CC BY
100
УДК 633.15:631.8
ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СРЕДНЕСПЕЛОГО ГИБРИДА КУКУРУЗЫ
ЗЕРНОГРАДСКИЙ 354 МВ
© 2014 г. Г.В. Метлина, С.А. Васильченко
Представлены данные по влиянию обработки семян и растений биопрепаратом и стимулятором роста на продуктивность и агроэнергетическую эффективность гибрида кукурузы Зерноградский 354 МВ.
Отмечено, что лучшие условия для роста и развития кукурузы в вариантах совместной обработки семян и растений (ОС+ОР), что подтверждается данными по выживаемости растений к уборке.
Ключевые слова: кукуруза, урожайность, гибрид, биопрепараты, предпосевная обработка семян, обработка растений по вегетации.
The article presents information about the impact of seeds and plants treatment with seed preparation on the productivity and agroenergy effectiveness of maize hybrid Zernogradskiy 354 MV.
It is noted, that the best condition for maize growth is combined treatment of seeds and plants (ST+PT), which is confirmed by plants surviving rate.
Key words: maize, productivity, hybrid, seed preparation, presowing seed treatment, plant treatment in the vegetative period.
В современных условиях функционирования отечественного земледелия при резком сокращении внесения минеральных и органических удобрений возрастает интерес к использованию в агротехнологиях дополнительных источников минерального питания растений. Это может быть достигнуто в результате применения биопрепаратов, изготовленных на основе активных штаммов микроорганизмов, обеспечивающих за счёт фиксации азотом сельскохозяйственные растения, осуществляющие контроль развития патогенов, продуцирующих физиологически активные вещества. В результате улучшения жизни растений происходит увеличение урожайности сельскохозяйственных культур [12].
В южной зоне Ростовской области кукуруза является одной из наиболее важных кормовых культур. Обилие света и тепла, плодородные чернозёмы являются природными гарантами получения высоких урожаев этой культуры [7].
Созданные в ВНИИЗК им. И.Г. Кали-ненко гибриды кукурузы в засушливых
условиях способны формировать высокую урожайность зерна [5].
Обладая способностью давать высокие урожаи, кукуруза потребляет большое количество питательных веществ, в связи с чем требуются определённые дозы и соотношения вносимых удобрений. В степных районах Северного Кавказа с неустойчивым увлажнением эффективность удобрений снижается [11]. Дополнительные источники питания в виде биопрепаратов, изготовленных на основе активных штаммов микроорганизмов, способны улучшить условия питания растений и увеличить урожайность кукурузы.
В последние годы для нужд сельского хозяйства разработан целый ряд различных биопрепаратов для обработки семян перед посевом и по вегетирующим растениям. В основном они содержат живые культуры специально отобранных микроорганизмов либо растительные экстракты. Одним из эффективных биопрепаратов, созданных во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии, является Экстрасол, получивший широкое распространение за
комплекс полезных свойств [9]. Высокая отзывчивость на применение биопрепарата отмечалась в полевых испытаниях, проведенных на ряде сельскохозяйственных культур [6, 10].
Целью исследований являлось изучение влияния биопрепаратов Эпин Экстра и Экстрасол для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений на урожайность зерна нового отечественного среднеспелого гибрида кукурузы селекции ВНИИЗК им. ИГ. Калиненко и ВНИИ кукурузы Зерноградский 354 МВ.
Материалы и методы. Исследования проводились в 2011-2013 годах во Всероссийском НИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко, расположенном в южной зоне Ростовской области, характеризующейся неустойчивым увлажнением.
Зона проведения опытов характеризуется полузасушливым климатом с умеренно жарким летом и умеренно холодной зимой. ГТК - 0,80-0,85, годовое количество осадков - 450-500 мм. Среднемного-летняя сумма температур воздуха выше 10 0С составляет 3304 0С, среднегодовая температура воздуха - 9,6 0С. Максимальная среднесуточная температура воздуха -31,2 0С отмечалась в июле 2011 года. Сумма осадков за вегетационный период в годы исследований составила от 233 до 254 мм, что было ниже среднемноголетней нормы (324 мм). С апреля по октябрь отмечалось 60-65 суховейных дней.
Почвы опытного участка - чернозём обыкновенный, карбонатный, тяжелосуглинистый. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: pH - 7,1; гумус -3,5%; P2O5 - 20-25; ВД - 300-350 мг/кг почвы [1]. Площадь учётной делянки -50 м2, повторность - четырёхкратная, предшественник - озимая пшеница.
Агротехника в опыте была общепринятая для южной зоны Ростовской области [2]. Посев проводился широкорядным способом сеялкой СПБ-8М в оптимальные агротехнические сроки.
В опыте были изучены следующие биопрепараты:
«Эпин Экстра» - природный растительный гормон, выделенный из пыльцы Brassica napus L. 0,025 г/л для обработки семян (10 мл/т) и опрыскивания растений (50 мл/га).
«Экстрасол» - препарат нового поколения микробиологического действия. В основе «Экстрасол» - штамм ризосфер-ных бактерий Bacillus subtilis Ч 13. Доза «Экстрасола» - 1 л/т семян и 2 л/га при обработке растений по вегетации.
Обработка семян вышеуказанными препаратами проводилась в день посева, а растений - по вегетации в фазе 5-6 листьев вручную с помощью ранцевого опрыскивателя 0П-207.
При определении фактической экономической и энергетической эффективности по изучаемым культурам вычисляли прибавку урожая, полученную от использования препаратов по текущим ценам
[4, 8].
Математическая обработка полученных результатов проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программ Excel 2003 и Statistica 6.0 на персональном компьютере [3].
Результаты исследований. В ходе исследований было установлено, что обработка семян кукурузы изучаемыми биопрепаратами положительно влияла на полевую всхожесть. Так, полевая всхожесть семян в контрольном варианте составила 73,2%, а обработка семян биопрепаратами увеличила этот показатель до 76,8-77,6% (таблица 1).
Таблица 1 - Влияние биопрепаратов на густоту стояния и выживаемость растений кукурузы
Вариант опыта Полевая всхожесть, % Густота стояния растений, тыс. шт./га В ыживаемость к уборке, %
всходы перед уборкой
Контроль 73,2 43,9 39,9 90,9
Эпин Экстра (ОС) 76,8 46,1 42,7 92,7
Эпин Экстра (ОС+ОР) 76,9 46,1 43,2 93,6
Экстрасол (ОС) 77,6 46,6 43,7 93,8
Экстрасол (ОС+ОР) 77,8 46,7 44,1 94,4
Примечание: ОС - обработка семян; ОР - обработка растений
Лучшие условия для роста и развития кукурузы отмечались в вариантах совместной обработки семян и растений (ОС+ОР), что подтверждается данными по выживаемости растений к уборке. На контроле выживаемость растений составила 90,9%, в вариантах с применением биопрепаратов -92,7-94,4%.
Под влиянием биопрепаратов изменялись элементы структуры урожая (таблица 2). На исследуемых вариантах увеличилось число растений к уборке до 42,7-
Уровень урожайности кукурузы является следствием изменения элементов её структуры (таблица 3).
В среднем за годы исследований урожайность зерна на контроле составила 2,71 т/га. Обработка семян изучаемыми биопрепаратами перед посевом способствовала повышению урожайности на 0,46-0,74 т/га. Наибольшее увеличение
44,1 тыс. шт./га против 39,9 тыс. шт./га на контроле. Количество початков на растении изменялось с 0,78 на контроле до 0,800,86 шт. Увеличились и другие показатели: масса початка с 120,3 г до 129,7-135,7 г; масса зерна с 1 початка с 94,6 до 99,1108,1 г, масса 1000 зёрен с 198,0 до 212,6225,5 г. Необходимо отметить, что большинство элементов структуры урожая имело наивысшие показатели в варианте с 2-кратным применением биопрепарата «Экстрасол» (ОС+ОР).
урожайности зерна кукурузы было получено при двукратной обработке биопрепаратами, где прирост урожайности составил при применении «Эпин Экстра» - 0,76 т/га и «Экстрасол» - 0,88 т/га. Лучшее действие на урожайность гибрида кукурузы Зерно-градский 354МВ за годы исследований оказал биопрепарат «Экстрасол».
Таблица 2 - Влияние биопрепаратов на элементы структуры урожая зерна кукурузы
Вариант опыта Число растений перед уборкой, тыс. шт./га Количество початков на 1 растение, шт. Масса, г
початка зерна с початка 1000 зёрен
Контроль 39,9 0,78 120,3 94,6 198,0
Эпин Экстра (ОС) 42,7 0,80 129,7 99,1 212,6
Эпин Экстра (ОС+ОР) 43,2 0,82 131,8 101,5 214,4
Экстрасол (ОС) 43,7 0,84 130,8 103,3 218,2
Экстрасол (ОС+ОР) 44,1 0,86 135,7 108,1 225,5
Таблица 3 - Влияние биопрепаратов на урожайность кукурузы
Вариант опыта Урожайность зерна, т/га Прибавка к контролю
т/га %
Контроль 2,71 -
Эпин Экстра (ОС) 3,17 0,46 17,0
Эпин Экстра (ОС + ОР) 3,47 0,76 28,0
Экстрасол (ОС) 3,45 0,74 27,3
Экстрасол (ОС + ОР) 3,59 0,88 32,5
НСР05 0,19
Экономический анализ эффективности биопрепаратов по способам его применения показал, что наиболее оптимальным вариантом является совместная обработка «Эпин Экстра» и «Экстрасол» для обработки семян и по вегетации растений, обеспечивающая получение условно-чистого дохода на уровне 3215-3829 руб./га и окупаемость затрат 2,10-2,86 руб./руб. соответственно (таблица 4).
Энергетический расчёт эффективности использования биопрепаратов при обработке семян и растений позволил дать
более полную оценку полученной прибавки. В пересчёте на энергетические показатели в лучших вариантах опыта получено энергии с прибавкой урожая 11,5013,32 ГДж/га.
Наименьшая энергоёмкость прибавки урожая получена при использовании препарата «Экстрасол» с обработкой семян и вегетирующих растений, которая составила - 6,20 ГДж/т. Остальные варианты по этому показателю имели более высокие значения - 7,17-11,59 ГДж/т.
Таблица 4 - Экономическая и биоэнергетическая эффективность применения биопрепаратов
Вариант опыта Прибавка урожая зерна, т/га Условно чистый доход, руб/га Окупаемость 1 руб. затрат, руб./руб. Получено энергии с прибавкой урожая, ГДж/га Чистый энергетический доход от прибавки урожая, ГДж/га Энергоёмкость прибавки урожая, ГДж/т КЭЭ
Эпин Экстра (ОС) 0,46 1982 1,32 6,96 1,63 11,59 1,3
Эпин Экстра (ОС + ОР) 0,76 3215 2,10 11,50 6,05 7,17 2,1
Экстрасол (ОС) 0,74 3372 1,74 11,20 5,86 7,22 2,1
Экстрасол (ОС + ОР) 0,88 3829 2,86 13,32 10,89 6,20 2,8
Коэффициент энергетической эффективности, выражающий отношение энергии, содержащейся в прибавке урожая к энергетическим затратам, вложенным в производство этой прибавки, составил по вариантам от 1,3 в варианте обработки семян Эпин Экстра до 2,8 в варианте обработки семян и растений «Экстрасол».
В целом необходимо отметить, что использование биопрепаратов позволяет
получить максимальное энергосодержание продукции с каждого гектара земли при наименьших совокупных энергетических затратах на единицу продукции.
Выводы
Обработка семян и вегетирующих растений биопрепаратами способствовала увеличению полевой всхожести и выживаемости растений кукурузы гибрида Зерно-градский 354 МВ в сравнении с контролем.
Показатели продуктивности растений: масса одного початка, масса зерна с одного початка, масса 1000 зёрен были выше в вариантах совместной обработки (ОС+ОР). Максимальными эти показатели были получены в варианте обработки семян и растений «Экстрасол».
Двукратное использование «Эпин Экстра» и «Экстрасол» выразилось прибавкой урожайности к контролю 0,76 и 0,88 т/га соответственно.
Использование биопрепаратов «Эпин Экстра», «Экстрасол» для обработки семян и растений на посевах кукурузы обеспечило получение условно-чистого дохода в размере 3215 и 3829 руб./га с окупаемостью затрат 2,10 и 2,86 руб./руб. соответственно.
Наибольший показатель энергосодержания прибавки урожайности получен в вариантах двойной обработки семян и растений «Эпин Экстра» и «Экстрасол» -11,50 и 13,32 ГДж/га, при энергоёмкости продукции 7,17 и 6,20 ГДж/т и коэффициенте энергетической эффективности 2,1 и 2,8 соответственно.
Литература
1. Бельтюков, Л.П. Сорт, технология, урожай/ Л.П. Бельтюков. - Ростов-на-Дону: ООО «Терра Принт», 2007. - 160 с.
2. Зональные системы земледелия Ростовской области на ландшафтной основе / ВН. Василенко, В.Е. Зинченко, В.П. Ермоленко и др. - Рассвет, 2007. - 244 с.
3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами стат. обраб. результатов исслед.) / Б.А. Доспехов. - 5-е изд., доп. и перераб. - Москва: Агропромиздат. 1985. -351 с.
4. Кива, А.А. Биоэнергетическая оценка и снижение энергоёмкости и технологических процессов в животноводстве / А.А. Кива, В.М. Рабштына, В.И. Сотников. - Москва: Агропромиздат, 1990. - 175 с.
5. Кривошеев, Г.Я. Признаки для отбора исходного материала, адаптированного к условиям недостаточного и неустойчивого увлажнения / Г.Я. Кривошеев, А.С. Игнатьев // Зерновое хозяйство России.- 2013. - № 4(28). - С. 29-33.
6. Костылев, П.И. Влияние ризосфер-ных бактерий на урожайность различных образцов и сортов риса / П.И. Костылев, Л.М. Костылева, А.В. Купров // Зерновое хозяйство России. - № 1(13). - 2011. -С. 12-16.
7. Метлина, Г.В. Влияние биопрепаратов на продуктивность среднеспелого гибрида кукурузы Зерноградский 354 МВ / Г.В. Метлина, А.В. Гуреева, С.А. Василь-ченко // Зерновое хозяйство России. -№ 5(17). - 2011. - С. 56-59.
8. Минеев, В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. - Москва: Колос, 1993. - С. 397-407.
9. Петров, В.Б. Микробиологические препараты в биологизации земледелия России / В.Б. Петров, В.К. Чеботарь, А.Е. Казаков. - Санкт-Петербург: ВНИИСХМ, 2004. - 8 с.
10. Старикова, Д.В. Влияние химических стимуляторов и биологических препаратов на продуктивность озимой пшеницы / Д.В. Старикова, П.И. Костылев // Зерновое хозяйство России. - № 1(31). - 2014. - С. 54-59.
11. Кукуруза (агротехнические основы возделывания на чернозёмах Западного Предкавказья) / Т.Р. Толорая, Н.Ф. Лаврен-чук, М.Ф Чумак, В.П. Малаканова. - Краснодар, 2003. - 310 с.
12. Чеботарь, В.К. Эффективность применения биопрепарата Экстрасол / В.К. Чеботарь, А.А. Завалин, Е.И. Куп-рушкина. - Москва: Издательство ВНИИА, 2007. - 216 с.
13. Baker, K.F. Biological Control of Plant Pathology/ K.F. Baker, J.R. Cook // Plent and Soil. - 1999. - Vol. 174. - P. 35-41.
14. Darbyshire, J.F. Bacteria and protozoa in the rhizosphere / J.F. Darbyshire, MP. Graves // Pestic. Sci. - 1973. - Vol. 4. -P. 349-360.
15. Ridge, E.H. Microbial inoculation of wheat / E.H. Ridge, A.D. Rovira // Trans. 9th Int. Cong. Soil Sci. - 1968. - Vol. 33. - P. 262.
16. Pusey, P.L. Effect of bacterial antagonists fungal rots of fruit / P.L. Pusey, C.L. Wilson // Phytopathology. - 1983. -V. 83. - P. 823.
Сведения об авторах Метлина Галина Владимировна - кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией технологии возделывания пропашных культур, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко» (Зерноград). Тел.: 8-928-182-22-80, e-mail: vniizk30@mail.ru.
Васильченко Сергей Александрович - кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. лаборатории технологии возделывания пропашных культур, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко». (Зерноград). Тел.: 8-928-144-75-61, e-mail: vniizk30@mail.ru.
Information about the authors Metlina Galina Vladimirovna - Candidate of Agricultural Sciences, Head of row crops cultivating laboratory, All-Russian Scientific Research Institute of Grain by Kalinenko (Zerno-grad). Phone: 8-928-182-22-80, e-mail: vniizk30@mail.ru.
Vasilchenko Sergey Alexsandrovich - Candidate of Agricultural Sciences, Senior researcher of row crops cultivating laboratory, All-Russian Scientific Research Institute of Grain by Kalinenko (Zernograd). Phone: 8-928-144-75-61, e-mail: vniizk30@mail.ru.
