CC BY
23
УДК 631.81:633
ВЛИЯНИЕ НАНОСТРУКТУРНОЙ ВОДНО-ФОСФОРИТНОЙ И ВОДНО-ФОСФОРИТНОЙ СУСПЕНЗИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ГРЕЧИХИ
И.М. Суханова, к.б.н., Н.Ш. Хисамутдинов, к.с.-х.н., Р.Р. Газизов, к.с.-х.н., Л.М.-Х. Биккинина, к.с.-х.н.
Татарский НИИ агрохимии и почвоведения, e-mail: [email protected]
Проанализированы результаты исследований по изучению влияния различных доз и способов применения наноструктурной водно-фосфоритной суспензии (НВФС) и водно-фосфоритной суспензии (ВФС) на урожайность гречихи в условиях вегетационного опыта. Установлена рациональность и перспективность комплексного использования НВФС для предпосевной обработки семян и некорневой обработки растений в качестве удобрения и стимулятора роста сельскохозяйственных культур. Диффузная пропитка посевного материала суспензией фосфоритной муки и ее суспензией в наноструктурном виде в дозе 1,25 кг/т способствовали насыщению клеток гречихи фосфором, что стимулировало развитие растений на начальном этапе развития. Подкормка растений 0,4% раствором вышеуказанных суспензий в фазе начала бутонизации, благодаря пополнению и усвоению элементов питания через листья и стебли, создала благоприятные условия для развития растений гречихи на протяжении всего вегетационного периода. Увеличение урожая зерна по отдельным вариантам и с комплексным применением НВФС по минеральному фону составило 13,8-27,6%, с применением ВФС - 3,6-7,1%.
Ключевые слова: наноструктурная водно-фосфоритная суспензия, предпосевная обработка семян, некорневая обработка растений, урожайность.
INFLUENCE OF NANOSTRUCTURED WATER-PHOSPHATE AND WATER-PHOSPHATE SUSPENSIONS OF PHOSPHATE ON BUCKWHEAT YIELD
PhD. I.M. Sukhanova, PhD. N.Sh. Khisamutdinov, PhD. R.R. Gazizov, PhD. LM-Kh. Bikkinina
Tatar Scientific-Research Institute of Agrochemistry and Soil Science, e-mail: [email protected]
We analyzed the results of studies on the effect of different doses and methods of application of nanostructured water phosphate suspension (NWFS) and water-phosphorite suspension (WFS) on the yield of buckwheat in the conditions ofpot experiment. Installed the rationality and viability of the integrated use NWFS for presowing treatment of seeds and foliar treatment ofplants as fertilizer and growth stimulant on agricultural crops. Diffuse imbibition of the seed slurry ofphosphate rock and its suspension in nanostructured form in a dose of 1.25 kg/t contributed to the saturation of the cells of buckwheat phosphorus, which stimulated the development of plants at the initial stage of development. Fertilizing plants with 0.4% solution of the above suspensions in the budding stage, replenishment and assimilation of food elements through the leaves and stems, created favorable conditions for the development of buckwheat plants throughout the growing period. The increase in grain yield for the different cases and complex use of mineral NWFS in the background was 13.8 to 27.6%, with the use of WFS is 3.6-7.1%.
Keywords: nanostructured aqueous phosphate slurry, pre-sowing seed treatment, foliar treatment of plants, yield.
Важнейшим условием повышения продуктивности земледелия и плодородия почв служит создание оптимального режима питания сельскохозяйственных культур за счет мобилизации почвенных ресурсов и применения удобрений [1]. Для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорга-
низмов и корневой системы растений. Особенно напряженная обстановка складывается с производством и использованием фосфорных удобрений. Несмотря на природные запасы, на сегодняшний день около 500 тыс. га пахотных земель Республики Татарстан имеют низкую и 1,5 млн. га - среднюю обеспеченность подвижным фосфором, что составляет около 50% общей площади сельскохозяйственных угодий, на которых невозможно получить высокие урожаи без внесения фосфорных удобрений [2].
В последние годы в сельскохозяйственном производстве широко используют природные нерудные минералы (агроминералы) и их активированные аналоги для улучшения агрохимических, агрофизических и биологических свойств почвы, а в растениеводстве в качестве удобрений и стимуляторов роста. Фосфориты местных (непромышленных) месторождений, фосфорсодержащие породы, наряду с макроэлементами, содержат полезные микроэлементы и представляют собой натуральные, содержащие питательные вещества в соотношениях, благоприятных для растений [1]. Учитывая специфические полезные свойства агроминералов месторождений РТ и накопленный опыт их применения, перспективное направление представляет получение на основе этих минералов нанострук-турных материалов и разработка технологий их применения в сельскохозяйственном производстве.
Цель исследований - изучение влияния различных доз и способов применения наноструктур-ной водно-фосфоритной суспензии (НВФС) и водно-фосфоритной суспензии (ВФС) на урожайность гречихи.
Объекты и методы исследования. Исследования проводились в 2013-2014 гг. в условиях вегетационного опыта на серой лесной среднесуглини-стой почве при выращивании гречихи сорта Сау-лык. Исходные показатели почвы: содержание органического вещества - 2,9%, Р2О5 - 138 мг/кг и К2О - 118 мг/кг по Кирсанову, гидролитическая кислотность - 1,1 мг-экв/100 г почвы, рНКс1 - 5,8, сумма поглощенных оснований - 22,4 мг-экв/100 г почвы.
Схема опыта включала: контроль - без удобрений; ^Р^да - фон; фон + предпосевная обработка семян ВФС в дозе 1,25 кг/т; фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т; фон + некорневая обработка растений ВФС (0,4%); фон + некорневая обработка растений НВФС (0,4%); фон + предпосевная обработка семян ВФС в дозе 1,25 кг/т + некорневая обработка растений ВФС (0,4%); фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т + некорневая обработка растений НВФС (0,4%). Повторность трехкратная.
В качестве минеральных удобрений (фон) использовали сложное удобрение - азофоску. Предпосевную обработку семян гречихи проводили водно-фосфоритной суспензией (ВФС) и нано-структурной водно-фосфоритной суспензией (НВФС) из расчета 1,25 кг/т семян. Некорневую обработку растений проводили водно-фосфоритной суспензией и наноструктурной водно-фосфоритной суспензией из расчета (0,4%). Наноструктурная водно-фосфоритная суспензия (НВФС) получена из фосфорита Сюндюковского месторождения РТ путем ультразвукового диспергирования [3-7]. Минеральные удобрения вносили в почву в период
набивки сосудов почвой с тщательным перемешиванием.
Результаты. Фенологические наблюдения за развитием гречихи показали преимущество вариантов с обработками фосфоритными суспензиями. Предполагаем, что предпосевная обработка семян как водно-фосфоритной суспензией, так и нано-структурной водно-фосфоритной суспензией способствовала насыщению тканей семян гречихи фосфором, что стимулировало усиленное развитие корневой системы растений на начальном этапе развития и отразилось на развитии и урожайности культуры в дальнейшем. Отмечено преимущество применения наноструктурной суспензии, размеры наночастиц которой позволяют максимально проникать в орган-мишень и производить положительный эффект, что подтверждено нашими экспериментальными данными. Тонкое измельчение фосфоритов значительно увеличило активную поверхность частиц удобрения, способствуя улучшению усвоения комплекса питательных веществ растениями, что положительно повлияло на продуктивность гречихи.
В виду того, что на различных соцветиях и в пределах отдельного соцветия цветки одновременно находились на разных этапах органогенеза, то для формирования полноценного урожая они постоянно испытывали повышенную потребность в элементах минерального питания, которое осуществлялось за счет использования фосфора в виде наноструктурной суспензии и его пролонгированного действия. Фаза созревания семян в среднем длилась 6 дней, при этом вегетационный период гречихи составил 75-81 день. Уборку урожая провели при побурении на растениях более 70% плодов, при относительной влажности не менее 55%, при снижении влажности зерна до 14-16%.
Количественный анализ гречихи в среднем за годы исследований показал, что масса зерна по вариантам опыта находилась в пределах 13,6-28,7 г/сосуд (таблица).
В 2014 г. продуктивность гречихи была выше по сравнению с 2013 г. во всех вариантах опыта. Минимальные показатели урожайности 11,9 г/сосуд отмечены в контроле в 2013 г, а максимальные - 30,9 г/сосуд в 2014 г - в варианте при сочетании предпосевной и некорневой обработок НВФС. При этом прибавка урожая зерна к контролю составила 103,3%, к фону - 25,6%, к фосфоритной муке обычного помола - 17,0%. Масса зерна под влиянием фоновых минеральных удобрений возросла от 15,2 до 24,6 г/сосуд, или на 61,8% по сравнению с контролем.
Значительный прирост урожая 91,9% к контролю, 16,0% к фону и 10,6% к фосфориной муке получен в варианте с предпосевной обработкой семян НВФС в дозе 1,25 кг/т без дополнительной некорневой обработки растений.
Влияние различных доз и способов применения наноструктурной водно-фосфоритной (НВФС) и водно-фосфоритной суспензий (ВФС) на урожай зерна гречихи, г/сосуд
Вариант 2013 г. 2014 г. Средняя Прибавка, +/- %
к контр. к фону к фосмуке
Контроль - без удобрений 11,9 15,2 13,6 - - -
КбоРбоКбо - фон 20,6 24,6 22,5 +65,4 - -
Фон + предпосевная обработка семян ВФС в дозе 1,25 кг/т 21,3 25,8 23,6 +73,5 +4,9 0
Фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т 24,0 28,2 26,1 +91,9 +16,0 +10,6
Фон + внекорневая обработка растений ВФС (0,4%) 21,2 25,3 23,3 +71,3 +3,6 0
Фон + внекорневая обработка растений НВФС (0,4%) 23,6 27,6 25,6 +88,2 +13,8 +9,9
Фон + предпосевная обработка семян ВФС в дозе 1,25 кг/т + внекорневая обработка растений ВФС (0,4%) 21,7 26,4 24,1 +77,2 +7,1 0
Фон + предпосевная обработка семян НВФС в дозе 1,25 кг/т + внекорневая обработка растений НВФС (0,4%) 26,4 30,9 28,7 +111,0 +27,6 +19,1
НСР05, г/сосуд 2,8 1,9
Некорневая обработка растений НВФС способствовала увеличению урожая зерна на 88,2% по сравнению с контролем, на 13,8% с фоном и на 9,9% с фосфоритной мукой обычного помола. Стимулирующий эффект НВФС при некорневой обработке обусловлен усвоением растениями питательных элементов через листья и стебли.
Комплексное использование обработок семян и растений в период вегетации как НВФС, так и ВФС показало преимущество перед отдельными вариантами. Максимальная прибавка урожайности с использованием НВФС относительно контроля составила 111,0%; относительно фона 27,6, и относительно фосфоритной муки 19,1%. Обработка фосфоритной суспензией увеличила продуктивность гречихи по сравнению с минеральным фоном и контролем на 7,1 и 77,2% соответственно. Обработка семян и некорневая подкормка растений стимулировала приток питательных веществ к репродуктивным органам гречихи, под их действием формировалась более мощная корневая система и наземная вегетативная биомасса и, соответственно, масса зерна.
Таким образом, за 2 года исследований комплексное использование НВФС для предпосевной обработки семян и для некорневой подкормки растений показало лучший результат по продуктивности гречихи - 28,7 г/сосуд, чем отдельно взятые варианты. Прибавка урожая зерна в вариантах исследований с НВФС по сравнению с контролем составила 88,2-111%, по сравнению с минеральным фоном 13,8-27,6%. Обработка семян и растений ВФС увеличила выход зерна соответственно на 71,3-77,2 и 3,6-7,1%.
Стимулирующий эффект наноструктурной водно-фосфоритной суспензии при предпосевной обработки семян и некорневой подкормки в период вегетации связан с активацией ростовых процессов за счет входящих в состав удобрительной смеси биогенных макро - и микроэлементов, максимальной проницательностью частиц, в особенности фосфора, наиболее востребованного в период интенсивного роста и развития гречихи.
Литература
1. Алиев Ш.А. Научное обоснование применения местных агроруд в качестве удобрений в земледелии Среднего Поволжья / Автореф. дисс. д.с.-х.н. - Немчиновка, 2001. - С. 3 и 6.
2. Алиев Ш.А., Ишкаев Т.Х, Яппаров А.Х. Научное обоснование применения местных агроруд в качестве удобрений в земледелии Среднего Поволжья. - Казань, 2009. - С. 3.
3. Яппаров А.Х., Алиев Ш.А. и др. Нанотехнологии в растениеводстве / Нанотехнологии в сельском хозяйстве. Научное обоснование получения и технологии использования наноструктурных и нанокомпозитных материалов. -Казань, 2013 - 85 с.
4. Штефан В.К. Жизнь растений и удобрений. - М.: Колос, 1981. - 84 с.
5. Яппаров А.Х., Алиев Ш.А. и др. Научное обоснование получения нанотруктурных и нанокомпозитных материалов и технологии их использования в сельском хозяйстве. - Казань, 2014. - 30 с.
6. Ишкаев Т.Х., Яппаров А.Х., Алиев Ш.А. Технологические приемы эффективного использования местных аг-роминералов в земледелии Республики Татарстан. - Казань: Центр инновационных технологий, 2010. - 114 с.
7. Фолманис Г.Э. Способ предпосадочной подготовки семян / Патент РФ № 2056084 от 23.03.96.
