, Россия
, Россия
аспирант
Россия
сотрудник
ВАК 06.01.05 Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
УДК 6 ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. МЕДИЦИНА. ТЕХНИКА. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
ГРНТИ 68.35 Растениеводство
Исследованы 4 сорта и 3 перспективных линии ярового ячменя селекции Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства по питательности зерна для идентификации наиболее перспективных. Работу проводили в 2015–2017 гг. в Предкамье (Республика Татарстан). Почва серая лесная, содержание гумуса 3,35…3,52 %, щелочно-гидролизуемого азота 85,0…94,0 мг/кг, подвижного фосфора и калия – 251…287 и 149…167 мг/кг соответственно (по Кирсанову). Предшественник – озимая рожь, повторность 4-х кратная, стандарт сорт Раушан. Линия к-295-12 в среднем за 3 года значительно превысила стандарт по содержанию сырого протеина на 27,77 г; переваримого протеина – на 20,0 г, переваримого протеина в одной кормовой единице – на 7,35 г. Количество сахаров варьировало от 30,67 до 47,0 г. Значительно превысили стандарт по величине этого показателя сорт Тевкеч (47,0 г) на 13,33 г и линия к-23-13 (46,67 г) на 13,0 г. Содержание жира в зерне стандарта формировалось на уровне 19,03 г, у сортов Камашевский, Эндан и линии к-23-23, к-561-13 и к-295-12 величина этого показателя был больше на 7,47; 5,77; 11,47; 9,84 и 5,67 г соответственно. Содержание обменной энергии в зерне варьировало от 14,42 МДж (сорт Раушан) до 14,72 МДж (линия к-295-12) без значимых различий между генотипами. В засушливом 2015 г. содержание сырого и переваримого протеина составило 148,0…165,0 и 110,74…118,8 г соответственно, в 2016 г. – 129,00…164,4 и 92,88…118,37 г соответственно. В благоприятном 2017 г., величины этих показателей были меньше, наибольшим снижением характеризовались сорта Раушан и Тевкеч (65,7 и 67,4 % к уровню 2015 г.). В среднем за 3 года лучшей по комплексу показателей питательности зерна была линия к-295-12
яровой ячмень (Hordeum sativum L.), селекция, сорт, зерно, химический состав, питательность
Введение. Для агропромышленного комплекса Республики Татарстан яровой ячмень – важнейшая зернофуражная культура в кормлении птиц и животных. По данным Росстата, площадь посевов этой культуры в РТ в 2020 г. составила 471,1 тыс. га, а валовой сбор зерна – 1557,8 тыс. т. По оценке И. Н. Щенниковой [1] более 65 % произведенного от общего количества зерна идет непосредственно на кормовые цели. Содержание обменной энергии в сухом веществе зерна ярового ячменя варьирует от 11,42 до 12,8 МДж, сырого протеина – от 9,6 до 14,96 % [2, 3, 4]. Это обусловлено широким спектром возделываемых сортов, природно-климатических условий, элементов технологии возделывания (предшественники, дозы удобрений, внекорневые подкормки и др.) [5, 6, 7], большое влияние оказывает фракция зерна [8].
Известно, что зерно ярового ячменя в 1,20…1,48 раза богаче протеином, чем зерно кукурузы, а по содержанию сырого протеина и крахмала превышает зерно овса на 14 и 32 % соответственно [9, 10, 11]. В зерне сортов ярового ячменя, возделываемых в Республике Татарстан, в среднем содержание сырой клетчатки составляет 47,2 г, при эталонном показателе 22,0 г, а переваримого протеина в одной кормовой единице – 70,0 г, что значительно ниже научно-обоснованных норм (110…115 г) [12, 13, 14].
В. М. Косолапов [14] отмечает, что селекция сортов зернофуражных культур в первую очередь должна быть направлена на снижение содержания клетчатки, особенно в ячмене, и увеличение в зерне белка. Перспективные сорта ярового ячменя превышают районированные стандарты по содержанию сырого протеина в зерне на 2,9…8,2 % [15, 16].
Ведущую роль в повышении кормовой ценности зерна ячменя отводят селекции. Создание и распространение новых сортов с высоким содержанием биологически активных веществ позволит улучшить рационы кормления птиц и сельскохозяйственных животных и соответственно качество продукции. Следовательно, изучение питательности зерна с учётом сортовых особенностей имеет важное практическое значение.
Цель исследования – сравнительная характеристика 4 сортов и 3 перспективных линий ярового ячменя селекции Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства по питательности зерна для идентификации наиболее перспективных.
Условия, материал и методы. Эксперименты выполняли в лаборатории селекции ярового ячменя Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства (ТатНИИСХ, Предкамская зона Республики Татарстан) в 2015–2017 гг. Материал для исследования – зерно 4 сортов (Раушан, Тевкеч, Камашевский, Эндан) и 3 селекционных линий (к-23-13, к-295-12, к-561-13) ярового ячменя. Стандарт – сорт Раушан. Посев сплошной, рядовой. Норма высева 5,5 млн всхожих семян на 1 га. Предшественник – озимая рожь, повторность – 4-х кратная.
Почва опытных участков серая лесная среднесуглинистая. Пахотный слой (0…22 см) характеризовался следующими агрохимическими показателями: гумус – 3,35…3,52 % (ГОСТ 26213-91); азот щёлочно-гидролизуемый – 85,0…94,0 мг/кг (по Корнфильду); подвижный фосфор и калий – 251…287 и 149…167 мг/кг соответственно (по Кирсанову в модификации ЦИНАО); гидролитическая кислотность – 3,7…5,9 ммоль/100 г (по Каппену в модификации ЦИНАО); рН солевая – 5,7…6,0.
Массовую долю азота и сырого протеина определяли по ГОСТ 13496.4-2019; содержание сухого вещества – по ГОСТ 31640-2012; массовую долю сырой клетчатки – по ГОСТ 31675-2012; массовую долю сырого жира – по ГОСТ 13496.15-2016, сырой золы, кальция и фосфора – по ГОСТ 32041-2012; содержание растворимых углеводов – по ГОСТ26176-91, обменной энергии – по ГОСТ Р 53900-2010 с учетом коэффициентов переваримости для крупного рогатого скота. Показатели химического состава и питательности зерна пересчитывали на 1 кг сухого вещества.
По данным агрометеорологической станцией ТатНИИСХ (село Большие Кабаны) в 2015 г. среднесуточная температура воздуха в мае и июне превысила среднемноголетнюю на 2,7 и 4,2 оС соответственно, сумма осадков составила 63,1 и 50,5 % от нормы. В 2016 г. среднесуточная температура воздуха в мае, июне, июле и августе месяце превысила среднемноголетние параметры на 3,2; 1,7; 3,4 и 7,0 оС соответственно, сумма осадков составила 41,8; 65,5; 32,4 и 80,9 % от нормы. В 2017 г. гидротермические показатели периода вегетации соответствовали среднемноголетним.
Обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Г. Ф. Лакину [17].
Результаты и обсуждение. Химический состав и питательность зерна сортов и селекционных линий ярового ячменя селекции ТатНИИСХ оценивали по 14 показателям, среди которых ведущая роль принадлежит сырому протеину. Согласно требованиям ГОСТ Р 53900-2010 зерно кормового ячменя соответствует первому классу качества при его содержании не менее 130,0 г. В среднем за 3 года по величине этого показателя зерно всех образцов, за исключением сорта Тевкеч (125,6 г), соответствовало первому классу качества.
При этом содержание переваримого протеина в одной кормовой единице в зерне всех изучаемых образцов было значительно ниже научно-обоснованных норм кормления и варьировало от 67,72 г (сорт Тевкеч) до 86,88 г (селекционная линия к-295-12). В то же время зерно линии к-295-12, в среднем за годы изучения, значительно превысило стандарт по содержанию сырого протеина на 27,77 г; по содержанию переваримого протеина – на 20,0 г и по обеспеченности переваримым протеином одной кормовой единицы – на 7,35 г (табл. 1).
Вариабельность содержания сахара, способствующего лучшему использованию азота животными, составила в сортовом разрезе 30,67…47,0 г. По величине этого показателя значительно превысили стандарт многорядный сорт Тевкеч (47,0 г) и селекционная линия к-23-13 (46,67 г).
Жир – один из важнейших источников энергии. Его содержание в зерне изучаемых образцов варьировало от 19,03 г (сорт Раушан) до 30,5 г (селекционная линия к-23-13). По величинам этого показателя сорта Камашевский и Эндан, селекционные линии к-23-23, к-561-13 и к-295-12, превысили стандарт на 7,47; 5,77; 11,47; 9,84 и 5,67 г соответственно.
Следует так же отметить, что зерно всех без исключения образцов ярового ячменя селекции ТатНИИСХ характеризовалось высоким содержанием сырой клетчатки (53,63…69,87 г), что в 2,4…3,2 раза выше эталонного показателя (22,0 г).
Относительно низкое содержание сырой клетчатки и золы в зерне отмечено у селекционной линии к-295-12 (53,63 и 19,30 г) соответственно. Оно, согласно требованиями ГОСТ Р 53900-2010, по химическим показателям в среднем за годы изучения относилось к 1-ому классу качества (табл. 2).
Значительных различий между изученными генотипами по содержанию обменной энергии в зерне исследуемых образцов не выявлены. В среднем за годы исследований величина этого показателя варьировала от 14,42 до 14,72 МДж. Кроме того, изучаемые образцы не различались между собой по содержанию в зерне сухого вещества, безазотистых экстрактивных веществ, кормовых и энергетических кормовых единиц.
Известно [18], что наибольшее накопление белка в зерне ярового ячменя происходит при дефиците влаги в период вегетации. В наших исследованиях получены аналогичные результаты. В засушливых условиях 2015 г. межсортовая вариабельность сырого и переваримого протеина составляла 148,00…165,00 и 110,74…118,80 г соответственно (табл. 3), 2016 г. – 129,00…164,40 и 92,88…118,37 г. В благоприятном по гидротермическому режиму 2017 г. величины этих показателей были значительно ниже. Наибольшим снижением уровня сырого и переваримого протеина характеризовались сорта Раушан и Тевкеч (65,7 и 67,4 % к уровню 2015 г.), наименьшим – линия к-295-12 (98,5 % к уровню 2015 г.).
Выводы. В среднем за годы изучения, лучшей по комплексу показателей питательности зерна была селекционная линия к-295-12. Она превысила стандарт по содержанию сырого протеина на 27,77 г; переваримого протеина – на 20,0 г, переваримого протеина в одной кормовой единице – на 13,54 г, сырого жира – на 9,84 г. Зерно этой линии согласно требованиям ГОСТ Р 53900-2010 по химическим показателям соответствовало 1-ому классу качества и содержало в среднем за годы исследования в 1 кг сухого вещества 163,97 г сырого протеина; 56,63 г сырой клетчатки и 19,3 г сырой золы.
Благодарности. Статья подготовлено в рамках государственного задания: Мобилизация генетических ресурсов растений и животных, создание новаций, обеспечивающих производство биологически ценных продуктов питания с максимальной безопасностью для здоровья человека и окружающей среды. Номер государственной регистрации темы: АААА-А18-118031390148-1.
1. Щенникова И. Н. Современное состояние производства зерна ячменя // Зернофураж России: Москва – Киров: ОАО «Дом печати – ВЯТКА» 2009. С. 238.
2. Оценка качественных показателей зерна сортов и линий ярового ячменя / Л. М. Ерошенко, М. М. Ромахин, А. Н. Ерошенко и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. № 20 (2). С. 126–133.
3. Щукин Н. Н. Адаптивность и хозяйственно-биологическая оценка сортов зернофуражных культур на дерново-подзолистых почвах Нечерноземья // Инновации и продовольственная безопасность. 2018. № 3 (21). С. 127–137.
4. Чухина О. В., Усова К. А., Жуков Ю. П. Влияние удобрений на питательную ценность ячменя ярового на дерново-подзолистой почве // Плодородие. 2013. № 3. С. 9–11.
5. Cereal Response to Deep Tillage and Incorporated Organic Fertilizer / I. Jakobs, O. Schmittmann, M. Athmann, et al. // Agronomy. 2019. Vol. 9. No. 6 doi: article/b2211ab4b39f4da9b.
6. Spring Barley Yield Parameters after Lignite, Sodium Humate and Nitrogen Utilization / P. Kovacik, A. Zofajova, V. Simansky, et al. // Agriculture (Poľnohospodárstvo). 2016. Vol. 62. No. 3. Р. 80−89.
7. Отзывчивость сорта ярового ячменя Камашевский на норму высева / В. И. Блохин, И. М. Сержанов, М. А. Ланочкина и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 39–41.
8. Взаимосвязи между основными показателями технологических качеств зерна пивоваренного ячменя и продовольственного овса при фракционировании / А. В. Пасынков, А. А. Завалин, Е. Н. Пасынкова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2019. № 5. С. 11–16.
9. Nikkhah A. Barley grain for ruminants: A global treasure or tragedy // Journal Animal Science and Biotechnology. 2012. Vol. 3. Article number 22. URL: http://www.jasbsci.com/content/3/1/22 (дата обращения: 09.10.2021).
10. Володькин Д. Н. Питательная ценность зернофуража из ячменя и кукурузы и экономическая эффективность при различных способах их заготовки // Земледелие и селекция в Беларуси. 2016. № 52. С. 184–192.
11. Эффективный способ повышения питательной ценности зерна овса и ячменя / В. П. Клименко, Д. М. Кривошеев, А. Б. Петров и др. // Вестник НГИЭИ. 2017. № 8 (75). С. 34–41.
12. Корма Республики Татарстан: состав, питательность и использование / Л. П. Зарипова, Ф. С. Гибадуллина, Ш. К. Шакиров и др. Казань: Фолиантъ, 2010. С. 236.
13. Зарипова Л. П. Научные основы рационального использования протеина в животноводстве Казань: «Фэн», 2002. С. 6.
14. Косолапов В. М. Результаты работы и задачи по выполнению задания IV.12.05 Межведомственной координационной программы «Разработать требования к созданию новых зернофуражных сортов и технологиям их возделывания, высокоэффективные способы подготовки и использования зернофуража в кормлении сельскохозяйственных животных» Зернофураж России: Москва – Киров: ОАО «Дом печати – ВЯТКА», 2009. С. 52.
15. Левакова О. В., Ерошенко Л. М. Высокобелковые сорта и перспективные линии ярового ячменя // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 6. С. 23–25. doi: 10.30850/vrsn/2019/6/23-25.
16. Высокопродуктивный, зернофуражный сорт Эндан / В. И. Блохин, И. С. Ганиева, И. М. Сержанов и др. // Вестник казанского аграрного университета. 2019. № 3 (54). С. 19–24. doi: 10.12737/article_5db84f60cb5627.05239263.
17. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: «Высшая школа», 1973. 343 с.
18. Парамонов А. В., Федюшкин А. В., Целуйко О. А. Влияние метеорологических условий на урожайность и качество зерна ярового ячменя в Приазовской зоне Ростовской области // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2020. № 2 (38). С. 151–162. doi: 10.31774/2222-1816-2020-2-151-162.
