Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ СОРТА ГИБРИДНАЯ-2

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ СОРТА ГИБРИДНАЯ-2"

\/

V

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ

ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА УРОЖАИ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ СОРТА ГИБРИДНАЯ-2

(Специальность 06.01.01 — общее земледелие)

Автореферат диссертации на Соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

Валентина Ивановна ЛЫЗЕНКО

Москва — тЗ

Ю 1СО /-'< ( С С £ с--

Диссертационная работа выполнена в 1969—1972 гг. на кафедре хранения и технологии сельскохозяйственной продукции Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители: заслуженный деятель науки РСФСР доктор технических наук профессор Л. А. Трисвят-ский и кандидат биологических наук Ю. С. Ралль.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук 'профессор Б. А. Доспехов, кандидат биологических наук В. Ф. Голенков. .

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства центральных районов нечерноземной зоны.

Автореферат разослан « /у » . (Л-. 1973 г.

Защита диссертации состоится «¿¿Л 1973 г.

в 'УФ. час. на заседании Ученого совета агрономического

факультета Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Ваши отзывы и замечания по данному автореферату в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба ирис; \ гь по адресу: Москва 125008, Тимирязевская ул., 47, Ученый совет ТСХА.

Ученый секретарь

доцент Ф. А. Деве ш.

Увеличение производства зерна является ключевой проблемой развития сельского хозяйства. В Директивах XXIV съезда партии по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. поставлена задача — обеспечить среднегодовой сбор хлеба в этот период не менее 195 млн. т. Чтобы произвести такое количество зерна, необходимо увеличить среднюю урожайность зерновых культур по стране не менее чем на 4 центнера с гектара.

В общем производстве зерна в нашей стране издавна большое значение имеет ценная продовольственная культура — озимая рожь. В основных районах возделывания она является одной из наиболее экономически выгодных зерновых культур. Урожайность озимой ржи более стабильна и выше, чем у яровых культур. Однако за последние годы валовой сбор зерна ржи сократился с 15069 тыс. т до 12822 тыс. т. Это привело к уменьшению производства ржаного хлеба.

Известно, что зерно ржи и ржаной хлеб по сравнению с зерном пшеницы и пшеничным хлебом имеет ряд преимуществ по отдельным показателям пищевой и физиологической ценности. Так, белок ржи имеет более высокую биологическую ценность, по сравнению с пшеничным. Благодаря заметному преимуществу зерна ржи перед пшеницей по содержанию незаменимых аминокислот (лизина, валина, треонина и аргинина) ржаной хлеб является весьма желательным, а в некоторых случаях и необходимым компонентом в рационе питания человека.

Ржаной хлеб является продуктом высокого пищевого достоинства, со свойственными только ему специфическим вкусом и ароматом. Он сравнительно медленно черствеет и не приедается.

Учитывая большую пищевую ценность зерна ржи, валовой сбор его в нашей стране к 1980 году предполагается довести до 28 млн. т. В целях 'стимулирования производства зерна ржи на него установлены такие же, как и на пшеницу, закупочные цены, а в некоторых зонах и более высокие.

В настоящее время накоплен большой опыт в деле поднятия урожаев озимой ржи. Одним из главных средств повышения урдж^нвст^^^о^^^^'бтур является химизация, и в

1 й*»га «вам. ( I

I ^тш

первую очередь широкое и рациональное применение минеральных удобрении. При совокупности действия четырех факторов— севооборота, минеральных удобрений, извести и навоза—получают наиболее высокие урожаи. Однако до сих пор еще 'неполностью изучено влияние отдельных факторов на биохимические и технологические свойства зерна озимой ржи.

На кафедре хранения и технологии сельскохозяйственных продуктов ТСХА с 1962 г. последовательно ведется работа по изучению влияния условий выращивания урожая по различным агрофона.м на качество зерна озимой ржи.

Целью нашей работы 'было:

1) изучить влияние систематического внесения удобрений и севооборота на урожай озимой ржи сорта Гибридная 2;

2) определить роль данных агройх^ических приемов в формировании физических свойств зерна;

3) выявить действие удобрений и севооборота на биохимические свойства зерна;

4) установить влияние удобрений и севооборота на технологические и хлебопекарные достоинства зерна.

Объект изучения, методика проведения опытов и методы исследований

Исследования проводились в 1970—1972 гг. на базе старейшего в стране длительного опыта, заложенного в 1912 г. по схеме Д. Н. Прянишникова, и стационарного опыта, заложенного в 1967 г. в учебном хозяйстве «Михайловское» Московской области под руководством професора С. А. Воробьева.

Предыдущие исследования велись с озимой рожью сорта Вятка Московская улучшенная на базе многолетнего опыта Д. Н. Прянишникова.

Учитывая, что подробное описание схемы, методики и условий проведения опыта, агрохимические и биологические свойства почвы многолетнего опыта Д. Н. Прянишникова широко освещены в литературе (В, Е. Егоров, 1955, 1963, 1972, Б. А. Доспехов, 1968) и приводятся в предыдущих работах нашей кафедры И. А. Панкратьевой (1966), Н. М. Волковой (1969), мы остановимся только на изучаемых нами вариантах.

Для изучения длительного систематического применения удобрений на урожай и качество зерна озимой ржи взяты следующие варианты: в севобороте — 0—(без удобрений), N50, Р75, Кво. ]МК, РК, МРК. и ИРК+ навоз; в монокультуре— 0 — без удобрений, ЫРК и ЫРК + навоз. Контролем служат варианты без удобрений. Все варианты изучались по известкованному фону. >

В среднем за 60 лет опыта на каждый гектар внесено N —36,9 «г, Р205 — 43,6 'кг, КаО—50,1 кг, навоза — по 15 т.

Такие ежегодные дозы удобрений в опыте несколько выше современного уровня химизации полеводства в нечерноземной зоне. Это обстоятельство дает основание рассматривать полученные в опыте экспериментальные данные в аспекте ближайшей перспективы.

Целью опыта 2 является дальнейшая разработка теоретических основ чередования культур и на основе этого построение рациональных севооборотов.

В опыте изучаются 9 вариантов чередования культур с последовательным возрастанием эффекта чередования, начиная от бессменного выращивания культур и кончая типичным плодосменом, 'при последовательном повышении уровня агротехники (фона).

Озимая рожь сорта Гибридная 2 размещается в 1-м варианте чередований культур (озимая пшеница, озимая рожь).

Фоны опыта следующие:

1. Без удобрений. " , ' ■

2. Минеральные и органические удобрения из расчета полного выноса на планируемые урожаи. (Дозы удобрений одинаковые под одинаковые культуры в разных чередованиях)— М8оР5оК40-

3. Минеральные и органические удобрения (под пшеницу—15 т/га), одинаковые дозы на 1 га чередований, разные под одноименные культуры.

4. То же, что и 2-й + гербициды (аминная соль 2,4-Д в дозе 1 кг/га).

Повторность опыта 4-кратная. Общая площадь опыта 8,82 га. Размер делянки 10X20 = 200 м2. Учетная площадь делянки 144 м2.

Целью наших иследований было изучить влияние этих фонов на урожай и качество зерна озимой ржи.

Почвы длительного опыта и опыта 2 дерново-подзолистые, по механическому составу относятся к суглинистой разновидности.

Климатические условия в годы проведения опытов были несколько различными.

Более благоприятным для возделывания ржи был вегетационный период 1969—1970 гг. 1970—1971 вегетационный период был менее благоприятным. Обильные осадки в осенний период и теплая погода способствовали сильному росту побегов. А сравнительно малоснежная зима и низкие температуры в феврале создали суровые условия для перезимовки, что способствовало большому проценту гибели всходов весной. Особенно это сказалось на опыте 2 (в Михайловском).

Влагообеспеченность растений за период с апреля по июль была несколько ниже средней многолетней. Неравномерное выпадение осадков в виде ливневых дождей, сопровождаемых сильными ветрами, в начальной стадии .налива зерна привело к сильному, более раннему полеганию ржи.

Методы исследований. Поделяночный учет урожая озимой ржи проводился как в одном, так и в другом опыте методом сплошного обмолота. Урожай зерна пересчитывался/на влажность 14%. Для определения структуры урожая с каждого варианта отбирались перед уборкой пробные снопы с двух площадок площадью 0,25 кв. м. '

Определение веса 1000 зерен, натурного веса,' процента проросших зерен проводилось в соответствии с Гостами;

Содержание азота определялось по микрометоду Кьельда-ля, небелковый азот—по Барнштейну, белок — умножением белкового азота на 5,7; крахмал—.методом кислотного гидро1 лиза по Петербургскому, сахара—по методу Бертрана, клетчатка—'методом Попова-Раменского, зольность — по ГОСТ 10847—64 с применением спиртового раствора уксуснокислого магния в качестве ускорителя. ,

После мокрого озоления смесью. концентрированных серной и хлорной кислот (10: 1) определяли фосфор на электро-фотоколориметре—ФЭК-ЗМ, калий—на пламенном фотометре, кальций и магний — методом трилонометрии. ,

Фракционный состав белков определяли по методике ВНИИЗа. Определение аминокислотного состава суммарного белка проводили 'на автоматическом анализаторе КЛА-ЗБ фирмы Хитачи.

Исследование состояния углеводно-амилазного комплекса шрота проводилось на амилографе Брабендера.

Диастатическая активность определялась по Рамзею в модификации ВНИИЗ. Активность а-амилазы в шроте и обойной муке — методом «числа падения» по Хагбергу—Пертену.

Размол зерна проводился на Мельнице «Нагема». Одновременно определялась крупность помола по ГОСТ 7045—54 и выход муки. Зерно при этом предварительно увлажнялось до 14% влажности. Контроль качества помола осуществлялся по ГОСТ 7045—54.

'Пробные выпечки проводились по методике Вира с отклонениями в части количества кислот.

В готовом хлебе определяли объемный выход, отношение высоты к диаметру (у подового). Для определения качества хлеба применялась органолептическая оценка. Пористость, кислотность мякиша в соответствии с ГОСТ 5670—51, влажность мякиша по ОСТ ВВС-5540.

Математическая обработка урожайных данных проведена

дисперсионным анализом, изложенным в книге Б. Л. Доспе-хова, 1972.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние удобрений и других приемов окультуривания почвы на формирование урожая озимой ржи и физические свойства зерна

Рассматривая влияние длительного внесения удобрений и севоборота на известкованном фоне на урожай озимой ржи сорта Гибридная 2, мы отмечаем, что в комплексе мероприятий по повышению урожаев озимой ржи особенно существенна роль севооборота и удобрений — МРК+навоз (таблица 1).

' Таблица 1

Влияние длительного внесения удобрений и севооборота на урожай озимой ржи сорта Гибридная 2

Варианты опыта

Средний урожай в ц/га при 14% влажности

средние за

1970 г. 1971 г 1970— 1971 гг. 1967— 1971 гг.

Эффект от удобрений

Эффект от севооборота

Севооборот (известкованный фон)

Без удобрений 20,7 18,2 19,5 21,16 0,00

N50 23,0 20,5 22,1 20,10 —1,06

Р» 23,2 19,7 21,5 22,06 +0,90

КбЭ 23,7 28,9 26,3 26,06 +4,90

КР 25,5 19,0 22,3 22,34 + 1,18

1ЧК 27,6 29,1 28,4 28,08 + 6,53

РК 27,6 29,1 28,4 28.CS + 6,92

КРК 30,9 20,4 25,7 25,34 +4,18

МРК+навоз 30,3 31,0 31,0 29,70 + 8,54

Бессменный посев (известкованный фон)

Без удобрений 11,8 8,3 10,1 11,56 0,00

-21,2. 23,5 22,4 19,36 + 7,80

КРК+навоз ' 2Ц5. 22,9 22,2 20,72 +9,16

НСР05 = 5,48

Преимущества севооборота перед'монокультурой по средним многолетним данным очевидны и убедительны. Эффект от севооборота на неудобренном варианте составил 9,6В ц/га и на удобренных ЫРК и ИРК+навоз — 5,98 ц/га и 8,98 ц/га соответственно, к тому же он достоверен, что вытекает из ма-

Б

тематического анализа пятилетних данных. Севооборот обеспечивает наилучшие агротехнические условия, что позволяет даже без применения удобрений удвоить урожай озимой ржи (прибавка 9,6 ц/га),'а на фоне органо-минеральных удобрений Н5оР75Кбо+навоз — почти утроить (прибавки 18,4 ц/га).

Эффект от полных минеральных и органо-минеральных удобрений как в бессменном посеве, так и в севообороте также существенный и почти равноценен эффекту от севооборота.

Прибавки от полных 'минеральных и органо-минеральных удобрений в севообороте (4,18 и 8,54 ц/га) несколько ниже, чем в монокультуре (7,80 и 9,16 ц/га).

Ортогональность схемы длительного опыта позволяет количественно оценить роль азота, фосфора и калия в общем эффекте №К.

Как видно из данных таблицы, эффект от азота в севообороте на известкованном фоне носит отрицательный характер (при анализе пятилетних данных) или же дает несущественные прибавки (в годы наших исследований).

Озимая рожь сорта Гибридная 2 в севообороте на известкованном фоне дала высокую оплату фосфорным удобрениям, так как дерново-подзолистые почвы содержат очень мало доступной для растений фосфорной кислоты.

Однако наибольший эффект наблюдается от калийных удобрений как при одиночном внесении, так и на фонах N и Р. Прибавки от калийных удобрений (6,58 ц/га и 6,92 ц/га) на этих фонах являются статистически доказанными. Причем особенно ярко это выражается в трудные в метеорологическом отношении годы.

Таким образом, при длительном внесении удобрений в севообороте на известкованном фоне главные эффекты удобрений в исследуемые нами годы располагаются в следующий ряд: К>Р>Н.

Из представленных в таблице 2 данных видно, что даже менее длительное систематическое применение удобрений дает значительное повышение урожайности. Прибавки на всех удобренных вариантах существенные.

Рассматривая средние урожайные данные, отмечаем, что снижение доз азота и фосфора ведет к снижению урожая. При последующем повышении уровня агротехники дерново-подзолистых почв, т. е. применяя удобрения из расчета по выносу питательных элементов планируемым урожаем и гербициды, 'можно получить максимальный эффект (прибавка к контролю на этом фоне 13,4 ц/га).

Урожай зерна, как известно, складывается в основном из трех элементов: продуктивного стеблестоя, озерненности колоса и веса 1000 зерен.

Анализ структуры урожая в исследуемые нами годы показал, что систематическое внесение удобрений (полных минеральных и органо-минеральных) способствует увеличению продуктивного стеблестоя и озерненности колоса, т. е. улучшает структуру урожая как в длительном опыте, так и в опыте 2.

■Положительный эффект дали калийные и фосфорные удобрения 'как при одиночном внесении, так и в сочетании с. другими удобрениями. Положительное влияние на элементы структуры урожая оказывает и длительное применение севооборота.

Таблица 2

Влияние систематического внесения удобрений на урожай зерна озимой ржи сорта Гибридная 2 в опыте 2

Урожай, ц/га

Варианты опита 1970 г. 1971 г. Среднее за 2 года, Ц/га Прибавка к контролю

Без удобрений . ....... МбоРгоКад.......'- . М^РзЛо • ......... ^сРбоК^а + гербициды (2,4Д 1 кг/га) . . . . . . ... НСРоз • • ........ 15,5 33,1 28,3 34,3 = 5,19 8,0 15,0 18,0 15,9 4,57 11,7 24,1 23,1 25,1 12,4 11,4 13,4

Физические свойства

В исследуемые нами годы внесение полных минеральных и органо-минеральных удобрений как при бессменном выращивании, так и в севообороте не вело к увеличению абсолютного и натурного веса зерна озимой ржи сорта Гибридная 2 и лишь органо-минеральные удобрения при бессменном выращивании несколько увеличивали как вес 1000 зерен, так и натурный вес зерна.

В севообороте же можно отметить, что значительно крупнее зерно сформировалось на фоне фосфорных и калийных удобрений и их сочетаний на 1,12, 2,65 и 2,28 г больше по сравнению с контролем, а в более засушливый 1971 г. только под влиянием калийных удобрений и сочетаний их с фосфорными. Азотные удобрения в оба года исследований вели к снижению выполненности, зерна (в среднем за 2 года на 3,27 г).

Севооборот в исследуемые нами годы также не оказал значительного влияния на выполненность зерна озимой ржи сорта Гибридная 2.

При систематическом внесении удобрении в опыте 2 абсолютный вес зерна снижался, исключением явился вариант с повышенным внесением калийных удобрений в 1971 г. При совместном внесении минеральных удобрений и гербицидов отрицательный эффект усиливался. Натурный вес зерна изменялся в меньшей степени.

Биохимические свойства зерна в зависимости от применяемых удобрений и севооборота

Белки. Содержание белка в зерне озимой ржи в значительной 'мере изменяется в зависимости от различных агротехнических приемов окультуривания дерново-подзолистых почв (табл. 3).

Так, минеральная (Кб0Р75К6о) и органо-минеральная (^Т5оР75Кбо+Ю т навоза) системы удобрений как в севообороте, так и при бессменном посеве, обеспечивая наибольший урожай зерна озимой ржи, значительно увеличивают содержание белка (на 0,73; 0,96 и 1,26, 0,86% соответственно).

Длительное одностороннее фосфорное питание в севообороте снижает белковистость зерна на 0,35% п0 сравнению с контролем. Эффект от длительного применения севооборота выше, чем от вносимых удобрений. Прибавки белка от севооборота как на фоне без удобрений, так и на удобренных фонах значительно превосходят таковые от удобрений. Небелковый азот изменяется от этих факторов в значительно меньшей степени.

Таблица 3

Влияние длительного внесения удобрений на содержание азота и белка в зерне озимой ржи (средние за 1970—1971 гг.)

Вариант опыта Азот, % на абсол. сухое в-во Белок N белков. Х5.7 Эффект от удобрений

общий небелков. белковый

При Без удобрений .... ЫРК........ ЫРК+навоз..... выращив 1,90 2,02 2,05 1нии в сев 0,21 0,20 0,18 эобороте 1,69 1,82 1,87 9,64 10,37 10,60 + 0,73 +0,96

Без удобрений МРК . . . . ЫРК+навоз .

При бессменном посеве

1,55 0,29 1,26 7,18 _

1,72 0,24 1,48 ■ 8,44 + 1,26

1,68 0,27 1,41 8,04 +0,86

Рассматривая данные, полученные при систематическом внесении удобрений в опыте 2, 'следует, что содержание белка в зерне довольно легко поддается изменению, оно увеличивалось на 1,08—1,77%. При этом снижение доз азота ведет к снижению белка в зерне озимой ржи. Более высокие дозы азота и гербициды несколько повышают содержание небелкового азота.

V, Систематическое применение удобрений как длительное, так и менее длительное, а также и севооборот, увеличивая урожайность и белковистость зерна, способствуют значительному увеличению и сбору белка с гектара. Наибольший эффект в исследуемые годы дают фоны полных минеральных и органо-минеральных удобрений (до 142,6, 173,8%).

Но для решения проблемы полноценного питания людей и животных важное значение имеет не только количество растительного белка, но и его качество, т. е. прежде всего отношение к растворителям и аминокислотный состав.'

Исследования фракционного состава белка озимой ржи сорта Гибридная 2 показали, что длительное применение удобрений при выращивании ржи как в севообороте, так и бессменно вело к снижению солерастворимой фракции белка с 39,0 и 40,9% на неудобренном фоне до 35,1 и 36,6% на фоне полных органо-минеральных удобрений в севообороте и с 43,5 и 42,0% до 38,6 и 33,8% в монокультуре. Под влиянием севооборота содержание солерастворимой фракции снижается от 4,5

Таблица 4

•• , Влияние длительного внесения удобрений на фракционный состав

белка озимой ржи

1970 г. 1971 г.

Варианты опыта общий азот, % на абс. сухое в-во Азот в % от общего, растворимый в и ° о о * « СО Азот в % от общего,^ растворимый в.

К2А3, спирте остаток « « й> ° О" о спирте г. остаток

Без удобрении ЫРК

ЫРК+навоз

При выращивании в севообороте

2,00 39,0 24,8 36,0 1,80 40,9 23,3

2,08 35,2 25,6 39,4 1,96 36,2 27,6

2,12 35,1 28,4 38,8 1,98 36,6 27,6

При бессменном возделывании

Без удобрений 1,63 : 43,5 23,8 33,0 1,46 42,0 21 2

ЫРК > 1,81- 38,9 26,5 35,4 1,62 34,6 26Д

МРК+навоз V </;*>;■/■ 1,77 38,6 25,8 35,9 1,59 33,8 26,8

34,7 36,7 35,6

37,5 40,2 39,8

и 1,1% на неудобренном фоне до 3,5 и 2,8% на фоне полных органо-минеральных удобрений. Содержание спиртораство-римой фракции белка и щелочерастворимой (азот остатка) под влиянием удобрений и севооборота увеличивается от 2,0 до 5,6%.

При внесении удобрений в опыте 2 тенденция в изменении белковых фракций сохраняется.

' Анализ гидролизатов белков зерна ржи сорта Гибридная 2 .показал, что аминокислотный состав суммарного белка не представляет собой постоянную величину, он изменчив.

Рассматривая качественный состав суммарного белка, мы' отмечаем тенденцию к снижению доли незаменимых аминокислот под влиянием длительного внесения органо-минеральных удобрений как при бессменном выращивании ржи, так и в севообороте. Причем при бессменном посеве содержание незаменимых аминокислот снижается в среднем за 2 года исследований с 35,03 до 34,15%, а 'при выращивании в севообороте от 33,06 до 32,98%. Под влиянием севооборота суммарная доля незаменимых аминокислот снижается с 35,03 до 33,06% на неудобренном фоне и с 34,15 до 32,98% на удобренном фоне. Необходимо отметить, что отрицательный эффект от севооборота выше, чем от удобрений.

Если рассматривать эти изменения по отдельным незаменимым аминокислотам, то видно, что снижение биологической 'ценности белка за счет уменьшения содержания лизина, валина, метионина и лейцина, в известной степени компенсировалось большим образованием фенилаланина. Содержание лизина под влиянием удобрений снижалось на 12,4 относительных процента в сравнении с контролем при бессменном выращивании и на 4,9 при выращивании в севообороте.

Севооборот снизил содержание этой аминокислоты на 15,6% по отношению к контролю на удобренном фоне и на 8,4 относительных процента на удобренном.

Значительно изменялось содержание метионина, валин" же и лейцин снижались в меньшей степени.

Содержание аминокислот, представляющих в основном спирторастворимую фракцию (глутаминовая кислота, пролин), под влиянием удобрений и севооборота повышается, что подтверждают данные по изменению белковых фракций.

Углеводы. Содержание углеводов подвержено меньшим изменениям в зависимости от удобрений и других 'приемов окультуривания дерново-подзолистых почв.

Под влиянием длительного применения удобрений как односторонних, так и двойных и полных сочетаний содержание крахмала снижается. Минимальное содержание крахмала в среднем за 2 года получено в зерне с севооборота на фоне -

калийных удобрений.

' * ■

ю

Систематическое внесение удобрений в опыте 2 также вызывало снижение содержания крахмала. Причем увеличение дозы азотных удобрений вело к более существенному снижению содержания крахмала на 3,1 и 4,9%.

Содержание непосредственно восстанавливающихся Сахаров под влиянием длительного внесения полных минеральных и органо-минеральных удобрений несколько возрастает. Увеличивается и содержание клетчатки. Исключение составил фон органо-минеральных удобрений в севообороте, где содержание клетчатки оказалось на уровне фона без удобрений. Сам же севооборот оказывал такое же действие, как и' удобрения.

Систематическое внесение удобрений в опыте 2 влияло на изменение содержания непосредственно восстанавливающйх-ся Сахаров в меньшей степени, чем в многолетнем опыте. Исследователи считают, что главной причиной снижения хлебопекарных свойств ржаной муки является повышение активности амилолитических ферментов. Установлено, что значительное увеличение протеолитических и амилолитических ферментов наблюдается при прорастании зерна. ^Причем резкое ухудшение хлебопекарных свойств наблюдается даже на первых стадиях этого процесса, в случае так называемого скрытого прорастания.

В связи с применением удобрений и других приемов агротехники под озимую рожь, а также с возросшими требованиями на мировом рынке, где в последние годы зерно ржи оценивается по биохимическим показателям, одним из которых является диастатическая активность, возникла необходимость изучения данного вопроса в этом направлении. Импортируемая рожь должна иметь диастатическую активность, Определяемую числом падения Хагберга-Пертена не менее 200 сек. или по амилографу Брабендера не менее 400 Е. А.

Результаты исследований (табл. 5) показали, что в 1970 г. под влиянием длительного внесения минеральных и органо-минеральных удобрений в севообороте активность сх-амилаз'ы возрастала. На фоне одинарных удобрений и их двойных сочетаний заметного увеличения активности ц-амнлазы .не наблюдалось. При бессменном выращивании ржи активность и-амилазы в зерне возросла заметно только на фоне оргайо-минеральных удобрений.

В,;1971 году действие удобрений на изменение активности и-амилазы сказалось в меньшей степени, чем метеорологические условия этого года.

Условия выращивания, создаваемые^севооборотом, также являются провоцирующими в увеличении активности и-амилазы.

Длительное внесение удобрений,повышало в целом диаста-

•' - Л. ¡'ТкО^Пг.?;-, 1 !П' • ьТаблнц'а

Активность амилолитйческих ферментов и состояние углеводно- • ; <: амилазного комплекса'в зависимости от длительного внесения

• удобрений и севооборота ; ': м л ;;,:. . . (!■

Варианты опыта,,.', '„•*

Активность-,а-амилазы, по Хагбер- * гу—Пертену (сек.) Н:-.;

Диастатиче-; екая активность 1В' мг -мальтозы' на Юг муки

Максимальная: высота амилограм-; мы, (Е,,А.)

Кол-во ' наклюнув, шихся зерен в %

I V, 1 -1970 г.

При выращивании в севообороте

I .1',1'ЧГ '' '

Без удобрений МРК '■ ЫРК+навоз V-

•аптич ¿»ш-,-. Без удобрений КРКН-навоз

215 184 ' 171

■•■■> 178,4

228.3

220.4

310 ■ 180 ... 170

При бессменном выращивании ;

197: ..190, 172

170.6 ,208,0.,

202.7

405 400 340"

' 1971 г,' •

При выращивании в севообороте

Без удобрений

ЫРК ..;..: г: Г^РК+наиоз

Без*удобрений

МРК

ЫРК+навоз .

147 126. .146 .

-206,5 г!, : 250,2. 248,7 .:

230 175 . ,230

При бессменном выращивании

228 , 187 '174

212,3. 245,6 -• 232,4'.

400 .370 ■265

4,0 7,0' 8,0

7.0 12,0 14,0

2,0 10,0 14,0

9,0 15,0 19,0

тнческую активность ржаного шрота как- в севообороте, г так и при' бессменном посеве:'.Причем; при;, систематическом внесении -минеральных- и:;органо-минеральных;'удобрений в севообороте эффект от, .суммарного' Их г действия ..максимальный. .^ Метеорологические.'.условия ,1971 .года,?приведшие к раннему; полеганию< озимой ржи/./создали «провоцирующие условия для скрытого прорастания,, в результате процент наклюнувшихся зерен;увеличился^пк^пСсг.; , : • -'^!Лмилографические:ц исследования; вязкости г водно-'мунной суспензии ржаного чирота показали, что под. влиянием длительного, внесения).удобрений; в; 1970 году! максимальные'снижения? высоты; амилограммьцбыли ■ на '¡фоне?.минеральных и органо-минеральных удобрений и достигали величин от 130 до

140 Е, :'Ам'В! .1971 году; м а ксн м а л ьн ое. сн ижен и е высоты «милого . - .

граммы наблюдалось в севообороте на фонах NP и полных минеральных удобрений на 60—66 Е. А. : ...

При бессменном посеве влияние на высоту амилограммы оказали только полные органо-минеральные удобрения, которые снизили ее в 1970 г. на 65 Е. А., а в 1971 г.—на 135 Е.А.

Под влиянием севооборота максимальная высота амилограммы ржаного шрота снизилась в основном на удобренных фонах как в 1970, так и в 1971 годах.

В целом амилографические исследования показали, что зерно ржи с удобренных делянок в севообороте .по хлебопекарным достоинствам, оценивая по принятой в практике градации, относилось к категории пониженного и среднего ка-, чества. ■ ,

Систематическое внесение удобрений в опыте 2 в меньшей степени влияло на активность амилолитических ферментов и состояние углеводно-амилазного комплекса.

Минеральные вещества. Минеральный состав зерна и продуктов его переработки имеет большое значение с точки зрения питательности хлеба и кормов. Кроме того, ■ зольность как показатель используется для контроля технологического процесса помола, поэтому представляет большой интерес выявить, как он изменяется в зависимости от длительного применения удобрений и других агротехнических приемов. .

Результаты наших исследований показали, что под влиянием удобреций изменяется как общее содержание золы, так и содержание отдельных ее компонентов. Под влиянием длительного внесения удобрений в севообороте содержание золы увеличивается на 0,10—0,21% за исключением фонов калийных и азотно-калийных удобрений. Увеличение зольности происходит за счет увеличения главных ее компонентов Р2О5 .и К20.

При бессменном посеве удобрение оказало влияние в меньшей степени. Что касается не менее важного в питании человека элемента Са, то длительное применение удобрении в севобороте ведет к его снижению. В монокультуре этого не наблюдается. Севооборот же значительного влияния на зольность не оказывает.,

При внесении удобрений в опыте 2 наблюдается некоторое снижение зольности от 0,09 до 0,14%.

Технологические свойства зерна озимой ржи сорта Гибридная 2 в зависимости от удобрений и других приемов окультуривания дерново-подзолистых почв

Мукомольная характеристика. Систематическое внесение удобрений как в многолетнем опыте, так и в менее длительном (опыт 2), а также длительное - чередование культур ..не.

оказывает большого влияния.на: крупность помола обойной муки. Наблюдаемые колебания этого показателя по изучаемым вариантам оказались: незначительными;-! Зольность же мукипод влиянием-удобрений несколько увеличилась. Выход обойной муки также колебался , незначительно. Несколько выше выход муки был на вариантах в севообороте неудобренных тудобренных фосфорньгми.и: фосфорно-калийными удобрениями. 'ПТЧ г- /Т'у,:.-

- На-вариантах,-удобренных минеральными и органо-мйне-ральными удобрениями,-выход: муки снижался с 94,2 до 92,6-и(92,7Г%*'в-1970 г. и с 97,3'до.95,0 и 93,1% в 1971 г. Учитывая, что'именно на этих;вариантах зерно имеет максимальное содержание белка, можно согласиться с предыдущими исследователями, что на выход: муки оказывает вчияние белковн-стость зерна. ^

Хлебопекарные достоинства

• Объемный выход хлеба: в исследуемые нами годы под влиянием длительного внесения удобрений в севообороте увеличивался. В 1970 г. объемный, выход колебался от 300 до 350 мл; а в 1971г. —"от 334:до:374»мл. Причем максимальный объемный выход в 1970 г. был на фоне органо-минеральных удобрений, а в 1971 г.1 на фонах азотно-калийных и фосфорно-калийных удобрений! Длительное ;внесение.;удобрений также вело к некоторому увеличению :пористости хлеба.

" При бессменном выращивании ржи. удобрения в меньшей степени увеличивали объемный выход ^хлебцев. Пористость хлебцев была равномерной и тонкостенной.:

• ,• 'Под влиянием удобрений-увеличилась влажность мякиша на 1—-2%. Очевидно;'это связано с более высокой а-амилазной активностью, которая, несомненно, сказалась на состоянии углеводного комплекса," увеличивая-его влагоемкость.

, . Следует отметить некоторое увеличение кислотности хлеба в пределах 1—2°,"полученного из зерна с удобренных делянок как в " севообороте, так и при: бессменном выращивании, что связано с увеличением.кислотности муки: . "

Внешний вид хлеба, пористость, цвет мякиша очень незначительно изменялись .в зависимости от удобрений и севооборота. Однако можно отметить, что более темный мякиш был у хлебцев из муки с вариантов, удобренных калийными удобрениями, полными:; минеральными и : органо-минеральнымн.

■При внесении удобрений: в -опыте 2 показатели качества . хлеба были более стабильными.

• - ■ • ВЫВОДЫ ' .

- 1 1г В условиях Московской области в исследуемые нами годы • наблюдалось с положительное влияние систематического

внесения удобрений на урожай озимой ржи сорта Гибридная 2.

\ Озимая рожь очень отзывчива на условия выращивания в севообороте. Преимущества севооборота перед монокультурой очевидны и убедительны. Он позволяет даже на фоне без применения удобрений удвоить урожай озимой ржи (с 11,56 до 21,16 ц/га), а на фоне минеральных и органо-минеральных удобрений — почти утроить (с 11,56 до 25,34 и 29,70 ц/га соответственно).

2. Повышение урожайности зерна достигается за счет улучшения структуры урожая. Как применение удобрений; так и правильное чередование культур оказывает, положительный эффект на основные элементы структуры урожая — продуктивность стеблестоя и озерненность колоса.

3. В зависимости от условий выращивания, урожая изменяется и качество зерна.

Фосфорные и калийные удобрения как при одиночном их внесении, так и при двойном сочетании способствуют формированию лучшего по физическим свойствам зерна.

Систематическое внесение полных минеральных и органо-минеральных удобрений не оказало влияния на физические свойства зерна (вес 1000 зерен и натурный вес). Азотные же удобрения ведут к снижению абсолютного и натурного веса зерна. Севооборот в исследуемые нами годы не оказал значительного влияния на выполненность зерна.

4. Длительное внесение минеральных и органо-минераль-ных удобрений дает возможность увеличить содержание белка на 0,73—0,96% при выращивании в севообороте и на 1,26 и 0,86% при бессменном посеве.

При внесении удобрений в дозах, применяемых в опыте 2, можно увеличить белковистость зерна ржи на 1,08—4,77%. Длительное же одностороннее фосфорное питание снижает белковистость зерна ржи.

Эффект от севооборота как самостоятельного агротехнического приема выше, чем от удобрений. Прибавки в содержании белка от севооборота как на фоне без удобрений, так и на фоне минеральных и органо-минеральных удобрений значительно превосходят таковые от удобрений. При совместном действии этих агротехнических приемов можно увеличить содержание белка более чем на 3% и получать зерно с удобренных вариантов с содержанием белка до 10—10,6% при урожайности в 25,7 и 31,0 ц/га. Это обеспечивает значительное увеличение сбора белка с тектара.

5. Исследование фракционного состава белков показало, что агротехнические приемы, ведущие к увеличению содержания белка, снижают содержание солерастворимой фракции. Так, под влиянием совместного действия севооборота и орга-

нй'-мйнё'ральных удобрений ^ содержание' . ■солерастворимой фракции снижалось с 43,5 до 35,1% в 1970 году и с 42,0 до 36*0% в 197.1; году. .Содержание, спирторастворимой фракции и (остатка; т.. е. .фракции ;:клейковинных . белков (глиадина и глютенина) под влиянием данных факторов ¿возрастало. | ■■ 'При менее длительном внесении, удобрений в опыте 2 тенденция в изменений белковых фракций сохраняется. ;. " 6. Биологическая .ценность ¡белка под! влиянием длительного применения органо-минеральных удобрений и севооборота несколько ; снижается. ! В ' .суммарном , белке , обнаружено меньше .незаменимых . кислот, (лизина, валина,! ; метионина • и лейцина). ¡Так,: содержание лизина ; под влиянием удобрений снижалось на 12,4 относительных : процента; при бессменном посеве и на 4,9% при; выращивании в севообороте. Количество лизина на неудобренном, фоне в севообороте понизилось на 15,6 относительных процента и на,,8,4% на удобренном. В'.меньшей степени изменялось содержание других незамениМЫХ аминокислот.. >г.у ; ;■ ^д':.;-..;

Содержание аминокислот, ■ представляющих в основном спирторастворимую « фракцию (глутаминовая >кислота, про-лин), под влияниемнудобрений и севооборота повышается.

\ 7.'. Содержание углеводовподвержено,-меньшим изменениям в зависимости-от. удобрений и других приемов, окультуривания ;дерново-подзолистых почв. Однако "наблюдается тенденция к снижению;содержания, крахмала и к увеличению содержания ^ непосредственно ^восстанавливающихся Сахаров п клетчатки под влиянием удобрений и севооборота. ... 8.1 Длительное применение минеральных; и органо-минеральных удобрений и севооборота способствовало увеличению активности амилолитическйх ферментов, что обнаружено при исследовании как ржаного; шрота, так и, обойной муки. Лми-лографйческие исследования показали, что зерно ржи с удобренных делянок в севообороте относится по. хлебопекарным достоинствам к категории пониженного п ереднего качества.

•,.9.:Лод влиянием длительного внесениягудобрений в севообороте зольность зерна увеличилась на,0,10—0,20% главным образом за счет увеличения солей;Р й К. Повышенное же содержание, увеличение солей; фосфорной 'кислоты влечет за со'бой< увеличение; кислотности зерна -муки и выпеченного, из него хлеба в пределах до 1 градуса, что ;необходимо учитывать при оценке качества муки и,производства хлеба со стандартной кислотностью.*::«.? ч/;' г '

10. Удобрения и севооборот не оказали влияния на показатели крупности муки при помоле. Выхода обойной муки также колебалсягнезначительно..Несколько выше выход муки был. на вариантах, в-севообороте неудобренных и удобренных фосфорными и фосфорно-калийными удобрениями. \

.16 -у- '

П. Длительное применение удобрений в севообороте ведет к увеличению объемного выхода хлеба (30—50 мл), пористости (до 3%) и влажности мякиша в пределах до 2% (без ухудшения его качества).

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Влияние различных приемов окультуривания дерново-подзолистых почв на активность амилолитических ферментов зерна озимой ржи сорта Гибридная 2. Доклады ТСХА, вып. 182, 1972 г.

2. Урожай и химический состав зерна озимой ржи сорта Гибридная 2 при различных приемах окультуривания дерново-подзолистых почв. Доклады ТСХА, вып. 187, 1972 г.

Объем I1/« п. л.

Заказ 975.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. Кл А. Тимирязева Москва 125008, Тимирязевская ул., 44