Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ВАЗЕРОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ
ПРОДУКТИВНОСТЬ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ Специальности:
06.01.01 - общее земледелие, 05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
КИНЕЛЬ - 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Пензенская государственная сельскохозяйственная академия на кафедре кормопроизводства, кормления и разведения животных технологического факультета Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Варламов Владимир Александрович
Официальные оппоненты: Ярцев Геннадий Федорович доктор с.-х. наук, профессор, ФГБОУ ВПО Оренбургский аграрный университет зав. кафедрой Растениеводства и кормопроизводства Дулов Михаил Иванович доктор с.-х. наук, профессор, ФГБОУ ВПО Самарская сельскохозяйственная академия зав. кафедрой Технология производства и экспертиза продуктов из растительного сырья
Ведущая организация: ГНУ Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита состоится 28 мая 2012 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.220.058.01 при ФГБОУ ВПО Самарская государственная сельскохозяйственная академия по адресу:
446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, диссертационный совет.
Факс: 8-84663-46131, E-mail: ssaa@samara.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Самарская государственная сельскохозяйственная академия.
Автореферат разослан 27 апреля 2012 года
Ученый секретарь диссертационного совета Марковская Г.К.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последние годы производители зерна в нашей стране сосредотачивались в основном на увеличении валового производства без учета качества. Поэтому качество зерна пшеницы, определяющее в конечном итоге хлебопекарные свойства, остается достаточно низким.
Основными причинами снижения качества зерна пшеницы является низкая культура земледелия и ухудшение условий возделывания, связанное, прежде всего с размещением посевов по худшим предшественникам, сокращением площади под чистыми парами и многолетними травами.
В связи с этим, для решения сложной и многогранной проблемы повышения качества зерна пшеницы, немаловажное значением имеет её размещение после культур с наилучшими условиями пищевого режима и структурного состояния почвы.
Цель исследований заключалась в комплексной оценке формирования продуктивности озимой и яровой пшеницы и ее хлебопекарная оценка в зависимости от предшественников и доз минерального питания в лесостепи Среднего Поволжья.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
определить продуционность, энергетическую ценность и накопление корневой массы многолетних трав и их смесей, используемых в качестве предшественников;
изучить структурное состояние и общие физические свойства чернозема выщелоченного в зависимости от предшественников;
выявить влияние предшественников на полевую всхожесть, сохранность растений и обеспеченность основными элементами питания;
изучить фотосинтетическую деятельность агрофитоценозов;
изучить особенности формирования продуционности пшеницы, выращиваемой по пласту и обороту пласта многолетних трав 10-го года жизни и их смесей;
изучить влияние предшественников и доз минерального питания на качество зерна и продуктов его переработки;
дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемым приемам.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи среднего Поволжья проведена комплексная оценка многолетних трав и их смесей, как предшественников для озимой и яровой пшеницы и их влияния на урожайность и качество зерна и муки. Получены новые экспериментальные данные по влиянию многолетних бобово-злаковых смесей как предшественников на продуционный процесс растений, урожайность и энергетическую ценность агрофитоценозов зерновых культур. Определены показатели фотосинтетической деятельности растений пшеницы в зависимости от изучаемых приемов. Установлена положительная роль многолетних бобово-злаковых травосмесей в улучшении агрофизических свойств чернозема выщелоченного.
Дано агроэнергетическое и экономическое обоснование эффективности использования многолетних трав и их смесей в качестве предшественников.
Практическая значимость работы. Пласт и оборот пласта травосмеси козлятник + кострец 10-го года жизни обеспечивает формирование высокопродуционных агрофитоценозов озимой и яровой пшеницы - 4,45 и 3,68 т/га зерна 3 и 2 класса качества соответственно с объемным выходом хлеба из 100 г муки 325-350 см3.
Основные положения, выносимые на защиту:
оптимальные агрофизические свойства и наибольшая обеспеченность основными макро- и микроэлементами чернозема выщелоченного получены при использовании в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец;
лучшие параметры фотосинтетической деятельности озимой и яровой пшеницы складываются по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец при внесении минеральных удобрений в дозе N60P60;
наибольший сбор зерна формируют агроценозы озимой и яровой пшеницы при возделывании их по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений;
использование в качестве предшественника пласта и оборота пласта травосмеси козлятник + кострец на фоне применения минеральных удобрений в дозе N60P60 способствует получению зерна озимой и яровой пшеницы, которое соответствует требованиям мукомольной и хлебопекарной промышленности;
энергетически и экономически выгодно использовать в качестве предшественника для озимой и яровой пшеницы пласт и оборот пласта травосмеси козлятник + кострец без применения минерального питания: коэффициент энергетической эффективности составил 2,91, уровень рентабельности - 150,9%.
Апробация. Основные положения диссертации докладывались на научнопрактической конференции молодых ученых Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу (Пенза, 2007); на Международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова Образование, наука, практика: инновационный аспект (Пенза, 2008); на Всероссийском конкурсе научных работ по сельскохозяйственным наукам аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ по Приволжскому федеральному округу (Уфа, 2009).
Публикация в печати. По материалам диссертации опубликованы 3 научные работы, в том числе одна в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.
Структура и объем. Диссертация изложена на 151 странице компьютерного текста и состоит из шести глав, содержит 32 таблицы, 28 рисунков, 22 приложения, выводов, предложений производству, списка литературы из 233 источников, в том числе 15 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Исследования проводились в 2006-2009 гг. на опытном поле ФГОУ ВПО Пензенская ГСХА в звене севооборота многолетние травы - озимая пшеница - яровая пшеница.
Годы исследований характеризовались как достаточно увлажненные (ГТК>1,0).
Решение поставленных задач проводилось в двухфакторном полевом опыте на посевах многолетних трав и их смесей 10-го года жизни. Повторность четырехкратная, размещение вариантов систематическое, площадь делянки 25 м2.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,5-6,8%, подвижного фосфора (по Чирикову) - 103-108 мг, обменного калия - 123-132 мг на 1 кг почвы, обеспеченность подвижными формами молибдена, бора, марганца, меди, цинка и кобальта низкая, pHсол. - 5,1-5,4.
Объекты исследований - предшественники, озимая пшеница сорт Безенчукская 380, яровая пшеница сорт Тулайковская 10.
Опыт №1. Влияние многолетних трав и их смесей 9-го года пользования на агрофизические и агрохимические свойства чернозема выщелоченного.
Схема опыта: козлятник восточный + кострец безостый, козлятник восточный + ежа сборная, козлятник восточный, кострец безостый, ежа сборная.
Опыт №2. Формирование продуктивности, технологических и хлебопекарных свойств зерна пшеницы в зависимости от предшественников и фона минерального питания.
Схема опыта. Фактор А - Предшественники: козлятник + кострец; козлятник + ежа; козлятник восточный; кострец безостый; ежа сборная. Фактор В - Фон минерального питания: без удобрений; N60; N60P60.
Опыты закладывали и проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1989), Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971), ВАСХНИЛ (1989), МСХА им. К.А. Тимирязева (1995) и других научных учреждений.
Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по методике А.А. Ничипоровича (1961, 1973), чистая продуктивность фотосинтеза - по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, C. West, (1920).
Водопрочность почвенной структуры - по методу Н.И. Савинова (1931).
Влажность почвы определялась методом термостатной сушки при температуре 105С в течение 8-10 часов до постоянной массы (Роде А.А., 1962).
Плотность почвы определялась методом режущего кольца объемом 520 см3, количество корневых остатков в почве - по Н.З. Станкову с последующим отмыванием на сите 0,25 мм, объем корневой системы - по методу М.С. Шалыта с использованием градуированного цилиндра.
Определение поверхности и длины корней проводили расчетным методом с измерением диаметра корневых остатков в 50-100 кратной повторности с использованием штангенциркуля (по Н.Т. Татариновой).
Определение числа падения в муке и зерне по ГОСТ 27676-88, содержание белка в зерне - ГОСТ 10846-91, определение натуры - ГОСТ 10840-64, определение массы 1000 зерен - ГОСТ 10842-89, стекловидность зерна - ГОСТ 10987-76, определение качества и количества клейковины - ГОСТ 13586.1-68, определение кислотности муки - ГОСТ 27493-87, определение пористости хлеба - ГОСТ 5669-96. Физические свойства муки определяли на альвеографе (ГОСТ Р 51415-99).
Выход кормовых единиц, переваримого протеина и обменной энергии с урожаем определялся расчетным методом на основании данных химических анализов растений (Методические указания по оценке качества и питательности кормов, 2002).
Экономическая эффективность рассчитывалась по технологическим картам с использованием типовых норм. Агроэнергетическая оценка технологий выращивания культур проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учеными ВАСХНИЛ (1989), ТСХА (1995), Г.А. Булаткиным (1986, 1991).
Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами корреляционного, дисперсионного анализов (Б.А. Доспехов, 1979, 1989) на ПЭВМ с использованием Excel 2000, Statgraphics Plus 5.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ИХ СМЕСЕЙ НА АГРОФИЗИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО Продуционность любого ценоза выражается, прежде всего, через урожайность зеленой массы. При изучении монопосевов многолетних бобовых и злаковых трав, а также их смесей установлено, что сбор зеленой массы определяется биологическими особенностями каждого вида.
На десятом году жизни наибольшую урожайность зеленой массы сформировал ценоз козлятник + кострец - 33,26 т/га. Среди злаковых трав различия в урожае были незначительными (0,71-0,87 т/га), при этом наибольший сбор зеленой массы отмечен у костреца безостого.
Наибольшее количество корней под изучаемыми многолетними травами накапливается в слое 0-10 см (табл. 1). С дальнейшим увеличением глубины количество корневых остатков снижается. Наибольшее количество сухих корней в слое 0-50 см сформировала травосмесь козлятника восточного с кострецом безостым - 18,83 т/га.
Таблица 1 - Вертикальное расположение корней в почве и их масса, г/м2 сухого вещества (среднее за 2007-2008 гг.) Слой почвы, Козлятник + Козлятник + Козлятник Кострец Ежа см кострец ежа восточный безостый сборная 0-10 1575,0 847,5 600,0 767,5 657,10-20 155,0 70,0 77,5 115,0 95,20-30 77,5 40,0 35,0 90,0 87,30-40 37,5 25,0 22,5 42,5 45,40-50 37,5 20,0 17,5 15,0 17,0-50 1882,5 1002,5 752,5 1030 902,Всего, т/га 18,83 10,03 7,53 10,30 9,При изучении вертикального распределения корневой массы по слоям почвы установлено их влияние на сбор сухого вещества многолетних трав и их смесей. Причем наиболее значимое влияние на выход сухого вещества оказывает корневая масса в слоях 0-10 (r = 0,49), 40-50 (r = 0,61) и 0-30 см (r = 0,41). Корреляционный анализ показал среднюю взаимосвязь между сбором сухого вещества и массой корней по слоям почвы:
У = 1,95 + 0,003х r = 0,49, У = 1,00 + 0,186х1 r = 0,61, У = 2,21 + 0,003х2 r = 0,41, где У - сбор сухого вещества (в интервале 1,78-8,34 т/га), х - масса сухих корней в слое почвы 0-10 см (в диапазоне 632,5-1707,5 г/м2), х1 - масса сухих корней в слое почвы 40-50 см (в диапазоне 15,0-40,0 г/м2) и х2 - масса сухих корней в слое почвы 0-30 см (в диапазоне 32,5-1707,5 г/м2).
Следует отметить, что масса корней не дает полного представления о развитии корневой системы растений. В связи с этим нами были изучены площадь корневой системы и ее длина на 1 м2 площади. При изучении параметров корневой системы выявлены следующие закономерности: наибольшая площадь и длина коней отмечена в слое почвы 0-10 см во всех вариантах опыта, затем данные показатели снижаются до наименьшего значения в слое 30-40 см и увеличиваются к слою 40-50 см в среднем на 11,6-34,6% и в 1,4-2,2 раза соответственно. Наибольшая площадь корневой системы в слое почвы 0-50 см сформировалась у злаковых трав 8,00-8,33 м2, что в 5,3-5,раза больше монопосева козлятника восточного и в 1,5-1,9 раза - чем в бобовозлаковых травосмесях. Травосмеси занимают промежуточное положение со значениями 4,5-5,3 м2.
Воздействие почвы на урожай определяется запасами в ней элементов питания и влаги и физическими свойствами. Наименьшая плотность в пахотном слое почвы отмечена под злаковыми травами 1,05-1,06 г/см3, наибольшая - под козлятником восточным - 1,20 г/см3. Проведенный регрессионный анализ показывает, что на величину плотности почвы большое влияние оказывает площадь и длина корней многолетних трав и их смесей. Уравнения регрессии имеют вид: У = 1,17 - 0,019х, r = - 0,47; У = 1,18 - 0,0002х1, r = - 0,68, где У - плотность почвы (в диапазоне 1,01-1,22 г/см3), х - площадь корней на м2 (в диапазоне 2,14-10,29 м2), х1 - длина корней (в диапазоне 8,38-1753,33 м/м2).
Установлено, что многолетние травы оказали значительное влияние на агрофизические свойства почвы. Так, наибольшее содержание агрегатов размером 0,25-мм в пахотном слое почвы отмечено под травосмесями козлятника восточного со злаковыми травами 87,61-87,79%. Под монопосевами злаковых трав данный показатель снижается в среднем на 0,3-0,9%, а по козлятнику восточному - на 4,3-4,5%. Данная тенденция сохраняется и для подпахотного слоя почвы.
В агрономической практике наибольшее значение имеет содержание в почве водопрочных агрегатов. Водопрочность почвенных агрегатов зависела, прежде всего, от вида многолетних трав. Наибольшее количество водопрочных агрегатов в пахотном слое почвы отмечено в травосмеси козлятник + кострец - 74,20%, далее следует монопосев козлятника восточного - 73,82% и козлятник + ежа - 73,04%. Злаковые травы в чистом виде сформировали значительно меньшее количество водопрочных агрегатов - 63,81-64,96%.
Таким образом, лучшие агрофизические свойства сформировались при использовании в качестве предшественника бобово-злаковых смесей и в частности ценоза козлятник + кострец.
Проведенный множественный корреляционный анализ показал тесную взаимосвязь между массой сухих корней и содержанием основных питательных веществ по слоям почвы (R = 79,4%). Уравнение регрессии имеет следующий вид: У = -516 + 1309х1 - 6,1х2 + 7,3х3, где У - масса сухих корней по слоям почвы (в диапазоне 15,01575,0 г/м2), х1 - содержание общего азота (в диапазоне 0,23-0,38%), х2 - содержание подвижного фосфора (в диапазоне 54-125 мг/кг почвы) и х3 - содержание обменного калия (в интервале 80-290 мг/кг почвы).
Следует отметить, что из изученных элементов питания наибольшее действие на массу сухих корней оказывает содержание обменного калия (r = 0,87), затем следует азот (r = 0,42) и замыкает этот ряд подвижный фосфор (r = 0,40).
При изучении содержания подвижного цинка установлено, что обеспеченность данным микроэлементом почвы была средней (0,3-1,0) по всем вариантам опыта за исключением слоев 30-40 и 40-50 см. Наибольшее содержание цинка отмечено в слое почвы 0-20 см по злаковым предшественникам: кострец безостый и ежа сборная.
Под изучаемыми предшественниками содержание подвижного марганца оказалось очень низким и низким. Относительно наибольшее его содержание отмечено в почве под козлятниково-злаковыми травосмесями.
ФОРМИРОВАНИЕ АГРОЦЕНОЗА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И ДОЗ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ Одной из составляющих элементов продуционности озимой пшеницы является в первую очередь густота посева. Наличие оптимальной плотности травостоя - залог получения высокого урожая. Формирование заданной густоты стояния начинается, прежде всего, с прорастания семян, которое оценивается показателем полевой всхожести. После посева сложились благоприятные условия для появления всходов, и массовое появление всходов было отмечено на 6-10 день после посева.
Предшественники не оказали значительного влияния на полевую всхожесть, которая составила в среднем за 3 года 73,5-73,9%. Наибольшая полевая всхожесть отмечена у озимой пшеницы по пласту травосмесей козлятник + кострец и козлятник + ежа - 73,8-73,9%. Наибольший процент перезимовавших растений озимой пшеницы был также по пласту травосмесей - 78,7-78,8%, что на 2,1-2,6% выше, чем по пласту злаковых трав.
Наибольшая сохранность растений озимой пшеницы к уборке отмечена при использовании в качестве предшественников злаковых трав - 77,8-78,2%, что на 6,26,8% превышает данный показатель по травосмесям. Данный факт мы связываем с большей конкуренцией растений озимой пшеницы за ресурсы по козлятниковозлаковым смесям.
В среднем за три года наибольшая сохранность агроценоза озимой пшеницы получена при внесении удобрений в дозе N60P60 - 76,2%, что на 2,6% больше данного показателя при использовании N60 и на 1,4% - без удобрений.
При возделывании яровой пшеницы по обороту пласта многолетних трав и их травосмесей установлено, что предшественники и последействие внесения минеральных удобрений не оказало значительного влияния на показатели всхожести и сохранности. В среднем за два года наибольшая полевая всхожесть отмечена по обороту пласта козлятниково-злаковых травосмесей - 79,5-79,7%, наименьшая - по обороту пласта злаковых трав - 79,0-79,4% Подобная тенденция наблюдается и по показателю сохранности растений к уборке.
Фотосинтетическая деятельность растений в посевах является основным фактором, определяющим формирование урожая сельскохозяйственных культур. Размеры ассимилирующей поверхности, продолжительность ее функционирования и продуктивность фотосинтеза в значительной мере определяют величину урожая.
Предшественники оказали значительное влияние на величину листовой поверхности и чистую продуктивность фотосинтеза. В среднем за три года наибольшая площадь листьев отмечена в варианте при использовании в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец - 28,5 тыс. м2/га, что на 5,2% больше чем по пласту травосмеси козлятник + ежа и на 13,1% - по пласту козлятника. Наименьшая площадь листьев сформировалась по злаковым предшественникам - 16,4 тыс. м2/га.
Пласт травосмесей способствовал формированию наибольшей величины ЧПФ - 5,8-6,0 г/м2сутки, что в 1,4-1,5 раза превышает показатели по пласту костреца безостого и ежи сборной.
Применение минеральных удобрений обусловило увеличение показателей фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы. Так, в среднем за три года исследований наибольшая площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза сформировалась в варианте с применением минерального питания N60P60: 23,3 тыс. м2/га, 1,21 млн.м2дн./га и 5,25 г/м2сутки.
Проведенный регрессионный анализ показал, что на общий биологический урожай озимой пшеницы большое влияние оказывают показатели фотосинтетической деятельности агроценоза. Уравнения имеют вид: У = 2,75 + 0,433х, r = 0,70;
У = -32,2 + 38,0 х1, r = 0,85; У = 0,360 + 2,35 х2, r = 0,64, где У - общий урожай озимой пшеницы (в интервале 6,02-17,76 т/га); х - площадь листьев растений озимой пшеницы (в интервале 15,2-28,9 тыс. м2/га); х1 - фотосинтетический потенциал агроценоза озимой пшеницы (в интервале 1,03-1,28 млн. м2 дн./га); х2 - чистая продуктивность фотосинтеза озимой пшеницы (в интервале 4,04-6,03 г/(м2сут.).
В среднем за два года исследований наиболее мощный фотосинтетический аппарат яровой пшеницы сформировался по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец при последействии от внесения минерального питания в дозе N60P60: площадь листьев составила 22,1 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал 1,07 млн. м2 дн./га и чистая продуктивность фотосинтеза 5,10 г/(м2сут.). При возделывании яровой пшеницы по обороту пласта травосмеси козлятник + ежа сформировался несколько меньший фотосинтетический аппарат: площадь листьев снизилась на 4,2%, ФП - на 1,9% и ЧПФ - на 0,6%.
Изучаемые предшественники оказали значительное влияние на структуру урожая агроценоза озимой пшеницы. В среднем за три года исследований наибольшая продуктивная кустистость отмечена при использовании в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец - 2,08, что на 2,3% больше, чем по пласту травосмеси козлятник + ежа, на 5,8% - по козлятнику, на 18,7% - по кострецу и на 29,0% по пласту ежи сборной.
Наибольшее число зерен в колосе получено при использовании в качестве предшественника козлятнико-злаковых травосмесей - 24,4 шт., что на 7,0% больше, чем по пласту козлятника и на 25,8-33,3% больше, чем по пласту костреца и ежи сборной. Масса 1000 зерен была наибольшей по пласту козлятника - 39,7 г, что на 1,7-6,0% выше, чем по пласту травосмесей.
Внесение минеральных удобрений привело к увеличению продуктивной кустистости и числу зерен в колосе. Так, в среднем за 3 года исследований число зерен в колосе возросло на 2,2-6,2% по сравнению с вариантом без внесения удобрений. Наибольшая продуктивная кустистость сформировалась при использовании азота в дозе 60 кг д.в./га - 1,91.
В среднем за три года исследований наибольшая продуктивная кустистость озимой пшеницы отмечена при возделывании по пласту травосмесей и монопосева козлятника без применения минеральных удобрений 2,10-2,15, что на 5,9-12,3% выше, чем в контрольном варианте. Наименьшая продуктивная кустистость сформировалась по злаковым предшественникам - 1,44-1,80. Следует отметить, что по злаковым предшественникам внесение минеральных удобрений способствовало увеличению продуктивной кустистости в среднем на 13,9-24,0%.
На минеральном фоне питания увеличилась озерненность колоса. В среднем за три года данный показатель при внесении азота увеличился на 2,2%, а при внесении азота и фосфора - на 6,2% по сравнению с контрольным вариантом.
Наибольшее количество зерен в колосе было у пшеницы, выращенной по пласту многолетних травосмесей при внесении удобрений в дозе N60 - 24,50-24,83 шт., что на 2,7-5,5% больше чем в варианте без удобрений. По пласту злаковых трав наибольшее число зерен в колосе получено при внесении удобрений в дозе N60P60.
Масса 1000 зерен является важным показателем структуры урожая. По пласту козлятника она составила 39,4-40,3 г, далее следует пласт козлятник + кострец - 38,340,4 г. Наименьшая масса 1000 зерен получена по злаковым предшественникам и составила 32,8-34,6 г. Наибольшая масса 1000 зерен получена по пласту травосмеси козлятник + кострец без использования удобрений - 40,4 г, что лишь на 0,2% выше, чем по пласту козлятника. При посеве озимой пшеницы по злаковым предшественникам на минеральном фоне данный показатель увеличился на 4,6-6,5%.
Наибольший общий биологический урожай озимой пшеницы получен при внесении минеральных удобрений в дозе N60P60 по всем изучаемым предшественникам.
Максимальное его значение отмечено при использовании в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец - 17,76 т/га, что на 2,4% больше, чем по травосмеси козлятник + ежа и на 32,1% - по козлятнику. Однако наибольший коэффициент хозяйственной эффективности (0,36) получен по пласту ценозов козлятник + кострец и козлятник без применения удобрений.
Таким образом, увеличение урожайности озимой пшеницы, возделываемой по пласту многолетних трав, было обусловлено возрастанием урожаеобразующих факторов - продуктивной кустистости, количества зерен в одном колосе, массы 1000 зерен. Следует отметить, что пласт травосмеси способствовал формированию лучших урожаеобразующих факторов, что в конечном итоге способствовало формированию большей урожайности зерна.
При анализе структуры урожая яровой пшеницы, возделываемой по обороту пласта многолетних трав и их смесей, а также последействию внесения минеральных удобрений установлено, что основные тенденции в формировании урожаеобразующих факторов были аналогичными, как и для озимой пшеницы: наибольшая продуктивная кустистость, масса 1000 зерен оказалась наибольшими в варианте без удобрений.
Оборот пласта многолетних трав и их смесей оказал значительное влияние на формирование колоса яровой пшеницы. Так, в среднем за два года исследований наибольшая длина колоса отмечена при возделывании по обороту пласта смеси козлятник + кострец - 7,13 см, что на 4,4% больше, чем по обороту пласта козлятник + ежа и на 2,3% - по обороту пласта козлятника восточного.
Наибольшее число зерен в колосе также отмечено по обороту пласта травосмесей - 27,2-26,9 шт. Использование в качестве предшественников злаковых трав обусловило снижение озерненности колоса (21,5-22,4 шт.). Козлятник по данному показателю занимает промежуточное положение (25,5 шт.).
учшие урожаеобразующие факторы нами отмечены по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений: продуктивная кустистость 1,13, длина колоса 7,35 см, число зерен в колосе 28,8 шт., масса зерна с колоса 1,09 г, масса 1000 зерен 37,8 г.
Таблица 2 - Урожайность зерна озимой пшеницы, т/га Предшественник Фон минерального 2007 г. 2008 г. 2009 г. Средняя (фактор А) питания (фактор В) без удобрений 4,25 4,74 4,37 4,Козлятник N60 3,87 4,24 3,90 4,+ кострец N60P60 3,97 4,36 4,16 4,без удобрений 4,16 4,58 4,02 4,Козлятник + ежа N60 3,69 3,96 3,56 3,N60P60 3,82 4,12 3,68 3,без удобрений 4,12 4,41 4,34 4,Козлятник N60 3,37 3,71 3,54 3,восточный N60P60 3,49 3,82 3,45 3,без удобрений 1,89 2,05 1,88 1,Кострец N60 2,56 2,79 2,69 2,безостый N60P60 2,84 3,10 3,14 3,без удобрений 1,76 1,84 1,75 1,Ежа сборная N60 2,23 2,38 2,20 2,N60P60 2,47 2,67 2,46 2,НСР05, т/га 0,27 0,30 0,НСРА, т/га 0,15 0,17 0,НСРВ, т/га 0,12 0,13 0,Наибольший коэффициент хозяйственной эффективности отмечен по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без удобрений - 0,40, что на 8,1% больше, чем по обороту пласта травосмеси козлятник + ежа и на 5,3% - по козлятнику восточному.
Предшественники оказали большое влияние на урожайность зерна озимой пшеницы. Использование в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец оказалось наиболее эффективным приемом повышения сбора зерна. Так, в среднем за три года урожайность зерна составила 4,20 т/га, что на 6,3% выше, чем по пласту травосмеси козлятник + ежа и на 10,2% - по козлятнику восточному. Наименьший сбор зерна отмечен в варианте, когда озимая пшеница высевалась по пласту ежи сборной - 2,19 т/га.
В среднем за три года исследований наибольшая урожайность зерна получена при использовании в качестве предшественников многолетних смесей и козлятника восточного без применения удобрений 4,25-4,45 т/га (табл. 2).
Дисперсионный анализ урожайности зерна озимой пшеницы показал, что существуют достоверные различия в сборе зерна по фактору А (предшественник) во все годы исследований. Наибольший достоверный урожай в 2008 и 2009 году получен по пласту смеси козлятник + кострец. В 2007 году отсутствовали достоверные различия между вариантами козлятник + кострец и козлятник + ежа, а в 2009 году между такими предшественниками как козлятник + ежа и козлятник восточный.
Таблица 3 - Урожайность зерна яровой пшеницы, т/га Предшественник Фон минерального 2008 г. 2009 г. Средняя (фактор А) питания (фактор В) без удобрений 3,99 3,38 3,Козлятник N60 3,40 2,43 2,+ кострец N60P60 3,38 2,86 3,без удобрений 3,85 3,00 3,Козлятник + ежа N60 3,33 2,39 2,N60P60 3,47 2,70 3,без удобрений 3,57 2,56 3,Козлятник N60 3,17 2,47 2,восточный N60P60 3,21 2,72 2,без удобрений 2,29 1,78 2,Кострец N60 2,77 2,35 2,безостый N60P60 3,24 2,52 2,без удобрений 2,09 1,63 1,Ежа сборная N60 2,75 1,97 2,N60P60 3,01 2,54 2,НСР05, т/га 0,19 0,НСРА, т/га 0,11 0,НСРВ, т/га 0,09 0,По фактору В (фон минерального питания) вариант без применения удобрений был достоверно выше во все годы исследований. Не было достоверных различий между вариантами с внесением N60P60 и N60 по пласту козлятник + кострец и козлятник восточный в 2007 и 2008 гг., а также между вариантами с внесением N60P60 и N60 по пласту козлятник + ежа и козлятник восточный в 2009 г.
Наибольшее действие на урожайность оказал фактор А (предшественник) - 69,8%, далее следует фактор В (фон минерального питания) - 15,6%.
Анализ урожайности зерна яровой пшеницы, возделываемой по обороту пласта многолетних трав и их травосмесей показал, что в среднем за два года исследований наибольший сбор зерна получен при использовании в качестве предшественника оборота пласта смеси козлятник + кострец без удобрений - 3,68 т/га (табл. 3).
Эффект последействия внесения минеральных удобрений был наиболее значимым по злаковым предшественникам и составил в среднем 7,2-55,8%.
Дисперсионный анализ показал, что по фактору А (предшественник) наибольший достоверный сбор зерна яровой пшеницы получен по обороту пласта смеси козлятник + кострец без удобрений во все годы исследований. Не выявлено достоверных различий в 2009 году между вариантами козлятник + кострец, козлятник + ежа и козлятник восточный при использовании минерального питания, а также между вариантами кострец и ежа с использованием N60P60. В 2008 г. отсутствовали достоверные различия между вариантами козлятник + кострец и козлятник + ежа с применением минерального питания в дозе N60P60, а также между вариантами кострец безостый и ежа сборная с внесением N60.
Таким образом, наибольший сбор зерна формируют агроценозы озимой и яровой пшеницы при возделывании их по пласту и обороту пласта смеси козлятник + кострец без применения удобрений, сбор зерна при этом составляет 4,45 т/га и 3,68 т/га соответственно.
ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ Качество зерна пшеницы - понятие комплексное. Оно включает ряд показателей, характеризующих его мукомольные и хлебопекарные свойства.
Один из наиболее распространенных показателей технологических свойств пшеницы - натура зерна. На величину натурного веса влияют: примеси, состояние поверхности зерна, его форма, крупность, плотность, влажность, пленчатость, зрелость и выполненность зерна, масса 1000 зерен, выравненность. Натурный вес зерна, очищенного от примесей, служит ориентировочным показателем мукомольной и крупяной оценки. При прочих равных условиях из высоконатурного зерна получают больший выход муки и крупы.
В наших исследования наибольшая натура зерна получена по пласту козлятника восточного - 807 г/л, что всего лишь на 0,2% выше, чем по пласту смесей.
В среднем за 2 года наибольшая натура отмечена в варианте с использованием в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец на фоне внесения N60P60 - 812 г/л, что на 1,1% больше чем без применения удобрений. Наименьшая натурная масса отмечена при использовании в качестве предшественника злаковых трав.
Стекловидность - один из важных показателей качества зерна. По ней определяют содержание белка, мукомольные и хлебопекарные свойства пшеницы. В стекловидном зерне всегда больше белка, качество клейковины лучше, чем в мучнистом или полустекловидном.
В среднем за 2 года исследований наиболее стекловидное зерно получено по пласту травосмеси козлятник + кострец - 71 %, что на 6,0% больше чем по пласту козлятник + ежа и на 16,4% - по пласту козлятника.
Наибольшая стекловидность зерна озимой пшеницы отмечена при использовании минеральных удобрений по пласту смеси козлятник + кострец - 75%, что на 7,115,4% больше, чем по пласту травосмеси козлятник + ежа и на 13,6-21,0% - по пласту козлятника. Наименьший показатель стекловидности отмечен по злаковым травам - 40-55%.
Регрессионный анализ показал, что стекловидность зерна озимой пшеницы коррелирует с массой 1000 зерен: У = -14,3 + 2,03 х, где У - стекловидность (в диапазоне 41-78%), х - масса 1000 зерен (в интервале 32,2-40,9 г). При этом коэффициент корреляции составил 0,64, что указывает на умеренно прочное отношение между переменными. Кроме того, нами обнаружено тесное взаимодействие между стекловидностью зерна (х) и массовой долей сырой клейковины (У). Уравнение регрессии имеет следующий вид: У = 7,12 + 0,24 х, r = 0,76 (массовая доля сырой клейковины 17,3-27,0%).
Согласно ГОСТ Р 52554 - 2006 Пшеница. Технические условия по стекловидности пшеница, выращенная по пласту смесей и козлятника восточного с применением минеральных удобрений, соответствует второму классу качества (> 60%), а по пласту злаковых трав и козлятнику восточному без использования удобрений - третьему классу качества во все годы исследований. По показателю натура озимая пшеница соответствует второму классу качества (> 750 г/л) по всем вариантам опыта и годам исследования.
Число падения характеризует амилолитическую активность зерна. Число падения менее 200 секунд в среднем за 2 года имеет зерно озимой пшеницы по пласту ежи сборной 169-177 с. Наибольшее число падения 288 с получено при использовании в качестве предшественника травосмеси козлятник + кострец с внесением минерального питания в дозе N60P60. Без применения удобрений данный показатель снижался по всем изучаемым предшественникам в среднем на 3,5-18,1%.
Клейковине принадлежит главная роль среди факторов, влияющих на технологические свойства зерна, она является как бы структурной основой теста и хлеба.
Клейковина, обладающая высокими упругоэластичными свойствами, способствует сохранению нормальной консистенции теста в процессе замеса и брожения. Такое тесто хорошо разрыхляется углекислым газом и удерживает его, сохраняя форму.
Хлеб, получаемый из муки с высоким качеством клейковины, имеет хорошие объемный выход, форму и мякиш.
Минеральные удобрения оказали значительное влияние на качество и количество сырой клейковины в зерне озимой пшеницы. Так, в среднем за 2 года исследований наибольшая массовая доля сырой клейковины получена при использовании минеральных удобрений в дозе N60P60 - 23,3%, что на 5,1% больше, чем при внесении N60 и на 8,6% - на контрольном варианте. Внесение минеральных удобрений привело к росту величины качества клейковины с 102 ед. на контроле до 108 на вариантах с использованием азота в дозе 60 кг д.в./га и до 113 ед. с внесением N60P60.
В среднем за 2 года наибольшее содержание клейковины получено в вариантах с использованием азотных и фосфорных удобрений при возделывании по пласту травосмеси козлятник + кострец - 26,1%. Следует отметить, что использование в качестве предшественников козлятника восточного и его травосмесей со злаковыми травами позволяет получать зерно с высоким содержанием клейковины, которое в среднем лишь на 1,2-2,3% меньше, чем при использовании минеральных удобрений в дозе N60P60.
Таким образом, по содержанию массовой доли сырой клейковины на вариантах по пласту смесей зерно пшеницы соответствовало третьему классу качества во все годы исследований. По пласту козлятника восточного зерно соответствовало третьему классу качества лишь в варианте с внесением минеральных удобрений в дозе N60P60 - 24,2-24,7%. По пласту злаковых трав зерно пшеницы содержало менее 23% сырой клейковины, что позволило отнести его к четвертому классу качества.
В 2007 году качество клейковины находилось в пределах 95-117 ед. В вариантах без внесения минеральных удобрений по пласту смесей и козлятника восточного качество клейковины было 95-100 ед. и соответствовало II группе качества. По пласту злаковых предшественников в контрольном варианте качество клейковины соответствовало III группе качества (106-108 ед.). Внесение минеральных удобрений привело к ухудшению качества клейковины: данный показатель увеличился в зависимости от предшественника на 8,3-14,6%.
В 2008 году тенденции формирования качества клейковины сохранились: второй группе качества соответствовало зерно пшеницы по пласту травосмесей и козлятника восточного без применения удобрений, по остальным вариантам - третьей группе качества (неудовлетворительно слабая).
Нами установлена тесная взаимосвязь между содержанием массовой доли сырой клейковины и содержанием белка (r = 0.91), которая описывается следующим уравнением: У = 4,46 + 0,32х, где У - массовая доля белка (в интервале 10,08-12,95%), х - массовая доля сырой клейковины (в интервале 17,5-27,0%).
Минеральные удобрения способствовали росту белковости зерна озимой пшеницы. Так, внесение азота в дозе 60 кг д.в./га привело к увеличению содержания белка в среднем на 2,6%, а азота и фосфора - на 6,7%.
Предшественники оказали значительное влияние на содержание массовой доли белка в зерне. Так, в среднем за два года исследований данный показатель был наибольшим при возделывании озимой пшеницы по пласту травосмеси козлятник + кострец - 12,55%. Далее следует пласт травосмеси козлятник + ежаЦ 12,36% и козлятника восточного с массовой долей белка 12,33%. Наименьшее содержание белка отмечено в вариантах по пласту злаковых трав - 10,62-10,71%.
Посев озимой пшеницы по пласту травосмесей и монопосева козлятника восточного способствовал формированию массовой доли белка в зерне больше 12%, как на фоне внесения минеральных удобрений, так и в контрольных вариантах, что позволяет отнести его согласно ГОСТ Р 52554-2006 к третьему классу качества. По злаковым предшественникам массовая доля белка была в пределах от 10,08 до 11,75% и соответствовала четвертому классу.
Выравненность, или однородность зерна по размеру, является важным показателем качества. Чем однороднее зерно по размеру, или чем более оно выравненное, тем меньше бывает потерь при переработке и тем лучше качество вырабатываемых продуктов. Это относится к переработке зерна в муку и особенно в крупу.
В среднем за два года наибольший показатель выравненности зерна озимой пшеницы получен по пласту козлятника восточного - 85,5%. Пласт травосмесей способствовал формированию несколько меньшей выравненности зерна - 81,7-84,3%.
Наименьшей выравненностью характеризовалось зерно по пласту ежи сборной - 78,5%.
По выходу муки отмеченные выше закономерности полностью сохраняются.
Так, в среднем за два года наибольший выход муки 79,1% получен по пласту козлятника восточного, что на 3,1% больше, чем по пласту травосмеси козлятник + ежа и на 4.4% - по пласту травосмеси козлятник + кострец. По пласту злаковых трав отмечены наименьшие показатели выхода муки - 74,2-75,5%.
Применение минеральных удобрений также повлияло на величину выравненности и выхода муки. В среднем за два года исследований наибольшая выравненность зерна получена в варианте без внесения удобрений - 83,9%. Внесение азотных удобрений в дозе 60 кг д.в./га привело к снижению данного показателя на 2,2%, а в дозе N60P60 - 4,6%. Данный факт, по-видимому, связан с увеличением количества более мелкого зерна из боковых побегов.
Проведенный регрессионный анализ показал, что выравненность (У) имеет среднюю взаимосвязь с такими показателями, как продуктивная кустистость (х) и число зерен в колосе (х1) и описывается следующими уравнениями: У = 65,5 + 8,68х, r = 0,64; У = 66,8 + 0,70 х1, r = 0,51; выравненность зерна в интервале 76,5-91,1%, продуктивная кустистость - 1,43-2,19 и количество зерен в колосе - 17,19-25,43 шт.
Наибольший выход муки в среднем за 2 года получен при выращивании озимой пшеницы по пласту козлятника восточного при внесении минеральных удобрений в дозе N60P60 - 82,5%. По пласту многолетних травосмесей данный показатель на фоне азотно-фосфорного питания составил 76,5%, что на 7,8% ниже, чем по пласту козлятника восточного.
Регрессионный анализ показал, что качество клейковины зависит от выравненности зерна и описывается следующим уравнением: У = 187 - 0,96х, где У - качество клейковины (в диапазоне 95-118 ед.), х - выравненность зерна (в диапазоне 76,591,1%), коэффициент корреляции составляет Ц0,59, что указывает на среднюю обратную связь между переменными.
Однако выход муки в абсолютном отношении был наибольшим без применения удобрений по пласту травосмеси козлятник + кострец и козлятник + ежа 3,42 и 3,41 т/га соответственно, что на 6,9-12,5% больше, чем при внесении минеральных удобрений в дозе N60P60.
Нами установлена взаимосвязь между выходом муки и выравненностью зерна (r = 0,53). Уравнение регрессии имеет следующий вид: У = -5,30 + 0,096х, где У - выход муки (в интервале 1,89-3,42 т/га), х - выравненность зерна (в диапазоне 76,5-91,1%).
Важным показателем, имеющим большое значение в хлебопечении, является кислотность муки. Она характеризует сорт и свежесть муки, влияет на вкус и запах хлеба.
Нашими исследованиями установлено, что общая кислотность муки изменялась в зависимости от предшественника не существенно 1,3-1,4Т. Следует отметить, что применение минерального питания способствовало некоторому росту данного показателя.
Наибольшее влияние на общую кислотность муки оказало внесение азотных удобрений в дозе 60 кг д.в./га - 1,5Т, что на 18,8% больше, чем в контрольном варианте. Применение удобрений в дозе N60P60 также способствовало росту данного показателя, который по сравнению с вариантом без внесения удобрений в среднем увеличился на 3,1%.
В среднем за два года исследований наибольшая натура зерна яровой пшеницы отмечена по обороту пласта смеси козлятник + кострец - 775 г/л, что лишь на 0,3% больше, чем по обороту пласта козлятник + ежа. По обороту пласта злаковых трав данный показатель был наименьшим и составил 765 г/л.
Стекловидность зерна также определялась предшественником. В среднем за два года наибольшей стекловидностью характеризовалось зерно яровой пшеницы по обороту пласта многолетних травосмесей - 61-62%, далее следует козлятник восточный - 54%, затем кострец безостый - 42,3% и замыкает этот ряд ежа сборная - 42%.
Последействие минеральных удобрений не оказало существенного влияния на натуру зерна яровой пшеницы. В среднем за два года исследований наибольшая натура зерна отмечена в вариантах без использования минеральных удобрений. Так, данный показатель оказался максимальным по обороту пласта смеси козлятник + кострец 776 г/л и козлятник + ежа - 774 г/л. Следует отметить, что различия между вариантами по фактору фон минерального питания нивелируются.
Наиболее стекловидное зерно яровой пшеницы получена по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без минерального питания - 64%.
Таким образом, в среднем за два года исследований по величине стекловидности и натуры зерна второму классу качества соответствует зерно, выращенное по обороту пласта многолетних травосмесей (стекловидность > 60%, натура > 750 г/л).
По обороту пласта злаковых трав и козлятника восточного зерно соответствовало третьему классу качества, так как стекловидность его находилась в пределах 41-56%).
По массовой доле сырой клейковины зерно яровой пшеницы, возделываемой по обороту пласта травосмесей козлятник + кострец и козлятник + ежа относится ко второму классу качества - 30,4-31,5%, по остальным изучаемым предшественникам - к третьему классу (23,1-27,9%).
В 2008-2009 гг. качество клейковины соответствовало II группе (удовлетворительно слабая) при возделывании яровой пшеницы по обороту пласта травосмесей и монопосева козлятника восточного - 80-90 ед., по злаковым травам - к III группе.
Наибольшее число падения получено в варианте с внесением удобрений в дозе N60P60 по обороту пласта смеси козлятник + кострец - 213 с, что на 4,9% больше чем по обороту пласта травосмеси козлятник + ежа и на 15,1% - по обороту пласта козлятника восточного.
При значении числа падения более 200 с зерно может быть отнесено к сильной пшенице, а при показателе 151-200 с - к ценной. В связи с этим зерно яровой пшеницы, выращенное по обороту пласта травосмесей, соответствует параметрам сильной пшеницы, а по остальным изучаемым предшественникам - ценной.
Массовая доля белка в зерне яровой пшеницы в среднем находилась в пределах от 12,1 до 13,7%. Наименьшее содержание белка в зерне получено в варианте по обороту пласта ежи сборной без применения удобрений - 12,1%, а максимальное по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без использования удобрений - 13,7%.
Согласно ГОСТ Р 52554-2006 по массовой доле белка зерно, полученное по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец соответствует второму классу качества (> 13,5%), а по остальным изучаемым предшественникам - третьему классу.
Предшественники оказали значительное влияние на растяжимость и упругость теста.
В 2007 г. наибольшая растяжимость 67 мм получена по обороту пласта смеси козлятник + кострец, что лишь на 3,1% больше, чем по пласту смеси козлятник + ежа. Наименьшие значения растяжимости отмечены по пласту злаковых трав - 38 мм. Наибольшие показатели упругости отмечены по пласту травосмесей и козлятника восточного - 71-73 мм.
Наибольшая удельная работа деформации теста сформировалась по пласту травосмеси козлятник + кострец - 208 е.а., затем следует смесь козлятник + ежа - 206 е.а.
и козлятник восточный - 202 е.а. По злаковым травам получена наименьшая удельная работа деформации - 144-145 е.а.
Изучение реологических свойств теста в 2007 г. показало, что по отношению упругости к растяжимости тесто из зерна пшеницы, выращенной по пласту козлятниково-злаковых травосмесей и монопосева козлятника восточного можно отнести к среднему по качеству, P/L составляет 0,8-1,0. Наибольшим данный показатель оказался по пласту травосмеси козлятник + кострец при внесении минеральных удобрений.
Минеральные удобрения в дозе N60 по таким предшественникам как: козлятник + кострец и козлятник + ежа способствовало снижению величины удельной работы деформации в среднем на 14,3-15,8%, а в дозе N60P60 - на 5,3-6,6%. По злаковым травам, напротив, внесение минеральный удобрений способствовало росту значения удельной работы деформации на 7,7-14,7%.
В 2008 г. реологические свойства теста формировались на основании тех же закономерностей, что и в 2007 г. Наибольшая удельная работа деформации теста получена при возделывании озимой пшеницы по пласту травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений - 220 е.а.
Таким образом, в среднем за два года исследований озимая пшеница, возделываемая по пласту травосмесей и козлятника восточного по величине удельной работы деформации может быть отнесена к ценной по качеству (>200 е.а.).
Предшественники по-разному влияли на объем хлеба. Так, в среднем за 2 года наибольший объем хлеба получен по пласту травосмесей козлятник + кострец и козлятник + ежа - 325 см3. Пласт козлятника восточного способствовал формированию несколько меньшего объема хлеба - 308 см3, что на 5,4% меньше чем по пласту травосмесей. Злаковые травы как предшественники сформировали хлеб наименьшего объема - 233-235 см3.
Изучение объема подового хлеба показало, что в среднем за два года исследований наибольший показатель объема отмечен при возделывании озимой пшеницы по пласту травосмесей и козлятника восточного без применения удобрений - 325-3см3. Внесение минеральных удобрений способствовало некоторому снижению объема хлеба в среднем на 7,7-16,7%.
Наибольшая формоустойчивость отмечена в варианте по пласту травосмеси козлятник + кострец без удобрений - 0,49, что на 8,9% больше, чем по пласту травосмеси козлятник + ежа и на 22,5% больше, чем по пласту козлятника восточного.
Качество хлеба - это совокупность характеристик, которые обусловливают потребительские свойства продукции. Органолептические показатели качества хлеба определяются показателями вкуса, цвета, запаха и консистенции.
Органолептическая оценка качества формового хлеба из пшеничной муки показала, что отличный по качеству хлеб (сумма баллов более 25) получен из зерна озимой пшеницы, выращенной по пласту многолетних бобово-злаковых смесей - 25,827,7 баллов. Несколько меньшим количеством баллов характеризовался хлеб, полученный из зерна по пласту козлятника восточного - 22,3-24,3 и на последнем месте находится хлеб с вариантов, где в качестве предшественников использовались злаковые травы 19,7-22,2 баллов.
Применение минеральных удобрений способствовало улучшению общей органолептической оценке формового хлеба. Так, по пласту травосмеси козлятник + кострец общее количество баллов возросло в среднем на 0,8-8,6% в зависимости от дозы, по пласту козлятник + ежа - на 3,8% (N60P60), козлятника восточного - на 9,0% (N60P60), костреца безостого - на 10,0-11,0% и пласту ежи сборной - 10,2-11,7%. При органолептической оценке подового хлеба основные закономерности в формировании общего балла сохранились.
Наибольшую суммарную оценку получил хлеб, полученный из зерна, выращенного по пласту травосмеси козлятник + кострец с использование минерального питания в дозе N60P60 - 28,7 балла.
Таким образом, лучшие хлебопекарные достоинства зерна озимой пшеницы, которые соответствуют требованиям для ценных пшениц, получены при возделывании по пласту травосмеси козлятник + кострец без внесения минеральных удобрений.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПШЕНИЦЫ Анализ энергетической эффективности показал, что лучшим предшественником является пласт и оборот пласта травосмеси козлятник + кострец без применения минеральных удобрений: коэффициент энергетической эффективности составил 2,91, чистый энергетический доход - 108,15 ГДж/га. Наименее энергетически эффективными в качестве предшественников оказались злаковые травы.
Изучение эффективность звена севооборота показала, что в среднем по двум распашкам наибольший суммарный сбор зерновых единиц получен по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений - 15,87 т/га.
Подобный эффект отмечен по пласту травосмеси козлятник + ежа (14,51 т/га) и козлятник восточный (14,15 т/га). По злаковым травам наибольший выход зерновых единиц получен при внесении минеральных удобрений в дозе N60P60 - 9,79 и 11,04 т/га, что в среднем 1,5 раза больше, чем без использования удобрений.
Анализ экономической эффективности возделывания пшеницы показал, что наиболее рентабельным является возделывание по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без удобрений с уровнем рентабельности 150,9%. Использование минерального питания в дозах оказалась N60P60 и N60 оказалось экономически менее выгодным, так как в этом случае уровень рентабельности агроценоза снижался.
ВЫВОДЫ 1. Наибольшее количество сухих корней в слое почвы 0-50 см сформировала травосмесь козлятника восточного с кострецом безостым - 18,83 т/га. Максимальное количество корней под изучаемыми многолетними травами накапливается в слое 0-10 см. С дальнейшим увеличением глубины количество корневых остатков снижается. Наибольшая площадь корневой системы в слое почвы 0-50 см отмечена у злаковых трав - 8,00-8,33 м2, что в 5,3-5,5 раза больше козлятника восточного и в 1,5-1,9 раза - чем в смешанных посевах. Травосмеси занимают промежуточное положение со значениями - 4,5-5,3 м2.
2. Лучшие агрофизические свойства чернозема выщелоченного сформировались при использовании в качестве предшественника бобово-злаковых травосмесей, и в частности ценоза козлятник + кострец: содержание в пахотном слое почвы агрегатов размером 0,25-10 мм - 87,79%, водопрочных агрегатов - 74,20%.
3. Предшественники не оказали значительного влияния на полевую всхожесть, которая составила в среднем за 3 года 73,5-73,9%. Наибольшая полевая всхожесть и процент перезимовавших растений озимой пшеницы отмечен по пласту травосмесей козлятник + кострец и козлятник + ежа - 73,8-73,9% и 78,7-78,8% соответственно.
Наибольшая полевая всхожесть растений яровой пшеницы была по обороту пласта козлятниково-злаковых травосмесей 79,5-79,7%, наименьшая - по обороту пласта злаковых трав - 79,0-79,4%.
4. Лучшие параметры фотосинтетической деятельности озимой и яровой пшеницы складываются по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец с применением минеральных удобрений в дозе N60P60: площадь листьев - 28,9 и 22,1 тыс.
м2/га, ФП - 1,28 и 1,07 млн. м2 дн./га и ЧПФ - 6,03 и 5,10 г/(м2 сутки) соответственно.
5. Увеличение урожайности озимой пшеницы по пласту травосмеси козлятник + кострец было обусловлено возрастанием урожаеобразующих факторов - продуктивной кустистости, количества зерен в одном колосе, массы 1000 зерен. В среднем за три года исследований наибольшая продуктивная кустистость получена без применения минерального питания 2,15, что на 5,9-12,3% выше, чем с минеральными удобрениями, наибольшее количество зерен в колосе - при внесении удобрений в дозе N60 - 24,83 шт., наибольшая масса 1000 зерен - без использования удобрений 40,4 г.
учшие урожаеобразующие факторы яровой пшеницы сформировались по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений: продуктивная кустистость 1,13, длина колоса 7,35 см, число зерен в колосе 28,8 шт., масса зерна с колоса 1,09 г, масса 1000 зерен 37,8 г.
6. Наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы получена при использовании в качестве предшественника смеси козлятник + кострец без применения удобрений - 4,т/га, что достоверно выше по фактору А (предшественник) в 2008 и 2009 году и фактору В (фон минерального питания) во все годы исследований. Максимальное действие на урожайность оказал фактор А (предшественник) - 69,8%, далее следует фактор В (фон минерального питания) - 15,6%. Наибольший сбор зерна яровой пшеницы получен по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без удобрений - 3,68 т/га. Эффект последействия внесения минеральных удобрений был наиболее значимым по злаковым травам и составил в среднем 7,2-55,8%.
7. По физическим свойствам, а именно натуре и стекловидности зерно озимой и яровой пшеницы по пласту многолетних травосмесей с применением минеральных удобрений соответствует второму классу качества, а по пласту злаковых трав и козлятнику восточному без использования удобрений - третьему классу качества во все годы исследований.
8. Формирование технологических свойств зерна пшеницы имело следующие особенности. Массовая доля сырой клейковины на вариантах по пласту смесей соответствовала третьему классу качества во все годы исследований. В вариантах без внесения минеральных удобрений по пласту смесей и козлятника восточного качество клейковины было 95-100 ед. и соответствовало II группе, по пласту злаковых предшественников - III группе качества (106-108 ед.).
По массовой доле сырой клейковины зерно яровой пшеницы по обороту пласта смесей козлятник + кострец и козлятник + ежа относится ко второму классу качества - 30,4-31,5%, по остальным изучаемым предшественникам - к третьему классу (23,127,9%). Качество клейковины яровой пшеницы при возделывании по обороту пласта травосмесей и козлятника восточного соответствовало II группе - 80-90 ед.
По показателю число падения требованиям сильной соответствовало зерно озимой пшеницы по обороту пласта многолетних травосмесей и козлятника восточного, а также по кострецу безостому на фоне внесения минеральных удобрений. Зерно яровой пшеницы, выращенное по обороту пласта травосмесей, соответствует параметрам сильной пшеницы, а по остальным изучаемым предшественникам - ценной.
Посев озимой пшеницы по пласту травосмесей и козлятника восточного способствовал формированию массовой доли белка в зерне больше 12%, что позволяет отнести его к третьему классу качества; по обороту пласта травосмеси козлятник + кострец зерно яровой пшеницы соответствует второму классу качества, а по остальным изучаемым предшественникам - третьему классу.
Наибольший показатель удельной работы деформации 216 и 220 е.а. получен по пласту травосмеси козлятник + кострец без применения удобрений, а зерно пшеницы следует характеризовать как ценное.
9. Изучение хлебопекарных свойств показало, что наибольший показатель объема подового хлеба отмечен при возделывании озимой пшеницы по пласту травосмесей и козлятника восточного без применения удобрений 325-350 см3. Наибольшая формоустойчивость отмечена в варианте по пласту травосмеси козлятник + кострец без удобрений - 0,49. Органолептическая оценка качества формового и подового хлеба показала, что отличный по качеству хлеб получен из зерна озимой пшеницы по пласту многолетних бобово-злаковых травосмесей на фоне внесения N60P60 - 27,7 и 28,7 баллов соответственно.
10. Анализ энергетической эффективности показал, что лучшим предшественником является пласт и оборот пласта травосмеси козлятник + кострец без применения минерального питания: коэффициент энергетической эффективности составил 2,91, чистый энергетический составил 108,15 ГДж/га. Наиболее экономически выгодным является возделывание по пласту и обороту пласта травосмеси козлятник + кострец без удобрений с уровнем рентабельности 150,9%.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ Применительно к почвенно-климатическим условиям Среднего Поводлжья для обеспечения формирования высокопродуционных агрофитоценозов озимой и яровой пшеницы 4,45 и 3,68 т/га зерна не ниже 3 и 2 класса качества соответственно с объемным выходом хлеба из 100 г муки 325-350 см3 в качестве предшественников следует использовать пласт и оборот пласта травосмеси козлятник + кострец до 10-го года жизни.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
а) в рецензированных изданиях рекомендованных ВАК РФ:
1. Варламов, В.А. Влияние многолетних трав и их смесей на продуктивность и качество озимой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья /В.А.
Варламов, В.И. Вазеров //Нива Поволжья. - 2009. - №3. - С. 11-15.
б) в иных изданиях:
1. Вазеров, В.И. Вертикальное расположение биомассы в ценозах многолетних трав / В.И. Вазеров // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник материалов научно практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С 19-20.
2. Вазеров, В.И. Формирование агроценоза озимой пшеницы в зависимости от предшественника и доз минерального питания / В.И. Вазеров, В.А. Варламов // Образование, наука, практика: инновационный аспект: Сб. материалов международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С 424-425.
Подписано к печати 25.04.2012 г. Формат 60х84 1/16.
Объем 1 п. л. Тираж 100. Заказ № 1Отпечатано с готового оригинал-макета В Пензенской мини-типографии, свид. № 55440000, г. Пенза, ул. Московская,
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям