CC BY
23
УДК 631.81.095.337
влияние удобрений, содержащих микроэлементы, на урожайность и качество сельскохозяйственных культур в условиях томской области
С.Л. КЛЯЧИНА1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
М.Л. ПУЗЫРЕВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
А.В. АКИМОВА1, старший научный сотрудник Н.И. ЛЕОНОВА1, научный сотрудник Т.В. БУРДЕНОВА1, научный сотрудник А.П. ЗОТИКОВА2, кандидат биологических наук, доцент
Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа, ул. Гагарина, 3, Томск, 634050, Россия
2БиологическийинститутТГУ, ул.Ленина, 36, Томск, 634050, Россия
E-mail: sibniit@mail.tomsknet.ru
Резюме. Исследования с целью определения влияния удобрений, содержащих микроэлементы, на урожайность зерновых культур и кормовой смеси «суданка+бобы» в условиях Томской области проводили в 2011-2014 гг. в пятипольном севообороте: пар - пшеница - пшеница - суданко-бобовая смесь - ячмень. Почва серая лесная среднеоподзоленная среднесуглинистая, содержание гумуса 3,9-5,2%,N-NO3 + NH4 - 7,6- 11,9 мг/кг; подвижного Р2О5 - 16,1 мг/100г; обменного К2О - 10,4 мг/100г, характеризуется низкой обеспеченностью.2 подвижными формами микроэлементов (молибден, медь, магний, бор). Для предпосевной обработки семенного материала использовали комплексные удобрения, содержащие микроэлементы: гидромикс (200 г/т), акварин 5 и акварин 9 (по 2 кг/т). На фоне их использования высота растений пшеницы увеличивалась на 2,0-5,4 см, ячменя - на 2,3-4,6 см, бобов и суданки - на 1,9-16,2 см. Одновременно поражен-ность растений зерновых культур альтернариозом снижалась в 2,1-2,7 раза. Предпосевная обработка гидромиксом, аква-рином 5 и акварином 9 способствовала увеличению урожайности пшеницы на 9,4-18,9%, ячменя - на 24,0-28,6%, зеленой массы смеси суданки с бобами - на 6,8-13,4%. Наибольшая прибавка отмечена в варианте с применением акварина 9. При использовании удобрений, содержащих микроэлементы, количество клейковины в зерне пшеницы увеличилось на 3,4-5,6%, протеина в зерне ячменя - на 1,3-1,6%, валовой сбор белка с 1 га посевов смеси суданская трава + кормовые бобы - на 11-21%.
Ключевые слова: удобрения, содержащие микроэлементы, эффективность применения, зерновые культуры, кормовая смесь.
Для цитирования: Влияние препаратов, содержащих микроэлементы, на урожайность и качество сельскохозяйственных культур в условиях Томской области/ С.Л. Клячина, М.Л. Пузырева, А.В. Акимова, Н.И. Леонова, Т.В. Бурденова, А.П.Зотикова //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т. 29. №8. С. 36-38.
Общая площадь применения микроэлементов в мире - более 600 млн га. В Российской Федерации она составляет 54% от всех земель сельскохозяйственного назначения. В странах-агролидерах (Канада, Бразилия, США) в течение последних 50 лет использование микроэлементных препаратов в посевах - обязательное условие [1].
Микроэлементы участвуют во всех процессах роста и развития растений влияют на качество и размеры урожая [1]. Большинство из них - это активные катализаторы, ускоряющие ряд биохимических реакций, и
обязательные компоненты многих ферментов. Обработка семян микроэлементами запускает в зерновке процессы обмена веществ, способствующие реализации урожайных свойств с ранних стадий развития [2, 3]. Кроме того, микроэлементы повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям внешней среды и увеличивают их иммунитет против бактериальных и грибных болезней [3].
Интенсивная химизация сельского хозяйства, направленная на максимальное повышение урожайности выращиваемых культур, сопровождается увеличением выноса всех питательных веществ, включая микроэлементы. Это повышает потребность в микроудобрениях на почвах не только с недостаточным, но и умеренным содержанием микроэлементов в доступной растениям форме [1].
Сегодня изучению влияния микроэлементов, на процессы, происходящие в клеточных структурах растений, уделяется пристальное внимание [4, 5, 6].
Цель наших исследований - выявление влияния удобрений, содержащих микроэлементы, на урожайность и качество сельскохозяйственных культур в паро-зерно-кормовом севообороте в условиях подтаежной зоны Томской области.
Для ее достижения решали следующие задачи: выявить воздействие микроэлементов на всхожесть, рост и развитие культур; определить их влияние на величину урожая семян; провести биометрический анализ элементов структуры урожая; проанализировать качество полученного зерна и питательность зеленой массы кормосмеси в зависимости от применения микроэлементов; определить влияние обработки семян на зараженность корневыми гнилями.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2011-2014 гг. на Лучановском опытном поле Богашевского отделения Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа (СибНИИСХиТ). Почва серая лесная среднеоподзоленная среднесуглинистая, содержание гумуса 3,9-5,2%^^03 + NH4 - 11,9 мг/кг; подвижного Р2О5 - 16,1 мг/100 г; обменного К2О -10,4 мг/100 г, характеризуется низкой обеспеченностью подвижными формами микроэлементов (молибден, медь, магний, бор) [7].
Исследования проводили в пятипольном севообороте: пар - пшеница - пшеница - суданко-бобовая смесь - ячмень. Под предпосевную обработку почвы, которую проводили блочно-модульным культиватором
Таблица 1. Состав и дозы препаратов ПрепараТ N:P:K+Mp I Микроэлементы I Доза Гидромикс В-0,65%, Си-0,27%, 200 г/т
Fe-7%, Мп-3,3, Zn-0,6%, Мо-0,2% Акварин 5 18:18:18+1,5 Fe - 0,054%, Zn - 2 кг/т
0,014%, Си - 0,01%, Акварин 9 20:8:8+9,0 Мп - 0,042, Мо -
0,04%, В - 0,02% (все в хелатной _форме)_
Таблица 2. влияние удобрений, содержащих микроэлементы, на пораженность растений ячменя корневыми гнилями,%
Пшеница Ячмень
Вариант кущение цвете- куще- выметы-
ние ние вание
Фон 16,88 14,10 7,05 8,85
Фон + гидромикс 10,12 7,65 5,40 4,10
Фон + акварин 5 7,78 4,90 6,80 4,05
Фон + акварин 9 11,50 12,12 3,65 3,30
КБМ-4,2, на всех полях вносили мочевину в дозе (фон).
Для предпосевной обработки семенного материала (за 1-2 дн. до посева) в опыте использовали комплексные удобрения, содержащие микроэлементы: гидро-микс, акварин 5 и акварин 9 (табл.1).Контроль - без обработки.
Культуры высевали в нормах, соответствующих зональным рекомендациям: пшеница - 6,5 млн/га, ячмень - 6 млн/га; суданка - 2 млн/га, бобы - 0,7 млн/ га (соотношение в смеси 70%+40% соответственно). Срок посева - 3-я декада мая, уравнительный посев перед началом эксперимента - пшеница.
Степень пораженности корневыми гнилями зерновых учитывали дважды: на пшенице - в период кущения и цветения; на ячмене - во время кущения и выметывания [8, 9].
Содержание клейковины в зерне пшеницы определяли согласно ГОСТ Р 54478-2011 путем отмывания из теста. Концентрацию протеина в зерне ячменя и белка в зеленой массе суданко-бобовой травосмеси выявляли, определяя массовую долю азота по методу Кьельдаля, с последующим вычислением процентного содержания сырого протеина с помощью коэффициента пересчета [10].
Урожай семян с делянок учитывали сплошным методом с пересчетом бункерного урожая на стандартную влажность и 100%-ную чистоту [11]. Структуру урожая (биометрические параметры) определяли на 100 растениях, отобранных с каждого варианта в период полного созревания перед уборкой.
Обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспе-хову [11] с помощью пакета прикладных программ SNEDEKOR [12].
результаты и обсуждение. На фоне использования удобрений, содержащих микроэлементы, высота растений пшеницы увеличивалась на 2,0-5,4 см, ячменя - на 2,3-4,6 см. В среднем на 1 см возрастал и размер колоса этих культур.
Изучаемые удобрения оказали влияние на развитие продуктивной части пшеницы и ячменя, увеличивая количество зерен в колосе, а, следовательно, и урожайность. Применение акварина
9 способствовало максимальному в опыте росту числа зерен в колосе и массы 1000 семян, которая в этом варианте повышалась у пшеницы на 1, 9 г, у ячменя - на 3,4 г.
Из болезней в годы исследований наибольшее распространение на зерновых культурах имел альтер-нариоз. Применение удобрений, содержащих микроэлементы, снизило пораженность этим заболеванием на 42,5-58,3%.
Количество пораженных растений пшеницы в фазе цветения по вариантам применения удобрений снизилось в 1,2-2,9 раза, а ячменя в фазе выметывания - в 2,1-2,7 раза (табл. 2).
Использование изучаемых удобрений позволило повысить качественные показатели урожая злаковых культур. На фоне их применения содержание клейковины в основной продукции пшеницы увеличилось на 3,4-5,6%, протеина в зерне ячменя - на 1,3-1,6% (табл. 3).
Таблица 3. влияние удобрений, содержащих микроэлементы на содержание клейковины в пшенице и протеина в ячмене, %
Вариант I Пшеница, клейковина, % I Ячмень, протеин, %
Фон 24,4 11,8
Фон + гидромикс 27,8 13,3
Фон + акварин-5 28,0 13,1
Фон + акварин-9 30,0 13,4
Обработка семян гидромиксом и акварином 9 способствовала снижению ИДК зерна пшеницы, что позволило отнести его ко 2 классу. В остальных вариантах зерно соответствовало 3 классу качества.
Морфометрические показатели растений суданково-бобовой смеси при использовании микроэлементов улучшались: высота одного растения бобов и суданки увеличивалась на 1,9-16,2 см, масса - на
1.7-6,7 г. Общая площадь листовой поверхности в варианте с гидромиксом возросла с 480 см2 в контроле до 550 см2.
На фоне внесения мочевины в дозе применение удобрений, содержащих микроэлементы, способствовало формированию значительных прибавок урожаев зерновых культур и кормовой смеси. Сбор зерна пшеницы увеличился на 9,4-18,9%, ячменя - на 24,0-28,6%, зеленой массы смеси суданской травы с бобами - на
6.8-13,4%. Наибольшая прибавка урожая пшеницы, ячменя и суданково-бобовой смеси отмечена при использовании акварина 9 (табл. 4).
Применение удобрений, содержащих микроэлементы, позволило повысить валовой сбор белка с 1 гектара посевов смеси суданская трава + кормовые бобы в среднем за 4 года на 11-21%. В наиболее благоприятный по осадкам и температурному режиму 2011 г. величина этого показателя была выше, чем в контроле, на 37,7-53,5% (см. рисунок).
Кроме увеличения валовой продуктивности травосмеси в кормовом звене севооборота повышалась и питательность зеленой массы. По сравнению с
контролем, содержание сырого протеина возросло Таблица 4. влияние удобрений, содержащих микроэлементы, на урожайность культур в севообороте
Пшеница Ячмень Суданская трава + бобы
Вариант урожай- прибав- урожай- прибав- урожай- прибав-
ность, т/га ка, % ность, т/га ка, % ность, т/га ка, %
Фон 1,80 - 2,71 - 22,52 -
Фон + гидромикс 1,97 +9,4 3,36 +24,0 24,05 +6,8
Фон + акварин-5 2,08 + 15,6 3,32 +22,5 25,04 + 11,2
Фон + акварин-9 2,14 + 18,9 3,43 +28,6 25,54 + 13,4
НСР05 0,11 0,52 1,70
ф>н пвдютик мишрнн S апцнвЭ
рисунок. Влияние удобрений, содержащих микроэлементы, на валовой выход белка в посевах суданская трава +кормовые бобы, ц/га.
со 108 до 112-127 г на 1 кг абсолютно сухого вещества и со 122 до 123-139 г на 1 корм ед. Наибольшее увеличение обеспечило применение препарата гидромикс.
выводы. Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о перспективности использования удобрений, содержащих микроэлементы в
условиях сельскохозяйственного производства Томской области. Для формирования высокого урожая качественного зерна пшеницы наиболее эффективно применение акварина 9 в дозе 2 кг/т, ячменя - ги-дромикса в дозе 200 г/т и акварина 9 в дозе 2 кг/т. Прирост урожайности в среднем составил 0,3 и 0,60,7 т/га соответственно. При этом класс зерна пшеницы в сложных климатических условиях повысился с 3-го до 2-го. Содержание клейковины в основной продукции пшеницы увеличилось с 24 до 27-30%, а белковая питательность ячменя - на 1,5%. Применение изучаемых удобрений повысило устойчивость растений к повреждению корневыми гнилями, снижая заболеваемость в 1,7-2,3 раза.
На кормовых культурах наиболее значительный рост валовой продуктивности на 13,4% обеспечил акварин 9. Одновременное снижение влажности зеленой массы суданко-бобовой смеси позволило улучшить качество сырья при заготовке силоса и сенажа. Для получения наиболее питательного корма следует использовать гидромикс 200 г/т, при обработке семян которым концентрация протеина в 1 кг сухого вещества увеличивается на 4,3 г, а в 1 кормовой единице - на 16,3 г.
Литература.
1. Микроэлементы в сельском хозяйстве/ под ред. С.Ю.Булыгина. Дшпропетровськ: «Си», 2007. 100 с.
2. Пронина Л.Н. Отзывчивость яровой пшеницы на внесение макро- и микроудобрений в условиях юга Нечерноземной зоны //Достижения науки техники АПК. №7. 2011. С. 31-34.
3. Агеев В.В., Подколзин А.И. Системы удобрения в севооборотах юга России: учебное пособие для студентов агрономических специальностей. Ставрополь: ГОУ Ставропольская ГСХА, 2001. 352 с.
4. Самотенко А.С. Влияние микроэлементов и серы на урожайность и качество озимой пшеницы в условиях типичного и обыкновенного чернозёмов Воронежской области: автореф. дис. на соиск. уч. ст. к.с.-х.н. М., 2011. 16 с.
5. WulkowA., Pawelzik E., Heckl B. Effect of calcium and boron in potato tubers (Solanumtuberosum) of various cultivars differing in blackspot susceptibility // Conference of European Association for potato research:Potato for a changing world: 17-th triential Conference of European Association for potato research: abstract of papers and posters. Brasov, 2008 P. 228-229.
6. Briat J.-F. Iron dynamics in plants//ABR.2007. vol. 46. Р. 138-180.
7. Barber J., MurrayJ.W., Revealing the structure of the Mn-cluster of photosystem II by X-ray crystallography // Coordination Chemistry Reviews. 2007. vol. 252.Р. 233-243.
8. Ермохин Ю.И. Почвенная диагностика обеспеченности растений макро- и микроэлементами на черноземах Сибири: учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмСХИ, 1987. 60 с.
9. Шкаликова В.А. Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. М.: Колос, 2002. 205 с.
10. Болезни зерновых колосовых культур: рекомендации по проведению фитосанитарного мониторинга / Санин С.С., Соколова Е.А., Черкашин В.И., Назарова Л.Н. М.:ФГНУ «Росинформагротех», 2010. 138 с.
11. Зоотехнический анализ кормов/ Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева, О.А. Антонова. М.: Колос, 1981. 256 с.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агро-промиздат, 1985. 351 с.
13. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: РПО СО РАСХН, 2004. 162с.
influence of fertilizers containing trace elements
ON YIELD AND QuALITY OF CROPS uNDER CONDITIONS OF TOMSK REGION
C.L. Klyahcina1, M.L. Puzyrev1, A.C. Akimova1, N.I. Leonova1, T.V. Burdenova1, A.P. Zotikova2
Siberian Research Institute of Agriculture and Peat, Gagarina str., 3, Tomsk, 634050, Russia 2Biology Institute of Tomsk State University, Lenina str., 36, Tomsk, 634050, Russia
Summary. Studies were carried out under conditions of Tomsk region in 2011-2014 in five-field crop rotation: fallow, wheat, wheat, Sudan grass + leguminous, barley. The aim of the investigation was to determine the influence of fertilizers containing trace elements on yield of grain crops and fodder mixture Sudan grass + beans. The soil is grey forest, moderately podzolized and loamy; humus content is 3.9-5.2%, content of (N-NO3 + NH4) is 7.6-11.9 mg/kg, of mobile P2O5-16,1 mg/100g, of exchange K20-10.4 mg/100g. The soil is characterized by low availability3 of mobile forms of trace elements (molybdenum, copper, magnesium, boron). For presowing treatment of seeds complex fertilizers containing trace elements were used: hydromix (200 g/t), aquarin 5 and aquarin 9 (2 kg/t). With the use of these fertilizers plant height of wheat increased by 2.0-5.4 cm, barley-2.3-4.6 cm, bean and Sudan grass-1.9-16.2 cm. Simultaneously, the injury of grain crops by Alternaria decreased 2.1-2.7 times. Presowing treatment by hydromix, aquarin 5 and aquarin 9 promoted increase in the yield of wheat by 9.4-18.9%, barley-24.0-28.6%, the green mass of Sudan grass and beans mixture-6.8-13.4%. The highest yield increase was obtained in the variant with aquarin 9. With the use of fertilizers, containing trace elements, the gluten quantity in wheat grain increased by 3.4-5.6%, the protein content in barley grain-by 1.3-1.6%, total yield of protein per 1 hectare of Sudan grass with beans-by 11-21%.
Keywords: fertilizers containing trace elements, application efficiency, grain crops, forage mixture.
Author Details: C.L. Klyahcina, Cand. Sc. (Agr.), Head of Laboratory (e-mail: ksl878@yandex.ru); M. L. Puzyreva, Cand. Sc. (Agr.), Senior Researcher; A.C. Akimova, Senior Researcher; N.I. Leonova, Researcher; T.V. Burdenova, Researcher; A.P. Zotikova, Cand. Sc. (Biol.), Assoc. Prof.
For citation: Klyahcina C.L., Puzyreva M.L., Akimova A.C., Leonova N.I., Burdenova T.V., Zotikova A.P. Influence of fertilizers containing trace elements on yield and quality of crops under conditions of Tomsk region. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. T.29. No8. pp. 36-38 (In Russ)
