, Россия
п.г.т. Усть-Кинельский, Самарская область, Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.29 Земледелие
Цель исследований – повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы при использо-вании органических удобрений и основной обработки почвы в условиях лесостепной зоны Среднего По-волжья. Исследования проводились в 2017-2020 гг. Объект исследований – растения и зерно озимой пшеницы сорта Светоч. В полевом опыте вносились органические удобрения при разных приемах ос-новной обработки почвы. Анализ структуры урожая показал, что использование органических удобре-ний обеспечило увеличение почти всех элементов структуры урожая зерна озимой пшеницы без суще-ственной разницы в зависимости от вида органических удобрений и основной обработки почвы. Опти-мальными показатели были при внесении навоза и сухого органического удобрения. По фактору А (ор-ганические удобрения) в среднем за 2017-2020 гг. урожайность озимой пшеницы составила: без удобре-ний – 2,95 т/га; с внесением 30 т/га навоза – 3,32 т/га; с внесением сухого органического удобрения – 3,35 т/га; с внесением жидкого органического удобрения – 3,36 т/га; с внесением биогумуса – 3,32 т/га. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы от действия органических удобрений – 0,37-0,41 т/га (12,5-13,9%). По фактору А (основная обработка почвы) урожайность культуры составила: вспашка на 20-22 см – 3,33 т/га; мелкая обработка на 10-12 см – 3,25 т/га; без осенней механической обработки – 3,19 т/га. Внесение органических удобрений повышало содержание протеина на 0,7-0,9% по сравнению с контролем без удобрений. При внесении органических удобрений клейковины было на 4,2-5,4% больше, чем в контроле без удобрений. Органические удобрения обеспечили повышение технологических и хле-бопекарных качеств зерна озимой пшеницы.
пшеница, зерно, структура, качество, удобрения
Органическое земледелие стало нормативно защищенной отраслью АПК РФ, так как 1 января 2020 г. вступил в силу Федеральный закон №280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [2].
Распространение наукоемких технологий органического земледелия зависит, прежде всего, от разработки и производства микробиологических и биологических препаратов, органических удобрений, средств биологической защиты растений, а также инновационных технических машин и устройств [1, 3, 6, 7].
Озимая пшеница принадлежит к числу ценных и высокоурожайных зерновых культур. Она очень требовательна к плодородию почв. В технологиях возделывания озимой пшеницы важное место занимает применение органических удобрений, которые играют значительную роль в воспроизводстве плодородия почв, обеспечении бездефицитного баланса гумуса и биогенных элементов наряду с соблюдением научно обоснованных севооборотов, снижением эрозионных потерь [4].
ООО «АгроПромСнаб» производит инновационные органические удобрения на основе отходов животноводства, остатков сельскохозяйственных культур в соответствии с ГОСТ Р 53117-2008 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия». Удобрения выпускаются в жидкой и твердой форме. Предназначены для применения в сельскохозяйственном производстве, садоводстве, лесном хозяйстве, на приусадебных участках. Основой новых органических удобрений являются птичий помет, отходы животноводства и очистки семян с добавлением гуминовых кислот, фульвокислот и микроэлементов с применением нанотехнологий. Основным компонентом для производства удобрения являются органические вещества, полученные путём переработки сырья прибором УАП (установка активации процесса) [5].
Биогумус или вермикомпост – органическое удобрение, продукт переработки навоза крупного рогатого скота дождевыми червями. Это экологически чистый продукт, в составе которого отсутствуют семена сорных растений. Данное удобрение повышает иммунитет и приживаемость растений; обеспечивает экологическую чистоту выращенных продуктов на его основе; не имеет неприятного запаха; превосходит навоз и торф по содержанию полезного гумуса в 5-7 раз. В связи с этим для пахотных земель Самарской области возникла необходимость разработки новых экологически чистых и эффективных технологий применения альтернативных инновационных видов органических удобрений, способствующих не только повышению плодородия, но и получению качественного высокого урожая культур без излишней нагрузки на экосистему [4].
Цель исследований – повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы при использовании органических удобрений и основной обработки почвы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья.
Задачи исследований – установить влияние органических удобрений и основной обработки почвы на элементы структуры урожая, урожайность, химический состав, технологические и хлебопекарные качества зерна озимой пшеницы.
Материалы и методы исследований. Экспериментальные исследования выполнены на опытном поле кафедры «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ
в 2017-2020 гг. Предшественник – черный пар. Почва участка – чернозём обыкновенный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый.
Объект исследований – растения и зерно озимой пшеницы сорта Светоч. Посев проведён в начале сентября, сеялка ДМС-601, повторность трёхкратная. Учетная площадь делянок 120 м2. Высевалось 5,0 млн всхожих семян на 1 га. Уборка проводилась прямым способом селекционным комбайном «TERRION-SR2010».
Инновационные органические удобрения (фактор А) в эквивалентной дозе по азоту 150 кг на 1 га вносились под основную обработку почвы по схеме: 1. Контроль, без удобрений; 2. Полуперепревший навоз, 30 т/га; 3. Сухое органическое удобрение; 4. Жидкое органическое удобрение; 5. Биогумус «Плодар».
Приемы основной обработки (фактор В): вспашка на 20-22 см; мелкая обработка тяжелой дисковой бороной на 10-12 см; вариант без осенней механической обработки.
Погодные условия в вегетационный период растений озимой пшеницы в годы исследований характеризует гидротермический коэффициент (ГТК): 2017 г. был достаточно влажным (ГТК – 1,09), наблюдали высокий урожай зерна; 2018 г. недостаточно влажный (ГТК – 0,49), 2019 г. недостаточно влажный (ГТК – 0,52), 2020 г. недостаточно влажный (ГТК – 0,56).
Результаты исследований. Анализ структуры урожая показал, что использование органических удобрений обеспечило увеличение почти всех элементов структуры урожая зерна озимой пшеницы без существенной разницы в зависимости от вида инновационных органических удобрений и основной обработки почвы. Оптимальными показатели были при внесении в почву 30 т/га полуперепревшего навоза и сухого органического удобрения (табл. 1).
Таблица 1
Элементы структуры урожая зерна и урожайность озимой пшеницы в зависимости
от внесения органических удобрений, среднее за 2017-2020 гг.
|
Вариант |
Количество растений, шт./м2 |
Количество колосьев, шт./м2 |
Высота растений, см |
Длина главного колоса, см |
Количество зерен в главном колосе, шт. |
Масса зерна с главного колоса, г |
Урожайность, т/га |
|
Вспашка на 20-22 см (контроль) |
|||||||
|
Без удобрений |
358 |
506 |
82 |
7,8 |
37,8 |
1,03 |
3,02 |
|
Навоз, 30 т/га |
359 |
531 |
94 |
8,1 |
39,8 |
1,12 |
3,44 |
|
Сухое органическое удобрение |
360 |
531 |
93 |
8,0 |
39,7 |
1,12 |
3,42 |
|
Жидкое органическое удобрение |
357 |
524 |
94 |
8,0 |
39,7 |
1,13 |
3,42 |
|
Биогумус |
354 |
529 |
94 |
8,0 |
39,8 |
1,11 |
3,36 |
|
Мелкая обработка на 10- |
|||||||
|
Без удобрений |
353 |
501 |
81 |
7,7 |
37,4 |
1,02 |
2,92 |
|
Навоз, 30 т/га |
356 |
527 |
93 |
8,0 |
39,6 |
1,11 |
3,33 |
|
Сухое органическое удобрение |
359 |
529 |
93 |
8,0 |
39,6 |
1,11 |
3,35 |
|
Жидкое органическое удобрение |
357 |
525 |
93 |
8,0 |
39,7 |
1,12 |
3,35 |
|
Биогумус |
354 |
529 |
93 |
7,9 |
39,5 |
1,10 |
3,31 |
|
Без механической обработки |
|||||||
|
Без удобрений |
352 |
499 |
80 |
7,7 |
37,5 |
1,02 |
2,91 |
|
Навоз, 30 т/га |
354 |
524 |
92 |
8,0 |
39,5 |
1,10 |
3,18 |
|
Сухое органическое удобрение |
357 |
527 |
92 |
8,0 |
39,6 |
1,10 |
3,27 |
|
Жидкое органическое удобрение |
355 |
526 |
93 |
8,0 |
39,7 |
1,12 |
3,31 |
|
Биогумус |
354 |
528 |
92 |
7,9 |
39,5 |
1,10 |
3,28 |
По фактору А (органические удобрения) в среднем за 2017-2020 гг. урожайность озимой пшеницы была следующей: без удобрений – 2,95 т/га; с внесением 30 т/га навоза – 3,32 т/га; с внесением сухого органического удобрения – 3,35 т/га; с внесением жидкого органического удобрения – 3,36 т/га; с внесением биогумуса – 3,32 т/га. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы от органических удобрений составила 0,37-0,41 т/га (12,5-13,9%).
По фактору В (основная обработка почвы) урожайность культуры была следующей: вспашка на 20-22 см – 3,33 т/га; мелкая обработка на 10-12 см – 3,25 т/га; без осенней механической обработки – 3,19 т/га. Использование приемов ресурсосберегающей обработки почвы снижало урожай зерна озимой пшеницы на 0,08-0,14 т/га (2,5-4,4 %), то есть без существенной разницы между вариантами.
В среднем за 2017-2020 гг. внесение органических удобрений повышало содержание протеина на 0,7-0,9% по сравнению с контролем без удобрений (табл. 2).
Жира и клетчатки больше накапливалось в зерне контрольного варианта, однако внесение органических удобрений уменьшало их долю в зерне. Доля золы в зерне озимой пшеницы в меньшей степени зависела от минерального питания и обработки почвы. Содержание безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) существенно не различалось в зависимости от вариантов с применением органических удобрений и обработки почвы.
Хлебопекарные свойства зерна пшеницы оцениваются обычно по показателям химического состава, главным образом, белкового и ферментативного комплексов, а также по количеству и качеству клейковины. Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы было 25,1-30,9% (табл. 3).
При внесении органических удобрений клейковины было на 4,2-5,4% больше, чем в контроле без удобрений. В зависимости от основной обработки почвы существенных различий не наблюдалось. Качество сырой клейковины оценивают по ее упругим свойствам на приборе ИДК-1. По всем изучаемым вариантам клейковина относилась ко второй группе качества и характеризовалась как удовлетворительно слабая. При внесении органических удобрений индекс деформации клейковины (ИДК) имел лучшие значения по сравнению с контролем.
Таблица 2
Химический состав зерна озимой пшеницы, в % на сухое вещество, среднее за 2017-2020 гг.
|
Вариант |
Протеин |
Жир |
Клетчатка |
Зола |
БЭВ |
|
Вспашка на 20-22 см (контроль) |
|||||
|
Без удобрений |
13,5 |
4,3 |
5,9 |
2,8 |
73,5 |
|
Навоз, 30 т/га |
14,2 |
4,1 |
5,8 |
2,5 |
73,4 |
|
Сухое органическое удобрение |
14,3 |
4,0 |
5,7 |
2,6 |
73,4 |
|
Жидкое органическое удобрение |
14,4 |
4,0 |
5,6 |
2,5 |
73,5 |
|
Биогумус |
14,3 |
4,1 |
5,7 |
2,3 |
73,6 |
|
Мелкая обработка на 10- |
|||||
|
Без удобрений |
13,4 |
4,2 |
6,0 |
2,8 |
73,6 |
|
Навоз, 30 т/га |
14,1 |
4,1 |
5,8 |
2,6 |
73,4 |
|
Сухое органическое удобрение |
14,2 |
4,0 |
5,8 |
2,6 |
73,4 |
|
Жидкое органическое удобрение |
14,2 |
4,0 |
5,7 |
2,6 |
73,5 |
|
Биогумус |
14,1 |
4,1 |
5,7 |
2,5 |
73,6 |
|
Без механической обработки |
|||||
|
Без удобрений |
13,3 |
4,2 |
6,1 |
2,8 |
73,6 |
|
Навоз, 30 т/га |
14,0 |
4,1 |
5,9 |
2,6 |
73,4 |
|
Сухое органическое удобрение |
14,1 |
4,0 |
5,9 |
2,6 |
73,4 |
|
Жидкое органическое удобрение |
14,1 |
4,0 |
5,8 |
2,6 |
73,5 |
|
Биогумус |
14,1 |
4,0 |
5,8 |
2,5 |
73,6 |
Таблица 3
Технологические и хлебопекарные качества зерна озимой пшеницы, среднее за 2017-2020 гг.
|
Вариант |
Содержание сырой клейковины, % |
ИДК |
Сила муки, е.а. |
ВО, % |
Объем хлеба, см3 |
Общая |
|
Вспашка на 20-22 см (контроль) |
||||||
|
Без удобрений |
25,9 |
92 |
237 |
64 |
607 |
3,7 |
|
Навоз, 30 т/га |
30,5 |
83 |
269 |
73 |
672 |
4,0 |
|
Сухое органическое удобрение |
30,3 |
81 |
271 |
75 |
675 |
4,1 |
|
Жидкое органическое удобрение |
30,9 |
80 |
272 |
74 |
678 |
4,0 |
|
Биогумус |
30,1 |
82 |
273 |
73 |
673 |
4,1 |
|
Мелкая обработка на 10- |
||||||
|
Без удобрений |
25,1 |
94 |
231 |
62 |
596 |
3,7 |
|
Навоз, 30 т/га |
30,3 |
84 |
268 |
72 |
668 |
4,1 |
|
Сухое органическое удобрение |
30,2 |
82 |
270 |
73 |
670 |
4,0 |
|
Жидкое органическое удобрение |
30,5 |
82 |
270 |
71 |
672 |
4,1 |
|
Биогумус |
30,0 |
83 |
272 |
70 |
674 |
4,1 |
|
Без механической обработки |
||||||
|
Без удобрений |
25,2 |
92 |
230 |
61 |
598 |
3,8 |
|
Навоз, 30 т/га |
30,4 |
83 |
269 |
73 |
664 |
4,2 |
|
Сухое органическое удобрение |
30,4 |
84 |
272 |
72 |
672 |
4,1 |
|
Жидкое органическое удобрение |
30,6 |
83 |
271 |
73 |
670 |
4,0 |
|
Биогумус |
30,3 |
84 |
270 |
71 |
675 |
4,2 |
Сила муки в подлинно сильной пшенице должна составлять не менее 280 единиц
альвеографа. Близкие значения к этому показателю в опыте получены при внесении органических удобрений – 268-273 е.а. На остальных вариантах сила муки в зависимости от основной обработки почвы практически не отличалась.
Единым обобщающим показателем при характеристике физических свойств теста с помощью фаринографа служит величина площади, занимаемой фаринограммой, которую определяют при помощи специального устройства – валориметра. На контроле без удобрений показатель
валориметрической оценки (ВО) составил 61-64%, что характеризует пшеницу как удовлетворительный улучшатель. При внесении органических удобрений показатель ВО повышался до 70-75%. Пшеница, полученная с этих вариантов, является средним улучшателем.
К показателям пробной выпечки относят объемный выход формового хлеба. При объемном выходе хлеба в 400-500 см3 из
Общая оценка хлеба, полученного из муки зерна озимой пшеницы, существенно не различалась в зависимости от основной обработки почвы, но возрастала, если мука получена из зерна пшеницы с вариантов с органическими удобрениями – от 3,7-3,8 баллов в контроле до 4,0-4,2 балла без существенной разницы в зависимости от вида органического удобрения.
Таким образом, наиболее эффективными факторами, влияющими на качество зерна, оказались органические удобрения. По комплексу технологических и хлебопекарных свойств полученное зерно относится к средней пшенице.
Заключение. За 2017-2020 гг. исследований выявлено, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья при возделывании озимой пшеницы на обыкновенных черноземах нужно вносить инновационные органические удобрения, которые обеспечивают прибавку урожая зерна озимой пшеницы 0,37-0,41 т/га (12,5-13,9%). Приемы ресурсосберегающей обработки почвы снижали урожай зерна озимой пшеницы на 0,08-0,14 т/га (2,5-4,4 %), то есть без существенной разницы между вариантами. Внесение органических удобрений повышало содержание протеина на 0,7-0,9% по сравнению с контролем без удобрений. При внесении органических удобрений клейковины было на 4,2-5,4% больше, чем в контроле без удобрений. Органические удобрения обеспечили повышение технологических и хлебопекарных качеств зерна озимой пшеницы.
1. Биологизация земледелия в Среднем Поволжье : монография / В. А. Корчагин, С. Н. Зудилин, О. И. Го-рянин [и др.]. – Кинель : РИЦ Самарской ГСХА, 2017. – 221 с.
2. Вступил в силу закон «Об органической продукции» [Электронный ресурс]. – Dairy News – новости мо-лочного рынка : [сайт]. – URL: https://www.dairynews.ru/. – URL: https://www.dairynews.ru/news/vstupil-v-silu-zakon-ob-organicheskoy-produktsii.html (дата обращения: 21.11.2020).
3. Горянин, О. И. Агротехнологические основы повышения эффективности возделывания полевых куль-тур на чернозёме обыкновенном Среднего Заволжья : дис. … д-ра с.-х. наук : 06.01.01 / Горянин Олег Ива-нович. – Саратов, 2016. – 477 с.
4. Зудилин, С. Н. Влияние инновационных органических удобрений на урожайность озимой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / С. Н. Зудилин, Н. В. Чухнина // Известия Самарской государственной сель-скохозяйственной академии. – 2021. – №2. – С.3-9.
5. Зудилин, С. Н. Эффективность инновационных органических удобрений при возделывании картофеля в лесостепи Среднего Поволжья / С. Н. Зудилин, И. А. Светлаков // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2018. – №2. – С. 20-24.
6. Оленин, О. А. Цифровой мониторинг показателей агроэкосистем на основе космических и беспилотных технологий / О. А. Оленин, С. Н. Зудилин, Ю. В. Осоргин // Пермский аграрный вестник. – 2019. – №3. – С. 53-62.
7. Органическое сельское хозяйство и биологизация земледелия в России [Электронный ресурс]. – Евразийская экономическая комиссия : [сайт]. – URL: https://eec.eaeunion.org/. – URL: http://www.eurasiancom-mission.org/ru/act/prom_i_agroprom/dep_agroprom/actions/Documents/%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5%20%D1%81%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5%20%D1%85%D0%BE%D0%B7%D1%8F%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE.pdf (дата обращения: 28.11.2020)
