспечении растений пшеницы азотом в доступной форме и достаточных количествах на протяжении всей вегетации можно получить, наряду с высокой урожайностью, и высокобелковое зерно.
Многочисленные работы научно-исследовательских учреждений в нашей стране и за рубежом показывают широкие возможности управления технологическими свойствами зерна пшеницы путем применения различных агротехнических приемов.
Исследования проводили в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева на черноземе обыкновенном с целью разработки менее затратных приемов обработки почвы, обеспечивающих стабильно высокую урожайность культур с высоким качеством продукции.
В опыте в 2015-2017 годах изучали различные приемы и системы обработки почвы под озимую пшеницу в севообороте. В опыте высевали озимую пшеницу – сорт Черноземка 115, норма высева 5,0 млн всхожих зерен на 1 га. Исследования проводили на двух фонах – без удобрений и с внесением удобрений NPK по 60 кг д.в. на га. При выращивании озимой пшеницы использовались агротехнические приемы, рекомендованные в зоне. Наблюдения, анализы и учеты проводили согласно действующим методикам, принятым в полевых и лабораторных исследованиях согласно соответствующим ГОСТам. Экспериментальные данные обрабатывались с использованием дисперсионного метода математического анализа на персональном компьютере. В статье приводится анализ результатов исследований, выполненных в звене севооборота горох-озимая пшеница.
Озимая пшеница является культурой слабо реагирующей на приемы и способы обработки почвы, ввиду свойственной ей биологии развития.
Различные приемы поверхностной обработки почвы в различных системах обработки почвы в севообороте значительного влияния на урожайность озимой пшеницы не оказали. Урожайность озимой пшеницы по различным обработкам почвы находилась в пределах 4,21-4,48 т/га при НСР05=0,40 т/га, на фоне с применением удобрений N60P60K60 под основную обработку – 4,90-5,34 т/га при НСР05=0,78 т/га. Только нулевая обработка почвы привела к существенному снижению урожайности пшеницы до 3,40 т/га на фоне без применения удобрений и до 3,83 т/га при применении удобрений. Снижение сбора зерна озимой пшеницы по сравнению с контрольным вариантом (дисковая обработка на глубину 6-8 см в системе отвальной обработки на глубину 20-22 см) составило 0,81 т/га или 19,2%, а на фоне с применением удобрений – 1,09 т/га или 22,1%.
Наибольшая урожайность озимой пшеницы получена при отвальной, на глубину 25-27 см, системе обработки почвы в севообороте и дисковании на глубину 6-8 см непосредственно под озимую пшеницу – 4,48 т/га. На удобренном фоне при безотвальной системе обработки почвы в севообороте и непосредственно под пшеницу поверхностной КПЭ-3,8 на 6-8 см – 5,32 т/га, но разница – 0,40 т/га с урожайностью на контрольным варианте не превышала ошибки опыта.
Внесение удобрений NPK по 60 кг д.в. на га под основную обработку почвы приводит к повышению урожайности пшеницы в среднем по опыту независимо от приемов обработки почвы на 0,73 т/га. Однако изменение основных показателей плодородия чернозема обыкновенного отразилось на качестве зерна озимой пшеницы.
В последние годы качество зерна, его особенности и характерные свойства приобретают первостепенное значение, как для внутреннегопотребителя, так и для внешнего. Качество зерна важно, во-первых, при низком качестве открывается огромный рынок сбыта пищевых добавок без гарантии, что среди них нет опасных или потенциально опасных; расширение применения пищевых добавок в самом распространенном, традиционном и наиболее доступном всем слоям населения России продукте – хлебе, может иметь далеко идущие последствия для здоровья нации и биобезопасности страны в целом; хлебопекарные улучшители должны улучшать качество муки и хлеба, а не маскировать пониженное качество зерна и муки и тем самым вводить потребителя в заблуждение. Во-вторых, Россия имеет большие перспективы в зерновом производстве: имеется резерв для экстенсивного и интенсивного развития сельского хозяйства и, помимо этого (или к этому же), на фоне низкого уровня использования химикатов является потенциальным производителем экологически чистых зерновых продуктов. В-третьих, Россия имеет большой экспортный потенциал по зерну, который может успешно реализовывать, а ухудшение качества зерна снижает конкурентоспособность России на внешнем рынке.
Поэтому при выращивании озимой пшеницы важным является не только количественный рост урожая, но и повышение его качества за счет увеличения содержания белков и клейковины.
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. 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.
Уровень его содержания в зерне зависит от множества факторов: климатических и погодных условий, сортовой принадлежности, а также в большой степени от своевременности и эффективности проведенных агротехнических мероприятий.
Наличие клейковины определяет хлебопекарное качество муки, полученной из зерна пшеницы. Так, в соответствии с ГОСТом 9353–90: зерно высшего класса должно содержать 36% клейковины; 1-го – 32%; 2-го – 28%; 3-го – 23% и 4-го – 18%. От содержания клейковины в зерне пшеницы зависит качество выпекаемого хлеба.
Существуют два основных способа увеличения производства растительного белка: методом непрерывной селекции растений; методом проведения эффективных агротехнических мероприятий.
Как показали результаты исследований, наибольшее содержание белка установлено в зерне, выращенном на фоне поверхностной обработки в отвальной системе обработки почвы в севообороте и нулевой обработках, в последнем случае при существенном снижении урожайности пшеницы. Кроме того, при этих обработках почвы было получено и наибольшее содержание клейковины высокого качества. При безотвальной и поверхностной системах обработки почвы в севообороте, а непосредственно под озимую пшеницу мелкой безотвальной КПЭ-3,8 на глубину 6-8 см, содержание белка и клейковины в зерне было ниже, чем в контрольном варианте (13,5 и 26,3% соответственно): белка – на 0,7 и 0,5%, клейковины – на 2,5 и 1,4%.
Эти значения могут показаться не столь существенными, но по данным А.М. Артюшина, В.П. Крищенко (1984) увеличение содержания белка в зерне на 1% равноценно (по сбору белка) повышению урожайности на 0,6-0,7 т/га.
Применение удобрений NPK по 60 кг д.в. на га под основную обработку почвы способствует увеличению содержания белка в зерне озимой пшеницы в среднем по опыту на 1,31% или почти на 10 относительных %, клейковины – на 5% или 20,1% соответственно.
Эффект от применения удобрений зависел от обработки почвы. Наибольшее содержание белка и клейковины было в зерне пшеницы, выращенной при отвальной системе обработки почвы в севообороте и поверхностной под озимую пшеницу и при нулевой обработке почвы – 14,7 и 31,3 и 15,6 и 30,1% соответственно.
Таким образом, наиболее качественное зерно озимой пшеницы и наибольший выход зерна и белка с гектара пашни, в почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧР по непаровым предшественникам, получается при применении поверхностной обработки в системе отвальной обработки почвы в севообороте. При такой обработке почвы отмечается и наибольшая эффективность вносимых удобрений.
Одним из важных агротехнических мероприятий, с помощью которого можно улучшить качество зерна озимой пшеницы, правильный подбор предшественников. Совместное действие предшественника и агротехнических мероприятий при выращивании культуры создают соответствующий водный, воздушный и питательный режимы почвы. Те предшественники, которые улучшают влагообеспеченности почвы, оставляют в нем больше питательных веществ, в частности нитратов, способствуют формированию зерна более высокого качества.
Лучшим предшественником для озимой пшеницы удобрений черный пар. Он в наибольшей степени обеспечивает получение высоких урожаев качественного зерна. Хорошими предшественниками для выращивания пшеницы является однолетние злаковые или бобовые травяные смеси на зеленый корм, многолетние бобовые травы на один укос, а также зернобобовые (горох, чина). Низкое качество имеет зерно пшеницы при размещении ее после непаровых предшественников и, прежде всего, после озимых и яровых колосовых культур, а также после кукурузы на силос.
Без внесения удобрений невозможно получить высококачественное зерно даже после такого предшественника как черный пар. Удобрения является одним из наиболее действенных средств повышения урожайности и улучшения качества зерна в общем комплексе зимостойкости, при этом наибольшее влияние на качество имеют азотные удобрения. Анализ современного состояния в производстве свидетельствует: дефицит азота в почве углубляется в связи с большим выносом его сорняками, потерями при минерализации органического вещества пожнивных остатков, при несвоевременном и некачественном обработки почвы.
Для обеспечения высокого содержания белка и клейковины в зерне необходимо достичь и удерживать бездефицитный баланс питательных веществ и, в частности, азота в почве. На паровых полях для получения сильного и ценного зерна нужно вносить как минимум 60-90 кг/га азота, а после непаровых предшественников - 90-120 кг/га. Во влажные годы дозы должны повышаться на 30-45 кг/га. При определении конкретных доз минеральных удобрений для каждого поля нужно учитывать запасы питательных веществ в почве.
В южных районах Степи всю дозу минеральных удобрений лучше вносить в почву к севу озимых. Весенние подкормки посевов проводят здесь лишь на тех полях, где азотные удобрения осенью не вносились. В северных районах степной зоны все удобрения рекомендуется вносить до посева озимых только после непаровых предшественников и занятых паров. В лесостепной зоне и Полесье азот вносится рознично согласно рекомендациям научно-исследовательских учреждений зоны.
Важное место в повышении качества зерна занимают поздние подкормки азотом. Оптимальные сроки их проведения наступают от образования у растений 2-3 междоузлий до колошения. Азот нужно вносить в несколько приемов. Прикорневые весеннее подпитки в конце кущения в дозе N60 не обеспечивает получение высококачественного урожая пшеницы, если она не сочетается с внекорневой подкормкой азотосодержащим микроудобрением в фазу колошения - молочной спелости зерна.
При засухе единственным способом поздней подпитки, при котором азот своевременно попадает в растения, являются внекорневые подкормки путем опрыскивания посевов раствором микроудобрений с высоким содержанием азота. Такой раствор будет иметь нейтральную реакцию: в отличие от других удобрений и не будет вызывать ожогов растений. Одним из таких препаратов является НАНIТ Turbo с повышенным содержанием азота (380 г/л) и магния (38 г/л), а также сбалансированным набором других микроэлементов. Благодаря своей форме азот усваивается растениями почти полностью и, благодаря этому, листовая подкормка с НАНIТ Turbo сможет в максимально короткие строки обеспечить растения доступным азотом.
Внекорневую подкормку целесообразно проводить только на тех полях, где есть возможность перевести зерно из низшего класса качества в высшее. Прежде всего, это должны быть посевы сильных и ценных сортов по лучшим хорошо удобренных предшественникам. Более точно нужду во внекорневой подкормке определяют с помощью листовой диагностики растений в фазу колошения или определением содержания азота в двух верхних листьях.
Следует отметить, что внекорневые подкормки - достаточно сложный, но наиболее эффективный метод улучшения качества зерна. Правильно проведенные внекорневые подкормки повышают содержание белка в зерне на 1-2%, клейковины - на 2-4%, силу муки - на 15-50 о.а.
Озимая пшеница как продовольственная культура пользуется устойчивым спросом на зерновом рынке и является доминирующей культурой в структуре использования пашни и посевных площадей в хозяйствах лесостепи Поволжья.
В связи с этим разработка оптимальной системы комплексного применения рациональных приемов основной обработки почвы и способов посева в сочетании с различными уровнями азотной подкормки, обеспечивающих получение высоких урожаев зерна продовольственного назначения в конкретном почвенном-климатическом регионе, имеет важное научно-практическое значение.
Цель исследований – разработать и научно обосновать энергосберегающие приемы возделывания озимой пшеницы на основе оптимизации зяблевой обработки почвы, способов посева и норм азотной подкормки с целью получения стабильных урожаев и качественного зерна озимой пшеницы.
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, тяжелосуглинистым по гранулометрическому составу с содержанием гумуса – 6,5%, рН 4,8–4,9, обеспеченность азотом высокая, фосфором и калием – средняя.
Погодные условия 2008 г. характеризовались как благоприятные для роста и развития озимой пшеницы, 2009 г. – умеренно влажный, 2010 г – засушливый, 2011 г – умеренно влажный. Предшественником озимой пшеницы сорта Безенчукская 380 был чистый пар.
Фактор А – зяблевая обработка почвы: 1 – двухфазная отвальная на 25–27 см (контроль), 2 – двухфазная безотвальная на 25–27 см, 3 – минимальная (мелкая) на 10–12 см.
Фактор В – способы посева: 1 – рядовой посев сеялкой СЗ – 3,6 (контроль), 2 – разбросной посев сеялкой СШ – 3,5.
Фактор С – азотные подкормки: 1 – без удобрений (контроль), 2 – N 30 – в начале весенней вегетации, 3 – N 60 – в начале весенней вегетации, 4 – N 90 – в два срока: N 60 – в начале весенней вегетации + N 30 – выход в трубку озимой пшеницы, 5 – N 120 – в три срока: N 60 – в начале весенней вегетации + N 30 – выход в трубку озимой пшеницы + N 30 – в фазу колошения.
Повторность в опыте четырехкратная. Опыт заложен методом расщепленных делянок, размещение вариантов рендомизированное. Размер делянок первого порядка: длина – 50 м, ширина – 6 м. Общая площадь делянок – 300 м 2 , учетная площадь – 200 м 2 , ширина защитных полос между делянками – 2 м. Размер делянок второго порядка: длина 25 м, ширина 6 м. Общая площадь 150 м 2 , учетная 100 м 2 . Размер делянок третьего порядка: длина 5 м, ширина 6 м. Общая площадь 30 м 2 , учетная 20 м 2 .
Зяблевую обработку осуществляли в соответствии с установленной в опыте схемой, с предварительным лущением во всех вариантах на 6–8 см. Сев озимой пшеницы проводили рядовой сеялкой СЗ – 3,6 и разбросной Обь-4ЗТ.
В современных технологиях возделывания культур на обработку почвы приходится до 40% энергических и 25% трудовых затрат [4]. В этой связи сельскохозяйственному производству необходима эффективная научно обоснованная система обработки почвы, которая вместе с тем была бы более производительной и ресурсосберегающей [2, 5, 6].
В лесостепи Среднего Поволжья, где влага определяет плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, при обработке почвы необходимо добиваться оптимального сложения пахотного слоя, что является важным фактором, оказывающим влияние на водно-физические свойства и плодородие почвы [1].
Высокогумусированные черноземные почвы имеют равновесную плотность 1,0–1,3 г/см 3 , которая совпадает с оптимальной для зерновых культур, что позволяет уменьшить интенсивность и глубину основной обработки этих почв. Наименьшая плотность сложения перед посевом, при физической спелости почвы и перед уборкой озимой пшеницы во все годы исследований в пахотном слое наблюдалась в вариантах с отвальной обработкой почвы – 1,03–1,14 г/см 3 , в то время как в вариантах с безотвальным рыхлением она составила – 1,09 –1,14 г/см 3 , а с минимализированной зябью – 1,11–1,20 г/см 3 , которая не выходит за пределы оптимальных значений для озимой пшеницы и свидетельствует о возможности замены отвальной зяблевой обработки почвы на менее энергоемкую минимальную.
В годы проведения опыта различные системы зяблевой обработки почвы черного пара не оказали существенного влияния на запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы. Перед посевом запасы продуктивной влаги в варианте со вспашкой составили 198,6мм, с безотвальной обработкой – 195,9 мм и минимальной – 200,6 мм; в фазу колошения озимой пшеницы – 105,8 мм , 111,2 мм и 113,3 мм соответственно.
При определении запасов продуктивной влаги перед уборкой выявлена та же закономерность.
В почвенно-климатических условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья на примере Пензенской области при выполнении всех этапов технологии возделывания возможно получение стабильных урожаев зерна озимой пшеницы Безенчукская 380.
Сложившиеся погодные условия за годы исследований способствовали сильному варьированию урожайности озимой пшеницы в пределах 1,95–5,43 т/га.
Системы зяблевой обработки почвы за годы исследований существенного влияния на урожайность не оказали. Урожайность озимой пшеницы варьировала в зависимости от зяблевой обработки почвы в пределах – 3,27–3,35 т/га (таблица).
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что минимальная основная обработка черного пара практически не снижает урожайность озимой пшеницы по сравнению с двухфазной отвальной зябью. Более существенное влияние на урожайность культуры оказали способы посева и дозы азотной подкормки.
Разбросной способ посева в сравнении с рядовым повышал урожайность озимой пшеницы в среднем на 0,29 т/га.
Наибольшая урожайность (3,49–3,76 т/га) на всех фонах зяблевой обработки почвы отмечается на вариантах при разбросном способе посева в сочетании с уровнем азотной подкормки от 60 до 90–120 кг д.в. на га. Увеличение азотной подкормки с 60 до 90–120 кг/га д. в. не приводит к существенному повышению урожайности озимой пшеницы
Производство высококачественного зерна пшеницы может быть основано лишь на выращивании сортов, обладающих комплексом ценных технологических свойств, и прежде всего – сильных пшениц. Помимо генотипа важное значение в улучшении качества зерна пшеницы имеет технология выращивания, позволяющая наиболее полно реализовать возможности, заложенные в генотипе [3].
Результаты исследований показали, что погодные условия способствуют в значительной степени изменению процессов накопления белка в зерне. За годы исследований на всех вариантах опыта белковость зерна на контроле составила 12,7–13,0%, на вариантах с проведением азотной подкормки в начале весенней вегетации озимой пшеницы в дозе 30 кг/га д.в. – 13,9–14,3%, при применении разовой подкормки 60 кг/га д.в. и дробной подкормки в дозе 90–120 кг/га д.в. – 14,8–15,5%. Увеличение дозы азотной подкормки с 60 до 120 кг/га д.в. на всех вариантах обработки почвы и способах посева не приводило к существенному увеличению белковости зерна озимой пшеницы.
Читайте также: