- •5. Биохимические основы формирования качества
- •5.1. Формирование качества зерна злаковых культур
- •5.1.1. Накопление в зерне белков
- •5.1. Фракционный состав белков зерна злаковых культур
- •5.1.2. Накопление углеводов
- •5.1.3. Содержание липидов, витаминов, пигментов и минеральных
- •5.1.4. Влияние природно-климатических факторов
- •5.1.5. Влияние режима питания растений на качество зерна
- •5.2. Урожайность и белковость зерна яровой мягкой пшеницы
- •5.3. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество зерна
- •5.4. Содержание и состав белков в зерне яровой мягкой пшеницы
- •5.5. Активность амилаз в зерне яровой пшеницы сорта Иволга
- •5.2. Формирование качества зерна зернобобовых культур
- •5.2.1. Накопление в зерне белков
- •5.6. Содержание незаменимых аминокислот в белках зерна
- •5.2.2. Содержание в зерне углеводов
- •5.2.3. Содержание липидов, витаминов, алкалоидов, гликозидов
- •5.2.4. Влияние природно-климатических факторов
- •5.2.5. Влияние режима питания растений на качество
- •5.3. Формирование качества семян масличных культур
- •5.3.1. Накопление в семенах жиров
- •5.3.2. Содержание в семенах белков и углеводов
- •5.3.3. Содержание токсических и минеральных веществ
- •5.3.4. Влияние природно-климатических факторов
- •5.3.5. Влияние режима питания растений на химический
- •5.8. Влияние удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника
- •5.4. Формирование качества клубней картофеля
- •5.4.1. Накопление в клубнях картофеля
- •5.4.2. Содержание в клубнях картофеля органических кислот,
- •5.4.3. Влияние природно-климатических факторов на
- •5.4.4. Влияние режима питания растений на химический
- •5.9. Урожайность и крахмалистость клубней картофеля сорта
- •5.10. Влияние различных форм калийных удобрений
- •5.5. Формирование качества корнеплодов
- •5.5.1. Накопление в корнеплодах углеводов
- •5.11. Содержание сахаров в различных корнеплодах
- •5.5.2. Содержание в корнеплодах азотистых веществ
- •5.5.3. Содержание липидов, витаминов, органических кислот,
- •5.5.4. Влияние природно-климатических факторов
- •5.5.5. Влияние режима питания растений
- •5.12. Влияние удобрений на содержание сахаров
- •5.6. Формирование качества овощной продукции
- •5.6.1. Биохимические процессы накопления в овощах
- •5.13. Содержание сахаров в овощной продукции
- •5.6.2. Содержание в овощах липидов, витаминов,
- •5.6.3. Накопление в овощах специфических веществ –
- •5.6.4. Влияние природно-климатических факторов и режима
- •5.7. Формирование качества плодово-ягодной продукции
- •5.7.1. Биохимические процессы накопления в плодах
- •5.14. Содержание сахаров в плодово-ягодной продукции
- •5.7.2. Обмен органических кислот в созревающих плодах и ягодах
- •5.7.3. Содержание в плодах и ягодах липидов, витаминов,
- •5.7.4. Накопление в плодах и ягодах специфических веществ –
- •5.7.5. Влияние природно-климатических факторов и режима
- •5.8. Формирование качества вегетативной массы
- •5.8.1. Азотистые вещества кормовых трав
- •5.15. Содержание незаменимых аминокислот в белках вегетативной
- •5.8.2. Состав углеводного комплекса травятистых растений
- •5.8.3. Содержание в кормовых травах органических кислот,
- •5.8.4. Влияние природно-климатических факторов и режима
- •5. Биохимические основы формирования качества
- •5.1. Формирование качества зерна злаковых культур..…………………..463
5.1.5. Влияние режима питания растений на качество зерна
Формирование урожая и интенсивность биохимических процессов в созревающем зерне злаковых культур зависят от обеспеченности растений элементами питания. В опытах по изучению действия удобрений установле-но, что в процессе роста и развития злаковых культур между азотом, с одной стороны, и фосфором, калием – с другой, происходит определённое взаимо-действие, которое оказывает заметное влияние на формирование урожая и белковости зерна. В связи с тем, что азот используется растениями как на образование структурных компонентов, так и синтез запасных белков, при его недостатке понижается и зерновая продуктивность растений, и накопле-ние в зерне белков, тогда как при дефиците фосфора или калия снижается урожайность злаковых культур, а концентрация азотистых веществ в форми-рующемся зерне может возрастать.
При внесении невысоких доз азота усиливаются ростовые процессы и увеличивается урожайность зерновых культур, однако белковость зерна чаще всего не повышается или даже снижается. Последующее увеличение дозы азота повышает как урожайность культур, так и накопление в зерне белков до такого уровня, при котором фосфор или калий не окажутся в минимуме или не будет достигнута потенциальная урожайность, характерная для данного сорта. Дальнейшее увеличение дозы азота на 30–50 кг/га, как правило, не оказывает существенного влияния на формирование величины урожая, но повышает белковость зерна. Одностороннее усиление фосфорного или ка-лийного питания растений повышает урожайность зерновых культур до такого уровня, при котором азот или один из указанных выше элементов переходят в минимум, но при этом происходит снижение белковости зерна.
Отмеченные закономерности по влиянию режима питания на форми-рование урожая и белковости зерна злаковых культур показаны в одном из наших вегетационных опытов с двумя сортами яровой мягкой пшеницы (табл. 5.2) и полевом опыте с пшеницей сорта Московская 35 (рис. 5.2).
5.2. Урожайность и белковость зерна яровой мягкой пшеницы
в зависимости от режима питания растений
Варианты* |
Московская 35 |
Саратовская 29 |
||
Урожай зер-на, г/сосуд |
Содержание в зерне белков, % |
Урожай зер-на, г/сосуд |
Содержание в зерне белков, % |
|
Без удобрений |
15,0 |
10,8 |
13,9 |
10,5 |
РК |
17,1 |
10,0 |
16,8 |
10,3 |
N1K |
13,3 |
14,8 |
13,5 |
13,2 |
N1P |
24,8 |
12,9 |
27,9 |
12,5 |
N1PK |
32,5 |
12,3 |
31,8 |
12,2 |
N2PK |
32,7 |
14,0 |
33,4 |
13,2 |
* N1 – 0,7, N2 – 1,5 г/сосуд
Рис. 5.2. Изменение урожайности и белковости зерна пшеницы
сорта Московская 35 в зависимости от уровня азотного питания
1 – изменение урожайности; 2 – содержание в зерне белков (%)
Таким образом, в ходе исследований выяснено, что ведущую роль в формировании качества зерна злаковых культур имеют азотные удобрения. При увеличении доз азота урожайность зерновых культур повышается до определённого уровня, после достижения которого возрастает только кон-центрация азотистых веществ в зерне, и прежде всего запасных белков. Однако чрезмерное увеличение доз азота, вносимого под зерновые культуры до посева, может вызывать понижение урожайности этих культур, а очень часто и ухудшение качества зерна, хотя при этом концентрация азотистых веществ в зерне остается очень высокой.
Это объясняется целым рядом причин. С одной стороны, при допосев-ном внесении повышенных доз азота создаётся избыточная концентрация минеральных веществ, которая ингибирует органогенез на стадии развития проростков, что снижает уровень урожайности выращиваемых культур. С другой стороны, усиленное азотное питание растений в первой половине вегетации стимулирует образование большой вегетативной массы, вызывая тем самым её полегание и раннее отмирание нижних листьев, приводящее к большому недобору зерна. Кроме того, повышается влажность зерна и затягивается его созревание, что может инициировать скрытые процессы прорастания зерновок на корню и снижение их качества.
Учитывая высокую потребность злаковых культур в азоте в период формирования и налива зерна, разработаны приёмы и способы его внесения во время вегетации растений. Причём установлено, что чем позднее по фазам развития растений вносятся азотные удобрения, тем в большей степени азот удобрений используется для биосинтеза запасных белков.
В фазах выхода в трубку и колошения азотные удобрения обычно вно-сят в виде корневых, а в начале налива зерна – в виде некорневых подкормок. Корневые подкормки (30–80 кг азота на 1 га) проводятся путём поверхност-ного разбрасывания гранулированных нитратных и аммиачно-нитратных азотных удобрений. Для некорневых подкормок (30–40кг азота на 1 га) используется мочевина или её смесь с аммиачной селитрой, которые в виде раствора разбрызгивают над посевом зерновых культур.
Наиболее эффективно проведение поздних некорневых азотных под-кормок на посевах пшеницы – белковость зерна повышается на 1–3 %, содер-жание клейковины – на 2–5 %, улучшается также качество клейковины. Дей-ствие азотных удобрений, внесенных до посева и в виде азотных подкормок, на урожайность и качество зерна пшеницы показано в таблице 5.3. В ней представлены результаты наших опытов с яровой мягкой пшеницей сорта Московская 35, проведенных на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Московской области. Из данных этой таблицы следует, что в условиях Московской области высококачественное зерно можно получить только при внесении достаточно высоких доз азотных удобрений (150 кг азота на 1га) в сочетании с поздней некорневой азотной подкормкой в фазе начала форми-рования зерна.