Формування якості зерна пшениці озимої залежно від системи удобрення за різних погодних умов

автор:
источник: Вісник Центру наукового забезпечення агропромислового виробництва Харківської області 2014 г. №17
Наведено результати багаторічних досліджень (1998-2012 рр.) з вивчення впливу основного удобрення та погодних умов року на основні показники якості зерна пшениці озимої після попередників чорний пар та горох на зерно. Установлена висока ефективність органо-мінерального основного удобрення на фоні застосування захисного комплексу, що сприяє одержанню зерна 2-3 класу.


Ключові слова: пшениця озима, попередник, система удобрення, якість зерна, вміст білка та клейковини в зерні

Вирішення проблеми продовольчого зерна нерозривно пов‘язано із збільшенням зерновиробництва пшениці м‘якої озимої. За узагальненими даними провідних наукових установ доведено, що якість зерна пшениці залежить насамперед від ґрунтово-кліматичних умов, біологічних особливостей сорту та технології вирощування [1-5]. Для пшениці м‘якої озимої найважливішими показниками якості є вміст білка, клейковини та якість клейковини у зерні. Вважається, що високий урожай зерна з підвищеним вмістом білка практично неможливо одержати на ґрунтах з низькою родючістю, якщо додатково не вносити добрива, зокрема азотні [6-10]. Тому, проблема поліпшення якості зерна пшениці озимої та її хлібопекарських показників водночас із збільшенням зерновиробництва залишається актуальною, особливо за умов недостатнього внесення добрив та зміни клімату в останні роки.

Мета досліджень. Встановити вплив основного удобрення в сівозміні залежно від попередника та погодних умов року на формування основних показників якості зерна пшениці озимої.

Методика та матеріали досліджень. Дослідження проводили упродовж 1998-2012 рр. у стаціонарній 9-пільній паро-зерно-просапній сівозміні лабораторії рослинництва і сортовивчення Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр‘єва НААН: 1 – чорний пар; 2 – пшениця озима; 3 – буряки цукрові; 4 – ярі зернові; 5 – горох на зерно; 6 – пшениця озима; 7 – кукурудза на зерно; 8 – ярі зернові; 9 – соняшник. Ґрунт – чорнозем типовий середньо-гумусний слабовилужений. За період досліджень на фоні без добрив вміст легкогідролізуємого азоту (в орному шарі на 100 г ґрунту) був низький або середній (13,2-17,8 мг), а рухомих форм фосфору (12,9-10,3 мг) та калію (10,6-11,2 мг) – підвищений. На органічному фоні відмічено високий вміст рухомих форм калію (12,4-13,1 мг), а на органо-мінеральному з внесенням N30P30K30 – високий вміст як фосфору (16-16,5 мг), так і калію (13,0-13,3 мг).

Схема досліду включала варіанти: 1 – контроль (без добрив, фон живлення сформувався за рахунок чергування культур сівозміни); 2 – органічний фон – післядія гною (30 т/га), що становило 6,6 т на 1 га сівозмінної площі; 3 – органо-мінеральний напівінтенсивний фон – післядія гною (30 т/га) + N30P30K30; 4 – органо-мінеральний інтенсивний фон – післядія гною (30 т/га) + N30P30K30. Польові досліди закладали за багатофакторною схемою методом розщеплених ділянок з урахуванням усіх вимог методики польового досліду [Доспехов Б. А., 1985]. Об‘єктами досліджень у 1998-2006 рр. був сорт Донецька 48, а у 2007-2012 рр. – сорт Подолянка.

Загальна площа ділянки становила 37,5 м², облікова – 25,0 м². Повторність – триразова. Сівбу насіння проводили сівалкою СН-16 в агрегаті з трактором Т-25 з нормою 4 млн. шт. по чорному пару та 5 млн. шт. схожого насіння на 1 га – після гороху на зерно. Застосовували інтегрований захист посівів від хвороб, шкідників та бур‘янів. Інші агротехнічні заходи були загальноприйняті для зони вирощування. Врожайність зерна визначали методом суцільного обмолоту ділянок комбайном «Samро-130» з подальшим перерахунком бункерної ваги на 14%-у вологість та 100%-у чистоту. Показники якості зерна залежно від попередника, фону живлення та ГТК року визначали за встановленими стандартами. Статистичну обробку отриманих результатів якості зерна проводили методом дисперсійного аналізу.

В матеріалах не представлено даних за 2003 рік через загибель посівів пшениці озимої під час зимівлі. В інші роки досліджень погодні умови були сприятливими, але більш мінливими, зі значними відхиленнями від середніх багаторічних показників, що дало можливість отримати більш об‘єктивні результати.

Результати досліджень. За результатами досліджень встановлено, що якість зерна пшениці озимої залежала від гідротермічного коефіцієнта (ГТК) за період вегетації. Виявлено, що незалежно від попередника вміст білка та клейковини в зерні істотно зростав у роки з показником ГТК за вегетаційний період менше 1,00 та зменшувався – за ГТК більше 1,0. Так, в роки з ГТК в межах 0,44-0,97 вміст білка в зерні після попередника чорний пар склав від 12,89% до 15,37%, а після гороху – від 12,81% до 15,07%, тоді як за ГТК більше 1,00 вміст білка в зерні зменшився в середньому до 11,63-13,75% після чорного пару та до 10,77-13,38% – після гороху на зерно (рис. 1, 2).

Рис. 1. Вміст білка в зерні пшениці озимої залежно від фонів живлення після попередника чорний пар, %

З підвищенням фону живлення в усі роки досліджень відбувалось підвищення показників якості зерна порівняно з контролем (без добрив). Так, в середньому за 1998-2012 рр. на контролі вміст білка в зерні після попередників чорний пар та горох на зерно становив відповідно 12,71% та 12,47%, на фоні післядії гною – відповідно до 13,21% та 12,84%, а у варіанті післядії гною + N30P30K30 – відповідно 13,86% та 13,70%. Найвищі показники вмісту білка в зерні забезпечило основне внесення N30P30K30 на фоні післядії гною – 14,15% після чорного пару та 13,89% – після гороху на зерно (рис. 1, 2). Втім, незважаючи на найбільші прибавки вмісту в зерні білка на фоні післядії гною + N30P30K30, окупність добрив (1 кг NPK та 1 т післядії гною) прибавкою вмісту білка в цьому варіанті була найменшою і в середньому за роки досліджень становила після обох попередників 0,006%.

Рис. 2. Вміст білка в зерні пшениці озимої залежно від фонів живлення після попередника горох на зерно, %

Найбільшою окупність добрив була на фоні післядії гною, яка після чорного пару та гороху на зерно в середньому по роках становила відповідно 0,017% та 0,012%.

При цьому за роками досліджень встановлена значна нестабільність показника окупності добрив, яка після чорного пару змінювалась від -0,001% у 2000 р. до 0,043% – у 2005 р., а після гороху – від -0,014% у 2006 р. до 0,055% – у 1998 р. Найбільш стабільними показники якості зерна були на фоні післядії гною + N30P30K30. Так, після чорного пару та гороху на зерно окупність добрив прибавкою вмісту білка в зерні становила в середньому відповідно 0,011% (з коливаннями від 0,003% у 2005, 2006 та 2012 рр. до 0,033% – у 2010 р.) та 0,010% (від 0,001% у 2012 р. до 0,019% у 1999 р.) (табл. 1).

Результатами досліджень встановлено залежність вмісту клейковини в зерні пшениці озимої від гідротермічного коефіцієнту за вегетаційний період в роки вирощування. При цьому характер формування клейковини в цілому був аналогічний до показників накопичення білка. Так, вміст клейковини в зерні істотно зростав у роки з ГТК за вегетаційний період менше 1,0 і змінювався в середньому від 30,25% до 36,75% після попередника чорний пар та від 27,00% до 35,25% – після гороху на зерно, тоді як в роки з ГТК більше 1,00 вміст клейковини знижувався в середньому до 25,13-30,13% після чорного пару та до 22,00-26,13% – після гороху на зерно. Винятком був аномально посушливий 2012 рік, коли при надзвичайно низькому ГТК (0,44) було одержано високий міст білка в зерні, але вміст клейковини в ньому знизився до 27,00% після чорного пару та 29,10% – після гороху на зерно. Таким чином, для формування високого вмісту клейковини в зерні показник ГТК за вегетаційний пшениці озимої повинен бути в межах 0,5-1,0.

В середньому за роки досліджень після чорного пару на фоні післядії гною порівняно з контролем вміст клейковини підвищився на 1,89% (у числовому відношенні) і становив 30,75%, а після гороху на зерно – на 1,25% і становив 27,62%. Після обох попередників найбільший вміст клейковини в зерні формувався на фоні післядія гною + N30P30K30 і в середньому за роки досліджень становив 33,53% після чорного пару та 30,85% – після гороху на зерно (рис. 3, 4).

Високоефективним виявився також фон живлення післядія гною + N30P30K30, за якого після попередників чорний пар та горох на зерно вміст клейковини в зерні пшениці озимої становив у середньому за роки вирощування відповідно 32,92% та 29,65% (див. рис. 3, 4).

Отже, фони живлення післядія гною + N30P30K30 та післядія гною + N30P30K30 за вмістом клейковини в зерні пшениці озимої виявилися рівнозначними. В середньому за роки досліджень після попередника чорний пар найбільшу окупність добрив прибавкою вмісту клейковини в зерні одержано на фоні післядії гною – 0,063%, але за роками вирощування на цьому фоні відмічено значну нестабільність з коливаннями показників від -0,033% (2004 р.) до 0,167% (2002 р., 2009 р.). Після гороху на зерно найбільш стабільну окупність органічних та мінеральних добрив було одержано на фоні післядії гною + N30P30K30, яка в середньому за період досліджень становила 0,022% з коливаннями за роками від -0,056% (2006 р.) до 0,089% (1999 р.). При збільшенні дози мінерального удобрення до N30P30K30 окупність добрив збільшенням вмісту білка в зерні була мінімальною і після попередників чорний пар та горох на зерно становила в середньому відповідно 0,027% та 0,018% (табл. 2).

Рис. 3. Вміст клейковини в зерні пшениці озимої залежно від фонів живлення після чорного пару, %

Рис. 4. Вміст клейковини в зерні пшениці озимої залежно від фонів живлення після гороху на зерно, %

Тому, найбільшу господарську доцільність після попередників чорний пар та горох на зерно мала система удобрення, яка включала внесення N30P30K30 на фоні післядії гною (30 т/га). Найкращі показники якості клейковини (І група) після попередників чорний пар та горох на зерно було одержано в роки з показником ГТК за вегетаційний період пшениці озимої вище 1,5. Фони живлення на якість клейковини істотно не впливали, цей показник в більшій мірі залежав від погодних умов вегетаційного періоду, особливо в період наливу-достигання зерна.

Таблиця 1. Окупність післядії 1 т гною та 1 кг NPK прибавкою вмісту білка (%) в зерні пшениці озимої, 1998-2012 рр.
Рік (А)Фон живлення (В)
післядія гноюпіслядія гною + N30P30K30післядія гною + N30P30K30середнє, по В
попередник – чорний пар
19980,0040,0140,0080,009
19990,0130,0080,0070,009
2000-0,0010,0160,0080,008
20010,0270,0130,0080,016
20020,0340,0070,0070,016
20040,0230,0090,0080,013
20050,0430,0030,0020,016
20060,0200,0030,0030,009
20070,0130,0110,0190,015
20080,0070,0070,0100,008
20090,0130,0130,0130,013
20100,0030,0330,0060,014
20110,0200,021-0,0110,010
20120,0110,0030,0000,005
середнє по А0,0170,0110,0060,011
попередник – горох на зерно
19980,0550,0150,0090,026
1999-0,0030,0190,0060,007
20010,0130,0170,0060,012
20020,0030,0130,0090,008
20040,0250,0090,0080,014
20050,0050,0070,0050,005
2006-0,0140,0030,002-0,003
20070,0330,0060,0020,014
20080,0270,0070,0070,014
20090,0100,0060,0040,007
2010-0,0070,0140,0110,006
20110,0060,0090,0050,007
20120,0050,0010,0020,003
середнє по А0,0120,0100,0060,009
Таблиця 2. Окупність післядії 1 т гною та 1 кг NPK прибавкою вмісту клейковини в зерні пшениці озимої,%, 1998-2012 рр.
Рік (А)Фон живлення (В)
післядія гноюпіслядія гною + N30P30K30післядія гною + N30P30K30середнє по В
попередник – чорний пар
19980,0330,0440,0170,031
19990,1000,033-0,0060,043
20000,0000,0330,0280,020
20010,0000,0330,0170,017
20020,1670,0560,0390,087
2004-0,0330,0390,0220,009
20050,0330,0280,0170,026
20060,0830,0110,0140,036
20070,0670,0330,0330,044
20080,0330,033-0,0330,011
20090,1670,0330,0670,089
20100,133-0,0330,1000,067
20110,0330,0470,0000,027
20120,0670,0670,0670,067
середнє по А0,0630,0330,0270,041
попередник – горох на зерно
19980,0670,0330,0170,039
1999-0,0670,0890,0440,022
2001-0,0330,0780,0440,030
2002-0,0670,0330,006-0,009
20040,1000,022-0,0060,039
20050,0170,0060,0140,012
2006-0,217-0,0560,000-0,091
20070,0570,0170,0220,032
20080,0670,0440,0330,048
20090,1330,0000,0190,051
20100,0700,0030,0170,030
20110,0930,0040,0000,033
20120,0400,0180,0220,027
середнє по А0,0200,0220,0180,020

Таким чином, для формування високого вмісту білка (в середньому 13,86% після чорного пару та 13,70% – після гороху на зерно) та клейковини (в середньому 32,92% після чорного пару та 29,65% – після гороху) в зерні пшениці озимої, а також забезпечення максимальної та стабільної за роками окупності добрив збільшенням вмісту білка в зерні (в середньому 0,011% після чорного пару та 0,010% – після гороху) та клейковини (в середньому 0,033% після чорного пару та 0,022% – після гороху) необхідно застосовувати органо-мінеральну систему удобрення, яка включає внесення гною (30 т/га) в сівозміні та основне удобрення в дозі N30P30K30.

Отже, за умов посушливого весняно-літнього вегетаційного періоду пшениці озимої при забезпеченні відповідного поживного режиму високу якість зерна можливо одержувати без застосування позакореневого підживлення азотними добривами.

Висновки. Найвищі показники вмісту білка (13,70-13,86%) та клейковини (29,65–-32,92%), а також найвищу та найбільш стабільну окупність добрив за рахунок підвищення вмісту білка (в середньому 0,010-0,011%) та клейковини (0,022-0,033%) в зерні пшениці озимої після попередників чорний пар та горох на зерно забезпечувала органо-мінеральна система удобрення в сівозміні, яка включала внесення гною (30 т/га) та основне удобрення в дозі N30P30K30. Після обох попередників найбільший вміст клейковини в зерні формувався на фоні післядія гною + N30P30K30 і в середньому за роки досліджень становив 33,53% після чорного пару та 30,85% – після гороху на зерно. Найвищі показники вмісту клейковини в зерні пшениці озимої після попередників чорний пар та горох на зерно одержано в роки з ГТК за вегетаційний період в межах 0,5-1,0.

      Список використаних джерел
  • Рибалка О. І. Якість урожаю зерна озимої пшениці 2006 року/ О. І. Рибалка, В. М. Соколов, М. В. Червоніс та ін. // Хранение и переработка зерна. – 2006. – №8. – С. 16-20.
  • Довідник з вирощування озимої пшениці / В. Г. Влох, М. Я. Бомба, В.В. Лихочвор та ін. – Львів: Українські технології, 1998. – С. 54-56.
  • Лебідь Є.М. Особливості вирощування озимої пшениці у Степу України / Є. М. Лебідь, А. В. Черенков, М. М Солодушко та ін. // Наук.-техн. бюл. МІП. – 2008. – Вип. 8. – С. 335-344.
  • Рибалка О.І. Сортові особливості зерна як фактор стабільності якості / О.І. Рибалка // Хранение и переработка зерна. – 2006. – №5. – С. 34-48.
  • Шевченко О.І. Стабільність якості зерна: Фактор погодних особливостей чи невідповідність технологій / О. І. Шевченко, Л. О. Турченюк // Наук.-техн. бюл. Миронівського інституту пшениці. – 2008. – Вип.8. – С. 371–387.
  • Попов С. І. Формування врожайності та якості зерна озимої пшениці в умовах східної частини Лісостепу України / С. І. Попов // Агробіологія : збірник наукових праць. – Біла церква, 2009. – Вип. 1 (64). – С. 128–137.
  • Павлов А. Н. Повышение качества зерна озимой пшеницы посредством поздних азотных подкормок / А. Н. Павлов, Л. П. Воллейдт //Некорневая подкормка пшеницы. – М. : Ко-лос, 1978. – С. 59– 64.
  • Попов С. І. Урожайність і якість зерна озимої пшениці залежно від попередників та системи удобрення в зоні східного Лісостепу України / С. І. Попов // Вісник Львівського національного аграрного університету (Сер. : «Агрономія»), Львів, 2010. – Вип. 14 (2). – С. 83-89.
  • Кулешов О. О. Урожайність і якість зерна сортів озимої пшениці залежно від попередників і строків сівби у південно-східній частині степової зони / О. О. Кулешов // Бюл. Ін-ту зерн. госп-ва. – Дніпропетровськ, 2008. – № 33/34. – С. 92-95.
  • Сортова специфіка вияву показників якості зерна озимої пшениці у зв‘язку з умовами вирощування / [Панченко І. А., Юрченко П. Х., Костромітін В. М., Циганко В. А.] // Селекція і насінництво : міжвід. темат. наук. зб. / УААН, Ін-т рослинництва ім. В. Я. Юр‘єва. – Х., 1993. – Вип. 75. – С. 28–31.
Поделиться: