Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СРОКАХ ПОСЕВА

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СРОКАХ ПОСЕВА"



На правах рукописи

Мясоедов» Софья Сергеевна

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СРОКАХ ПОСЕВА

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь 2004

Работа .выполнена в отделе физиологии растений и качества зерна ПТУ Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Нешнн Иван Васильевич

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Аеаляев Алауднн Искендаровнч

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Панков Юрнй Анатольевич

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-

исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калннейко

Защита диссертации состоится «^ 9» 2004 года и ■

на заседании диссертационного совета Д210.062.03 при С Ставропольский государственный аграрный университет по ад;,. г, Ставрополь, лер. Зоотехнический 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке с ' ' ■ Ставропольский государственный аграрный университет

Автореферат разослан ЯО f}£ztj f t^f} . 2004 года.

/V -

Ученый секретарь / JU

диссертационного совета //) ^xfc^

Жур»>. Л

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Пшеница является одной из ведущих культур Ставропольского края. Она занимает в отдельные годы до 1,5-1,6 млн. га. В связи с погодными условиями {недостаток воды) сроки сева могут затягиваться, всходы могут появляться в ноябре, декабре, а бывают годы, когда всходы озимой пшеницы появляются в январе, в феврале или даже в марте. Растения таких посевов бывают ослабленными и гибнут в зимний или в ранневесенний период. Поэтому встает острая необходимость изучения возможности сева озимой пшеницы в ранневесенний период.

Актуальной остается проблема получения в условиях Ставрополья высококачественного зерна. Изучение фракционного и субфракционного состава белка зерна озимой пшеницы позволяет установить зависимость структурной организации клейковинных белков, силы муки, отношения упругости теста к его растяжимости от соотношения белков различной молекулярной массы. Решение этого вопроса может способствовать направленному регулированию формирования высококачественного зерна озимой пшеницы при различных сроках сева с помощью удобрений и рострегулирующих веществ.

Изученность вопроса. Отечественными и зарубежными учеными разрабатываются теоретические и практические основы формирования белка растениями озимой пшеницы (Павлов, 1974, 1932; Конарев, 1930; Пенчуков, Петрова, Гончаров и др., 1986; Асалиев, 1990; Малюга, 1990; Максютова, 1998; Тру-фанов, 1999; Тарчевский, 2001; Войсковой, Дубина, Бобрышев, Дорожко, По-лоус, 2004). Большое внимание при этом уделяется связи между фотосшггети-ческой деятельностью растений и формированием урожая, между обеспеченностью растений солнечной энергией, водой, элементами минерального питания и накоплением в зерне белка (Воскресенская, 1952,1953,1965; Ковтун, 2002; Со-зинов, Жемела,1983; Андрианова, 2000; Тарчевский, 2001), Исследование фракционного и субфракционного состава белков, анализ влияния на процесс образования белков факторов окружающей среды позволяют приблизиться к пониманию возможных путей регулирования этого процесса (Труфанов, 1999). Исследования в этом направлении актуальны и для Ставрополья.

Целн и задачи исследований. Целью наших исследований явилось изучение влияния сроков сева, удобрений и рострегулирующих веществ на ход формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы.

Исходя но поставленной цели, были определены следующие задачи:

- изучить влияние фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы осеннего и весеннего сроков сева на формирование качества зерна;

- установить взаимосвязь между процессом усвоения элементов минерального питания растениями озимой пшеницы и ходом формирования качества зерна;

- установить факторы, определяющие структуру клейковинных белков зер- ■ на озимой пшеницы;

- установить корреляционную зависимость между отношением упругости

теста к растяжимости и показателем деформации клейковины (ИДК);

ЦНЬ МСХА фонд научной литературы

- установить корреляционную зависимость между отношением упругости теста к растяжимости и силой муки;

- с помощью двойной регрессии установить взаимосвязь между количеством клейковины и содержанием в зерне озимой пшеницы азота и фосфора и их соотношением.

Исследования выполнены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ СНИИСХ, по заданию 09.03.01.

Научная новизна. Впервые для условий Ставропольского края установлено влияние удобрений, рострегулирукмцих веществ и сроков сева на изменение фракционного и субфракционного состава белков, на ход формирования клейковины и ее качества. Установлено влияние азота, фосфора и калия и их соотношения на интенсивность образования клейковины, ее структурную организацию. Впервые показана связь между содержанием в растении пигментов, количеством и качеством клейковины. На основании полученного экспериментального материала и анализа литературных данных предложена схема влияния экзогенного азота на формирование белков и их структурную организацию. Это теоретическое положение является необходимой предпосылкой для углубления исследований в этом направлении.

Практическая значимость работы заключается в решении теоретических и практических вопросов хода формирования белков и клейковины зерна озимой пшеницы. Установленные связи между содержанием клейковины в зерне озимой пшеницы и элементами минерального питания позволяют в условиях производства дифференцированно, в зависимости от погодных условий и сроков сева озимой пшеницы, применять удобрения с целью получения высококачественного зерна. Установление зависимости хода формирования клейковин-ных белков и их структурной организации от соотношения пигментов колоса, от соотношения субфракций белка зерна озимой пшеницы является теоретической базой для решения практических задач получения высококачественного зерна.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований прошли производственную проверку в С ПК «Мелиоратор» и в колхозе имени Ворошилова Труновского района Ставропольского края и подтвердили выводы, изложенные в диссертационной работе.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных аспирантских сессиях и на заседаниях ученого совета Ставропольского НИИ сельского хозяйства (Михайловск, 2002-2004 гг.), а также на международной конференции: «Пути повышения и стабилизации производства высококачественного зерна», Краснодар, 2002 г., на 68-ой научно-практической конференции: «Актуальные вопросы агрономии Ставропольского края», проходившей в Ставропольском государственном аграрном университете (Ставрополь, 2004 г.), на конференции: «Изыскание путей повышения производства высококачественного зерна озимой пшеницы в условиях Ставропольского края», проходившей в Ставропольском НИИСХ (Михайловск, 2004 г.), на совещании: «Повышение эффективности работы в зерновом секторе агропромышленного комплекса Южного федерального округа за счет внедрения в про-

изводство научно-исследовательских разработок», на международной научно-практической конференции: «Проблемы борьбы с засухой», проходившей в Ставропольском государственном аграрном университете (Ставрополь, 2004 г.).

Публикации, По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Объем н структура диссертации. Работа изложена на 199 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 166 наименований, в том числе 42 иностранных авторов, содержит 28 таблиц, 17 рисунков, 85 приложений.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту

1. Влияние фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы на формирование урожая и качества зерна.

2. Зависимость формирования высококачественного зерна озимой пшеницы от обеспеченности растений элементами минерального питания.

3. Влияние удобрений и рострегулирующих веществ на формирование высококачественного зерна озимой пшеницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия, схема опытов и методика исследований

Полевые опыты проводились на экспериментальном поле отдела физиологии растений и качества зерна Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства в течение 2001-2003 гг. Почва опытного участка: чернозем обыкновенный, карбонатный, среднемощный, малогумусный. Содержание гумуса в 0-20 см слое почвы составляет 4,13-4,28%, подвижного фосфора - 19-20 мг/кг почвы, халия - 226-245 мг/кг, ннтрифнкационная способность составляет 4,80-7,10 мг/кг почвы. Погодные условия оказали различное влияние на формирование урожая и качества зерна озимой пшеницы. По увлажнению годы исследований были таковы: 2001,2002 гг. - влажные, 2003 г. - засушливый. В 2002 г. отмечено раннее, а в 2003 г. позднее возобновление весенней вегетации. Более полное описание погодно-климатических условий в 2001-2003 гг. исследований представлено в диссертационной работе.

В качестве объекта исследований выступали озимая пшеница с коротким периодом яровизации сорта «Русса» краснодарской селекции, росггре^'лирую-щие вещества: эпин, сил к, янтарная кислота. В опыте применялись следующие удобрения: аммофос, аммиачная селитра, мочевина и калийная соль. Рострегу-лирующие вещества вносились на XI этапе органогенеза в следующий дозах: эпин - 30 мл/га, силк - 10 мл/га, янтарная кислота — 32 г/га.

Опыт проводился по двум многофакторным схемам. Первая схема предполагала изучение влияния на урожай и качество зерна озимой пшеницы следующих факторов:

1. Сроков сева озимой пшеницы-осенний и весенний;

2. Предпосевного внесения удобрений - №иР90 и №оР90К45;

3. Применения азотных подкормок - ЫЗО(УШ) и К15(УШ)+Ы15{Х1>

4. Применение рострегулирующих веществ (на XI этапе органогенеза) -эпин а, силка, янтарной кислоты.

Вторая схема опыта предполагала изучение влияния на урожай и качество зерна озимой пшеницы следующих факторов:

]. Сроков сева озимой пшеницы — осенний и весенний;

2. Применение ззотных подкормок - Кэор.в., N30p.B.+N30(VIII), №op.B.+Nl5(VIII)+Nl5(XI), N30P.B.+N30(VIH)+№0(XI), №o(VIII), №o(XI), N15(VIII)+N15(XI), N30(V1U)+№O{XI);

3. Применение (на XI этапе органогенеза) вещества цитокининовой природы — эпика.

(Условные обозначения: VHI и XI - VIH и XI этапы органогенеза; р.в. -

ранняя весна).

Площадь делянок составляла 20 м1. Повторность опыта - 4-х кратная. Технология возделывания озимой пшеницы - общепринятая для зоны;. Наблюдения, учеты и анализы проводились согласно программе методики рассмотренной н утвержденной методической комиссией СНИИСХ.

Методы проведения исследований

Изучение динамики накопления сухого вешества проводилось на V, VII, VIII, X, XI, XII этапах органогенеза.

Содержание хлорофилла определяли на V, VII, VIII, X, XI этапах органогенеза. Расчлененные растения подсушивали при температуре 60°С в потоке воздуха и хранили в защищенном от попадания влаги состоянии до начала извлечения хлорофилла. Хлорофилл извлекали из ткани всего органа растения, а не отдельных его участков, чтобы избежать влияния неравномерности распределения пигментов по всему органу. Экстракция пигментов из растительной ткани проводилась по ускоренной методике Милаевой, Примак (1969). Определение химического состава органов озимой пшеницы проводили по методике Куркаева с соавторами (1977).

Фракционирование белка зерна озимой пшеницы проводили по методике Гаврилюк и др. (1973). Растворимые белки экстрагировали из муки пятикратным объемом IM NaCl на фосфатном буфере (pH 7,0). Из остатка с помощью двукратного объема 70%-ного этанола извлекали глиадины. Глютенин извлекали из остатка трехкратным объемом 0,05 н. NaOH. Для полноты извлечения белки каждой фракции экстрагировали четырехкратно. Содержание растворимого белка определяли по методу Лоури (Lowry et al., 1951).

Одномерный электрофорез белка зерна озимой пшеницы проводили в градиентном полиакриламидном геле (6-16%) на приборе для электрофореза в вертикальных пластинах геля по методу Лэммли (Laemmli, 1970). Молекулярную массу полипептидов определяли по методу Вебера и Осборна (Weber, Ozbom, 1969).

Электрофоретическне гели сканировали на сканере Relysis ScoRpio Pro (Тайвань). Денситометрический анализ проводили с помощью программы Scion Image (www.seioncoip.com.) Обработку полученных денситограмм проводили в программах Mathcad Professional и Microsoft Word. На денситограмме отмечали границы групп полипептидов с близкими молекулярными массами и отдельных полипептидов. На том основании, что площадь пика по денситограмме пропор-

циоиальна количеству белка, находящегося в соответствующей зоне, и, зная количество белка, нанесенного на дорожку, вычисляли площади пиков и определяли относительное содержание (в %) полипептидов (в программе Scion Image).

Учет урожая проводили биологическим методом и прямым комбайнирова-нием комбайном «Sampo» 500.

Технологические качества зерна — натуру, абсолютную массу, стекловид-ность, количество и качество клейковины, определяли в соответствии с методами ГОСТа. Физические свойства теста определяли на альвеографе Шопена,

Статистическая обработка результатов включала расчет средних показателей (х), стандартных ошибок средних (Sx), коэффициентов корреляции (г) и вариации (V, %) (Доспехов, 1979). Достоверность разности средних оценивали по критериям Стьюдента (t), достоверность влияния факторов - по критерию Фишера (F).

Автор выражает благодарность научному руководителю Нешину И В. - за помощь в разработке программы исследований и в подготовке данной работы, сотрудникам Казанского института биохимии и биофизики КНЦ РАН Максю-товой H.H., Андриановой Ю.Е. - за проведение совместных исследований по определению пигментов и белков в растениях озимой пшеницы, Кудрину А.И. - за освоение методов математической обработки экспериментальнош материала.

1. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы осеннего я весеннего сроков сева и её влияние на урожаи и качество зерна

1.1. Урожай и качество зерна озимой пшеницы осеннего и весеннего

сроков сева

В ходе дисперсионного анализа нам удалось выявить факторы, которые явились определяющими в процессе формирования урожая зерна озимой пшеницы различных сроков сева, а также оценить эффективность применения удобрений и рострегулирующих веществ. Нами установлено, что действие по-годно-климатических условий является наиболее значимым и определяющим в ходе формирования урожая зерна озимой пшеницы как осеннего, так и весеннего сроков сева. Так, при осеннем сроке сева самый высокий урожай был получен в наиболее благоприятных погодно-климатических условиях, сложившихся в 2002 г., а наименьший в 2003 г., характеризующемся проявлением атмосферной и почвенной засухи. Промежуточное положение занимал 2001 г. (рис.1). Указанная разница между полученным в различные годы исследований урожаем является достоверной, подтверждаемой значением Рфаигг.=10,05, превышающим Ргабл.=3,55,НСРо5=3,92.

При весеннем (яровом) сроке сева существенная разница в урожае зерна по годам была обусловлена не только погодно-климатическими условиями, но и сроками сева в эимнс-весениий период. Согласно результатам исследований более ранний срок сева (в конце января), имевший место в 2001 г., обеспечил формирование урожая зерна в пределах 28,4-29,3 ц/га. В 2002 г., когда сев был произведен в начале февраля, урожай зерна составил 24,9-27,1 ц/га, а в 2003 г.

урожай оказался на уровне 11,6-14,9 ц/га, что было обусловлено более поздним сроком сева в весенний период (в начале марта). Указанная разница в урожае зерна озимой пшеницы весеннего (ярового) срока сева, согласно результатам дисперсионного анализа, также является доказуемой: Рфакт. составил 339,97, значительно превысив Ртабл.=3,55, НСР05=1,36.

Ю.1 «) 49,7 4?,4

Рис. 1. Урожая зерна озимой пшеницы осеннего срока сева, 2001-2003 гг.

Следует отметить положительное влияние на урожай зерна калийных удобрений. В отдельные годы действие калия на урожайность озимой пшеницы осеннего срока сева было значительным. Так в засушливом 2003 г. урожай зерна, полученный на азотно-фосфорно-калийном фоне, на 5,7 ц/га превысил урожай, сформированный на азотно-фосфорном фоне (Рфакт.=3,77 и Ртабл.=3,32).

В этих жестких погодно-климатических условиях (2003 г.) эффективным оказалось применение и рострегулнрующих веществ: эпина, силка и янтарной кислоты. Физиологически активные вещества, обеспечив увеличение количества зерен в колосе, массы 1000 зерен, массы зерна с одного колоса, способствовали росту урожая зерна на 0,9-8 ц/га.

Результаты дисперсионного анализа урожайных данных, полученных в опыте с использованием различных доз азотных подкормок, а также вещества цитоки ни новой природы (эпина), указывают на то, что при осеннем сроке сева на ход формирования урожая достоверно (на 1% уровне) оказывает влияние физиологически активное вещество - эпин. Было установлено, что при весеннем посеве существенно влияние (на 1% уровне) азота, внесенного в ранневе-сенний период (Р-факт.=13,12; Р-табл.=9,65).

В 2001 г., когда урожай зерна озимой пшеницы весеннего срока сева составлял от осеннего 62%, количество клейковины оказывалось близким к уровню клей «овинных белков, сформированных при осеннем сроке сева (99%). В 2002 г. урожай пшеницы весеннего срока сева составил 52% от урожая, полученного при осеннем сроке сева. При этом значительно увеличилось количество клейковины, образованной при весеннем сроке сева (120%). В 2003 г. уро-

б

жай зерна пшеницы весеннего срока сева достигал всего лишь 31% от полученного при осеннем сроке, количество клейковинных белков, образованных в условиях весеннего срока сева, увеличилось еще в большей степени. Их прирост составил 122%. Таким образом, ранний срок сева в зимне-весенний период (в конце января, 2001 г.) определил формирование относительно более высокого урожая зерна, а поздний срок сева (начало марта, 2003 г.) обеспечил увеличение количества клейковинных белков в зерне озимой пшеницы.

1.2, Влияние соотношения пигментов в органах растений озимой пшеницы на количество и качество, формирующейся клейковины

Согласно полученным нами данным, в вегетативных органах с увеличением количества пигментов интенсифицировалась их фотосинтетическая деятельность, способствуя росту органического вещества. При снижении фотосинтетической деятельности, вследствие разрушения пигментных систем, наблюдалось уменьшение биомассы этих органов. Увеличение органического вещества колоса сопровождалось снижением в нем содержания хлорофилла «а», «в» и каро-тнноидов. Это следствие не столько «ростового разбавления», сколько затухания фотосинтетической деятельности репродуктивных органов и переориентации нх метаболизма на процесс повторного использования ассимнлятов, ранее накопленных в вегетативных органах.

Нами отмечалась в органах растений озимой пшеницы снижение отношение хлорофилла «а» к хлорофиллу «Ь». Это указывает на более интенсивное разрушение хлорофилла «а» в процессе вегетации растительного организма.

В результате анализа экспериментального материала по соотношению пигментов, содержащихся в колосе, а также количества и качества формирующейся клейковины, была установлена зависимость между отношением хлорофилла к каротиноидам и количеством и качеством клейковины, образующейся на первых этапах налива зерна.

Оказалось, что в большинстве случаев определяющим в интенсивности образования клейковинных белков в начале налива зерна является содержание ка-ротинондов (рис. 2).

»

Рис. 2. Влияние отношения хлорофилла к каротиноидам в колосе на формирование клейковины (XI этап органогенеза).

Согласно литературным данным значение кзротиноидов как светоулавли* ваюших пигментов особенно возрастает в сине-фиолетовой и синей частях спсктра (Третьяков, 2000 г.). Коротковолновая радиация способствует интенсификации нециклического транспорта электронов в сравнении с циклическим, что приводит к созданию некоторого избытка восстановителя ЫАОРН* по отношению к АТФ. При этом усиливается синтез аминокислот и белков (Воскресенская, 1965; Тарчевский, 1965).

Нами также установлено, что отношение хлорофилла к каротиноидам в большей степени определяет качественные характеристики клейковины. С увеличением хлорофилла относительно каротиноидов увеличивается отношение ИДК к количеству клейковины, свидетельствующее об уменьшении числа клейковинных белков, характеризующихся прочной структурой (рис. 3).

М ■

* I—. ■ I-1-* » '-•——■

1 и * ад т м Хлорофипплиратюеды

Рис. 3. Зависимость качества клейковины, формирующейся в начале налнва зерна, от отношения в колосе хлорофилла к каротиноидам.

2. Взаимосвязь процесса усвоения элементов минерального питания н формирования качества зерна растениями озимой пшеницы осеннего и

весеннего сроков сева 2.1. Влияние азотных удобрений на распределение в растениях озимой пшеницы фосфора н калия Азотные удобрения оказывают значительное влияние на накопление и распределение по органам не только азота, но и других элементов минерального питания. Согласно результатам исследований, в 2002 г. внекорневые азотные подкормки усиливали к концу репродуктивного периода образование органического вещества и накопление азота в колосе, но при этом содержание калия в этом органе уменьшалось, В вегетативных органах, в частности, в стебле, при интенсивном снижении азота происходило более значительное увеличение количества калия. Изучая влияние биологически активных веществ на рост и развитие растений, мы установили, что цитокинины действуют таким же образом, как азотные удобрения, уменьшая в большинстве случаев количество калия в зерне и увеличивая его содержание в стебле.

С целью подтверждения наблюдаемой зависимости между удельным содержанием азота и количеством калия в зерне, нами был проведен корреляционный анализ. Согласно полученным данным, коэффициент корреляции, характеризующий взаимосвязь между азотом и калием в зерне озимой пшеницы в момент полной спелости, равен 0,55. Полученная зависимость указывает на то, что с увеличением в зерне озимой пшеницы к моменту полной спелости азота

содержание калия снижается. Нами также было установлено, что увеличение азота в зерне сопровождается ростом доли фосфора в нем. Наблюдаемая тенденция подтверждается значением коэффициента корреляции (г=0,51).

2.2. Влияние удобрений и рострегулнрующих веществ на изменение соотношения азота, фосфора и калия в органах растений озимой пшеницы осеннего и весеннего сроков сева

Азотные подкормки, вносимые в разных дозах, в значительной степени оказывают влияние на соотношение элементов минерального питания в зерне, что, в свою очередь, обуславливает формирование определен но га количества и качества клейковины.

Так, в условиях 2002 г. применение азотных удобрений в дозе 30 и 60 кг д.вУ1-а, способствуя значительному росту клейковинообразующих белков, привело к увеличению в зерне озимой пшеницы содержания азота относительно фосфора. А рост количества клейковины при использовании азотных удобрений в дше 90 кг д. в./га, сопровождался снижением значения отношения азота к фосфору, В 2003 г„ характеризующемся менее благоприятными погодно-климатическими условиями, азотные подкормки в дозах 30, 60 и 90 кг д. в ./га способствовали увеличению фосфора относительно азота, при этом в значительной степени увеличивалось количество клейковинообразующих белков (рис. 4).

м

29

н:

II»

5 м

23

г__5__4м«л»осфор

[—♦— Контроль -»-ИЗО —N60 —»—N»0 ]

Рис. 4. Изменение отношения азота к фосфору и количества клейковины в зерне озимой пшеницы под влиянием различных доз азотных удобрений.

Осенний посев, 2003 г.

Следует отметить, что контрольный вариант в 2002 г, характеризовался более низким уровнем азота по отношению к фосфору (Н^О* -2,12) в сравненни с контрольным вариантом 2003 г. (М/РгОз - 3,62). Отмеченное в 2003 г, при применении азотных удобрений большее количество клейковины (2002 г. -23,2-26,0%, 2003 г. - 25,8-29,2%), характеризовалось лучшим качеством (2002 г.: ИДК/количество клейковины - 3,2-3,8; 2003 г.; ИДК/количество клейковины - 2,7-3,5).

Таким образом, если отношение азота к фосфору характеризуется высокими значениями, то экзогенный азот вызывает более интенсивное поступление фосфора в зерно, и тогда количество этого элемента минерального питания является определяющим в формировании клейковины. Причем в этих условиях

образующееся большее количество клейковины отличается более прочной структурой.

2.3. Зависимость формирования клейковины озимой пшеницы от элементов минерального питания

С целью установления взаимосвязи и степени влияния содержания и соотношения в зерне азота и фосфора на количество клейковинообразующих белков нами была проведена математическая обработка полученного экспериментального материала. Для решения этой задачи была применена оценка параметров при их комплексном представлении. В результате было получено уравнение множественной регрессии для натуральных данных: £=24,346+0,352N+ 2,832Р и для комплексного представления: Z=23,619+0,937г+3,817у. Множественному коэффициенту корреляции г=0,430 соответствует t(r)=2,568, что превышает табличный уровень (5%) критерия Стьюдента tra&i.s2,04I. В случае натуральных данных большая доля факториальной дисперсии приходится на фосфор, меньшая - на азот: 69,48% и 30,52% соответственно. В комплексном представлении большая доля приходится на модуль, меньшая - на угол у: 66,83% и 33,17%. То есть, в данных условиях уровень азотно-фосфорного питания был наиболее значим. Влияние угла у, эквивалентного отношению N/P, также существенно и также положительно, о чем свидетельствуют знаки коэффициентов при г и 7 в уравнении множественной регрессии (рис. 5).

Рис. 5. Влияние общего уровня азота и фосфора в зерне озимой пшеницы и их соотношения на количество клейковины.

Условные обозначения: Z - Количество клейковины; г - модуль {r=VNHP2), характеризующий общий уровень азотно-фосфорного обеспечения растений; у - угол y=arctg (N/P). Доля влияния: г=66,83, у=33,17.

Таким образом, представилось возможным связь между изучаемыми параметрами, выраженную уравнением Z=23,619+0,9367г+3,81739у, где 2 — содержание клейковины, г - модуль (i^VN^+P2), характеризующий общий уровень азотно-фосфорного обеспечения растений, 7 - угол f=arctg (№Р) (г=2,44556, у=0,29784), изобразить графически. Линейная регрессия проходит через две точки: через лежащую на оси Z с координатами (0, 0, аО) и через точку с координатами (Мг,Му,Мг)

3. Особенности формирования качества зерна озимой пшеницы при осеннем и весеннем сроках сева 3.1, Влияние удобрении и рострегулнрукнцих веществ на качество зерна озимой пшеницы осеннего и весеннего сроков посева

С целью выяснения степени достоверности разницы по определенным параметрам между изучаемыми вариантами опыта, а также оценки взаимосвязи между различными показателями, нами было проведено несколько дисперсионных и корреляционных анализов. Согласно проведенному трехфакторному дисперсионному анализу разнииа в интенсивности накопления запасных белков при различных сроках сева характеризуется как наиболее достоверная. Она является доказуемой в условиях 2002 и 2003 гг. и указывает на преимущество в процессе образования клейковинных белков весеннего срока сева (2002 г.: Рфакт.= 333,98; 2003 г.: Рфакт.= 419,07, Ртабл .= 4,32). При осеннем сроке сева в 2002-2003 гг. содержание клейковины находилось на уровне 25,2-26,8, а при весеннем - 29,6-33,4, тогда как отношение показателя ИДК к количеству клейковины равнялось соответственно: 3,1-3,5; 2,4-2,9 (табл. 1).

Таблица 1

Влияние сроков сева озимой пшеницы на количество клейковины и отно-шеиие показателя ИДК к количеству клейковины, 2002-2003 гг._

Годы исследований Варианты удобрений, кг л в./га, этапы органогенеза Осенний посев Весенний посев

количество клейковины, % ИДК/ количество клейковины количество клейковины, % ИДК/ количество клейковины

2002 N30P90+N i s(VIIl)+Nis(XI) 25,2 3,5 29,6 2,9

N3 0P9Ö+N30( VIII) 26,6 3,5 32,0 2,8

N30P90K45+N15(VII1)+N15(X!) 26,0 3,5 31,2 2,8

N30P90K4S+N30(VH1) 26,4 3,2 32,2 2,5

2003 N30P90+N15( VlID+Nl 5(XI) 26,6 3,0 31,7 2,6

N30P90+N3 o( VIII) 26,0 3,1 33,4 2.4

N30P90K4S+NlS(VIII)+Nl5(XI) 25,6 3,1 30,7 2,5

N30P90K45+N3Ü(V1I[) 26,8 3,2 32,0 2,6

Примечание: на указанных вариантах опыта вносился азот в дозе 30 кг д,в./га в ранневесенний период; VIII, XI - этапы органогенеза.

В качестве критерия оценки качества клейковины нами использовалось отношение показателя ИДК к количеству клейковины. Анализ данных этого отношения углубляет представления о структуре клей ко винного комплекса.

Как показывают полученные данные, рост клейковины в большинстве случаев сопровождается увеличением показателя ИДК. Однако рост клейковлнных белков осуществляется значительно быстрее показателя деформации клейковины. Это подтверждается математической зависимостью, согласно которой рост клейковины сопровождается снижением отношения показателя ИДК к количеству клейковины, что свидетельств)«! об улучшении структурной организации клейковииного комплекса (рис. 6). Зависимость подтверждается значением коэффициента корреляции (г = -0,75).

4

а И

¡и

И 1

1г:

м

Колнчссто кп*Аковмны,Ч

Рис. 6. Зависимость между количеством клейковины в зерне озимой пшеницы и отношением ИДК к количеству клейковины.

Таким образом, применение азотных удобрений, рострегулирующих веществ способствует наработке большего количества белков, ответственных за прочную структуру клейковины.

В этой связи, весенний срок сева, оказав положительное влияние на количество клейковинных белков в зерне озимой пшеницы 2002,2003 гг., определил в эти годы исследований и более прочную их структурную организацию, что подтверждается данными дисперсионного анализа (2002 г.: Рфакт.= 228,4,2003 г.: Рфакт.= 102,63, ргабл.= 4,32).

По нашим данным, наиболее интенсивное формирование клейковинообра-зующих белков, отличающихся наиболее прочной структурой, имело место в условиях 2001 г., а наибольший урожай зерна был получен в 2002 г. При этом в обоих рассматриваемых случаях достаточно интенсивно осуществлялся процесс реутилизации. Так, в благоприятном 2002 г. за счет процесса повторного использования колосом было накоплено 50% органического вещества, в 2001 г. 40%, а в засушливом 2003 г, всего 24%.

Калий, как элемент ответственный за транспорт асс им клятой, обеспечил в условиях 2001, 2002 гг. увеличение клейковины в зерне озимой пшеницы на 0,8-3,2% н улучшение, в большинстве случаев, её качества (снижение показателя ИДК на 3-7 у.е.). В 2003 г., характеризуемом проявлением почвенной и атмосферной засухи, калий не оказал существенного влияния на процесс формирования клейковины, но способствовал, как указывалось нами ранее, росту урожая зерна.

В ходе исследований было выяснено, что при осеннем сроке ссва в условиях 2001 г. стимулирующее действие на формирование запасных белков оказало

применение дробного внесения азотных удобрений (Nij(V1IÍ)+Ni5(XI)), а в 2002 г. положительно повлияла на рассматриваемый показатель подкормка азотом в дозе 30 кг д.в./га, проведенная на VIH этапе органогенеза.

При весеннем сроке сева наибольшее количество клейковины в зерне озимой пшеницы было сформировано в условиях 2002 и 2003 гг. При этом следует отметить целесообразность применения разового внесения азотных удобрений, способствующего не только увеличению клейковинообразующих белков, но и улучшению их структурной организации.

Обращает на себя внимание положительное влияние янтарной кислоты на процесс образования клейковииных белков в зерне озимой пшеницы (табл. 2).

Таблица 2

Влияние удобрений и ростре гул ирующих веществ на качество зерна ози-_ мой пшеницы осеннего срока сева, 2002-2003 гг._

Варианта удобрений, кг д.в./га, этапы органогенеза Ростре гу-лирую-щие вещества 2002 г. 2003 г.

Количество клейковины, % Показатель идк, у.е. идк/ количество клейковины Количество клейковины, % Показатель идк, у.е. ИДК/ количество клейковины

N30P90+ N!5(V1II)+ N15(XI) Контроль 25,2 87 3,5 26,6 80 3,0

Эпнн 26,8 87 3,2 26,4 90 3,4

Силк 25,2 92 3,7 27,2 85 3,1

Янтарная кислота 26,0 87 3,3 27,2 87 3,2

N3dP9(H-N30(VIII) Контроль 26,6 92 3,5 26,0 80 3,1

Эпин 27,2 90 3,3 26,7 82 3,1

Силк 26,6 95 3,6 25,8 82 3,2

Янтарная кислота 27,6 95 3,4 26,8 80 3,0

N30P90K45+ Nl5(VIII>+ NIS(XI) Контроль 26,0 92 3,5 25,6 80 3,1

Эпин 25,0 85 3,4 26,9 75 2,8

Силк 26,0 85 3,3 26,4 80 3,0

Янтарная кислота 27,2 92 3,4 27,7 90 3,3

N30P90K45+ N30(VIII) Контроль 26,4 85 3,2 26,8 85 3,2

Эпин 27,6 92 3,3 26,4 77 2,9

Силк 26,0 87 3,4 25,2 S0 3,2

Янтарная кислота 27,6 87 зд 27,0 82 3,0

Примечание: на изучаемых вариантах опыта азот вносился в дозе 30 кг д.в./га в ран невесенний период, рострегулирутощие вещества внесены на XI этапе органогенеза

Рострегулирующее вещество цитокининовой природы также, в зависимости от условий выращивания растений озимой пшеницы, оказывало влияние как на количество клейковины, так и на её структуру. Силх, не обеспечив в условиях 2002 г. роста клейковинообразующих белков и улучшения их структурной организации, в 2001 и 2003 гг. на отдельных вариантах опыта способствовал увеличению клейковины.

3.2. Влияние удобрений н рострегулирующих веществ на фракционный состав белка зерна озимой пшеницы осеннего

срока сева

Согласно полученным нами данным, при увеличении содержания белка в зерне озимой пшеницы под действием поздних внекорневых азотных подкормок, происходит снижение доли водосолерастворимых белков - альбуминов и глобулинов, а также щелочерастворимых белков - глютенинов, при одновременном увеличении доли спнрторастворимых белков - глиадинов. Таким образом, азотные удобрения, применяемые в репродуктивный период, увеличивая содержание общего и клейковимного белка в зерне озимой пшеницы, изменяют и фракционный состав белка (табл. 3).

Таблица 3

Влияние азотных удобрений на фракционный состав белка зерна ______ _озимой пшеницы_^_

Удобрения, кг д.вУга, этапы органогенеза Суммарный белок, мг/г Альбумины +глобулины, % Глиади-ны, % Глюте-нины, %

Контроль 118,0 19.1 39,4 41,5

132,0 15,7 46,7 37,6

М15(УШ)+Ы,5(ХП 126,2 17,8 41,2 38,2

^о Р-в. 117,4 17,7 43,5 38,8

ЫмР-в^мОЛИ) 131,2 17,9 46,3 35,7

МзоР.в.+Ки+Т^ХП 136,5 16,8 42,6 40,6

Кзор.в.+ЫЭо(УШ>^й(Х1) 129,0 16,5 44,7 38,8

Ы)о(Х1) 127,7 17.8 46,6 35,6

Ы30(У111)+Ы30(Х1) 146,6 18,5 49,4 32,1

3.3. Динамика изменения фракционного состава белков зерна озимой пшеницы

Согласно полученным нами данным, азотные удобрения, применяемые в период колошения, и фитогормоны, используемые в начале налива зерна, ведут к увеличению доли глютенинов, а затем на фоне высокого уровня щелочерастворимых белков способствуют росту глиадинов. В то же время, на контрольном варианте при интенсивном уменьшении фракции глиадинов увеличивается доля глютенинов. Таким образом, и азотные удобрения, и рострегулирующее

вещество цитокининовой природы (эпин) ведут к увеличению в процессе созревания доли глиадинов относительно глютенинов.

С увеличением в зрелом зерне озимой пшеницы доли белков спирторас-творимой фракции по отношению к щелочерастеоримой наблюдалось увеличение отношения показателя деформации клейковины к количеству клейковины. Однако, рассматривая зависимость между отношением показателя ИДК к количеству клейковины и соотношением глиадинов и глютенинов в процессе формирования клейковины, выяснилось, что с увеличением доли глиадинов по отношению к белкам глютениновой фракции отношение показателя деформации клейковины (ИДК) к количеству клейковины снижается.

Согласно литературным данным (Конарев, 1980), а, р и низкомолекулярная часть ^-глиадинов, богатые Б-Б-связями, обеспечивают упругость клейковины. Высокомолекулярная часть у-глиадинов и все й>-глиадины, бедные 3-3-связями, придают клейковине свойство растяжимости, Таким образом, снижение отношения показателя ИДК к количеству клейковины при увеличении соотношения глиадин/глютенин вызвано тем, что в начале налива зерна в большей степени формируются низкомолекулярные а- и (3-глиадины, богатые серосодержащими аминокислотами, которые определяют прочную структуру клейковины на этом этапе. По мере созревания увеличивается доля высокомолекулярных белков у- и ю-глиадиновой фракции, которые практически не содержат серосодержащих аминокислот и поэтому не способны создать прочную структуру белка, поддерживаемую 5-5-связями.

Проведенный корреляционный анализ между интегральным показателем деформации клейковины и отношением упругости теста к ее растяжимости, подтверждает сделанные заключения. Коэффициент корреляции, указывающий на тесную взаимосвязь между этими качественными показателями, равен -0,96. Согласно полученным данным, с увеличением интегрального показателя деформации клейковины уменьшается отношение упругости теста к растяжимости. Таким образом, ниэкомолекулярные а, Р, у-глнадины, ответственные за упругость теста, обеспечивают и меньшую деформацию клейковины.

По нашим данным, в процессе созревания зерна доля глиадинов по отношению к глютенинам снижается с 1,37-1,68 до 0,95-1,28, что, видимо, связано не столько с увеличением белков, принадлежащих фракции глютенинов, сколько со снижением доли низкомолекулярной части глиадинов. В этом случае, большой вклад в формирование качества клейковины вносит соотношение субфракций во фракции глиадинов. В момент полной спелости с увеличением доли глиадинов по отношению к глютенинам, наблюдается ухудшение качества клейкозинного комплекса. Следовательно! функцию белков, ответственных за прочную структуру клейковинного комплекса, принимают на себя полипептиды глютениновой фракции. Обусловленность физических свойств клейковины структурой создаваемой белками глютениновой фракции наблюдал в своих опытах Труфанов (1999). В результате проведенных исследований мы пришли к выводу о том, что, если различие в соотношении высокомолекулярных и низкомолекулярных белков глиадиновой фракции значительно, то оно является

определяющим в формировании структурного остова клейковины, если это соотношение не подвергается значительным изменениям, то за формирование прочной структуры клейковины ответственны белки, относящиеся к фракции глютенинов.

Согласно литературным данным значительное влияние на образование клейковинног© комплекса оказывают альбумины, глобулины и другие белки, являющиеся физиологически активными и наиболее подвижными формами белков. С целью выяснения роли растворимых белков, характеризующихся различной молекулярной массой, на структурную организацию клейковииного комплекса нами было проведено электрофоретическое разделение водосолерас-творимых белков.

В ходе созревания зерна отмечено изменение содержания ряда белков в контрольном варианте: повышалось содержание полипептндов с молекулярными массами 90-80 кДа, 65 кДа, 63 кДа и уменьшалось - 28 кДа, 27-25 кДа, 24-22 кДа, 20-17 кДа, 16-10 кДа. Это согласуется с литературными данными, свидетельствующими о возможности использования по мере созревания зерна белков с меньшим молекулярным весом в качестве субъединиц для синтеза более высокомолекулярных белков (Викторова и др., 1989). Исследуемые нами воздействия не изменяли набора синтезируемых полйпептидов, а приводили к изменению содержания отдельных полипептидов или их групп. Было установлено значительное влияние азотных удобрений и эпина на количество белков определенной молекулярной массы (рис. 7).

от К ') Л Л-К) и К '.Э Л А+> ет К > А А*» ______4.07.02. 9.07.02. П.07.02.

Рис. 7, Влияние азотных удобрений и рострегулирующих веществ на лоли-пептидный состав водосолерастворимых белков зерна озимой пшеницы в

процессе созревания.

Условные обозначения: К - контроль, Э -~эпин, внесенный на XI этапе органогенеза, А - азот, внесенный в дозе 30 кг д.в./ra на VIII этапе органогенеза, А+Э — азот (N30), внесенный на VIII этапе и эпин," внесенный на XI этапе органогенеза.

Так в начале налива зерна в варианте N30(VIII) происходило увеличение количества полипептидов 108-94 кДа, 90-80 кДа и уменьшение 41-35 кДа и 2422 кДа. При совместной обработке азотом и зпином увеличивалось содержание тех же полипептидов и уменьшалось содержание полипептидов 24-22 кДа и 1 б-10 кДа. В процессе созревания, исследуемые воздействия приводили к изменению содержания ряда полипептидов, по сравнению с контрольным вариантом. В варианте эпин (XI) происходило увеличение содержания полипептида 63 кДа, повышалось содержание полипептидов 58-56 кДа и 16-10 кДа. В варианте №0(У1П)+эпин(Х1) повышалось содержание групп полипептидов 58-56 кДа, 20-17 кДа и 16-10 кДа и снижалось - полипептида 63 кДа.

Таким образом, на структуру клен ковииного комплекса оказывает влияние не только количество водосолерастворимых белков, входящих в состав протеина зерна озимой пшеницы, но и их качественный состав (Конарев, 1980 и др.). Согласно нашим данным увеличение доли белков 63 кДа относительно других полнпептидо? оказывает дестабилизирующее действие на структуру клейковины. Следует также отметить, у то экзогенный азот и физиологи чески-активное вещество, оказывая Влияние на соотношение белков различной молекулярной массы, обуславливает формирование определенной структуры клейковины.

3.4. Влияние удобрений и рострегулнрующих веществ на силу, муки н отношение упругости тестя к её растяжимости

Между силой муки (W) и отношением упругости теста (Р) к его растяжи* мости (L) существует корреляционная зависимость (г=0,52), согласно которой с увеличением упругости теста к его растяжимости происходит рост силы муки. Таким образом, белки ответственные за упругость теста - а-, Р- и ннзкомолеку-лярная часть у-глиадинов определяют величину силы муки. Факторы (азотные удобрения, физиологически активные вещества), способствующие росту низком од окулярных глиадинов, обеспечивают увеличение силы муки.

3.4. Изменение содержания клейковины и ее качества в процессе

хранении

При проведении лабораторного анализа по влиянию срока хранения на качество зерна нами установлено, что в результате трехмесячного хранения зерна озимой пшеницы происходит изменение содержания в нем как количества сырой клейковины, так и её структурной организации.

Согласно полученным данным, в процессе хранения зерна озимой пшеницы урожая 2001 г., белок которого характеризовался большей долей водосолерастворимых белков, наблюдалось наиболее значительное увеличение клейковины.

Кроме того, в этих условиях была отмечена положительная зависимость между содержанием в белке озимой пшеницы водосолерастворимых белков и прибавкой количества клейковины в процессе хранения. В этой связи можно говорить о переходе в ходе дозревания некоторой части водосолерастворимых белков в клейковинообразующие. Следует, однако, отметить, что при хранении зерна озимой пшеницы урожая 2001 г. с ростом клейковины на большинстве

вариантах опыта наблюдалась дестабилизация структуры клейковинного комплекса, о чем свидетельствует увеличение показателя ИДК.

При хранении зерна озимой пшеницы 2002 г., имело место как увеличение клейковины на 0,2-2,2 %, так и её снижение на 0,2-1,5%. В тоже время на большинстве вариантах отмечалось уменьшение показателя ИДК (табл. 4), Так как белок зерна озимой пшеницы 2002 г, обладал меньшей долей водосолераство-римых белков, а в связи с этим в процессе хранения наблюдалось менее значительное увеличение клейковины, то улучшение её структуры, по всей видимости, обусловлено переходом одних клейковинообразующих белковых субфракций в другие.

Таблица 4

Изменение качества зерна в процессе хранения, 2001-2002 гг._

Варианты удобрений, кг д.в./га, этапы органогенеза Рос тре гули рую-щие вещества В уборку После 3-х месячного хранения

Коли1 клей] ны (ество (ОВИ- Показатель ИДК, у.е. Количество клейковины, % Показатель ИДК. у.е.

2001 г. 2002 г. | 2001 г. 1 2002 г. 8 гч Г 2002 г. 2001 г. 2002 г.

№оРм+ N15^111)+ Контроль 31,6 25,2 90 87 32,4 26,6 100 82

Эпин 29,0 26,8 82 87 32,0 25,3 90 80

Силк 28,8 25,2 85 92 31,6 25?0 90 80

Янтарная кислота 28,4 26,0 82 87 32,0 28,2 100 80

Ызо(УШ) Контроль 27,0 26,6 87 92 31,6 26,8 95 82

Эпин 27,6 27,2 80 90 31,6 28.8 95 90

Силк 29,2 26,6 95 95 30,0 26,4 90 80

Янтарная кислота 28,8 27,6 90 95 30,4 27,6 90 87

Ш0Р90К45+ Ы15(УШ)+ №5(Х1) Контроль 30,6 26,0 87 92 32,4 26,6 95 82

Эпин 30,8 '25,0 85 85 32,4 27,2 90 80

Силк 31,4 26,0 87 85 31,2 27,6 90 85

Янтарная кислота 31,6 27,2 90 92 31,8 26,8 95 95

№ОРУОК45+ №о(УШ) Контроль 30,2 26,4 80 85 32,4 27,6 100 85

Эпин 29,8 27,6 82 92 32,4 26,6 90 87

Силк 28,4 26,0 80 87 31,2 26,8 90 80

Янтарная кислота 28,4 27,6 82 .87 31,2 28,8 90 87

Чтобы прогнозировать в каком направлении и в какой степени в процессе хранения будет изменяться качество зерна, необходимы дальнейшие, более уг-

лубленные исследования в этом направлении. Однако уже сейчас можно говорить об активно осуществляемом преобразовании в процессе дозревания одних белковых фракций в другие (водосолерастворнмых в щелоче- и спиртораство-римые; глютенинов в глиадины и наоборот), что и определяет изменение качества зерна озимой пшеницы,'

3.6. Экономическая эффективность

В зависимости от складывающихся погодно-климатическнх условий эффективность удобрений и рострегулнрующих веществ была различной. Так, в благоприятных погодно-климатическнх условиях 2002 г, наиболее эффективными оказались азотные удобрения, внесенные на последних этапах органогенеза, прибавка составила 0,5-2,9 ц/га. Применение поздних внекорневых азотных подкормок на фоне азота, внесенного в ранневесснний период, обеспечило прибавку урожая на 2,8-4,6 ц/га.

При позднем возобновлении весенней вегетации наиболее эффективным оказалось применение рострегулирующего вещества цитокининовой природы -эпина. Нами установлено, что окупаемость затрат при применении эпина на фоне азотных подкормок в ранневесенний период составила 17,9-22,4 рубля на 1 рубль затрат. При обработке посевов азотом в дозе 30 кг д.в./га на VIII этапе органогенеза применение эпина обеспечило увеличение урожая на 5,2 ц/ra, что соответствует 846,5 рубУга. Окупаемость I рубля затрат при этом составила 21,2 рубля. При дробном внесении азота по 15 кг д.в./га на VIII и XI этапах органогенеза применение эпина определило увеличение урожая на 4,9 ц/га, что соответствует 797,7 руб./га. Окупаемость 1 рубля затрат составила 19,9 рублей. При весеннем посеве в 2002 г. применение эпина на фоне азотных удобрений, внесенных дробно по 15 кгд.вУга на VIII и XI этапах органогенеза, способствовало увеличению урожая на 1,9 ц/га, что соответствует 309,3 рубУга. Окупаемость 1 рубля затрат составила 7,7 рублей.

Основные результаты исследований прошли производственную проверку в колхозе имени Ворошилова Труновского района. В 2002 г. проведено определение эффективности препарата эпин на площади 100 га. Увеличение клейковины составило 2,3%. В 2003 г. обработка посевов озимой пшеницы препаратом эпин была проведена на площади 200 га. Экономический эффект составил 1300 рубУтонну зерна. В 2002 г. общая площадь обработки посевов препаратом эпин составила 5200 га, в 2003 г. - 7120 га.

Выводы

1. В условиях осеннего срока сева с помощью дисперсионного анализа доказано (на 1% уровне) стимулирующее влияние на процесс формирования урожая зерна рострегулирующего вещества цитокининовой природы (эпина), который способствовал увеличению урожая зерна на 2,4-5,2 ц/га. Внесение в осенний период калийных удобрений в дозе 45 кг д.в./га в 2003 засушливом году обеспечило прибавку урожая зерна на 5,7 ц/га.

2. При весеннем сроке сева наиболее эффективным является применение азотных удобрений в ранневесенний период, обеспечившее увеличение урожая зерна на 1,9-4,6 ц/га.

3. При осеннем сроке сева образование запасных белков зерна озимой пшеницы в большей степени зависит от процесса повторного использования азотистых веществ ранее накопленных в вегетативной массе. При весеннем сроке сева качество зерна в большей степени зависит от фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы.

4. Формирование клейковины и ее структуры в начале налива зерна зависит от соотношения пигментов, содержащихся в колосе. Во время налива зерна содержание каротиноидов в колосе относительно хлорофилла является определяющим в формировании прочной структуры клейковины зерна озимой пшеницы осеннего срока сева.

5. Эффективность применяемых азотных подкормок на формирование клейковины во многом определяется погодными условиями. В благоприятных условиях окружающей среды (2002 г.) рост клейковинных белков при применении азотных удобрений сопровождается увеличением в зерне озимой пшеницы доли азота относительно фосфора, а в неблагоприятных погодно-климатических условиях (2003 г.) - увеличением содержания фосфора.

6. Количество клейковины зависит от общего уровня азотно-фосфорного обеспечения зерна озимой пшеницы (доля влияния модуля — 66,83%) и от соотношения азота и фосфора (угол y = arc tg (N/P), 33,17%). Взаимное влияние общего азотно-фосфорного уровня в зерне озимой пшеницы, а также соотношения основных элементов минерального питания (N/P) на количество клейковины выражено математической зависимостью Z=23,619+0,93б7г+3,8173,

7. Под воздействием эпина, применяемого на фоне азотных удобрений, внесенных в дозе 30 кг д.в./га на VIII этапе органогенеза, в процессе созревания зерна снижается содержание полипептида с молекулярной массой 63 кДа и увеличивается количество компонентов с молекулярной массой 58-26,20-17, 16-10 кДа, что ведет к улучшению структуры клейковины.

8. Обработка посевов озимой пшеницы янтарной кислотой в отдельные годы исследований обеспечила увеличение количества клейковины на 0,6-2,1%, применение эпнна-на 0,6-3,2%, а использование силка —на 0,6-1,6 %.

9. Между отношением упругости теста к растяжимости и показателем деформации клейковины существует отрицательная зависимость, которая подтверждается высоким значением коэффициента корреляции (г= -0,96) и выражается следующим уравнением у=89,84-0,85х.

10. В процессе хранения зерна при его дозревании может увеличиваться содержания в нём клейковины и улучшаться сё качество. При хранении в течение трёх месяцев зерна урожая 2001 г, содержание клейковины увеличилось на 0,2-4,6 %. При хранении зерна урожая 2002 г, показатель ИДК снизился на 5-15 у.е.

Предложение производству

1. С целью ремонта посевов озимой пшеницы, пострадавших в зимний период, рекомендуется проведение сева озимой пшеницы в зимне-весенний период (не нозднее 5 марта) сортом «Русса», имеющим короткий период яровизации.

2. Рекомендуется провести широкие производственные испытания по определению оптимальных условий хранения зерна, обеспечивающих повышение его качества.

3. Рекомендуется применение на посевах озимой пшеницы рострегули-рующего вещества цитокнниновой природы - эпина. Прибавка урожая зерна при обработке эпином озимой пшеницы осеннего срока сева составляет в отдельные годы 5,5 ц/га, а при использовании эпина на растениях озимой пшеницы весеннего (ярового) срока сева - 8,1 ц/га. Кроме того, эпин способствует улучшению качества зерна. Окупаемость 1 рубля затрат при применении эпина может составлять от 2 до 33 рублей.

Список опубликованных работ:

1. Абалдов А.Н., Жолобов В.И., Нешин И.В., Черкашин В.Н., Чапцева Т.В., Мясоедова С.С., Лобннцева O.A., Подколзина Р.В. Теоретические основы хода формирования урожая озимой пшеницы в условиях 2002-2003 ттЛ Спра-вочно-коисультационный бюллетень К® 1(61), 2002, с.48-56 (соискатель 20%).

2. Нешин И.В., Квасов H.A., Дуденко Н.В., Мясоедова С.С. Особенности хода формирования урожая зерна озимой пшеницы на Ставрополье в 2002-2003 гг.// Справочко-консультационный бюллетень №11(71), 2003, с.17-20 (соискатель 40 %).

3. Петрова ЛЛ., Нешин ИЗ., Прокудин Е.А., Черкашин В.К., Чапцева Т.В., Дуденко Н.В., Квасов НА, Давидянц Э.С., Ерошенко Ф.В., Стокоз Н., Мясоедова С.С., Лобннцева O.A. Этапы органогенеза и уход за посевами озимой пшеницы // Справочно-консультационный бюллетень №4 (76), 2004, с.43-47 (соискатель 20%).

4. Мясоедова С.С., Кудрин А.И., Нешин ИВ. Влияние азотно-фосфорного уровня и соотношения основных элементов минерального питания на количество клейковинных белков // Справочно-консультационный бюллетень №4 (76), 2004, с.48-52 (соискатель 80%).

#15 533