Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НУТА В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НУТА В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ"

4-3S3S3

На правах рукописи

МАКЕНОВА Сауле Кажаповна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЬЮАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НУТА В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

06. 01.09 - Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Омск 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор

А.Ф. Степанов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник А.Н. Силантьев; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент C.B. Чусов

Ведущая организация — Государственное научное учреждение

«Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита диссертации состоится 1 июня 2005 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.050.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет» по адресу: 644008, г. Омск-8, Институтская площадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 31 марта 2005 г.

Ученый секретарь jA/i^p MfxTrf

диссертационного совета О t-^c^^Y" В. П. Пьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Западно-Сибирском регионе Омская область является крупным производителем сельскохозяйственной продукции, по производству зерна и мяса находится на 2-м, молока — 3-м месте. В ней представлены все отрасли животноводства: скотоводство, свиноводство, овцеводство и птицеводство. В южной, лесостепной и степной зонах наиболее развито молочно-мясное животноводство и тонкорунное овцеводство (МЛ. Калужский и др., 2003). Вместе с тем проблема увеличения производства и улучшения качества кормов, особенно по белку и аминокислотному составу,' еще не решена, что приводит к снижению продуктивности животных и к перерасходу кормов на 20-50%.

Не менее остро стоит проблема обеспечения населения страны животным и растительным белками. Почти повсеместно в питании человека отмечается белковая недостаточность, в (уточном рационе в расчете на одного жителя она составляет 30-35%(Е. И. Сизенко, 2001).

В Западной Сибири одним из резервов производства кормового и пищевого белка являются зернобобовые культуры, в частности нут — Cicer arietiiuim. По сравнению' с горохом, он более засухоустойчив, посевы его не полегают,, бобы не растрескиваются и зерно не осыпается. По урожайности зерна с гектара и содержанию белка в засушливых условиях Западной Сибири он не уступает гороху, а по содержанию жира превосходит его.

Однако, несмотря. на ряд ценных свойств культуры, технологические приемы возделывания и использования нута на корм животным и в перерабатывающей промышленности для производства продуктов питания в ЗападноСибирском регионе разработаны недостаточно. Поэтому разработка этих приемов является актуальной н важной для решения проблемы кормового и продовольственного белка в Омской области. Исследования осуществлялись по утвержденной теме: «Разработать ресурсосберегающие технологии возделывания новых перспективных кормовых культур дня условий Западной Сибири» (номер roc. per. 01,9.800i0357). '

Цель исследований — разработать технологические приемы возделывания, использования кормового и продовольственного нута в условиях'южной лесостепной зоны Омской области, обеспечивающие получение высоких урожаев зерна при наименьших затратах труда и средств. ~

Задачи исследований: ...

— выявить наиболее продуктивные сорта и селекционные номера кормового и продовольственного нута в условиях южной лесостепи Омской области;

— дать сравнительную оценку кормового нута с традиционно возделываемыми в южной лесостепи Омской области зерновыми и зернобобовыми культурами по продуктивности и питательной ценности;

— выявить влияние срока, способа посева и нормы высева нута на урожайность зерна;

ЦНБ МСХА фонднэучнбйлитературы Ю rf -ЗоЗЯ9

- установить особенности' формирования н продуктивность смешанных посевов кормового нута с зерновыми и зернобобовыми культурами для получения зернофуража и зеленого корма; - *

- установить возможность использования нутовой муки при выпечке хлебных и кондитерских изделий, определить их питательную ценность!"

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемых приемов возделывания и использования кормового и продовольственного нута. -

Научная новизна результатов исследований. В условиях южной лесостепной зоны Омской'области выявлены наиболее продуктивные сорта н селекционные номера кормового и продовольственного нута; установлены закономерности изменения урожайности и питательности зерна нута в сравнении зерновыми и зернобобовыми культурами; определены оптимальные срок и способ посева, норма высева кормового и продовольственного нута при возделывании на зерно; выявлены особенности формирования смешанных посевов кормового нута с зерновыми и зернобобовыми культурами при возделывании их на зернофураж и зеленый корм; разработана рецептура получения нового хлеба и сырцового пряника (пат. № 2240004) с добавлением нутовой муки. В зависимости от применяемых технологических приемов установлены особенности роста, развития и формирования травостоя нута в одновидовйх и смешанных посевах, дана биоэнергетическая и экономическая оценка их эффективности. ' ■

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработанные технологические приемы возделывания и использования обеспечивают получение высоких урожаев зерна (1,41-1,87 т/га) и сбор белка (269-332 кг/га) кормового и продовольственного нута, а введение его в структуру посевных площадей позволит повысить сбор растительного белка для животноводства и питания населения в Западно-Сибирском регионе.

Рекомендуемые приемы возделывания кормового нута сорта Краснокут-ский 123 апробированы на полях ФГПУ «Омское» по племенной работе Омского района Омской области. Внедрение их в этом хозяйстве на площади 12 га в 2002-2003 гг. позволило получить урожайность зерна нута 1,1-1,3 т/га. Чистый доход от применения разработалиых агротехнических приемов возделывания нута составил 3029 руб./га, рентабельность - 73%.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на международных научной интернет-конференции «Проблемы современного растениеводства» (Ставрополь, 2002) и научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Воронеж,

2003); на межрегиональной конференции молодых ученых, проводимой в рамках празднования 50-летия освоения целинных и залежных земель (Омск,

2004); на региональной научной конференции молодых ученых аграрных вузов Сибирского федерального округа «Аграрная наука России в новом тысячелетии» (Омск, 2003); на седьмой и десятой научной конференциях профессорско-

преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ (Омск, 2002,2004) и опубликованы всеми научных работах объемом 1,04 печ. л.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 183 страницах печатного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, содержит 9 рисунков, 44 таблицы, 40 приложений. Библиографический список включает 138 источника, в том числе 7 на иностранных языках.

Объект, условия и методика проведения исследований. Объект исследований - нут культурный (Cicer arîetinum L) кормового и продовольственного типа, зерновые и зернобобовые культуры.

Исследования проводили в 2001-2004 гг. на опытном поле ОмГАУ в зоне южной лесостепи Омской области. Почва опытного участка — лугово-черноземная маломощная малогумусовая с реднесугл инистая. Содержание гумуса - 3,7%, N-NOj - 0,47 мг/100 г почвы; PjOi - 20,2 и КгО - 20,5 мг/100 г почвы (по ФЗ. Чирикову); рН - 6,7-7,4, уровень грунтовых вод-2,5-4,5 м.

Южная лесостепь Омской области характеризуется резко континентальным климатом. Сумма температур воздуха выше 10°С составляет 1900-2000°С; вегетационный период — 150, безморозный — 115-120 суток; среднегодовая сумма осадков - 300-370 мм. Погодные условия в годы исследований различались: вегетационный период в 2001,2004 гг. был благоприятным для роста и развития нута, среднесуточная температура воздуха н сумма осадков были в пределах среднемноголетней нормы; в 2002 и 2003 гг. — холодными и дождливыми, что вызвало у нута вторичный рост побегов, заболевание бактериозом, увеличение периода вегетации.

Для разработки технологических приемов возделывания и использования нута в 2001-2004 гг. было заложено пять полевых (1-5) и два лабораторных (б, 7) опытов. Схемы опытов 1-5 представлены в автореферате (табл. 1-S). Опыт б — Изучение хлебопекарных свойств пшеничного хлеба с добавлением высокобелковой нутовой муки. Схема опыта: дозирование муки (%) пшеничной: нутовой — 100 : 0; 95 : 5; 90 : 10; 85. : 15; 80 : 20; 75 : 25; 70 : 30; 50 : 50; 37,5 :62,5. Опыт 7 -Получение нового вида нутово-тненичного пряника. Схема опыта: дозирование муки (%) пшеничной: нутовой -100:0; 90:10; 50:50; 30 : 70; 10:90.

В опытах 1-5 применяли зональную технологию возделывания зерновых и зернобобовых культур. Посев нута в опытах 1,3,4,5 проводили 10-15 мая, а в опыте 2 — согласно схеме, предшественник — однолетние травы. Посев нута и других культур проводили сеялкой СН-16, кондиционным» семенами. В опыте 1 высевали два отечественных сорта нута кормовой КраснокутскиЙ 123 и продовольственный Волгоградский 10 и четыре селекционных номера из Канады, а также горох—сорт Неосыпающийся 1. Посев нута и гороха рядовой (15 см) с нор-, мой высева 0,8 и 1,0 млн. всхожих семян/га соответственно. В опыте 2 сроки посева изучали для нута сортов КраснокутскиЙ 123 и Волгоградский 10; в опыте 3 изучали способы посева и нормы высева для продовольственного сорта Волгоградский 10. В опыте 4 посев зерновых и зернобобовых культур рядовой (15 см), норма высева гороха, сои — 1,0 млн. штУга, вики яровой —2,0, пшеницы, овса, ячменя — 4,5 млн. всхожих семян/га. В опыте 5 норма высева каждого

компонента в смесях составляла 50% от кормы высева культур при одновндо-в'ом посеве. Высевали сорта: нута кормового - Краснокутский 123, гороха посевного—Омский неосыпаюшийся, вики яровой - ОмичкаЗ, сои - СибНИИК 315; сорта кормового. направления - пшеницы яровой - Омская кормовая 1, ячменя ярового-Омский 88; овса —Иртыш 13.

Убирали нут на зерно при побу рении 90, горох - 70% бобов; вику, сою, пшеницу, ячмень и овес - в фазу полной спелости. Уборку посевов на зеленый корм проводили в фазу цветения бобовых и колошения зерновых. Урожайность зерна приводили к 100%-ной чистоте и стандартной влажности. Учетная площадь делянки 10-20 м1, повторность 4-кратная, расположение делянок систематическое.

В опытах б и 7 для исследований использованы мука пшеничная хлебопекарная 1-го сорта 70%-ного выхода при размоле на МЛУ-200 (Бюлер) с содержанием клейковины 28-30%, мука из зерна продовольственного нута сорта Волгоградский 10, полученная на мельнице М11Х-3600. Метод выпечки хлеба-безопарный, с использованием дрожжей и заварки. Объем исследований по изучению хлебопекарных и кондитерских свойств изделий составлял 500 вариантов.

О исследованиях по теме использовали апробированные методики, разработанные ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (Методические..., 1983,1997), ВНИИ зернобобовых И крупяных культур (А.И. Терехов, 1986). Анализ зерна и растительных образцов проводили ФГУ Центр агрохимической службы «Омский» на автоматической линии. Оценку хлеба и пряников с добавлением нуто-вой муки осуществляли по Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур; 1988). Результаты исследований обрабатывали методом дисперсионного и корелляционного анализа (Б.А. Доспехов, 1985). Энергетическую оценку технологических приемов возделывания нута проводили по методическим рекомендациям Ю.И. Ермохина и А.Ф. Неклюдова. (1994), а экономическую (в ценах 2004 г.) — по методикам ВНИИ кормов и Россельхозакадемии(Методические..., 1983,1997).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Приемы возделывания кормового и продовольственного нута на зерно

Сравнительная оценка сортов и селекционных номеров нута. Изучение отечественных сортов и канадских селекционных номеров нута в сравнении с горохом в условиях южной лесостепи Омской области на луго во-чернозем ной почве выявило существенные различия в их росте и развитии. Установлено, что наиболее высокую полевую всхожесть имел горох — 90%. Полевая всхожесть семян изучаемых сортов нута находилась в пределах 88—90%, а канадских селекционных номеров - 80-85%, по годам различалась незначительно.

Продолжительность вегетационного периода и отдельных этапов органогенеза в основном определялись наследственными признаками сорта. Для горо-

ха сорта Неосыпакицийся 1 характерен высокий темп роста в первый период (формирования и роста вегетативных органов), очень высокий — во второй (дифференциации генеративных органов) и низкий - в третий, связанный с формированием и созреванием зерна. Сорта нута Краснокутский 123, Волгоградский 10 и селекционные его номера росли медленно в первый период. В фазу ветвления высота сортов Краснокутский 123 и Волгоградский 10 была соответственно 20-22 и 18-20 см, селекционных номеров — 15—17 см. Однако с началом цветения темпы их роста усиливались и сохранялись высокими до конца вегетации. Наибольшие различия между горохом и нутом наблюдались по длине первого и третьего периодов. Разница видов и форм по длине первого периода определяется изменчивостью И этапа органогенеза, который имеет выражен* ный адаптивный характер. Наиболее длительным первый период был у сорта Краснокутский 123, который характеризовался большим коэффициентом ветвления, активным нарастанием вегетативной массы, что подтверждает его как сорт кормового назначения. Второй период формирования генеративных органов изменялся несколько меньше: у гороха — от 32 до 35 сут, у сортов нута — от 30 до 34 сут, у селекционных номеров - от 30 до 32 сут.

Селекционные номера отличались более коротким периодом формирования и роста вегетативных органов, быстро переходили к дифференциации генеративных органов, но имели довольно продолжительный третий период онтогенеза, Нут Волгоградский 10 быстрее переходил к дифференциации генеративных органов и созреванию, обеспечивая при этом качественное зерно продовольственного назначения.

Созревание сорта Волгоградский 10 во все годы исследований наблюдалось в конце августа, и для его уборки складывались благоприятные условия. В среднем за 2001-2003 гг. в приемлемые для уборки сроки созревал сорт Краснокутский 123, хотя созревание его наступало на 3-5 сут позже, чем у сорта Волгоградский 10, а селекционных номеров из Каналы — па 3-7 сут позже отечественных сортов. Способность канадских номеров к вторичному росту и цветению при обильном увлажнении и пониженных температурах сильно затягивали вегетацию, что не гарантировало их созревание во все гады (табл. 1). Номера нута канадской селекции по урожайности зерна уступали сортам Краснокутский 123 (в 2,1-3,5 раза) и Волгоградский 10 (в 1,1-1,9 раза). В среднем за 2001-2003 гг. кормовой нут Краснокутский 123 обеспечивал оборзериа (1,36 т/га) на уровне гороха, а продовольственный сорт Волгоградский 10 существенно меньше—0,74 т/га. "

Важной характеристикой сорта является качество зерна, а именно его биохимический состав. Наиболее ценными компонентами зерна нута являются белок и жир. Корреляционный анализ полученных нами данных по всем сортам и селекционным номерам нута показал, что содержание белка и жира тесно связано с погодными условиями. Сопоставление ГТК с ходом накопления белка в зерне нута показало: где это отношение смешается в сторону осадков, содержание белка в зерне снижается (г=-0,75 + 0,2), а жира увеличивается (г ™ 0,78 + 0,1).

' Таблица I Урожайность зерна гороха и нута ■_j_

Сорт, ^ селекционный номер Урожайность зерна, т/га В среднем

2001г. 2002 г. 2003 г. Зерна, ^ т/га Белка | Жира-

кг/га

Горох: " Неосыпаюшийся I (контроль) 1,50 1,37 1,64 1,50 329 24

Нут кормовой: - Краснокутскнй 123 < 1,35 1,17 1,56 1,36 272 . 75

Нут продовольственный: -Волгоградский 10 0,80 . 0,70 0,73 ■ 0,74 179- 44

FLLP 88-85 0,53 0,51 . — 0,52 131- 39

1LC 482 0,41 0,37 — 0,39 108 29

F иР 82-150 0.51 0,49 - 0,50 ■ 130 ^ 33

1LC 32-79 0.78 0,68 - 0,63 146 42

HCPoi 0,15 0,14 0,11 035 103 27

Наряду с погодными условиями на биохимический состав зерна нута оказывали влияние и сортовые его особенности. У продовольственного сорта Волгоградский 10 в условиях южной лесостепной зоны Омской области содержание белка и жира было больше, чем у кормового нута сорта Краснокутскнй 123. Среди канадских селекционных номеров высоким содержанием белка в зерне отличались F и Р 82-150 и FLLP- 88-85 - 25,9 и 25,2% соответственно. По содержанию жира в зерне нута (7,5%) преимущество имели FLLP- 88-85 и ILC -482. В среднем за t годы исследований содержание белка у кормового нута Краснокутскнй 123 (21,2%) было на уровне контроля — гороха, а у продовольственного нута сорта Волгоградский 10 и селекционных номеров нута больше -23,1-25,8%. Однако наибольший сбор белка с гектара имел горок, в пределах ошибки опыта находился ои у нута сорта Краснокутскнй 123, и существенно уступали сорт Волгоградский 10 и канадские селекционные номера нута (на 46-^57%). По сбору жира отечественные сорта нута (в 1,8-3,1 раза) достоверно превышали горох. Высокие показатели всхожести семян были у сортов отечественной селекции, что соответствовало I и И классу, канадские селекционные номера не обеспечивали стабильного высокого их качества и формировали семена, отвечающие лишь третьему классу посевного стандарта.

Срок посева. Срок посева существенно влиял на полевую всхожесть семян и сохранность растений кормового нута Краснокутскнй 123 и продовольственного Волгоградский J0. Наибольшая полевая всхожесть семян (69-70%) наблюдалась при раннем сроке посева нута 5 мая и была связана с наличием достаточных запасов продуктивной влаги в почве, а наименьшая —при позднем посеве 25 мая - 10 июня (52-55%) — с высокими температурами воздуха (30-32°С) и сухими ветрами, которые быстро иссушали верхний слой лочвы.

При посеве 5 мая всходы нута сорта Краснокугский 123 в среднем появлялись на 15-е сут, на 5-6 сут позже, чем при посеве 5-10 июня. Это объясняется тем, что, несмотря на достаточное увлажнение почвы осенне-зимними осадками при раннем сроке посева нута, температура воздуха и почвы по сравнению с поздним была на ],0-3,8°С ниже. Сохранность растений к уборке также снижалась от раннего к поздним срокам посева. Аналогичная закономерность выявлена и при посеве нута сорта Волгоградский 10. По нашим данным, нижний температурный предел прорастания семян и появления всходов нута равен 5°С. В зависимости от срока посева сумма эффективных температур воздуха в среднем за годы исследований для периода вегетации нута от всходов до начала цветения составляла для сорта Краснокугский 123 - 410-532°С, для сорта Волгоградский 10-369-551°С. Установлено, что с увеличением средней температуры воздуха с 16,3 до 19,9°С продолжительность периода всходы - начало цветения у кормового нута сорта Краснокугский 123 сокращался в среднем за.З года с 41 до 32 сут (г =-0,71 ±0,16), у сорта Волгоградский 10 - с 44 до 30 сут (г--0,69 ± 0,14). С увеличением суммы осадков период всходы — начало цветения возрастал в среднем у сорта Краснокугский 123 на 9 сут (г = 0,67 ± 0,12), у сорта Волгоградский 10 - на 14 сут (г = 0,65 ± 0,10). У обоих сортов период всходы - начало цветения с переносом посева на более поздний срок сокращался.

Отмечались сортовые различия у нута в продолжительности периода начало цветения — созревание. У продовольственного нута сорта Волгоградский 10 этот период был более коротким и не зависел от срока посева, в среднем составлял 61-62 сут, а у кормового Краснокугский 123 наблюдалось увеличение этого периода с 64 до 77 сут с переносом срока посева с 5 мая на 20 мая. Сумма эффективных температур, необходимая для вегетации нута кормового сорта Краснокугский 123 и продовольственного сорта Волгоградский 10, составляла 1200-1450°С при средней продолжительности вегетационного периода 112-118 сут. Лучшим сроком посева для сорта Краснокугский 123 являлся период с 5 по 20 мая, а дня сорта Волгоградский 10 — с 5 по 15 мая. При этих сроках посева они вызревали и урожайность зерна у сорта Краснокугский 123 достигала 1,10-1,48 т/га, сбор белка — 241-269 кг/га, а жира - 60^72 кг/га (табл. 2). Урожайность зерна продовольственного нута сорта Волгоградский 10 была меньше (0,91-1,12 т/га), чем кормового, на 17-24%, сбор белка с гектара составлял 137-218 кг, жира-37— 61 кг. При посеве нута в конце мая у обоих отечественных сортов наблюдался недобор урожая зерна 0,29-0,38 т/га (23-37%) в сравнении с оптимальным сроком (15 мая), а посевы их, проведенные в южной лесостепной зоне позже 25 мая, не вызревали. Структурный анализ урожая показал, что при всех сроках посева у обоих сортов в бобе завязалось по два зерна в 2001, 2004 ГГ. и по одному — в 2002 и 2003 гг., причем до 20-23% бобов при поздних сроках посева не вызревали. Посевы нута с 5 по 20 мая формировали семена, соответствующие требованиям ГОСТа. Максимальные показатели лабораторной всхожести семян у сорта Краснокугский 123, соответствующие 1 классу посевного стандарта, обеспечивались при посеве 5, 15 мая, а сорта Волгоградский 10 — при посеве 5 мая, соответствующие 2 классу посевного стандарта.

Таблица 2

Урожайность зерна нута в зависимости от срока посева

Срок , . посева Урожайность зерна, т/га ' В среднем

2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. ■ Зерна, т/га Белка | Жира

■ ■ кг/га

- Краснокутский ¡23 ■'

5 мая 1,44' '0,87 1.12 1,50 1,23 241 ' 71

15 мая 1,60 1,01 1,43 1,87 1,48 269 72

20 мая 1,33 0,86 1,09 1,47 1,19 245 60

25 мая 0,91 - — 1,30 1,10 228 64

НСРо, 0,52 0,43 0,21 0,12 0,31 18 . 12

Волгоградский 10

5 мая 0,96 ' ■ 0,62 0,85 " 1,22 0,91 198 42 .

15 мая 1,10 0,76 1,21 1,41 1,12 218 61

20 мая " 0,62 0,48 0,67 1,36 0,78 137 37

25 мая — — - 1,10 - — —

НСРо, 0,13 0,22 0,43 0,51 0,35 51 И

Примечание.« -»—при посеве 25 мая нут не во все годы исследований вызрел.

Способ посева и норма высева. Наши исследования в 2001-2003 гг. показали, что способ посева и норма высева нута сорта Волгоградский 10 не влияли на период посев — всходы, он составлял 10-14 сут, во всех вариантах всходы нута появлялись практически одновременно. Значительных изменений в продолжительности'межфазных периодов у растений при рядовом и широкорядном (30,45 см) посевах при одинаковой густоте стояния не отмечено. Та же закономерность наблюдалась и при ленточном посеве нута. В опытах с разными нормами высева период от всходов до созревания зерна изменялся в зависимости ог густоты стояния растений: чем реже был посев, тем продолжительнее период вегетации. В посевах нута с нормой высева 0,4 млн. шт./га каждое растение образовывало большее число боковых побегов с поздним плодоношением, что и стало причиной более позднего созревания растений по сравнению с растениями нута посева с нормой высева 1,0 млн. шт./га. С увеличением нормы высева с 0,4 до 1,0 млн. всхожих семян/га увеличивалась высота растений и высота прикрепления нижнего боба с 32 до 38 см при рядовом посеве и с 30 до 35 при широкорядном (30 см).

Проведенные нами исследования показали, что структура урожая изменялась в большей степени в зависимости от погодных условий и в меньшей - от изучаемых агротехнических приемов. В зависимости от способа посева и нормы высева урожайность зерна нута в наших опытах изменялась от 0,17 до 0,95 т/га (табл. 3).

Урожайность зерна нута сорта Волгоградский 10 - от способа посева н нормы высева

Таблица 3 в зависимости

В тоннах с гектара

Способ посева (А) Норма высева, * млн. шт,/га (В) 2001 г. 2002 г. 2003 Г. В среднем Приращение энергии, ГДж/га Энергетический коэффициент (ЭК)

Рядовой, 15 см 0,4 0,18 0,15 0,17 0,17 ■ -

0,6 0,63 0,57 0,66 0,62 4,8 1,4

0,8 0,72 0,67 0,74 0,71 7,5 1,7

1,0 0,45 0,41 0,50 0,45 1,0 и

Широкорядный, 30см ' 0,4 0,26 0,23 0,31 0,27 _

0,6 0,78 0,71 0,82 0,77 9,1 1.8

0,8 0,95 0.91 0,98 0,95 13,6 2,1

1,0 0,58 0,49 0,52 0,53 3,1 1,3

Широкорядный, 45 см 0,4 0,15 0,15 0,17 0,16 - —

0,6 0?53 0,48 0,55 0,52 2,8 . 1,3

0,8 0,55 0,54 0,62 0,57 0,1 1,0

1,0 0,38 0,36 0,43 0,39 -

Ленточ- • ный, _ 30 х 15 см 0,4 031 0,24 0,26 0,27 - —

0,6 0,58 0,56 0,61 0,58 4,2 1,4

0,8 0,68 0,66 0,71 0,68 6,8 1,6

1,0 0,54 0,51 0,46 0,50 2,3 1,2

Ленточный, 45 х 15 см 0,4 0,27 0,24 0,26 0,26 - -

0,6 0,44 0,34 0,45 0,41 - -

0,8 0,60 0,51 0,63 0,58 4,2 1,4 •

1,0 0,37 0,33 0,40 0,37 _

НСРо; А 0,04 0,02 0,02 0,02

НСР05 В 0,03 0,02 0,02 | 0,02

НСРси АВ [ 0,07 0,05 0,04 | 0,04

При увеличении нормы высева с 0,8 до 1,0 млн. шт/га урожайность достоверно снижалась при всех способах посева нута на 36-79%. Максимальная урожайность зерна нута получена при широкорядном посеве (30 см) с нормой высева 0,8 млн. семян/га - 0,95 т/га. Установлено, что из изучаемых факторов на урожайность зерна нута сорта Волгоградский 10 наиболее существенное влияние оказывала норма высева (73%), меньше — способ посева — 15,8% и взаимодействие обоих факторов — 7,5%.

Создание и использование одновияовых и смешанных посевов нута

Возделывание одновндовых н смешанных посевов кормового нута на зерно. Зерновые и зернобобовые культуры по-разному росли и развивались в период вегетации. Наиболее интенсивным ростом и большой высотой к уборке (105-139 см) отличались зерновые кормового направления, среди зернобобовых — горох, высота которого достигала 110 см. Особенности роста и развития культур сказались на их урожайности. Зерновые в среднем за три года (2001-2003) превосходили зернобобовые по урожайности зерна на 0,70-1,96 т/га (30-74%). Урожайность зерна пшеницы составляла 2,57, овса и ячменя — 2,30-2^34 т/га. Из зернобобовых культур наиболее продуктивным оказался горох —1,60 т/га (табл. 4).

Таблица 4

Урожайность зерна зерновых н зернобобовых культур_

Культура Урожайность зерна, т/га В среднем за 3 года

2001 г. 2002 г. 2003 г. Зерна Белка

т/га % кг/га %

Горох (контроль) 2,02 1,25 1,54 1,60 100 360 100

Вика 0,83 0,40 . 0,60 0,61 39 140 39

Нут 1,61 1,25 1,40 1,42 89 332 92

Соя 1,23 1,01 1,07 1,10 69 413 114

Овес 2,08 2,46 2,35 2,30 144 282 78

Пшеница 2,67 2,56 2,50 2,57 161 424 116

Ячмень 2,41 2,34 2,30 2,34 146 293 81

НСР0! 0,34 0,26 0.26 033 - 100 -

Нут имел урожайность 1,42 т/га, на 0,32 и 0,81 т/га больше, чем соя и вика яровая. Урожайность зерна у бобовых культур по годам исследований изменялась в более широком диапазоне, чем у зерновых. Так, у пшеницы, овса н ячменя она варьировала от 2,08 до 2,67 т/га, а у бобовых - от 0,40 до 2,02 т/га. При возделывании нута на зерно урожайность его достоверно превышала урожайность вики, находилась в переделах ошибки опыта с горохом и соей и существенно уступала всем зерновым культурам. Из-за белее высокого содержания белка в зерне нута (на 0,9% больше, чем в зерне гороха) сбор его с единицы шюшади у этих культур получен равный: у гороха составлял 360, у нута—332 кг/га, данная разница находится в пределах ошибки опыта.

Многие ученые (МЛ. Елсуков,' 1959; A.A. Бабич, 1964; М.Ф. Л у пашку, 1974; Т.Г. Мамедов, 1975) считают, что зерновые лучше высевать в смеси с зернобобовыми. У этих смесей, как правило, выше урожайность, чем у одно-видовых посевов, более благоприятное сочетание белковых и углеводистых соединений, лучше минеральный состав. Бобовые растения при помощи клубень-_ ковых бактерий оказывают положительное влияние на злаковый компонент: улучшают рост, повышают содержание в них белка.

Нами установлено, что из смешанных посевов нута с зерновым» и зернобобовыми культурами наиболее продуктивны посевы нута с зерновыми, особенно с пшеницей и овсом: урожайность зерна достигала 2,24-2,32 т/га, сбор кормовых единиц - 2,52 т/га, сырого протеина - 320 кг/га (табл. 5). При этом доля нута в общем урожае смеси составляла от 23 до 43%. Посев нута в смеси с зернобобовыми культурами обеспечивала получение урожайности зерна на 35-78% меньше, чем с пшеницей и овсом, но доля нута в общем урожае зерна при этом возрастала до 44-64%, а сбор сырого протеина — до 363 кг/га: По обеспеченности переваримым протеином зерно со всех смешанных посевов (102-195 г/корм, ел ) соответствовало зоотехническим мор-мам кормления сельскохозяйственных животных.

• ' Таблица 5 Продуктивность смешанных посевов нута с зерновыми и зернобобовыми культурами (в среднем за 2001-2003 гг.)__

Смесь Урожай ность зерна, т/га Сбор с 1 га Переваримый протеин, г/корм. ад.

кормовых единиц, т сырого протеина, кг

Всего в Т.ч. нута Всего в т.ч. нута

Горох + овес (контроль) 2,14 2,31 1,03* ' 332 150» 142

Нут + горох 1,80 2,13 1,32 363 220 172

Нут + вика 0,81 0,92 0,55 170 100 182

Нут + соя U2 1,41 0.67 260 170 195

Нут + овес 2,32 2,52 - 0,58 320 ПО 129

Нут + пшеница 2,24 2,63 0,75" 310 160 119

Нуг+ячмень - 1,89 2,12 0,95 210 100 102

НСР„ 031 0,41 90 17

'Цифры даны по гороху.

Использование одновндовых и смешанных травостоев нута на корм.

Об использовании зеленой массы, соломы нута на корм существуют различные точки зрения. Г.М. Попова (1957), Н.И, Васякнн (2003) считают, что из-за содержания в листьях нута яблочной и щавелевой кислот вегетативные части растений непригодны для корма. Однако С. Карпов и др. (1964), A.B. Тнщенко и др. (1962) рекомендуют использовать зеленую массу и солому нута для кормления овец и свиней, введение их в рацион повышало на 40-47% среднесуточный прирост массы этих животных.

Нут по содержанию сырого протеина (4,3%) в зеленой массе не уступал гороху, сое и на 0,6-1,6% превышал зерновые культуры: овес, пшеницу и ячмень. Одновидовые посевы нута в южной лесостепи Омской области позволяли получить в среднем 21,2 т/га зеленой массы, 4,66 т/га кормовых единиц и

■ 0,91 т/га сырого протеина. По сбору сырого протеина с гектара ои в 3,2-4,7 раза превышал вику, сою и пшеницу. Однако наиболее сбалансированный корм по элементам питания обеспечивали смешанные посевы нута с зерновыми н зернобобовыми культурами. Урожайность таких посевов достигала 20,5—24,9 т/га зеленой массы с содержанием нута в смеси от 21 до 51%.

До 86% урожая при одновкдовом и 34% в смешанных посевах нут формировал за счет биологического азота. В зависимости от погодных условий он фиксировал от 69 до 162 кг/га при одновкдовом и от 39 до 72 кг/га в смешанных посевах симбиогического азота. . - .

Наиболее продуктивен смешанный посев нута с ячменем: сбор кормовых ' единиц составлял 6,89 т/га, сырого протеина - 0,91 т/га, что находился на уровне этих показателей у горохоовсяной смеси. Полученный зеленый корм со смешанных посевов нута с зернобобовыми культурами (108-126 г/корм, ед.) полностью отвечал зоотехническим требованиям, а в смесях нута с зерновыми переваримого протеина содержалось 92-100 г/корм. ед. при норме 100-110 г/корм. ед.

Использование муки продовольственного нута в перерабатывающей промышленности. Одним из направлений повышения уровня потребления

■ пищевого белка населением в* нашей стране н за рубежом является разработка технологий получения белковых продуктов из новых источников сырья, в том числе из зерна нута. Основным фактором, ограничивающим использование кукурузной, соевой, гороховой муки, является наличие у них бобового, травянистого запаха и сенного, горького, вяжущего привкуса, передающегося хлебобулочным изделиям. Мука из зерна нута не имеет запаха и привкуса, а желтая окраска муки обусловлена наличием а ней каратииоидов.

Нами установлено, что муку продовольственных сортов нута можно успешно использовать при выпечке хлеба и пряников. Добавление нутовой муки до 20% при выпечке хлеба на заварке этой муки перед замесом теста обеспечивало сохранение хлебопекарных характеристик, в том числе объема хлеба на уровне контрольного варианта выпечки из пшеничной муки (570-580 см1). Новый вид хлеба обладал повышенной питательностью и содержал необходимые вещества для питания человека.1'

Нуговая мука имеет натуральный желтый цвет, который позволил использовать ее как натуральный краситель и питательное сырье при производстве пряников (табл. б). Анализ и дегустация показали, что новый вид сырцового пряника (пат. № 2240004), полученный при разных дозировках нутовой (3090%) и пшеничной (70-10%) муки, имел хорошие органолептическне показатели, пористость, из-за повышенного содержания белка и жира в продукте обла-* дал хорошими вкусовыми качествами и большей энергетической ценностью.

Таблица 6

Орпаиолеитические и физико-химические показатели пряников с различным содержаннем нутовой муки (в среднем по 6 выпечкам)

Показатель Пшеничная мука, 100% (контроль) Добавление к пшеничной нутовой муки, %

30 50 90

Форма Круглая

Цвет Белый Светло-желтый Желтый Интенсивно-желтый

Поверхность Матовая с мелкими трещинами Матовая, с очень мелкими трещинами Глянцевая, ровная Глянцевая, ровная

Вид на изломе Пропеченный, без следов непромеса, с развитой пористостью

Вкус и запах Отсутствует посторонний запах, вкус типичный для пряника

Влажность, % 14,1 12,3 12,1 11,4

Содержание белка, % 8,3 9,9 11,0 13Д

Содержание жира, % 0,1 0,8 2,0 2,9

Энергетическая ценность, ккал/100г 338,0 344,5 352.3 368,1

Эффективность возделывания и использования нут». Биоэнергетическая н экономическая оценка показала, что в условиях южной лесостепи Омской области (наряду с горохом) эффективно возделывать отечественные сорта нута. Наиболее эффективным сроком посева на зерно кормового нута Краснокутский 123 являлся период с 5 по 20 мая. При этом сроке посева наблюдались максимальные выход валовой энергии (до 28,6 ГДж/га) и чистый доход (до 4505 рубУга), а рентабельность составляла 103%. У продовольственного нута сорта Волгоградский 10 при посеве с 5 по15 мая выход валовой энергии достигал 21,5 ГДж/га, чистый доход - 3753 рубУга, рентабельность - 91%.

Оценка различных способов посева и норм высева продовольственного нута Волгоградский 10 позволяет считать лучшим для него широкорядный (30 см) посев с нормой высева 0,8 млн, всхожих семян/га. В этом варианте получены наибольшие биоэнергетические и экономические показатели: ЭК = 2,1, чистый доход-3225 руб. и рентабельность-94% (табл. 3).

Из зерновых и зернобобовых культур возделывать в южной лесостепи Омской области на зернофураж при одновидовом посеве выгодно горох, нут и сою, рентабельность составляла 110, 108,99% соответственно. Несмотря на более высокую урожайность зерновых (в 1,4—4,2 раза) по сравнению с зернобобовыми, из-за низкой закупочной цены на их зерно, рентабельность возделывания зерна (17-27%) была ниже, чем у зернобобовых. В южной лесостепи Омской области нут для получения зернофуража выгодно возделывать также в смешанных посевах с зерновыми и зернобобовыми культурами. Наиболее эффективно его возделывать в смеси с овсом (ЭК = 3,2), пшеницей (ЭК = 3,0) и ячменем (ЭК = 2,4). Менее выгодно высевать нут в смеси с горохом (ЭК = 2,2), викой и соей (ЭК » 1,2-2,0).

При необходимости использования в южной лесостепи Омской области одновидовых или смешанных посевов нута с зерновыми и зернобобовыми культурами на корм выгоднее использовать из зернобобовых - травостои нута и сои (ЭК = 12^-12,9), из зерновых - ячменя, пшеницы (ЭК = 11,1-11,4). В смешанных посевах возделывание на корм нута с зерновыми к зернобобовыми культурами (ЭК « 8,4-13,4) более выгодно, чем горохоовсяной смеси (ЭК = 7,9).

ВЫВОДЫ

1. В условиях южной лесостепной зоны Омской области наряду с горохом, викой яровой и соей можно успешно возделывать нут. По сравнению с горохом и викой, нут устойчивее к засухе, полеганию и убирать его на зерно можно механизированно. Наиболее продуктивны ми являются сорта отечественной селекции: кормовой Краен окутскнй 123 и продовольственный Волгоградский 10, урожайность которых в условиях южной лесостепи достигает 1,41-1,87 т/га зерна и находится на уровне с горохом. Селекционные номера из Канады имеют урожайность на 30-71% меньше отечественных сортов нуга и из-за продолжительной фазы созревания, слабой устойчивости к бактериозу в холодные и влажные годы в условиях лесостепной зоны Омской области не вызревают.

2. Сорта кормового и продовольственного нута отличаются различной продолжительностью межфазных периодов, которая зависит от температуры воздуха (г * -0,71 ± 0,16; -0,69 ± 0,14), суммы выпавших за этот период осадков (г - 0,67 ± 0,12; 0,65 ± 0,10), сортовых особенностей. Кормовой нут Краснокутский 123 имеет более длительный период вегетативного роста (26-28 сут), формирования и созревания зерна (54-57 сут), чем продовольственный сорт Волгоградский 10 — 23-25 и 53-55 сут. Сумма эффективных температур для полного созревания зерна отечественных сортов нута требуется 1200-1450°С, селекционных номеров из Канады - более 16005С.

3. В условиях южной лесостепной зоны Омской области лучшим сроком посева кормового нута Краснокутский 123 является период с 5 по 20 мая, а продовольственного сорта Волгоградский 10 — с 5 по 15 мая. При посеве в эти сроки обеспечивается высокая полевая всхожесть семян (82-86%), выживаемость растений (88-94%), урожайность зерна нута составляет у сорта Краснокутский 123 - 1,19-1,48 т/га, сорта Волгоградский 10 -0,91-1,12 т/га. Посев в более поздние сроки (25-30 мая, 5-10 июня) нецелесообразен, так как зерно нута при этом не вызревает.

4. Оптимальным способом посева продовольственного нута сорта Волгоградский 10 является широкорядный (30 см) с нормой высева 0,8 млн. всхожих семян/га. При этом обеспечивается оптимальная густота травостоя и максимальная урожайность зерна — 0,95 т/га. Как снижение нормы высева до 0,4 млн. шт7га, так и увеличение ев до 1,0 млн. всхожих семян/га приводит к снижению урожайности зерна нута на 20-44%.

5. Кормовой нут Краснокутский 123 в южной лесостепи Омской области при одновидовом посеве по урожайности'зерна (1,42 т/га) уступает пшенице, овсу и ячменю в 1,6-1,8 раза, но превосходит на 23-57% сою и вику яровую. По сбору белка с гектара нут превышает на 11-53% вику, овес и ячмень, уступая лишь сое на 22% и пшенице на 24%.

6. Из смешанных посевов нута с зерновыми и зернобобовыми культурами наиболее продуктивны его посевы с пшеницей и овсом: урожайность зерна дос-

тигает»2,32 т/га, сбор белка - 320 кг/га. Посев нута в смеси с зернобобовыми культурами обеспечивает получение урожайности зерна на 35—78% меньше, чем с пшеницей и овсом, но доля нута в общем урожае при этом возрастает с 22-43 до 44-63%, а сбор белка - до 363 кг/га. ;;

7. При хозяйственной необходимости, когда одновидовые или смешанные посевы нута с зерновыми и зернобобовыми культурами не вызревают, то их можно использовать на зеленый корм или для заготовки сенажа. Одновидовые посевы нута позволяют получать в среднем до 21,2, а смешанные - до 24,9 т/га зеленой массы с содержанием в смесях от 21 до 51% нута. При одновндовом посеве до 86%, а в смесях - до 34% урожая нут формирует за счет биологического азота. Дня получения корма наиболее продуктивны смешанные посевы нута с ячменем: сбор кормовых единиц составляет 6,89 т/га, сырого протеина—0,91 т/га, что находится на уровне этих показателей у горохоовсяной смеси.

8. Мука продовольственных сортов нута может успешно использоваться в перерабатывающей промышленности при производстве хлеба и сырцовых пряников. Добавление её (10-20%) к пшеничной муке при выпечке хлеба обеспечивает сохранение хлебопекарных его характеристик (объем 570-580 см3) на уровне выпечки продукта из одной пшеничной муки. Новый вид хлеба обладает повышенной питательностью и содержит необходимые вещества для человека. Пряники, полученные при дозировках нутовой (30-90%) и пшеничной (70-10%) муки, имеют хорошие органолептическис показатели и из-за повышенного содержания белка и жира в продукте обладают хорошими вкусовыми качествами и повышенной энергетической ценностью.

.9. По результатам биоэнергетической и экономической оценки наиболее эффективными технологическими приемами возделывания и использования нута являются следующие: срок посева на зерно кормового нута сорта Красно-кутский 123 с 5 по 20 мая (ЭК = 1,7-2,2; рентабельность - 67-103%), продовольственного сорта Волгоградский 10 - с 5 по 15 мая (ЭК = 1,5-1,8; рентабельность — 60-91%), посев широкорядный (30 см) с нормой высева 0,8 млн. всхожих семян /га (ЭК ~ 2,1; рентабельность -94%), смешанный посев на зерно нута с горохом или овсом (ЭК = 2,4-3,2; рентабельность - 131-128%), смешанный посев на корм нута с ячменем или овсом (ЭК = 8,4-10,4). Добавление нутовой мук» в оптимальных количествах к пшеничной позволяет исключить из рецептуры дорогостоящее сырье: сухое молоко, маргарин, краситель - и получить готовый экологически чистый продукт за счет высокого содержания в муке нута белка (25%) и жира (5%), с повышенной питательной и энергетической ценностью.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В южной лесостепной зоне Омской области, наряду с традиционно возделываемым горохом, в структуру посевов рекомендуется включать пут, отличающийся высокой засухоустойчивостью, холодостойкостью, неполегающим стеблем и по урожайности зерна находящегося на уровне гороха (1,41-1,87 т/га), но п ре восходя щий его по содержанию белка и жира.

2. Посев нута на зерно кормового сорта Краснокутский 123 следует проводить с 5 по 20 мая, продовольственного нута Волгоградский 10-е 5 по 15 мая широкорядным способом (30 см) с нормой высева 0,8 млн. всхожих семян/га.

3. Для получения зернофуража рекомендуется использовать смешанные посевы нута с сортами кормового направления зерновых культур: пшеницы,

овса, ячменя. Если посевы на зерно не вызревают, их следует скоснть, используя зеленую массу на корм мелкому скоту или для заготовки сенажа.

4. Муку продовольственных сортов нута целесообразно использовать в перерабатывающей промышленности, при выпечке хлеба и пряников. При выпечке хлеба ег.следует добавлять к пшеничной муке 10-20%, пряников -30-90%. Хлеб и пряники, приготовленные с добавлением муки нута, обладают повышенной энергетической ценностью м содержат необходимые вещества для питания человека. ' г .

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Интродукция нетрадиционных кормовых культур в Омской области / А.Ф. Степанов [и др.] // Проблемы современного растениеводства: материалы междунар. науч. интернет-конф. - Ставрополь, 2002. - С. 103-105.

2. Макенова, С.К. О возделывании нута в Омской области / С.К. Макенова // Биологические особенности и приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных и лесных культур.: сб. науч. тр. VII науч. конф. проф.-преподават. состава и аспирантов агроном, фак. ОмГАУ. - Омск, 2002. - С. 61-62.

3. Макенова, С.К. Использование муки нута в кондитерской промышленности / С.К. Макенова // Аграрная наука России в новом тысячелетии: материалы регион, науч. конф. молодых ученых аграр. вузов Сибир. федер. округа. — Омск, 2003.-С. 141-144.

4. Макенова, С.К. Перспективы использования зерна нута / С.К. Макенова, Ю.В. Колмаков, А.Ф: Степанов // Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции: междунар. науч.-практ, конф. - Воронеж, 2003. — С. 104-107. „ • ■

5. Макенова, С.К. Выпечка хлеба и пряников с добавлением муки нута / С.К. Макенова // Межрегиональная конференция молодых ученых, проводимая в рамках празднования 50-летия освоения целинных и залежных земель. -Омск, 2004.-С. 135-138.

6. Макенова, С.К. Нутовая мука - компонент хлебопекарных и кондитерских изделий / С.К. Макенова, Ю.В. Колмаков, А.Ф. Степанов // Сел. хоз-во Сибири.-2004.-Х»9.-С. П-13.

7. Пат. 2240004 Российская Федерация, МПК7 А 210 13/08. Композиция для приготовления сырцового пряника / Макенова С.К. [и др.]; заявитель и патентообладатель ГОУ ОМГАУ, ГНУ СибНИИСХ СО РАСХН. -№ 20022119284; заявл. 16.07.02; опубл. 20.11.04 // Изобретения. Полез, модели. -2004.-№32 (II ч.).-С. 141-142.

Гсг. № 28. Сдано в набор 17.03.05. Подписано в печать 25.03.05.

Формат 60х$4 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме».

Печ&ть на ризографе. Печ. л. 1,0(0,93).

Уч--изд л.1Д7. Тираж 110эю.3аказ9

Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ. ' 644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.

Отпечатано в релакцмонно-шяиграфическом отделе издательства ФГОУ ВПО ОмГАУ.

V-5 95 8