Умови дослідження
Метою наукових досліджень було встановлення особливостей формування урожайності і якості зерна проса, залежно від фонів живлення та оптимізація і удосконалення елементів технології вирощування високоякісного зерна проса.
Дослідження проводили в стаціонарній паро-зерно-просапній сівозміні лабораторії рослинництва і сортовивчення у 2010-2012 рр. по попередниках буряки цукрові та соя. Об’єкти досліджень — сорти проса Харківське 57 (стандарт), Константинівське, Козацьке, Ювілейне, Вітрило. Способи сівби: рядковий із міжряддям 15 см, норма висіву 3,0 млн шт./га схожих насінин.
Погодні умови в роки дослідження були контрастними. У всі місяці температура повітря перевищувала середньобагаторічний показник. Найбільша кількість опадів випала в 2011 р. більше норми на 180 %. Але частіше це були дощі зливового характеру, тому не завжди були продуктивними (ГТК-1,56). В 2010 та 2012 рр. ГТК за вегетаційний період проса становив 0,63 та 0,83. Ці роки можна охарактеризувати як посушливі для вирощування проса.
У дослідженнях 2010-2012 рр. під основний обробіток ґрунту застосовували складне мінеральне добриво нітроамофоску, яке містить три поживних елементи — азот, фосфор і калій. Доза (N60P60K60 кг д. р.) застосована в основне внесення у дослідах є рекомендованою для зони Лісостепу.
У середньому 2010-2012 рр., при частоті погодних аномалій, в яких один сприятливий рік та два несприятливих, просо формувало урожайність на сівозмінному фоні (без внесення добрив) на рівні 2,44 т/га, а при застосуванні післядії гною 30 т/га — 2,81 т/га, при використанні додатково мінеральних добрив в дозі N30P30K30 та N60P60K60 відповідно 2,93 т/га та 3,10 т/га. Прибавки при цьому становили 0,37 т/га, 0,49 т/га та 0,65 т/га (рис. 1).
Рис. 1. Урожайність проса в середньому за 2010-2012 рр.
Сортова реакція на добрива
Розглядаючи сортові особливості реакції на внесення органічних і мінеральних добрив, можна зробити такі висновки, що на сівозмінному фоні після обох попередників (буряки цукрові та соя) сучасний сорт Вітрило забезпечував урожайність на рівні стандарту 2,70 т/га і 2,69 т/га. З підвищенням агрофону живлення, особливо N60P60K60, цей сорт давав суттєве підвищення урожайності до 3,55 т/га та 3,57 т/га. Також виділився сорт Козацьке з урожайністю 3,16 т/га та 3,00 т/га. Максимальний рівень урожайності був зафіксований в 2011 р. 4,10 т/га у сорту Вітрило після попередника буряки цукрові на фоні N60P60K60.
Цього ж року також були максимальні прибавки урожайності. Так, на фоні без внесення добрив було отримано урожайність до 3,0 т/га. Використання фону післядії гною у середньому по досліду дало прибавку до 0,50 т/га по обох попередниках. Сорти Ювілейне і Козацьке підвищили урожайність після попередника буряки цукрові на 0,59 т/га та 0,53 т/га, а після попередника соя виділились сорти Ювілейне і Вітрило прибавка становила 0,75 т/га та 0,62 т/га. Тобто у сприятливий рік, не витрачаючи додаткових коштів і використовуючи післядії другого чи третього року, можна отримати досить суттєві прибавки врожайності. Застосування додаткового внесення половинної дози мінеральних добрив підвищило в середньому врожайність на 0,55-0,60 т/га. Внесення повної норми добрив в 2011 р. збільшило урожайність зерна в середньому на 0,54 т/га після попередника соя і на 0,70 т/га (рис.2).
Рис. 2. Урожайність сортів проса, залежно від фону живлення
після попередника буряки цукрові, т/га (середнє за 2010-2012 рр.)
Для оцінки впливу окремих факторів на урожайність сортів проса та їх сукупної взаємодії проводили факторіальний аналіз. Отримані дані свідчать, що найбільший вплив на урожайність зерна сортів проса мав фактор «сорт», який сягав 42,3 % (рис. 3). Частка впливу фактору «фон живлення» для проса становила 36,2 %. А вплив фактору «рік» зменшився до 21,5 %, що на 13,5 % та менше, ніж при вирощуванні проса без використання добрив.
Так, коливання вмісту білка по попереднику соя сягало в середньому від 10,2 % (2011 р.) до 12,2 % (2012 р.), а після попередника буряки цукрові від 10,1 % (2011 р.) до 12,5 % (2012 р.). За результатами досліджень попередники майже не впливали на вміст білка в зерні. На ефективність застосування добрив значно впливала взаємодія факторів «рік-сорт-фон живлення».
Рис. 3 Вплив факторів «рік», «фон живлення», «сорт» на формування
врожайності сортів проса після попередника соя, %
(середнє за 2010-2012 рр.)
В середньому за роками внесення добрив позитивно впливало на вміст білка. Підвищення показника було на 0,50-0,70 %. Найбільший вміст білка формувався у проса при внесенні повної дози добрив.
Серед сортів найвищий вміст білка (13,8 %) отримано у сортів Вітрило і Ювілейне на фоні післядії 30 т/га гною після попередника буряки цукрові у 2012 р. А в посушливому 2010 р. найвищий вміст (13,2 %) сформувався у сорту Ювілейне, у варіанті фон +N60P60K60.
За надмірної вологи у 2011 р. на всіх фонах у сортів вміст білка знижувався середньому до 10,1 %.
Таким чином, післядія органічних добрив та додаткове внесення мінеральних добрив підвищують вміст білка у зерні проса в середньому на 0,5-0,7%. Серед сортів виділились з показниками вище стандарту сорти Вітрило (12,5 %), Ювілейне (12,0 %) та Константинівське (12,0 %).
Показники вміст білка і крохмалю взаємопропорційно пов’язані: зниження одного викликає підвищення іншого. Тому найбільший вміст крохмалю формувався на фоні без внесення добрив (65,5 % та 64,9 %). Серед сортів виділився сорт Константинівське з рівнем показника 66,0 % та 65,6 %.
Наступний важливий показник у якості зерна проса є вміст каротиноїдів. Вони відіграють велику роль в процесах обміну в організмі людини та тварини. При недостачі провітаміну А в організмі спостерігається процес А-авітамінозу, що веде до глибоких змін в обміні білків, нуклеїнових кислот, підвищенню вмісту фосфатів і ненасичених жирних кислот. Все це підтверджує важливість і багатофункціональність провітаміну А.
Каротиноїди легко окислюються під впливом ультрафіолетового світла та при підвищенні температур, адже провітамін А дуже чутливий до хімічних впливів. Зміна забарвлення з жовтого на біле свідчить про руйнування каротиноїдів у продуктах. Так, при довгому зберіганні зерна і зернопродуктів їх жовті пігменти окислюються, від чого борошно і крупа біліють.
Натомість у зерні проса каротиноїди розподіляються по-різному: ксантофіл — у шарах, які розміщуються до центральної частини, а каротин — по периферії. При технологічній обробці ядра проса відбувається втрата жовтого пігменту. Так, вміст каротину зменшується на 10-15%, а ксантофілу — на 3-11%. Вже при 7-кратному шліфуванні ядра в ньому зберігається близько 80% вихідної кількості ксантофілу.
Отже, у проса, як і у культурних рослин, вміст каротиноїдів в зерні обумовлюється генотипом та абіотичними факторами середовища.
Аналізуючи вміст каротиноїдів у зерні проса, залежно від удобрення, можна відмітити, що суттєвої різниці між фоном без добрив, післядія гною та фон +N60P60K60 не відмічено. Але найвищі показники були помічені при внесенні половинної дози добрив. Найбільший вміст каротиноїдів був у сорту Ювілейне — 6,1 мг/кг.
Необхідно відмітити, що кліматичні фактори та ґрунтові умови істотно впливають на показники якості зерна, дуже динамічні та знаходяться у складній взаємодії.
Але за допомогою елементів технології ми можемо змінювати і частково контролювати рівень водного і родючого режимів грунту. Оптимальне співвідношення елементів мінерального живлення дозволяє певною мірою регулювати й суттєво змінювати в посівах умови освітлення та температури в посівах, процес росту. Зміна факторів призводить до прискорення або уповільнення темпів організму та впливає на накопичення пластичних речовин і тим самим — на формування його якості.
