PRODUCTIVITY, QUANTITATIVE CONTENT OF PROTEIN AND STARCH IN THE WINTER WHEAT POVOLZHSKAYA GRADE 86

Abstract


The purpose of researches is to identify changes in crop yields and quantitative content of protein and starch in the grain of wheat on the background of pre-sowing treatment by microfertilizers ZhUSS and nitrogen dressings. Winter wheat is one of the most valuable crops in our country. Formation of high yield and accumulating it economically valuable part is the end result of a number of complex physiological and biochemical processes. Yields were determined by harvesting the accounting area of ​​plots (50 m 2) selective harvester «TERRION» in the phase of full ripeness. The protein content was determined by biuret microdefining by Biurett. The starch content was determined according to the procedure by N. I. Yastrembovich and F. L. Kalinina. The experiments were accompanied by research in triplicate. Mathematical processing of data held productive dispersion method of Dospehov V.A. Results of the effect of pre-sowing treatment drugs ZhUSS-1 ZhUSS-2, 3-ZhUSS and feeding nitrogen fertilizer during the growing season for crop yields, protein and starch in the grain of winter wheat Volga 86 varieties over 3 years of research. Productivity increased more on the background of pre-sowing treatment by drug ZhUSS-1 in combination with a dressing of ammonium nitrate to 31.14%. The largest increase in the total amount of protein - at 19.69% - grain wheat noted in the embodiment with the pre-sowing seed treatment formulation ZhUSS-3 in combination with a dressing of the ammonium nitrate. The amount of starch in the grain of wheat increased more on the background of micronutrient ZhUSS-2 fertilizing ammonium nitrate and ZhUSS-2 with ammonium sulfate at 20.50 and 20.08%, respectively. Probably, the increasing of the studied parameters related to the microcells that are part of ZhUSS drugs in an active form, which effectively use both separately and in combination with nitrogen dressings.

Full Text

Озимая пшеница принадлежит к числу ценнейших зерновых культур нашей страны. Формирование высокого урожая и накопление в нем хозяйственно ценной части является конечным результатом ряда сложных физиолого-биохимических процессов. Направленность этих процессов, прежде всего, определяется генетическими особенностями сорта возделываемой культуры, на интенсивность проявления которых большое влияние оказывают условия произрастания и питания [1]. Как известно, наряду с классическими удобрениями для повышения урожайности и улучшения качества растительной продукции необходимы микроудобрения, содержащие бор, медь, марганец, цинк, молибден и некоторые другие элементы, требующиеся растениям в малых количествах. При недостатке данных микроэлементов в почве урожай не только снижается, но и резко ухудшается его качество. Так, медь входит в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление аскорбиновой кислоты, дифенолов и гидроксилирование монофенолов - аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы, ортодифенолоксидазы и тирозиназы. Два атома меди функционируют в цитохромоксидазном комплексе дыхательной цепи митохондрий. Участвует в азотном обмене, входя в состав нитратредуктазного комплекса [2]. Бор усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без него нарушается созревание семян. Бор снижает активность некоторых дыхательных ферментов, оказывает влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен [3]. Физиологическая роль молибдена связана с фиксацией атмосферного азота, редукцией нитратного азота в растениях, с его участием в окислительно-восстановительных процессах, углеводном обмене, в синтезе хлорофилла и витаминов. Под влиянием молибдена в растениях увеличивается содержание хлорофилла, углеводов, каротина и аскорбиновой кислоты, повышается содержание белковых веществ. Цинк играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растительном организме. Он является составляющей частью ферментов и непосредственно участвует в образовании хлорофилла, способствует синтезу витаминов. Многие исследования подтвердили [4, 5], что содержание белка в растениях при недостатке цинка уменьшается. Под влиянием цинка повышается синтез сахарозы, крахмала, общее содержание углеводов и белковых веществ. Применение цинковых удобрений увеличивает содержание аскорбиновой кислоты, сухого вещества, а также повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений. В связи с чем, изучение влияния предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 и подкормки азотными удобрениями в ранневесенний период на показатели урожайности, количественное содержание белка и крахмала в зерне озимой пшеницы сорта Поволжская 86 в настоящее время является актуальным. Цель исследований - выявить изменение показателей урожайности и количественного содержания белка и крахмала в зерне озимой пшеницы на фоне применения предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС и азотными подкормками. Задачи исследований: определить оптимальное влияние применения предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 и ранневесенней подкормки азотными удобрениями на величину урожая и количественные изменения содержания белка и крахмала в зерне озимой пшеницы на фоне. Материалы и методы исследований. Исследования проводились в 2012-2014 гг. в центральной зоне Самарской области. Почва опытного поля - чернозем типичный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими показателями: NO3 - 4,47 мг/кг, легкогидролизуемый азот - 42,4 мг/кг, органическое вещество - 4,6%, Р2О5 - 96,8 мг/кг, K2O - 86,6 мг/кг, рН - 7,82. Площадь делянки - 270 м2 (9×30 м), повторность трёхкратная, размещение делянок систематическое, одноярусное. Предшественник - чистый пар. Для посева использовались элитные семена пшеницы сорта Поволжская 86. Посев проводили рядовым способом сеялкой ДМС 601 на глубину 6-8 см с нормой 5,0 млн. всхожих семян на 1 га. Проводилась обработка семян микроудобрениями перед посевом, из расчета 3 л препарата + 7 л воды на 1 т семян, с массовой концентрацией активных элементов, г/дм3: ЖУСС-1 (медь - 33-38; бор - 5,5-5,7), ЖУСС-2 (медь - 32,0-40,0; молибден - 14,0-22,0), ЖУСС-3 (медь - 16,5-20,0; цинк - 35,0-40,0). Также проводилась подкормка всходов пшеницы в третьей декаде апреля азотными удобрениями: аммонийной селитрой с содержанием азота 34,6%; сульфатом аммония с содержанием азота около 21%; мочевиной с содержанием азота в амидной форме 46%. Доза препаратов при обработке растений рассчитывалась в соответствии с технологией их применения. Урожайность определяли путем уборки учетной площади делянки (50 м2) селекционным комбайном «TERRION» в фазу полной спелости зерна. Содержание белка определяли микроопределением по Биурету на фотоэлектроколориметре КФК-2. Содержание крахмала определяли согласно методике Н. И. Ястрембовича и Ф. Л. Калининой. Опыты сопровождались исследованиями в трехкратной повторности. Математическая обработка урожайных данных проведена дисперсионным методом по Доспехову Б. А. Метеоусловия за годы исследований сложились следующим образом. Среднесуточные температуры в третьей декаде августа 2011 г. составили 15,5°С. Сумма активных температур в 2012 г. (выше 10°С) составила 3475 градусов, что на 925 градусов выше среднемноголетнего значения (2550). Количество осадков за отчетный год выпало 462 мм (на 12,7% больше среднемноголетнего количества) [6]. В сочетании с достаточным количеством осадков в августе 2012 г., а также в сентябре и октябре условия прорастания семян озимой пшеницы, начального роста и кущения характеризуются как хорошие. Сумма активных температур в 2013 г. (выше 10°С) составила 2986 градусов, количество осадков за год составило 548,6 мм (на 3,1% больше среднемноголетнего количества) [7]. Погодные условия осени 2013 г. сложились благоприятно для посева озимых культур, температурный режим соответствовал норме, осадки способствовали пополнению почвенной влаги и обеспечили прорастание семян и дальнейшее осеннее развитие. В результате таяния мощного снежного покрова весной 2014 г. в почву поступило значительное количество влаги. Жаркий и сухой период с мая по июнь способствовал ускорению развития растений и кущению в более сжатые сроки. Сумма активных температур достигла 2869 градусов, количество осадков за год составило 353,5 мм (66%) [8]. Результаты исследований. Применение предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 в сочетании с различными видами азотных удобрений положительно повлияло на показатели урожайности. Урожайность озимой пшеницы сорта Поволжская 86 за 3 года исследований представлена в таблице 1. Таблица 1 Урожайность озимой пшеницы сорта Поволжская 86 Предпосевная обработка семян Подкормка удобрениями Урожай, ц/га 2012 г. 2013 г. 2014 г. В среднем Контроль 18,5 29,1 33,6 27,07 ЖУСС-1 Без удобрений 20,4 31,0 35,0 28,80 ЖУСС-2 19,6 31,4 34,7 28,57 ЖУСС-3 19,9 31,0 34,6 28,50 Без обработки Аммонийная селитра 22,7 34,4 41,5 32,87 ЖУСС-1 25,5 37,3 43,7 35,50 ЖУСС-2 23,8 37,0 44,2 35,00 ЖУСС-3 24,1 36,6 43,3 34,67 Без обработки Сульфат аммония 21,8 33,5 38,6 31,30 ЖУСС-1 24,6 34,9 39,9 33,13 ЖУСС-2 22,5 35,3 40,4 32,73 ЖУСС-3 23,7 34,8 41,8 33,43 Без обработки Мочевина 21,9 33,7 37,7 31,10 ЖУСС-1 23,6 36,6 39,3 33,17 ЖУСС-2 22,6 36,2 40,3 33,03 ЖУСС-3 22,3 36,4 40,4 33,03 НСР об НСР А НСР В.АВ 1,50 0,75 0,75 1,44 0,72 0,72 0,25 0,13 0,13 По результатам, представленным в таблице 1, можно сделать вывод, что применение только предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС без последующей подкормки азотными удобрениями положительно повлияло на показатели урожайности. Так, применение препарата ЖУСС-1 дает на 6,39% выше урожайность, чем в контрольном варианте, ЖУСС-2 и ЖУСС-3 увеличили показатели в среднем по годам на 5,54 и 5,28% соответственно. Наиболее эффективно комплексное действие предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС и подкормки азотными удобрениями, увеличение показателей прослеживается во всех вариантах опыта. Больший вклад в увеличение урожайности (на 31,14% выше, чем в контрольном варианте) внесла обработка семян препаратом ЖУСС-1 в сочетании с подкормкой аммонийной селитрой. Суммарное содержание белка в зерне озимой пшеницы за 3 года исследований представлено в таблице 2. Применение предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2 и ЖУСС-3 отдельно от азотных удобрений увеличивают количество белка в среднем на 5,44; 8,86 и 16,12%, соответственно, в сравнении с контролем. Наиболее эффективно повлияло на показатель белка совместное применение микроудобрения ЖУСС-3 с подкормкой азотными удобрениями, в большей степени с аммонийной селитрой, показатели в среднем по годам получились на 22,57% выше, чем в контрольном варианте и сульфатом аммония (на 22,03% выше), в меньшей - с мочевиной (на 20,75% выше). Содержание крахмала в зерне озимой пшеницы за 3 года исследований представлено в таблице 3. Таблица 2 Суммарное содержание белка в зерне озимой пшеницы сорта Поволжская 86 Предпосевная обработка семян Подкормка удобрениями Белок, % 2012 г. 2013 г. 2014 г. В среднем Контроль 14,29 14,97 15,40 14,89 ЖУСС-1 Без удобрений 15,63 15,21 16,25 15,70 ЖУСС-2 15,53 16,23 16,86 16,21 ЖУСС-3 16,58 18,08 17,20 17,29 Без обработки Аммонийная селитра 16,13 17,73 16,41 16,76 ЖУСС-1 19,13 15,35 18,05 17,51 ЖУСС-2 18,02 16,23 17,66 17,30 ЖУСС-3 17,61 17,93 19,22 18,25 Без обработки Сульфат аммония 15,26 17,42 16,90 16,53 ЖУСС-1 15,96 18,23 18,86 17,68 ЖУСС-2 15,78 18,09 18,04 17,30 ЖУСС-3 17,27 19,30 17,94 18,17 Без обработки Мочевина 16,30 17,29 16,19 16,59 ЖУСС-1 17,37 17,61 18,20 17,73 ЖУСС-2 16,88 17,58 17,62 17,36 ЖУСС-3 18,81 17,55 17,58 17,98 Таблица 3 Содержание крахмала в зерне озимой пшеницы сорта Поволжская 86 Вариант Количество крахмала, % 2012 г. 2013 г. 2014 г. В среднем Контроль 57,4 55,8 55,0 56,07 ЖУСС-1 58,6 64,4 62,3 61,77 ЖУСС-2 65,6 59,0 65,0 63,20 ЖУСС-3 58,1 61,2 61,6 60,30 А.С 59,8 58,1 56,8 58,23 АС+ЖУСС-1 64,1 67,1 69,4 66,87 АС+ЖУСС-2 68,7 68,0 66,0 67,57 А.С+ЖУСС-3 63,7 63,5 65,7 64,30 СА 58,5 56,2 58,4 57,70 СА+ЖУСС-1 69,1 65,3 65,8 66,73 СА+ЖУСС-2 67,2 67,5 68,5 67,73 СА+ЖУСС-3 60,9 64,7 63,4 63,00 М 58,8 56,9 58,7 58,13 М+ЖУСС-1 67,7 68,7 63,0 66,47 М+ЖУСС-2 66,2 62,5 66,8 65,17 М+ЖУСС-3 61,9 63,7 65,5 63,70 По результатам, представленным в таблице 3, можно сделать вывод, что применение предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС и подкормки азотными удобрениями положительно повлияло на накопление крахмала в зерне озимой пшеницы. Наиболее эффективно на увеличение показателей крахмала повлияла предпосевная обработка семян микроудобрением ЖУСС-2, как отдельно - увеличение значений на 12,72% в сравнении с контролем, так и в комплексе с аммонийной селитрой (на 20,50%) и сульфатом аммония (на 20,08%). Заключение. Урожайность озимой пшеницы наиболее высокая в вариантах опыта с применением микроудобрения ЖУСС-1 в сочетании с подкормкой аммонийной селитрой, и составила в среднем по годам 35,50%, что на 31,14% выше, чем в контрольном варианте. Эффективное действие на увеличение показателей белка прослеживается при совместном применении микроудобрения ЖУСС-3 в большей степени с аммонийной селитрой, показатели в среднем по годам получились на 22,57% выше, чем в контрольном варианте и сульфатом аммония (на 22,03% выше), в меньшей - с мочевиной (на 20,75% выше). Наиболее эффективно на увеличение показателей крахмала повлияла предпосевная обработка семян препаратом ЖУСС-2 в сочетании с аммонийной селитрой (на 20,50%) и сульфатом аммония (на 20,08%). По результатам исследования все определяемые показатели - урожайность, суммарное содержание белка, количество крахмала - в той или иной степени увеличивались на фоне применения предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1 (медь; бор), ЖУСС-2 (медь; молибден) и ЖУСС-3 (медь; цинк). Вероятнее всего, при обработке семени перед посевом происходят глубокие внутренние изменения в плазме зародыша, пролонгированные взрослому растению. Воздействие на его зародыш, а не на сформировавшееся растение, повышает устойчивость растения к неблагоприятным условиям внешней среды, предотвращает заболевания растений, способствует улучшению всхожести семян, ускорению созревания, увеличению количества и улучшению качества урожая.

About the authors

N P Bakaeva

FSBEI HE Samara SAA

Email: bakaevanp@mail.ru
446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Uchebnaya, 2 str
dr. of biol. sciences, prof. of the department «Gardening, botany and plant physiology»

S N Zudilin

FSBEI HE Samara SAA

Email: zudilin_sn@mail.ru
446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Uchebnaya, 2 str
dr. of agricultural sciences, prof., head of the department «Land management, soil science and agricultural chemistry»

N Yu Korzhavina

FSBEI HE Samara SAA

Email: Ninasholgina.ru@yandex.ru
446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Uchebnaya, 2 str
graduate student of the department «Gardening, botany and plant physiology»

References

  1. Гайсин, И. А. Микроудобрения в современном земледелии / И. А. Гайсин, Р. Н. Сагитова, Р. Р. Хабибуллин // Агрохимический вестник. - 2010. - №4. - С. 13-15.
  2. Исайчев, В. А. Влияние регуляторов роста и хелатных микроудобрений на урожайность и показатели качества гороха и озимой / В. А. Исайчев, Н. Н. Андреев, Ф. А. Мударисов // Вестник Ульяновской ГСХА. - 2012. - №1 (17). - С. 12-16.
  3. Сорока, Т. А. Влияние регуляторов роста и микроэлементов на урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Известия ОГАУ. - 2012. - №1(1). - С. 42-44.
  4. Титков, В. И. Урожай и качество зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от обработки семян микроэлементами / В. И. Титков, В. В. Безуглов, В. М. Лыскин // Известия ОГАУ. - 2009. - №22-2. - С. 21-23.
  5. Баранова, Э. В. Продуктивность яровой пшеницы при применении биопрепаратов и микроэлементов в условиях Приамурья // Вестник АГАУ. - 2009. - №12. - С. 18-20.
  6. Агрометеорологическое обеспечение научных исследований и изучение влияния погодных условий на формирование урожаев сельскохозяйственных культур : отчет о НИР (промежуточ.) / Е. В. Самохвалова. - Кинель, 2012. - 76 с. - Инв. № С14.
  7. Агрометеорологическое обеспечение научных исследований и изучение влияния погодных условий на формирование урожаев сельскохозяйственных культур : отчет о НИР (промежуточ.) / Е. В. Самохвалова. - Кинель, 2013. - 62 с. - Инв. № С15.
  8. Агрометеорологическое обеспечение научных исследований и изучение влияния погодных условий на формирование урожаев сельскохозяйственных культур : отчет о НИР (промежуточ.) / Е. В. Самохвалова. - Кинель, 2014. - 75 с. - Инв. № С16.

Statistics

Views

Abstract - 49

PDF (Russian) - 18

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Bakaeva N.P., Zudilin S.N., Korzhavina N.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies