graduate student
Russian Federation
employee
employee
GRNTI 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
To provide a protein-balanced diet for farm animals, a large amount of concentrated feed is included in the feed ration. In our region, spring barley is the main crop. This is due to the fact that barley grain compared with other types of grain provides a relatively large yield of livestock products. In recent years, with the inclusion of breeding varieties in the State Register simultaneously with indicators of grain yield of spring barley, attention is paid to the yield of protein per unit area of crops of this crop. Under the conditions of the Republic of Tatarstan, providing a stably increased protein yield per 1 hectare of crops, regardless of the weather conditions of the year, the varieties are Kamashevsky, Vakula, Rakhat, Gelios. Along with the amount of protein in the grain of barley for animal husbandry, its quality indicators of protein are important, which is expressed by the ratio of low and high molecular weight proteins. To improve the efficiency of livestock production, agricultural enterprises specializing in the production of pork, it is desirable to cultivate varieties of spring barley with more low molecular weight proteins in the grain. Such varieties are Kamashevsky and Gelios. For agricultural producers engaged in milk production, it is better to cultivate the Rakhat and Timerkhan spring barley varieties, in the grain of which a high proportion is occupied by high-molecular-weight proteins.
spring barley, variety, protein, high molecular weight protein, yield
Республика Татарстан относится к региону с высокоразвитым животноводством. Наука и передовой опыт ведения животноводства показывают, что только при полноценном кормлении животных можно добиться высоких результатов по производству животноводческой продукции и повышению его эффективности [1].
Для сбалансирования рациона животных по белку хозяйствам приходится использовать зернофураж в большом количестве. В составе зернофуража в настоящее время животноводы употребляют зерно пшеницы, что экономически не оправдается, так как для получения 1 кг привеса свиней нужно израсходовать до 8 кг зерна пшеницы, тогда как зернофураж ячменя в 2 раза меньше. Кроме этого для получения беконной свинины необходимо кормить свиней зерном ячменя. В молочном скотоводстве ячменное зерно является отличным концентрированным кормом. По качеству белок ячменя превосходит белок зерна пшеницы в 1,3 раза и является биологически более полноценным. По количеству незаменимых аминокислот, в том числе включая дефицитный лизин, ячменное зерно сбалансировано лучше других зерновых культур [2,3,4,5].
Перспективным направлением создания высокоурожайных сортов с повышенным выходом белка в зерне фуражного ячменя является оценка биохимических параметров фракционного состава белка. Это связано с тем, что для определения качества ячменя определяющим фактором, одновременно с количественным показателем является соотношение его фракционного состава (низкомолекулярные и высокомолекулярные) [6,7,8,9].
В последние годы селекционерами Республики Татарстан создаются сорта с повышенным уровнем выхода белка с единицы площади посевов с разными соотношениями низкомолекулярных и высокомолекулярных белков [10,11,12,13].
Целью исследований является изучение количества и фракционного состава белка в зерне ячменя, включенных в Госреестр сортов допущенных к использованию в сельскохозяйственном производстве сортов и перспективных селекционных номеров в условиях Республики Татарстан.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- определить содержание общего количества белка в зерне ярового ячменя в расчете на единицу посевных площадей;
- выявить влияние сортовых особенностей по годам исследований на формирование фракционного состава белка в зерне ярового ячменя.
Условия, материалы и методы исследований. Полевые исследования проведены на опытном поле селекционного севооборота обособленного структурного подразделения Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр» РАН «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства в 2015-2017 годы.
Объектом полевых исследований выбраны включенные в Госреестр сорта ярового ячменя, которые относятся к различным морфобиотипам, имеют разное назначение, отличаются периодом вегетации, прохождением фенологических фаз, интенсивного роста, местом происхождения и создания сорта, адаптивностью. Все они возделываются на полях республики, в разных природно-экономических зонах. Кроме них изучаются и перспективные селекционные номера [14,15].
Размер учетной площади делянок – 25 м2, норма высева – 550 всхожих семян на 1 м2, повторность – четырехкратная. Агротехнология общепринятая для Республики Татарстан применяемая при возделывании ярового ячменя. Почва типичная для Предкамской зоны республики, характеризуется как серая лесная, средним содержанием щелочногидролизуемого азота в годы проведения опытов – 7-14 мг, подвижного фосфора – 23-30 мг, обменного калия – 14-18 мг на 100 г почвы, рН – 5,2-5,7.
Биохимические анализы были проведены в Аналитическом центре Татарского НИИСХ, данные метеорологических условий в годы проведения исследований предоставлены метеостанцией ТатНИИСХ (с. Большие Кабаны Лаишевского района).
Анализ и обсуждение результатов исследований. В условиях Татарстана яровой ячмень является основной фуражной культурой, возделывается на больших площадях во всех почвенно-климатических зонах республики. Зерно ячменя – основной источник пополнения рационов животных протеином. Количество белка в составе зерна зависит от погодно-климатических условий года и сортовых особенностей этой культуры.
В годы исследований погодные условия были неоднозначными (рисунок 1, 2).
По значениям среднесуточных температур воздуха 2015 год отличался от уровня среднемноголетних данных более высокими показателями в начальном периоде вегетации. Во второй половине лета среднесуточная температура воздуха была близка к уровню среднемноголетнего.
2016 год наоборот отличался более высокими среднесуточными температурами воздуха в июле и августе, в мае и июне этот показатель был близок среднемноголетнему уровню.
Вегетационный период 2017 года по теплообеспеченности растений до августа месяца характеризовался недостатком тепла. Лишь в августе месяце среднесуточная температура воздуха была выше уровня среднемноголетнего.
По месячной сумме осадков за вегетационный период 2015 год в мае и июне характеризовался недостаточным увлажнением почвы из-за малого количества выпавших дождей (в мае 24 мм при норме 39 мм, в июне 28 мм при норме 56 мм). В июле и августе сумма осадков в этом году была выше нормы (рис.2).
В серьезной степени засушливым оказались погодные условия во время вегетации растений ячменя 2016 года, где в мае выпало 16 мм (норма 39мм), в июне – 37 мм (норма 56 мм), в июле – 19 мм (норма 59 мм) и лишь в августе – 42 мм при норме 53 мм.
Дождливым оказался вегетационный период 2017 года с суммой осадков в мае – 32 мм, в июне – 63 мм, в июле – 93 мм, в августе – 76 мм.
Разный уровень погодных условий по годам предопределял разный уровень урожайности зерна по годам (табл.1). По сортам урожайность зерна ярового ячменя в условиях 2015 года составила от 2,35 т/га до 3,57 т/га, в 2016 году – от 2,52 т/га до 3,85 т/га, в 2017 году при достаточном количестве осадков – от 3,83 т/га до 5,11 т/га.
Республика Татарстан относится к региону с высокоразвитым животноводством. Наука и передовой опыт ведения животноводства показывают, что только при полноценном кормлении животных можно добиться высоких результатов по производству животноводческой продукции и повышению его эффективности [1].
Для сбалансирования рациона животных по белку хозяйствам приходится использовать зернофураж в большом количестве. В составе зернофуража в настоящее время животноводы употребляют зерно пшеницы, что экономически не оправдается, так как для получения 1 кг привеса свиней нужно израсходовать до 8 кг зерна пшеницы, тогда как зернофураж ячменя в 2 раза меньше. Кроме этого для получения беконной свинины необходимо кормить свиней зерном ячменя. В молочном скотоводстве ячменное зерно является отличным концентрированным кормом. По качеству белок ячменя превосходит белок зерна пшеницы в 1,3 раза и является биологически более полноценным. По количеству незаменимых аминокислот, в том числе включая дефицитный лизин, ячменное зерно сбалансировано лучше других зерновых культур [2,3,4,5].
Перспективным направлением создания высокоурожайных сортов с повышенным выходом белка в зерне фуражного ячменя является оценка биохимических параметров фракционного состава белка. Это связано с тем, что для определения качества ячменя определяющим фактором, одновременно с количественным показателем является соотношение его фракционного состава (низкомолекулярные и высокомолекулярные) [6,7,8,9].
В последние годы селекционерами Республики Татарстан создаются сорта с повышенным уровнем выхода белка с единицы площади посевов с разными соотношениями низкомолекулярных и высокомолекулярных белков [10,11,12,13].
Целью исследований является изучение количества и фракционного состава белка в зерне ячменя, включенных в Госреестр сортов допущенных к использованию в сельскохозяйственном производстве сортов и перспективных селекционных номеров в условиях Республики Татарстан.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- определить содержание общего количества белка в зерне ярового ячменя в расчете на единицу посевных площадей;
- выявить влияние сортовых особенностей по годам исследований на формирование фракционного состава белка в зерне ярового ячменя.
Условия, материалы и методы исследований. Полевые исследования проведены на опытном поле селекционного севооборота обособленного структурного подразделения Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр» РАН «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства в 2015-2017 годы.
Объектом полевых исследований выбраны включенные в Госреестр сорта ярового ячменя, которые относятся к различным морфобиотипам, имеют разное назначение, отличаются периодом вегетации, прохождением фенологических фаз, интенсивного роста, местом происхождения и создания сорта, адаптивностью. Все они возделываются на полях республики, в разных природно-экономических зонах. Кроме них изучаются и перспективные селекционные номера [14,15].
Размер учетной площади делянок – 25 м2, норма высева – 550 всхожих семян на 1 м2, повторность – четырехкратная. Агротехнология общепринятая для Республики Татарстан применяемая при возделывании ярового ячменя. Почва типичная для Предкамской зоны республики, характеризуется как серая лесная, средним содержанием щелочногидролизуемого азота в годы проведения опытов – 7-14 мг, подвижного фосфора – 23-30 мг, обменного калия – 14-18 мг на 100 г почвы, рН – 5,2-5,7.
Биохимические анализы были проведены в Аналитическом центре Татарского НИИСХ, данные метеорологических условий в годы проведения исследований предоставлены метеостанцией ТатНИИСХ (с. Большие Кабаны Лаишевского района).
Анализ и обсуждение результатов исследований. В условиях Татарстана яровой ячмень является основной фуражной культурой, возделывается на больших площадях во всех почвенно-климатических зонах республики. Зерно ячменя – основной источник пополнения рационов животных протеином. Количество белка в составе зерна зависит от погодно-климатических условий года и сортовых особенностей этой культуры.
В годы исследований погодные условия были неоднозначными (рисунок 1, 2).
По значениям среднесуточных температур воздуха 2015 год отличался от уровня среднемноголетних данных более высокими показателями в начальном периоде вегетации. Во второй половине лета среднесуточная температура воздуха была близка к уровню среднемноголетнего.
2016 год наоборот отличался более высокими среднесуточными температурами воздуха в июле и августе, в мае и июне этот показатель был близок среднемноголетнему уровню.
Вегетационный период 2017 года по теплообеспеченности растений до августа месяца характеризовался недостатком тепла. Лишь в августе месяце среднесуточная температура воздуха была выше уровня среднемноголетнего.
По месячной сумме осадков за вегетационный период 2015 год в мае и июне характеризовался недостаточным увлажнением почвы из-за малого количества выпавших дождей (в мае 24 мм при норме 39 мм, в июне 28 мм при норме 56 мм). В июле и августе сумма осадков в этом году была выше нормы (рис.2).
В серьезной степени засушливым оказались погодные условия во время вегетации растений ячменя 2016 года, где в мае выпало 16 мм (норма 39мм), в июне – 37 мм (норма 56 мм), в июле – 19 мм (норма 59 мм) и лишь в августе – 42 мм при норме 53 мм.
Дождливым оказался вегетационный период 2017 года с суммой осадков в мае – 32 мм, в июне – 63 мм, в июле – 93 мм, в августе – 76 мм.
Разный уровень погодных условий по годам предопределял разный уровень урожайности зерна по годам (табл.1). По сортам урожайность зерна ярового ячменя в условиях 2015 года составила от 2,35 т/га до 3,57 т/га, в 2016 году – от 2,52 т/га до 3,85 т/га, в 2017 году при достаточном количестве осадков – от 3,83 т/га до 5,11 т/га.
1. Blokhin V.I. Vozdelyvanie yarovogo yachmenya v RT. Prakticheskie rekomendatsii. [Spring barley cultivation in the Republic of Tatarstan. Practical recommendations]. / V.I. Blokhin, R.G. Gareev, A.S. Salikhov, N.K. Mazitov. - Kazan, 2001. - P. 32.
2. Blokhin V.I. Agricultural barley. [Agrotekhnika yachmenya]. / V.I. Blokhin // Niva Tatarstana. - Niva Tatarstan. 2013. - №2-3. - P. 34-37.
3. Blokhin V.I. Yarovoy yachmen. // Selektsiya i semenovodstvo selskokhozyaystvennykh rasteniy v RT. [Spring barley. / V.I. Blokhin // Selection and seed production of agricultural plants in the Republic of Tatarstan]. - Kazan: izd-vo FEN. - 2013. - P. 112-140.
4. Ganiev A.M. Effect of presowing seed treatment on the grain yield formation and the quality of seeds of spring wheat in the conditions of the Kama zone of the Republic of Tatarstan. [Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan na formirovanie urozhaynosti zerna i kachestvo semyan yarovoy pshenitsy v usloviyakh Predkamskoy zony Respubliki Tatarstan]. / A.M. Ganiev, I.M. Serzhanov, F.Sh. Shaykhutdinov // Zernovye i krupyanye kultury. - Grain and cereal crops. №2 (50), 2017. - P. 12-17.
5. Ganieva I.S. Vliyanie pogodnykh usloviy na formirovanie belka razlichnykh sortov yarovogo yachmenya. // Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyaschennoy pamyati R.G. Gareeva “Sovremennye tekhnologii vyraschivaniya selskokhozyaystvennykh kultur”. (Influence of weather conditions on the formation of protein of different varieties of spring barley. / I.S. Ganieva, V.I. Blokhin // Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference of Young Scientists, dedicated to the memory of R.G. Gareev “Modern technologies of growing crops”). Kazan: tsentr innovatsionnykh tekhnologiy. - 2015. - P. 43-51.
6. Ganieva I.S. Protein fractions of grain of barley cultivated varieties cultivated in Tatarstan. [Belkovye fraktsii zerna rayonirovannykh sortov yachmenya, vozdelyvayemykh v Tatarstane]. / I.S. Ganiyeva, V.I. Blokhin, G.V. Vildanova, M.A. Lanochkina // Zernovye i krupyanye kultury. - Grain and cereal crops. 2015. - №4(16). - P. 75-80.
7. Glukhovtsev V.V. Peculiarities of protein accumulation in spring barley grain. [Osobennosti nakopleniya belka v zerne yarovogo yachmenya]. / V.V. Glukhovtsev // Agro XXI. - Agro XXI. - 2003. - №1-6. - P. 95-96.
8. Glukhovtsev V.V. Selektsiya yarovogo yachmenya v srednem Povolzhe. [Breeding of spring barley in the Middle Volga]. / V.V. Glukhovtsev // Samara, 2005. - P. 232.
9. Ziganshin A.A. Sovremennye tekhnologii i programmirovanie urozhaynosti. [Modern technology and productivity programming]. / A.A. Ziganshin. - Kazan: izd-vo Kazanskogo un-ta. - 2001. - P. 122.
10. Zubarev S.V. Sowing qualities and yield indicators of seeds from different sowing standards of spring wheat in the conditions of the northern part of the forest-steppe of the Volga region. [Posevnye kachestva i urozhaynye pokazateli semyan potomstva ot razlichnykh norm vyseva yarovoy pshenitsy v usloviyakh severnoy chasti lesostepi Povolzhya]. / S.V. Zubarev, A.M. Ganiev, R.I. Garaev, F.Sh. Shaykhutdinov, I.M. Serzhanov // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - Kazan, 2015. - № 3(37). - P. 108-111.
11. Karimov Kh.Z. Urozhaynost furazhnoy kultury yarovogo yachmenya pri obrabotke posevov preparatom ZhUSS-3. // Uchenye zapiski KGAVM im. Baumana. [The productivity of forage crops of spring barley in the treatment of crops with ZhUSS-3. / Kh.Z. Karimov, R.I. Zinnurov // Scientific notes of Bauman Kazan State Academy of Veterinary Medicine]. - Vol. 222 (2). - Kazan, 2015. - P. 98-100.
12. Safin R.I. Effect of presowing seed treatment and seeding rate on crop formation and infestation of barley plants with root rot. [Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan i normy vyseva na formirovanie urozhaya i porazhennost rasteniy yachmenya kornevymi gnilyami]. / R.I. Safin, I.P. Talanov, L.Z. Karimova // Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. - The Herald of Ulyanovsk State Agricultural Academy. №1 (29). - Ulyanovsk, 2015. - P. 21-24.
13. Safin R.I. Efficiency of application of various fertilizer formulations on spring barley. [Effektivnost primeneniya razlichnykh udobritelnykh sostavov na yarovom yachmene]. / R.I. Safin, I.P. Talanov, L.Z. Karimova // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain economy of Russia. № 2(50). - 2017. - P. 60-63.
14. Talanov I.P. The formation of protein in the grain varieties of barley cultivated in Tatarstan. [Formirovanie belka v zerne sortov yachmenya vozdelyvayemykh v Tatarstane]. / I.P. Talanov, V.I. Blokhin I.S. Ganieva and other. // Vestnik kazanskogo GAU. -The Herald of Kazan State Agrarian University. 2016.- № 1 (39). P. 10-15.
15. Shakirov Sh.K. 300 questions and answers on feed production and animal husbandry: a reference book. [300 voprosov i otvetov po kormoproizvodstvu i zhivotnovodstvu: spravochnik]. / Sh.K. Shakirov, N.N. Khazipov, A.M. Lapotko and others. - 3rd edition. Kazan. Tsentr innovatsionnykh tekhnologiy, 2018. - P. 280.
