Влияние почвенных условий Казахстана на технологический потенциал зерна мягкой пшеницы

Формирование технологического потенциала зерна мягкой пшеницы – основной сельскохозяйственной культуры Казахстана [2], определяется значительным количеством факторов, из которых почвенные условия оказывают воздействие на начальном этапе. Следует учесть, что в каждой природно-климатической зоне, подзоне и даже на отдельном поле в связи с его обеспеченностью элементами питания, содержанием гумуса, механическими свойствами и другими факторами должна быть построена своя система выращивания той или иной зерновой культуры [3]. Проведение исследований по выявлению влияния почвенных условий на показатели технологического достоинства (ТД) зерна мягкой пшеницы позволяет установить наличие и степень воздействия данного фактора на формирование технологического потенциала (ТП). В Казахстане основным зернопроизводящим регионом является Северный регион, в который входят Акмолинская, Северо-Казахстанская и Костанайская области. По данным А.М. Дурасова и Т.Т. Тазабекова, северная часть республики относится к зоне черноземов [4]. Это определяет высокие показатели ТД зерна мягкой пшеницы. В то же время для возможности воздействия на ТП зерна мягкой пшеницы очень важно знание степени влияния почвенных условий на ТП.

В Казахстане, начиная с периода освоения целинных и залежных земель в 1955 г., выращенное зерно мягкой пшеницы отличалось высокими показателями ТД [5, 6]. Однако в последнее время отмечается значительное снижение показателей ТД зерна мягкой пшеницы, что ставит определенные вопросы перед сельскохозяйственным производством [7, 8]. Ввиду этого возникает задача установления влияния на показатели ТД и ТП зерна мягкой пшеницы факторов и, в первую очередь, почвенных условий, которые имеют определенные характеристики [4]. С этой целью проведено изучение влияния почвенных условий трех хозяйств Акмолинской области на показатели ТД и ТП зерна мягкой пшеницы, выращенной в этих хозяйствах, и установлены зависимости показателей ТД и ТП от почвенных условий.

Материалы и методы

Для исследования влияния почвенных условий на ТП зерна яровой мягкой пшеницы с 2004 по 2009 г. в хозяйствах Акмолинской области с разными почвенными характеристиками: ПК «Жабчук» Астраханского района, ТОО им. М. Маметовой и АО «Красноярское» Целиноградского района, проводился анализ показателей ТД и ТП.

При этом выбранные хозяйства характеризовались следующими показателями географического расположения и почвы: ПК «Жабчук» располагается на северо-западе Акмолинской области, ТОО им. М. Маметовой находится в юго-западной части Акмолинской области, АО «Красноярское» - на юге Акмолинской области.

Почвенный покров области постепенно меняется с севера на юг, образуя зоны и подзоны, в пределах которых получили распространение почвы с определенным единством свойств. На территории области выделяются две широтные почвенно-географические зоны: черноземная и каштановая, подразделяющаяся на пять подзон.

ПК «Жабчук» располагается в зоне обыкновенных черноземов, характеризующихся мощным профилем, высокой степенью гумусированности, благоприятными водно-физическими и химическими свойствами, с содержанием 8% гумуса. Мощность гумусового слоя составляет 47-50 см. Реакция почвенного раствора - нейтральная или близкая к ней. Агрохимические показатели свидетельствуют о высокой обеспеченности азотом, количество которого тесно связано с содержанием перегноя. Количество гидролизуемого азота - около 10 мг на 100 г почвы. Обеспеченность подвижными формами фосфорной кислоты, напротив, очень низкая, ее количество - в пределах 1-1,5 мг на 100 г почвы, тогда как валовое содержание фосфора значительное - 0,16-0,20%. Глубина проявления карбонатности - 35-40 см, гипс обнаруживался с глубины 140-160 см [4].

ТОО им. М. Маметовой и АО «Красноярское» находятся в зоне темно-каштановых почв - переходных от черноземных к каштановым. Мощность гумусового горизонта - 45 см с постепенным уменьшением содержания гумуса по профилю. Карбонатный горизонт - на глубине 45-50 см. Реакция почвы слабощелочная, легкорастворимых солей мало, и залегают они глубже 2–2,5 м. Солонцеватость обусловлена наличием поглощенного натрия, количество которого в данном горизонте - 10-15% от суммы поглощенных оснований. Иллювиальный горизонт отличается повышенной плотностью, глыбисто-ореховой структурой [4].

Для установления влияния почвенных условий на ТД зерна мягкой пшеницы использован предложенный в предыдущих исследованиях комплексный показатель ТП, для введения которого было проанализировано 50 образцов зерна мягкой яровой пшеницы, определены 16 показателей технологического достоинства, проведен корреляционный анализ, затем выявлены и исключены показатели, имеющие наибольшую степень мультиколлениарно-сти, т.е. взаимного влияния [1]. Проведенные исследования включали анализ показателей ТД образцов семенного и полученного из него товарного зерна мягкой пшеницы в хозяйствах с различными почвенными условиями.

Математическая обработка результатов исследований проводилась методом корреляционного и регрессионного анализа с использованием прикладных программ Excel и Stadia. Показатели ТД определялись общепринятыми методами, описанными в нормативно-методических документах (ГОСТах (межгосударственных стандартах), СТ РК (государственных стандартах Республики Казахстан).

Результаты и обсуждение

Анализ полученных данных был проведен с учетом установленной в предыдущих исследованиях градации показателя ТП (табл. 1) [7].

Градация зерна мягкой пшеницы по показателю ТП

Таблица 1

Значение ТП	Характеристика зерна
От 0,70 до 3,00	Показатели ТД в пределах значений, нормированных для зерна 3-го класса
От 0,20 до 0,70	Показатели ТД значительно ниже нормированных для зерна 3-го класса значений
От 3,00 до 5,00	Показатели ТД значительно превышают нормированные для зерна 3-го класса значения

Зерно пшеницы, полученной в 2005 г. на различных почвах Акмолинской области (табл. 2), характеризовалось следующими показателями ТД и ТП (табл. 2).

Таблица 2

Показатели ТД и ТП зерна семенных (2004) и товарных (2005) партий зерна пшеницы на разных почвах Акмолинской области

Тип почвы, номер хозяйства	«ЧП» в зерне, с		Натура, г/л		Качество клейковины зерна, ед. ИДК-1		Количество крахмала, %		Выход муки, %		Количество клейковины в зерне, %		ТП
	С	Т	С	Т	С	Т	С		С	Т	С	Т	С	Т
Темно-каштановые почвы – I	335	380	785	764	55	55	58	56	70	73	29,2	27,6	2,03	2,13
	341	338	796	772	50	55	61	56	74	75	28,6	31,3	2,07	2,23
	241	232	796	769	50	55	61	56	73	74	28,6	29	1,44	1,39
	243	253	792	766	55	50	57	54	69	73	27,7	23,5	1,36	1,23
Среднее	290	301	792	768	53	54	59	56	72	74	28,5	27,9	1,73	1,75
Темно-каштановые почвы – II	339	341	810	784	50	55	54	54	73	75	26,8	27,1	1,71	1,91
	337	379	809	800	60	50	59	53	72	74	28,6	24,5	2,35	1,72
	326	355	788	766	45	60	54	57	69	75	28,8	31,2	1,46	2,61
	326	372	788	772	45	60	54	58	73	75	28,8	31,1	1,55	2,71
Среднее	332	362	799	781	50	56	55	56	72	75	28,3	28,5	1,77	2,24
Обыкновенный чернозем – III	357	305	789	785	60	55	57	57	74	74	30,5	28,8	2,57	1,89
	289	312	765	775	45	50	56	58	73	75	28,4	29,2	1,36	1,81
	278	298	756	768	65	75	54	56	73	76	27,8	28,4	1,77	2,48
Среднее	308	305	770	776	57	60	56	57	73	75	28,9	28,8	1,9	2,06

Примечание: I – АО «Красноярское»; II – ТОО им. М. Маметовой; III – ПК «Жабчук»; С – семенное; Т – товарное.

Такие же данные показателей ТД и ТП семенного и полученного из него товарного зерна мягкой пшеницы были получены за 2006-2009 гг., а затем сгруппированы по видам почв и по хозяйствам.

Дальнейший анализ показал, что показатели «ЧП», качество и массовая доля клейковины, так же как и массовая доля крахмала и выход муки товарного зерна пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское», были на уровне или выше показателей семенного зерна (рис. 1–6). Показатель натура товарного зерна незначительно ниже показателей натуры семенного зерна, однако даже при этом находится на уровне требований, предъявляемых к зерну 3-го класса (рис. 2).

Семенное зерно

Товарное зерно

Рисунок 1 – Значения показателя «ЧП» семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Семенное зерно

Товарное зерно

Рисунок 2 – Натура семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Семенное зерно Товарное зерно

Рисунок 3 – Качество клейковины семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Семенное зерно Товарное зерно

Рисунок 4 – Массовая доля крахмала семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Рисунок 5 – Выход муки семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Семенное зерно

Товарное зерно

Семенное

зерно

Товарное зерно

Рисунок 6 – Массовая доля клейковины семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Комплексный показатель ТП товарного зерна мягкой пшеницы, полученного в АО «Красноярское» на темно-каштановых почвах, находился в пределах, определенных как ТП зерна с показателями ТД в пределах значений, нормированных для 3-го класса.

Семенное зерно

Товарное зерно

Рисунок 7 – Комплексный показатель ТП семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах АО «Красноярское»

Показатель ТП товарного зерна, полученного на темно-каштановых почвах ТОО им. М. Маметовой и на обыкновенном черноземе ПК «Жабчук», соответствовал значениям в пределах, нормированных для 3-го класса зерна мягкой пшеницы (рис. 8, 9).

Семенное зерно

Товарное зерно

Рисунок 8 – Комплексный показатель ТП семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на темно-каштановых почвах ТОО им. М. Маметовой

Семенное зерно

Товарное зерно

Рисунок 9 – Комплексный показатель ТП семенного и товарного зерна мягкой пшеницы, выращенного на обыкновенном черноземе ПК «Жабчук»

Заключение

Таким образом, исследование влияния почвенных условий на формирование ТП мягкой яровой пшеницы в условиях Акмолинской области показало, что почвенные условия зоны обыкновенных черноземов и темно-каштановых почв, характерных для основных зернопроизводящих регионов Северного Казахстана, формируют технологический потенциал зерна мягкой яровой пшеницы, характеризующий зерно с высоким ТП.