Урожайность и качество зерна сортов озимой ржи в условиях Республики Марий Эл

УДК 633.11

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ

В. А. Максимов, Р. И. Золотарёва

4Марийский НИИСХ - филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока научно-исследовательский институт сельского хозяйства, п. Руэм, Республика Марий Эл

YIELD AND QUALITY OF GRAIN OF WINTER RYE CULTIVARS IN THE REPUBLIC OF MARI EL

V. A. Maksimov, R. I. Zolotareva

Mari research institute of agriculture, Ruem village, The Mari El Republic

В Республике Марий Эл в структуре посевов зерновых культур озимой клин составляет более 30 %. Озимая рожь является очень пластичной сельскохозяйственной культурой. Она может произрастать в разнообразных почвенно-климатических условиях. Ценные свойства ржи, позволившие продвинуть ее возделывание далеко на север, - это способность произрастать при минимальной температуре, выдерживать сильные морозы, наливать зерно при пониженных температурах. Однако для получения высоких урожаев ржи необходимо создавать соответствующие условия, сообразуясь с ее биологическими потребностями. Целью полевого опыта было изучить адаптивность новых и перспективных для условий Республики Марий Эл сортов озимой ржи на фоне различных уровней и вариантов применения азотных удобрений, направленных на существенное повышение урожайности, улучшение фитосани-тарного состояния посевов и семян, и потребительских свойств зерна. Достижение цели и решение поставленных задач осуществлялось путем постановки трехфакторного (сорта, основное внесение удобрений, внесение азотных подкормок) полевого опыта. В условиях 2015-2017 годов по зерновой продуктивности сорт Рада превзошел районированный сорт Татьяна и испытуемые сорта ржи разных селекционных центров. Основное внесение способствовало увеличению урожая сортов озимой ржи на 17,6 %. Внесение азотных подкормок также увеличило продуктивность озимой ржи на 0,9; 0,5; 1,2 т/га соответственно фонам N15 М(5 + не зависимо от сорта. Среди 4 сортов озимой ржи по содержанию сырого протеина достоверную прибавку на 0,9 % по отношению к контрольному сорту дал сорт Московская 15. Основное внесение (фактор В) способствовало повышению сырого протеина на 18,8 % в среднем по всем сортам. Внесение азотных подкормок сопровождалось повышением содержания сырого протеина в зерне озимой ржи, достоверное превышение отмечено

In the Republic of Man El, the winter wedge is more than 30% in the structure of grain crops. The rye is a very plastic crop. It can grow in a variety of soil and climatic conditions. Valuable properties of rye, which allowed to promote its cultivation far to the North -is the ability to grow at a minimum temperature, withstand severe frosts, pour the grain at low temperatures. However, in order to obtain high harvest of rye, it is necessary to create appropriate conditions, in accordance with its biological needs. The aim of the field experiment was to study the adaptability of new and promising sorts of rye for the conditions of the Republic of Mari El against the background of different levels and options for the use of nitrogen fertilizers aimed at significantly increasing harvest, improving the phytosanitary condition of crops and seeds, and the consumer properties of grain. The achievement of the purpose and solution of tasks carried out by setting three-factor

только на фоне + на 0,93 %, в сравнении с вариантом без применения азотных подкормок. По содержанию крахмала среди сортов озимой ржи по фактору А (сорта) и внесение азотных подкормок (фактор С) достоверного превышения не выявлено. По фактору В (основное внесение) внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га способствовало достоверному повышению этого показателя на 3,2 % в среднем по всем сортам. Таким образом, по результатам двухлетних исследовании установлено, что основными критерими увеличения зерновой продуктивности и качества зерна озимой ржи являются: сорта, предпосевное внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га и дробное внесение азотной подкормки.

Ключевые слова: озимая рожь, сорта, основное внесение удобрений, азотная подкормка, урожайность, качество зерна

and the application of nitrogen fertilization (factor C) credible excess is not revealed. By factor B (main application) the introduction of azofosk fertilizer at a dose of 1. 5 t/ha contributed to a significant increase in this indicator by 3,2 % on average for all varieties. Thus, the results of a two-year study established that the main criterion for increasing grain productivity and grain quality of the rye are varieties, using of seed and application of azofosk fertilizer in a dose of 1,5 kg/ha and split application of nitrogen fertilization.

Keywords: winter rye, varieties/sorts, basic fertilization, nitrogen feeding, harvest, grain quality.

Введение. В Республике Марий Эл в структуре посевов зерновых культур озимой клин составляет более 30 %. Озимая рожь является очень пластичной сельскохозяйственной культурой. Она может произрастать в разнообразных почвенно-климати-ческих условиях. Ценные свойства ржи, позволившие продвинуть ее возделывание далеко на север, -это способность произрастать при минимальной (0-2 °С) температуре, выдерживать сильные -до -40 °С - морозы, наливать зерно при пониженных температурах. Однако для получения высоких урожаев ржи необходимо создавать соответствующие условия, сообразуясь с ее биологическими потребностями [8; 10].

Весенняя азотная подкормка - мощный фактор, влияющий на продуктивность ее агрофитоценоза [5]. Сроки проведения весенней азотной подкормки, ее дозы и кратность определяются агрометеорологическими условиями, состоянием посева, обеспеченностью почвы азотом, конкретным сортом. В. П. Мосолов считал, что необходимость подкормки вызвана сильным вымыванием из почвы нитратного азота осенними дождями, весной они уходят вглубь почвы на метровую глубину [6]. Именно этим он объяснял необходимость многократного, дробного внесения азотных удобрений весной на посевы озимых зерновых.

Качество зерна варьирует в зависимости как от доз минеральных удобрений, так и особенностей сорта [7]. По обобщенным данным ВНИИ кормов, при применении азотных удобрений существенно повышается содержание в зерне сырого протеина

и увеличивается общий выход незаменимых аминокислот. В отличие от пшеницы, качество продовольственного зерна ржи определяется не содержанием клейковины, а состоянием углеводного комплекса, которое, в свою очередь, зависит от активности амилолитических ферментов, в частности альфа-амилазы.

Качество ржаного хлеба зависит не от содержания белка, а крахмала. Чем больше белка, тем меньше число падения и содержание пентозанов, тем хуже хлебопекарные свойства ржаной муки. Число падения является основным показателем качества продовольственного зерна ржи для хлебопечения. Свойства зерна определяются состоянием углеводного комплекса, в частности, крахмала и пентоза-нов. Крахмал может быть разрушен под действием амилолитических ферментов, а также механически при сушке зерна. Чем ниже активность амилолети-ческих ферментов, тем выше число падения и, соответственно, хлебопекарные свойства зерна [2; 9].

Цель исследований - выявление наиболее адаптивных к условиям Республики Марий Эл сортов озимой ржи, превосходящих по комплексу хозяйственно-ценных признаков районированные, используемые в производстве сорта.

Материалы и методы. Исследования проводились на полях Марийского НИИСХ - филиала ФБГНУ ФАНЦ СВ. Закладка полевого опыта проводилась согласно методике Доспехова Б. А. [1]. Наблюдения и учеты в полевых экспериментах -по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Схема стационарного трехфакторного опыта

Фактор А - сорта озимой ржи / организация -оригинатор:

1. Татьяна (контроль) - ФГБНУ Московский НИИСХ «Немчиновка».

2. Московская 15 - ФГБНУ Московский НИИСХ «Немчиновка».

3. Рада - ФГБНУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого.

4. Янтарная - ВНИИР им. Н. И. Вавилова РАСХН.

Фактор В (фон - основное внесение под предпосевную культивацию).

Одногодичные экспериментальные данные по зерновой продуктивности [3; 4] и усредненные результаты двухгодичных опытов показали, что сбор зерна с единицы площади у изучаемых сортов озимой ржи по фактору А составил в среднем за годы изучения от 3,69 до 5,43 т/га. Достоверно высокая урожайность зерна озимой ржи получена при возделывании сорта Рада (5,43 т/га) селекции ФГБНУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого, что существенно выше остальных сортов.

По фактору В (основное внесение) внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га перед посевом под культивацию способствовало повышению урожайности в среднем по всем сортам на 0,72 т/га, или на 17,6 %.

1. Без удобрений (контроль).

2. Внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га.

Фактор С — внесение азотных подкормок.

1. Без удобрений (контроль).

2. К45 (весной при возобновлении вегетации).

3. (в фазу колошения).

4. (весной при возобновлении вегетации) +

(в фазу колошения).

Результаты и обсуждение. В таблице 1 приведены данные по зерновой продуктивности озимой ржи в условиях 2015-2017 гг. В качестве стандарта использовали сорт Татьяна селекции Московского НИИСХ «Немчиновка» районированный по Республике Марий Эл с 2006 года.

1

Внесение азотных подкормок (Фактор С) способствовало повышению урожайности в среднем по всем сортам на 0,84 т/га, или на 22 %. Максимально достоверная урожайность всех сортов получена на всех вариантах весенней подкормки: К45 (весной при возобновлении вегетации) увеличение урожайности составило на 0,86 т/га; К15 (подкормка в фазу колошения) 0,50 т/га; К45 (весной при возобновлении вегетации) + К15 (подкормка в фазу колошения) 1,15 т/га независимо от фона внесения азофоски. Такая же тенденция наблюдается внутри каждого сорта.

Биологическая и технологическая ценность зерна зависит от содержания в нем сырого протеина.

Таблица 1 / Table

Зерновая продуктивность озимой ржи на разных фонах азотной подкормки, т/га / Grain productivity of winter rye on different backgrounds of nitrogen top dressing, t/ha

Сорта (Фактор А) / Varieties (Factor A) Основное внесение (фактор В) / Basic application (Factor B) Дозы азотных подкормок (фактор С) / Doses of nitrogen fertilizing (factor C) Cреднее по А / Average A

без удобрений / without fertilizer N45 N15 N45 + N15

Татьяна(контроль) Без удобрений (контроль) 3,63 4,06 4,06 4,79 4,49

Азофоска 1,5 ц/га 4,06 5,07 4,56 5,46

Московская 15 Без удобрений (контроль) 2,72 3,65 3,35 3,81 3,69

Азофоска 1,5 ц/га 3,46 4,21 3,85 4,47

Рада Без удобрений (контроль) 4,31 5,35 4,92 5,25 5,43

Азофоска 1,5 ц/га 5,16 6,07 5,60 6,67

Янтарная Без удобрений (контроль) 3,38 3,76 3,64 4,24 4,16

Азофоска 1,5 ц/га 3,74 4,77 4,52 5,08

Среднее по В Без удобрений (контроль) 4,08

Азофоска 1,5 ц/га 4,80

Среднее по С 3,81 4,67 4,31 4,96

НСР05 частн. различ. т/га - 0,7; НСР05 по А, т/га - 0,27; НСР05 по В и С, т/га - 0,38.

Так, содержание сырого протеина в зерне контрольного сорта Татьяна (фактор А) составило 11,45 % (табл. 2). Достоверную прибавку этого показателя дал сорт Московская 15 - 12,37 %, или на 0,92 % больше, чем у контрольного сорта. Основное внесение минеральных удобрений (фактор В) способствует повышению сырого протеина в зерне испытуемых сортов на 18,8 % в среднем по сортам. На неудобренном фоне в зерне озимой ржи сырого протеина содержалось 10,75 %. Внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га способствовало его увеличению до 12,77 %.

Внесение азотных подкормок сопровождалось повышением содержания сырого протеина в зерне озимой ржи. Достоверное превышение контроль-

ного варианта по данному показателю (на 0,93 %) отмечено только в варианте с внесением К45 (весной при возобновлении вегетации) + К15 (подкормка в фазу колошения) и в итоге составило 12,35 %.

По содержанию крахмала среди 4 сортов озимой ржи (фактор А) (табл. 3) и внесением азотных подкормок (фактор С) достоверных прибавок, в сравнении с контрольным вариантом, не выявлено. По фактору В (основное внесение) внесение азофоски в дозе 1,5 ц/га способствовало достоверному повышению этого показателя на 3,2 % в среднем по всем сортам.

Таблица 2 / Table 2

Содержание сырого протеина в зерне озимой ржи, % / Content of crude protein in the grain of winter rye, %

Сорта (Фактор А) / Varieties (Factor A) Основное внесение (фактор В) / Basic application (Factor B) Дозы азотных подкормок (фактор С) / Doses of nitrogen fertilizing (factor C) Cреднее по А / Average A

без удобрений / without fertilizer N45 N15 N45 + N15

Татьяна(контроль) Без удобрений (контроль) 10,14 10,68 10,44 11,38 11,45

Азофоска 1,5 ц/га 11,75 11,92 12,25 12,85

Московская 15 Без удобрений (контроль) 10,49 11,38 11,21 12,08 12,37

Азофоска 1,5 ц/га 12,24 14,08 13,56 14,06

Рада Без удобрений (контроль) 9,65 10,31 10,47 10,69 11,34

Азофоска 1,5 ц/га 12,8 12,07 12,07 12,79

Янтарная Без удобрений (контроль) 12,05 10,98 11,36 11,38 11,99

Азофоска 1,5 ц/га 12,24 13,37 12,97 13,56

Среднее по В Без удобрений (контроль) 10,75

Азофоска 1,5 ц/га 12,77

Среднее по С 11,42 11,85 11,79 12,35

НСР05 частн. различ т/га. - 1,15; НСР05 по А и С, т/га - 0,57; НСР05 по В, т/га - 0,40.

Таблица 3 / Table 3

Содержание крахмала в зерне озимой ржи, % / Starch content in the grain of winter rye, %

Сорта (Фактор А) / Varieties (Factor A) Основное внесение (фактор В) / Basic application (Factor B) Дозы азотных подкормок (фактор С) / Doses of nitrogen fertilizing (factor C) Среднее по А / Average A

без удобрений / without fertilizer N45 N15 N45 + N15

Татьяна(контроль) Без удобрений (контроль) 40,65 39,75 43,9 40,1 43,65

Азофоска 1,5 ц/га 47,85 43,85 45,05 47,85

Московская 15 Без удобрений (контроль) 40,8 42,2 42,25 41,6 44,65

Азофоска 1,5 ц/га 41,75 51,75 45,8 50,9

Рада Без удобрений (контроль) 43,9 40,05 42,0 40,05 44,4

Азофоска 1,5 ц/га 45,85 48,2 47,8 47,1

Янтарная Без удобрений (контроль) 42,6 43,5 40,75 44,15 46,1

Азофоска 1,5 ц/га 49,4 50,2 50,1 48,2

Среднее по В Без удобрений (контроль) 44,35

Азофоска 1,5 ц/га 47,55

Среднее по С 44,10 44,94 44,71 44,99

НСР05 частн. различ т/га. - 6,64 НСР05 по А, т/га - 2,84. НСР05 по В, т/га - 1,66 НСР05 по С, т/га - 2,85.

Заключение.

1. Независимо от уровня внесения минеральных удобрений контрольный сорт Татьяна по урожайности зерна превысил сорт Рада, а по содержанию сырого протеина в нем - сорт Московская 15.

2. Внесение азотной подкормки увеличило зерновую продуктивность озимой ржи на всех вариантах, а по содержанию сырого протеина в зерне

Литература

достоверное превышение отмечено только на варианте с внесением азотной подкормки К45 + К15.

3. Основное внесение азофоски 1,5 ц/га привело к увеличению урожая сортов озимой ржи на 17,8 %, сырого протеина на 18,8 %.

4. Основное внесение азофоски 1,5 ц/га привело к достоверному повышению содержания крахмала у всех сортов озимой ржи в среднем на 3,2 %.

1. Доспехов Б. А. Методы полевого опыта с основами статистической обработки. Изд. 5-е, дополн. и перераб. М.: Наука, 1985. 351 с.

2. Жученко А. А. Адаптивная стратегия устойчивого развития сельского хозяйства России в XXI столетии. Теория и практика: в 2 т. М.: Агрорус, 2009-2011. Т. 1. 816 с.

3. Золотарёва Р. И., Иванова Л. И., . Максимов В. А., Виноградов Г. М. Влияние азотной подкормки на зерновую продуктивность озимой ржи // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Мосоловские чтения: материалы междунар. научно-практич. конф. / Мар. гос. ун-т; Йошкар-Ола, 2017. Вып. Х1Х.С. 51-53.

4. Иванова Л. И., Золотарева Р. И., Максимов В. А., Виноградов Г. М. Взаимосвязь структуры урожая и минерального питания на зерновую продуктивность разных сортов ржи // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: материалы Междунар. научно-практич. конф. Йошкар-Ола, 2017. С. 48-50.

5. Кузьминых А. Н., Пашкова Г. И. Экономическая эффективность возделывания озимой ржи по различным предшественникам // Вестник Марийского государственного университета. 2017. № 1(9). С. 47-50.

6. Мосолов В. П. Избранные труды (Классики отечественной сельскохозяйственной науки). М.: Колос, 1993. 363 с.

7. Нефёдов А. И., Гусев Т. В., Таран Р. А. Урожайность и качество зерна озимой ржи сорта Татьяна в зависимости от фона минерального питания и предшественника // Вестник АПК Верхневолжья. 2008. № 2(2). С. 3-6.

8. Пономарёва М. Л., Пономарёв С. Н., Маннапова Г. С. Создание новых сортов озимой ржи для среднего Поволжья (на примере сорта Тантана) // Зерновое хозяйство России. 2015. № 3(39). С. 18-21.

9. Пономарёва М. Л. Экология, генетика, селекция на службе человечества // Материалы Междунар. научной конф. Ульяновск. 2011. С. 208-209.

10. Уткина Е. И., Кедрова Л. И., Шляхтина Е. А., Шамова М. Г., Парфенова Е. С. Технологические особенности возделывания сорта озимой ржи Фалёнская 4 в условиях изменяющегося климата // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 5(48). С. 34-38.

References

1. Dospekhov B. A. Metody polevogo opyta s osnovami statisticheskoi obrabotki [Methods of field experience with the fundamentals of statistical processing]. 5th Edition revised and supplemented. Moskow: Nauka, 1985, 351 p.

2. Zhuchenko A. A. Adaptivnaya strategiya ustoichivogo razvitiya sel'skogo khozyaistva Rossii v XXI stoletii. Teoriya i praktika: v 2 t. [Adaptive strategy for sustainable development of agriculture of Russia in the XXIth century. Theory and practice. In two volumes]. Moskow: Agrorus, 2009-2011, vol. 1, 816 p.

3. Zolotareva R. I., Ivanova L. I., Maksimov V. A., Vinogradov G. M. Vliyanie azotnoi podkormki na zernovuyu produktivnost' ozimoi rzhi [Influence of nitrogen fertilization on the grain productivity of winter rye]. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produktsii sel'skogo khozyaistva. Mosolovskie chteniya: materialy mezhdunar. nauchno-praktich. konf. = Topical issues of improvement of production technology and processing of agricultural products: Mosolov readings: materials of International scientific research and practical conference, Mar. gos. un-t, Ioshkar-Ola, 2017, issue XIX, pp. 51-53.

4. Ivanova L. I., Zolotareva R. I., Maksimov V. A., Vinogradov G. M. Vzaimosvyaz' struktury urozhaya i mineral'nogo pitaniya na zernovuyu produktivnost' raznykh sortov rzhi [Correlation between the structure of crops and mineral nutrition on the grain productivity of different varieties of rye]. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produktsii sel'skogo khozyaistva: materialy Mezhdunar. nauchno-praktich. konf. = Materials of International scientific-practical conference: Actual problems of improving the technology of production and processing of agricultural products, Ioshkar-Ola, 2017, pp. 48-50.

5. Kuz'minykh A. N., Pashkova G. I. Ekonomicheskaya effektivnost' vozdelyvaniya ozimoi rzhi po razlichnym predshestvenni-kam [Economic efficiency of cultivation of winter rye on various predecessors]. Vestnik mariiskogo gosudarstvennogo universiteta. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки» = Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics", 2017, no. 1

6. Mosolov V. P. Izbrannye trudy

7. Nefedov A. I., Gusev T. V., Taran R. A. Urozhainost' i kachestvo zerna ozimoi rzhi sorta Tat'yana v zavisimosti ot fona min er-al'nogo pitaniya i predshestvennika [Yields and quality of grain of winter rye varieties Tatiana depending on the background of mineral nutrition and predecessor]. Vestnik APK Verkhnevolzh'ya = Bulletin of agrarian and industrial complex of the Upper Volga region, 2008, no. 2

8. Ponomareva M. L., Ponomarev S. N., Mannapova G. S. Sozdanie novykh sortov ozimoi rzhi dlya srednego Povolzh'ya

9. Ponomareva M. L. Ekologiya, genetika, selektsiya na sluzhbe chelovechestva [Ecology, genetics, breeding in the service of mankind]. MaterialyMezhdunar. nauchnoi konf. = Proceedings of the International scientific conference, Ul'yanovsk, 2011, pp. 208-209.

10. Utkina E. I., Kedrova L. I., Shlyakhtina E. A., Shamova M. G., Parfenova E. S. Tekhnologicheskie osobennosti vozdelyvani-ya sorta ozimoi rzhi Falenskaya 4 v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata [Technological peculiarities of cultivation of winter rye varieties Falenskoe 4 in a changing climate]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural science Euro-North-East, 2015, no. 5

Статья поступила в редакцию 29.11.2017 г.

Submitted 29.11.2017.

Для цитирования: Максимов В. А., Золотарёва Р. И. Урожайность и качество зерна сортов озимой ржи в условиях Республики Марий Эл // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2018. Т. 4. № 1. С. 23-28.

Citation for an article: Maksimov V. A., Zolotareva R. I. Yield and quality of grain of winter rye cultivars in the Republic of Mari El. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2018, vol. 4, no. 1, pp. 23-28.

Максимов Владимир Алексеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий отделом Марийского НИИСХ -филиала ФГБНУ ФАНЦ СВ, п. Руэм, Республика Марий Эл, via@mari-el. т

Золотарёва Римма Ивановна, старший научный сотрудник Марийского НИИСХ -филиала ФГБНУ ФАНЦ СВ, п. Руэм, Республика Марий Эл, via@mari-el. т

Vladimir A. Maksimov, PhD (Agriculture), hed. Department, Mari research institute of agriculture, Ruem village, The Mari El Republic, via@mari-el ru

Rimma I. Zolotareva, Senior Researcher, Mari research institute of agriculture, Ruem village, The Mari El Republic, via@mari-el.ru