Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Влияние предшественников, обработки почвы и удобрений на урожайность и биохимические показатели качества зерна озимой и яровой пшеницы в лесостепи Заволжья

Влияние предшественников, обработки почвы и удобрений на урожайность и биохимические показатели качества зерна озимой и яровой пшеницы в лесостепи Заволжья

Определение изменений урожайности озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественников, минеральных удобрений и основной обработки почвы. Исследование обеспеченности посевов озимой и яровой пшеницы нитратным азотом в разных звеньях севооборота.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.05.2018
Размер файла 54,9 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата наук

Влияние предшественников, обработки почвы и удобрений на урожайность и биохимические показатели качества зерна озимой и яровой пшеницы в лесостепи Заволжья

06.01.01 - общее земледелие

Салтыкова Ольга Леонидовна

Кинель - 2008

Работа выполнена на кафедре земледелия и в научно-исследовательской лаборатории биохимии при кафедре химии и биохимии в ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: Доктор биологических наук, профессор Бакаева Наталья Павловна

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рабочев Геннадий Иванович, ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Вандышев Иван Александрович, ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Ведущая организация: ГНУ Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «24» июля 2008 года в «1000» часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Адрес: 446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА», диссертационный совет. Факс: 8-84663-46131

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия

Автореферат разослан и размещен на сайте«20» июня 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор В.Г. Каплин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Особое место в зерновом балансе Самарской области отводится ценнейшей продовольственной культуре - пшенице, высококачественное зерно которой находит самое широкое применение. Ценность ее состоит в том, что зерно отличается высоким содержанием белка и углеводов.

Основными приемами, позволяющими повысить урожайность и качество зерна пшеницы, являются размещение ее посевов по лучшим предшественникам, применение удобрений и рациональной обработки почвы и др.

В последнее время в условиях непомерно растущего диспаритета цен на основные средства производства (техника, удобрения, ГСМ, средства защиты) и продукцию растениеводства, а также необходимостью сохранения природы, главным путем выживания сельхозтовара производителей является освоение низкозатратных технологий в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (Кирюшин В.И., 1993, 1996; Казаков Г.И., Немцев Н.С., Якунин А.И., 2006).

Влияние отдельных элементов низкозатратных технологий на урожай и качество зерна изучено не достаточно. Особенно важно выявить изменение содержания белка, его фракционного состава, крахмала, активности протео- и амилолитических ферментов. Это явилось основанием для проведения исследований о влиянии разных предшественников, обработки почвы и удобрений на урожайность и биохимические показатели качества зерна озимой и яровой пшеницы.

Цель исследований. Выявление эффективных предшественников, систем основной обработки почвы и удобрений, повышающих урожайность, и биохимические показатели качества зерна озимой и яровой пшеницы в лесостепи Заволжья.

Задачи исследований.

1. Выявить изменения урожайности озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественников, удобрений и основной обработки почвы.

2. Определить содержание белка и его фракционный состав, а также суммарную активность протеаз в зерне озимой и яровой пшеницы в зависимости от вида пара, основной обработки почвы и удобрений.

3. Определить содержание крахмала и активность амилолитических ферментов в зерне озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественников, удобрений и основной обработки почвы.

4. Изучить обеспеченность посевов озимой и яровой пшеницы нитратным азотом в разных звеньях севооборота в зависимости от основной обработки почвы и удобрений.

5. Дать экономическую, эколого-экономическую и энергетическую оценку возделывания озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений.

Научная новизна исследований. Применительно к условиям лесостепи Заволжья проведены комплексные исследования по изучению влияния разных предшественников, систем обработки почвы и удобрений на содержание белка и его фракционный состав, крахмал, активность амилолитических и протеолитических ферментов в зерне озимой и яровой пшеницы. Дана экономическая, эколого-экономическая и энергетическая оценка возделывания озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений. Впервые рассчитана эффективность затрат энергии на формирование белка в зерне озимой и яровой пшеницы. Основные положения, выносимые на защиту.

1. Размещение озимой пшеницы по чистому пару, при его вспашке на 25-27 см, и рыхление на 10-12 см, а также внесение удобрений обеспечивают наибольшее содержание общего белка и его высокомолекулярных фракций, повышение активности амилолитических ферментов зерна по сравнению с сидеральным и занятым парами и «нулевой» обработкой почвы.

2. Размещение яровой пшеницы в звене севооборота с чистым паром, при вспашке под нее на 20-22 см и внесение удобрений способствуют увеличению содержания белка в зерне, улучшению его фракционного состава, повышению активности амилолитических ферментов по сравнению с звеном сидерального пара, безотвальным рыхлением и «нулевой» обработкой почвы.

3. Чистый пар и вспашка под него на 25-27 см и рыхление почвы на 10-12 см с внесением удобрений способствуют снижению содержания крахмала (как следствие повышения содержания белка), активности протеолитических ферментов зерна озимой пшеницы и последующей за ней яровой пшеницы по сравнению с сидеральным и занятым парами и «нулевой» обработкой почвы.

4. Возделывание озимой и яровой пшеницы в звене с чистым паром без осенней механической обработки почвы и применение удобрений являются экономически, эколого-экономически и энергетически более эффективными приемами по сравнению с традиционной технологией.

Практическая ценность работы. Выявлены изменения биохимических показателей: содержания белка, крахмала, активности амилолитических и протеолитических ферментов в зерне озимой и яровой пшеницы в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений. Это дает возможность выбрать наиболее рациональные приемы возделывания для получения качественного зерна при переходе на ресурсосберегающие технологии.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа «Молодые ученые в решении региональных проблем АПК» (Самара, 2004 г.); на II Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования» (Самара, 2005 г.); на III Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Самара, 2006 г.); на IV Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Самара, 2007 г.); на заседаниях кафедры химии и биохимии Самарской ГСХА (2004...2007 гг.).

По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях - 2.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, 5-ти глав, выводов. В работе содержится 20 таблиц, 11 рисунков и приложение. Библиографический список литературы включает 251 наименование, в том числе 8 на иностранном языке.

Условия проведения опытов. Работа проводилась в условиях лесостепи Заволжья в 2004-2007 гг. на опытном поле кафедры земледелия и НИЛ биохимии при кафедре химии и биохимии Самарской ГСХА.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были контрастными.

Вегетационный период 2003-2004 года характеризовался повышенным температурным режимом и обилием осадков - в 1,1-1,3 раза выше многолетней нормы. Погодные условия 2004-2005 сельскохозяйственного года характеризовались повышенным температурным режимом и недостатком осадков, меньше нормы в 6,4 раза. 2005-2006 сельскохозяйственные годы характеризовались несколько повышенным температурным режимом и обильными дождями. Погодные условия 2007 года с относительной влажностью воздуха на 30,3% выше среднемноголетней нормы, способствовали повышению урожая, но отрицательно влияли на биохимические качества зерна пшеницы. Почва опытного участка - чернозем типичный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый с реакцией среды (рH) близкой к нейтральной и средним содержанием гумуса. Методика исследований и схема полевого опыта. Объектом исследований служило зерно районированных сортов озимой пшеницы Малахит и яровой мягкой пшеницы Кинельская 59. В звеньях севооборотов 1. чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница; 2. пар занятый (горох) - озимая пшеница; 3. пар сидеральный (горох с овсом) - озимая пшеница - яровая пшеница применяли следующие системы основной обработки почвы:

1. Лущение на 6-8 см, вспашка на глубину 25-27 см под пары и на 20-22 см под яровую пшеницу.

2. Лущение на 6-8 см, рыхление на глубину 10-12 см под пары и под яровую пшеницу.

3. Без осенней механической обработки - «нулевая» обработка.

Весенне-летняя обработка чистого пара состояла из послойно-поверхностных обработок лаповым культиватором вначале на 10-12 см, а затем по мере отрастания сорняков на 8-10 и перед посевом озимой пшеницы на 6-8 см.

Весной под пар занятый горохом и пар сидеральный (горох с овсом) на вспашке и рыхлении проводили боронование, предпосевную культивацию на 6-8 см и посев сеялкой АУП-18, а на «нулевой» обработке - прямой посев сеялкой Primera DMC 601.

После уборки гороха на вариантах, где была осенняя вспашка, и рыхление, проводилось дискование и предпосевная культивация на глубину заделки семян, а в сидеральном пару проводилась заделка в почву сидеральной массы на глубину 8-10 см путем двукратной обработки дисковой бороной. По занятому и по сидеральному парам для посева применяли сеялку АУП-18. На варианте с «нулевой» обработкой почвы после уборки гороха проводили прямой посев сеялкой Primera DMC 601. Посевы обрабатывались гербицидами: озимой пшеницы в фазу выхода в трубку - Ластик в концентрации 0,45 л/га, яровой пшеницы в фазу кущения - Пума супер в концентрации 0,8 л/га.

На посевах озимой пшеницы изучали следующие дозы и сроки проведения азотных подкормок: 1. без применения удобрений (контроль); 2. прикорневая подкормка азотом (N30) весной в фазу кущения растений; 3. прикорневая подкормка азотом (N30) в фазу кущения + некорневая подкормка (N30) под налив зерна.

На посевах яровой пшеницы были варианты без применения удобрений (контроль) и применение удобрений до посева N60P60K60.

Площадь делянок - 1200 м2. Повторность опытов трехкратная.

Опыты сопровождались исследованиями в трехкратной повторности.

· Объемную массу почвы определяли с помощью режущих цилиндров (Кауричев И.С., 1970; 1980). Пробы почвы отбирались перед посевом и уборкой урожая на глубину 30 см через каждые 10 см.

· Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом, перед посевом и уборкой урожая в метровом слое через каждые 10 см.

· Пробы на содержание NO3 в почве отбирались в фазу кущения, налива зерна и перед уборкой на глубину 0-30 см через 10 см. Нитратный азот определялся колориметрическим методом с дисульфофеноловой кислотой.

· Учет урожая проводили путем сплошной уборки делянок комбайном. Урожай приводили к 14 %-ной влажности и базисным кондициям по содержанию сорной примеси.

· Отбор растений для проведения биохимических исследований проводился согласно методу отбора средних проб (А.И. Ермаков, 1987). Анализируемое зерно размалывалось на лабораторной мельнице марки «LM-3 100».

· Выделение отдельных белковых фракций зерна пшеницы проводилось по методу, описанному Х.Н. Починком (1976), который основан на неодинаковой растворимости белков в различных растворителях.

· Определение содержания белка проводили микроопределением по Биурету, колориметрическим методом, на приборе КФК-2 (Г.А. Кочетов, 1971).

· Определение крахмала проводили по реакции крахмального комплекса с йодом в кислой среде, колориметрическим методом по Х.Н. Починку (1976).

· Ферментативную активность протеаз определяли по методу Н.Н. Третьякова (1990).

· Определение активности амилолитических ферментов определяли с помощью метода, предложенного Б.П. Плешковым (1985).

· Математическая обработка урожайных данных проведена дисперсионным методом (Доспехов Б.А., 1985).

· Расчет экономической эффективности проводился по технологическим картам и нормативным затратам в ВЦ Самарской ГСХА.

· Эколого-экономическая и энергетическая оценка возделывания озимой и яровой пшеницы проводилась в соответствии с методикой по энергетической оценке севооборотов, технологий выращивания культур (Рабочев Г.И. и др., 2005).

пшеница урожайность предшественник удобрение

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние Вида паров, удобрений и основной обработки почвы на ее плодородие, урожайность и биохимические показатели качества зерна озимой пшеницы

Влажность почвы. Влажность почвы за годы исследований в период начала вегетации озимой пшеницы и перед ее уборкой была значительно выше в чистом пару по сравнению с занятым и сидеральным.

Способы основной обработки почвы и применение удобрений существенного влияния на влажность почвы не оказали.

В период начала вегетации озимой пшеницы, на всех вариантах опыта влажность была значительно выше, чем перед уборкой культуры и составила по чистому пару 28,0…33,5%, по занятому - 23,0…32,7 и по сидеральному - 27,3...28,3%. К сроку уборки озимой пшеницы влажность почвы снижалась по всем вариантам основной обработки почвы и была в пределах 14-18%.

Плотность сложения почвы. За годы исследований под посевами озимой пшеницы плотность сложения почвы в пахотном слое не зависела от обработки парового поля, а изменялась, прежде всего, в зависимости от увлажнения почвы. Однако в 2007 году перед уборкой на делянках с «нулевой» обработкой почвы чистого и сидерального пара отмечалось незначительное увеличение показателей плотности почвы оно составляло 1,18 и 1,14 г/см3 соответственно.

Таким образом, способы основной обработки паровых предшественников и внесение удобрений не оказали существенного влияния на ее плотность и не выходили за пределы оптимальных значений для озимой пшеницы.

Содержание нитратного азота в почве. За годы исследований наибольшее содержание нитратов в почве отмечалось по чистому пару по сравнению с занятым и сидеральным парами. На вариантах со вспашкой на 25-27 см и рыхлением почвы на 10-12 см изучаемый показатель был выше по сравнению с «нулевой» обработкой почвы, что обусловлено более рыхлым строением пахотного слоя и перемешиванием пожнивных и корневых остатков, а, следовательно, созданием условий для усиления минерализационных процессов. Снижение содержания нитратов при «нулевой» обработке почвы, вероятнее всего объясняется иммобилизацией азота при разложении соломы и других растительных остатков, ухудшением аэрации почвы. Подобное положение отмечается и другими авторами (Чуданов И.А., Васильев В.П., 1986; Казаков Г.И., 1997; Куликова А.Х., 1997 и др.).

Азотные подкормки в дозе 30 кг/га д.в. способствовали увеличению количества нитратов в почве в 1,5 раза по сравнению с вариантами без внесения удобрений.

Урожайность зерна озимой пшеницы. В среднем за годы исследований урожайность озимой пшеницы по чистому пару по сравнению с занятым и сидеральным парами была выше на 0,75 т/га и на 0,16 т/га, соответственно (табл. 1).

Таблица 1 Урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений, т/га

Варианты опыта

Годы исследований

Среднее

Предшественник (фактор А)

Обработка почвы (фактор В)

Удобрения (фактор С)

2004

2005

2006

2007

Чистый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

3,31

1,64

1,86

2,67

2,37

N30

3,55

1,96

2,08

2,61

2,55

N30+N30

3,52

2,10

2,14

-

2,59

Безотвальное рыхление на 10-12 см

Без удобр.

3,35

1,32

1,74

2,54

2,24

N30

3,56

1,54

2,01

2,62

2,43

N30+N30

3,64

1,74

2,11

-

2,50

«Нулевая» обработка

Без удобр.

3,50

1,78

2,12

2,49

2,47

N30

3,70

2,14

2,29

2,66

2,70

N30+N30

3,61

2,34

2,42

-

2,79

Занятый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

1,44

1,19

1,81

-

1,48

N30

1,59

1,43

2,12

-

1,71

N30+N30

1,64

1,59

2,34

-

1,86

Безотвальное рыхление на 10-12 см

Без удобр.

1,44

1,08

1,76

-

1,43

N30

1,56

1,34

1,95

-

1,62

N30+N30

1,64

1,46

2,08

-

1,73

«Нулевая» обработка

Без удобр.

1,98

1,45

2,09

-

1,84

N30

2,15

1,68

2,25

-

2,03

N30+N30

2,56

1,82

2,36

-

2,25

Сидеральный пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

-

1,36

2,60

3,00

2,32

N30

-

1,65

2,68

2,96

2,43

N30+N30

-

1,80

2,86

-

2,33

Безотвальное рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

1,20

2,53

2,87

2,20

N30

-

1,47

2,71

2,97

2,38

N30+N30

-

1,58

2,84

-

2,21

«Нулевая» обработка

Без удобр.

-

1,56

2,61

2,89

2,35

N30

-

1,87

2,80

2,96

2,54

N30+N30

-

2,03

2,88

-

2,46

НСР 05 общая

НСР 05 фактора А

НСР 05 фактора В

НСР 05 фактора С

0,45

0,15

0,18

0,26

0,15

0,05

0,05

0,05

0,26

0,09

0,09

0,09

0,27

0,11

0,13

0,11

Наибольший урожай зерна озимой пшеницы по чистому пару 2,70…2,79 т/га, по занятому пару - 2,03…2,25 т/га и по сидеральному - 2,54…2,60 т/га, получен на вариантах без проведения осенней механической обработки почвы при применении прикорневой азотной подкормки в дозе 30 кг/га д.в. и двукратной азотной подкормки по 30 кг/га д.в. По вспашке на 25-27 см на фоне внесения азотных подкормок по чистому пару урожайность зерна озимой пшеницы была меньше в среднем на 5,56…7,17%, при рыхлении на 10-12 см меньше на 10,0…10,39%, чем при «нулевой» обработке почвы. В звене севооборота с занятым паром по вспашке на 25-27 см и при рыхлении на 10-12 см урожайность зерна озимой пшеницы, по сравнению с «нулевой» обработкой почвы, была меньше на 15,76…17,33 и 20,19…23,11% и составляла соответственно 1,71…1,86 и 1,62…1,73 т/га. По сидеральному пару урожайность по вспашке была меньше на 3,20…5,28%, при рыхлении - на 5,60…10,16% в отличие от варианта без осенней механической обработки почвы.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Содержание белка. Исследования по накоплению общего белка в листьях озимой пшеницы были проведены в фазы кущения, выхода в трубку и колошения и составляли в среднем за годы исследований по всем вариантам опыта соответственно 1,76%, 3,96% и 5,62%.

Содержание белка в зерне озимой пшеницы в фазе молочной и восковой спелости при двукратном внесении азотных подкормок по вспашке и рыхлении почвы было выше на 9,0 и 15,4 %, чем при «нулевой» обработке.

В фазе полной спелости озимой пшеницы содержание белка в зерне в варианте по чистому пару было на 4,9 и 9,4% выше, чем по занятому и сидеральному парам (табл. 2). Наибольшее содержание белка по всем паровым предшественникам отмечалось в вариантах по вспашке на 25-27 см и рыхлении почвы на 10-12 см, и было на 2,0…5,6% выше, чем в варианте с «нулевой» обработкой. Двукратное внесение азотных подкормок увеличивало содержание белка в зерне пшеницы в среднем в варианте по чистому пару на 8,3%, по занятому - на 11,2%, по сидеральному - на 5,8% по сравнению с вариантами без внесения удобрений.

Фракционный состав белка определяли в период роста и развития растений озимой пшеницы с фазы кущения до колошения, а затем по фазам спелости зерна.

В фазе кущения озимой пшеницы на долю фракции альбуминов в листьях приходилось в среднем 2,29%, глобулинов - 0,68%, проламинов - 0,72%, глютелинов - 0,26%, и к фазе колошения их содержание увеличивалось в 1,5…2,5 раза. В фазе молочной спелости зерна преобладающей фракцией являлась альбуминовая и была равна в среднем по всем предшественникам 2,7%. Двукратное применение азотных подкормок увеличивало содержание в зерне пшеницы фракций проламинов и глютелинов, наибольшее их содержание было в вариантах при вспашке и рыхлении почвы.

Таблица 2 Содержание белка в зерне озимой пшеницы в фазе полной спелости в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений, %

Обработка почвы

Удобрения

Годы исследований

Среднее

2004

2005

2006

2007

Чистый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

13,36

13,78

11,80

12,03

12,74

N30

13,75

13,90

12,68

14,26

13,65

N30+N30

14,20

14,59

12,96

-

13,92

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

12,84

13,51

11,84

12,26

12,61

N30

13,56

13,94

12,40

13,53

13,36

N30+N30

13,96

14,55

12,88

-

13,80

«Нулевая» обработка

Без удобр.

12,23

13,25

11,08

11,85

12,10

N30

12,96

13,72

12,08

13,24

13,00

N30+N30

13,23

14,01

12,12

-

13,12

Занятый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

12,96

13,04

9,52

-

11,84

N30

13,54

13,97

11,20

-

12,90

N30+N30

14,07

14,16

12,52

-

13,58

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

12,82

13,16

9,76

-

11,91

N30

13,25

13,46

11,12

-

12,61

N30+N30

13,51

13,98

11,92

-

13,14

«Нулевая» обработка

Без удобр.

12,05

12,85

9,12

-

11,34

N30

12,78

13,20

10,90

-

12,29

N30+N30

13,18

13,64

11,52

-

12,78

Сидеральный пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

-

13,36

9,68

12,32

11,79

N30

-

13,61

9,76

13,95

12,44

N30+N30

-

14,12

10,86

-

12,49

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

13,51

8,72

12,18

11,47

N30

-

13,75

9,20

12,73

11,89

N30+N30

-

14,22

10,14

-

12,18

«Нулевая» обработка

Без удобр.

-

13,13

8,44

12,00

11,19

N30

-

13,47

8,96

13,06

11,83

N30+N30

-

13,76

10,03

-

11,90

В фазе восковой спелости зерна фракция альбуминов по всем изучаемым вариантам опыта снижалась, а фракция проламинов увеличивалась и составляла по чистому и занятому парам 4,29 и 5,20%, соответственно и оставалась высокой до полной спелости зерна. Наибольшее количество клейковинных белков в зерне пшеницы в фазе восковой и полной спелости, отмечалось при вспашке на 25-27 см и рыхлении почвы на 10-12 см при дробном внесении азотных подкормок.

Содержание крахмала. В среднем за годы исследований содержание крахмала в зерне озимой пшеницы составляло по чистому пару 65,1%, по занятому - 66,2%, а по сидеральному пару было на 2,0% выше (табл. 3). По чистому, занятому и сидеральному парам содержание крахмала в зерне пшеницы было наибольшим при «нулевой» обработке почвы на 3,0…5,0% по сравнению с вариантами со вспашкой на 25-27 см и рыхлением почвы на 10-12 см.

Внесение азотных подкормок по 30 кг/га д.в. снижало содержание крахмала в зерне озимой пшеницы по чистому пару на 5,6…8,2%, занятому - 4,0…6,9%, по сидеральному - 7,1…10,2%.

Таблица 3 Содержание крахмала в зерне озимой пшеницы в зависимости от предшественника, основной обработки почвы и удобрений, %

Обработка почвы

Удобрения

Годы исследований

Среднее

2004

2005

2006

2007

Чистый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

65,01

64,93

66,73

69,27

66,49

N30

63,77

63,10

65,37

64,82

64,27

N30+N30

63,43

60,42

61,93

-

61,93

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

65,94

65,82

66,42

69,19

66,84

N30

64,90

63,00

65,98

64,59

64,62

N30+N30

63,75

60,16

60,17

-

61,36

«Нулевая» обработка

Без удобр.

66,52

66,90

69,38

74,25

69,26

N30

65,88

64,52

66,81

64,97

65,55

N30+N30

65,30

64,68

66,17

-

65,38

Занятый пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

66,92

66,86

67,25

-

67,01

N30

64,14

62,72

65,98

-

64,28

N30+N30

64,08

61,04

62,00

-

62,37

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

67,07

65,07

68,93

-

67,02

N30

65,27

64,59

64,71

-

64,86

N30+N30

64,59

62,73

63,90

-

63,74

«Нулевая» обработка

Без удобр.

68,03

67,73

70,62

-

68,79

N30

66,40

67,09

67,00

-

66,83

N30+N30

65,52

66,26

66,42

-

66,06

Сидеральный пар

Вспашка на 25-27 см

Без удобр.

-

65,18

68,73

70,89

68,27

N30

-

65,10

67,55

64,99

65,88

N30+N30

-

61,98

64,02

-

63,00

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

65,34

69,14

70,74

68,41

N30

-

62,76

64,80

65,23

64,26

N30+N30

-

60,04

62,88

-

61,46

«Нулевая» обработка

Без удобр.

-

66,15

72,95

75,03

71,38

N30

-

66,00

68,07

66,07

66,71

N30+N30

-

65,32

67,30

-

66,31

Протеолитическая активность ферментов. В варианте по чистому пару активность фермента протеазы в зерне пшеницы составляла 1,41…1,68 усл. ед., по занятому - 1,38…1,76 и сидеральному - 1,48…1,74 усл. ед. Максимальная величина активности протеаз в зерне пшеницы, как по чистому, так и по занятому и сидеральному парам была отмечена на варианте без осенней механической обработки почвы и была в 1,1 раза выше, чем по вспашке на 25-27 см и рыхлении почвы на 10-12 см., и в среднем по фактору «обработка почвы» составила 1,60 усл. ед.

При двукратном применении азотных подкормок в дозе 30 кг/га д.в. активность протеолитических ферментов составляла по чистому пару 1,34…1,53 усл. ед., по занятому - 1,38…1,57 и сидеральному - 1,48…1,60 усл. ед.

Амилолитическая активность ферментов. В среднем за годы исследований активность б-амилазы в зерне озимой пшеницы по всем изучаемым вариантам опыта изменялась в пределах 19,94...25,15 мг/г гидролизованного крахмала. В варианте по чистому пару она была на 2,2…4,8% выше, чем в вариантах по занятому и сидеральному парам и составила в среднем - 23,0 мг/г. Активность в-амилазы на вышеуказанных вариантах находилась в пределах 142,33...198,52 мг/г гидролизованного крахмала.

Суммарная активность амилолитических ферментов в зерне озимой пшеницы составляла по чистому пару 164,25…222,47, занятому - 163,31...209,86 и сидеральному - 165,40...210,51 мг/г. В среднем по фактору «предшественник» наиболее высокая активность изучаемого фермента в зерне пшеницы отмечена в варианте по чистому пару (185,10 мг/г) по сравнению с занятым и сидеральным. Она была при вспашке на 11,3 и 21,12 мг/г гидролизованного крахмала выше, чем при рыхлении почвы и «нулевой» обработке. В варианте по занятому и сидеральному парам максимальная величина суммарной активности амилолитических ферментов в зерне пшеницы также отмечена при вспашке и рыхлении почвы, что соответственно на 12,17 и 8,36 мг/г выше значений, чем при «нулевой» обработке почвы.

В среднем по фактору «удобрения» на фоне внесении азотных подкормок по 30 кг/га д.в. суммарная активность амилолитических ферментов в зерне озимой пшеницы была в 1,1…1,3 раза выше по сравнению с вариантами без внесения удобрений и составляла - 208,74 мг/г гидролизованного крахмала.

Влияние вида паров, удобрений и основной обработки почвы на ее плодородие, урожайность и биохимические показатели качества зерна яровой пшеницы

Влажность почвы. В посевах яровой пшеницы за годы исследований существенных различий во влажности метрового слоя почвы весной не наблюдалось в зависимости от систем ее основной обработки. Она была в пределах 28-29%. К сроку уборки яровой пшеницы влажность на всех вариантах значительно снижалась и также не различалась по вариантам основной обработки почвы под пшеницу и была в пределах 21,9…22,6%.

Плотность сложения пахотного слоя почвы. В среднем за годы исследований в звеньях севооборота с чистым и сидеральным парами рыхление почвы на 10-12 см и «нулевая» обработка способствовали незначительному увеличению ее плотности в слое 0-30 см (на 0,03-0,05 г/см3), по сравнению со вспашкой.

Перед уборкой яровой пшеницы различия в плотности почвы в разных звеньях севооборота и между вариантами основной обработки почвы изменялись не значительно.

Содержание нитратного азота в почве в фазе кущения яровой пшеницы в среднем за годы исследований составляло по чистому пару -30,9 мг/кг почвы и было на 6,7% выше по сравнению с сидеральным паром. Наибольшее накопление нитратов в почве наблюдалось при вспашке на 20-22 см и составляло в среднем 33,69 мг/кг почвы, оно было несколько ниже при ее рыхлении на 10-12 см - 30,69 мг/кг и «нулевой» обработке - 25,19 мг/кг почвы. Применение N60P60K60 способствовало увеличению нитратов в почве в 1,6 и 1,9 раза по сравнению с вариантами без внесения удобрений. При этом наибольшее содержание нитратного азота отмечалось также в звене с чистым паром при вспашке на 20-22 см - 50,1 мг/кг почвы и несколько меньше в звене с сидеральным паром - 46,6 мг/кг почвы.

В период налива зерна содержание нитратов в слое почвы 0-30 см снижалось в 2,1…2,8 раза вследствие нарастания биомассы и потребления азота растениями. Внесение удобрений поддерживало содержание нитратов в почве в звене севооборота с чистым паром на уровне 15,73…20,27 мг/кг почвы, а в звене с сидеральным - 14,87…19,40 мг/кг почвы, что соответствовало средней степени обеспеченности.

Урожайность зерна. В среднем за годы исследований урожайность зерна яровой мягкой пшеницы в звене севооборота с чистым паром изменялась в пределах 1,34…1,60 т/га, а в звене с сидеральным - 1,37…1,47 т/га (табл.4). Наибольшая урожайность на уровне - 1,60 т/га была после озимой пшеницы по чистому пару, размещаемой по вспашке под нее на 20-22 см и рыхлении на 10-12 см при внесении удобрений. Без осенней механической обработки почвы на фоне внесения N60P60K60 в звене севооборота с чистым паром урожайность зерна яровой пшеницы была меньше в среднем на 3%, чем при вспашке на 20-22 см и рыхлении почвы на 10-12 см.

Биохимические показатели качества зерна яровой пшеницы

Содержание белка в листьях яровой пшеницы в среднем за годы исследований составляло по всем вариантам опыта в фазе кущения 1,51...2,00%, в фазе выхода в трубку - 3,56…5,88%, в фазе колошения - 4,41...6,77%, а в зерне в фазе молочной спелости - 9,04...10,93%, и к фазе восковой спелости содержание белка в зерне увеличивалось в 1,4...1,5 раза. Наибольшее содержание отмечалось при внесении N60P60K60 по вспашке на 20-22 см и было на 0,61 и 0,75% выше, чем при рыхлении почвы на 10-12 см и «нулевой» обработке (табл. 5).

Таблица 4 Урожайность яровой пшеницы в зависимости от вида пара в звене севооборота, основной обработки почвы и удобрений, т/га

Вид пара в звене севооборота

Обработка почвы

Удобрения

Годы исследований

Среднее

2004

2005

2006

2007

Чистый

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

1,69

0,73

1,56

1,46

1,36

N60P60K60

1,88

1,06

1,60

1,82

1,60

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

1,68

0,72

1,32

1,64

1,34

N60P60K60

2,15

0,91

1,36

2,05

1,60

«Нулевая» обработка

Без удобр.

1,57

0,54

0,95

1,50

1,14

N60P60K60

2,10

0,81

1,51

1,79

1,55

Сидеральный

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

-

0,73

1,76

1,45

1,31

N60P60K60

-

0,85

1,95

1,60

1,47

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

0,72

1,80

1,54

1,35

N60P60K60

-

0,72

1,90

1,58

1,40

«Нулевая» обработка

Без удобр.

-

0,60

1,96

1,54

1,37

N60P60K60

-

0,83

2,01

1,52

1,45

НСР 05 общая

НСР 05 фактора А

НСР 05 фактора В

НСР 05 фактора С

0,27

0,11

0,13

0,11

0,13

0,05

0,06

0,05

0,10

0,04

0,05

0,04

0,10

0,04

0,05

0,04

-

-

-

-

Таблица 5 Содержания белка в зерне яровой пшеницы в фазе полной спелости в зависимости от вида пара в звене севооборота, основной обработки почвы и удобрений, %

Обработка почвы

Удобрения

Годы исследований

Среднее

2004

2005

2006

2007

В звене с чистым паром

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

12,03

13,91

11,93

12,04

12,48

N60P60K60

12,83

14,90

12,53

12,79

13,26

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

11,25

13,26

11,40

11,82

11,93

N60P60K60

12,05

13,91

12,10

12,57

12,66

«Нулевая» обработка

Без удобр.

11,10

13,10

11,28

11,68

11,79

N60P60K60

11,91

13,73

11,96

12,14

12,44

В звене с сидеральным паром

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

-

13,49

11,80

12,16

12,52

N60P60K60

-

14,09

12,03

12,63

12,92

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

12,87

11,16

11,34

11,79

N60P60K60

-

13,44

11,60

12,27

12,44

«Нулевая» обработка

Без удобр.

-

12,57

10,77

11,79

11,71

N60P60K60

-

13,29

11,37

12,21

12,29

В фазе полной спелости в звеньях севооборота с чистым и сидеральным парами содержание белка в зерне пшеницы в варианте вспашки на 20-22 см составило 12,87 и 12,72% и было на 4,5…4,8% выше по сравнению с вариантом рыхления почвы на 10-12 см, и на 5,5…6,2% выше, чем в варианте без осенней механической обработки. Внесение N60P60K60 увеличивало содержание белка в зерне яровой пшеницы на 3,0…5,9%.

Фракционный состав белка. За годы исследований в фазе кущения, выхода в трубку и колошения доля фракции альбуминов в листьях яровой мягкой пшеницы была выше по сравнению с фракциями глобулинов, проламинов и глютелинов. Внесение удобрений способствовало увеличению фракций белка в 1,1…1,7 раза по сравнению неудобренным вариантом.

В фазе молочной спелости отмечалось наибольшее накопление в зерне пшеницы фракции проламинов. Оно было выше на 2,4 и 3,7% при внесении N60P60K60 по вспашке, чем при рыхлении почвы и «нулевой» обработке. Содержание фракции глютелинов в зерне пшеницы в фазе молочной спелости по всем изучаемым звеньям севооборота, системы удобрений и способам обработки почвы и варьировало в пределах 1,60...2,55%.

К фазе полной спелости содержание фракции проламинов в зерне пшеницы увеличивалось в среднем по всем вариантам опыта в 1,4 раза. В звене севооборота с чистым паром количество проламинов в зерне составляло 5,47…6,02%, а в звене с сидеральным паром - 5,06...5,63%. Наиболее высокое содержание фракции проламинов отмечалось в звене севооборота с чистым паром на фоне внесения N60P60K60 при вспашке и составляло (6,02%), а содержание фракции глютелинов составило 4,47%. Доля фракции альбуминов в зерне яровой мягкой пшеницы снижалась в 1,3...1,7 раза. Содержание крахмала в зерне яровой пшеницы за годы исследований составляло в звене севооборота с чистым паром - 66,62%, а с сидеральным - 65,91% (табл. 6). В звене севооборота с чистым паром наибольшее содержание крахмала в зерне пшеницы отмечалось при «нулевой» обработке почвы - 67,89%, несколько ниже при рыхлении почвы - 66,76% и по вспашке - 63,65%. Применение N60P60K60 увеличивало содержание крахмала в зерне яровой пшеницы на 4,0…5,7% по сравнению с вариантами без внесения удобрений.

В звене севооборота с сидеральным паром содержание крахмала в зерне также было в варианте без осенней механической обработки почвы выше на 2,8…5,0% по сравнению со вспашкой и рыхлением почвы.

Протеолитическая активность ферментов в зерне яровой пшеницы в звене севооборота с чистым паром находилась в пределах 1,38…1,69 усл. ед., а в звене с сидеральным - 1,44...1,74 усл. ед.

В звене севооборота с чистым паром активность протеаз в зерне пшеницы при «нулевой» обработке почвы была на 14,5% выше, чем по вспашке и на 4,8%выше, чем при рыхлении. На вариантах с применением удобрений активность протеолитических ферментов в зерне пшеницы снижалась на 3,5…9,15% по сравнению с вариантами без внесения удобрений.

В звене севооборота с сидеральным паром активность протеолитических ферментов в зерне была наибольшей при «нулевой» обработке почвы - 1,70 усл. ед., несколько ниже при рыхлении почвы - 1,60 усл. ед. и по вспашке - 1,49 усл. ед. На фоне без внесения удобрений активность протеаз в зерне составляла 1,54…1,74 усл. ед. и была на 2,5…6,5% выше, чем на удобренном фоне.

Таблица 6 Содержание крахмала в зерне яровой пшеницы в зависимости от вида пара в звене севооборота, основной обработки почвы и удобрений, %

...

Обработка почвы

Удобрения

Годы исследований

Среднее

2004

2005

2006

2007

В звене с чистым паром

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

69,32

63,90

66,98

67,24

65,51

N60P60K60

63,51

60,70

61,90

61,03

61,79

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

70,30

65,82

67,97

68,32

68,10

N60P60K60

66,50

63,56

66,57

65,03

65,42

«Нулевая» обработка

Без удобр.

71,24

68,29

69,05

68,59

69,29

N60P60K60

68,33

64,20

67,81

65,62

66,49

В звене с сидеральным паром

Вспашка на 20-22 см

Без удобр.

-

65,83

67,68

66,98

66,83

N60P60K60

-

63,51

61,15

60,56

61,74

Рыхление на 10-12 см

Без удобр.

-

67,71

68,92

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены