CC BY
10
DOI 10.31588/2413-4201-1883-244-4-153-157
УДК 620.3, 631:82, 633:16
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НАНОСТРУКТУРНОЙ ВОДНО-ФОСФОРИТНОЙ СУСПЕНЗИЕЙ
Рахманова Г.Ф. - к.с-х.н., н.с., Суханова И.М. - к.б.н., ученый секретарь, Прищепенко Е.А. - к.с-х.н., руководитель института, Ежков В.О. - д.в.н., заведующий отделом
Татарский НИИАХП ФГБУН «Казанский научный центр Российской академии наук»
Ключевые слова: наноструктурная водно-фосфоритная суспензия, предпосевная обработка семян, ячмень яровой, урожайность, кормовая ценность
Keywords: nanostructured water-phosphorite suspension, pre-sowing seed treatment, spring barley, yield, feed value
Обеспеченность животных энергией является одним из основных факторов, определяющих уровень их продуктивности. Влияние факторов питания по значимости можно разделить следующим образом: энергия - 40-50 %, протеин - 30-40 %, минеральные вещества, витамины, биостимуляторы - около 20 % [10]. Животное получает энергию в результате частичного или полного окисления углеводов, жиров и белков, поступивших в организм после переваривания корма, или в результате распада гликогена, жира, белков, накопленных в теле самого животного. Поступающая энергия с кормами используется животными, прежде всего, для поддержания жизненно важных процессов, происходящих на уровне целого организма (отдельных органов, тканей, клеток) и для образования продукции (мяса, молока, яиц, потомства и т.п.). Даже в непродуктивном состоянии животные нуждаются в энергии для поддержания организма, сохранения постоянства температуры тела и мышечной активности [11].
Протеин является необходимым компонентом обменных процессов в организме животных и выполняет роль предшественника в образовании белков тела и продукции. Белки - важнейшие компоненты клеток и тканей живого организма. В сухом веществе животного организма содержится примерно 45,0 % белков, а в отдельных органах их количество достигает 85,0 %. На образовании 1 кг молочного белка животные затрачивают около 4,0 кг
белков корма. На образование 1 кг белка мяса свиньи затрачивают 7,0 кг растительного белка, а овцы - 12,5 кг. Недостаток протеинов в рационах сельскохозяйственных животных: резко снижает их продуктивность, ухудшает их воспроизводительные способности, замедляет рост молодняка, увеличивает продолжительность выращивания и откорма, ухудшает переваримость и использование питательных веществ кормов, что приводит к перерасходу кормов на единицу продукции - при недостатке протеина на 1,0 %, затраты кормовых единиц возрастают на 2,0 % [9].
Важнейшей задачей в современном мировом и российском кормопроизводстве является создание прочной и биологически полноценной кормовой базы. В условиях Татарстана яровой ячмень является основной фуражной культурой, возделываемой на больших площадях во всех почвенно-климатических зонах республики [2]. Зерно ячменя - основной источник энергии и питательных веществ в рационах животных. Ячмень содержит в среднем в 1 кг: 11,8—13,2 МДж обменной энергии. Средний состав зерна включает: воду - 13,0 %, белок - 12,0 %, жир - 2,1 %, безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ) - 64,4 %, зольные элементы - 2,8 % [15]. 1 кг зерна ячменя равен 1,20 кормовым единицам и 100 г перевариваемого протеина, это больше чем в зерне овса и ржи. По аминокислотному составу, включая дефицитный лизин, зерно ячменя сбалансировано лучше, чем другие зерновые культуры. Так,
содержание лизина в 1 кг зерна ячменя -4,4 г, яровой пшеницы - 3,9 г, овса - 3,6 г. Следовательно, для получения единицы животноводческой продукции, ячмень расходуется в меньшем количестве, чем яровая пшеница и другие зерновые [13].
Для формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур и повышения качества продукции требуется обеспечить растения необходимым количеством питательных веществ. В связи с этим весьма актуальным является создание и применение агробиотехнологий, включающих использование новых экологически безопасных средств комплексного положительного действия на посевы сельскохозяйственных культур. Перспективным направлением является разработка и внедрение инновационных удобрений на основе нанотехнологий. Наночастицы способны воздействовать на биологические объекты на клеточном уровне, внося свою избыточную энергию, повышающую эффективность протекающих в растительных организмах метаболических процессов.
В связи с этим целью работы являлась оценка урожайности и качества продукции ярового ячменя при применении наноструктурной водно-фосфоритной суспензии в качестве средства для предпосевной обработки семян растений.
Материал и методы исследований. Полевые эксперименты по оценке влияния фосфоритной муки (ФМ) обычного помола Сюндюковского месторождения Республики Татарстан (РТ) и нанострук-турной водно-фосфоритной суспензии (НВФС) на урожайность и качественные показатели ярового ячменя, проводили в 2017 г. на базе опытного поля в Буинском районе РТ по следующей схеме: 1) Контроль - без удобрений, 2) №0Р60К60 -фон, 3) Фон + предпосевная обработка семян ФМ в дозе 1,25 кг/т, 4) Фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т. В качестве минеральных удобрений (фон) применяли сложное удобрение -азофоску. Минеральные удобрения вносили в почву под предпосевную культивацию.
Почва опытного участка выщелоченный чернозем тяжелосуглинистый с
содержанием гумуса - 7,46 %, pH солевой вытяжки - 5,2, гидролитическая кислотность - 2,5 мг-экв./100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 39,7 мг-экв./100 г почвы, щелочно-гидролизуемый азот -194 мг/кг почвы, подвижный фосфор -86 мг/кг почвы, обменный калий -109 мг/кг почвы [14].
Территория проведения исследований характеризуется умеренно-континентальным климатом с теплым коротким летом и умеренно холодной продолжительной зимой [1]. Продолжительность вегетационного периода (температура выше 10 °C) достигает 135-137 дней, а сумма температур за этот период составляет 2200-2270 °C. Средняя месячная максимальная температура воздуха самого жаркого месяца (июля) составляет +24,5 °C. Количество осадков с мая по сентябрь составляет более 250 мм.
Объект исследований - ячмень яровой (Hordeum vulgare) сорта Рахат первой репродукции. Учетная площадь делянок 4 х 25 м =100 м2. Повторность в опытах трехкратная, размещение вариантов рен-домизированное. Агротехника возделывания общепринятая в зоне [5].
Химический состав ФМ: СаО -32,8 %; SiO2 - 18,0 %; Р2О5 - 10,0-12,0 %; Fe2O3 - до 8,0 %; CO2 - 4,0 %; SO2 - 3,8 %; AI2O3 - 2,4 %; F - 2,3 %; MgO - 1,4 %; K2O - 1,0 %; Na2O - 1,0 %. Минеральный состав: фосфат - 64,0 %; глауконит и гидрослюда - 22,0 %; кварц - 7,0 %; глинистые минералы (смешаннослойный монтмориллонит-гидрослюдистый) - 3,0-10,0 %; кальцит - 0,7 %; прочие - 0,1 % [7].
Предварительно фосфоритная руда была отмыта, при этом содержание Р2О5 повышалось в 1,5-1,7 раза (до 20,0-24,0 %). Для повышения химической активности проводили ее механическую активацию, что способствовало увеличению содержания доступной для растений лимонно-растворимой формы Р2О5 в 2,5 раза. Из ме-ханоактивированной ФМ по методике, разработанной в Центре коллективного пользования «Наноматериалы и нанотех-нологии» ФГБОУ ВПО Казанского национального исследовательского технологического университета, была получена НВФС
Фенологические наблюдения вели согласно методическим указаниям «Практикум по физиологии растений» [12]. Содержание азота и сырого протеина в растениях определяли фотометрическим индо-фенольным методом, фосфора - фотометрическим методом [3, 4].
Статистическую обработку результатов экспериментов проводили с помощью Microsoft Office Excel 2010.
Результаты исследований. Вегетационный период 2017 года характеризовался пониженным температурным режимом с обилием осадков, среднемесячная температура в мае составила +11,4 °C, в июне - 14,5 °C, в июле - 18,8 °C и в августе - 18,2 °C. На основании фенологических наблюдений за развитием растений ярового ячменя, выращенного из семян с предпосевной обработкой НВФС, установлено раннее наступление фаз - всходы,
При обработке семян ФМ урожайность повысилась на 13,0 ц/га по сравнению с контролем, на 0,4 ц/га - по сравнению с фоном, и составила 39,0 ц/га (4680 кормовых единиц).
Для обеспечения полноценного питания животных важным является не только количество кормов, но и их качество, которое определяется содержанием в них питательных веществ. При оценке питательности корма основными показателями качества являются содержание сырого протеина, жира, сырой золы, безазотистых экстрактивных веществ, фосфора и кальция [8].
Содержание белка в зерне ячменя по вариантам опыта варьировало в преде-
кущение, выход в трубку на 3-5 дней по сравнению с контролем и на 2-4 дня - по сравнению с фоном и применением ФМ. Также в этом варианте выявлено увеличение продолжительности протекания основных фенологических периодов развития - колошение, цветение. Визуальные наблюдения за ростом и развитием ярового ячменя показали, что растения во всех вариантах опыта были здоровые, крепкие, имели полноразвитые листья.
Сбор кормовых единиц с гектара является производственно важным суммарным показателем кормового достоинства урожая. Предпосевная обработка семян при возделывании ячменя способствовала повышению продуктивности опытной культуры. В варианте с обработкой семян НВФС урожайность составила 41,0 ц/га (4920 кормовых единиц), что выше контроля на 15,0 ц/га, фона - 2,4 ц/га, варианта с ФМ - на 2,0 ц/га (Таблица 1).
лах 9,6-10,8 %. Наибольшее значение показателя было получено при предпосевной обработке семян НВФС: прирост по сравнению с контролем составил 1,2 %, с фоном и вариантом с ФМ - 0,3 %. При использовании ФМ содержание белка в зерне не отличалась от фона и составило 10,5 %, что выше контрольного варианта на 0,9 %.
Предпосевная обработка НВФС и ФМ не оказала достоверного влияния на химический состав зерна - содержание общего азота и общего фосфора. Содержание общего азота по вариантам опыта варьировало в пределах 1,25-1,30 %, общего фосфора - 0,28-0,30 %.
Заключение. Таким образом, в данном исследовании была изучена эф-
Таблица 1 - Урожайность ярового ячменя сорта Рахат при предпосевной обработке семян
ФМ и НВФС
№ п/п Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, +/- %
к фону к ФМ обычного помола
1. Контроль - без удобрений 26,0 - -
2. N6oР6oK6o - фон 38,6 0,0 -
3. Фон + предпосевная обработка семян ФМ в дозе 1,25 кг/т 39,0 +1,0 0,0
4. Фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т 41,0 +6,2 +5,1
НСР05 0,4 ц/га
фективность использования НВФС в качестве средства для предпосевной обработки семян ярового ячменя сорта Рахат. В результате установлено, что применение НВФС в дозе 1,25 кг на т посевного материала способствует ускорению прохождения фаз развития растений - всходы, кущение, выход в трубку; повышению урожайности ячменя на 2,0-15,0 ц/га (240-1800 кормовых единиц) по сравнению с другими вариантами опыта; улучшению качества зерна по показателю содержания белка в зерне до 10,8 %.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Габдрахманов, И.Х. Система земледелия Республики Татарстан. Инновации на базе традиций. Часть 1. Общие аспекты системы земледелия / И.Х. Габдрахманов, Д.И. Файзрахманов [и др.]/ - Казань, 2013. - 166 с.
2. Ганиева, И.С. Сравнительная оценка сортов ярового ячменя по количеству и качеству белка / И.С. Ганиева, В.И. Блохин, И.М. Сержанов // Вестник Казанского ГАУ. - 2019. - №1 (52). - С. 17-21.
3. ГОСТ 13496.4-93. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. - Москва: Стандартинформ, 2011. - 18 с.
4. ГОСТ 26657-97. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора. -Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999. - 12 с.
5. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1986. - 280 с.
6. Ежков, В.О. Наноструктурные минералы: получение, химический и минеральный составы, структура и физико-химические свойства / В.О. Ежков, А.Х. Яппаров, Е.С. Нефедьев [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 11. - С. 41-44.
7. Исследования в области нанобио-технологий в сельском хозяйстве и международное сотрудничество с Социалистиче-
ской Республикой Вьетнам / под. общ. ред. А.Х. Яппарова. - Казань: Центр инновационных технологий, 2017. - 320 с.
8. Карпова, Л.В. Продуктивность и кормовая ценность зернобобовых культур, технологический комплекс возделывания гороха на семена в лесостепи Поволжья: монография / Л.В. Карпова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 244 с.
9. Кормление животных с основами кормопроизводства: краткий курс лекций для студентов специальности 36.05.01 Ветеринария / А.П. Коробов, Л.А. Сивохина -ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2017. - 126 с.
10. Лемешевский, В.О. Эффективность использования обменной энергии и протеина в зависимости от продуктивности крупного рогатого скота / В.О. Леме-шевский, В.П. Цай // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. - 2012. -Т.2. - № 1. - С. 176-179.
11. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: учебно-практическое пособие / В.Г. Рядчиков. -Краснодар: Издательство «КубГАУ», 2012.
- 328 с.
12. Практикум по физиологии растений: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Под общ. ред. В.Б. Иванова. - М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 144 с.
13. Приказ Росстата от 23.08.2013 №339 «Об утверждении статистического инструментария для организации Министерством сельского хозяйства Российской Федерации федерального статистического наблюдения за заготовкой кормов». -Москва, 2013. - 22 с.
14. Спирина, В.З. Агрохимические методы исследования почв, растений и удобрений: учеб. Пособие / В.З. Спирина.
- Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. - 336 с.
15. Чудаков, Н. Яровой ячмень: максимальный результат при минимуме затрат / Н. Чудаков, // Аграрное обозрение.
- 2016. - № 2 (54). - С.38-42.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НАНОСТРУКТУРНОЙ ВОДНО-ФОСФОРИТНОЙ СУСПЕНЗИЕЙ
Рахманова Г.Ф., Суханова И.М., Прищепенко Е.А., Ежков В.О.
Резюме.
В данной статье представлены результаты исследования по применению фосфоритной муки обычного помола Сюндюковского месторождения Республики Татарстан и наноструктурной водно-фосфоритной суспензии в качестве средства для предпосевной обработки семян основной фуражной культуры республики - ярового ячменя (Hordeum vulgare) при выращивании на тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе на базе опытного поля в Буинском муниципальном районе Татарстана. Изучено влияние фосфоритной муки и наноструктурной водно-фосфоритной суспензии на урожайность и качественные показатели ярового ячменя сорта Рахат. В полевых экспериментах выявлена эффективность обработки семян ячменя наноструктурной водно-фосфоритной суспензией в дозе 1,25 кг на т посевного материала. Установлено ускорение прохождения фаз развития растений (всходы, кущение, выход в трубку) на 2-5 дней, повышение урожайности на 2,015,0 ц/га и улучшение качества зерна по показателю содержания белка до 10,8 % по сравнению с другими вариантами опыта.
EFFICIENCY OF PRE-SOWING SEED TREATMENT OF SPRING BARLEY BY NANOSTRUCTURED WATER-PHOSPHORITE SUSPENSION
Rakhmanova G.F., Sukhanova I.M., Prishchepenko E.A., Ezhkov V.O.
Summary
This article presents the results of a study on the use of phosphorite rock of the usual grinding of the Syundyukovskoye deposit in the Republic of Tatarstan and nanostructured waterphosphorite suspension as a means for pre-sowing seed treatment of the main feed crop of the republic - spring barley (Hordeum vulgare) when grown on heavy loamy leached chernozem based on an experimental field in the Buinsky municipal district of Tatarstan. The effect of phosphorite rock and nanostructured water-phosphorite suspension on the yield and quality indicators of spring barley cultivar Rakhat was studied. In field experiments, the effectiveness of treating barley seeds with a nanostructured water-phosphorite suspension was revealed. In field experiments, the effectiveness of treating barley seeds with a nanostructured water-phosphorite suspension at a dose of 1.25 kg per ton of seed was revealed. The acceleration of the passage of the phases of plant development (seedlings, tillering, exit to the tube) by 2-5 days, an increase in productivity by 2.015.0 centner per hectare and an improvement in grain quality in terms of protein content of up to 10.8 % in comparison with other experience options were established.
