IMPACT FOR THE MICROFERTILIZERS ZHUSS GLUTEN PROTEIN FRACTIONS ACCUMULATION IN WINTER WHEAT

Abstract


The purpose of researches is to justify the use of preseeding processing of seeds by microfertilizers and early-spring top dressing of nitrogen fertilizer deposits. The most valuable proteins that determine baking quality of flour and nutritional value of products derived from wheat, are gliadin and glyutenin groups proteins whose content in wheat grain depends on environmental factors during the growing season, from fertilizer use and agricultural practices in general, as well as the varietal characteristics. Isolation of the protein fractions was performed according to the method described fix. The protein content was determined by microdefining by Biuret photoelectrocolorimeter CK-2. According to the results of studies, for the accumulation of gluten protein fractions in the grain of winter wheat largely influenced pre-sowing seed microfertilizers ZhUSS ZhUSS-2 and-3, increasing performance at 2.12-2.16%, to lesser extent ZhUSS-1, increasing the value of 1.60% compared to control. The greatest influence of nitrogen application during the growing season without the use of pre-sowing treatment to gluten protein fractions observed in variants with urena, increase in the average age of 1.83% in comparison with the control. Effectively complex action microfertilizers ZhUSS-3 with ammonium nitrate and ZhUSS-2 with urea to education gluten protein fractions with the addition of up to 2.73% compared with the control.

Full Text

По химическому составу и соотношению питательных веществ зерно пшеницы выгодно отличается от зерна других культур. Важнейшая составная часть зерна - азотистые вещества, в зерне пшеницы они представлены белками и небелковыми азотистыми соединениями. Наиболее ценными белками, определяющими хлебопекарные качества муки и питательную ценность продуктов, получаемых из пшеницы, являются белки глиадиновой и глютениновой групп, содержание которых в зерне пшеницы зависит от факторов окружающей среды в период вегетации, от применяемых удобрений и агротехнических приемов в целом, а также от сортовых особенностей [1, 2]. В связи с чем, изучение накопления клейковинных фракций белка в зерне пшеницы на фоне применения предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 и подкормок различными азотными удобрениями в период вегетации является актуальным. Микроудобрения ЖУСС содержат в своем составе такие микроэлементы, как медь, бор, молибден и цинк [3, 4], входящие во многие ферменты, осуществляющие окислительно-восстановительные превращения в клетке. Медь в растительных организмах усиливает фотосинтез и углеводный обмен. Бор оказывает значительное влияние на развитие растений, метаболизм и транспорт углеводов. Цинк содержится в ферментах, которые осуществляют гидролиз белков, полисахаридов и других биологически важных органических веществ. Молибден - один из важнейших микроэлементов. Цель исследований - обосновать применение предпосевной обработки семян микроудобрениями и ранневесенней подкормки азотными удобрениями. Задачи исследований: выявить влияние применения микроудобрений ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 и азотных удобрений на увеличение клейковинных фракций белка в зерне озимой пшеницы сорта Поволжская 86. Материалы и методы исследований. Исследования проводились в 2011-2013 гг. в центральной зоне Самарской области. Почва - чернозем типичный. Предшественник - чистый пар. Для посева использовались элитные семена озимой пшеницы сорта Поволжская 86. 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. Выделение белковых фракций проводили по методу, описанному Починком. Содержание белка определяли микроопределением по Биурету на фотоэлектроколориметре КФК-2. Недостаточное увлажнение в осенние месяцы 2010 г., создавшееся в результате экстремально засушливой погоды летних месяцев и дефицита осадков в сентябре и начале октября резко снизили виды на урожай озимых культур. Условия перезимовки озимых культур 2010-2011 гг. складывались достаточно благоприятно для их роста и развития. Общее количество осадков за период с температурами выше +10°С составило 328 мм, что вдвое больше среднемноголетнего значения. Гидротермический коэффициент оказался равным 1,2 и характеризует условия вегетационного периода 2011 г. как влажные [5]. В 2012 г. обеспеченность теплом составила 100% для всех культур. 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. Низкое значении ГТК в 2012 г. (ниже 0,6) вместе с количеством осадков, минимальной влажностью воздуха и суммой среднесуточных дефицитов влажности воздуха, позволяют характеризовать условия 2012 г. как засушливые [6]. Сумма активных температур в 2013 гг. (выше 10°С) составила 2986 градусов, количество осадков за год - 548,6 мм (на 3,1% больше среднемноголетнего количества). Общее количество осадков за вегетационный период, гидротермический коэффициент, отсутствие неблагоприятных погодных условий, наличие большого количества тепла позволяют считать 2013 г. в целом благоприятным для роста и развития сельскохозяйственных культур. Однако засушливые условия в мае, июне и большей части июля препятствовали получению хорошего урожая [7]. Результаты исследований. Наиболее ценными фракциями белка для производства хлеба и хлебобулочных изделий, как известно, являются проламины и глютелины. Сумма клейковинных фракций белка в зерне озимой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 представлена в таблице 1. Из представленных в таблице 1 данных видно, что обработка семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 оказывает положительное действие на образование клейковинных фракций белков и увеличивает показатели в среднем по годам на 1,60; 2,13 и 2,16% соответственно. Сумма клейковинных фракций белка в зерне озимой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС и подкормки аммонийной селитрой представлена в таблице 2. По данным таблицы 2 можно сделать вывод, что ранневесенняя подкормка аммонийной селитрой без предпосевной обработки семян увеличивает белковые фракции в среднем по годам на 1,1%. Таблица 1 Сумма клейковинных фракций белка в зависимости от предпосевной обработки семян препаратами ЖУСС Вариант Сумма клейковинных белков В среднем, % 2011 г. 2012 г. 2013 г. мг/мл % мг/мл % мг/мл % Контроль 4,62±0,32 8,55 4,51±0,22 8,57 5,86±0,32 9,92 9,01 ЖУСС-1 5,15±0,25 9,37 6,57±0,24 11,27 7,84±0,34 11,19 10,61 ЖУСС-2 6,14±0,38 11,03 7,36±0,25 12,34 6,19±0,33 10,05 11,14 ЖУСС-3 6,00±0,27 11,01 7,77±0,29 12,51 5,85±0,35 10,00 11,17 Таблица 2 Сумма клейковинных фракций белка в зависимости от предпосевной обработки семян препаратами ЖУСС и подкормки аммонийной селитрой Вариант Сумма клейковинных белков В среднем, % 2011 г. 2012 г. 2013 г. мг/мл % мг/мл % мг/мл % Контроль 4,62±0,32 8,55 4,51±0,22 8,57 5,86±0,32 9,92 9,01 Аммонийная селитра (АС) 4,85±0,20 8,94 6,13±0,26 10,25 6,87±0,74 11,13 10,11 ЖУСС-1+ АС 6,65±0,30 10,82 7,68±0,43 12,83 4,69±0,23 10,56 11,40 ЖУСС-2+АС 6,92±0,36 11,10 6,46±0,42 10,92 5,04±0,42 10,85 10,96 ЖУСС-3+ АС 6,60±0,14 11,33 7,86±0,18 12,62 5,46±0,33 11,25 11,73 Наиболее эффективно комплексное действие предпосевной обработки семян микроудобрением ЖУСС-3 и последующей подкормки аммонийной селитрой, о чем свидетельствуют показатели клейковинных фракций белка на 2,72% превышающие контрольный вариант. Сумма клейковинных белков в зерне озимой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян препаратами ЖУСС и подкормки сульфатом аммония представлена в таблице 3. Таблица 3 Сумма клейковинных фракций белка в зависимости от предпосевной обработки семян препаратами ЖУСС и подкормки сульфатом аммония Вариант Сумма клейковинных белков В среднем, % 2011 г. 2012 г. 2013 г. мг/мл % мг/мл % мг/мл % Контроль 4,62±0,32 8,55 4,51±0,22 8,57 5,86±0,32 9,92 9,01 Сульфат аммония (С.А) 6,85±0,37 9,26 5,62±0,29 9,17 6,70±0,18 11,40 9,94 ЖУСС-1+ С.А 7,48±0,16 9,51 6,47±0,3 10,30 6,75±0,26 11,73 10,51 ЖУСС-2+С.А 6,42±0,16 9,27 5,61±0,21 9,37 7,40±0,19 11,56 10,07 ЖУСС-3+С.А 7,41±0,18 10,04 5,21±0,18 9,08 6,64±0,22 11,51 10,21 По данным таблицы 3 можно сделать вывод, что ранневесенняя подкормка сульфатом аммония без предпосевной обработки семян удобрениями увеличивает белковые фракции в среднем по годам на 0,93%. Наивысшая прибавка показателей на 1,5% в среднем по годам прослеживается в варианте опыта с применением микроудобрения ЖУСС-1 в сочетании с сульфатом аммония. Сумма клейковинных фракций белка в зерне озимой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС и подкормки мочевиной представлена в таблице 4. Таблица 4 Сумма клейковинных фракций белка в зависимости от предпосевной обработки семян препаратами ЖУСС и подкормки мочевиной Вариант Сумма клейковинных белков В среднем, % 2011 г. 2012 г. 2013 г. мг/мл % мг/мл % мг/мл % Контроль 4,62±0,32 8,55 4,51±0,22 8,57 5,86±0,32 9,92 9,01 Мочевина(М) 5,27±0,46 10,53 5,82±0,29 10,92 5,16±0,40 11,06 10,84 ЖУСС-1+М 6,26±0,43 10,96 6,69±0,13 11,17 5,81±0,45 12,30 11,48 ЖУСС-2+М 6,56±0,45 10,87 7,31±0,19 13,06 6,06±0,54 11,29 11,74 ЖУСС-3+М 6,97±0,18 10,65 6,70±0,04 10,30 6,80±0,20 10,94 10,63 Из представленных в таблице 4 данных видно, что подкормка мочевиной отдельно от предпосевной обработки семян дает увеличение белка в среднем по годам на 1,83%. В вариантах опыта с предпосевной обработкой семян микроудобрением ЖУСС-2 в сочетании с подкормкой мочевиной прослеживается увеличение показателей в среднем по годам на 2,73% в сравнении с контролем. Отмеченные увеличения фракционного состава белка на фоне применения подкормок азотными удобрениями - аммонийной селитрой, сульфатом аммония, мочевиной - позволяют говорить об эффективности данного агроприема, что уже достаточно изучено и доказано к настоящему времени. Наиболее эффективно повлияло применение азотных подкормок и предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС-1, ЖУСС-2, ЖУСС-3 в комплексе на накопление клейковинных фракций белка, что связано, вероятнее всего, с составом препаратов ЖУСС, содержащих микроэлементы в активной форме. По результатам исследований можно сделать вывод, что использование предпосевной обработки семян микроудобрениями ЖУСС как отдельно, так и в сочетании с азотными удобрениями, эффективно влияет на повышение количественного содержание белка в целом и клейковинных фракций в частности. Заключение. По результатам исследований, на накопление клейковинных фракций белка в зерне озимой пшеницы в большей степени повлияла предпосевная обработка семян микроудобрениями ЖУСС-2 и ЖУСС-3, увеличивая показатели на 2,12-2,16%, в меньшей степени ЖУСС-1, повышая значения на 1,60% в сравнении с контролем. Наибольшее влияние азотных подкормок в период вегетации без применения предпосевной обработки семян на клейковинные фракции белка прослеживается в вариантах с применением мочевины, увеличение показателей в среднем по годам на 1,83% в сравнении с контролем. Эффективно комплексное действие микроудобрения ЖУСС-3 с аммонийной селитрой и ЖУСС-2 с мочевиной на образование клейковинных фракций белка с прибавкой до 2,73% в сравнении с контролем.

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»

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. Мельник, А. Ф. Об элементах агротехники, продуктивности и качестве зерна у озимой в условиях орловской области / А. Ф. Мельник, В. А. Фомочкин // Сельскохозяйственная биология. - 2014. - №1. - С. 122-124.
  2. Костин, В. И. Влияние биопрепаратов на качество и мукомольные показатели зерна озимой пшеницы / В. И. Костин, О. В. Костин, О. Г. Музурова // Вестник Ульяновской ГСХА. - 2012. - №1(17). - С. 28-31.
  3. Харитонова, С. В. Эффективность предпосевной обработки семян яровой пшеницы регуляторами роста и микроэлементами в условиях степной зоны южного Урала / С. В. Харитонова, В. Б. Щукин, О. Г. Павлова // Известия ОГАУ. - 2009. - №24-1. - С. 7-9.
  4. Гайсин, И. А. Микроудобрения в современном земледелии / И. А. Гайсин, Р. Н. Сагитова, Р. Р. Хабибуллин // Агрохимический вестник. - 2010. - №4. - С. 13-15.
  5. Агрометеорологическое обеспечение научных исследований и изучение влияния погодных условий на формирование урожаев сельскохозяйственных культур отчет о НИР (промежуточ.) / Е. В. Самохвалова. - Кинель, 2011. - 63 с. - Инв. №С13.
  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.

Statistics

Views

Abstract - 40

PDF (Russian) - 8

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Bakaeva N.P., 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