CC BY
83
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10504 УДК 631.82:633.11(470.4)
Влияние уровня минерального питания и микроэлементов на формирование урожая яровой пшеницы
М. Ф. АМИРОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) Д. И. ТОЛОКНОВ, аспирант
Казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, Казань, 420015, Российская Федерация
Резюме. Удовлетворение потребности растений в элементах минерального питания, уточнение оптимальных доз и способов применения микроэлементов с учетом их содержания в почве остается актуальным. Цель исследования - определение комплексного воздействия микроэлементов и минеральных удобрений на формирование урожая яровой пшеницы. Эксперименты проводили на серых лесных среднесуглинистых почвах в 2016-2018 гг. в Республике Татарстан. Схема двух-факторного полевого опыта предусматривала изучение следующих вариантов: минеральные удобрения (фактор А) - без удобрений (контроль); расчётная доза на запланированную урожайность зерна 3 т/га (N61P55K55); расчётная доза на запланированную урожайность, 4 т/га (N120P126K97); обработка семян перед посевом (фактор В) - без обработки (контроль); фунгицид Доспех 3, КС (1,5 л/т); препарат Микромак А, Б (2л/т); фунгицидДоспех 3, КС (1,5 л/т) + препаратМикромакА, Б(2л/т). Высевали сорт яровой пшеницы Йолдыз. Урожайность яровой пшеницы в среднем за три года на фоне без использования удобрений составила 1,38 т/га. За годы исследований внесение NPKв дозе, рассчитанной на 3 т/га зерна, обеспечило прибавку на уровне 1,06 т/га, в дозе на 4 т/га - 1,56 т/га. Применение смеси протравителя Доспех 3 и препарата Микромак А, Б способствовало формированию на неудобренном фоне 0,20 т/га прибавки, на удобренном - 0,27и 0,40 т/га. Оплата 1 кг действующего вещества внесенного минерального удобрения при использовании препарата Микромак А, Б и протравителя варьировала от 5,13 до 6,73 кг зерна.
Ключевые слова: минеральные удобрения, микроэлементы, яровая пшеница, урожайность, массовая доля клейковины. Для цитирования: Амиров М. Ф., Толокнов Д. И. Влияние уровня минерального питания микроэлементов на формирование урожая яровой пшеницы //Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 18-20. DOI: 10.24411/0235-24512019-10504.
Важнейшая задача сельского хозяйства нашей страны - производство продовольственного зерна высокого качества. Количество и качество зерна яровой пшеницы во многом определяется воздействием сложных взаимовлияющих факторов [1, 2, 3]. К их числу относят основные элементы минерального питания растений и микроэлементы, повышающие активность ферментов, ускоряющих биологические процессы, что способствует синтезу белков, крахмала, нуклиеновых кислот, витаминов, ферментов и, в конечном счете, увеличивает урожайность зерна и улучшает его качество [4, 5, 6]. Для формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур обеспеченность почв Российской Федерации микроэлементами недостаточна. Необходимо отметить, что детальный анализ почв по содержанию микроэлементов во многих регионах отсутствует. Сведения по обеспеченности почв микроэлементами свидетельствуют о сильной пестроте показателей - от хорошей и даже высокой обеспеченности отдельными микроэлементами до отсутствия многих других [7, 8, 9].
Цель исследования - определение комплексного
воздействия микроэлементов и уровня минерального питания растений на формирование урожая яровой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2016-2018 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ», расположенном в Предкамье Республики Татарстан. Почва опытного поля - серая лесная среднесуглинистая. Содержание гумуса в слое 0...20 см - 4,1 %, легкогидролизуемого азота (по Корнфил-ду) - 105.122 мг/кг почвы, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 204.208, калия - 91.98 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,5. Содержание подвижных форм микроэлементов в корнеобитаемой зоне (мг/кг почвы): В - 0,31 (среднее); Си - 4,3 (среднее); Со - 0,82 (низкое) и Мо - 0,183 (низкое). Материалом для исследования служила яровая мягкая пшеница сорта Йолдыз.
Схема двухфакторного полевого опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
уровень минерального питания (фактор А) - без удобрений (контроль); расчётная доза минеральных удобрений на запланированную урожайность зерна 3 т/га ^61Р55К55); расчётная доза минеральных удобрений на запланированную урожайность зерна 4 т/га ш Р К );
»120 126 97''
обработка семян перед посевом (фактор В) - без обработки (контроль); фунгицид Доспех 3, КС (1,5 л/т); препарат Микромак А, Б (2 л/т); фунгицид Доспех 3, КС (1,5 л/т) + препарат Микромак А, Б (2 л/т).
В состав фунгицидного протравителя Доспех 3, КС входят тиабендазол (60 г/л), тебуканазол (60 г/л), имазалил (40 г/л), препарат Микромак А, Б содержит Си; Zn; В; Мп; Fe; Мо; V; Со; Сг; Бе; N1; Ы; N Р; К; Б; Мд. Семена обрабатывали полусухим способом с расходом рабочего раствора 10 л/т. Опыт закладывали в трехкратной повторности, делянки размещали последовательно. Учетная площадь - 25 м2. Предшественник - озимая рожь, основная обработка почвы общепринятая - лущение стерни на 6.8 см, вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 22.24 см.
Экономическую эффективность возделывания яровой пшеницы рассчитывали на основе технологических карт для каждого варианта опыта. Закупочную цену 1 т принимали равной 6000 руб.
Рис. 1. Полевая всхожесть (%) яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян и удобрения, 2016-2018 гг.: ■ - без удобрений; □ - ЫРК на 3 т зерна; ■ - ЫРК на 4 т зерна.
86,1 86,3 I
85 84,4
75 73,9
I
75,1
I
85,7
752
ц
Контроль Протравитель Микромак А,Б Микромак
А, Б + протравитель
Рис. 2. Сохранность всходов яровой пшеницы к уборке в зависимости от предпосевной обработки семян и удобрения, 2016-2018 гг.: ■ - без удобрений; □ - NPK на 3 т/га зерна; H - NPK на 4 т/га зерна.
Математическую обработку данных полевого опыта проводили по Б. А. Доспехову с использованием программ для Microsoft Excel [10].
В 2016 г. повышенные температуры и недостаточное количество осадков в мае и июне ускорили развитие яровой пшеницы, что отразилось на продолжительности вегетационного периода, которая составляла 69 дней. В 2017 г. погодные условия способствовали замедленному развитию яровой пшеницы и увеличению вегетационного периода до 89 дней. В 2018 г. запоздалая весна не обеспечила своевременного прогревания почвы. Всходы появились через 13 дней после посева. Невысокие температуры в первой половине июня создали предпосылки для оптимального кущения, а в дальнейшем растения ускорили свое развитие. За вегетационный период яровой пшеницы в 2016 г. выпало 72 мм осадков, в 2017 г. - 188 мм, в 2018 г. - 112 мм.
Результаты и обсуждение. В среднем за годы исследований полевая всхожесть яровой пшеницы на неудобренном фоне составляла 78,2 %, в варианте с NPK на 3 т/га зерна - 82,0 %, с NPK на 4 т/га зерна - 86,4 % (рис. 1). Увеличение полевой всхожести на удобренных фонах можно объяснить большей доступностью фосфора, который участвует в обменных процессах сразу же при прорастании семян. Молодые быстрорастущие части растений наиболее богаты нуклеотидами, в них же наблюдается интенсивное образование протоплазмы и ядер, имеющих в своем составе соединения фосфора. При совместной предпосевной обработке протравителем и препаратом Микромак А, Б полевая всхожесть возрастала.
Сохранность растений к уборке в контроле без удобрений составила 73,9 %, в варианте с NPK на 3 т/га зерна - 84,4 %, с NPK на 4 т/ га зерна - 86,1 % (рис. 2). Предпосевная обработка семян протравителем Доспех 3 повысила величину этого показателя, по сравнению с контролем, на неудобренном фоне на
1,2 %, на фоне внесения NPK на 3 т/га зерна - на 1,9 %, NPK на 4 т/га зерна - на 1,7 %. Совместное применение протравителя и препарата Микромак А, Б способствовало увеличению сохранности растений, по сравнению с контролем, на 2,0, 2,1 и 1,7 % соответственно фонам питания.
Общая сохранность растений и элементы структуры в основном определяют величину и качество урожая. На них, несомненно, повлияли температурный режим, наличие влаги и доступных для растений форм элементов питания в отдельные фазы развития. В годы исследований запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом составляли 162...170 мм, уменьшаясь к фазе выхода в трубку до 80.83 мм, ко времени уборки - до 67.70 мм.
Урожайность яровой пшеницы в среднем за 20162018 гг. в абсолютном контроле (варианте без применения удобрений и средств для обработки семян) составила 1,38 т/га (см. табл.). В варианте с использованием NPK в расчете на достижение урожая 3 т/га зерна было внесено 171 кг д. в./га минеральных удобрений, что обеспечило прибавку 1,06 т/га. При этом оплата зерном 1 кг д. в. внесенного минерального удобрения составила 6,20 кг. В варианте с фоном, рассчитанным на 4 т/га зерна, в среднем за годы исследований вносили 343 кг д. в./га удобрений, которые обеспечили 1,56 т/га прибавки при оплате зерном 1 кг д. в. 4,55 кг. При обработке семян протравителем Доспех 3 прибавка урожайности на неудобренном фоне составила 0,09 т/га, на фоне NPK на 3 т/га зерна - 0,18, NPK на 4 т/га - 0,19 т/га. В вариантах с применением препарата Микромак А, Б она составила соответственно 0,13, 0,17 и 0,19 т/га, а при обработке семян смесью протравителя Доспех 3 и препарата Микромак А, Б - 0,20, 0,27 и 0,40 т/га. Средняя по фонам питания прибавка урожая от применения протравителя составила 0,16 т/га, препарата Микромак А, Б - 0,17 т/га, а от со-
Таблица. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от фона питания и предпосевной обработки семян, 2016-2018 гг., т/га
Обработка семян (фактор В) Урожайность Прибавка
2016 г. 2017 г. 2018 г. средняя от фона питания от обработки семян
Без удобрений - контроль (фактор А)
Контроль 1,35 1,52 1,27 1,38 - -
Протравитель 1,42 1,65 1,35 1,47 - +0,09
Микромак А, Б 1,43 1,66 1,43 1,51 - +0,13
Микромак А, Б + протравитель 1,47 1,76 1,52 1,58 - +0,20
Среднее 1,42 1,65 1,39 1,49 - -
NPK на 3 т/га зерна
Контроль 1,91 2,96 2,46 2,44 +1,06 -
Протравитель 2,05 3,16 2,65 2,62 +1,15 +0,18
Микромак А, Б 2,02 3,12 2,69 2,61 +1,10 +0,17
Микромак А, Б + протравитель 2,12 3,26 2,76 2,71 +1,13 +0,27
Среднее 2,02 3,12 2,64 2,60 +1,11 -
NPK на 4 т зерна
Контроль 2,17 3,93 2,73 2,94 +1,56 -
Протравитель 2,32 4,15 2,93 3,13 +1,66 +0,19
Микромак А, Б 2,32 4,14 2,94 3,13 +1,62 +0,19
Микромак А, Б + протравитель 2,48 4,37 3,17 3,34 +1,76 +0,40
Среднее 2,32 4,15 2,94 3,14 +1,65 -
Среднее
Контроль 1,81 2,80 2,15 2,25 - -
Протравитель 1,93 2,99 2,31 2,41 - 0,16
Микромак А, Б 1,92 2,97 2,35 2,42 - 0,17
Микромак А, Б + протравитель 2,02 3,13 2,48 2,54 - 0,29
Среднее 1,92 2,97 2,32 - - -
НСР05 (А) 0,13 0,35 0,25
НСР05 (В, АВ) 0,05 0,12 0,08
НСР05 (для частных средних) 0,05 0,14 0,10
90
80
760 755 750 745 740 735 730 725 720 715
Контроль
Протравитель
Микромак А,Б
Микромак А, Б+ протравитель
Рис. 3. Натура (г/л) зерна яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян и удобрения, 2016-2018 гг.: - без удобрений; □ - NPK на 3 т зерна; ■ - NPK на 4 т зерна.
вместного их использования - 0,29 т/га. На фоне этих препаратов оплата прибавкой зерна 1 кг д. в. минерального удобрения, внесенного в расчете на урожайность 3 т/га, увеличивалась до 6,73 кг, на формирование 4 т/га зерна -до 5,13 кг. Применение расчётных доз минеральных удобрений, наряду с высокой прибавкой урожая, обеспечило увеличение массовой доли клейковины, натуры зерна (рис. 3), улучшение качества клейковины.
За 2016-2018 гг. стоимость урожая в контроле без удобрений составила 8,28 тыс. руб./га, при внесении ЫРК на 3 т/га зерна - 14,64 тыс. руб./га, ЫРК на 4 т/га зерна - 16,38 тыс. руб./га. Использование минеральных удобрений увеличило затраты на производство зерна яровой пшеницы, тем не менее самый высокий чистый доход (4,84 тыс. руб./га) и уровень рентабельности (34,2 %) достигались на фоне применения ЫРК на 4 т/ га зерна в сочетании с обработкой семян препаратом Микромак А, Б совместно с протравителем. В этом же варианте отмечена и самая низкая себестоимость зерна (4473 руб./т).
Выводы. Использование расчетных доз минеральных удобрений в сочетании с применением протравителя Доспех 3 и препарата Микромак А, Б для предпосевной обработки семян обеспечило увеличение полевой всхожести, сохранности всходов к уборке, урожайности зерна яровой мягкой пшеницы на серых лесных почвах. Оплата 1 кг д. в. внесенного минерального удобрения при использовании Ы61Р55К55 (в расчете на урожайность 3 т/га) составила 6,73 кг, а при внесении Ы120Р126К97 (под урожайность 4 т/га) -5,13 кг зерна.
Литература.
1. Амиров М. Ф., Сагитов Л. Г., Салаватуллин Р.Н. Влияние биологических и минеральных удобрений на продуктивность яровой пшеницы// Зерновое хозяйство России. 2017. № 2 (50). С. 6-8.
2. Амиров М. Ф. Влияние микроэлементов и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы // Вестник Казанского ГАУ. 2017. № 4 (47). С. 5-8.
3. Шайхутдинов Ф. Ш., Сержанов И.М. Посевные и урожайные качества семян в зависимости от фона питания в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан//Вестник Казанского аграрного университета. 2015. № 4 (38). С. 112-115.
4. Маzе P. Determination des elements mineraux rares necessaries a development du mais // Compes Rendus de'l Academie des Science. 1915. Vol. 160. P. 211-214.
5. Arshad Ullah, M. Sarfraz M., Sadiq M., Mehdi S.M., Hassan G. Effects of pre-sowing seed treatments with micronutrients on growth parameters of Raya ///Asian Journal of Plant Sciences. 2012. № 1(1). РР. 22-23.
6. Гоман Н. В., Попова В. И., Бобренко И. А. Влияние микроудобрений на структуру урожая озимой пшеницы // Вестник КрасГАУ. 2016. № 6. С. 114-117.
7. Костин В. И., Мударисов Ф. А., Кривова А. И. Влияние микроэлементов-синергистов на хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы //Вестник РАЕН. 2014. № 6. С. 54-57.
8. Формирование продуктивности пшеницы (Tritikum aestivum L.) и тритикале на фоне предпосевной обработки селеном, кремнием и цинком в условиях окислительного стресса вызванного засухой/ Т. Л. Курносовой, Л. В. Осипова, И. В. Верниченко и др. // Проблемы агрохимии и агроэкологии. 2017. № 3. 13-23.
9. Isaychev V. A., Andreev N. N., Polovinkin V. G., Antonova S. V. The formation of crop yield grain quality in winter wheat in dependens to application of mineral fertilizers and growth regulators // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. T. 8. № 2. P. 1974-1983.
10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Колос, 1985. 416 с.
757
756
743
742
Influence of Mineral Nutrition Level and Trace Elements on the Formation
of Spring Wheat Yield
M. F. Amirov, D. I. Toloknov
Kazan State Agrarian University, ul. K. Marksa, 65, Kazan', 420015, Russian Federation
Abstract. Issues associated with meeting the nutrition needs of plants, as well as clarifying optimal doses and methods of administration of trace elements within the soil remain to be highly relevant. This study was aimed at determining an integrated effect of microelements and mineral fertilisers on the yield of spring wheat crops. Experiments were performed on loamy grey forest soils in 2016-2018 in the Republic of Tatarstan. The field research involved the investigation of two factors: mineral fertilisers (factor A) - without fertilisers (control); estimated dose for the planned grain yield of 3 t/ha (N61P55K55); estimated dose for the planned yield of 4 t/ha (N120P126K97); seed treatment before sowing (factor B) - without treatment (control); fungicide Dospeh 3, KS (1.5 l / t); MikromakA, B preparation (2 l / t); fungicide Dospeh 3, KS (1.5 l / t) + Mikromak solution A, B (2 l / t). For the purposes of the research, the Yoldyz spring wheat variety was sown. The resulting average yield of this spring wheat was 1.38 t/ha over three years when grown without the use of fertilisers. During the research period, the introduction of NpK elements at doses calculated for 3 t/ha and 4 t/ha provided an increase in the wheat yield of 1.06 t/ha and 1.56 t/ha, respectively. The treatment of seeds with the Dospeh 3 fungicide and the Mikromak A, B preparation led to an increase in the yield of 0.20 t/ha on unfertilized soil in comparison with 0.27 and 0.40 t/ha on fertilized soil. The use of the Mikromak A, B preparation and the fungicide allowed 1 kg of the active substance of mineral fertilisers to be applied for growing 5.13-6.73 kg of grain.
Keywords: mineral fertilisers; microelements; spring wheat; yield; gluten mass fraction.
Author Details: M. F. Amirov, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: [email protected]); D. I. Toloknov, post graduate student.
For citation: Amirov M. F., Toloknov D. I. Influence of Mineral Nutrition Level and Trace Elements on the Formation of Spring Wheat Yield.
Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 5. Pp. 18-20 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10504.
В №4-2019 г. на странице 51 в правой колонке в 10 строке первого абзаца вместо «Мурманской области» следует читать «Магаданской области». Приносим свои извинения.
