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

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

N Yu Korzhavina

FSBEI HE Samara SAA

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

References

Supplementary files