Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10505 УДК 633.11: 631.811:631.524.7

влияние минеральных удобрении на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях красноярской лесостепи

А. В. БОБРОВСКИЙ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Л. В. ПЛЕХАНОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

А. А. КРЮЧКОВ, старший научный сотрудник Т. А. СНЫТКОВА, младший научный сотрудник Н. С. ГЕРАСИМОВА, младший научный сотрудник Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», просп. Свободный, 66, Красноярск, 660041, Российская Федерация

Резюме. Исследования с целью изучения влияния минеральных удобрений на урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы Алтайская 70 (стандарт) и Уярочка (селекции Красноярского НИИСХ) в условиях Красноярской лесостепи проводили в 2014-2016гг. Почва опытного участка - чернозём обыкновенный дефлированный. Предшественник - пар после зерновых. Схема опыта включала в себя четыре фона удобрений: контроль (без удобрений); NfS0 (аммиачная селитра); N60P60 (аммиачная селитра + аммофос); NfS0PfS0KfS0 (азофоска). Наибольшие прибавки урожайности обоихисследуемыхсортов яровой пшеницы были отмечены при внесении комплексного удобрения (азофоска) в дозе NfS0Pf0KfS0. У сорта Алтайская 70 прибавка от комплексного удобрения, в сравнении с фоном естественного плодородия, составила 9,8 ц/га (39,8 %), у сорта Уярочка - 10,3 ц/га (44,8 %). Применение минеральных удобрений при выращивании яровой пшеницы способствовало увеличению содержания белка и клейковины в зерне. Наибольший рост содержания клейковины у сорта Алтайская 70 отмечен в варианте NfS0PfS0 (на 4,4 %), у сорта Уярочка - NfS0PfXKfS0 (на 5,6 %). Азотно-фосфорные удобрения особенно благоприятно влияли на физические свойства теста - удельную деформацию теста (сила муки) и показатели фаринографа у сорта Алтайская 70, у сорта Уярочка наибольшие в опыте значения удельной деформации теста и показатели фаринографа отмечены на фоне N0. Применение изученныхдоз удобрений не ухудшало технологические свойства зерна. Ключевые слова: яровая пшеница, минеральные удобрения, качество зерна, урожайность.

Для цитирования: Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи / А. В. Бобровский, Л. В. Плеханова, А. А. Крючков и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 5. С. 23-25. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10505.

клейковины и хлебопекарные качества [4, 5]. Основную роль в улучшении белковости зерна играют азотные удобрения. Улучшений условий калийного и фосфорного питания по-разному влияет на качество урожая, в одних случаях повышая его, в других не оказывая положительного воздействия [6].

Цель исследования - определить влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна новых районированных сортов яровой мягкой пшеницы в почвенно-климатических условиях Красноярской лесостепи.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2014-2016 гг. на стационаре «Минино» Красноярского НИИСХ, расположенного в Красноярской лесостепи (наиболее остепнённая её часть). Почва опытного участка - чернозем обыкновенный дефлированный. Содержание гумуса 4,3...5,4 %. Схема опыта включала в себя четыре фона удобрений: контроль (без удобрений); (аммиачная селитра); ^0Р60 (аммиачная селитра + аммофос); ^0Р60К60 (азофоска).

На протяжении 3 лет опыта отмечали низкое исходное содержание нитратного азота, повышенное фосфора (Р205) и очень высокое калия (К20) по Чирикову (табл. 1).

При внесении азотных удобрений в дозе степень обеспеченности почвы нитратным азотом в фазе кущения увеличивалась до высокой и очень высокой. К уборке его содержание в пахотном слое резко снижалось до низкого и очень низкого независимо от фона удобренности. Также к концу вегетационного периода отмечали значительное снижение обеспеченности почвы аммонийным азотом. Внесение фосфорных и калийных удобрений в дозе Р60 и К60 незначительно увеличивало содержание в почве подвижных форм фосфора и калия, определяемых методом Чирикова.

Предшественник - пар после зерновых. Повторность опыта - 3-х кратная. Площадь делянок - 40 м2. Обработки почвы типовые для зоны: осенью - вспашка с оборотом пласта на 20...22 см; весной - ранневесеннее боронование с культивацией по мере готовности почвы, внесение

Формированиеурожая и интенсивность биохимических процессов в созревающем зерне яровой пшеницы зависят от обеспеченности растений элементами питания, прежде всего, азотом, фосфором и калием [1, 2, 3]. Высокий урожай зерна яровой пшеницы можно собрать только при сбалансированном питании растений. Минеральные удобрения оказывают положительное влияние и на качество зерна: увеличивают содержание белка, улучшают физические свойства

Таблица 1. Основные показатели питания растений по фонам удобрений

Вариант опыта

N-NO3, мг/кг почвы

кущение

уборка

NH, мг/100г почвы

кущение

уборка

По Чирикову, мг/100г почвы

POO,

кущение

уборка

KO

кущение

уборка

2014 г.

Без удобрений й"р

Без удобрений

N60

N P

60 60 N P K

60 60 60

Без удобрений

n»p 6060 N P K 606060

7,6

19.3 18,9 16,6

6,9 23,5

21.4 19,9

5,4 18,1 25,2 20,0

3,9

4.2 4,0 3,8

2,8 5,8

3.3

3.0

2,3

4.1 6,6 3,5

2,47 2,45 2,47 1,9

0,66 0,88 0,77 0,85

2015 г.

1,27 0,89 2,00 0,96 2,09 0,97 1,62 0,95

2016 г. 0,58 0,59 0,63 0,51 1,38 0,55 0,95 0,65

20.3

21.4 23,9 26,1

20,1 21,0

23.7

22.5

20,4

20.8

21.6 23,0

20,2 19,5

24.1

24.5

18,8 20,1

24.6

23.2

19,5 17,8 21,5

22.7

19.1 20,5 18,7

21.2

18.5

17.6 18.3 18,5

15.3

15.7 14,9

17.4

17,7 20,0 16,7 22,0

19,0

17.7

18.8 18,6

16,0 16,2 15,6 16,5

Таблица 2. Распределение среднемесячных температур и осадков за вегетационные периоды 2014-2016 гг.

Месяц Годы Среднемного-летнее значение Различие, ±

2014 2015 2016 2014 г. 2015 г. 2016 г.

Среднемесячная температура, ° С

Май 7,3 11,4 8,7 10,0 -2,7 + 1,4 - 1,3

Июнь 16,5 17,4 19,3 15,0 +1,5 + 2,4 +4,3

Июль 19,7 20,1 20,6 19,0 +0,7 +1,1 +1,6

Август 16,5 17,2 16,7 16,0 +0,5 +1,2 +0,7

Количество осадков, мм

Май 56,0 24,8 51,6 29,0 +27,0 - 4,2 +22,6

Июнь 73,0 70,5 38,3 43,0 +30,0 + 27,5 -4,7

Июль 103,0 52,7 147,4 66,0 +37,0 - 13,3 +81,6

Август 100,0 42,2 56,1 61,0 +39,0 - 18,8 -4,9

удобрений под посев, предпосевная культивация, посев. Уборка комбайном Сампо-500.

Оценку качества зерна мягкой пшеницы проводили в соответствии с методиками национальных стандартов Российской Федерации и методов ИСО, методическими рекомендациями по 15 показателям. Определяли натуру зерна; содержание сырой клейковины и её качество (ГОСТ13586.1-68); физические свойства клейковины на альвеографе «Шопена» (ГОСТ Р 51415, ИСО 5530-4-91) и фаринографе «Брабендера» (ГОСТ Р 51404, ИСО 55301-97); размол зерна проводили на мельнице «Бюлер» (Швейцария); хлебопекарные свойства муки оценивали методом прямой выпечки хлеба из муки 70 %-ного выхода с добавлением сахара, разработанным центральной лабораторией государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [7, 8].

Содержание нитратного азота в почве определяли ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86), подвижных соединений фосфора и калия - по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ прикладной статистики SNEDECOR [9].

Схема опыта предусматривала четыре фона удобрений:

000 (без удобрений, контроль); (аммиачная селитра);

^0Р60 (аммиачная селитра + аммофос);

^РЛ» (азофоска).

В качестве объектов изучения выступали районированные сорта ценной пшеницы Алтайская 70 (стандарт) и хороший филлер Уярочка (селекции Красноярского НИИСХ).

Алтайская 70 - среднеранний сорт с продолжительностью периода от полных всходов до хозяйственной спелости 74...79 дней. Разновидность лютесценс. Масса 1000 зерен - 32...45 г. Средняя урожайность в регионах допуска - 24,7 ц/га, максимальный сбор зерна (56,3 ц/га) отмечен в 2008 г. в Красноярском крае. Устойчивость к полеганию хорошая. Хлебопекарные качества хорошие.

Уярочка - среднеранний сорт, продолжительность вегетационного периода 81...90 дней. Разновидность эритроспермум. Масса 1000 зерен - 33.37 г. Средняя урожайность в Восточно-Сибирском регионе - 23,5 ц/га, максимальный сбоо зерна (54,6 ц/га) отмечен в 2014 г. в Иркутской области [10].

Погодные условия оценивали по наблюдениям агрометеорологической станции «Минино» (табл. 2).

В 2014 г. среднемесячная температура была близкой к среднемноголетней при значительном увлажнении вегетационного периода (ГТК=2,11). Среднемесячная температура вегетационного периода 2015 г. была выше нормы, осадков в июне выпало больше среднемноголет-

него количества, в остальные месяцы - меньше (ГТК=1,20). Вегетационный период 2016 г. характеризовался засухой в период всходов, июль, наоборот, выдался переувлажнённым, осадков выпало больше нормы на 81,6 мм, в августе их сумма была ниже нормы (ГТК=1,36). Среднемесячная температура в июне и июле превышала среднемноголетнюю.

Результаты и обсуждение. Урожайность сортов яровой пшеницы в течение 3 лет опыта увеличивалась от контроля к вариантам с применением удобрений (табл. 3). Наилучшие результаты отмечены на фоне ^дРцдКд. У сорта Алтайская 70 прибавка от комплексного удобрения, в сравнении с неудобренным контролем, составила 9,8 ц/га (39,8 %), у сорта Уярочка -10,3 ц/га (44,8 %). Основное влияние на прибавку урожайности оказало улучшение азотного питания растений.

Высокая отзывчивость на азотные удобрения обусловлена низким исходным содержанием нитратных форм этого элемента в почве в течение всех лет опыта (см. табл. 1). В связи с повышенной обеспеченностью подвижным фосфором и очень высокой калием, изучаемые сорта яровой пшеницы отреагировали на внесение фосфорных и калийных удобрений в вариантах ^0Р60 и ^0Р60К60 незначительной прибавкой урожайности.

Внесение удобрений почти не сказалось на показателях натуры зерна, она была высокой и колебалась от 762 до 769 г/л у сорта Алтайская 70, и от 757 до 771 г/л у сорта Уярочка. По показателю стекловидности зерно формировалось на уровне пшеницы филлера - удовлетворительного качества во всех вариантах.

По содержанию белка в зерне сорт Алтайская 70 в контроле соответствовал наиболее ценным по качеству пшеницам, на фоне и ^0Р60К60 - сильным пшеницам

удовлетворительным улучшителям, ^0Р60 - сильным пшеницам хорошим улучшителям, сорт Уярочка в контроле - хорошим филлерам, на фоне и ^0Р60 - наиболее ценным по качеству пшеницам, ^0Р60К60 - сильным пшеницам удовлетворительным улучшителям (см. табл. 3).

Любой сорт пшеницы, созданный в селекционном учреждении, проходит разностороннее изучение, в том числе качества зерна с обязательным анализом физических свойств теста и хлебопекарных качеств.

По показателю силы муки оба сорта во всех вариантах с удобрениями классифицируются как сильные пшеницы

Таблица 3. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна мягкой яровой пшеницы

Вариант

Без удобрений

N60

N Р

60 60 N Р К

нсср6 0

Без удобрений

N6^

Урожайность, ц/га Натура, г/л Стекло- видность, % Белок, %

Алтайская 70

24,6 762 41 13,24

31,3 766 47 14,32

32,2 763 49 15,03

34,4 769 48 14,38

6,3 14 9 1,17

Уярочка

23,0 757 48 12,33

30,5 771 46 13,78

32,5 767 50 13,90

33,3 769 46 14,92

5,3 14 8 1,68

Таблица 4. Зависимость физических свойств клейковины мягкой яровой пшеницы от внесения удобрений

Вариант опыта

Без удобрений

N6o N P

N60P60K

ур-ок-

Без удобрений

N60 N60P

60 60 NPK

нсср6 0-0

ia муки, е.а. Время до начала разжижения, мин. Валори-метрическая оценка, % Объём хлеба, см3 Клейковина

содержание, % качество, ед. ИДК

Алтайская 70

280 2,8 51 560 30,0 68

336 3,5 56 533 31,0 75

379 3,7 59 543 34,4 71

300 2,9 56 503 32,8 75

127 1,1 6 97 2,2 3

Уярочка

267 2,1 44 475 25,8 66

357 3,1 45 550 29,2 64

323 3,1 50 513 29,9 66

308 2,6 47 530 31,4 66

70 1,2 12 98 0,6 4

всех вариантах. Самое высокое ее содержание в зерне сорта Алтайская 70 отмечено на фоне дозы ^0Р60 (+4,4 % к контролю), у сорта Уяроч-ка при внесении ^0Р60К60 (+5,6 %). По качеству клейковина во всех вариантахотносилась к первой группе.

Выводы. В почвенно-климатических условиях Красноярской лесостепи наибольшие прибавки урожайности зерна обоих исследуемых сортов яровой пшеницы отмечены при внесении комплексного удобрения (азофоска) в норме ^0Р60К60. У сорта Алтайская 70 она составила, в сравнении с фоном естественного плодородия, 9,8 ц/га (39,8 %), у сорта Уярочка - 10,3 ц/га (44,8 %).

Наибольшее увеличение количества клейковины у сорта Алтайская 70 отмечено на фоне ^0Р60 (на 4,4 %), у сорта Уярочка - ^0Р60К60 (на 5,6 %).

Применение изученных доз удобрений не ухудшало технологические свойства зерна.

удовлетворительные улучшители, исключением было зерно в сорта Уярочка контрольном варианте, которое соответствовало уровню хороших филлеров (табл. 4).

Достоверной увеличение силы муки, по сравнению с контролем, отмечали у сорта Уярочка на фоне

Внесение удобрений способствовало повышению количества клейковины, по сравнению с контролем, во

Литература.

1. Плеханова Л. В. Формирование качества зерна мягкой яровой пшеницы в условиях Красноярского края. Красноярск: КрасГАУ, 2011. 139 с.

2. Глуховцева В. В., Санин Н. В. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы// Успехи современной науки и образования. 2015. № 4. С.13-16.

3. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы Свеча /В. Д. Абашеев, Ф. А. Попов, Е. Н. Носкова и др. // Аграрная наука Северо-Востока. 2017. № 2. С. 35-40

4. Пурлаур В. К., Плеханова Л. В. Эффективность применения пестицидов и качество зерна пшеницы на чернозёмах Приенисейской Сибири// Защита растений в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур: материалы Международной научно-практической конференции (24-26 июля 2013 г., п. Краснообск). Краснообск.: СибНИИЗиХ, 2013. С. 287-290.

5. Хадеев Т.Г., Таланов И.П., Чекмарев П.А. Влияние фонов питания и приемов основной обработки почвы на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2011. Т. 6. № 3 (21). С. 159-161.

6. Плеханова Л. В. Опыты с качеством //Агробизнес. 2016. № 3. С. 38-41.

7. Методические рекомендации по оценке качества зерна / сост. А. А. Созинов, Н. И. Блохин, И. И. Василенко и др. М.: Типография ВАСХНИЛ, 1977. 171 с.

8. Фомина О. Н. Зерно. Контроль качества и безопасности по международным стандартам. М.: Протектор, 2001. 368 с.

9. Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере. Новосибирск: ГУП РПО СО РАСХН, 2004. 162 с.

10. Государственный реестр селекционных достижений, допущенный к использованию. Т.1. Сорта растений. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. 483 с.

INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY AND GRAIN QUALITY OF SPRING WHEAT UNDER CONDITIONS OF THE KRASNOYARSK FOREST-STEPPE

A. V. Bobrovskiy, L. W. Plechanova, A. A. Kryuchkov, T. A. Snytkova, N. S. Gerasimova

Krasnoyarsk Agricultural Research Institute, Federal Research Center "Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS", prosp. Svobodnyi, 66, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

Abstract. The aim of the investigation was to determine the influence of mineral fertilizers on productivity and grain quality of spring wheat. Spring wheat 'Altajskaya 70' (the standard) and 'Uyarochka' (bred in Krasnoyarsk Research Agricultural Institute) was tested under conditions of the Krasnoyarsk forest-steppe in 2014-2016. The soil of the experimental plot was wind-eroded ordinary chernozem. The forecrop was a fallow field after cereals. An experiment design included four fertilizer backgrounds: a control (without fertilizers); N60 (ammonium nitrate), N60P60 (ammonium nitrate + ammophos); N60P60K60 (azophoska). The greatest increase in grain yields for both investigated varieties of spring wheat was obtained by application of the complex fertilizer (azophoska) in the dose of N60P60K60. For Altajskaya 70 variety an increase due to the application of the complex fertilizer was 0.98 t/ha (39.8%) compared to the background of natural fertility, for Uyarochka cultivar it was 1.03 t/ha (44.8%). The use of mineral fertilizers during the cultivation of spring wheat contributed to an increase in protein and gluten content in the fertilized variants. The greatest increase in the gluten content for Altajskaya 70 variety was in the variant with N60P60 (by 4.4%), and for Uyarochka cultivar - in the variant with N60P60K60 (by 5.6%). Nitrogen-phosphorus fertilizers particularly favorably influenced the physical properties of dough: the specific deformation of the dough (flour strength) and the performance of a farinograph for Altajskaya 70 variety; for Uyarochka variety, the highest values of the specific deformation of dough and performance of farinograph were noted against the background of N60. The application of the studied doses of fertilizers did not worsen technological properties of grain. Keywords: spring wheat; mineral fertilizers; grain quality; productivity.

Author Details: A. V. Bobrovskiy, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: aleksandr_bobrovski@mail.ru); L. W. Plechanova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; A. A. Kryuchkov, senior research fellow; T. A. Snytkova, junior research fellow; N. S. Gerasimova, junior research fellow.

For citation: Bobrovskiy A. V., Plechanova L. W., Kryuchkov A. A., Snytkova T. A., Gerasimova N. S. Influence of Mineral Fertilizers on Productivity and Grain Quality of Spring Wheat under Conditions of the Krasnoyarsk Forest-Steppe. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 5. Pp. 23-25 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10505.