Красноярский НИИСХ: Влияние минеральных удобрений на качество зерна
Текст: Л. Плеханова, канд. с.-х. наук, ФГБНУ Красноярский НИИСХ
Применение химических средств в посевах зерновых культур сегодня имеет широкое распространение, и в ближайшие десятилетия оно сохранит свое большое значение. Однако минеральные удобрения в значительной степени могут влиять не только на формирование урожайности зерновых, но и на качество получаемого зерна.
Многочисленными опытами Красноярского НИИСХ и других научных учреждений было доказано, что при сбалансированном обеспечении почвы всеми необходимыми элементами питания можно получать зерно с высокими продовольственными свойствами. При этом непропорциональность или дефицит комплексных агрохимических средств в почве в процессе роста и развития растений отрицательно сказывается и на формировании урожая, и на свойствах зерна. Но в то же время фосфорные и калийные удобрения неоднозначно влияют на качество урожая: в одних случаях они его улучшают, в других не оказывают какого-либо воздействия.
МНОЖЕСТВО ФАКТОРОВ
В условиях некоторых регионов, в том числе Красноярского края, на качество зерна могут влиять не только обеспечение почвы всеми необходимыми элементами питания, но и генотип возделываемого сорта, а также водный и температурный режим во время вегетации, особенно в период образования зерна. Эти факторы в местных условиях могут значительно варьироваться как по годам, так и в течение одного года. Поэтому ученые Красноярского НИИСХ с целью более подробного изучения влияния различных доз удобрений на технологические качества зерна районированных сортов мягкой яровой пшеницы Красноярской лесостепи в течение 2012–2014 годов проводили ряд исследований. В качестве объектов лабораторией технологической оценки зерна Красноярского НИИСХ были привлечены для изучения районированные сорта ценной пшеницы «Алтайская 70» и хороший филлер «Уярочка». Они были получены с полей производственного центра «Минино» лабораторией агрохимии и агроэкологии проводившего опыты научного учреждения. По продолжительности вегетационного периода указанные сорта относятся к группе среднеранних. Их оценка на качество проводилась в соответствии с методиками национальных стандартов Российской Федерации и методов ISO, а также согласно методическими рекомендациями.
Агрометеорологические условия во все годы проведения опытов сложились примерно одинаково: с избыточным увлажнением во второй половине вегетации и недобором положительных температур во время налива зерна. Почва опытного поля представляла собой чернозем обыкновенный, среднемощный, среднегумусный — содержание гумуса составляло около пяти процентов, тяжелосуглинистый. Влияние удобрений на технологические качества мягкой пшеницы изучалось по определенной схеме. Всего было четыре варианта опыта: контроль и три участка с внесением агрохимических средств — N60, N60P60 и N60P60K60, где N — аммиачная селитра, P — азофос, K — сульфат калия.
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ
С помощью многофакторного дисперсионного анализа сортов мягкой яровой пшеницы была получена доля влияния сорта (А), дозы внесения удобрений (В) и лет (С) на технологические свойства зерна. Полученные результаты показали, что изменчивость качеств — массы 1000 зерен, натуры, стекловидности, содержания белка, силы муки, времени до начала разжижения, объема хлеба и общей хлебопекарной оценки — обусловлена в основном двумя факторами: сорт и год. В большей степени оба сорта, использовавшихся в опытах, были подвержены воздействию неблагоприятных условий вегетации, на что указывает широкий диапазон варьирования качественных признаков по годам. Однако сравнение исследуемых показателей качества зерна показало их стабильность независимо от доз удобрений.
Табл. 2. Зависимость технологических качеств зерна мягкой пшеницы от внесения удобрений
Вариант опыта |
Масса 1000 зерен, г |
Натура, г/л |
Стекло- видность, % |
Белок, % |
Сила муки, е. а. |
Время до начала разжижения, мин. |
Валори-метрическая оценка, % |
Объем хлеба, куб. см |
Общая хлебо-пекарная оценка, балл |
||
«Алтайская 70» (А) |
|||||||||||
Контроль |
36,2 |
760 |
48,7 |
13,66 |
342 |
3,5 |
54,7 |
553 |
3,9 |
||
N60 |
35,2 |
762 |
51,3 |
14,8 |
406 |
4,7 |
58,7 |
527 |
3,7 |
||
N60P60 |
35,6 |
758 |
50,7 |
14,45 |
378 |
4,7 |
61,7 |
563 |
3,9 |
||
N60P60K60 |
35,3 |
762 |
46,7 |
13,74 |
361 |
3,6 |
58,3 |
523 |
3,8 |
||
НСР 0,5% |
4,39 |
39,33 |
6,81 |
1,62 |
149,38 |
2,14 |
4,73 |
166,11 |
0,4 |
||
«Уярочка» (А) |
|||||||||||
Контроль |
27,3 |
730 |
54,5 |
13,43 |
343 |
2,7 |
47 |
415 |
3,6 |
||
N60 |
27,8 |
746 |
54 |
14,06 |
425 |
3,7 |
48,5 |
540 |
3,8 |
||
N60P60 |
28,1 |
745 |
54 |
13,52 |
368 |
3,3 |
49 |
495 |
3,7 |
||
N60P60K60 |
29,2 |
746 |
52 |
14,7 |
344 |
3,1 |
50,5 |
505 |
3,7 |
||
НСР 0,5% |
2,97 |
54,57 |
8,61 |
2,37 |
246,76 |
4,29 |
25,71 |
448,02 |
1,08 |
Одновременно в ходе исследований выявилось преимущество сорта «Алтайская 70» перед «Уярочкой» по физическим свойствам зерна. По остальным же признакам оба сорта соответствовали пшеницам, наиболее ценным по качеству, а «Уярочка» — хорошему филлеру. По содержанию белка сорт «Алтайская 70» соответствовал пшеницам, наиболее ценным по качеству, в первом и четвертом вариантах опыта, а сорт «Уярочка» — в первом и третьем. По этому же качественному признаку первый сорт относился к группе сильной пшеницы и удовлетворительного улучшителя во втором и третьем вариантах эксперимента, а другой сорт — во втором и четвертом.
НЕЗАВИСИМОЕ ПИТАНИЕ
Азотные удобрения особенно благоприятно влияют на физические свойства теста — его удельную деформацию и на значения фаринографа. По показателю силы муки оба сорта во втором варианте классифицируются как сильные пшеницы и являются хорошими улучшителями. Поэтому внесение азотных удобрений в данных вариантах существенно улучшило физические свойства теста по альвеографу, то есть силу муки, на 0,25–0,6 единиц от классификационной нормы. По значениям фаринографа качество зерна у сорта «Алтайская 70» формировалось на уровне ценных пшениц, для которых классификационные нормы по показателю валориметрической оценки должны быть не менее 55 процентов. В вариантах у сорта «Уярочка» данные значения соответствовали уровню пшеницы хорошего филлера.
Однако опыты Красноярского НИИСХ более наглядно показали, что зависимость качества зерна мягкой пшеницы от внесения различных доз удобрений недостоверна. В большей степени подобная тенденция наблюдалась с фактором «сорт». Также во время исследований отмечался положительный вклад сорта в повышение технологических свойств, что еще раз подтверждает успешную реализацию потенциала высоких качеств зерна у районированных сортов, способных в экстремальных условиях формировать отличные урожаи.
Табл. 1. Дисперсионный анализ технологических признаков зерна мягкой пшеницы в зависимости от дозы внесения удобрений
Источник варьирования |
Средний квадрат (ms) |
Степень влияния |
Критерий Фишера |
НСР 5% |
|||||
Масса 1000 зерен |
|||||||||
Общая |
11,7813 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
158,1306 |
0,904 |
87,014 |
2,145 |
|||||
Доза удобрений (В) |
0,4423 |
0 |
0,243 |
3,0335 |
|||||
Годы (С) |
1,6256 |
0 |
0,895 |
2,145 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
2,3323 |
0,0119 |
1,283 |
4,29 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
0,4556 |
0 |
0,251 |
3,0335 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
0,9106 |
0 |
0,501 |
4,29 |
|||||
Натура зерна |
|||||||||
Общая |
403,7625 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
945,5625 |
0,1508 |
43,516 |
7,4171 |
|||||
Доза удобрений (В) |
46,7292 |
0,0082 |
2,1505 |
10,489 |
|||||
Годы (С) |
4323,0625 |
0,7022 |
198,95 |
7,4171 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
78,0625 |
0,0368 |
3,5925 |
14,834 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
175,5625 |
0,0502 |
8,0796 |
10,489 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
57,5625 |
0,0234 |
2,6491 |
14,834 |
|||||
Стекловидность |
|||||||||
Общая |
16,2958 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
95,0625 |
0,3909 |
14,127 |
4,1276 |
|||||
Доза удобрений (В) |
7,2292 |
0,0044 |
1,074 |
5,8373 |
|||||
Годы (С) |
27,5625 |
0,0922 |
4,096 |
4,1276 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
3,3958 |
0 |
0,505 |
8,2552 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
14,0625 |
0,0649 |
2,09 |
5,8373 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
18,5625 |
0,2094 |
2,759 |
8,2552 |
|||||
Содержание белка |
|||||||||
Общее |
0,7904 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
0,0053 |
0,0000 |
0,037 |
0,603 |
|||||
Доза удобрений (В) |
0,616 |
0,0569 |
4,29 |
0,8527 |
|||||
Годы (С) |
0,1743 |
0,0018 |
1,214 |
0,603 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
0,7031 |
0,1347 |
4,896 |
1,206 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
5,0963 |
0,5961 |
35,488 |
0,8527 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
0,7308 |
0,1413 |
5,089 |
1,206 |
|||||
Сила муки |
|||||||||
Общая |
6456,5167 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
90,25 |
0 |
0,077 |
54,622 |
|||||
Доза удобрений (В) |
5863,4167 |
0,1051 |
4,976 |
77,247 |
|||||
Годы (С) |
68382,25 |
0,7541 |
58,029 |
54,622 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
390,0833 |
0 |
0,331 |
109,24 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
210,25 |
0 |
0,178 |
77,247 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
1956,4167 |
0,0349 |
1,66 |
109,24 |
|||||
Время до начала разжижения |
|||||||||
Общее |
1,5396 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
2,1756 |
0,0913 |
15,113 |
0,6037 |
|||||
Доза удобрений (В) |
0,9523 |
0,0727 |
6,615 |
0,8538 |
|||||
Годы (С) |
15,4056 |
0,6862 |
107,014 |
0,6037 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
0,0523 |
0 |
0,363 |
1,2074 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
0,0006 |
0 |
0,004 |
0,8538 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
0,689 |
0,098 |
4,786 |
1,2074 |
|||||
Разжижение теста |
|||||||||
Общее |
640 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
5625 |
0,5538 |
61,364 |
15,234 |
|||||
Доза удобрений (В) |
400 |
0,0617 |
4,364 |
21,544 |
|||||
Годы (С) |
100 |
0,0008 |
1,091 |
15,234 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
91,6667 |
0 |
1,000 |
30,468 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
1225 |
0,2269 |
13,364 |
21,544 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
300 |
0,0834 |
3,273 |
30,468 |
|||||
Валориметрическая оценка |
|||||||||
Общая |
53,5833 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
380,25 |
0,441 |
37,711 |
5,0526 |
|||||
Доза удобрений (В) |
12,4167 |
0,0056 |
1,231 |
7,1455 |
|||||
Годы (С) |
156,25 |
0,1741 |
15,496 |
5,0526 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
4,0833 |
0 |
0,405 |
10,105 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
72,25 |
0,1481 |
7,165 |
7,1455 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
38,4167 |
0,135 |
3,81 |
10,105 |
|||||
Объем хлеба |
|||||||||
Общий |
10126,25 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
1806,25 |
0,0035 |
1,497 |
55,263 |
|||||
Доза удобрений (В) |
1706,25 |
0,0058 |
1,415 |
78,154 |
|||||
Годы (С) |
91506,25 |
0,5278 |
75,86 |
55,263 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
9039,5833 |
0,1831 |
7,494 |
110,53 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
20306,25 |
0,2233 |
16,834 |
78,154 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
806,25 |
0 |
0,668 |
110,53 |
|||||
Общая хлебопекарная оценка |
|||||||||
Общая |
0,056 |
— |
— |
— |
|||||
Сорта (А) |
0,01 |
0,0081 |
6 |
0,065 |
|||||
Доза удобрений (В) |
0,005 |
0,0065 |
3 |
0,0919 |
|||||
Годы (С) |
0,49 |
0,4726 |
293,999 |
0,065 |
|||||
Взаимодействие (А–В) |
0,045 |
0,1677 |
27 |
0,0199 |
|||||
Взаимодействие (А–С) |
0,16 |
0,3065 |
96 |
0,0919 |
|||||
Взаимодействие (В–С) |
0,0083 |
0,0258 |
5 |
0,1299 |