CC BY
39
Сск 10.24412/0044-3913-2021-6-36-40 УДК 631.81:633.111«321»
Управление питанием яровой пшеницы на основе растительной диагностики
ков, С. Л. Белопухов, И. И. Дмитревская и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 6. С. 62-65.
10. Бражников В. Н., Бражникова О. Ф. Новый сорт льна масличного Ермак // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. Т. 63. № 5 (378). С. 72-74. doi: 10.24411/2587-6740-2020-16118.
11. Васильев А. С., Диченский А. В. Влияние норм высева и биопрепаратов на продуктивность льна масличного в северной части Центрального Нечерноземья // Аграрный вестник Верхневолжья. 2018. № 3 (24). С. 38-44.
12. Сорокина О.Ю. Эффективность применения минеральных удобрений на льне масличном в Центральном Нечерноземье // Агрохимический вестник. 2017 № 1 С. 37-39.
Agrotechnical elements of cultivation of oil flax Uralsky
T. P. Sukhopalova
Federal Scientific Center of BastFiber Crops Breeding, Research Institute of Flax Breeding, ul. Lunacharskogo, 35, Torzhok, Tverskaya obl., 172002, Russian Federation
Abstract. The research aimed to improve an agricultural technology for the cultivation of oil flax Uralsky. Field experiments were carried out in the Tver region in 2018-2020 on sod-podzolic medium loamy soil, which was characterized by a weakly acidic and medium acidic reaction of the soil solution, very high and increased content of mobile phosphorus, medium, high and very high content of potassium. The design of the two-factor experiment included row spacing of 10 and 15 cm and seeding rates of 7, 8, and 9 million viable seeds per hectare. For Uralsky variety, sowing with a row spacing of 15 cm in combination with a seeding rate of 8 million viable seeds per hectare turned out to be the best agro-technological method for increasing the seed yield. The yield of oil flax seeds in this variant increased by 0.25 t/ha (52%) compared to sowing with the row spacing of 10 cm and the same seeding rate due to an increase in the number of bolls per plant by 4.1 pcs. (57%), the number of seeds in one boll - by 0.8 pcs. (12.9%), the weight of seeds in one boll - by 0.006 g (15.4%). Close positive correlations were established between the yield of seeds and the number of bolls per plant (r = 0.92, R2 = 0.85), as well as the number of seeds in one boll (r = 0.97, R2 = 0.94).
Keywords: oil flax (Linum usitatissimum L.); sowing; seeding rate; row spacing; О productivity.
N Author Details: T. P. Sukhopalova, ® Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow Z (e-mail:infotrk@fnclk.ru). Sji For citation: Sukhopalova TP. [Agro-Ц. technical elements of cultivation of oil q flax Uralsky]. Zemledelie. 2021;(6):33-6. ® Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2021-S 6-33-36.
Н. В. ГОМАН1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: nv.goman@omgau.org) И. А. БОБРЕНКО1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой В. В. ПОПОВА1, старший преподаватель А. А. ГАЙДАР2, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией 1Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, Институтская пл., 1, Омск, 644008, Российская Федерация
2Омский аграрный научный центр, просп. Королева, 26, Омск, 644012, Российская Федерация,
Исследования проводили с целью установления оптимального содержания и соотношения элементов питания в растениях, а также доз микроудобрений при обработке семян на основе растительной диагностики. Работу выполняли в 2017-2019 гг. в Омской области. Почва - лугово-черноземная среднемощная среднегумусовая тяжелосуглинистая. Содержание нитратного азота перед посевом - 15,5±1,9 мг/кг, подвижного фосфора и калия - соответственно 228±17 и 338±12 мг/кг, подвижных цинка и меди -0,54±0,08 и 0,11±0,03 мг/кг. Эксперименты выявили положительное воздействие предпосевной обработки семянхелатами цинка и меди на урожайность зерна яровой пшеницы. Прибавка в среднем за годы исследований составляла от 0,08 до 0,20 т/га (2,3...9,1 % к контролю). Наибольшую в опыте прибавку урожая 0,20 т/га к контролю (2,20 т/га) обеспечило применение цинковых удобрений в дозе 200 г/т. Обработка семян хелатом меди в дозах 200 и 300 г/т позволила сформировать практические одинаковые прибавки на уровне 0,14 и 0,15 т/га соответственно. Оптимальное содержание азота в растениях яровой пшеницы в фазе кущения составляло 4,4±0,4 %, фосфора - 0,40±0,05, калия - 3,7±0,4, цинка - 52±8 мг/кг, меди - 4,5±0,3. Оптимальное соотношение валовых Zn и Cu (Zn : Cu) составляло 6,8.11,7, N и P (N: P) - 9,3.11, N и К (N: К) - 1,2.1,4.
Ключевые слова: яровая пшеница (Triticum aestivum), макро- и микроудобрения, урожайность, растительная диагностика.
Для цитирования: Управление питанием яровой пшеницы на основе растительной диагностики / Н. В. Гоман, И. А. Бобренко, В. В. Попова и др. //
Земледелие. 2021. № 6. С. 36-40. doi: 10.24412/0044-3913-2021-6-36-40.
Химический состав листьев отражает способность культуры извлекать питательные вещества из почвы при определенном сочетании внешних условий, а также биологически отражает воздействие многочисленных факторов на формирование величины и качества урожая [1, 2, 3].
В черноземных почвах лесостепи Западной Сибири отмечен существенный недостаток запасов подвижных цинка и меди [4, 5, 6]. Это обусловливает положительное воздействие микроудобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур [7, 8, 9]. В последние годы микроудобрения применяют в основном в форме хелатов, представляющих собой органический комплекс микроэлементов с хелати-рующим агентом, который надежно удерживает их в растворимом состоянии до поступления в растение, а затем распадается на свободно усваиваемые соединения [10, 11, 12]. Хелаты более предпочтительны для сельскохозяйственных культур, чем другие формы микроэлементов, потому что они целиком поступают в лист при некорневой подкормке или в семена при предпосевной обработке, а не остаются на поверхности [12, 13, 14].
Цель исследований - установить оптимальное содержание и соотношение элементов питания в растениях, а также доз микроудобрений на основе растительной диагностики.
Работу проводили в 2017-2019 гг. на опытном поле ФГБНУ «Омский аграрный научный центр». Схема полевого эксперимента включала следующие варианты: без микроэлементов (контроль); Zn100; Zn200; Zn300; Си100; Си200; Си300 (дозы микроэлементов - в граммах действующего вещества в форме хелатов на 1 т семян). Объект исследований сорт яровой мягкой пшеницы Памяти Азиева. Расположение делянок систематическое, площадь делянок - 16 м2, по-вторность - четырехкратная. Почва -лугово-черноземная среднемощная среднегумусовая тяжелосуглинистая. Содержание в слое почвы 0...40 см нитратного азота (по Грандваль-
1. Урожайность яровой пшеницы при обработке семян хелатными микроудобрениями
Вариант Урожайность, т/га Прибавка, %
2017 г. 2018 г. 2019 г. | средняя
Контроль 2,45 1,73 2,41 2,20 -
2п100 2,53 1,75 2,57 2,28 3,6
^200 2,73 1,87 2,62 2,40 9,1
^300 2,54 1,81 2,69 2,35 6,8
Си100 2,51 1,75 2,50 2,25 2,3
Си200 2,62 1,86 2,54 2,34 6,4
Си300 2,62 1,90 2,52 2,35 6,8
нср05 0,11 0,08 0,10
Ляжу) составляло 15,5±1,9 мг/кг, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) в слое 0...20 см - соответственно 228±17 и 338±12 мг/кг, подвижных цинка и меди (в ацетатно-аммонийном буферном растворе с рН 4,8) - 0,54±0,08 и 0,11±0,03 мг/ кг Исследования проводили в трехпольном зернопаровом севообороте: пар - пшеница - пшеница. Опыт закладывали в посевах пшеницы после чистого пара. Основная обработка осенью - отвальная вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 20.22 см; допосевная - ранневесеннее боронование зубовыми боронами в два следа и культивация КПС-4 на глубину заделки семян; посев проводили 25.27 мая сеялкой ССФК-7, норма высева 5,5 млн всхожих семян на 1 га, после посева почву прикатывали кольчатыми катками ЗКК-6А. В фазе кущения яровой пшеницы проводили обработку гербицидами Примадонна - 0,5 л/га, Гранат - 0,015 л/га, Овсюген экспресс - 0,5 л/га. Учет урожая осуществляли в первой декаде сентября с использованием комбайна Неде-125.
Химические анализы выполняли на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ и в лаборатории семеноводства ФГБНУ «Омский аграрный научный центр» общепринятыми методами. Производственную проверку разработанных нормативов для расчета доз удобрений для подкормки яровой пшеницы проводили в 2020 г. в ООО «Сосновское» Омской области на лугово-чернозёмной почве.
Метеорологические условия в годы исследований складывались по-разному. В 2017 г. сумма эффек-
тивных температур в период с мая по сентябрь составила 2256 °С, сумма осадков за этот период - 170,7 мм, что на 72,3 мм ниже климатической нормы (243 мм). В 2018 г. сумма эффективных температур была ниже (2003 °С), а сумма осадков существенно превышала среднемного-летние значения и составляла 258,3 мм. Сочетание низких температур и большого количества осадков негативно повлияло на развитие яровой пшеницы, что в дальнейшем отразилось на формировании зерна и, как следствие, на урожайности. Вегетационный период 201 9 г. был благоприятным для роста и развития пшеницы, сумма эффективных температур составляла 2197 °С, сумма осадков - 239 мм, приближаясь к климатической норме.
При определении экономической эффективности применения удобрений оценивали прибавку урожая по текущим ценам. Все основные затраты, связанные с возделыванием яровой пшеницы, уборкой дополнительной продукции от применения минеральных удобрений,транспортировкой, погрузкой и разгрузкой рассчитывали по нормативам затрат, применяемым в ООО «Сосновское» Омской области в 2020 г.
Эксперименты выявили положительное воздействие микроудобрений при предпосевной обработке семян на урожайность яровой пшеницы (табл. 1). Ее варьирование по годам было обусловлено различиями в агрометеорологических условиях в годы поведения исследований: в 2017 и 2019 гг. сбор зерна яровой пшеницы был в 1,4 раза выше, чем
в 2018 г. (в контроле соответственно 2,45 и 1,73 т/га).
Применение хелатов цинка и меди в дозах от 100 до 300 г/т обеспечивало увеличение урожая в среднем на 0,08...0,20 т/га зерна (2,3.9,1 % к контролю). Наибольшую в опыте прибавку отмечали при использовании цинковых удобрений в дозе 200 г/т. При этом внесение Zn100 и Zn300 повышало урожайность на 0,08 и 0,15 т/га соответственно. Использование медных удобрений в дозах 200 и 300 г/т обеспечивало формирование практические одинаковых прибавок урожайности на уровне 0,14 и 0,15 т/га соответственно, а обработка в дозе 100 г/т не вела к ее достоверному изменению (0,05 т/га).
Для характеристики условий минерального питания растений необходима информация по их химическому составу. Фактическое содержание питательных веществ часто выступает наиболее точным критерием обеспеченности ими растений. Метод растительной диагностики основан на том, что химический состав определяет рост и продуктивность растений, даёт возможность выявить связь между содержанием элементов питания в растениях и урожаем. Для использования результатов химического анализа с целью диагностики минерального питания, необходимо знать, как меняется концентрация элементов в зависимости от фазы развития растений и дозы удобрения.
В наших исследованиях наибольшее содержание азота в растениях яровой пшеницы в контрольном варианте отмечено в фазе кущения -3,91 %, что на 0,44 % выше, чем в фазе выхода в трубку, и на 1,28 %, по сравнению с фазой колошения (табл. 2). Аналогичную закономерность наблюдали для фосфора и калия.
Обработка семян цинком способствовала увеличению содержания азота в растениях в фазе кущения. Достоверные изменения, по сравнению с контролем, были отмечены при его использовании в дозах 200 и 300 г/т, концентрация азота возросла на 0,54 и 0,76 % соответственно. Со-
2. Содержание макроэлементов в растениях яровой пшеницы при обработке семян хелатными микроудобрениями,
% на абсолютно сухую массу
Вариант Кущение Выход в трубку Колошение Уборка (солома) Уборка(зерно)
N 1 Р 1 К N Р К N Р К N Р К N Р К
Контроль 3,91 0,37 3,83 3,47 0,34 2,78 2,63 0,25 2,20 0,48 0,29 0,67 2,35 0,35 0,47
2п100 4,04 0,34 3,92 3,61 0,37 2,93 2,87 0,26 2,21 0,50 0,31 0,70 2,36 0,43 0,49
^200 4,45 0,42 3,73 4,08 0,37 2,89 2,91 0,31 2,23 0,52 0,30 0,72 2,61 0,40 0,55
^300 4,67 0,40 3,79 4,04 0,36 3,13 2,91 0,31 2,24 0,50 0,32 0,70 2,36 0,40 0,52
Си100 4,09 0,37 3,89 3,35 0,35 2,84 2,62 0,26 2,38 0,49 0,29 0,74 2,47 0,40 0,51
Си200 4,38 0,41 3,73 4,03 0,38 2,88 2,78 0,30 2,32 0,53 0,29 0,70 2,41 0,42 0,55
Си300 4,32 0,39 3,84 4,09 0,39 3,03 2,89 0,32 2,46 0,50 0,31 0,71 2,40 0,40 0,55
нср05 0,38 0,02 0,32 0,31 0,02 0,14 0,15 0,01 0,21 0,03 0,02 0,05 0,18 0,03 0,03
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
О) 2 О м
3. Содержание микроэлементов в растениях яровой пшеницы при обработке семян хелатными микроудобрениями,
мг/кг сухого вещества
Вариант Кущение Трубкование Колошение Уборка (солома) Уборка (зерно)
гп Си гп Си гп Си гп Си гп Си
Контроль 22,8 3,94 16,4 2,69 16,4 1,98 9,9 0,81 28,1 1,21
2п100 34,0 3,70 27,0 1,64 25,2 2,42 10,9 1,80 21,8 1,02
^200 44,5 4,33 28,9 3,49 25,1 2,13 10,3 1,85 28,5 2,49
^300 61,4 8,59 14,5 3,85 26,7 1,55 10,2 1,96 24,1 2,87
Си100 69,6 5,11 19,4 5,61 21,8 2,73 9,2 1,40 27,6 2,21
Си200 59,6 4,68 16,8 3,21 22,2 1,90 9,2 1,11 37,1 2,76
Си300 63,6 7,81 11,6 0,74 20,2 0,42 10,7 1,35 28,3 1,86
НСР05 3,8 0,55 2,2 1,81 2,1 0,22 0, 7 0,18 1,9 0,11
держание фосфора изменялось аналогично, но существенные различия наблюдали уже при использовании всех изучаемых доз цинка.
Применение хелата меди в дозах 200 и 300 г/т обеспечивало достоверное увеличение содержания азота в фазе кущения, по сравнению
его недостатке и избытке нарушаются процессы синтеза азотсодержащих соединений в растениях яровой пшеницы. Роль цинка в азотном обмене заключается не только в его участии в синтезе белка, но и в усилении поступления азота из почвы [13, 15, 16].
4. Зависимость урожайности зерна яровой пшеницы (у, т/га) от валового содержания микроэлементов в растениях (х, мг/кг сухого вещества)
Фаза развития Уравнение г
Цинк
Кущение У = -0,0002х2 + 0,025х + 1,75 0,82
Трубкование У = 0,0057х2 - 0,242х + 4,65 0,77
Колошение У = -0,0013х2 + 0,068х + 1,42 0,68
Медь
Кущение У = 0,0127х2 + 0,1824х + 1,70 0,77
Трубкование У = -0,0136х2 + 0,081х + 2,22 0,76
Колошение У = -0,0083х2 - 0,072х + 2,24 0,65
с контролем, на 0,47 и 0,41 % соответственно. При этом существенное повышение концентрации фосфора отмечали только при обработке семян 200 г/т хелата меди.
Использование обоих микроудобрений не оказало достоверного влияния на поступление калия в растения, а установленные разли-
Концентрация фосфора в зерне в целом, по сравнению с контролем, достоверно возрастала во всех вариантах. Причем между собой по величине этого показателя они практически не различались. Внесение хелатов не оказало существенного влияния на поступление калия в растения. Это объясняется
процессах: в зерне - 0,35...0,43 %, в соломе - 0,29...0,32 %. Содержание калия, в отличие от азота и фосфора, в соломе (0,67...0,74 %) было выше, чем в зерне (0,47...0,55 %).
Содержание цинка в растениях яровой пшеницы составляло 9,2...69,6 мг/кг сухого вещества (табл. 3). Наибольшим оно было в фазе кущения при обработке семян медью в дозе 100 г/т (в контроле 22,8 мг/кг), наименьшим - в соломе в фазе восковой спелости (9,2...10,9 мг/кг). При этом в зерне содержание цинка было значительно выше, чем в соломе - 21,8.37,1 мг/кг.
Содержание меди в растениях в опыте составляло 0,42...8,59 мг/кг. Максимальным в опыте оно было при обработке семян Zn300 в фазе кущения (при величине этого показателя в контроле 3,94 мг/ кг). При прохождении следующих фаз вегетации содержание этого элемента снижалось. В период уборки концентрация меди в зерне (1,02...2,87) была выше, чем в соломе (0,81...1,96 мг/кг).
с контролем, на 0,47 и 0,41 % соответственно. При этом существенное повышение концентрации фосфора отмечали только при обработке семян 200 г/т хелата меди.
Использование обоих микроудобрений не оказало достоверного влияния на поступление калия в растения, а установленные разли-
Концентрация фосфора в зерне в целом, по сравнению с контролем, достоверно возрастала во всех вариантах. Причем между собой по величине этого показателя они практически не различались. Внесение хелатов не оказало существенного влияния на поступление калия в растения. Это объясняется
мг/кг. Максимальным в опыте оно было при обработке семян Zn300 в фазе кущения (при величине этого показателя в контроле 3,94 мг/ кг). При прохождении следующих фаз вегетации содержание этого элемента снижалось. В период уборки концентрация меди в зерне (1,02...2,87) была выше, чем в соломе (0,81...1,96 мг/кг).
5. Оптимальное содержание минеральных элементов в растениях яровой пшеницы в течение вегетации (сухая масса)
Фаза развития N Р К гп | Си
% мг/кг
Кущение 4,4 ± 0,4 0,40 ± 0,05 3,7 ± 0,4 52 ± 8 4,5 ± 0,3
Трубкование 4,0 ± 0,3 0,38 ± 0,04 2,9 ± 0,3 25 ± 5 3,6 ± 0,4
Колошение 2,8 ± 0,4 0,30 ± 0,04 2,3 ± 0,3 23 ± 3 2,2 ± 0,3
Уборка (солома) 0,52 ± 0,05 0,30 ± 0,04 0,70 ± 0,05 12 ± 2 1,4 ± 0,5
Уборка (зерно) 2,63 ± 0,15 0,40 ± 0,05 0,55 ± 0,04 30 ± 2 3,2 ± 0,4
чия имели разнонаправленный характер, что, вероятно, объясняется высокой обеспеченностью калием лугово-черноземной почвы и, как следствие, растений.
Существенное увеличение содержания валового азота в зерне отмечали только при внесении цинка ¿^ в дозе 200 г/т, а при дальнейшем ее ° увеличении до 300 г/т количество ва-<о ловогоазотауменьшалось,посрав-^ нению с предыдущей дозой. Медные о» удобрения повышали содержание | азота в зерне только на уровне тенденции во всех вариантах. ® Характер установленного воз-5 действия цинка на азотный обмен, $ вероятно, объясняется тем,что при
высокой обеспеченностью калием лугово-черноземной почвы и, как следствие, растений.
Содержание азота в зерне яровой пшеницы превышало величину этого показателя в соломе более чем в 4,5 раза. Концентрация фосфора также была больше в зерне, что объясняется его участием в репродуктивных
Обработка семян медными удобрениями обеспечивалаувеличение содержания цинка в растениях яровой пшеницы в фазе кущения более чем в 1,5 раза (на 36,8...46,8 мг/кг), в другие фазы развития рост величины этого показателя был менее значительным. Относительное его повышение, по сравнению с контро-
6. Оптимальное соотношение элементов в растениях яровой пшеницы в течение вегетации (сухая масса)
Фаза развития Уравнение баланса
макроэлементы микроэлементы
Кущение N = 11,0Р = 1,2К гп = 11,5Си
Трубкование N = 10,5Р = 1,4К гп = 6,8Си
Колошение N = 9,3Р = 1,2К гп = 11,7Си
Уборка (солома) N = 1,7Р = 0,7К гп = 6,5Си
Уборка (зерно) N = 6,5Р = 4,7К гп = 20,2Си
лем, в фазе выхода в трубку составило 10,4 %, в фазе колошения - 3 %, в соломе при уборке - 7,4 %, в зерне - 10,3 %. То есть в течение вегетации наблюдалось синергетическое воздействие обработки медью на поступление цинка в растения (наибольшее в ранние фазы развития). Вероятно, это связано с тем, что при дефиците меди ее поступление в растения вызывает потребность в дополнительном усвоении цинка для синтеза веществ.
Анализ результатов исследований позволил определить достаточно тесные зависимости (г=0,65...0,82) между концентрацией элементов питания в растениях в изученном диапазоне в различные фазы и урожайностью яровой пшеницы (табл.
4).
Определить нарушения в питании по внешнему виду растений часто не возможно, но их анализ указывает на отклонения содержания минеральных элементов от оптимального. В связи с этим мы оценивали результаты химического анализа с учетом двух критериев: оптимальное содержание элемента в растении, выше которого трудно обнаружить ответную реакцию на его внесение с минеральными удобрениями, и оптимальное соотношение между элементами, при котором они наиболее физиологически активны. Оптимальные уровни содержания микроэлементов в растениях яровой пшеницы по фазам развития (табл.
5) были установлены с использованием уравнений зависимости урожайности зерна яровой пшеницы от валового содержания микроэлементов в растениях.
При оптимальном соотношении элементов питания в растительном организме создаются наилучшие условия для течения обменных реакций и образования органических веществ. На основании рассчитанных оптимальных уровней содержания элементов питания по фазам разви-тия(см.табл. 5) было установлено, что оптимальное соотношение для валовых Zn и Си в растениях яровой пшеницы в течение вегетации находится в интервале 1:6,8.11,7, между N и Р - 1:9,3.11, между N и К - 1:1,2.1,4 (табл. 6).
Оптимальное соотношение зависит от фазы развития и элемента. Оценка уравновешенности питания проводится путем сопоставления фактически сложившегося баланса в растениях с оптимальным. Величина несоответствия используется при расчете доз удобрений и определении очередности внесения того или иного элемента [1]. При этом используют коэффициент потребности (Кп), который показывает на сколько отклоняется фактическое содержание или соотношение элемента в растении от оптимального:
N : Р, N : К, Zn : Си и т д . (оптим)
Кп
N : Р^ : К^п : Си и тд . (факт)
(1)
При Кп > 1 растения нуждаются в элементе и тем сильнее, чем больше коэффициент. При Кп < 1 - потребность в элементе отсутствует. Наибольшая величина Кп указывает на элемент, который находится в первом минимуме. С учетом коэффициента потребности предложена формула расчёта доз удобрений в подкормку:
Д = Кп х Н, (2)
где Н - минимальная норма потребления элементов растением в определенной фазе развития, выявленная ранее для высоких урожаев.
7. Минимальная норма потребления элементов питания растениями яровой пшеницы в ранние фазы развития, г/га
Фаза развития I 7П Си
Кущение 9 2
Трубкование 20 4
Минимальную норму потребления (Н) микроэлементов для яровой пшеницы в различные фазы развития (табл. 7) можно рассчитать по формуле:
Н = Бсв х Сэ, (3)
где Бсв - биомасса сухого вещества растений в конкретную фазу развития, кг/га;
Сэ - содержание элемента в растении в эту фазу развития, мг/кг сухого вещества.
Уровень и соотношений элементов питания в растении появляется возможность оптимизации минерального питания яровой пшеницы в условиях производства с учетом
нормы потребления элементов в конкретный период развития (Н). Подставив соответствующие значения в формулы (1) и (2), можно определить дозу, необходимую для доведения концентрации того или иного элемента до оптимального уровня, и внести её путем опрыскивания посевов раствором хелата. При этом нужно учитывать, что применение микроудобрений результативно при достаточной обеспеченности макроэлементами, то есть сначала необходимо оптимизировать их содержание.
Рассмотрим возможности использования предлагаемого метода расчета дозы удобрения для проведения подкормки. Например, в результате анализа растений яровой пшеницы в производственных условиях было установлено, что содержание Zn в фазе кущения составляет 28 мг/кг, Си - 4,9 мг/кг. Результаты расчета коэффициента потребности Кп по формуле (1) с учетом того, что оптимальное содержание Zn в фазе кущения равно 52 мг/кг, Си - 4,5 мг/ кг (см. табл. 5) указывают на недостаточную обеспеченность растений цинком (Кп >1):
Кп2п = 2п:Си(оптим)= 52:4,5 = гп:Си ( факт) 28:4,9
КпСи = Си:2П (ШтИМ> = М!^ = 0,50. Си:гп (факт) 4,9:28
После этого определяем дозу цинка для некорневой подкормки по формуле (2):
Д^ = Кп2п ■ Н = 2,02 ■ 9 г/га = = 18,18 г/га.
Использование посредством некорневой подкормки цинка в форме хелата в дозе 18 г/га обеспечило формирование урожайности зерна яровой пшеницы на уровне 2,25 т/га (без обработки - 2,09 т/га).
Еще один пример. В фазе труб-кования содержание Zn в растениях яровой пшеницы составляло 33 мг/ кг, Си - 2,0 мг/кг. Расчет коэффициента потребности Кп с учетом того, что оптимальное содержание Zn в фазе трубкования равно 25 мг/кг, Си - 3,6 мг/кг, указывает на дефицит меди:
8. Экономическая эффективность обработки семян хелатными микроудобрениями
Вариант
Показатель 7П Си
100 200 300 100 200 I 300
Прибавка урожая, т/га 0,08 0,20 0,15 0,05 0,14 0,15
Затраты, связанные с применением удобрений, руб./га 587,2 786,6 892,3 545,5 702,9 816,4
Цена реализации, руб./т 11000 11000 11000 11000 11000 11000
Стоимость дополнительной продукции, руб./га 880 2200 1650 550 1540 1650
Условный чистый доход, руб./га 292,8 1413,4 757,7 4,5 837,1 833,6
Рентабельность, % 49,9 179,7 84,9 0,8 119,1 102,1
(О Ф
Ш, ь
Ф д
Ф
ь
Ф
О) 2 О ГО
Zn : Си (оптим) 25 ■ 3 6 КпZn =-Ц-^ ^ ' = 0,42;
Zn■Cu (факт) 33:2,0
„ „ Си : Zn(оптим) 3,6:25 КпСи =-^-2. = ^-= 2,4.
Си : Zn (факт) 2,0:33
Определяем дозу меди для некорневой подкормки:
Дои = КпСи ■ Н = 2,40■ 4 г/га =
= 9,6 г/га.
Некорневая подкормка растений медью в форме хелата в дозе 10 г/га позволила вырастить 2,18 т/га зерна яровой пшеницы (без удобрений -2,04 т/га).
Расчет экономической эффективности применения микроудобрений при возделывании яровой пшеницы показал, что чистый доход от их использования составляет от 4,5 до 1413,4 руб./га, при уровне рентабельности от 0,8 до 179,7 % (табл. 8). Наиболее эффективным в опыте было использование хелатных форм цинка и меди для предпосевной обработки семян в дозах по 200 г/т семян.
Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о том, что недостаток и избыток цинка приводят к нарушению обмена азота в растениях яровой пшеницы. Концентрация фосфора при внесении всех изучаемых доз хелатов цинка и меди в целом возрастала примерно на одинаковую величину, а существенного влияния на поступление калия в растения этот прием в условиях высокой обеспеченности лугово-черноземной почвы калием не оказывал.
Наибольшее в опыте содержание цинка и меди в растениях отмечали на ранних стадиях развития яровой пшеницы. Последующее его уменьшение обусловлено ростовым разбавлением. У цинка это выражено в меньшей степени. Установленное оптимальное содержание и соотношение между N Р, К, Zn и Си целесообразно учитывать при использовании удобрений на практике.
Микроудобрения оказывали положительное влияние на урожайность зерна яровой пшеницы. Наиболее эффективной дозой хелатов цинка и меди при предпосевной обработке семян оказалась 200 г/т семян. В этих вариантах отмечено увеличение урожайности зерна в среднем за ¿^ годы исследований на 0,14...0,20 т/ ° га и получение условно чистого до-<о хода 837...1413 руб./га при уровне ^ рентабельности 119...180 %. 0)
| Литература.
о
® 1. Болдырев Н. К. Использование нор-5 мативных показателей в методе листовой Ю диагностики для расчета норм удобрений
на запланированный урожай пшеницы // Агрохимия. 1982. № 2. С. 105-113.
2. Efficiency of biologization of agriculture in Western Siberia (on the example of the Omsk region) / N. A. Voronkova, I. A. Bobrenko, N. M. Nevenchannaya, et al. // III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, environmental engineering and biotechnologies. Krasnoyarsk science and technology city hall of the Russian Union of scientific and engineering associations. Krasnoyarsk, 2020. URL: https:// iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/548/2/022071.
3. Сычев В. Г., Шафран С. А., Духанина Т. М. Диагностика минерального питания полевых культур и определение потребности в удобрениях. М.: ВНИИА, 2017. 220 с.
4. Azarenko Yu. A. Assessing the fund of strongly bound and mobile forms of zinc in the soils of agrocenoses in the forest-steppe and steppe zones of the Omsk Irtysh Land // Annals of Biology. 2019. No. 35 (1). P. 67-72.
5. Азаренко Ю. А. Закономерности содержания, распределения, взаимосвязей микроэлементов в системе почва-растение в условиях юга Западной Сибири: монография. Омск: Вариант-Омск, 2013. 232 с.
6. Красницкий В. М., Шмидт А.Г., Цырк
A.А. Содержание цинка в почвах Омской области // Плодородие. 2014. № 4 (79). С. 36-37.
7. Improving Competitiveness of the Wheat Production within the Siberian Region (in Terms of the Omsk region) / I. A. Bobrenko, O. V. Shumakova, N. V. Goman, et al. // Journal of advanced research in law and economics. 2017. Vol. VIII. No. 2 (24). P. 426-436.
8. Efficiency of foliar feeding with zinc and copper chelates of spring soft wheat in the conditions of the southern forest-steppe of the Omsk Irtysh region / I. A. Bobrenko, V. V. Popova, N. V. Goman, et al. // Advances in social science, education and humanities research. The fifth technological order: prospects for the development and modernization of the Russian agro-industrial sector. 2019. Vol. 393. P. 232-235.
9. Гоман Н. В., Бобренко И. А., Попова В.
B. Влияние предпосевной обработки семян хелатами микроэлементов на урожайность зерна яровой пшеницы // Агрохимический вестник. 2020. № 6. С. 38-42.
10. Аристархов А. Н., Бушуев Н. Н., Сафонова К. Г. Приоритеты применения различных видов, способов и доз микроудобрений под озимые и яровые сорта пшеницы в основных природно-сельскохозяйственных зонах России // Агрохимия. 2012. № 9. С. 26-40.
11. Гайсин И. А., Муртазин М. Г. Хелат-ные микроудобрения препараты (ЖУСС) на посевах яровой пшеницы // Агрохимический вестник. 2006. № 5. С. 16-17.
12. Эффективность некорневой подкормки хелатами микроэлементов при возделывании яровой пшеницы на лугово-черноземной почве / Н. В. Гоман, И. А. Бобренко, В. В. Попова и др. // Земледелие. 2020. № 5. С. 31-34.
13. Сычев В. Г., Аристархов А. Н., Харитонова А. Ф. Интенсификация продукционного процесса растений микроэлементами. Приемы управления. М.: ВНИИА, 2009. 520 с.
14. Амиров М. Ф., Толокнов Д. И. Влияние уровня минерального питания и микроэлементов на формирование урожая яровой пшеницы// Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 18-20.
15. Жуйков Д. В. Сера и микроэлементы в агроценозах (обзор) // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 11. С. 32-42.
16. Селюкова С. В. Тяжелые металлы в агроценозах // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 8. С. 85-93.
Nutritional management of spring wheat based on plant diagnostics
N. V. Goman1, I. A. Bobrenko1, V. V. Popova1, A.A. Gaidar2
1Stolypin Omsk State Agrarian University, Institutskaya pl., 1, Omsk, 644008, Russian Federation 2Omsk Agrarian Center, 644012, Russian Federation, Omsk, Koroleva Avenue, 26
Abstract. The studies determined the optimal content and ratio of nutrients in plants, as well as the doses of micronutrient fertilizers during seed treatment based on plant diagnostics. The work was carried out in 2017-2019 in the Omsk region. The soil was meadow-chernozemic medium-thick medium-humus heavy loamy. The content of nitrate nitrogen before sowing was (15.5 ± 1.9) mg/kg, of mobile phosphorus and potassium - (228 ± 17) mg/kg and (338 ± 12) mg/kg, respectively, of mobile zinc and copper - (0.54 ± 0.08) mg/kg and (0.11 ± 0.03) mg/kg. Experiments revealed a positive effect of pre-sowing seed treatment with zinc and copper chelates on the grain yield of spring wheat. The average increase over the years of the research ranged from 0.08 to 0.20 t/ha (2.3-9.1% relative to the control). The greatest increase in the yield of 0.20 t/ha to the control (2.20 t/ha) was provided by the use of zinc fertilizers at a dose of200 g/t. Seed treatment with copper chelate at doses of 200 and 300 g/t made it possible to form practically the same increments at the level of 0.14 and 0.15 t/ha, respectively. The optimal nitrogen content in spring wheat plants in the tillering phase was (4.4 ± 0.4)%, phosphorus - (0.40 ± 0.05)%, potassium - (3.7± 0.4)%, zinc - (52 ± 8) mg/kg, copper - (4.5 ± 0.3) mg/kg. The optimal ratio of gross Zn and Cu (Zn : Cu) was 6.8-11.7, N and P (N: P) - 9.3-11.0, N and K(N: K) - 1.2-1.4.
Keywords: spring wheat (Triticum aes-tivum); macro-and micronutrient fertilizers; productivity; plant diagnostics.
Author Details: N. V. Goman, Cand. Sc. (Agr.), ass. prof. (e-mail: nv.goman@ omgau.org); I. A. Bobrenko, D. Sc. (Agr.), head of department; V. V. Popova, senior lecturer, A. A. Gaidar, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory.
For citation: Goman NV, Bobrenko IA, Popova VV, et al. [Nutritional management of spring wheat based on plant diagnostics]. Zemledelie. 2021; (6): 36-40. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2021-6-36-40.
