Например, кукуруза может выращиваться для сбора зерна, целых початков или биомассы надземной части, а горох — для сухих семян, незрелых зеленых семян, стручков или зеленых побегов. Свойства, которые должны приобрести части растений, которые будут собираться как урожай, и которые ожидаются фермером и впоследствии конечным потребителем, также однозначно не могут быть определены. Они зависят, например, от назначения урожая. Кормовое зерно ячменя должно содержать как можно больше белка, но для пивоваров количество белка должно быть ограничено. Высокое содержание клейковины в зерне пшеницы приветствуется в муке для хлебопечения и неблагоприятно в муке для производства печенья. Высокая способность всхожести семян необходима для посевного материала и производства солода, но безразлична для качества корма. Качество зерна пшеницы можно рассматривать как несколько групп характеристик: физические, химические и биохимические (рис. 1). Размер, зрелость и форма зерна хорошо выражаются такими параметрами, как масса тысячи зерен, однородность и насыпная плотность. Не менее важны и химические свойства, особенно содержание белка и клейковины. Для качества зерна при производстве муки для хлебопекарных целей очень важна активность амилолитических ферментов. В настоящее время при оценке качества зерна, независимо от направления использования, большая роль отводится здоровью зерна. Особенно нежелательным считается наличие микотоксигенных грибов и микотоксинов.
Качество урожая заложено генетически. Оно зависит от вида, формы или сорта культуры. Например, характеристики качества зерна пшеницы отличаются от характеристик зерна ячменя и тем более от семян рапса. Зерно озимой пшеницы отличается по своим свойствам от зерна яровой пшеницы, а качественный хлебный сорт от фуражной пшеницы. На качество урожая также сильно влияет окружающая среда, в основном свойства почвы и погодные условия, а также агротехнологии. Результаты многих исследований показывают, что от обработки почвы зависит не только урожайность, но и характеристики зерна или семян. В целом, только хорошая форма семян, высокий вес, однородность и плотность позволяют
получать высокую урожайность. Однако взаимосвязь не всегда столь очевидна. В случае высокой плотности растений, сильного кущения или ветвления, а следовательно, и большого количества, например, колосьев, шелухи, стручков на единицу площади, зерно или семена часто имеют меньший размер. В этом случае их физические качественные характеристики могут иметь меньшую ценность. Кроме того, химические характеристики, в основном содержание питательных веществ, таких как белок или клейковина, часто отрицательно коррелируют с величиной плодов. Это означает, что при большом урожае зерновых в зерне содержится меньше белка и клейковины.
Несколько лет собственных исследований влияния различных способов обработки почвы на урожайность озимых зерновых и озимого рапса, о которых более подробно рассказывалось в предыдущем номере, показывают, что они мало влияют на качественные характеристики физических свойств зерна и семян (табл. 1). Вес одной тысячи зерен озимых форм пшеницы и ячменя, а также семян озимого рапса, выращенных по технологии Mzuri Pro-Til, не отличался более чем на 0,1 г от полученных по классической технологии с плужной обработкой почвы, а вес одной тысячи зерен озимой пшеницы был даже на 0,5 г выше, чем у зерен пшеницы, выращенных без вспашки. Кроме того, разница в насыпной плотности зерна или семян не превышала 0,5 кг.hl-1. Аналогично, различия в однородности зерна озимых зерновых культур, независимо от метода обработки почвы, не превышали одного процента. Таким образом, результаты не подтвердили опасения некоторых сельхозпроизводителей, что полосовая обработка почвы отрицательно влияет на качество урожая. Однако при сравнении двух методов сокращенной обработки почвы, полноповерхностной бесплужной и strip-till, по химическому составу зерна озимой пшеницы, более высокое содержание белка и клейковины было обнаружено в зерне растений, выращенных по технологии Mzuri Pro-Til. Разница по сравнению с зерном, полученным из культур, посеянных рядами после упрощенной вспашки, была по содержанию общего белка и влажной клейковины 0,2% и 3,5% (процента), соответственно. Это особенно важно, поскольку урожайность зерна при технологии strip-till составляла 0,5 т.га-1 выше, чем после упрощенной полноповерхностной бесплужной обработки (см. выпуск 2/2018). В этом случае часто наблюдается так называемый эффект «разбавления». Как упоминалось выше, содержание белка и клейковины снижается по мере увеличения урожайности. Это связано, в частности, с недостаточным снабжением азотом – необходимым компонентом для биосинтеза белка и его фракций – растений, которые производят много биомассы. Особая конструкция и принцип работы установки Mzuri позволяют обеспечить хорошее азотное питание растений в течение всего периода их роста. Его первую дозу помещают вместе с семенами в разрыхленную полосу почвы уже при посеве. Однако затем, благодаря соответствующей конструкции посевного сошника, ряды растений оказываются в слегка углубленных бороздах. Это гарантирует то, что больше количество гранул высеянных азотных удобрений окажется рядом с растениями, а не между рядами. Для качества урожая зерновых особенно важно хорошее снабжение растений этим питательным веществом на заключительных фазах вегетации, т.е. в результате внесения последней дозы азота. При этом при высокой урожайности зерно богато белком и клейковиной. Более подробную информацию можно найти в декабрьском номере сельскохозяйственного журнала «Agro Profil» за 2017 год.
Влияние технологии Mzuri Pro-Til, которая не уступает классической или полноповерхностной бесплужной обработке почвы, на содержание белка в зерне озимой пшеницы было подтверждено в условиях интенсивной обработки почвы, с высоким внесением удобрений и полной защитой растений, что позволило получить урожайность 8-10 т.га-1. В среднем, абсолютное содержание белка в зерне, полученном по технологии одного прохода strip-till, было на 0,6% выше, чем в зерне пшеницы, посеянной после вспашки, и на 0,3% выше, чем в зерне растений с плантаций без вспашки (рис. 2). Содержание влажной клейковины также развивалось аналогичным образом (рис 3). Зерно озимой пшеницы, выращенное по технологии strip-till, содержало 34,0% клейковины, что на 3,2% больше, чем в зерне пшеницы после традиционной обработки почвы и посева в рядах. Одновременная полосовая обработка почвы, внесение удобрений и посев с помощью агрегата Mzuri также увеличили содержание клейковины в зерне пшеницы по сравнению с упрощенной бесплужной обработкой всей поверхности.
Сравнение качества зерна озимой пшеницы, полученного после различных методов обработки почвы и посева, было дополнено тестами на содержание микотоксинов, проведенными в исследовательском институте IUNG PIB в Пулавах. Они не показали увеличения содержания дезоксиниваленола (DON) в зерне пшеницы, выращенной по технологии strip-till в течение двух лет с разными погодными условиями в течение весенне-летнего вегетационного периода. В то же время оно было на таком же уровне, как и у зерна озимой пшеницы, выращенной по классической технологии с плужной обработкой почвы и рядовым посевом. Конечно, обе плантации были защищены фунгицидами, что является и должно быть правилом на хороших фермах.
Оценка качества зерна и семян дополнялась определением их всхожести. Эта характеристика не имеет большого значения для использования в кормовых целях или во многих агропищевых отраслях, но важен для проращивания солода и особенно для размножения растений. Способ обработки почвы и посева не оказали существенного влияния на всхожесть семян озимого рапса и зерна озимых зерновых культур, пшеницы и ячменя (табл. 1).
