Прогноз та верифікація білка в зерні пшениці озимої за вмістом загального азоту в листках

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК: 633.11324:631.81.033

ПРОГНОЗ ТА ВЕРИФІКАЦІЯ БІЛКА В ЗЕРНІ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ЗА ВМІСТОМ ЗАГАЛЬНОГО АЗОТУ В ЛИСТКАХ

Макаренко М.В., кандидат сільськогосподарських наук,

Бордюжа Н.П., аспірант*

Національний аграрний університет

Встановлено, що між вмістом загального азоту в листках пшениці озимої в фази колосіння та цвітіння і вмістом білка в зерні у фазу повної стиглості спостерігалась тісна кореляційна залежність ( у фазу колосіння r=0,99, у фазу цвітіння r=0,97). Отримані рівняння кореляційної залежності можна використовувати для прогнозу вмісту білка в зерні пшениці озимої.

Ключові слова: пшениця озима, урожайність , удобрення, вміст білка в зерні, накопичення сухої речовини рослинами, вміст азоту в листках першого та другого ярусу.

В репродуктивний період росту і розвитку пшениці озимої діяльність всіх органів рослини спрямована на більш повне забезпечення зерна, що формується, поживними речовинами. В цей період стрімко зростає роль листків як основного фотосинтезуючого органу, який забезпечує органічними речовинами суцвіття і зернівки, що наливаються [1].

У функціонуванні листків різних ярусів відмічають певну послідовність. Перші три зародкових листки забезпечують ріст третього і четвертого стеблових , які, в свою чергу, - ріст шостого - восьмого листків, п'ятий і шостий - забезпечують підсилений ріст верхніх міжвузлів стебла і проходження VI - VIII етапів органогенезу, сьомий і восьмий листки і квіткові луски живлять зернівки, що формуються на X - XI етапах органогенезу [2].

З усіх складових продукційного процесу тільки листкам верхніх ярусів належить вирішальна роль в формуванні врожаю зерна. Вклад окремих органів в фотосинтез цілої рослини пшениці озимої в період наливу зерна різний. За рахунок колоса відбувається 9,3 % фотосинтетичних процесів, верхніх двох листків - 56,2 %, листкових піхв - 17, 7 %, стебла - 17 % [3]. Загальні закономірності мають чітко виражений сортовий характер, які необхідно враховувати при вирощуванні різних сортів цієї культури.

В результаті функціонування листкового апарату у цього злака утворюється біля 20 - 25 % зернової продукції, переважна роль в цьому належить листкам верхніх ярусів. Усі інтенсивні сорти пшениці озимої, до яких відноситься і Миронівська 61, характеризуються повільним старінням верхніх листків і підсиленням фотосинтезу в період наливу зерна. Вклад фотосинтезуючого органу рослини у формування врожаю таких сортів більш суттєвий. Функціонування верхніх листків в період формування і наливу зерна залежить від погоди і умов живлення рослин [4].

Дослідження з 15N показали, що під час формування зернівок листки нижніх ярусів, якщо вони навіть повністю зелені, втрачають здатність до постачання асимілятами репродуктивних органів. Основну роль у живленні зернівок, що формуються, відіграють листки верхніх ярусів, які значно слабше уражуються іржею, ніж листки нижніх ярусів і, таким чином, продовжують постачати зернівку азотом, зольними елементами та продуктами фотосинтезу [5,6].

Тож, в період формування зерна пшениці озимої основна роль в формуванні врожаю і накопиченні необхідних речовин в зерні належить верхнім листкам, які в репродуктивний період зберігають досить високий рівень життєдіяльності.

Актуальність. За вирощування пшениці озимої поряд із підвищенням валових зборів зерна все більшу увагу приділяють показникам його якості, основним із них є вміст білка. Підвищення білковості зерна залишається важливою проблемою зернового господарства.

Матеріали та методи. Дослідження проведені у тривалому досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна в 2004-2006рр. в правобережному Лісостепу України. Грунт дослідної ділянки - лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку. Орний шар грунту характеризувався середнім вмістом гумусу (4,09%), середнім ступенем забезпечення зернових культур рухомим фосфором (27,0 мг/кг) і низьким - обмінного калію (89,3 мг/кг).

Дослід закладено у трикратному повторенні. Розмір посівної ділянки становив 172 м2, облікової ділянки - 100 м2. У досліді використали такі добрива: аміачна селітра (34%) (ГОСТ 2-85), гранульований суперфосфат (19,5%) (ГОСТ 5956-78), калій хлористий ( 60%) ( ГОСТ 4568-95) згідно схеми досліду.

Об'єкт дослідження - пшениця озима сорту Миронівська 61, попередником якої була конюшина на один укіс. Посів насіння культури здійснили в оптимальні для цієї зони строки. Збір урожаю провели за біологічної стиглості рослин прямим комбайнуванням. Зразки рослин відбирали і підготовлювали до аналізу загальноприйнятими в агрохімії методами. Суху речовину в рослинах визначали гравіметричним методом (ГОСТ 13586.5-93). Озолення рослинного матеріалу проводили за А. Гінзбург та ін. з наступним визначенням азоту фотометричним методом за допомогою реактиву Неслера.

Результати. Наші дослідження показали, що нагромадження сухої речовини в листках пшениці озимої Миронівська 61 залежало від фази росту і розвитку рослин, рівня мінерального живлення й умов вегетаційного періоду (табл. 1). Максимальна кількість сухої речовини в листках 1 і 2 ярусів в умовах проведення досліду накопичувалось у фазу колосіння. Значно більше сухої речовини накопичувалося в листках першого ярусу. Внесення добрив забезпечувало більш високу інтенсивність цього процесу. Найбільша кількість сухої речовини спостерігалась за внесення N45P120K120 + N30 на фоні післядії гною.

Таблиця 1

Вплив внесення добрив на динаміку накопичення сухої речовини в листках пшениці озимої, г на 100 сухих листків

Після колосіння вміст сухої речовини в листках помітно зменшувався, не зважаючи на те, що процес фотосинтезу в них був ще досить інтенсивним. Відбувався відтік пластичних речовин, азоту і зольних елементів з листків у репродуктивні органи. Найбільш виразне зменшення в них вмісту сухої речовини за добу спостерігали в період формування й наливу зерна. По мірі старіння листків цей процес поступово затухав. Більш помітне зменшення вмісту сухої речовини спостерігали в листках 1 ярусу, що пов'язано з їх фізіологічним станом. Застосування добрив обумовлювало менш інтенсивне протікання цього процесу в листках 1 та 2 ярусів. Він також залежав від загального стану рослин і умов року.

Важливим компонентом сухої речовини листків пшениці озимої є азот, від вмісту якого залежать напрям і інтенсивність всіх фізіолого-біохімічних процесів рослин.

Результати наших досліджень показали (табл. 2, 3), що вміст азоту в листках 1 і 2 ярусів по фазам росту та розвитку рослин помітно змінювався. На цей показник впливали ярус і фізіологічний стан листків, рівень мінерального живлення та умови вегетаційного періоду. Максимальну кількість азоту в листках цих ярусів спостерігали у фазу колосіння. Після неї цей показник поступово зменшувався за рахунок інтенсивного відтоку пластичних речовин до зернівки. В листках першого ярусу спостерігавсь більший вміст азоту, ніж другого. Внесення добрив помітно підвищувало цього показника. Значно інтенсивніше цей процес протікав у варіантах, де вносили N30P80K80 + N30 і N45P120K120 + N30 на фоні післядії гною. Аналізуючи ефективність азотних добрив в складі повного мінерального добрива необхідно зауважити, що їм належить дуже важлива роль в накопиченні азоту та сухої речовини рослинами. В період формування зернівки встановлено вищу інтенсивність відтоку азоту з листків першого ярусу, ніж другого.

Експериментальні дані свідчать по те, що в період формування та наливу зерна пшениці озимої значна кількість поживних речовин в зерно

Таблиця 2

Вплив добрив на динаміку вмісту азоту в листках пшениці озимої, % на суху речовину

Таблиця 3

Вплив добрив на динаміку вмісту азоту в листках пшениці озимої, мг на 1 г сухої речовини

надходила із листків, кількість сухої речовини в яких зменшувалась. Листки різних ярусів нерівноцінні в цьому відношенні. Із збільшенням висоти ярусу зростало його значення в наливі зерна. Тому для діагностики азотного живлення рослин пшениці озимої і прогнозування показників якості зерна переважаюче значення мають листки цих ярусів.

Дослідження показали, що до фази колосіння в листках першого та другого ярусів, як найбільш фізіологічно активних, накопичується основна кількість азоту. В період формування і наливу зерна відбувався інтенсивний його відтік. Рівень накопичення азоту в листках та інтенсивність його відтоку в зерно визначаються запасами азоту в ґрунті у весняний період. Встановлено, що між вмістом азоту в листках у фази колосіння і цвітіння і вмістом білку в зерні у фазу повної стиглості (табл. 2, 4) існує тісна позитивна кореляційна залежність (у фазу колосіння r =0,985 при S = 0,04, у фазу цвітіння r = 0,970 при S = 0,06).

пшениця озимий азот листок

Таблиця 4

Вплив добрив на вміст білка в зерні пшениці озимої, % на суху речовину

Лінійне рівняння регресії у фазу колосіння для листків першого ярусу має вигляд у = 9,695 + 0,396х, а для листків другого: у = 9,268 + 0,488х. Лінійне рівняння регресії у фазу цвітіння для листків першого ярусу має вигляд у = 9,446 + 0,625х, а для листків другого: у = 9,511 + 0,714х, де: у - вміст прогнозованого білка в зерні, %; х - вміст азоту в листках, %.

Наведені рівняння регресії дають можливість прогнозувати можливий вміст білку в зерні на ранніх етапах органогенезу з метою оперативного втручання щодо доцільності проведення позакореневого підживлення та визначення необхідної дози азоту.

Проведені дослідження в виробничих умовах (табл. 5) підтвердили ефективність цього підходу до прогнозу вмісту білку в зерні пшениці озимої Миронівська 61 за умов північного Лісостепу.

Таблиця 3.11

Прогноз вмісту білка в зерні пшениці озимої за вмістом азоту в листках

Висновки

Внесення добрив позитивно вплинуло на накопичення загального азоту в листках. У всі фази росту та розвитку рослин у варіантах з добривами цей процес у листках першого та другого ярусів протікав інтенсивніше порівняно з варіантом без добрив ( контроль), найінтенсивніше - за внесення N45P120K120 + N30 на фоні післядії гною ( 12т/га). Після фази колосіння вміст азоту в асиміляційному апараті поступово зменшувався за рахунок інтенсивного його відтоку в репродуктивні органи для формування та наливу зернівок.

Виявлена тісна кореляційна залежність( r = 0,985 у фазу колосіння та r = 0,970 у фазу цвітіння) між вмістом азоту в листках у фазу цвітіння та вмістом білка в зерні у фазу повної стиглості. Отримані рівняння кореляційної залежності можна використовувати для прогнозу вмісту білка в зерні пшениці озимої з метою оперативного втручання щодо доцільності проведення позакореневого підживлення та визначення необхідної дози азоту.

Список літератури

1. Senthold Asseng, Neil C. Turner, Tina Botwright, Anthony G. Condon Evaluating the Impact of a Trait for Increased Specific Leaf Area on Wheat Yields Using a Crop Simulation Model//Agronomy J. - 2003. - V. 95. - P. 10 - 19.

2. Куперман Ф.М. Морфофизиология растений. - М.: Высш. шк., 1977. - 281 с.

3. Рослинництво: Підручник /В.Г. Влох, С.В. Дубковецький, Г.С. Кияк, Д.М. Онищук; За ред.. В.Г. Влоха. - К.: Вища шк., 2005. - 382 с.

4. Бабенко В.И., Колесник Л.П., Бирюков С.В. Роль листьев различных ярусов в создании урожая зерна у високо- и низкопродуктивных сортов пшеницы // Сельскохозяйственная биология. - 1977. - Т. 12. - № 2. - С. 198 - 203.

5. Кравцова Б.Е. Размер листовой поверхности и продуктивность ее работы // Вести сельскохозяйственной науки. - 1957. - № 4. - С. 37 - 46.

6. Кравцова Б.Е. К вопросу о роли надземних вегетативных органов в формировании колоса у яровой пшеницы. - Морфогенез растений. - М.: Узд-во Моск. университета, 1961. - С. 53 - 59.

Установлено, что между содержанием общего азота в листьях пшеницы озимой в фазу колошения и цветения и содержанием белка в зерне в фазу полной зрелости наблюдалась тесная корреляционная зависимость ( в фазу колошения r=0,99, в фазу цветения r=0,97). Получены уровнения корреляционной зависимости можна использовать для прогноза содержания белка в зерне пшеницы озимой.

Ключевые слова: пшеница озимая, урожайность, внесение удобрений, содержание белка в зерне, накопление сухого вещества растениями, содержание азота в листьях первого и второго яруса.

Content of Nitrogen in Winter Wheat Leaves of Heading Stage ( r=0,99) and Flowering Stage ( r=0,97) was correlated with Content of Protein in Grain of Full Maturity. This Correlation prognosticate Content of Protein in Grain of Winter Wheat.

Key-words: Winter Wheat, Yield, Application off fertilizers; Content of Protein in Grain, Accumulation of Plants' Dry Matter, Content of Nitrogen in Leaves of First and Second Tiers.

Размещено на Allbest.ru