CC BY
10Резмонова К.Ш.
старший преподаватель, Бохтарский государственный университет
Абдулаев А.
д.б.н., профессор, член-корреспондент НАН Таджикистана, зав. лабораторией биофизики фотосинтеза, Институт ботаники, физиологии и генетики растений НАН Таджикистана, г. Душанбе abdumanon@mail. ru Партоев К.
д.с.-х.н., профессор, зав. лабораторией генетики и селекции растений, Институт ботаники, физиологии и
генетики растений НАН Таджикистана, г. Душанбе
ВЛИЯНИЕ НИТРОАММОФОСКИ НА УРОЖАЙНОСТЬ СОРТООБРАЗЦОВ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ХАТЛОНСКОЙ ОБЛАСТИ ТАДЖИКИСТАНА
Ключевые слова: пшеница, сорт, сортообразцы, минеральное удобрение, нитроаммофоска, жаркий климат, юг Таджикистана.
Keywords: wheat, a grade, samples, mineral fertilizer, nitroammophos, a hot climate, the south of Tajikistan.
Введение
Известно, что минеральные удобрения являются незаменимым и важнейшим материальным источником в современном сельскохозяйственном производстве, играющим важнейшую роль в повышении урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур1. Однако чрезмерное внесение удобрений не только препятствует повышению урожайности и качества зерновых культур, но и приводит к серьезным проблемам. Влияние нормы внесения удобрений на рост, урожайность и качество сельскохозяйственных культур изучалось в многочисленных исследова-ниях2.
Пшеница является одной из самых важных зерновых культур в мире и является основным продуктом питания примерно для одной трети населения мира3. В Таджикистане ежегодно выращивают зерновых на площади более 400 тыс. га и производится более млн тонн зерна, что недостаточно для полного обеспечения населения республики. Пшеница содержит больше белка, чем любые другие зерновые культуры. Урожайность пшеницы и качество конечного использования зависят от ее генотипа, окружающей среды и плодородия почвы. Дефицит азота и фосфора является одним из основных факторов, ограничивающих выращивание пшеницы. Использование азотных удобрений считается основным средством повышения урожайности пшеницы и содержания белка в зерне. Высокий уровень снабжения азотом приводит к более высокому содержанию белка4. Минеральные удобрения играют важную роль в доступности питательных веществ и повышении продуктивности сельскохозяйственных культур. Фосфор является вторым основ-
1 Chen Z.K., Tao X.P., Khan A., Tan D.K.Y., Luo H.H. Biomass accumulation, photosynthetic traits, and root development of cotton as affected by irrigation and nitrogen-fertilization // Frontiers in Plant Science. 2018. - N 9. - P. 173. - https://www.frontiersin.org/ articles/10.3389/fpls.2018.00173/full; Li Y.K., Xue X.Z., Guo W.Z., Wang L.C., Duan M.J., Chen H. et al. Soil moisture and nitrate-nitrogen dynamics and economic yield in the greenhouse cultivation of tomato and cucumber under negative pressure irrigation in the North China Plain // Scientific Reports. 2019. - Vol. 9, N 1. - P. 439-445; Hebbar S.S., Ramachandrappa B.K., Nanjappa H.V., Prabhakar M. Studies on NPK drip fertigation in field grown tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) // European Journal of Agronomy. 2004. - Vol. 21, N 1. -P. 117-127; Mahajan G., Singh K.G. Response of greenhouse tomato to irrigation and fertigation // Agricultural Water Management. 2006. -Vol. 84, N 1-2. - P. 202-206; Rajput T.B.S., Patel N. Water and nitrate movement in drip-irrigated onion under fertigation and irrigation treatments // Agricultural Water Management. 2006. - Vol. 79, N 3. - P. 293-311.
2 Haile D., Nigussie D., Ayana A. Nitrogen use efficiency of bread wheat: Effects of nitrogen rate and time of application // Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2012. - Vol. 12, N 3. - P. 389-409; Noreen F., Noreen S. Effect of Different Fertilizers on Yield of Wheat // International Journal of Science and Research. 2014. - Vol. 3, N 11. - P. 1596-1599; Hussain M.I., Shah S.H. Growth, yield and quality response of three wheat (Triticum aestivum L.) varieties to different levels of N, P and K // International Journal of Agriculture and Biology. 2002. - Vol. 4, N 3. - P. 362-364.
3 Абдуллаев А., Каримов Х.Х., Эргашев А., Джумаев Б.Б., Касымова Г.Ф., Маниязова Н.А., Сабоиев И., Усманов Т., Абдул-лаев С. Физиология пшеницы в условиях изменения климата в Таджикистане. - Душанбе: Дониш, 2015. - 153 с.; Ortiz-Monasterio J.I., Sayre K. D., Rajaram S., McMahon, M. Genetic progress in wheat yield and nitrogen use efficiency under four nitrogen rates // Crop Science. 1997. - Vol. 37. - P. 898-904.
4 Wahid F., Sharif M., Khan M.A., Ali A., Khattak A.M., Saljoqi A.R. Addition of Rock Phosphate to Different Organic Fertilizers Influences Phosphorus Uptake and Wheat Yield // Journal of Ciencia e Tecnica Vitivinícola. 2015. - Vol. 30. - P. 91-100.
ным питательным веществом, необходимым растениям в больших количествах для их роста1. Фосфор является основным компонентом растительного и животного мира. Он играет жизненно важную роль в нескольких метаболических процессах. Этот элемент входит в структурную функцию макромолекул и метаболических путей клетки2. Для пшеницы необходимо больше фосфора, чем для других культур3; однако усвоение его растениями составляет всего 15-20% от внесенного фосфора, в то время как остальная часть фиксируется в виде нерастворимого фосфора в матрице почвы. Кроме того, 0,1% от общего количества фосфора находится в растворимой форме, доступной для растений4. Пшеница хорошо реагирует на внесение удобрений с балансом соотношения азота и фосфора в отношении повышения продук-тивности5. Внесение большого количества удобрений было основным методом повышения урожайности в Таджикистане, однако этот метод является дорогостоящим и может вызвать загрязнение окружающей среды. Поэтому оценка влияния нормы внесения удобрения на урожай зерна пшеницы является целью нашего исследования.
Объекты и методы исследований
Для проведения исследования были использованы 15 сортообразцов пшеницы, которые были получены из коллекции ВИР в 2017 г. Эти новые сортообразцы пшеницы были изучены в сравнении с районированым сортом пшеницы в Таджикистане - Ормоном как стандартом (таджикской селекции). Опыты проводились в течение 2018-2020 гг. в условиях Хатлонской области Республики Таджикистан на экспериментальном участке Бохтарского государственного университета им. Носири Хусрава на высоте 431 м над уровнем моря. Исследуемые линии пшеницы и сорт Ормон выращивали в полевых условиях, согласно агрорекомендации Министерства сельского хозяйства Республики Таджикистан (Научно-обоснованная система земледелия Таджикской ССР, 1984). Вегетационные опыты закладывались в четырехкратной повторности по методике СоюзНИХИ (1973). Для исследования использовали удобрение нитроаммофоску с разной нормой внесения: 0 (контроль), 300, 400 и 500 кг/га). Минеральное удобрение нитроаммофоска вносилась при посеве пшеницы. Структурный анализ пшеницы проводили по В. А. Кумакову6, фенологические наблюдения за посевом проводились с начала всходов до полного созревания урожая. Статистическую обработку данных провели по Б. А. Доспехову7 с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2010.
Результаты исследований и их обсуждение
Как показали наши исследования, урожайность у разных генотипов (сортообразцов) пшеницы как в вариантах без внесения нитроаммофоски (контроль), так и при внесении разных доз нитроаммофоски по-разному формируется в условиях жаркого климата (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность сортообразцов пшеницы в зависимости от нормы внесения нитроаммофоски
в условиях юга Таджикистана
Сортообразцы пшеницы Без внесения нитроаммофоски (контроль) Внесённой нормы нитроаммофоски, кг/га (в туках) Средняя из всех вариантов опыта
300 400 500
Ормон (стан.) 32.7 34.8 35.9 37.0 35.1
ITMI-1 34.8 35.9 37.0 64.2 43.0
ITMI-3 35.9 37.0 64.2 65.7 50.7
ITMI-4 37.0 64.2 65.7 68.3 58.8
ITMI-5 64.2 65.7 68.3 70.2 67.1
ITMI-6 65.7 68.3 70.2 62.7 66.7
ITMI-7 68.3 70.2 62.7 63.3 66.1
ITMI-9 70.2 62.7 63.3 65.4 65.4
ITMI-24 62.7 63.3 65.4 67.2 64.7
ITMI-30 63.3 65.4 67.2 48.0 61.0
ITMI-31 65.4 67.2 48.0 48.6 57.3
ITMI-55 67.2 48.0 48.6 49.5 53.3
ITMI75 48.0 48.6 49.5 50.0 49.0
ITMI-77 48.6 49.5 50.0 45.3 48.4
ITMI-78 49.5 50.0 45.3 46.7 47.9
ITMI-103 50.0 45.3 46.7 48.3 47.6
НСР 05 2.3 2.2 2.1 2.0 -
1 Barbers S.A. Soil Nutrient Bioavailability: A Mechanistic Approach // Fertilizers Development. - New York, 1995. - P. 36-51.
2 Timsina J., Connor D.J. Productivity and Management of Rice-Wheat Cropping Systems // Journal of Field Crops Research. 2001. -Vol. 59. - P. 93-132.
3 Rodriguez H., Fraga R. Phosphate Solubilizing Bacteria and Their Role in Plant Growth Promotion // Journal of Biotechnology Advances. 1999. - Vol. 17. - P. 319-339.
4 Oyedeji S., Animasaun D.A., Bello A.A., Agboola O.O. Effect of NPK and Poultry Manure on Growth, Yield, and Proximate Composition of Three Amaranths // Journal of Botany. 2014. - N 10. - P. 1155.
5 Кумаков В.А. Физиологические обоснования моделей сортов пшеницы. - М.: Агропромиздат, 1985. - 286 с.
6 ГГ^
Там же.
Доспехов В.А. Методы полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Урожайность у сорта пшеницы Ормон в контрольном варианте в среднем составила 32,7 ц/га. Однако урожайность у интродуцированных сортообразцов пшеницы имела сравнительно широкий диапазон изменчивости - от 35,9 до 70,2 ц/га. Такие отклонения по данному признаку также наблюдаются в вариантах внесения нитроаммофоска при посевом в количестве 300, 400 и 500 кг/га (в физическом весе) по сравнению с вариантом без внесения нитроаммофоски (см. рис. 1).
120,( 100,С 80,С 60,С 40,С 20,С
0,с
го »г,
с*
.ч> ,ч> ,ч> ¿Ь .Л -О» ф Л«5 Лл л<ь л
I Отклонение сортообразцов пшенпцыот стандарта по урожайности, % (нитроаммофоски-400 кг/га)
Рисунок 1.
Отклонение интродуцированных сортообразцов пшеницы по урожайности от стандартного сорта пшеницы Ормон в варианте внесения нитроаммофоски 400 кг/га при посеве
Как показали проведенные нами исследования при внесении минерального удобрения нитроаммофоски при посеве у разных сортообразцов пшеницы наблюдаются разные показатели по урожайности по сравнению с сортом Ор-мона в условиях жаркого климата Таджикистана. Такие различия по урожайности наблюдаются между разными сор-тообразцами пшеницы в варианте опыта - без внесения нитроаммофоски при посеве (контроль). По урожайности разность в контрольном варианте (без внесения нитроаммофоски при посеве) от сорта Ормон колеблется от 6,4 до 114,7%.
От сорта Ормон по урожайности особенно отличаются такие сортообразцы пшеницы, как 1ТМ1-6; 1ТМ1-7; 1ТМ1-9; 1ТМ1-31; 1ТМ1-31и 1ТМ1-5, которые превышают сорта стандарта Ормон соответственно на 100,9, 108,9, 114,7, 100,0 и 105,5% или в 2,0 и 2.1 раза. Следует отметить, что сортообразцы пшеницы 1ТМ1-7, 1ТМ1-9 и 1ТМ1-55 по урожайности превышают стандартный сорт пшеницы Ормон соответственно на 108,9, и 114,7 и 105,5%.
Урожайность у сорта пшеницы Ормон при внесении нитроаммофоски в количестве 300 кг/га во время посева в среднем составила 34,8 ц/га, в то время как урожайность у интродуцированных сортообразцов пшеницы в этом варианте опыта варьировала от 35,9 до 70,2 ц/га. В данном варианте опыта все интродуцированные сортообразцы пшеницы по урожайности превышают стандартный сорт пшеницы - Ормон.
При внесении 300 кг/га нитроаммофоски во время посева интродуцированные сортообразцы пшеницы по урожайности превышают стандартный сорт Ормон от 3,2 до 101,6%. В этом варианте опыта по данному признаку от сорта Ормон сильно отличаются такие сортообразцы пшеницы, как 1ТМ1-5; 1ТМ1-6, 1ТМ1-7 и 1ТМ1-31. Отклонения по урожайности у этих сортообразцов пшеницы от сорта Ормон составляют соответственно 88,8, 96,3, 101,7 и 93,1%. Таким образом, эти сортообразцы пшеницы по урожайности превышают сорт Ормон почти в 2.0 раза.
Как показали наши опыты, внесение нитроаммофоски в количестве 400 кг/га во время посева положительно влияет на урожайность у сортообразцов пшеницы. В этом варианте опыта урожайность у сорта Ормон составляла 35,9 ц/га. Однако урожайность в этом варианте опыта у сортообразцов пшеницы варьирует в пределах 37,0-70,2 ц/га. При этом отклонения интродуцированных сортообразцов пшеницы по данному признаку от сорта Ормон составляют от 7,5 до 250,5%.
При внесении 400 кг/га нитроаммофоски при посеве такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как 1ТМ1-4; 1ТМ1-5; 1ТМ1-6; 1ТМ1-24 и 1ТМ1-30 соответственно превышают по урожайности сорта Ормон на 83,0; 90,3; 95,5; 82,2 и 87,2%. По урожайности сортообразцы пшеницы 1ТМ1-5 и 1ТМ1-6 превышают сорта Ормон почти в 2,0 раза. Эти образцы по данному признаку также существенно превышают другие сортообразцы пшеницы.
Урожайность сорта Ормон при внесении 500 кг/га нитроаммофоски при посеве в среднем составляет 37,0 ц/га, а у интродуцированных сортообразцов пшеницы этот показатель колеблется в пределе от 45,3 до 70,2ц/га.
Как показали результаты, при внесении 500 кг/га нитроаммофоски при посеве по урожайности такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как 1ТМ1-4; 1ТМ1-5 и 1ТМ1-24 превышают сорта Ормон соответственно на 84,6; 89,7 и 81,6% или в 1,8 раза. Эти сортообразцы по урожайности также значительно превышают других сортообразцы пшеницы.
Необходимо отметить, что урожайность сорта Ормон в среднем по всем вариантам опыта составила 35,1 ц/га. Однако урожайность у интродуцированных сортообразцов пшеницы составила от 43,0 до 67,3 ц/га.
Как показали результаты опытов, в среднем по всем вариантам опытов (без внесения нитроаммофоски, а также при внесении нитроаммофоски в количестве 300, 400 и 500 кг/га) разные интродуцированные сортообразцы пшеницы в зависимости от их генотипа по урожайности превышают стандартного сорта пшеницы Ормон на 24,4-91,2%.
Как показали опыты, такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как ITMI-5; ITMI-6; ITMI-7, ITMI-9 и ITMI-24 превышают стандартный сорт Ормон соответственно на 91,2; 90,1; 88,4; 86,3 и 84,2% или в 1,7 и 1,8 раза.
Таким образом, можно отметить, что новые интродуцированные сортообразцы пшеницы в условиях жаркого климата юга Таджикистана по урожайности в среднем во всех вариантах опыта (без внесения и при внесении минерального удобрения нитроаммофоски) превышают сорта Ормон на 24,4-91,2%. Следует отметить, что среди всех ин-тродуцированных новых сортообразцов пшеницы наиболее урожайными оказались такие сортообразцы, как ITMI-5 и ITMI-6, которые по урожайности значительно превышают стандартный сорт пшеницы Ормон (в 1,9 раза) и другие сортообразцы пшеницы в условиях жаркого климата юга Таджикистана.
Заключение
Проведенные эксперименты по изучению внесения минерального удобрения нитроаммофоски перед посевом пшеницы в количестве 300, 400 и 500 кг/га показали, что разные сортообразцы пшеницы в зависимости от их геноти-пической особенности по-разному реагируют на действие нитроаммофоски. Однако все интродуцированные сортооб-разцы пшеницы во всех вариантах опыта по урожайности показывают лучшие показатели по сравнению со стандартным сортом пшеницы Ормон в условиях юга Таджикистана.
В варианте без внесения нитроаммофоски при посеве пшеницы наиболее высокие показатели по урожайности наблюдаются у сортообразцов пшеницы-ITMI-7, ITMI-9 и ITMI-55, которые по урожайности превышают стандартный сорт пшеницы Ормон соответственно на 108,9, и 114,7 и 105,5%.
При внесении нитроаммофоски в количестве 300 кг/га при посеве по урожайности высокие показатели имели сортообразцов пшеницы ITMI-5; ITMI-6, ITMI-7 и ITMI-31, которые превышали сорт Ормон соответственно на 88,8, 96,3, 101,7 и 93,1%, т.е. почти в 2 раза.
В варианте опыта с внесением 400 кг/га нитроаммофоски при посеве такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как ITMI-5 и ITMI-6 соответственно превышают по урожайности сорт Ормон на 90,3 и 95,5% или почти в 2 раза. Эти образцы по данному признаку также существенно превышают другие сортообразцы пшеницы.
При внесении 500 кг/га нитроаммофоски при посеве по урожайности такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как ITMI-4; ITMI-5 и ITMI-24 превышают сорта Ормон соответственно на 84,6; 89,7 и 81,6% или в 1,8 раза.
В среднем из всех вариантов опыта (без внесения и при внесении нитроаммофоски при посеве пшеницы) по урожайности такие интродуцированные сортообразцы пшеницы, как ITMI-5 и ITMI-6 превышают сорт Ормон соответственно на 91,2 и 90,1% (или в 1,9 раза), а также и другие сортообразцы пшеницы в условиях жаркого климата юга Таджикистана.
