Качественный урожай зерновых культур с помощью удобрений

    Качество урожая сельскохозяйственных культур тесно связано с биохимическим составом растений: содержанием белков, угле­водов, витаминов, жиров и минеральных веществ. Помимо того; ка­чество урожая оценивают специфическим для любой культуры комплексом характеристик, включающих питательные, товарные, гигиенические и технологические свойства. Немаленькое значение в оценке качества урожая имеют внешний вид и товарность. Данные характеристики особенно важны для плодовых, овощных культур и картофеля, на которые имеются ГОСТы.

Физические и внешние характеристики качества, такие, как цвет, масса, форма, натура зерна, принимают во внимание при оценке товарности зерновых культур. К категории качества относятся лежкость урожая и его потери при хранении, особенно для плодовых, овощных культур и картофеля. Гигиени­ческие характеристики качества урожая оценивают по содержанию ве­ществ, оказывающих вредное или отрицательное воздействие на че­ловека и животных при применении в пищу либо на корм рас­тениеводческой продукции: нитраты, нитриты, остатки пестицидов, тяжелые металлы, радионуклиды и др. Качество продукции зависит от многих факторов: климата, почвы, предшествующей культуры, сорта, доз, видов и форм удобрений, соотношения в них элементов питания, сроков вне­сения и др.
Удобрения являются ведущим фактором внешней среды, оказывающим воздействие на качество урожая. Минеральное питание растений улучшается при внесении научно обоснованных доз удобрений. По этой причине оптимальные дозы удобрений разрабатывают не только на основе при6авок урожайности, но и по их действию на качество продукции.                         Улучшение питания способствует моби­лизации физиологических ресурсов растения и повышению уро­жайности. Впрочем для любого сорта существует предел биологи­ческих возможностей роста урожайности.
Внесение удобрений в количествах, превышающих физиологическую потребность расте­ний, не ведет к дальнейшему увеличению урожайности и сопро­вождается ухудшением качества продукции. Это связано не только с повышенными дозами удобрений, но и с несбалансированностью элементов минерального питания, ошибочным подбором форм макроэлементов и применением микроэлементов без учета содержания их в почве и требований культуры.

    Пшеница. Главным показателем качества пшеницы является биохимический состав зерна: количество белков, их аминокислот­ный состав, содержание крахмала и витаминов. Количество белка в зерне определяет пищевую ценность пшеницы и колеблется от 9 до 26 %. Содержание крахмала 60 %, жира 1.9, клетчатки 2.8, саха­ров 4.3, золы 2.2 %. Для выпечки хлеба отличнего качества белка в зерне должно быть больше 14 %. На хлебозаводах качество зер­на пшеницы определяют по количеству и качеству клейковины и результатам лабораторной выпечки хлеба. Клейковина представ­ляет собой белковый сгусток отделяющейся от крахмала муки в процессе замешивания теста. Данный сгусток обладает эластичнос­тью, упругостью, связностью, от которой зависит качество хлеба. Высокобелковые сорта пшеницы в зависимости от плодородия по­чвы, сорта и удобрения содержат 35-40 % сырой клейковины, низкобелковые — 15-20 %. Большая часть клейковины пред­ставлена проламинами (глиадин) и глутаминами (глутамин). В пшенице, выращенной в степных районах, соотношение между глиадином и глутамином является лучшим и составляет 1: 1. В за­висимости от содержания белка, клейковины (и ее свойства) и стекловидности зерно пшеницы делят на мощное, среднее и сла­бое. Содержание белка в зерне пшеницы зависит главным образом от климатических условий ее выращивания и увеличивается с за­пада на восток и с севера на юг европейской части государства. Реша­ющая роль в биосинтезе белка в растениях принадлежит влажнос­ти и температуре почвы и почвенного воздуха. Зерно пшеницы, выращенной в условиях засушливого климата, отличается повы­шенным содержанием белка в сравнении с зерном пшеницы, выращенной в условиях гумидного климата. Максимальное количе­ство белка имеют пшеницы, выращенные на юго-востоке евро­пейской части России — в Южном и центральном Поволжье и в Оренбургской области и на Алтае. В сухие годы урожай пшеницы может уменьшаться, а содержание белка — увеличиваться, во влажные — наоборот. При возделыва­нии пшеницы на отлично окультуренных дерново-подзолистых почвах Нечерноземной территории в зерне на 3 % больше белка, чем у тех же сортов пшеницы, выращенной на нехорошо окультуренных по­чвах в подобных погодных условиях (Авдонин). Из удобрений максимальное воздействие на качество урожая оказы­вают азотные. Применение всей дозы азота, особенно немаленьких его количеств в главное удобрение, может вызвать полегание пшеницы, уменьшение урожайности и ухудшение качества зерна. Для повышения урожайности и улучшения качества зерна азотные удобрения используют дробно: во время ранневесенней корневой подкормки – N30-60 и летней некорневой — 20-30%-ным раство­ром мочевины в фазе колошения — молочной спелости. Летние подкормки используют по большей части на высокопродуктивных сор­тах мощных пшениц, возделываемых по инновационным технологи­ям. Летние подкормки увеличивают содержание белка в зерне на 0.5-1 %. При умеренных дозах азота (меньше 90 кг/га) дробное вне­сение его не имеет преимуществ перед главным разовым внесе­нием. Внесение навоза повышает урожайность пшеницы, но не всегда позитивно отражается на качестве зерна. Минеральные удобрения вызывают отличный рост и развитие вегетативной массы, а навоз как неспешноразлагающееся удобрение обеспечивает нормальное питание растений в момент налива зерна. Действие калийных и фосфорных удобрений на содержание белка в пше­нице неустойчиво, впрочем при верно подобранном соотношении N: Р: К в удобрении они позитивно влияют на каче­ство зерна.

Озимая рожь. Качество зерна озимой ржи зависит от почвенно­климатических условий. Зерно озимой ржи, выращенной на чер­ноземах и каштановых почвах, содержит 12.4-14.3 % белка, на дерново-подзолистых — 9.4-11.5 %. Содержание белка в зерне озимой ржи меньше, чем у пшеницы, впрочем озимая рожь содер­жит незаменимых кислот (лизина, валина, треонина и вита­мина В2) в 1.5-2 раза больше, чем пшеница. При совместном применении навоза и минеральных удобрений содержание белка в зерне озимой ржи увеличивается на 0.5-1.5 %. Высокие прибавки урожайности и сбора белка получают от некорневых подкормок ржи азотом в фазе колошения — молочной спелости.

Ячмень. Он является важной крупяной и кормовой культурой и широко используется в пивоварении. Средний химический состав зерна ячменя (% на сухое вещество) составляет: крахмал­45-70, белок -7-26, пентозаны -7-11, сахароза — 1.7-2, цел­люлоза — 3.5-7, жир — 2-3, зольные элементы — 2—3. Шести- рядные ячмени используют на корм скоту и их называют фураж­ными, а двухрядные — преимущественно в пивоварении. Требова­ния к качеству зерна ячменя определяются методом его применения. Важнейшим показателем качества зерна является содержание белка. При применении ячменя в качестве кормо­вой и крупяной культуры содержание белка должно быть высоким, а клетчатки — невысоким. При применении ячменя на пиво­варенные цели содержание белка не должно превосходить 12 %. Со­держание белков в зерне связано с количеством крахмала — чем больше крахмала, тем меньше белков. Качество зерна зависит от сорта, почвенно-климатических ус­ловий и удобрений. Лучшие по качеству зерна ячмени произраста­ют в условиях умеренного количества света; тепла и осадков в Центрально- Нечерноземной и черноземной зонах России. Все пивоваренные ячмени являются яровыми. В пивоваренном ячме­не содержание крахмала составляет 56-70 %, а экстрактивность ­72-83 %. Азотные удобрения оказывают максимальное воздействие на содер­жание белка в зерне ячменя, особенно при его выращивании на бедных дерново-подзолистых почвах. Умеренные дозы азота (N6o) повышают урожай ячменя, а повышенные (N 120) — и, качество зер­на. Действие азота мощно зависит от погодных условий. Во влаж­ные годы азот удобрений повышает урожайность ячменя, а в сухие годы — содержание белка. Применение подкормки ячменя, возде­лываемого по инновационным технологиям, в фазе колошения при­водит к увеличению количества белка на 4-5 %. При использова­нии ячменя на пивоваренные цели вносить азотные удобрения не рекомендуют, особенно на богатых гумусом почвах.

Гречиха и просо. Содержание белка в зерне гречихи и проса составляет 12-14 %. Применение минеральных удобрений повы­шает содержание белка в зерне на 0.7-1.5 %. Гречиха и просо хо­рошо отзываются на внесение микроэлементов, которые повыша­ют урожай и улучшают его качество.

Кукуруза. Она является важной продовольственной и кормовой культурой. Зерно кукурузы в зависимости от сорта и почвенно­климатических условий выращивания содержит 68-73 % крахма­ла, 5-20 % белка, 3.5-7 % жира. Белки кукурузы отличаются низ­кой биологической ценностью, поскольку они представлены мало­ценной в биохимическом отношении фракцией — зеином и по­чти не содержат лизина и триптофана. Впрочем высоколизиновые гибриды кукурузы содержат больше лизина и триптофана в сравнении с обыкновенной кукурузой. Применение азотных удобре­ний по фону РК повышает содержание белка в зерне на 0.8-2 % по большей части за счет малоценной в биохимическом отношении зерновой фракции. Применение цинковых и марганцевых микроудобрений повышает урожайность и увеличивает содержа­ние белка в зерне. При этом содержание зеиновой фракции уменьшается.

     Рис. Пищевая ценность зерна чрезвычайно высокая. Она определяется содержанием белка, переваримость которого достигает 98 % и чрезвычайно немаленьким количеством крахмала высокой питатель­ной ценности. Продукты из рисового зерна обладают ценными диетическими свойствами. Культура риса чрезвычайно требовательна к условиям азотного питания в течение всего периода вегетации. Азотные удобрения значительно повышают урожайность риса и существенно влияют на химический состав зерна. Невысокие дозы азота (до 90 кг/га) не изменяют биохимического состава зерна, дробное внесение данной дозы не имеет преимущества перед внесе­нием всей дозы в главное удобрение. Увеличение дозы до 120­150 кг/га, внесенной дробно (2/3 дозы до посева, 1/3 — в фазе вы­хода в трубку), повышает содержание белка в зерне на 0.9-1 %. При совместном применении NPK количество белка в зерне уве­личивается до 10 %.