Содержание белка в зерне современных сортов яровой пшеницы в зависимости от уровня интенсификации земледелия

Вве^ение. Современное растениеводство по своей сути является химикотехногенным [1], что ведет к загрязнению окру^ающей среды (почв, воды, растений) и продуктов питания остаточными количествами пестицидов и тя^елыми металлами, которые могут наносить непоправимый вред здоровью человека. Для европейской части России ситуация имеет особое значение в связи с аварией на Чернобыльской ^ЭС [2].

Несмотря на то, что развитие органического производства в России находится в стадии формирования, производство экологически безопасной продукции имеет большие перспективы. В 2018 году в России было зарегистрировано 70 сертифицированных органических сельхозпроизводителей, в том числе по ме^дународным стандартам – 53 хозяйства, по российским – 17, из них в сфере растениеводства – 20 хозяйств [3,4].

Кроме того, что в России имеется большое количество зале^ных земель, которые не получали агрохимикатов более 3 лет и могут быть пригодны для введения в оборот как органические с более коротким сроком конверсии в один год [6,7].

В конечном счете это будет способствовать сохранению баланса экосистем сельскохозяйственных территорий и обеспечит внутренний и внешний продовольственные рынки продукцией высокого качества, что сделает Россию конкурентоспособной на мировом рынке органической продукции.

С учетом этого, нами были проведены полевые исследования, цель которых изучение качества зерна у современных сортов яровой пшеницы в зависимости от уровня интенсификации земледелия. Результатам этих исследований и посвящена данная научная статья.

Услови^, материалы и мето^ы. Научно-исследовательская работа выполнялась на материально-технической базе ЦКП Орловского Г^У «Генетические ресурсы растений и их использование» в период с 2021 по 2022 годы. Объектом исследований слу^или 10 современных сортов яровой пшеницы (РИМ^, ^рсея, Юбилейная 80, Вороне^ская 18, Триада, Черноземноуральская 2, Радмира, Злата, Тулайковская Наде^да, Ульяновская 105), большинство из которых адаптированы к природноэкономическим условиям возделывания в Центральном и Центрально-Черноземном регионах.

Сорта, высевались на опытном поле Научно-образовательного производственного центра (НОПЦ) «Интеграция» Орловского Г^У. Почва опытного участка характеризуется как темно-серая лесная.

Сорта возделывались в системе интенсивного (с использованием минеральных удобрений, химических средств защиты растений и стимуляторов роста) и органического (без применения химии) земледелия. В опытах с использованием интенсивной технологии семена обрабатывали фунгицидным протравителем Бенефис (МЭ, 0,6 л/т). Перед посевом вносили диаммофоску, содер^ащую N 10 P 26 K 26 . Обработку посевов от сорняков проводили гербицидом Гранат (ВДГ, 0,015 кг/га) в фазу начала кущения.

В фазу цветения на сортах яровой пшеницы обработку фунгицидом ^льто Супер (КЭ, 0,5 л/га) и комплексным микроудобрение Р^Уактив (1 л/га). Р^Уактив предназначен для стимуляции роста вегетирующих растений и активации процесса фотосинтеза на всех сельскохозяйственных культурах. В состав входят макроэлементы: азот, фосфор, калий; микроэлементы: магний; ^елезо, цинк, марганец, бор, кобальт; а так^е янтарная кислота, молочная кислота и комплекс аминокислот.

Площадь делянки составляла 10 м2, размещение - систематическое со смещением, повторность 4-х кратная.

Содер^ание белка в зерне определяли по оригинальной методике фирмы FOS с помощью прибора марки Infratek 1241 (Швейцария). Принцип работы прибора основан на инфракрасном сканировании семян у 10 автоматически отобранных опытных проб по ка^дому сорту.

Метеорологические условия в годы исследований несколько отличались. В 2021 году во время вегетации растений отмечалось неравномерное распределение осадков и температуры воздуха. Май характеризовался повышенным количеством осадков, а температура воздуха находилась в пределах среднемноголетнего значения. Однако в последующие месяцы (июнь-август) вегетации растений осадков выпало на 34,7% меньше, а среднемесячная температура воздуха была на 3,60С выше среднемноголетнего значения.

Погодные условия вегетации растений в 2022 году не во все периоды вегетации были схо^ими. Май отличался повышенным количеством осадков, а температура воздуха была ни^е на 3,6 оС среднемноголетнего значения. Однако в последующие месяцы (июнь-август) осадков выпало на 28,5 % меньше среднемноголетнего количества, а среднемесячная температура была на 1,2 оС выше среднемноголетнего значения.

Математическую обработку полученных экспериментальных данных проводили методами корреляционного, дисперсионного и вариационного анализов по Б.^. Доспехову [7], с использованием современных компьютерных программ.

Результаты и обсуждение. Подтверждено, что на биохимические показатели качества зерна яровой пшеницы существенное влияние, по-пре^нему, оказывают погодные условия произрастания. В более засушливых условиях формирования, налива и созревания зерновок 2021 года у изученных сортов культуры содер^ание в зерне белка было на 3 % больше, чем в метеоусловиях вегетации 2022 года. При этом в системе интенсивного земледелия содер^ание белка составляло в годы исследований в среднем 13,5 %, а в системе органического – 14,0 % (рис. 1).

Интенсивное земледелие

О^ганическое земледелие

2021 г. 2022 г.

Рисунок 1 – Содер^ание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной в условиях интенсивного и органического земледелия, среднее по сортам в годы исследований

Влияние погодных и агротехнических условий на содер^ание белка в зерне яровой пшеницы хотя и было значимым, но значительно в меньшей степени, чем генотипа. В 2021 году интервал варьирования показателя у изученных сортов культуры составлял в системе интенсивного земледелия 13,9 – 17,0 %, а в системе органического земледелия - 13,7 – 16,6 % (рис. 2).

Рисунок 2 – Содер^ание белка в семенах опытных сортов яровой пшеницы, выращенных в условиях интенсивного и органического земледелия, по данным полевого опыта 2021 года

В 2022 году содер^ание белка в зерне опытных сортов изменялось: в системе интенсивного земледелия - от 10,9 до 12,5%; в системе органического земледелия - от 12,0 до 13,3 %, соответственно. Среди изученных сортов наибольшим содер^анием белка в зерне в системе интенсивного земледелия отмечались Рима, Юбилейная 80, ^рсея, Радмира, а в условиях органического земледелия лучшими были Юбилейная 80, Рима, Радмира, ^рсея, Злата. (рис. 3).

■ Органическое земледелие ■ Интенсивное земледелие

Рисунок 3– Содер^ание белка в зерне современных сортов яровой пшеницы, выращенных в условиях интенсивного и органического земледелия, 2022 г.

То есть, большинство сортов проявляют высокую белковость зерна не зависимо от условий выращивания, что лишний раз указывает на большую зависимость биохимических показателей качества зерна от наследственных особенностей растений.

Из факторов интенсификации наибольшее поло^ительное влияние на формирование качества зерна оказало использование удобрений, гербицидов и фунгицидов. При этом реакция сортов на факторы интенсификации была различной. У сортов ^рсея и Черноземноуральская 2 увеличение содер^ания белка в зерне отмечалось, пре^де всего, в ответ на обработку растений фунгицидом, а у сортов Рима, Злата и Триада – Рауактивом (рис. 4).

■ Удоб^ение ■ Удоб^ение+Фунгицид ■ Удоб^ение+Рауактив

Рисунок 4 – Содер^ание белка в зерне сортов яровой пшеницы, выращенных в условиях различной интенсификации земледелия, по данным полевого опыта 2022 года

Выво^. Полученные экспериментальные данные позволили заключить, что современные сорта яровой пшеницы способны формировать качественный уро^ай зерна не только в условиях интенсивного, но и органического земледелия, то есть без применения химии. К таким сортам следует отнести пре^де всего Юбилейную 80, Риму, Радмиру, ^рсею, Злату.