CC BY
43
ggg^»—Аграрный вестник Урала № 8 (100), 2012 г. —
Агрономия
ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ
ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗОН КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ
X. А. МАЛКАНДУЕВ,
доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции и семеноводства колосовых культур,
А. М. АШХОТОВ,
кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по производственной работе,
А. Х. МАЛКАНДУЕВА,
кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства колосовых культур,
Д. А. ТУТУКОВА,
соискатель, Кабардино-Балкарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии
360022, г. Нальчик, ул. Мечникова, д. 130а;
e-mail: [email protected]
Положительная рецензия представлена М. Х. Ханиевым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии имени В. М. Кокова.
Ключевые слова: минеральные удобрения, озимая пшеница, урожайность, масса 1000 зерен, натурная масса зерна, содержание клейковины, содержание белка.
Keywords: mineral fertilizer, winter wheat, yield, weight of 1000 grains, weight of full-scale grains, gluten content, protein content.
На современном этапе развития растениеводства увеличение производства и качества зерна озимой пшеницы является основной задачей, стоящей перед сельскохозяйственным производством, особенно в южных регионах РФ. Формирование урожая у пшеницы существенно зависит от почвенно-климатических условий, технологии возделывания и уровня его интенсивности, особая роль при этом принадлежит сорту. В последние годы селекционерами создано много новых высокоурожайных сортов озимой пшеницы, способных сформировать качественное зерно.
Однако в условиях производства их потенциальная продуктивность реализуется только на 30-40 %. Это вызвано многими причинами, в том числе недостаточной адаптивностью технологии возделывания к особенностям сортов озимой пшеницы. С другой стороны, отсутствие данных, представляющих закономерности продукционного процесса и питания новых сортов, различающихся по морфологическим и адаптивным свойствам, в свою очередь, не позволяет обосновать пути совершенствования сортовой технологии их возделывания для более полной реализации потенциала продуктивности. Среди агротехнических мероприятий, направленных на повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы, особую нишу занимают минеральные удобрения. В связи с этим исследования, направленные на изучение основных закономерностей формирования урожая озимой пшеницы, влияния механизмов, обеспечивающих высокую продуктивность и качество зерна в зависимости от уровня минерального питания новых сортов в условиях вертикальной зональности КабардиноБалкарской республики, являются актуальными.
Почвенно-климатические условия КабардиноБалкарской республики разнообразны, а экологические зоны — степная, предгорная и горная —
различаются по климату, растительности и почвенному покрову, поэтому результаты исследований по влиянию доз минеральных удобрений на качество зерна и урожайность в разных зонах могут представлять интерес и быть использованы в научной работе и в производстве.
Цель и методика исследований.
Целью исследований было изучение реакции новых сортов озимой мягкой пшеницы на изменение приемов и условий возделывания, влияющих на продуктивность и качество зерна в условиях агроклиматических зон Кабардино-Балкарии.
Исследования проводили в КабардиноБалкарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства на опытных полях Терского ГСУ (степная зона), Баксанского ГСУ (предгорная зона) и Зольского ГСУ (горная зона) в 2007-2009 гг. В опытах изучались новые сорта озимой мягкой пшеницы в условиях зон возделывания и влияние доз минеральных удобрений на продуктивность и качество зерна.
Объектами исследований были новые сорта озимой мягкой пшеницы Нота и Южанка селекции Краснодарского НИИ сельского хозяйства имени П. П. Лукьяненко и совместной с КабардиноБалкарским НИИСХ селекции. Технология возделывания озимой пшеницы была общепринятой для зон республики, за исключением вариантов, предусмотренных схемой опыта. Исследования проводили по предшественнику кукурузе на силос. Влияние доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна изучали по следующей схеме:
1 — без удобрений (контроль);
2 — N Р К •
^60 60 30:
3 — N Р К •
^60 90 40*
4 — N Р К
90 120 60'
Аграрный вестник Урала № 8 (100), 2012 г.
_____________________Агрономия
Удобрения вносили под основную обработку почвы. Подкормку осуществляли дважды: первую в фазу кущения, вторую в фазу колошения с внесением аммиачной селитры в дозе кг/га. Оценку качества зерна проводили в лаборатории биологических исследований и химических анализов КабардиноБалкарского НИИ сельского хозяйства.
Характеристика климатических зон.
В степной зоне Кабардино-Балкарии климат континентально-жаркий. Средняя высота зоны над уровнем моря 172-200 м, среднегодовая температура воздуха равна +9,2...+9,9 °С. Осадки в этой зоне выпадают неравномерно и не обеспечивают оптимального водного режима для получения высоких и стабильных урожаев озимой пшеницы. Среднегодовое количество осадков здесь составляет 360-480 мм, из них на вегетационный период приходится 289-300 мм. Почвы представлены обыкновенными черноземами, содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 3 до 4 %, подвижного фосфора — 1,6-2,9 мг и обменного калия — 30-40 мг на 100 г почвы.
Предгорная зона, зона умеренного увлажнения: отличительной особенностью является наступление весны несколько позже, чем в степной зоне. Высота над уровнем моря составляет 500-547 м, среднегодовая температура воздуха +7,6...+8,5 °С. Среднегодовое количество осадков 518-615 мм, большая часть из них (75 %) выпадает в конце мая — начале июня. Данная зона характеризуется достаточным количеством осадков, тепла, продолжительным периодом вегетации, отсутствием длительных засух и вполне благоприятна для возделывания большинства полевых культур. Почвы — выщелоченный чернозем, мощность гумусового горизонта составляет 70-80 см, содержание гумуса колеблется от 3 до 4,4 %. В выщелоченных черноземах содержится подвижного фосфора в среднем 22 мг/кг, обменного калия 330-350 мг/кг по Мачигину и 0,22 % общего азота.
Горная зона характеризуется пересеченным рельефом, высота над уровнем моря составляет 6961200 м, среднегодовая температура воздуха здесь +7,3...+8,4°С. Сумма годовых осадков колеблется в пределах 440-719 мм. В течение года осадки в горной зоне выпадают неравномерно, из общего количества на осень приходится 19,2 %, зиму — 6,4 %, весну — 27,6 %, лето — 46,8 %. Почвенный покров представлен выщелоченными, горными черноземами, горностепными и горно-луговыми почвами. Содержание гумуса 4,2-6,5 %, подвижного фосфора — 5-6,4 мг/кг, обменного калия — 82,4 мг/кг почвы. Зима здесь мягкая, а лето прохладное. В этой зоне период вегетации начинается позже, с апреля. Продолжительность безморозного периода составляет 160-180 дней.
Годы проведения опытов по погодным условиям были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы во всех зонах республики.
Результаты и обсуждение.
Исследования показали, что реакция сортов озимой пшеницы на дозы минеральных удобрений и условия зон возделывания была различной. Урожайность сортов за годы исследований во всех вариантах опытов варьировала от 3,48 до 6,55 т/га (табл. 1). Так, в варианте без удобрений у сорта Нота
урожайность за годы проведения исследований варьировала по зонам от 3,48 т/га в степной зоне до 3,87 т/га в горной. В вариантах с дозами удобрений максимальный урожай сорта Нота был получен в горной зоне при N90P120K60, что составило 5,93 т/га — это выше, чем в других вариантах. Прибавка к урожаю от возделывания сорта Нота в горной зоне над степной при дозе N90P120K60 составила 0,79 т/га. У нового сорта совместной селекции с КНИИСХ Южанки наблюдается аналогичная тенденция к увеличению продуктивности от вариантов без удобрений к дозе N90P120K60 от степной зоны к горной. При этом урожайность’ у сорта увеличивается от 3,74 до 3,98 т/га и от 5,71 до 6,55 т/га. При этом у сорта Южанка во всех вариантах опытов урожайность выше, чем у сорта Нота.
С увеличением доз удобрений по всем зонам и сортам урожайность повышается в сравнении с вариантами без удобрений. Следует отметить, что в условиях опытов под влиянием агроклиматических условий вертикальной зональности заметно изменились и качественные показатели зерна. Применение минеральных удобрений положительно повлияло не только на урожайность, но и на качество зерна изучаемых сортов. Установлено, что с увеличением дозы удобрений по зонам у сортов повышается масса 1000 зерен, натурная масса зерна, содержание белка и клейковины в зерне. Однако увеличение технологических показателей по зонам республики носит различный характер и находится в прямой зависимости от доз удобрений. Так, масса 1000 зерен и натурная масса зерна у сортов были выше в вариантах по предгорной зоне при дозе N90P120K60
По своим технологическим показателям сорт Нота (стандарт) проявил потенциальные возможности в условиях предгорной зоны при дозе N90P120K60, где масса 1000 зерен и натурная масса были на уровне 40,1 г и 788 г/л, что выше аналогичных показателей в других зонах с массой 1000 зерен 39,0-39,2 г и натурной массой 784-785 г/л.
У сорта Южанка во всех вариантах опытов получены более высокие показатели массы 1000 зерен и натурной массы. Лучший показатель в варианте по предгорной зоне при дозе удобрений N90P120K60 что соответственно составило 43,1 г и 812 г/л.
По количеству отмываемой из зерна клейковины судят о содержании белков вообще, так как между количеством отмытой клейковины и содержанием белка существует тесная корреляционная зависимость. Содержание клейковины в зерне пшеницы зависит от сортовых особенностей и условий возделывания и варьирует в широких пределах, от 13 до 52 %.
По результатам исследований определена лучшая зона и доза минеральных удобрений, где сорта проявили свои потенциальные возможности. Именно в степной зоне сорта показали наибольшее содержание белка и клейковины в зерне.
Так, у сорта Нота в степной зоне содержание белка составило 15,5 % в варианте с дозой удобрений N90P120K60 а содержание клейковины — 29,3 %, что выше показателей, полученных у зерна, выращенного в предгорной и горной зонах. Там содержание белка у сорта Нота составило от 14,5 до 15,0 % соответственно и клейковины от 28,0 до 28,6 %. В вариантах без удобрений и при дозах N60P60K30, N60P90K40 технологические показатели уступают.
Аграрный вестник Урала № 8 (100), 2012 г. —
Агрономия
Таблица 1
Влияние доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна сортов озимой пшеницы по зонам КБР (2007-2009 гг.)
Показатель Степная зона Предгорная зона Горная зона
Без удобрений ®®с 0 00 N90 С Без удобрений 000 000 "20 Без удобрений 000 000 "20
Нота (стандарт)
Урожайность, т/га 3,48 4,17 4,72 5,14 3,73 4,50 5,21 5,66 3,87 4,72 5,34 5,93
Масса 1000 зерен, г 36,4 38,1 38,8 39,2 37,0 38,4 39,0 40,1 36,5 37,7 38,4 39,0
Натурная масса, г/л 772 780 782 784 776 782 786 788 775 780 783 785
Содержание белка, % 14,3 15,0 15,4 15,5 13,5 14,0 14,6 15,0 13,2 13,5 14,3 14,5
Содержание клейковины, % 25,8 27,6 28,2 29,3 24,6 25,8 27,3 28,6 24,1 25,4 27,0 28,0
Южанка
Урожайность, т/га 3,74 4,16 5,32 5,71 3,87 5,22 5,93 6,44 3,98 5,30 6,03 6,55
Масса 1000 зерен, г 38,2 40,3 41,5 42,7 39,6 41,3 42,0 43,1 38,5 40,3 41,2 41,8
Натурная масса, г/л 794 805 808 810 798 807 810 812 795 801 805 807
Содержание белка, % 14,7 15,2 15,4 15,7 14,0 14,6 15,1 15,4 13,7 14,2 14,5 14,8
Содержание клейковины, % 27,1 30,4 32,3 32,8 26,8 29,3 31,0 31,7 25,4 27,2 29,6 31,0
В вариантах с сортом Южанка лучшие показатели по качеству зерна также были получены в степной зоне в варианте с высокой дозой удобрений, что составило по содержанию белка 15,7 % и содержанию клейковины — 32,8 % соответственно.
С увеличением доз минеральных удобрений отмечалось дальнейшее повышение содержания белка и клейковины по сортам, причем эти показатели были более высокими в степной зоне республики, что в свою очередь способствовало получению более качественного зерна. По этим показателям во всех зонах возделывания выделился новый сорт Южанка, с содержанием белка от 14,8 до 15,7 % и клейковины от 31,0 до 32,8 % соответственно.
Из результатов исследований следует, что изменение содержания белка в зерне представляет довольно стабильную картину по зонам, отличающуюся последовательным уменьшением от степной зоны к горной. Максимальный показатель содержания белка отмечен у зерна, убранного в степной зоне у двух сортов в варианте с дозой минерального удобрения К90Р120К60.
За годы исследований содержание клейковины в зерне озимой пшеницы по предгорной зоне было ниже по сравнению с данными по степной зоне. Это связано с тем, что наибольшее влияние на накопление клейковины оказывают условия влажности и температуры, при которых происходит развитие рас-
тений. Чем влажнее среда, тем меньше клейковины в зерне и ниже ее технологические качества.
Такая закономерность в накоплении белка и клейковины растениями озимой пшеницы по зонам объясняется погодными условиями, складывающимися в зонах возделывания. Также следует отметить, что изменение химического состава зерна в различных зонах зависит не только от обеспеченности растений элементами минерального питания в течение вегетационного периода, но и от влагообеспеченности и температурных условий.
Выводы.
Применение минеральных удобрений под основную обработку почвы и проведение подкормки в фазах кущения и колошения в дозе по К30 кг/га с учетом биологических особенностей сортов и условий зон возделывания дает возможность существенно повысить урожай и качество зерна новых сортов озимой пшеницы.
Для получения более качественного зерна в условиях вертикальной зональности Кабардино-Балкарии благоприятными являются условия степной зоны, которая характеризуется более теплой и сухой погодой весенне-летнего периода, что способствует большему накоплению белка и клейковины. А для получения более высокого урожая озимой пшеницы подходят условия предгорной и горной зон.
Литература
1. Жеруков Б. Х., Тангиев М. И., Маремуков А. А., Малкандуев Х. А., Малкандуев А. Х. Агроэкологическое и географические микрорайонирование территории и адаптивное размещение основных культур в Кабардино-Балкарии. М., 2007. 47 с.
2. Тангиев М. И., Маремуков А. А., Малкандуев Х. А., Малкандуева А. Х., Тутукова Д. А. Адаптивная технология возделывания озимых зерновых культур в Центральной части Северного Кавказа. Нальчик, 2009. 119 с.
№№№. т-Э¥и. ПЭГОб. Ги
17
