CC BY
148
калийных и серосодержащих удобрений в земледелии РТ (С.Г. Муртазина, М.Ю. Гилязов, Ф.Ш. Фасхутдинов, А.С. Билалова); разработка оптимальных параметров дерново-подзолистых и серых лесных почв в отношении зерновых культур (И.Д. Давлятшин, Л.Г. Гаффарова).
Сотрудниками кафедры опубликовано более 1000 научных статей, брошюр и монографий, наиболее оригинальные работы защищены двумя десятками авторских свидетельств и патентами на изобретения. На кафедре подготовлено более 50 докторов и кандидатов наук. Многие разработки кафедры демонстрировались на ВДНХ СССР, РФ, РТ и получили высокие оценки. Члены кафедры становились лауреатами премии РТ в области науки и техники (проф. И.А. Гайсин, ст.н.с. Х.М. Аглиев), им. В.Р. Вильямса (проф. И.В. Утэй), им. Д.Н. Прянишникова (проф. И.А. Гайсин), им. М. Джалиля (доц. С.Г. Муртазина).
Особенностью деятельности кафедры агрохимии и почвоведения во все периоды ее функционирования было то, что коллектив, наряду с успешной работой по подготовке ученых агрономов - агрохимиков, весьма продуктивно трудился по решению актуальнейших проблем химизации сельскохозяйственного производства в Республике Татарстан и Среднем Поволжье. Коллективу кафедры удалось решить ряд сложнейших и очень важных задач, связанных с сохранением и повышением плодородия пахотных земель Республики Татарстан. Какой бы проблемой коллектив не занимался в разные периоды своего существования, результаты глубоких теоретических поисков и лабораторных экспериментов доведены до производства.
УДК 631.81.095.337
МИКРОУДОБРЕНИЯ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
И.А. Гайсин, д.с.-х.н., Р.Н. Сагитова, к.б.н., Р.Р. Хабибуллин, аспирант Казанский государственный аграрный университет, e-mail:[email protected]
Обобщение имеющихся экспериментальных материалов показывает возрастание роли микроудобрений в современном земледелии. Включение наиболее дефицитного микроэлемента в систему удобрения в севооборотах позволяет существенно повысить коэффициенты использования основных макроэлементов, продуктивность культур и рентабельность применения агрохимикатов. Наибольший эффект обеспечивается при использовании полифункциональных хелатных форм микроудобрительных составов ЖУСС.
Ключевые слова: микроэлементы, полифункциональные хелатные микроудобрения - ЖУСС, урожай и качество сельскохозяйственной продукции.
MICROFERTILIZERS AT MODERN AGRICULTURE I.A. Gaysin, R.N. Sagitova, R.R. Khabibullin
Compilation of experimental results shows increase of microfertilizers role in modern agriculture. Introduction of more deficit microelement into the fertilizing system at crop rotation allows to increase use coefficient of macroelements, harvest and profitability of agrochemical means application. The bigger effect is providing by application of multifunctional chelate microfertilizers JUSS.
Keywords: microelements, multifunctional chelate microfertilizers JUSS, harvest and quality of agricultural crops.
Во многих регионах страны, где интенсивно развивается земледелие наблюдается довольно низкий уровень применения основных макроудобрений. Коэффициенты использования азота, фосфора, калия из соответствующих удобрений не превышают 25-40, 8-12 и 35-40%. При этом аналитические работы показывают, что почвы в хозяйствах отличаются низким и очень низким уровнем содержания подвижных форм важнейших микроэлементов (молибдена, цинка, меди, бора, марганца). Данное обстоятельство сказывается на величине и качестве получаемой продукции. Окупаемость применяемых основных удобрений остается очень низкой, т.е. на 1 кг д.в. №К получают 2-4 кг зерновых единиц, что не обеспечивает даже необходимой рентабельности.
Содержание микроэлементов в кормах и в растениеводческой продукции остается очень низкой, что диктует необходимость применения специальных пищевых и кормовых добавок в производстве. Между тем, обеспечение потребителей пищевых продуктов и кормов необ-
ходимыми микроэлементами было бы более эффективно и малозатратно при регулировании химических составов растений на основе использования соответствующих микроудобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур.
Исследования кругооборота и баланса элементов питания в земледелии отдельных регионов страны показывают, что балансы как макроэлементов, так и микроэлементов складываются со значительным дефицитом. Так, в земледелии Республики Татарстан в отдельные годы дефицит в балансе молибдена, кобальта, бора, цинка, марганца и меди достигает до 66-96%. То есть, если сделать выводы, исходя из основного закона земледелия -«закона минимума», то нужно говорить о том, что фактор микроэлементов оказался определяющим в реализации потенциала возделываемых культур. Проведенные полевые стационарные эксперименты с основными микроэлементами показали перспективность применения микроудобрений в севооборотах на посевах различных сельскохозяйственных культур [1].
Применение отдельных микроудобрений значительно повышало продуктивность шестипольного севооборота. Так, при внесении молибдена, цинка, меди, кобальта продуктивность севооборота возрастала на 1622% и несколько меньше (на 8-15%) при использовании бора и марганца. Если по фону на 1 кг NPK было получено 5,7-7,9 кг условно-протеино-кормовых единиц (УПКЕ), то по вариантам с применением указанных микроудобрений данный показатель достигал 10,0-11,1 кг УПКЕ на 1 кг NPK [2]. Между тем внесение всех микроудобрений вместе не было более эффективным. Повышение продуктивности севооборота осталось на уровне вариантов, где применяли отдельные элементы.
В условиях специальных опытов на светло серых лесных почвах с низким и очень низким содержанием подвижных форм В, Мо, Си, 2п, Мп, Со были установлены наиболее эффективные нормы внесения микроэлементов. Так, растения положительно реагировали на повышение в почве концентрации бора на 0,8 мг/кг почвы, молибдена - на 0,9 мг/кг, цинка - на 0,7 мг/кг, меди - на 2,24 мг/кг, кобальта - на 0,86 мг/кг.
Обобщение результатов полевого стационара позволило получить данные, показывающие существенное повышение коэффициентов использования основных удобрений за ротацию севооборота в вариантах, где применяли микроудобрения [1].
Так, по фону NPK коэффициенты использования азота за I ротацию севооборота достигали 43%, за II - 36%, то есть в среднем 39%. Коэффициенты использования фосфора за I и II ротацию составили соответственно 1617%, калия 44 и 27%. На вариантах с применением бора, молибдена, цинка, кобальта, меди, марганца коэффициенты использования азота достигали 61-64%, фосфора -22-29%, калия - 51-56%.
Таким образом, при обоснованном использовании микроудобрений коэффициенты использования азотных, фосфорных и калийных удобрений повысились 1,5 раза и более. Между тем коэффициенты использования микроудобрений, внесенных в почву за ротацию севооборота, были невысокими: борных - 1,6-2,4%, молибден- и медьсодержащих - 0,5-1,5%, цинк- и марганецсодержа-щих - 2,0-5,5%.
В последующем, при изучении способов применения микроудобрений было установлено, что по технологичности, экономической и агрономической эффективности наилучшее результаты были при использовании хелат-ных форм микроэлементов для инкрустации семян, обработки посадочного материала, а также при некорневых подкормках растений в период их вегетации [3].
Для обработки семян, посадочного материала и некорневых подкормок растений были разработаны и освоены технологии получения хелатных форм соединений основных микроэлементов и налажен выпуск комплексных удобрений содержащих два дефицитных микроэлемента (например: Си-В; Си-2п; Си-Мо; Мп-В; Бе; Мп-Мо и т.д.). Эти составы получены на основе органического биологически активного соединения, их выпускают под названием ЖУСС (жидкие удобрительно-стимулирующие составы). Составы ЖУСС кроме различных сочетаний микроэлементов содержат некоторое количество азота и серы [4].
К настоящему времени промышленность выпускает пять вариантов составов ЖУСС и по заказу потребителя
может изготовить составы, (комплексные) удобрения и с другими микроэлементами. На составы ЖУСС получены патенты, они испытаны во многих регионах России и в условиях других стран.
Ценность и оригинальность комплексных микроудобрений заключается в том, что обоснованное их применение обеспечивает мощное развитие корневой системы и площади листьев, увеличивает прочность хлоро-филбелкового комплекса и водоудерживающую способность, повышает засухо- и морозоустойчивость. Комплексные микроудобрения ЖУСС, влияя на физиологические процессы, повышают синтез и активность важнейших ферментов, а также защитные функции и устойчивость растений к абиотическим стрессам.
Нами получены материалы, раскрывающие физиоло-го-биохимические механизмы устойчивости и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур при использовании для некорневых подкормок одного из вариантов ЖУСС - ЖУСС-2 (Си-Мо содержащий состав) [5].
Действие ЖУСС-2 на растение приводит к достоверному снижению дыхания корней яровой пшеницы. Выделение кислорода уменьшилась на 18%, что, однако не сопровождается нарушением ионного гомеостаза. Наблюдалось снижение утечки эндогенного калия, что показывает стабилизацию функционирования клеточных мембран корней.
Изменение проницаемости клеточных мембран связано перекисным окислением липидов (ПОЛ). В результате образуются альдегиды, в частности молоновый ди-альдегид (МДА). На вариантах с применением ЖУСС-2 наблюдалось существенное снижение содержания моло-нового диальдегида (МДА), что в свою очередь связано с нейтрализацией активных форм кислорода (АФК) используемым препаратом, который проявляет свойства антиоксиданта и антимутагенный эффект. Применение содержащих различные микроэлементы ЖУСС значительно отражается на обмене веществ, активизируется ферментные комплексы, защитные механизмы и повышается иммунитет растений [5].
Аналитические материалы показывают, что недостаточная обеспеченность растений отдельными, из числа наиболее важнейших микроэлементов питания, стала фактором, определяющим высоту и качество урожая и эффективности применения удобрений. Например, при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях почв очень бедных по содержанию подвижных форм меди и молибдена, получение высоких урожаев без учета данных факторов не представляется возможным [6].
Проведенные исследования показали полифункциональное действие препаратов ЖУСС на растение. Они проявляют стимулирующий и защитные эффекты и обеспечивают определенный уровень оптимизации питания для формирования высоких и качественных урожаев сельскохозяйственных культур [4, 5, 7].
Полевые наблюдения в условиях Ставропольского края и Самарской области показали высокую эффективность применения ЖУСС. Например, урожайность озимой пшеницы повысилась на 3-7 ц/га по вариантам с применением ЖУСС-1, ЖУСС-2 и ЖУСС-3.
Затраты на инкрустацию семян и обработку посадочного материала невысокие (50-120 руб. на гектарную норму), а при некорневых подкормках - 120-200 руб/га.
Каждый затраченный рубль при применении ЖУСС обеспечивает получение 3-14 руб. чистого дохода. Это еще без учета той экономии, которую получают за счет снижения затрат на средства защиты растений.
Таким образом, составы ЖУСС служат источниками не только дефицитных микроэлементов для
растений, но и проявляют защитный и стимулирующий эффекты, то есть они полифункциональны. При определенных условиях Республика Татарстан могла бы обеспечить всю страну необходимым количеством полифункциональных составов, содержащих микроэлементы в требуемых сочетаниях.
Литература
1. Гайсин И.А. Баланс макро- и микроэлементов в полевом севообороте //Агрохимический Вестник, № 6, 2001 г.
2. Гайсин И.А. Микро-, макроудобрения в интенсивном земледелии. - Казань: Таткнигоиздат, 1990, - 126 с.
3. Гайсин И.А., Сафиоллин Ф.Н., Галеев К.Х. Оптимальные дозы и способы применения микроудобрений ЖУСС // Агрохимический вестник, 2004. № 6.
4. Муртазин М.Г., Хисамеева Ф.А., Сагитова Р.Н. Стимулирующее и защитное действие препаратов ЖУСС при обработке семян // Агрохимический вестник, 2006. № 4.
5. Пахомова В.М., Бунтукова Е.К., Гайсин И.А., Даминова А.И. О механизме действия хелатных форм микроудобрений на клетки яровой пшеницы при некорневой обработке // Вестник РАСХН, 2005. № 3.
6. Кудашкин М.И., Гайсин И.А., Гераскин М.М. Роль извести, удобрений и микроэлементов при проектировании севооборотов // Агрохимический Вестник, 2006. № 4.
7. Гайсин И.А., Муртазин М.Г. Хелатные микроудобрения ЖУСС на посевах яровой пшеницы // Агрохимический Вестник, 2006. № 4.
УДК 633.11:581.11.045;631.81.095.337
ВОДНЫЙ СТАТУС И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА МиС ПРИ НЕКОРНЕВОЙ ОБРАБОТКЕ МИКРОУДОБРЕНИЕМ
МАРКИ ЖУСС-2
В.М. Пахомова, д.б.н., Е.К. Бунтукова, к.б.н., Н.А. Кузнецова, И.А. Гайсин, д.с.-х.н.
Казанский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
Установлено, что увеличение урожайности яровой пшеницы под влиянием некорневых обработок хелатным микроудобрением ЖУСС-2 обусловлено оптимизацией водного статуса и повышением засухоустойчивости.
Ключевые слова: пшеница, хелатное комплексное микроудобрение, урожайность, водный статус, засухоустойчивость, растворимые белки.
WATER STATE AND DROUGHT-RESISTANCE OF SPRING WHEAT (VARIETY MIS) UNDER FOLIAR TREATMENT BY MICROFERTILIZER LFC-2 V.M. Pakhomova, E.K. Buntukova, N.A. Kuznetsova, I.A. Gaysin
It was established that spring wheat productivity increase under influence of foliar treatments by chelating microfertilizers LFC-2 was responsible for optimization of water state and drought-resistance increase.
Keywords: wheat, chelating complex microfertilizer, yield, water state, drought-resistance, soluble proteins.
В последние годы существенно выросла доля микроудобрений, основанных на использовании органических соединений микроэлементов. Жидкие удобрительно-стимулирующие составы (ЖУСС) - один из видов хе-латных форм микроудобрений, производимых в России. В их основе лежат комплексные соединения микроэлементов хелатного типа, где в качестве лигандов выступают аминоспирты (моно-, ди- и триэтаноламин). Опыты на различных культурах показали высокую эффективность применения микроудобрений ЖУСС при разных способах их использования. Однако остается практически не исследованным вопрос о физиолого-биохимических механизмах их действия на сельскохозяйственные растения, что и стало целью данной работы (на примере медь и молибденсодержащего ЖУСС-2).
Объект исследования - яровая пшеница сорта МиС, районируемого в Республике Татарстан. Полевые опыты
проведены на полях учхоза Казанского ГАУ на серой лесной почве среднесуглинистого механического состава.
Технология возделывания общепринятая для яровой пшеницы в данной зоне. Предшественник - озимая рожь. Удобрение вносили в дозе N60^60—60 под предпосевную культивацию, использовали нитроаммофоску (16:16:16) в дозе по физической массе 375 кг/га. Посев проводили рядовым способом сеялкой СН-16 на глубину 5-6 см с нормой высева 6 млн. всхожих семян на 1 га. Учетная площадь контрольного и опытного вариантов составляла 40 м2 (по 10 м2 в четырех повторностях каждый вариант). Урожай убирали прямым комбайнирова-нием «Сампо-500». Урожайность учитывали путем по-деляночного обмолота с пересчетом на 100% чистоту и стандартную влажность.
Агрохимическая характеристика почвы опытного участка: рИКС1 5,4, содержание Р2О5 в среднем 139 мг/кг,
