CC BY
41
УДК 633.1 «321 »+631.82+631.86
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГУМИНОВОГО И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
С. В. Богомазов, канд. с.-х. наук, доцент; А. А. Левин, аспирант; О. А. Ткачук, канд. с.-х. наук, доцент; А. В. Лянденбурская, ст. препод., А. Ю. Кузнецов, канд. с.-х. наук, доцент
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. (8412)628546, e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты исследований по влиянию гуминового удобрения Гумостим и минеральных удобрений на формирование урожайности яровой мягкой пшеницы сорта Тулайковская 108. Выполненная работа позволяет расширить представление о влиянии солей гуминовых кислот в составе гуминовых удобрений на развитие яровой пшеницы и дать рекомендации по приемам их применения с целью повышения урожая и качества хозяйственно-полезной продукции, сохранения экологической чистоты окружающей среды. Исследованиями установлено, что применение гуминового удобрения Гумостим повышает полевую всхожесть семян яровой пшеницы на 0,8-1,6 %, чистую продуктивность фотосинтеза до 5,11-5,22 г/м2 х сутки, озерненность колоса на 2,6-3 шт., массу зерна с растения на 13-16 %, урожайность на 0,21-0,54 т/га. Минеральные удобрения увеличивают площадь листьев на 18,3-44,3 %, озерненность колоса в 1,26-1,79 раза, урожайность яровой пшеницы до 4,31 т/га. Совместное применение Гумостима и минеральных удобрений увеличивает чистую продуктивность фотосинтеза до 5,36-5,64 г/м2 х сутки, озерненность колоса на 14,3-19,8 шт., массу зерна с растения на 42-50 %, урожайность яровой пшеницы на 1,62 т/га.
Ключевые слова: гуминовые удобрения, минеральные удобрения, яровая пшеница, всхожесть, фотосинтез, урожайность.
Введение. В современных условиях сельскохозяйственного производства актуальна проблема повышения продуктивности и качества сельскохозяйственной продукции. Она может быть решена с помощью недорогих органических удобрений и стимуляторов роста растений [1, 2, 5-9].
Эффективным способом применения гуминовых удобрений является предпосевная обработка семян и некорневые подкормки растений. Как показывают исследования, гуминовые вещества оказывают положительное воздействие на всхожесть семян, рост, развитие растений, устойчивость сельскохозяйственных культур к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды, что в дальнейшем приводит к увеличению урожайности сельскохозяйственных растений и качества получаемой продукции [3, 4].
Существуют различные научные доклады о применении гуминовых веществ в культурах. Гуминовые препараты все чаще применяются в качестве стимуляторов роста растений и оказывают существенное влияние на рост растений и урожайность пшеницы [11-15].
Материалы и методы. Исследования проводились в стационарном полевом опыте. Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным тяжелосуглинистым по гранулометрическому составу.
Среднее содержание гумуса в пахотном слое 5,92 %, реакция почвенного раствора в пахотном горизонте слабокислая (рНсол 5,0-5,1), содержание щелочногидролизуе-мого азота от 81 до 98 мг на один кг почвы, подвижного фосфора среднее, обменного калия повышенное.
В качестве объекта исследований использовался сорт яровой мягкой пшеницы Тулайковская 108. Сорт степного типа. Разновидность lutescens. Среднеспелый, высокостебельный, среднеустойчивый к полеганию. Обладает комплексной устойчивостью к бурой, стеблевой, желтой ржавчине и мучнистой росе. Имеет хорошие техноло-го-хлебопекарные качества. Ценная по качеству пшеница.
В соответствии с программой исследований был заложен двухфакторный полевой опыт по следующей схеме:
Фактор А - сроки и дозы применения гуминового удобрения Гумостим: А0 - Без удобрения (контроль); А1 - Обработка семян (100 мл/т); А2 - Некорневая обработка в фазу 21* (300 мл/га);
А3 - Обработка семян (100 мл/т) + некорневая обработка в фазу 21* (300 мл/га);
Фактор В - дозы минеральных удобрений под прогнозируемую урожайность - 4,0 т/га: В0 - ^Р0К0 (контроль); В1 - N50^25^5.
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 9
* Шкала стадий развития сельскохозяйственных культур (международный код ВВСН).
Норма высева 5,0 млн. всхожих зерен на гектар.
Варианты в опыте размещались методом расщепленных делянок. Повторность опыта четырехкратная. Азотные минеральные удобрения вносились под предпосевную культивацию, фосфорно-калийные - под основную обработку почвы.
Одним из новых видов удобрений является гуминовое удобрение из торфа Гу-мостим, разработанное СибНИИСХиТ Рос-сельхозакадемией и ООО «ИнноТорф».
Препарат предназначен для повышения качества и урожайности сельскохозяйственных культур. Удобрение применяется для обработки семян, некорневой подкормки зерновых, зернобобовых, технических и овощных культур.
Гумостим представляет собой темно-коричневую жидкость, хорошо растворимую в воде. Обменная кислотность рН 7-9. Массовая доля гуминовых кислот 2,4-2,7 % [10].
Метеорологические условия за весь период исследований (2016-2017 гг.) в целом были благоприятными для роста и развития яровой пшеницы. Средняя температура воздуха в 2016 году находилась в пределах среднемноголетних значений, за исключением второй декады июля, первой, второй и третьей декады августа, где наблюдался рост температурного режима на 3,5-5,0 ° С.
В 2017 году наблюдалось снижение средней температуры воздуха по сравнению со среднемноголетним показателем, во второй, третьей декаде мая (на 1,1-1,3 °С); первой, второй и третьей декаде июня (на 1,5-3,7 °С); первой декаде июля (на 2,3 °С). Наибольшее количество осадков за период вегетации (239 мм) отмечалось в 2016 году. По сравнению со среднемного-летними значениями отклонение показателя составило + 24 мм. В 2017 году количество выпавших осадков за период вегетации составило 175 мм, что ниже средне-многолетних значений на 40 мм.
Результаты. Важнейшим элементом продуктивности яровой пшеницы является формирование его оптимальной плотности, то есть количества растений на единицу площади. Густота стояния растений - основной элемент продуктивности агроцено-за, который формируется с самых первых этапов роста и развития растений и до уборки урожая. Начальным показателем формирования густоты стояния растений является полевая всхожесть. Исследованиями установлено, что в среднем за годы исследований предпосевная обработка се-
мян гуминовым удобрением Гумостим повышала полевую всхожесть семян яровой пшеницы на 0,8-1,6 %. Процент сохранившихся к уборке растений находился на одном уровне по сравнению с контролем.
Среди совокупности факторов, определяющих рост, развитие и общую продуктивность растений, ведущая роль принадлежит фотосинтезу. Создание оптимальных условий для работы фотосинтетического аппарата на всем протяжении вегетации растений является необходимым условием формирования высокого их урожая. Обработка семян удобрением Гумостим увеличивала ассимиляционную поверхность на 13,9-15,7 % по сравнению с контрольным вариантом. Обработка посевов удобрением Гумостим в фазу 21 увеличивала площадь листьев на 3,4-11,2 %. В вариантах с совместной обработкой семян и растений удобрением Гумостим (без минеральных удобрений) площадь листьев формировалась в диапазоне от 38,11 до 42,03 тыс. м2/га. Минеральные удобрения увеличивали площадь листьев в среднем на 18,3-44,3 %. Наибольшая площадь листьев отмечалась в вариантах с совместной обработкой семян и растений удобрением Гумостим и внесением минеральных удобрений (47,18-57,24 тыс. м2/га).
Для формирования высокого урожая необходима длительная активность ассимилирующей поверхности, то есть высокое значение фотосинтетического потенциала. В соответствии с изменением площади листовой поверхности при воздействии изучаемых агротехнических приемов и гидротермических условий периода вегетации изменялся и фотосинтетический потенциал. Характер влияния гуминового препарата Гумостим и минеральных удобрений прослеживался при изучении фотосинтетического потенциала. Наибольший фотосинтетический потенциал посевов яровой пшеницы (1368,81-1634,38 тыс. м2/га * сутки) отмечался в вариантах с совместной обработкой семян и растений удобрением Гумостим и внесением минеральных удобрений.
Эффективность работы листового аппарата растений находит конечное выражение в чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Показатель чистой продуктивности фотосинтеза динамичен. Он зависит как от условий внешней среды, так и от состояния самих растений, в первую очередь от ассимиляционной работы листьев и площади их поверхности. Наибольшее значение данного показателя (5,36-5,64 г/м2 * сутки) было отмечено в вариантах с совместной обработкой семян и растений
удобрением Гумостим и внесением минеральных удобрений.
Урожай зерновых колосовых культур, в основном, определяется тремя компонентами: числом продуктивных стеблей на единице площади, числом зерен в колосе и массой зерновки. Результаты исследований показывают, что изучаемые факторы оказывают неодинаковое влияние на элементы структуры урожая яровой мягкой пшеницы.
Продуктивная кустистость за период исследований изменялась незначительно и варьировала по вариантам опыта от 1,0 до 1,2. Другим важным показателем, определяющим урожайность пшеницы, является число зерен в колосе. Обработка семян и посевов удобрением Гумостим увеличивала озерненность колоса на 2,6 шт. в 2016 и 3 шт. в 2017 годах по сравнению с контролем. Внесение доз минеральных удобрений приводило к увеличению озерненности колоса в 1,45-1,79 раза в 2016 и 1,26-1,45 в 2017 годах. Максимальное количество зерен в колосе отмечалось в варианте с комплексным внесением гуминового (обработка семян + некорневая обработка посевов) и минеральных удобрений.
Показателем, тесно связанным с озер-ненностью колоса, является масса зерна с растения, которая увеличивалась в 1,41 раза в 2016 и 1,52 раза в 2017 годах в вариантах с комплексным внесение гумино-вого (обработка семян + некорневая обработка посевов) и минеральных удобрений.
Урожайность яровой пшеницы по вариантам опыта, т/га
Урожайность - это относительное проявление потенциальной продуктивности в
данных условиях роста и развития растений (таблица).
Исследованиями установлено влияние изучаемых факторов на урожайность яровой пшеницы. Предпосевная обработка семян удобрением Гумостим (100 мл/т) в среднем за годы исследований приводила к увеличению урожайности на 0,45 т/га в вариантах без минеральных удобрений и на 0,33 т/га в вариантах с минеральными удобрениями. Некорневая обработка посевов в фазу кущения (300 мл/га) обеспечивала прибавку урожайности на уровне 0,21 т/га в вариантах без минеральных удобрений и 0,13 т/га в вариантах с минеральными удобрениями. Совместная обработка семян и вегетирующих растений приводила к увеличению урожайности на 0,54 т/га в вариантах без минеральных удобрений и 0,51 т/га в вариантах с минеральными удобрениями.
Минеральные удобрения ^0Р25К35 увеличивали урожайность яровой пшеницы до 4,31 т/га в вариантах без удобрения Гумостим; до 4,64 т/га в вариантах с предпосевной обработкой семян удобрением Гумостим; до 4,82 т/га в вариантах с совместной обработкой семян и вегетирующих растений удобрением Гумостим.
Повышение урожайности зерновых культур оказывает влияние не только на увеличение валовых сборов зерна, но и на экономическую эффективность его производства: производительность труда, себестоимость продукции и рентабельность.
Расчет экономической эффективности проводился расчетно-нормативным методом на основе технологических карт по возделыванию яровой пшеницы в условиях Среднего Поволжья.
Производство зерна считается рентабельным в том случае, когда полностью окупаются затраты на его производство и обеспечивается получение прибыли. Рентабельность рассчитывалась как отношение условно чистого дохода к производственным затратам умноженное на 100. В среднем за годы исследований наибольший уровень рентабельности (45,8 %) был отмечен в варианте с обработкой семян и вегетирующих растений гуминовым удобрением Гумостим. Применение минеральных удобрений под прогнозируемую урожайность 4,0 т/га приводило к снижению уровня рентабельности на 18,5 % в 2016 году, 2,5 % в 2017 году.
Заключение. Исследованиями установлена эффективность применения гуминового удобрения Гумостим. Предпосевная обработка семян гуминовым удобрением Гумостим повышала полевую всхожесть
Фактор Год
А - сроки и дозы применения гу-мминового удобрения Гумостим В - дозы минеральных удобрений под прогнозируемую урожайность
2016 2017 Средняя
Ас В0 3,01 3,38 3,20
В1 3,81 4,80 4,31
А1 В0 3,46 3,83 3,65
В1 4,12 5,15 4,64
А2 В0 3,33 3,49 3,41
В1 3,91 4,97 4,44
А3 В0 3,56 3,91 3,74
В1 4,37 5,27 4,82
НСР05 Для фактора А 0,12 0,11 -
Для фактора В 0,13 0,12 -
Для взаимодействия факторов А и В 0,12 0,14 -
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 11
семян яровой пшеницы на 0,8-1,6 %. Обработка семян и посевов удобрением Гумо-стим в вариантах без применения минеральных удобрений увеличивала чистую продуктивность фотосинтеза до 5,11-5,22 г/м2 х сутки, озерненность колоса на 2,6-3 шт., массу зерна с растения на 13-16 %. В вариантах с применением Гумостим и минеральных удобрений чистая продуктивность фотосинтеза возрастала до 5,36-5,64
г/м х сутки, озерненность колоса на 14,319,8 шт., масса зерна с растения на 4250 %. Наибольшая прибавка урожайности яровой пшеницы (1,62 т/га) отмечалась в вариантах с применением Гумостим и минеральных удобрений, однако экономически эффективнее применять гуминовое удобрение Гумостим без применения минеральных удобрений.
Литература
1. Безуглова, О. Е. Применение гуминовых препаратов под картофель и озимую пшеницу / О. Е. Безуглова, Е. А. Полиенко // Проблемы агрохимии и экологии. - 2011. - № 4. - С. 20.
2. Верещагин, А. Л. Состояние и перспективы развития гуминовых удобрений / А. Л. Верещагин, В. А. Куцый, Ю. В. Прищенко // Применение гуминовых удобрений в сельском хозяйстве: материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Бийск: АлтГТУ, 2000. - С. 67
3. Виноградова, В. С. Влияние внекорневой обработки посевов гуминовыми удобрениями и мочевиной на урожай яровой пшеницы и его качество / В. С. Виноградова, Н. А. Лучник, В. И Хит-рова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2012.- № 4(29). - С. 31-35.
4. Виноградова, В. С. Влияние гуминовых и микроудобрений на урожайность яровой пшеницы / В. С. Виноградова, А. А. Мартынцева, С. Н. Казарин // Земледелие, 2015. - № 1. - С. 32-34.
5. Исачкова, О. А. Влияние гуминовых препаратов на агробиологические показатели голозерного овса / О. А. Исачкова, Б. Л. Ганичев, Н. А. Лапшинов, В. Н. Пакуль и др. // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - № 2. - С. 28.
6. Касимов, Л. В. Комплексные составы гуминового препарата с микроэлементами для выращивания яровой пшеницы / Л. В. Касимов, А. В. Кравец // Достижения науки и техники АПК. -2012. - № 5. - С. 26.
7. Кравец, А. В. Применение гуминовых удобрений в условиях засушливого периода на юге Западной Сибири / А. В. Кравец, С. Л. Клячина, Л. В. Касимов. - Новосибирск, 2013. - 141 с.
8. Морозовский, В. В. Влияние препарата Гуми-20М на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в условиях Краснодарского края / В. В. Морозовский, Д. Ю. Назаренко,
B. Д. Стрелков // Агрохимический вестник. - 2008. - № 3.- С. 10.
9. Пашкова, Г. И. Роль гуматов в повышении урожайности зерна яровой пшеницы / Г. И. Пашкова, А. Н. Кузьминых // Вестник Марийского государственного университета, 2016. - № 1(5). -
C. 48-52.
10. Рекомендации по применению гуминового удобрения из торфа Гумостим. - Пенза, ООО «ИнноТорф», 2013. - 12 с.
11. Benedetti, A. Considerations on the physiological effects of humic acids: Interaction with mineral fertilizers / A. Benedetti, A. Figliolia, C. Izza, S. Canali, G. Rossi // Agrochimica, 1996. - Vol. 40. -P. 229-240.
12. Mackowiak, C. L. Beneficial effects of humic acid on micronutrient availability to wheat / C. L. Mackowiak, P. R. Grossl, B. G. Bugbee // Soil Science Society of America Journal, 2001. - № 65 (6). -Р. 1744-1750.
13. Mirzamasumzadeh, B. Application of potassium humate for production of wheat seed under after anthesis drought condition / B. Mirzamasumzadeh // Advances in Environmental Biology. - 2011. -№ 5(8). - Р. 2373-2376.
14. Ren, Y. J. The Ecological Effects of Humic Acid Fertilizer on the Spring Wheat under Cadmium Stress: international Conference on Sustainable Energy and Environmental Engineering / Y. J. Ren, J. Ma. - Guangzhou, 2013. - Vol. 295-298. - P. 1204-1208.
15. Shahryari, R. Increasing of wheat grain yield by use of a humic fertilizer / R. Shahryari, V. Mollasadeghi // Advances in Environmental Biology, 2011. - № 5(3). - Р. 516-518.
UDK 633.1 «321 »+631.82+631.86
THE EFFECTIVENESS OF HUMIC AND MINERAL FERTILIZERS IN CULTIVATION TECHNOLOGY OF SPRING SOFT WHEAT
S. V. Bogomazov, candidate of agricultural sciences, assistant professor; A. A. Levin postgraduate student; O. A. Tkachuk, candidate of agricultural sciences, assistant professor; A. V. Lyandenburskaya, senior teacher; A. Yu. Kuznetsov, candidate of agricultural sciences, assistant professor
FSBEE HE Penza SAU, Russia, t. (8412)628546, e-mail: [email protected]
The article presents the results of studies on the influence of humic fertilizer Gumostim and mineral fertilizers on the formation of the yield of spring soft wheat variety Tulaykovskaya 108. The conducted research makes it possible to expand the understanding of the influence of humic acid salts in the composition of humic fertilizers on the development of spring wheat and to give recommendations on the methods of their application in order to increase the yield and quality of economically useful products, to preserve the ecological purity of the environment. The research established that the application of humic fertilizer Gumostim enhances germination of spring wheat seeds by 0.8-1.6 %, and net productivity of photosynthesis by 5.11-5,22 g/m2 H day, ear grain content by 2.6-3 units, the grain weight per plant by 13-16 %, the yield productivity by 0.21 to 0.54 t/ha. Mineral fertilizers increase leaf surface area by 18.3 44.3 %, ear grain content by 1.26-1.79 times, and the yield of spring wheat by 4.31 t/ha. The combined introduction of Gumostim and mineral fertilizers increases the net productivity of photosynthesis by 5.36-5,64 g/m2 H day, ear grain content by 14.3-19.8 units, weight of grain per plant by 42-50 %, the yield of spring wheat by 1.62 t/ha.
Key words: humic fertilizers, mineral fertilizers, spring wheat, germination capacity, photosynthesis, yield productivity.
References:
1. Bezuglova, O. Ye. Application of humic preparations to potatoes and winter wheat / Ye. O. Bezuglova, Ye. A. Polienko // Problems of agrochemistry and ecology. - 2011. - № 4. - 20 p.
2. Vereshchagin, A. L. State and prospects of the development of humic fertilizers / A. L. Vereshchagin, V. A. Kutzy, Yu. V. Prishchenko // Application of humic fertilizers in agriculture: proceedings of the interregional scientific-practical conference. - Biysk: AltSTU, 2000. - 67 p.
3. Vinogradova, V. S. Influence of foliar treatment of crops with humic fertilizers and urea on the harvest of spring wheat and its quality / V. S. Vinogradova, N. A. Luchnik, V. I. Khitrova / / Agricultural science of the Euro-North-East, 2012. - № 4 (29). - P. 31-35.
4. Vinogradova, V. S. Influence of humic and micronutrients on yield of spring wheat / V. S. Vinogradov, A. A. Martyntseva, S. N. Kazarin // Zemledeliye, 2015. - № 1. - P. 32-34.
5. Isachkova, O. A. Influence of humic substances on agro-biological parameters of hulless oats / O. A. Isachkova, B. L. Ganichev, N. A. Lapshinov, V. N. Pakul et al. // Dostizheniya nauki I tekhniki APK. - 2015. - № 2. - 28 p.
6. Kasimov, L. V. Complex compositions of a humic preparation with microelements for cultivation of spring wheat / L. V. Kasimov, A. V. Kravets // Dostizheniya nauki I tekhniki APK. - 2012. - № 5. - 26 p.
7. Kravets, A. V. Application of humic fertilizers in the conditions of the Western Siberia in the south during the dry season /A. V. Kravets, S. L. Klyachina, L. V. Kasimov. - Novosibirsk, 2013. - 141 p.
8. Morozovsky, V. V. Influence of the preparation Gumi-20M on productivity and quality of grain of winter wheat in the conditions of Krasnodar Krai / V. V. Morozovsky, D. Yu. Nazarenko, V. D. Strelkov // Agrochemical Vestnik. - 2008. - № 3.- 10 p.
9. Pashkova, G. I. The Role of humates in increasing the yield of grain of spring wheat. A. N. Kuzminykh // Vestnik of the Mari state university, 2016. - № 1 (5). - P. 48-52.
10. Recommendations on the application of humic fertilizer from peat Gumostim. - Penza, LLC «In-noTorf», 2013. - 12 p.
11. Benedetti, A. Considerations on the physiological effects of humic acids: Interaction with mineral fertilizers / A. Benedetti, A. Figliolia, C. Izza, S. Canali, G. Rossi // Agrochimica, 1996. - Vol. 40. - P. 229-240.
12. Mackowiak, C. L. Beneficial effects of humic acid on micronutrient availability to wheat / C. L. Mackowiak, P. R. Grossl, B. G. Bugbee // Soil Science Society of America Journal, 2001. - № 65 (6). -P. 1744-1750.
13. Mirzamasumzadeh, B. Application of potassium humate for production of wheat seed under after anthesis drought condition / B. Mirzamasumzadeh // Advances in Environmental Biology. - 2011. -№ 5(8). - P. 2373-2376.
14. Ren, Y. J. The Ecological Effects of Humic Acid Fertilizer on the Spring Wheat under Cadmium Stress: international Conference on Sustainable Energy and Environmental Engineering / Y. J. Ren, J. Ma. - Guangzhou, 2013. - Vol. 295-298. - P. 1204-1208.
15.Shahryari, R. Increasing of wheat grain yield by use of a humic fertilizer / R. Shahryari, V. Mollasadeghi // Advances in Environmental Biology, 2011. - № 5(3). - P. 516-518.
Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 13
