22. Влияние климатических факторов и условий выращивания на химический состав зерна злаков и бобовых культур.

Влияние климатических факторов на химический состав зерна

Содержание основных веществ в зерне, и особенно белков и крахмала, может значительно изменяться в зависимости от условий выращивания. Особо важное значение имеет изменение содержания белка в сельскохозяйственных растениях.

Зависимость химического состава зерна от влажности почвы. На содержание белка в зерне оказывают влияние многие факторы, один из основных -- это влажность. Его значение экспериментально доказано Д. Н. Прянишниковым еще в 1900 г. Выращивая пшеницу при различной влажности почвы, он установил, что повышенная влажность вызывает снижение содержания белка в зерне. При влажности почвы 30% НВ в зерне было 2,86% азота, при 40--3, при 50 -- 2,7, при 60-- 2,6, при 70% -- 1,84%. Влияние влажности проявлялось и в большом числе опытов на орошаемых участках: при поливе количество белка, как правило, снижалось по сравнению с его содержанием в зерне на делянках без полива. Л. С. Берг считает, что чем жарче лето, чем меньше осадков и чем короче вегетационный период, тем при прочих равных условиях белков & зерне больше.

Зависимость химического состава зерна от температуры. Этот фактор также оказывает влияние на накопление белков в зерне. В этом отношении интересны опыты В. В. Буткевича, который выращивал пшеницу в сосудах при температуре почвы 20 °С, 25 и 35 °С в течение всего вегетационного периода и определял содержание форм азота в зерне. Таким образом, только в результате повышения температуры на 15 °С содержание белка в зерне увеличивалось на 3,4%, а количество небелковых форм азота несколько снижалось.

Действие осмотического давления почвенного раствора. По данным Н. М. Тулайкова и других исследователей, на содержание белка в зерне большое влияние оказывает осмотическое давление почвенного раствора. В ряде опытов этот ученый показал, что при одинаковом уровне почвенного плодородия повышение осмотического давления почвенного раствора (что достигалось внесением в почву нейтральных солей, необходимых для питания растений) вызывало заметное увеличение содержания белка в зерне.

Подводя некоторые итоги результатам опытов о влиянии места произрастания на количество белков в зерне злаков, следует отметить, что все эти факторы (влажность, температура воздуха и почвы, осмотическое давление почвенного раствора, а также содержание азота в почве) действуют суммарно и в большей или меньшей степени способствуют увеличению содержания белка в зерне.

Если при относительном недостатке влаги, при повышенных температурах, большем содержании азота в почве обмен веществ растений смещается в сторону усиления синтеза белковых веществ, то при обратной направленности этих факторов в растениях будут преобладать процессы синтеза углеводов, а в семенах злаков -- крахмала.

В зерне злаков наблюдается обратная зависимость между количеством белков и крахмала: при повышении содержания белков количество крахмала в зерне снижается, и наоборот. Поэтому можно ожидать, что при продвижении на юг и восток наряду с увеличением содержания белка количество крахмала в зерне будет уменьшаться. Однако относительная изменчивость содержания крахмала выражена несколько слабее, чем белка.

Влияние удобрений на химический состав зерна. Мы видели, что почвенно-климатические условия являются важным фактором, определяющим качество зерна зерновых культур. Однако изменением условий питания растений с помощью внесения тех или иных удобрений также можно воздействовать на химический состав растений и качество урожая.

Улучшение качества зерна не может быть достигнуто без широкого применения органических и минеральных удобрений, особенно в зонах достаточного увлажнения, и при орошении, т. е. в тех условиях, где применение удобрений дает максимальный эффект. Но мы знаем, что именно в районах достаточного увлажнения и при орошении зерно содержит меньше белка и отличается худшим качеством, чем в более сухих. Поэтому правильное применение удобрений в местностях с влажным климатом дает возможность не только резко повысить урожайность, но и значительно улучшить качество урожая зерновых культур.

Под действием удобрений повышается не только урожай и количество белка в зерне, но также и содержание клейковины, стекловидность зерна, выход муки и хлебопекарные качества

Для повышения качества урожая зерновых культур большое значение имеют сроки внесения азотных удобрений. Д. Н. Прянишников показал, что в районах достаточного увлажнения они оказывают очень большое влияние на урожай и его качество, а для озимых культур особенно важное значение имеет весенняя подкормка посевов азотом.

Многочисленными опытами показано, что при внесении в подкормку небольших доз азота (20--30 кг/га) урожай зерна повышается на несколько центнеров, но количество белка практически не изменяется, а при внесении более высоких доз азота (до 60--90 кг/га) дальнейшего повышения урожая обычно не наблюдается, но содержание белка возрастает на 2--3%.