Влияние гуминовых препаратов Agro.Bio и условий азотного питания на белковый метаболизм озимой пшеницы в степной зоне Украины
Снижение качества зерна озимой пшеницы за последние годы требует улучшения агротехники и углубления современных исследований по обмену веществ и, прежде всего, по белковому метаболизму.
Направленность процессов, протекающих в растительном организме, реализация их в конечном счете в урожае зерна и его качестве зависит как от внутренних факторов, находящих свое отражение в сорте, так и от внешних, из которых наиболее регулируемым и быстродействующим является минеральное питание.
Ведущее место среди элементов минерального питания, непосредственно повышающих качество продукции, принадлежит азоту, а эффективность его внесения зависит от сочетания с другими элементами в питательной среде.
Об увеличении поступления азота в растение под влиянием фосфора и физиологически активных веществ свидетельствуют данные современных исследований. Однако до настоящего времени далеко не полностью выявлена реакция у сортов озимой пшеницы на условия питания применительно к конкретному району возделывания.
Учитывая все это, специалисты Agro.Bio поставили задачу изучить азотный обмен у разных по качеству зерна сортов озимой пшеницы, его зависимость от уровня питания и связь с продуктивностью в условиях степной зоны Украины.
МАТЕРИАЛ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
В наших исследованиях были использованы два сорта высокой продуктивности — сорт Безостая 1, относящийся к «сильным» пшеницам, и сорт Веселоподолянская 499 с низкими техническими достоинствами муки. Работа выполнялась в 2018–2022 годах на материале полевых и частично вегетационных опытов.
Азотные удобрения вносились в виде аммиачной селитры: осенью — под предпосевную культивацию, весной — в подкормку по мерзло-талой почве, в мае—июне — в корневую подкормку в фазу цветения (30 кг д.в./га). В качестве фосфорного удобрения был использован суперфосфат, а в качестве физиологически активного вещества — Гумат Калия Agro.Bio. Они вносились в рядки при посеве соответственно в дозе 10 кг/га Р₂О₅ и 2 л/га.
МЕТАБОЛИЗМ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА В ЛИСТЬЯХ
Наши исследования показали, что в листьях озимой пшеницы характер изменений в содержании всех форм азота в зависимости от возраста растений, сортовых особенностей и условий питания во все годы проведения опытов одинаков. В процессе онтогенеза происходит увеличение содержания белкового азота до начала фазы формирования зерна, после чего его количество резко падает.
Сочетание летней азотной подкормки с рядковым внесением суперфосфата или препарата Гумат Калия Agro.Bio повышает долю белкового азота за счет снижения небелкового.
Для проверки этого вывода были заложены микровегетационные опыты с хлорамфениколом (ХФ) — ингибитором синтеза белка. Пересадка проростков, обработанных ХФ, на раствор Гумата Калия Agro.Bio дала отличный эффект: проростки отличались хорошим ростом, высоким содержанием белка и хлорофилла.
Схема опыта 1
| № вариантов | Семена проращивались 3 суток на: | Проростки пересаживались на 24 часа на: | Пересадка проростков на 6 суток на: |
|---|---|---|---|
| 1 | воде | воду | воду |
| 2 | воде | ХФ | ХФ |
| 3 | воде | ХФ | воду |
| 4 | воде | ХФ | Гумат Калия Agro.Bio |
Эти данные позволяют говорить, что под влиянием Гумата Калия Agro.Bio усиливается синтез белков. Стоит отметить, что в таких условиях также показано применение комплекса Amino Energy Agro.Bio, который направленно стимулирует транспорт азота и восстанавливает белковый синтез при мощных стрессах.
НАКОПЛЕНИЕ И ПРЕВРАЩЕНИЕ АЗОТИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РАЗВИВАЮЩЕМСЯ ЗЕРНЕ
Снижение содержания общего азота к фазе полной спелости происходит в связи с накоплением углеводов и разбавлением азота. Содержание белкового азота (в абсолютном и относительном выражении) увеличивается к фазе полной спелости у обоих сортов.
Таблица 1. Содержание разных форм азота в зерне озимой пшеницы сорта Безостая 1
| Фон | Азот (N), кг/га | Сырой протеин, % | Белок, % | Белок, мг/100 зерен | Небелковый азот, % | Небелковый азот, мг/100 зерен |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Формирование зерна | ||||||
| Без удобрений | — | 14,64 | 7,80 | 29,64 | 1,20 | 25,99 |
| Без удобрений | 90 | 15,96 | 8,04 | 27,22 | 1,39 | 25,66 |
| Р₁₀ | — | 15,96 | 9,40 | 32,71 | 1,15 | 22,79 |
| Р₁₀ | 90 | 16,76 | 9,80 | 35,87 | 1,20 | 25,41 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | 15,90 | 9,35 | 30,85 | 1,15 | 21,61 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 90 | 16,87 | 10,03 | 39,12 | 1,20 | 26,68 |
| Полная спелость | ||||||
| Без удобрений | — | 12,50 | 11,91 | 504,48 | 0,10 | 25,14 |
| Без удобрений | 90 | 13,30 | 12,54 | 512,88 | 0,14 | 30,39 |
| Р₁₀ | — | 12,50 | 11,91 | 516,42 | 0,10 | 25,53 |
| Р₁₀ | 90 | 13,86 | 13,28 | 543,15 | 0,10 | 23,71 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | 12,82 | 12,25 | 519,40 | 0,10 | 24,17 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 90 | 13,90 | 13,34 | 557,74 | 0,10 | 23,43 |
Таблица 2. Содержание разных форм азота в зерне озимой пшеницы сорта Веселоподолянская 499
| Фон | Азот (N), кг/га | Сырой протеин, % | Белок, % | Белок, мг/100 зерен | Небелковый азот, % | Небелковый азот, мг/100 зерен |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Формирование зерна | ||||||
| Без удобрений | — | 13,85 | 7,01 | 9,60 | 1,20 | 9,37 |
| Без удобрений | 90 | 15,10 | 7,01 | 9,60 | 1,42 | 11,08 |
| Р₁₀ | — | 13,68 | 7,98 | 10,93 | 1,00 | 7,81 |
| Р₁₀ | 90 | 15,10 | 8,72 | 17,96 | 1,12 | 13,14 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | 14,53 | 8,04 | 17,12 | 1,14 | 13,84 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 90 | 15,28 | 8,44 | 16,88 | 1,20 | 13,68 |
| Полная спелость | ||||||
| Без удобрений | — | 11,30 | 10,60 | 347,15 | 0,12 | 22,92 |
| Без удобрений | 90 | 12,01 | 11,11 | 356,40 | 0,15 | 28,88 |
| Р₁₀ | — | 11,40 | 10,89 | 346,63 | 0,09 | 16,33 |
| Р₁₀ | 90 | 12,48 | 11,91 | 382,07 | 0,10 | 18,28 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | 11,51 | 10,94 | 361,89 | 0,10 | 18,85 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 90 | 12,60 | 12,03 | 390,97 | 0,10 | 10,85 |
Во все фазы развития зерно сорта Безостая 1 отличается от сорта Веселоподолянская 499 большим количеством общего, белкового азота, более высоким содержанием аминокислот. Это говорит о большей интенсивности синтеза белка у этого сорта.
АЗОТНЫЙ ОБМЕН И УРОЖАЙ ЗЕРНА
Прием внесения в рядки суперфосфата или препарата Гумат Калия Agro.Bio является высокоэффективным. Наибольший эффект в повышении урожая дает сочетание азотных удобрений в дозе 30 кг/га азота с суперфосфатом или гуматом (табл. 3 и 4).
Таблица 3. Влияние разного уровня питания на урожай зерна сорта Безостая 1 (ц/га)
| Фон | Предпосев. (N), кг/га | Весна (N), кг/га | Лето (N), кг/га | Ср. урожай, ц/га | Прибавка, ц/га | Прибавка, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Без удобрений | — | — | — | 29,8 | — | — |
| Без удобрений | 30 | 30 | 30 | 30,8 | 1,0 | 3,3 |
| Р₁₀ | — | — | — | 33,2 | 3,4 | 10,2 |
| Р₁₀ | 30 | 30 | 30 | 35,2 | 5,4 | 18,1 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | — | — | 31,4 | 1,6 | 5,3 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 30 | 30 | 30 | 33,5 | 3,7 | 12,4 |
Таблица 4. Влияние разного уровня питания на урожай зерна сорта Веселоподолянская 499 (ц/га)
| Фон | Предпосев. (N), кг/га | Весна (N), кг/га | Лето (N), кг/га | Ср. урожай, ц/га | Прибавка, ц/га | Прибавка, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Без удобрений | — | — | — | 29,7 | — | — |
| Без удобрений | 30 | 30 | 30 | 30,4 | 0,7 | 2,3 |
| Р₁₀ | — | — | — | 33,1 | 3,4 | 11,4 |
| Р₁₀ | 30 | 30 | 30 | 34,4 | 4,7 | 15,8 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — | — | — | 31,5 | 1,8 | 6,0 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 30 | 30 | 30 | 33,2 | 3,5 | 11,7 |
АЗОТНЫЙ ОБМЕН И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Важнейший показатель качества зерна пшеницы — содержание белка находится в полной зависимости от направленности азотного обмена. Сорт Безостая 1 имел содержание сырого протеина в зрелом зерне в среднем на 1,2% выше, чем сорт Веселоподолянская 499.
Таблица 5. Влияние уровня питания на содержание сырого протеина (в среднем, %)
| Фон | Схема подкормки (Осень/Весна/Лето) | Безостая 1 | Веселоподолянская 499 |
|---|---|---|---|
| Без удобрений | — / — / — | 12,30 | 11,15 |
| Без удобрений | 30 / 30 / 30 | 13,06 | 12,12 |
| Р₁₀ | — / — / — | 12,32 | 11,11 |
| Р₁₀ | 30 / 30 / 30 | 13,21 | 12,19 |
| Гумат Калия Agro.Bio | — / — / — | 12,68 | 11,44 |
| Гумат Калия Agro.Bio | 30 / 30 / 30 | 13,44 | 12,26 |
К наибольшему увеличению содержания сырого протеина в зерне приводит дополнительное внесение азота в фазу цветения. Условия питания также оказывают влияние на технологические показатели (табл. 7).
Таблица 7. Влияние удобрений на технологические показатели качества муки
| Фон | Весна (N) | Лето (N) | Безостая 1 | Веселоподолянская 499 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сырая клейковина, % | Группа качества | Объем осадка, мл | Категория муки | Сырая клейковина, % | Группа качества | Объем осадка, мл | Категория муки | |||
| Без удобр. | — | — | 28,1 | II | 26,1 | средняя | 24,0 | II | 12,8 | слабая |
| Без удобр. | 30 | 30 | 30,5 | I | 32,8 | сильная | 24,8 | II | 14,4 | слабая |
| Р₁₀ | — | — | 28,0 | II | 26,1 | средняя | 23,5 | II | 13,8 | слабая |
| Р₁₀ | 30 | 30 | 31,0 | I | 33,7 | сильная | 24,5 | II | 14,9 | слабая |
| Гумат Agro.Bio | — | — | 29,4 | II | 26,1 | средняя | 24,2 | II | 13,8 | слабая |
| Гумат Agro.Bio | 30 | 30 | 31,0 | I | 32,7 | сильная | 24,7 | II | 14,8 | слабая |
ВЫВОДЫ
- Зерно сорта Безостая 1 характеризуется более полным превращением простых азотистых соединений в белки, более высокой интенсивностью синтеза белка.
- Сочетание азотных удобрений с физиологически активными веществами Agro.Bio способствует увеличению в листьях и зерне процента белкового азота. Улучшаются условия для синтеза белка.
- Лучшим с точки зрения получения высокого урожая зерна является сочетание припосевного удобрения препаратом Гумат Калия Agro.Bio (2 л/га) с азотной подкормкой.
- Поздняя азотная подкормка значительно увеличивает объем седиментационного осадка, содержание клейковины и повышает категорию муки по «силе» у сильных сортов пшеницы.
Экспертная ремарка Agro.Bio: Современные препараты линейки Agro.Bio, такие как Гумат Калия Agro.Bio и Amino Energy Agro.Bio, являются прямым эволюционным развитием описанных технологий управления белковым метаболизмом. Благодаря высокой биодоступности активных веществ и сбалансированному составу, они позволяют украинским аграриям максимально эффективно использовать азотные удобрения, нивелировать стрессовые факторы и гарантированно получать высококлассное зерно с отличными хлебопекарными качествами.