CC BY
79
3. Рокицкий, П.Ф. Биологическая статистика / П.Ф. Рокицкий. - Минск: Вышэйш. шк., 1973. - 320 с.
4. Савченко, В.К. Метод оценки комбинационной способности генетически разнокачественных наборов родительских форм / В.К. Савченко // Методики генетико-селекционного и генетического экспериментов.
- Минск: Наука и техника, 1973. - С. 48-77.
5. Сидоров, В.А. Создание и оценка селекционного материала яровой пшеницы для засушливых зон лесостепи Восточной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / В.А. Сидоров. - Новосибирск, 1990. - 16 с.
6. Снедекор, Дж. У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Дж.У. Снедекор. - М.: Изд-во с.-х. литературы, 1961. - 503 с.
7. Griffing, B. A generalised treatment of the use of diallel crosses in quantitative inheritance / B. Griffing // Heridi-ty. - 1956. - V. 10. - P. 31-50.
УДК 633.11(470.4) М.Ф. Амиров
УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ
В статье приводятся результаты влияния сроков, норм высева, фона питания на урожайность и качество зерна пшеницы разных сортов в трех регионах - юге Ульяновской области, Закамье и Предкамье Татарстана.
Основная ценность твердой пшеницы заключается в том, что только из ее муки вырабатывают высшие сорта макарон, вермишели, манной крупы и лучшие кондитерские изделия. Недостаточное производство высококачественного зерна твердой пшеницы приводит к тому, что часть макарон и других прессованных изделий, а также круп изготовляется из зерна мягкой пшеницы, что значительно снижает их питательные и вкусовые качества. По сравнению с ценой за одну тонну мягкой пшеницы (на октябрь 2004 г. 127,50 долл.), на мировом рынке зерна твердая пшеница оплачивается на 7-8% дороже (137,42 долл.). Такие цены позволяют производителям твердой пшеницы получать прибыль.
Характерная особенность твердой пшеницы - высокая стекловидность, которая определяет высокие макаронные качества. Выход муки у нее достигает 76-80%. Зерно поддается легкому дроблению на крупки. Мука по своему строению напоминает песок и свободно просеивается через ячеи мучных сит.
Однако в последние годы площади посевов, урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы снижаются. Сократились закупки государством зерна твердой пшеницы с 5 до 2,5% от общего объема пшеницы по Российской Федерации, по Татарстану - с 1,3 до 0,5%.
В зону "Лесостепи Поволжья” большей частью включают территорию от северной половины Самарской области до северной границы Татарстана, т.е. кроме северной части Самарской области, Ульяновскую, Пензенскую области, Республик Татарстан, Чувашия. Здесь процент лесистости около 15-20, преобладают серые лесные почвы и выщелоченные черноземы. Климат умеренно континентальный, осадков в большинстве лет выпадает 360-500 мм, в т.ч. в летний период 260-380 мм. Приход фотосинтетически активной радиации и тепла обеспечивает развитие и созревание яровой пшеницы.
Опыты были заложены в трех регионах - юге Ульяновской области, Закамье и Предкамье Татарстана. Высевали сорт Безенчукская 139, но в 1997-2000 гг. включили в опыты еще 2 сорта - Светлана и Безенчук-ская 200.
Почва опытного участка в колхозе им. Тельмана Старокулаткинского района Ульяновской области -маломощный выщелоченный чернозем. Содержание гумуса - 3,9%, подвижного фосфора (по Чирикову) -6,4-10,0 мг, обменного калия - 12,0-22,0 мг, щелочно-гидролизуемого азота (по Корнфилду) - 7,7-9,5 мг на 100 г почвы, рН - 5,2.
Почва Закамского опытного поля - также выщелоченный чернозем с содержанием гумуса 5,4-6,2%, щелочно-гидролизуемого азота - 9,4-14,3, подвижного фосфора - 14,0-15,2, обменного калия - 14,0-15,3 мг на 100 г почвы, рН солевая 5,4-5,8.
На опытном поле Казанской ГСХА почва - серая лесная среднесуглинистая. Содержание гумуса -4,1%, сумма поглощенных оснований 26 мг-экв на 100 г почвы, азота легкогидролизуемого - 6,3-8,2, под-
вижного фосфора по Кирсанову - 15,7-21,7, обменного калия по Кирсанову - 14,5-15,8 мг на 100 г почвы, рН солевая - 5,1-5,5.
Опыты с удобрениями были заложены (1984-1987гг.) по пятерной схеме. Опыт повторялся на поливе. Нормы удобрений определяли расчетно-балансовым методом согласно Рекомендациям по программированию урожаев в Татарской АССР. Фактически были внесены в Ульяновской области N62-77 Р95-105 К15-65, в Закамье Татарстана N70-80 Р57-63 К28-30, в Предкамье N93-110 Р48-68 К12-27. Также изучили: нормы высева; некорневые азотные подкормки в фазу цветения и молочной спелости на фонах (без удобрений, NРК на 3 т, NРК на 4 т N152 Р125 К53); сроки посева. В 2001 г. первый срок посева провели 06.05, в 2002 г. 08.05, в 2003 г. 10.05. Вторые и третьи сроки посева - с перерывом в семь дней после первого.
Одним из определяющих факторов роста и развития растений и важнейшим показателем почвенного плодородия является влага. В годы опытов динамика влажности почвы под посевами яровой твердой пшеницы складывалась в зависимости от метеорологических условий.
Таблица 1
Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы (мм) и коэффициенты водопотребления яровой твердой пшеницы в зависимости от агроклиматического района и фона питания
Агроклима- тический район Фон питания К посеву Выход в трубку Перед уборкой Коэффициент водопотребления, м3/т Суммарное водопотреб-ление, м3/т
Ульяновская обл. Безенчукская 139 (1984-1987 гг.
Контроль 134*/141 94*/ 137 48*/ 54 1785*/ 1719 2427*/ 3267
Расчет на 3т 141*/144 96*/ 145 40*/ 47 1347*/ 1167 2586*/3362
Предкамье РТ Светлана (1997, 1998, 2000 гг.)
Контроль 168 102 51 1479 3254
Расчет на 3т 165 97 50 1399 3246
Безенчукская 139 (' 998, 2000, 2001 гг.)
Контроль 163 106 64 1440 3211
Расчет на 3т 166 112 58 1278 3298
Закамье РТ Безенчукская 200 (2001-2003 гг.
Контроль 162 121 87 1229 2422
Расчет на 3т 166 116 86 863 2467
Примечание: * в числителе - без полива, в знаменателе - с поливом.
Потребление воды на единицу урожая при одинаковых климатических условиях зависит от многих факторов. Чем выше плодородие почвы, лучше структура урожая и потенциально урожайнее сорта пшеницы, тем меньше потребляется воды на единицу урожая.
Запасы продуктивной влаги к посеву твердой пшеницы в Предкамье и Закамье Республики Татарстан характеризовались как отличные (от 162 до 168 мм), а в Ульяновской области как хорошие (табл. 1). К выходу растений в трубку содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы было от 94 до 121 мм, причем на удобренном фоне растения больше использовали влагу, чем на фоне без удобрений. К уборке влага уменьшилась до 40-87 мм. Суммарное водопотребление на посевах в Предкамье было больше на 800 м3/т, чем в двух других районах. Коэффициент водопотребления был меньше на удобренном фоне. Экономное использование влаги твердой пшеницей на удобренном фоне связано с их положительным влиянием на обмен веществ, более мощным и ранним развитием листовой поверхности, затеняющей почву и уменьшающей испарение влаги с ее поверхности. Наибольшая интенсивность потребления азота у яровой пшеницы приходится на фазу выхода в трубку до цветения (табл. 2). Содержание щелочногидролизуемого азота от посева к уборке уменьшалось на обоих фонах питания.
Содержание фосфора в почве уменьшалось к периоду налива зерна более значительно, чем от налива к уборке, что, по-видимому, объясняется большей интенсивностью потребления его яровой пшеницей от всходов до молочной спелости.
Калий поступает из почвы с первых дней роста пшеницы до ее цветения. Содержание обменного калия от посева к периоду налива зерна уменьшалось. На черноземных почвах Закамья РТ азот из удобрений
твердой пшеницей использовался больше, чем на таких же почвах без полива в Ульяновской области. Поливы способствовали увеличению усвоения азота и фосфора из удобрений.
Таблица 2
Динамика элементов питания в почве в зависимости от агроклиматического района и фона питания
Агроклима- тический район Фон питания Содержание ИРК в почве, мг на 100 г
До посева Выход в трубку Уборка
Азот Р2О5 К2О Азот Р2О5 К2О Азот Р2О5 К2О
Ульяновская обл. Безенчукская 139 (1984-1987 гг.)
Контроль О) 00 00“ ,8 ,6 7, 16,416,3 ,2 ,7 ,9 СО ,0 7, 15,214,3 7,1*/6,9 ,7 /6, ,9 6, 15,214,2
Расчет на 3 т 11,311,1 10,610,5 17,817,6 ,6 ,0 о ,2 о ,7 9, 13,815,7 ,4 /7, ,9 00 ,0 /9, ,2 9, 16,015,1
Предкамье РТ Светлана (' 997, 1998, 2000 гг.)
Контроль 9,1 28,7 8,5 8,2 27,6 7,8 6,7 25,3 6,2
Расчет на 3 т 18,3 29,1 17,9 8,23 27,7 12,3 6,8 25,9 6,5
Безенчукская 139 (1998, 2000, 2001 гг.)
Контроль 8,2 21,6 15,8 7,4 15,8 14,9 7,0 14,2 12,6
Расчет на 3 т 17,4 22,8 18,7 10,3 17,8 15,2 8,1 15,8 14,5
Закамье РТ Безенчукская 200 (2001-2003 гг.)
Контроль 10,4 14,8 14,7 9,4 11,8 13,9 8,3 8,0 11,9
Расчет на 3 т 17,5 20,0 19,3 10,5 14,1 9,9 7,8 10,0 11,9
Примечание: * в числителе - без полива, в знаменателе - с поливом.
Удобрения оказали большое влияние на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы (табл. 3). При внесении полного минерального удобрения в расчете на три тонны зерна с гектара прибавка урожая зерна составила: по Ульяновской области 560 кг/га; по Предкамью РТ 120 - 170 кг/га; по Закамью РТ
- 890 кг/га. По Ульяновской области расчетную урожайность яровой твердой пшеницы без полива не получили, но прибавка и оплата 1 кг д. в. удобрений была существенна (2,9 кг). По Предкамью РТ для серой лесной почвы в первом минимуме находился азот, калий, а, затем фосфор. Оплата удобрений зерном по сорту Светлана составила всего 0,76 кг, по сорту Безенчукская 139 - 1,02 кг. На выщелоченном черноземе Зака-мья РТ получили почти расчетную урожайность твердой пшеницы, то есть эффект от удобрений получился максимальный. В среднем за три года было внесено 164,3 кг д.в./га. Соответственно при высокой прибавке урожая и оплата одного кг д.в. внесенного удобрения высокая - 5,4 кг зерна.
По Ульяновской области получено зерно яровой твердой пшеницы с максимальным количеством сырой клейковины и белка. Качество клейковины по всем посевам, во все годы исследований независимо от фона питания соответствовало второй группе (удовлетворительно слабой). В зависимости от района возделывания и фона питания физические показатели зерна различные. В Ульяновской области натура зерна яровой твердой пшеницы соответствовала 1 классу. У сорта Безенчукская 139 от внесения минеральных удобрений в большей степени зависело формирование клейковины в зерне (коэффициент корреляции 0,853), затем стекловидности и натуры зерна (коэффициент корреляции 0,772 и 0,762 соответственно). Внесение полного минерального удобрения во все годы исследований у яровой твердой пшеницы увеличивало натуру, массу 1000 зерен и стекловидность зерна. Поливы несколько понизили эти показатели, но сбор белка с одного гектара повышался.
Содержание белка и сырой клейковины в зерне твердой пшеницы повышалось, если наряду с до-посевным удобрением пшеница дополнительно получала азот и ЖУСС (жидкий удобрительно-стимулирующий состав с медью + молибден) в фазу цветения и молочной спелости. Некорневые подкормки были особенно эффективны на фоне полного минерального удобрения на выщелоченном черноземе Закамья Татарстана (табл. 4).
Таблица 3
Влияние удобрений на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы и ее оплаты зерном
Место проведения опытов Фон питания Фактическая урожайность, т/га В среднем за годы исследований Оплата 1 кг д. в. удобрений прибавкой урожая, кг Качество зерна
Клейковина, % Натура, г/л Стекло- видность, % Класс
Юг Ульяновской области Безенчукская 139
1984 г. 1985 г. 1986 г. 1987 г.
Контроль 0,84* / 1,56 1,74* / 2,12 1,38* / 1,91 1,49* / 2,01 1,36* / 1,90 - 30,5* / 30,1 791* / 807 85* / 85 1* / 1
ИРК на 3т 1,18* / 2,43 2,52* / 3,14 1,98* / 2,97 2,00* / 2,96 1,92* / 2,88 2,9* / 5,1 33,3* / 30,7 805* / 817 92* / 93 1* / 1
НСР05 0,126 0,188 0,118 0,170
Предка- мье РТ Светлана
1997 г. 1998 г. 2000 г. 2001 г.
Контроль 3,09 1,85 1,26 - 2,20 - 25,1 724 84 3
ИРК на 3т 3,18 1,95 1,83 - 2,32 0,76 29,4 731 89 3
НСР05 0,16 0,10 0,13 -
Безенчукская 139
1997 г. 1998 г. 2000 г. 2001 г.
Контроль - 1,99 2,60 2,81 2,47 - 27,9 736 92 3
ИРК на 3т - 2,31 2,89 3,11 2,64 1,02 30,6 749 97 2
НСР05 - 0,05 0,07 0,22
Закамье РТ Безенчукская 200
2001 г. 2002 г. 2003 г.
Контроль 1,76 2,10 2,05 - 1,97 - 30,4 765 95,8 2
ИРК на 3т 2,61 3,08 2,90 - 2,86 5,4 31,9 775 95,8 1
НСР05 0,078 0,091 0,113
Примечание: * в числителе - без полива, в знаменателе - с поливом.
Таблица 4
Урожайность и качество зерна твердой пшеницы в зависимости от фона питания и сроков подкормок
Фон питания Вариант Урожайность, т/га Клейковина, % Белок, % Натура, г/л
Предкамье ЭТ, сорт Безенчукская 139 (2000-200 гг.)
Без удобрений Контроль 2,73 25,3 13,50 734
И цветен. 2,58 28,6 14,28 743
И мол.спел. 2,88 28,7 14,18 741
Расчет Контроль 2,99 28,4 14,45 748
ИРК И цветен. 3,12 29,3 14,50 760
на 3 т И мол.спел. 3,31 30,4 14,57 754
Расчет Контроль 3,47 28,4 14,73 753
ИРК И цветен. 3,38 31,4 14,85 764
на 4 т И мол.спел. 3,59 31,4 14,78 768
НСР05 част. различий 2000 г. 0,14 0,91 1,50 11,92
НСР05 2001 г. 0,18 2,76 2,10 10,77
Закамье РТ, сорт Безенчукская 200 (2001-2003 гг.)
Контроль 1,97 28,0 11,63 755,1
Без удобрений ЖУСС цветение 2,01 29,2 12,19 756,9
ЖУСС мол.спел. 2,04 29,6 12,71 758,3
И цветен. 2,05 30,3 13,19 758,6
И мол.спел. 2,10 31,2 13,45 764,6
Контроль 2,86 29,5 13,70 765,5
Расчет ЖУСС цветение 2,94 30,6 14,12 767,1
ИРК ЖУСС мол.спел. 2,98 30,9 14,60 768,0
на 3 т И цветен. 3,02 31,7 15,00 768,2
И мол.спел. 3,09 32,5 15,65 770,3
НСР05 част различий 2001 г. 0,116 0,839 0,750 1,031
НСР05 2002 г. 0,155 1,170 0,790 1,227
НСР05 2003 г. 0,148 0,995 0,687 1,319
Физические свойства зерна яровой твердой пшеницы улучшались при внесении полного минерального удобрения перед посевом и проведении некорневых подкормок в фазу молочной спелости.
На опытном поле Казанской ГСХА в течение трех лет (1993-1995 гг.) нами проведены опыты с посевом твердой пшеницы сорта Светлана с нормами высева 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 млн всхожих семян на один гектар.
В Закамье Татарстана на выщелоченном черноземе в 2001-2003 гг. проводили опыты с сортом Бе-зенчукская 200 с нормами высева 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 млн всхожих семян на один гектар. Различные нормы высева на сроки всходов и продолжительность межфазных периодов не повлияли. В этом районе удобрения не удлиняли сроки созревания яровой твердой пшеницы. С увеличением нормы высева несколько понижалась полевая всхожесть и сохранность растений по обоим фонам питания.
В Предкамье максимальная листовая поверхность по безудобренному фону сформировалась по норме высева 5,5 млн всхожих семян. На удобренном фоне - при высеве 6,0 млн всхожих семян на один гектар. В За-камье по обоим фонам питания максимальная листовая поверхность сформировалась при норме высева 4,5 млн шт/га. По фонам питания на удобренном фоне листовая поверхность сформировалась больше.
Удобрения оказали большое влияние на урожайность яровой пшеницы, но не во все годы. Так, в засушливом 1995 г. прибавка от действия удобрений составила 0,7-1,6 ц/га, соответственно и оплата 1 кг удобрений зерном была 0,4-0,9 кг. В более благоприятные годы прибавка составляла 4,5-7,0 ц/га, оплата 1 кг удобрений зерном - 2,6-4,0 кг.
Результаты исследований в Предкамье показали, что за 3 года наибольший урожай был получен при высеве 6 и 6,5 млн всхожих семян и составил 2,55 т/га, тогда как при высеве 5 и 7 млн соответственно 2,29 и 2,44 т/га (табл. 5). На удобренном фоне урожайность была выше, чем на контроле и составила при высеве 6 и 6,5 млн шт/га соответственно 2,93 и 2,94 т зерна, а при 5 и 7 млн шт/га соответственно 2,65 и 2,83 т зерна с одного гектара.
Таблица 5
Влияние норм высевов и удобрений на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы сортов Светлана и Безенчукская 200
Предкамье РТ Закамье РТ
Фон питания Норма высева, млн шт/га Сорт Светлана (1993-1995 гг.) Сорт Безенчукская 200 (2001-2003 гг.)
Урожайность, т/га Клейковина, % Натура, г/л Стекло- видность, % Класс Урожайность, т/га Клейковина, % Натура, г/л Стекло- видность, % Класс
4,5 2,27 22,7 726,6 73,6 4 1,99 31,0 769,0 98,5 2
5,0 2,29 22,3 714,4 77,4 4 2,03 30,2 765,6 97,5 2
Без удобрений 5,5 2,43 22,1 709,8 76,3 4 2,15 29,5 761,2 96,8 2
6,0 2,55 21,3 710,2 77,5 4 1,97 28,8 755,9 95,8 2
6,5 2,55 20,2 714,9 76,7 4 - - - - -
7,0 2,44 19,7 700,4 75,8 - - - - - -
7,5 2,26 19,4 693,5 74,2 - - - - - -
4,5 2,59 28,3 747,6 85,8 2 2,91 32,1 772,7 99,5 1
Расчет ИРК на 3 т зерна 5,0 2,65 28,2 748,2 85,2 2 2,97 31,7 770,2 98,6 1
5,5 2,77 27,4 750,2 85,3 2 3,05 31,2 769,8 97,0 1
6,0 2,93 28,3 747,3 85,1 2 2,86 29,9 765,1 96,3 2
6,5 2,94 27,8 741,6 84,5 3 - - - - -
7,0 2,83 26,9 742,0 82,7 3 - - - - -
7,5 2,61 27,5 684,5 80,4 - - - - - -
НСР05 норма высева 1993 г. 1994 г. 1995 г . 0,093 0,172 0,081 0,31 0,34 0,27 2,12 2,84 2,02 0,22 0,43 0,20 2001 г. 2002 г. 2003 г. 0,052 0,051 0,046 0,456 0,519 0,498 0,493 0,463 0,405 0,308 0,167 0,344 -
НСР05 фон питания 1993 г. 1994 г. 1995 г. 0,174 0,361 0,122 0,97 1,64 0,82 2,42 4,08 2,23 0,46 0,81 0,39 2001 г. 2002 г. 2003 г. 0,033 0,032 0,029 0,289 0,328 0,315 0,312 0,293 0,256 0,195 0,105 0,218 -
В Закамье на выщелоченном черноземе максимальная урожайность зерна твердой пшеницы сформировалась при высеве 5,5 млн всхожих семян на 1 га на обоих фонах питания 2,15 т и 3,05 т соответственно. Максимальную прибавка зерна от удобрения 940 кг получили при высеве 5,0 млн всхожих семян на 1 га. На выщелоченном черноземе оплата 1 кг минеральных удобрений зерном при балансовом методе их внесения больше, чем на серой лесной почве яровой твердой пшеницей (5,42-5,72 кг).
С уменьшением нормы высева от 6 до 4,5 млн всхожих семян на 1 га увеличивалось содержание сырой клейковины в среднем на 2,2%, белка на 2-3%, натуры зерна на 4-10 г/л, массы 1000 зерен на 2,6-3,0 г, стекловидности на 2-3%.
Сроки посева повлияли на межфазные периоды яровой твердой пшеницы (сорт Безенчукская 200). Поздний срок посева привел к укорачиванию вегетационного периода. Особенно укоротились межфазные периоды: выход в трубку - колошение; цветение - молочная спелость. При третьем сроке посева сократился на 2-5 дней период посев - всходы по сравнению с первым и вторым сроками посева. При первом сроке посева полевая всхожесть, сохранность всходов и общая сохранность растений была лучшей, чем при втором и третьем сроках посева. На ранних сроках посева меньше развивались корневые гнили. Максимальная листовая поверхность сформировалась на первом сроке, на третьем сроке посева фотосинтетический аппарат был минимальным.
Чем позже срок посева, тем хуже структурные показатели урожая (табл. 6). Максимальная урожайность (3,3 т/га), клейковина (33,5%) и белок (17,1%) сформировались по первому сроку посева. Минимальная урожайность (2,2 т/га), клейковина (26,9%), белок (11,37%) сформировались по третьему сроку посева. Второй срок посева занял промежуточное положение. В целом, чем позже проводился посев, тем больше теряли в урожайности и в качестве зерна.
Таблица 6
Урожайность и качество зерна твердой пшеницы в зависимости от сроков посева в Закамье Татарстана за 2001-2003 гг.
Срок посева Урожайность, т/га Клейковина, % Белок, % Натура, г/л Масса 1000 зерен, г Класс
1 3,3 33,5 17,10 776,5 45,4 1
2 2,7 29,8 13,97 763,1 42,9 2
3 2,2 26,9 11,37 755,2 38,4 2
Примечание: НСР05 2001 г. - 0,22 т/га; НСР05 2002 г. - 0,19 т/га; НСР05 2003 г. - 0,16 т/га.
Результаты проведенных опытов свидетельствуют, что для улучшения качества зерна твердой пшеницы в лесостепи Поволжья необходимо выполнять следующие мероприятия.
Посевы размещать в севооборотах по лучшим предшественникам - гороху, удобренным озимым и пропашным. Нормы удобрений рассчитывать расчетно-балансовым методом исходя из выноса на 1 т зерна с соломой азота - 35 кг, Р2О5 - 12-14, К2О - 25 кг, а их использование из почвы соответственно на 20-25, 8-11 и 10-15% в зависимости от содержания элементов питания (согласно рекомендациям по программированию урожайности). В засушливые годы при наличии возможности проводить поливы. Норму высева для яровой твердой пшеницы устанавливать в пределах 5-6 млн всхожих семян на 1 га. Для сорта Безенчукская 200 оптимальной нормой является 5,5 млн семян на один гектар. Посев проводить в ранние сроки при наступлении физической спелости почвы. Для гарантированного получения высококачественного зерна на выщелоченном черноземе в фазу молочной спелости необходимо проводить некорневую азотную подкормку мочевиной в дозе 30 кг на 1 га.
