CC BY
74
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013
*
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 631.53.02:633.11«321»(571.1) и. А. БОБРЕНКО
Е. А. ВАКАЛОВА Н. В. ГОМАН
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПУДРИВАНИЯ СЕМЯН МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ (2п, Си, Mn)
ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ___________________________________
В полевых опытах на лугово-черноземной почве установлено, что применение макро- и микроудобрений позволяет увеличить продуктивность яровой пшеницы. Установлены оптимальные дозы Zn, Си, Mn для применения способом опудрива-ния семян. Также выявлено действие минеральных удобрений на качество урожая, установлена структура выноса элементов питания в зависимости от микроудобрений. Установлены агрохимические нормативы минерального питания яровой пшеницы, что дает возможность определять дозы удобрений расчетными методами. Ключевые слова: яровая пшеница, опудривание, микроэлементы, макро- и микроудобрения, урожайность.
Яровая пшеница — одна из самых основных, наиболее распространенных зерновых продовольственных культур. Важность яровой пшеницы для продовольственной безопасности и экономического благосостояния сельского хозяйства населения страны вполне очевидна. Необходимо привлекать
все возможные ресурсы и совершенствовать технологии для увеличения продуктивности данной сельскохозяйственной культуры. Важное значение при этом имеет оптимизация применения удобрений [1].
Установлено, что микроэлементы участвуют в сложных окислительно-восстановительных реакци-
Влияние обработки семян микроэлементами (г/ц) на урожайность яровой пшеницы на лугово-черноземной почве (по фону ^пР.пК.п, 2009-2011 гг.)
Вариант Урожайность зерна, т/га Прибавка
2009 г. 2010 г. 2011 г. Средняя т/га % к контролю
Контроль 1,72 2,80 2,30 2,27 - -
^50 2,03 2,89 2,68 2,53 0,26 10,4
^100 2,06 2,86 2,59 2,50 0,23 9,30
^150 2,41 3,24 2,86 2,84 0,57 20,0
С^50 2,00 3,12 2,86 2,66 0,39 14,7
Си100 2,29 3,11 3,02 2,81 0,54 19,1
Си150 2,20 3,18 2,38 2,59 0,32 12,2
МП50 2,28 3,22 2,35 2,62 0,35 13,2
МП100 2,42 2,85 2,80 2,69 0,42 15,6
МП150 2,28 3,12 2,42 2,61 0,34 12,9
^50Си50 2,17 2,84 2,49 2,50 0,23 9,2
^50МП50 1,78 2,96 2,42 2,39 0,12 4,90
Си50МП50 2,32 3,36 2,86 2,85 0,58 20,3
^50Си50МП50 2,50 3,50 3,02 3,01 0,74 24,5
НСР05, т/га 0,15 0,16 0,15
Таблица 2
Показатели качества зерна яровой пшеницы на фоне ^пР6пКи (среднее 2009-2011 гг.)
Вариант Белок, % Клейковина, % Стекловид-ность, % Натура, г/л Масса 1000 зерен, гр.
Контроль 18,7 34,6 62 776 43,5
^50 19,3 36,6 65 772 37,7
Znl00 20,3 36,6 71 806 45,2
^150 20,0 36,0 69 757 39,7
Си50 20,1 36,1 67 767 38,5
Си100 20,6 36,6 69 765 38,4
Си150 21,2 36,1 72 804 39,5
МП50 19,0 36,3 62 802 43,3
МП100 19,0 36,3 63 805 43,8
МП150 20,0 36,1 70 786 38,5
^50Си50 19,8 36,6 64 807 43,0
^50МП50 18,6 35,1 62 791 40,5
Си50МП50 19,0 35,9 68 784 38,4
^50Си50МП50 18,7 35,8 62 782 38,3
ях и выполняют каталитическую роль в процессах синтеза и распада органических веществ. Значение микроэлементов исключительно велико не только в жизни растений, но и животных и человека. Улучшая питание растений микроэлементами, мы тем самым содействуем улучшению качества кормов и пищи, способствуем укреплению здоровья животных и человека. Во почвах Омской области часто наблюдается недостаток доступных не только макро-, но и микроэлементов, что является одной из проблем питания растений [2 — 4].
В связи с этим целью исследования являлось определение эффективности опудривания семян цинком, медью и марганцем при выращивании яровой пшеницы на лугово-черноземной почве Омской области.
Исследования с применением макро- и микроудобрений проводились в полевых и лабораторных условиях. Изучаемыми объектами служили растения яровой пшеницы сорта «Дуэт», лугово-черноземная маломощная малогумусовая тяжелосуглинистая почва, микроудобрения ^п, Си, Мп).
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013
Полевые исследования проводили в 2009 — 2011 гг. на опытном поле ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П. А. Столыпина. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Площадь делянок — 17 м2. Повторность вариантов в опыте трёхкратная, расположение — в один ярус. Предшественник — пар. Агротехника — общепринятая для зоны. Содержание в пахотном слое нитратного азота и подвижного фосфора — среднее, обменного калия — высокое, подвижных цинка, марганца и меди — низкое.
Схема опыта предусматривает изучение опу-дривание семян цинком, медью, марганцем на фоне макроудобрений. Формы удобрений — аммиачная селитра, суперфосфат двойной, калий хлористый, сернокислые цинк, марганец, медь.
Результаты исследования. Исследования выявили разнообразное положительное действие микроудобрений на урожайность яровой пшеницы (табл. 1). При опудривании семенного материала микроэлементами видно, что применение цинковых удобрений наиболее эффективно в дозе 150 г/ц, по отношению к контролю, урожайность зерна увеличивается и прибавка составляет 0, 57 т/га или 20 % к контролю, а при применении Zn в дозах 50 и 100 — 0,26 т/га и 0,23 т/га соответственно.
Медные удобрения так же оказывают положительное влияние на урожайность культуры. В лучшем варианте Си100 прибавка составила 19,1 %, а урожайность зерна — 2,81 т/га.
При применении Мп в различных дозах урожайность зерна значительно не изменяется. Прибавка составила 0,34 — 0,42 т/га или 12,9—15,6 % к контролю.
Наибольшее увеличение урожайности получено при совместном применении микроудобрений. Так, в варианте Zn50 Си50Мп50 урожайность зерна составила 3,01 т/га, прибавка — 24,5 % к контрольному варианту.
Таким образом, применение микроудобрений ^п, Си, Мп) значительно увеличило урожайность зерна яровой пшеницы при ее выращивании на лугово-чернозёмной почве лесостепи Омского области.
Условия минерального питания в течение вегетации определяют не только величину, но и качество урожая. Полученные материалы об изменении условий питания в корнеобитаемой среде на развитие растений и формировании урожая показывают, что это не может не сказаться на качестве урожая. Контролируя и регулируя условия питания в период роста и развития растений, можно воздействовать в желаемом направлении на качество будущего урожая, и следовательно влиять на те свойства продукции ради которых мы возделываем культуру [5, 6].
Поэтому не менее актуальным является изучение влияния элементов минерального питания в почве на качество продукции пшеницы. Именно качество свидетельствует о технологической пригодности продукции для использования в разных отраслях сельскохозяйственного производства, также существенно определяет ее стоимостное выражение.
По химическому составу и соотношению питательных веществ зерно пшеницы выгодно отличается от зерна других культур. Оно содержит большое количество веществ необходимых для жизни человека. Основным из них, определяющими ценность зерна являются белки и углеводы.
Исследования показали, что на увеличение содержания белка оказали цинковые и медные удобрения (табл. 2). Так, в вариантах Си150 и Си100 было получено максимальное содержание белка (21,2 % и
20,6 %), а в вариантах применения Zn в дозах 100 и
Валовое содержание элементов питания в растениях яровой пшеницы на фоне ^0Р60К60, % (среднее 2009-2011 гг.)
Вариант Зерно Солома
N Р2О5 к2о N Р2О5 к2о
Контроль 3,30 1,02 0,54 0,64 0,34 1,00
^50 3,40 0,99 0,64 0,64 0,33 1,08
^100 3,40 0,99 0,67 0,65 0,35 1,05
^150 3,30 0,97 0,66 0,66 0,34 1,04
3,60 1,12 0,68 0,66 0,30 1,03
Си100 3,70 1,20 0,58 0,65 0,31 1,02
Си150 3,50 1,01 0,69 0,68 0,31 1,04
МП50 3,20 0,99 0,61 0,60 0,32 1,07
МП100 3,80 1,27 0,51 0,61 0,35 1,08
МП150 3,80 1,20 0,53 0,67 0,32 1,05
ис с' N 3,60 1,08 0,61 0,59 0,31 1,05
^50МП50 3,60 1,13 0,65 0,65 0,32 1,10
Си50МП50 3,10 1,01 0,69 0,69 0,40 1,07
^50Си50МП50 3,30 0,98 0,70 0,70 0,33 1,08
150 — 20,3 и 20,0 % соответственно (в контрольном —
18,7 %).
Содержание клейковины в зерне яровой пшеницы наиболее высокое в вариантах применения цинковых и медных удобрений и составляет 36,6 % (в контрольном — 34,6 %).
Стекловидность зерна яровой пшеницы по вариантам изменялась в пределах 62 — 72 % (табл. 2). Применение микроудобрений привело к увеличению этого показателя.
Натура зерна является одним из важных показателей пшеницы для производства макаронных изделий, т.к. она в значительной степени определяет выход муки при размоле. Согласно данным, полученным в том числе и в наших исследованиях, натура зерна пшеницы в значительной мере определялась массой 1000 зерен. Так, в вариантах, где масса 1000 зерен была более высокой (40,5 — 45,2 гр.), имели натуру зерна 791 — 806 г/л, что характеризует это зерно как первоклассное (в контрольном — 18,7 %).
Биологические особенности растений и условия их выращивания определяют вынос элементов минерального питания урожаем сельскохозяйственных культур. Соотношение элементов питания, расходуемых на содержание сельскохозяйственной продукции, может значительно меняться в зависимости от культуры, сорта и структуры урожая [5, 6]. В результате исследований установлено, что валовое содержание азота, фосфора и калия изменялось в зависимости от внесённого микроэлемента и его дозы (табл. 3).
Одной из характерных особенностей формирования урожая является поступление и вынос элементов питания растениями яровой пшеницы (табл. 4). Так, в контрольном варианте общий вынос яровой пшеницей составил: азота — 97,4 кг/га, фосфора — 35,2, калия — 47,9; а в варианте с максимальной урожайностью соответственно 154,2, 55,4, 106,2 кг/га. Увеличение выноса на удобренных вариантах опре-
Влияние обработки семян микроэлементами на вынос элементов питания яровой пшеницей по фону ^0Р60К60 (среднее 2009-2011 гг.)
Вариант Вынос, кг/га Вынос единицей продукции, кг/т
Зерно Солома Общий
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Контроль 74,6 23,1 12,2 22,9 12,1 35,7 97,4 35,2 47,9 43,1 15,6 21,2
2п50 83,6 24,4 15,7 32,4 16,7 54,7 116,1 41,1 70,5 47,2 16,7 28,7
Znl00 83,6 24,4 16,5 30,1 16,2 48,6 113,7 40,5 65,0 46,2 16,5 26,4
^150 93,1 27,4 18,6 31,1 16,0 49,0 124,1 43,4 67,6 44,0 15,4 24,0
Си5с 92,2 28,7 17,4 32,1 14,6 50,1 124,3 43,3 67,5 48,5 16,9 26,4
Си100 99,9 32,4 15,7 26,7 12,7 41,9 126,6 45,1 57,5 46,9 16,7 21,3
Си150 89,6 25,9 17,7 25,2 11,5 38,6 114,8 37,4 56,3 44,9 14,6 22,0
Мп50 83,5 25,8 15,9 20,2 10,8 36,0 103,7 36,6 52,0 39,7 14,0 19,9
Мп100 99,9 33,4 13,4 33,1 19,0 58,5 133,0 52,4 71,9 50,6 19,9 27,4
Мп150 99,6 31,4 13,9 45,3 21,6 71,0 144,9 53,1 84,9 55,3 20,3 32,4
Я ис '5 N 90,4 27,1 15,3 24,0 12,6 42,7 114,4 39,7 58,0 45,6 15,8 23,1
^50МП50 85,3 26,8 15,4 25,0 12,3 42,2 110,3 39,1 57,6 46,5 16,5 24,3
Си50МП50 88,0 28,7 19,6 53,7 31,1 83,3 141,7 59,8 102,9 49,9 21,1 36,2
^50Си50МП50 99,0 29,4 21,0 55,2 26,0 85,2 154,2 55,4 106,2 51,4 18,5 35,4
деляется как повышением урожайности зерна, так и изменением химического состава растений.
При изучении минерального питания яровой пшеницы были установлены следующие нормативные показатели использования питательных веществ из почвы. Коэффициент использования растениями элемента питания из почвы показывает долю его потребления по отношению к общему содержанию подвижных форм этого элемента в пахотном слое, и составил по азоту 0,86, по фосфору — 0,32, по калию — 0,16.
Одним из важнейших показателей в азотном питании растений и применении азотных удобрений является текущая нитрификация. В основе нитрификации лежит дегидрирование аммиака в почве, накопившегося в процессе аммонификации, группой специфических бактерий. Большое влияние на текущую нитрификацию оказывает применение удобрений. Величина текущей нитрификации ^Т) под яровой пшеницей на контрольном варианте составила 98,7 кг/га.
Также установлен другой нормативный показатель. Для создания 1 т зерна яровая пшеница потребляет: азота — 45 кг, фосфора — 16 кг и калия — 20 кг.
На основании полученных агрохимических показателей можно рассчитать дозы удобрений на прибавку урожая (П):
д Кд-н-п Ку '
где Д — доза удобрений, кг д.в./га;
Кд — коэффициент действия удобрений, указывающий на отклонение фактического содержания элемента питания в почве от оптимального;
Н — норма расхода элемента питания на создание 1 т основной продукции;
Ку — коэффициент использования элемента питания из удобрений.
В основу расчета доз удобрений на планируемый урожай (ПУ) положена общая формула:
, ПУ-Н-С-Кп
А =-----V-------'
Ку
где С — содержание элемента питания в слое почвы 0-30, кг/га;
Кп — коэффициент использования элементов питания из почвы.
При расчете дозы азота используется формула: где N — азот текущей нитрификации, кг/га [5].
ПУ-Н-(С + №)-Кп Ку '
где N — азот текущей нитрификации, кг/га [5].
Таким образом, на лугово-черноземной почве в условиях Западной Сибири установлена эффективность опудривания семян микроудобрениями ^п, Си, Мп) яровой пшеницы сорта «Дуэт» на фоне сбалансированного азотно-фосфорно-калийного питания.
Библиографический список
1. Кидин, В. В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур : учебное пособие / В. В. Кидин. — М. : Изд-во РГАУ — МСХА им. Тимирязева, 2009. — 412 с.
2. Красницкий, В. М. Агрохимическая характеристика и плодородие почв Омской области / В. М. Красницкий. — Омск, 1999. - 51 с.
3. Орлова, Э. Д. Микроэлементы в почвах и растениях Омской области и применение микроудобрений : учебное пособие / Э. Д. Орлова, Е. Г. Пыхтарева. — Омск : Изд-во ОмГАУ, 2006. — 70 с.
4. Эффективность применения микроудобрений под озимую пшеницу на лугово-черноземной почве Западной Сибири / И. А. Бобренко [и др.] // Плодородие. — 2011. — № 4. — С. 18—19.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (118) 2013
5. Ермохин, Ю. И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе «ПРОД») : моногр. / Ю. И. Ермохин, И. А. Бобренко. — Омск : Изд-во ОмГАУ, 2005. — 284 с.
6. Бобренко, И. А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири : дис. ... д-ра с.-х. наук / И. А. Бобренко. — Омск, 2004. — 446 с.
БОБРЕНКО Игорь Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), декан факультета агрохимии, почвоведения и экологии.
ВАКАЛОВА Екатерина Андреевна, аспирантка кафедры агрохимии.
ГОМАН Наталья Викторовна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), заведующая кафедрой агрохимии.
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 04.03.2013 г.
© И. А. Бобренко, Е. А. Вакалова, Н. В. Гоман
УДК 633.11:631.811(571.1) и. А. БОБРЕНКО
Н. В. ГОМАН Е. Ю. ПАВЛОВА
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПОД ОЗИМУЮ ТРИТИКАЛЕ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ______________________________________
В полевых опытах выявлена высокая эффективность применения цинковых удобрений в основное внесение и опудривание семян озимой тритикале цинком при выращивании на лугово-чернозёмной почве южной лесостепи Омской области. Установлена энергетическая эффективность применения цинковых и макроудобрений под озимую тритикале. Энергетические затраты на получение 1 т зерна за счет удобрений уменьшаются в более эффективных вариантах с точки зрения энергетической эффективности применения цинковых удобрений.
Ключевые слова: озимая тритикале, урожайность, энергетическая эффективность, лугово-черноземная почва, цинковые удобрения, опудривание семян.
Интенсификация сельского хозяйства повлекла за собой создание сложного производства, каждая технологическая ступень которого требует значительных энергетических затрат. При постоянно возрастающей энергоемкости аграрного производства уменьшается относительная величина созданного продукта (выход продукции на единицу затраченной энергии), несмотря на рост получаемой продукции. Снижается при этом биоэнергетический КПД, который рассчитывается как отношение энергии получаемой продукции к совокупной энергии, затраченной в процессе производства.
Проблема увеличения урожайности культур в сельском хозяйстве связана с интенсификацией производства и сопровождается увеличением затрат невозобновляемой энергии, в том числе и за счет возрастающего применения минеральных удобрений. Поэтому важно уже сегодня разрабатывать и использовать энергопротивозатратные технологии производства, при которых меньше расходуется энергии на производство растениеводческой про-
дукции. Энергетический подход представляет собой возможность сделать энергетическую оценку сельскохозяйственной продукции, а также количественно определить энергетические затраты и степень их окупаемости при ее производстве [1 — 3].
Цинк играет важную роль в жизни растений, являясь составной частью большого числа ферментов. Велико значение этого элемента в фосфорном обмене: при его недостатке в почве в растениях накапливаются неорганические фосфаты и задерживается синтез важнейших фосфорсодержащих соединений. Содержание в почвах Омской области доступного для растений цинка часто находится на низком уровне [1, 4].
Повышение эффективности внесения цинковых удобрений под зерновые культуры на луговочерноземной почве, в том числе тритикале, путем определения оптимальных способов и доз их внесения — один из актуальных вопросов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур [5 — 9].
