Влияние предпосевного озонирования семян на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы – Озонатор Ижозон

Влияние предпосевного озонирования семян на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы

Важную роль в улучшении посевных и урожайных качеств семян пшеницы играет предпосевная обработка. Она позволяет стимулировать физиолого-биохимические процессы в семенах, тем самым повышает энергию прорастания и всхожесть, что положительно отражается на продуктивности.
уктивности (Пушкарев В.И., 2009). Одним из перспективных методов предпосевной обработки семян является озонирование. Озон проявляет комплексное действие на семена, оказывает дезинфицирующие и активирующие действия, не образует токсичных побочных продуктов, следовательно, применение озоно-воздушной обработки экологически безопасно. Взаимодействуя с мембранной структурой клеток патогенных грибов и бактерий, озон способствует нарушению ее барьерной функции и дальнейшей гибели (Ермакова В.А. и др., 2007). В семенах под воздействием озона активируются обменные процессы, за счет активации биохимических реакций в зародыше.
в зародыше (Таран Г.В. и др., 2012). Установлено, что посевы семенами, обработанными озоном дают прибавку урожая и способствуют лучшей перезимовке зерна (Васильчук Н.С., 2007). Увеличение урожая в зависимости от сорта пшеницы происходит на 5,4 – 12,4% (Шестерин И.В., 2004)
терин И.В., 2004). Цель исследований. Изучить влияние предпосевного озонирования семян на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы в условиях Кузнецкой лесостепи юго-востока Западной Сибири.
Задачи исследований:
– Изучить зависимость урожайности яровой мягкой пшеницы и ее структуры от дозы озона и времени его воздействия на семена
– Определить влияние предпосевного озонирования на качество зерна (натура, массовая доля белка и клейковины, ее качество).
– Изучить влияние озонирования на химический состав зерна (аминокислоты, углеводы, жир, витамины и макро- и микроэлементы).
– Дать экономическую оценку эффективности предпосевного озонирования и выявить наиболее оптимальный вариант обработки озоном семян яровой мягкой пшеницы.
Научная новизна. Впервые в условиях Кузнецкой лесостепи изучено влияние предпосевного озонирования семян яровой мягкой пшеницы на урожайность, ее структуру, качество и химический состав зерна. Установлено, что под влиянием предпосевного озонирования семян повышается урожайность зерна, продуктивная кустистость, длина колоса, число колосков и зерен в нем, улучшаются показатели качества зерна – натура, массовая доля белка и клейковины, изменяется химический состав. Экономически обоснован режим предпосевного озонирования семян, обеспечивающий достоверную прибавку урожая.
Практическая значимость. Производству рекомендованы наиболее экономически выгодные технологии возделывания яровой мягкой пшеницы сортов Мариинка и Ирень с использованием предпосевного озонирования семян. Посев семенами обработанными дозой озона 170 мг/м3 в течение 45 минут за семь дней до посева у сорта Мариинка обеспечил повышение урожайности до 3,92 т/га, прибавка составила 0,84 т/га (27%), увеличение натуры зерна до 799 г/л, прибавка 29 г/л (7%), массовой доли белка до 14,63%, прибавка 2,36% (19%) и количество клейковины до 34,90%, прибавка 9,00% (34%), уровень рентабельности до 45,3% при экономической эффективности 7117,59 руб. У сорта Ирень урожайность повысилась до 3,52 т/га, прибавка 0,72 т/га (26%), натура до 779 г/л, прибавка 28г/л (4%) уровень рентабельности до 30,2%, при экономической эффективности 4737,59 руб.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в технологический процесс КФХ «Бабичев В.П.» Ленинск-Кузнецкого района Кемеровской области (лесостепная зона) на площади 20 га. Установлено, повышение урожайности на 11,0%, белка на 2,0 – 3,2%. Суммарный экономический эффект составил 3405,19 рублей.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области рационального природопользования», г. Кемерово, Кемеровский ГСХИ, 2010 г.; на Всероссийской научной школе для молодежи «Приборное и научно-методическое обеспечение исследований и разработок в области технологий экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания», г. Кемерово, Кемеровский ГСХИ, 2010 г.; на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ по Сибирскому федеральному округу, г. Новосибирск, НГАУ, 2011 г.; на IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов СФО «Инновации молодых ученых аграрных вузов – Агропромышленному комплексу Сибирского региона», г. Омск, ОмГАУ, 2011 г.; на Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения – 2012», г. Саратов, Саратовский ГАУ, 2012 г.; на молодежном форуме «Старт», г. Кемерово, 2012 г.; на XII международной научно-практической конференции «Тенденции сельскохозяйственного производства», г. Кемерово, Кемеровский ГСХИ, 2013 г.; на инновационном конвенте «Кузбасс: Образование, Наука, Инновации», г. Кемерово, 2013 г., где работа была признана победителем конкурса.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 5 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в рамках федеральной тематики «Агробиоценозы посевов пшеницы в экологических условиях юго-востока Западной Сибири» (гос. регистрационный № 01.2.007 08905).
Декларация личного участия автора. Диссертационная работа является результатом экспериментальных исследований, проведенных в 2009 – 2011 гг. лично автором. Соискателем проанализированы литературные данные, разработана программа и методика исследований, самостоятельно проведены опыты и наблюдения, лабораторные анализы по изучению структуры урожайности, освоены методы математической обработки, обработан полученный материал.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 152 страницах, содержит 69 таблиц, 12 рисунков, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 213 источников, в том числе 24 зарубежной литературы, 12 приложений.
Основные положения, выносимые на защиту.
– Предпосевное озонирование семян яровой мягкой пшеницы в условиях Кузнецкой лесостепи повышает урожайность и улучшает качество зерна.
– Ответная реакция яровой мягкой пшеницы на предпосевное озонирование семян по урожайности и качеству зерна зависит от сортовых особенностей и гидротермических условий.
Условия, объекты и методика проведения исследований
Исследования проводили в период с 2009 по 2011 годы на полях Промышленновского района Кемеровской области, расположенных в Кузнецкой лесостепи. Почвы темно-серые лесные, оподзоленные, тяжелосуглинистые по гранулометрическому составу, характеризующиеся слабокислой реакцией почвенной среды (pH = 6,3), содержание гумуса – 6,9%, обеспеченность зерновых культур подвижным фосфором высокая 230 мг/кг почвы, обменным калием повышенная – 148 мг/кг почвы.
Перед посевом семена обрабатывали озоном на озонаторе «ОТ – 15/155 Орион-СИ», предназначенном для экологически безвредного получения озона (воздушно-озоновой смеси) методом продуцирования озона из окружающей среды (воздуха). Озонатор обеспечивал производство воздушно-озоновой смеси с концентрацией озона на выходе 85 мг/м3 и 170 мг/м3 . Продолжительность обработки семян составила 15 и 45 минут
Схема опыта состояла из 5 вариантов опыта:
I контроль – без озонирования; II – 85 мг/м3 озона в течение 15 мин.; III – 170 мг/м3 озона в течение 15 мин.; IV – 85 мг/м3 озона в течение 45 мин.; V – 170 мг/м3 озона в течение 45 мин.
Посев проводили в середине мая, через семь дней после озонирования семян.
Объекты исследований: два районированных сорта яровой мягкой пшеницы: Мариинка среднеспелой группы (ОПХ «Кийское» Кемеровской области) Ирень среднеранней группы спелости (ГНУ Уральский НИИСХ).
Наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам с элементами методики Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985, 1989 гг.). Полевую всхожесть определяли по ГОСТ 12038-84, амилолитическую активность по ГОСТ 20264.4-89, массу корня на лабораторных весах Acculab ALC-150d3 с точностью 0,001 г. Показатели качества и химического состава зерна исследовали в биохимической лаборатории научноисследовательского института животноводства Российской Академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИИЖ Россельхозакадемии) по ГОСТ 52554 – 2006. Натуру зерна определяли по ГОСТ 10840-64, массовую долю и качество клейковины по ГОСТ 13586.1 – 68, содержание белка и клетчатки анализировали на полуавтоматическом анализаторе VELP SCIENTIFICA, жира в аппарате Сокслета по ГОСТ 13496.15 – 97, макро- и микроэлементы – методом атомной абсорбции на спектрофотометре Shimadzu АА – 7000, витамины и аминокислоты в зерне пшеницы – методом инфракрасной спектроскопии на приборе ИК – 4500. Гидротермический коэффициент рассчитывали по методике Г.Т. Селянинова (Селянинов, 1933). Экспериментальные данные обрабатывали методами дисперсионного, регрессионного и корреляционного анализов (Доспехов Б.А., 2011) с использованием специальных программ «Snedecor».
Уборку осуществляли в фазу полной спелости зерноуборочным комбайном «Vector 410» прямым комбайнированием. Урожайность пересчитывали на 100% чистоту и 14% влажность.
Опытные делянки располагали методом рендомизации в 3-х кратной повторности. Предшественник – чистый пар. Площадь учетной делянки – 30 м 2 . Способ посева рядовой, глубина заделки семян 5 см, расстояние между рядками 15 см, посев производили сеялкой СЗП-3,6А, с нормой высева 6 млн. шт. всхожих семян на гектар.
Годы исследований отличались по гидротермическим условиями. Сумма температур за период посев – уборка в 2010 году была близка к среднемноголетней норме, в 2009 и 2011 гг. выше нормы на 31 и 131°С. Осадков за тот же период выпало: в 2010 году больше нормы на 9%, в 2009 году ниже на 15%, 2011 год характеризовался как наиболее жаркий и засушливый – осадков выпало на 27% ниже нормы.
Наиболее благоприятные условия в целом за вегетационный период наблюдались в 2010 году (ГТК – 1,3), когда в начале вегетации недостаточная влагообеспеченность нивелировалась невысокой температурой 9,1°С и обильными осадками (126 мм) на фоне умеренной температуры в июле (ГТК – 2,4 в июле). 2009 год был несколько засушливее и теплее (ГТК – 1,1). Наименее благоприятным был 2011 год, при ГТК за май – август – 0,9, несмотря на хорошие условия в конце вегетационного периода, на формирование урожайности негативно отразился недостаток влаги в мае и июне при высоких температурах воздуха (ГТК в мае – 0,3; в июне – 0,9).
Природно-климатические условия опытного участка типичны для всей зоны Кузнецкой лесостепи, и результаты исследований можно использовать на всей территории данной экологической ниши.
Урожайность яровой мягкой пшеницы и ее структура при предпосевном озонировании семян
Полевая всхожесть и корневая система при предпосевном озонировании
Полевая всхожесть в среднем за три года слабо различалась по вариантам опыта. Предпосевное озонирование оказало не существенное влияние на полевую всхожесть, увеличивая ее до 2%. В среднем всхожесть составила у сорта Мариинка 82%, у сорта Ирень 79%. Влияние озонирования зависело от гидротермических условий, ухудшение которых индивидуализировало реакцию сортов (2011г.). Установлена слабая корреляция всхожести со временем озонирования и дозой озона и сильная с гидротермическими условиями (г = 0,81). По доле влияния на полевую всхожесть факторы можно расположить в порядке убывания: ГТК, сорт, доза озона и время озонирования (dyx = 66,0%; 4,0%; 2,0% и 2,0%).
Масса корневой системы в фазу кущения. Наибольшее влияние на формирование массы корневой системы яровой мягкой пшеницы сорта Мариинка оказало предпосевное озонирование семян дозой озона 170 мг/м3 в течение 15 минут, увеличивая ее по сравнению с контролем на 36% (0,197 г) (таблица 1). предпосевная обработка семян озоном На массу корневой системы оказала существенное влияние доза озона (г = 0,68) и практически не влияло время его воздействия на семена.
Взаимосвязь урожайности и режимов озонирования семян. Под влиянием предпосевного озонирования урожайность пшеницы сорта Мариинка в 2009 г. варьировала от 3,21 т/га до 3,77 т/га, при значении в контрольном образце – 3,09 т/га, сорта Ирень – от 2,92 т/га до 3,32 т/га, на контроле 2,89 т/га (таблица 2). предпосевная обработка семян озоном В 2010 г. урожайность сорта Мариинка составила 3,35 т/га – 3,92 т/га, на контроле – 3,08 т/га, сорта Ирень от 2,97 т/га до 3,52 т/га, на контроле – 2,80 т/га. В 2011 г. урожайность сорта Мариинка колебалась в пределах 1,71 – 2,08 т/га, при контроле – 1,64 т/га, сорта Ирень – 1,64 – 1,93 т/га, на контроле – 1,57 т/га. В среднем за три года урожайность пшеницы сорта Мариинка изменялась от 2,78 т/га до 3,26 т/га, составляя на контроле – 2,60 т/га, сорта Ирень – от 2,51 т/га до 2,92 т/га, на контроле – 2,42 т/га.
На всех вариантах опыта увеличение дозы озона повышало урожайность во все годы исследований. Урожайность пшеницы обоих сортов повышалась при озонировании дозой озона 170 мг/м3 до 27%, дозой 85 мг/м3 до 12%.
Более высокая урожайность зерна, в среднем за три года получена при предпосевном озонировании семян 170 мг/м3 озона в течение 45 минут и составила у сорта Мариинка 3,26 т/га, у сорта Ирень 2,92 т/га. Прибавка урожайности при данном варианте обработки по годам исследований варьировала у сорта Мариинка от 0,44 т/га до 0,84 т/га, в среднем за три года была 0,66 т/га, у сорта Ирень, соответственно, 0,36 – 0,72 т/га и 0,50 т/га.
В 2011 г. при более экстремальных условиях развития растений (ГТК май – июнь – 0,6, июль – август -1,1 ) сорта проявили большую стабильность по способности формировать урожайность. По-видимому, озонирование оказывает положительное влияние на механизмы адаптации растений к неблагоприятным условиям.
Влияние предпосевного озонирования на структуру урожая
На длину колоса наибольшее влияние оказало увеличение времени озонирования. В среднем за три года, наибольшую длину колоса у обоих сортов пшеницы обеспечило озонирование в течение 45 минут обеими дозами озона, и составила у сорта Мариинка 7,73 см, у сорта Ирень 7,64 см, при значении на контрольных образцах соответственно 6,94 см и 6,93 см (таблица 3).
Число колосков в колосе составляло 11-13 шт. Отличительная реакция сортов на озонирование по годам выше нежели по вариантам опыта. Более стабильную ответную реакцию сорта проявили в более неблагоприятных погодных условиях 2011 г. Некоторое увеличение количества колосков под воздействием озонирования отмечено у обоих сортов при обработке семян в течение 45 минут обеими дозами озона, а у сорта Ирень так же при обработке в течение 15 минут дозой озона 170 мг/м3.
Число зерен в колосе по вариантам опыта варьировало от 27 до 33 шт., на контроле 27 шт. Увеличиваясь при времени озонирования 45 минут, не зависимо от дозы озона на 15 – 22%, 15 минут на 4 – 7% относительно контроля. Сорта на предпосевное озонирование при формировании данного признака откликались по-разному, в зависимости от гидротермических условий. Сорт Мариинка был более отзывчив в 2010 и 2011 гг. при меньшем увлажнении начального периода вегетации особенно в 2011 г. (ГТК – 0,6), а Ирень в 2009 г. при большем увлажнении начала вегетации (ГТК – 1,2). предпосевная обработка семян озоном Масса зерна с колоса в среднем за три года исследований повышалась на 17 – 19% преимущественно за счет увеличения продолжительности озонирования. Наибольшая масса зерна с колоса у обоих сортов получена озонированием в течение 45 минут при обеих дозах озона.
Масса 1000 зерен характеризовалась слабой изменчивостью, изменяясь по вариантам опыта: в 2009 г. от 39,6 г до 43,9 г, на контроле – 40,3 г, в 2010 г. – 35,3 – 37,3 г, на контроле – 35,8 г, в 2011 г. – 37,7 – 39,2 г, на контроле – 38,6 г. Ее увеличение относительно контроля установлено не на всех вариантах опыта и составило – 5% + 9% (-2,1 г – +3,6 г), и зависело от гидротермических условий (г = – 0,34).
Продуктивная кустистость по вариантам опыта у сорта Мариинка варьировала от 1,09 до 1,21, на контроле – 1,06, у сорта Ирень соответственно 1,05 – 1,18, и 1,04. Повышалась относительно контроля на 2 – 14% и была максимальной при обработке 170 мг/м3 озона в течение 45 минут.
Число продуктивных стеблей по вариантам опыта у сорта Мариинка изменялось от 390 шт./м2 до 425 шт./м2 , на контроле – 385 шт./м2 , у сорта Ирень соответственно 345 – 394 шт./м2 и 363 шт./м2 . Отклонение составило от – 1% до + 9%, что говорит о слабой зависимости от предпосевного озонирования.
Выживаемость растений пшеницы у сорта Мариинка по вариантам опыта составила 65,2 – 72,7% , на контроле – 64,0%, у сорта Ирень соответственно 57,3 – 66,3% и 60,8%. Большей выживаемостью обоих сортов характеризовались посевы, обработанные 170 мг/м3 озона в течение 45 минут.
Взаимосвязи между дозой озона, временем его воздействия на семена и структурой урожая
Продолжительность обработки семян озоном в большей степени повлияла на формирование числа колосков и зерен в колосе, его длину и продуктивную кустистость (г = 0,34 – 0,39).
Более весомый вклад доза озона внесла в формирование продуктивной кустистости (г = 0,61; dyx = 41,2%) (рисунок 1). В формирование остальных элементов структуры урожая доля вклада дозы озона незначительна, но статистически достоверна (dyx = 2,1 – 7,9%). предпосевная обработка семян озоном
Время обработки семян озоном влияло слабее, но на большее число показателей структуры урожая. Доля его вклада была существеннее при формировании продуктивной кустистости, числа зерен в колосе, длины колоса и числа колосков в нем (соответственно dyx= 15,3; 15,1; 13,0 и 11,7 %).
Доля вклада сорта в формирование числа продуктивных стеблей составила 8,1%, числа колосков в колосе 7,3% и продуктивную кустистость 7,1%, остальных элементов -1,1 – 2,2%.
Сильная обратная взаимосвязь установлена между ГТК и длиной колоса, средняя – с числом колосков и массой 1 зерна, и умеренная – с массой 1000 зерен и числом зерен в колосе (г = – 0,64 – – 0,31). Положительная высокая корреляция установлена между ГТК с одной стороны и числом продуктивных стеблей и выживаемостью растений с другой стороны, и положительная умеренная – с продуктивной кустистостью (г = 0,37 – 0,88).
Влияние предпосевного озонирования на качество зерна яровой мягкой пшеницы
Натура зерна под влиянием озонирования увеличивалась на 1 – 7% (таблица 4). Более высоконатурное зерно получено при обработке семян 170 мг/м3 озона при обеих временных экспозициях. предпосевная обработка семян озоном Зерно с более высокой натурой сформировала пшеница сорта Мариинка, ее натура по вариантам опыта составляет 744 – 778 г/л, на контроле 743 г/л, при натуре зерна сорта Ирень – 724 – 751 г/л, на контроле – 720 г/л. Натурная масса в большей степени возрастала под влиянием дозы озона (г = 0,28) и слабее зависела от продолжительности его воздействия на семена (г = 0,20).
Массовая доля клейковины. На фоне ухудшения погодных условий (2011 г.) действие озона повышало количество клейковины на 5 – 15%. У сорта Мариинка наблюдалось увеличение содержания клейковины с 26,70% на контроле до 30,63 – 33,58% по вариантам опыта, а у сорта Ирень выявлена тенденция снижения ее содержания соответственно 29,25 – 31,07%, относительно контроля – 32,58%. Максимальным содержанием клейковины характеризовалось зерно обоих сортов при озонировании 85 мг/м3 в течение 45 минут, а у сорта Ирень так же при озонировании 170 мг/м3 при том же времени обработки. Между сырой клейковиной в зерне и дозой озона установлена положительная умеренная связь (г = 0,33), со временем озонирования очень слабая.
Качество клейковины (показатель ИДК). На контроле и на фоне озонирования формировалась клейковина II группы качества. Озонирование вызывало увеличение показателей ИДК на 2 – 7%. Более качественной клейковиной характеризовался сорт Мариинка (ИДК = 80-8 9 у.е.), менее качественной сорт Ирень (ИДК = 91 – 101 у.е.). Определяющим фактором в формировании качества клейковины являлся сорт (dyx= 57,9%).
Химический состав зерна пшеницы при предпосевном озонировании семян
Содержание белка. Сорта отличались по способности накапливать белок в зерне под влиянием озонирования. У сорта Мариинка содержание белка в зерне повышалось на 7 – 14%. В контрольном образце зерна содержание белка – 12,55%, по вариантам опыта – 13,49 – 14,28%. У сорта Ирень содержание белка снижалось на 3 – 12% и составляло на контроле – 15,50%, по вариантам опыта – 13,63 – 15,11%.
Содержание белка в зерне пшеницы сорта Мариинка повышалось на фоне увеличения продолжительности предпосевного озонирования (г = 0,62), а белковистость зерна пшеницы сорта Ирень снижалась под влиянием дозы озона и времени его воздействия на семена (г = – 0,11 и – 0,22).
Аминокислотный состав зерна. Суммарное содержание аминокислот под влиянием предпосевного озонирования существенней повышалось у сорта Ирень (на контроле – 12,01%, по вариантам опыта – 12,01 – 14,04%) по сравнению с сортом Мариинка (контроль – 12,57%, по вариантам опыта – 10,63 – 13,66%).
Аминокислотный состав зерна. Суммарное содержание аминокислот под влиянием предпосевного озонирования существенней повышалось у сорта Ирень (на контроле – 12,01%, по вариантам опыта – 12,01 – 14,04%) по сравнению с сортом Мариинка (контроль – 12,57%, по вариантам опыта – 10,63 – 13,66%).
С увеличением дозы озона повышается содержание в зерне аминокислот: лейцин (+ 0,09 – + 0,51%), лизин (+ 0,03 – + 0,14%), треонин (+ 0,02 – + 0,31%) и фенилаланин (+ 0,05 – + 0,33%) (г = 0,34 – 0,23) и уменьшается количество гистидина (- 0,47 – – 0,01%) и серина (- 0,36 – – 0,10%) (г = – 0,39 и – 0,24). Время обработки повышало содержание фенилаланина, лизина, аспарагина, треонина, лейцина и валина (г = 0,44 – 0,22).
Доза озона внесла больший вклад в накопление аминокислот – треонина, лизина, гистидина, изолейцина, лейцина, фенилаланина и аланина (dyx = 17,1 – 10,1%). Время обработки повлияло на содержание фенилаланина, гистидина, треонина, серина, лизина и пролина (dyx =20,1 – 10,8%). Доля вклада сорта в большей степени отразилась на содержании в зерне тирозина, аргинина, пролина, треонина, серина и составила соответственно 39,0%, 36,3%, 12,8%, 11,6%, 10,0%. Под влиянием всех изучаемых факторов сильнее изменялось содержание в зерне треонина.
Углеводный состав зерна. Содержание крахмала в зерне под влиянием предпосевного озонирования отклонялось от контроля на – 4 – + 3%. Его количество у сорта Мариинка на контроле составляло 41,37%, по вариантам опыта 39,56 – 40,92%, у сорта Ирень соответственно 39,73%, 37,75 – 43,05%. Массовая доля Сахаров у обоих сортов в среднем увеличилась на 5 – 17%. У сорта Мариинка их содержание на контроле составило 3,40%, а по вариантам опыта варьировало от 3,51% до 3,88%, у сорта Ирень соответственно 3,15% и 3,36 – 4,04%.
Содержание клетчатки на контроле у сорта Мариинка 1,67%, у сорта Ирень 2,35%, варьирование по вариантам опыта соответственно составило 1,58 – 2,17% и 1,93 – 2,27%. Максимальный режим озонирования семян (170 мг/ м 3 45 минут) при различных погодных условиях обеспечил увеличение содержания клетчатки у обоих сортов относительно контроля на 11%.
Содержание жира. Отклонение по содержанию жира в зерне пшеницы урожая с посевов семенами обработанными озоном составило – 5% – + 14%, при фактических значения 1,10- 2,36%.
Количество жира незначительно понижалось с удлинением времени озонирования на 0,04 – 0,31 % и повышалось с увеличением дозы озона на 0,05 – 0,22% (г = 0,14). Доли вклада времени озонирования и дозы озона составили соответственно 4,2% и 1,9%.
Витаминный состав зерна. Выявлены значительные отличия по содержанию в зерне опытных образцов обоих сортов относительно контроля витаминов В2 и Вѵ Содержание витамина В2 в 2010 г. составило на контроле 1,24 мг/кг, по вариантам опыта 0,79 – 1,68 мг/кг, в 2011 г. соответственно 0,46 мг/кг и 0,37 – 1,33 мг/кг. А витамина Е только у сорта Мариинка: в 2010 г. на контроле 12,20 мг/кг, по вариантам опыта 9,74 – 12,21 мг/кг, в 2011 г. соответственно 4,28 мг/кг и 3,60 – 8,06 мг/кг. Содержание остальных витаминов и их суммы незначительно изменялось под влиянием озонирования (г = – 0,24 – + 0,19).
Элементный состав зерна. Предпосевное озонирование сильно повлияло на изменение содержания в зерне натрия (контроль 0,23 г/кг, по вариантам опыта 0,05 – 0,40 г/кг), фосфора (соответственно 0,36%, 0,17 – 0,48%), кальция (соответственно 0,12%, 0,09 – 0,29%), железа (49,67 мг/кг, 38,00 – 78,00 мг/кг) и меди (4,96 мг/кг, 3,67 – 6,50 мг/кг). Большей изменчивостью по всем изучаемым элементам характеризуется сорт Ирень. Сортовые отличия существенно проявились по содержанию калия и марганца (dy, = 26,1% и 10,7%). Содержание калия у сорта Мариинка составило на контроле 5,48 г/кг по вариантам опыта 4,16 – 6,96 г/кг, у сорта Ирень соответственно на конторе 4,37 г/кг и 3,19-5,01 г/кг. Количество марганца у сорта Мариинка на контроле 39,67 мг/кг, по вариантам опыта 35,33 – 38,67 мг/кг, у сорта Ирень соответственно 33,84 мг/кг и 31,00-41,33 мг/кг.
Экономическая эффективность предпосевного озонирования семян яровой мягкой пшеницы
Разница себестоимости производства зерна определялась затратами на электроэнергию и зависела от времени обработки семян озоном. При обработке семян в течение 15 минут себестоимость составляла 15701,26 руб., в течение 45 минут – 15702,41 руб. Прибыль при применении озонирования для сорта Мариинка по вариантам опыта составила 3758,74 – 7117,59 руб. увеличиваясь относительно контроля (2499,32 руб.) на 1259,42 – 4618,27 руб., для сорта Ирень по вариантам опыта прибыль варьировала от 1868,74 руб. до 4737, 59 руб. увеличиваясь к контролю (1239,32 руб.) на 629,42 – 3498,27 руб. При уровне рентабельности на контроле у сорта Мариинка – 15,9%, а у сорта Ирень – 7,9%, рентабельность по вариантам опыта составила у сорта Мариинка от 23,9 до 45,3%, у сорта Ирень от 11,9 до 30,2%, при экономической эффективности на контроле у сорта Мариинка 2499,32 руб., у сорта Ирень 1239,32 руб.
Наиболее прибыльным является выращивание пшеницы обоих сортов при обработке семян дозой озона 170 мг/м1 в течение 45 минут. При этом уровень рентабельности у сорта Мариинка – 45,3%, экономическая эффективность – 7117,59 руб., у сорта Ирень соответственно 30,2% и 4737,59 руб.
ВЫВОДЫ
1. В условиях Кузнецкой лесостепи под влиянием предпосевного озонирования семян яровой мягкой пшеницы урожайность увеличивалась на 3 – 27% и составляла на контроле 2,51 т/га, а по вариантам опыта – 2,64 – 3,09 т/га. В неблагоприятных погодных условиях озонирование повышало стабильность урожайности. Наибольшая урожайность получена при обработке семян 170 мг/м3 озона в течение 45 минут. Прибавка составила у сорта Мариинка 0,66 т/га, у сорта Ирень 0,50 т/га. Выявлена слабая корреляция урожайности с дозой озона и временем озонирования (г = 0,26; 0,18).
2. Предпосевное озонирование способствовало формированию более развитой корневой системы у пшеницы сорта Мариинка, особенно на фоне увеличения дозы озона (г = 0,68). Увеличение продолжительности озонирования повышало: число колосков, зерен и их массу в колосе, его длину и продуктивную кустистость (г = 0,34 – 0,39). Доза озона существенно повлияла только на продуктивную кустистость (г = 0,61 ).
3. Под влиянием озонирования увеличивались натура зерна у обоих сортов на 1 -7 % и массовая доля клейковины только у сорта Мариинка на 5 – 15%, преимущественно за счет дозы озона (г = 0,28 и 0,33). В меньшей степени изменялось качество клейковины, определяясь в основном сортовыми особенностями (dyx = 57,9%).
4. Предпосевное озонирование повышало содержание белка в зерне только у сорта Мариинка на 7 – 14%, прибавка составила 0,94 – 1,73% преимущественно за счет увеличения продолжительности озонирования (r = 0.62).
5. С повышением дозы озона количество аминокислот лейцина, лизина, треонина и фенилаланина в зерне увеличивалось на 0,02 – 0,51% (г = 0,23 – 0,34), а гистидина и серина уменьшалось на 0,01 – 0,47% (г = – 0,39 и – 0,24). Удлинение продолжительности обработки семян повышало содержание фенилаланина, лизина, аспарагина, треонина, лейцина и вал и на (г = 0,22 – 0,44).
6. Под влиянием предпосевного озонирования содержание в зерне крахмала изменялось относительно контроля на – 4% до + 3%, содержание Сахаров увеличилось на 5 – 17%. Повышение содержания клетчатки на 11% установлено только при максимальной экспозиции озонирования семян (170 мг/м3 45 минут). Сортовые отличия в большей степени проявились по содержанию клетчатки.
7. Под влиянием озонирования в среднем содержание сырого жира увеличивалось на 7%, отклонение от контроля по вариантам опыта варьировало от – 5% до + 14% . Корреляция содержания жира с дозой и временем озонирования слабая.
Озонирование оказало слабое, отличающееся по направленности влияние на содержание витаминов (г = – 0,24 – + 0,19) и микроэлементов (- 0,19 – + 0,31). Увеличение дозы озона повышало содержание кальция на 0,03 – 0,17%, а времени озонирования – фосфора на 0,03 – 0,06% (г = 0,31 и 0,25). Сортовые отличия существенно проявились по содержанию калия и марганца (dyx = 26,1 и 10,7%).
8. Более высокий экономический эффект получен при обработке семян дозой озона 170 мг/м3 в течение 45 минут. При этом уровень рентабельности возделывания сорта Мариинка в расчете на 1 га повысился на 45,3%, экономическая эффективность составляет 7117,59 руб., сорта Ирень соответственно – 30,2% и 4737,59 руб.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
В условиях Кузнецкой лесостепи при выращивании яровой мягкой пшеницы среднеранней группы спелости сорта Ирень и среднеспелой группы сорта Мариинка с целью получения стабильного урожая зерна и улучшения его качества для повышения экономической эффективности рекомендуется предпосевная обработка семян озоном дозой 170 мг/м3 в течение 45 минут за семь дней до посева. Это обеспечит увеличение урожайности сорта Мариинка на 25%, сорта Ирень на 21%, повысит уровень рентабельности соответственно до 45,3% и 30,2% при экономической эффективности 7117,59 и 4737,59 руб.

Представлено 18 товаров