CC BY
9Вчеш записки Тавршського нацiонального унiверситету iM. В.1. Вернадського Серия «Бюлопя, xiMia». Том 25 (64). 2012. № 4. С. 215-219
УДК 581.1:33.1
ВПЛИВ ОС1ННЬОГО ВНЕСЕННЯ БЕЗВОДНОГО АМ1АКУ НА ЕЛЕМЕНТНИЙ СКЛАД ГРУНТУ I РОСЛИН ОЗИМО1 ПШЕНИЦ
Ходанщький В.К., Михальська Л.М.
1нститут фтологй'рослин i генетики Нащональног академи наук Украти, Ктв, Украта E-mail: xvk1@yandex ru
Виявлено позитивний вплив амоншного азоту на вмют елеменпв живлення в Грунт та в рослинах озимо! пшенищ. За осшнього внесення безводного амiаку тдвищувалася врожайнiсть та яюсть зерна пшеницi.
Ключов1 слова: озима пшениця, безводний а]шак, елементи живлення, врожайшсть, якiсть зерна.
ВСТУП
Р1зке тдвищення потреб людства в продовольств1 призводить до необхщносп значного збшьшення використання добрив та засоб1в захисту рослин у рослиннищи [1]. Вивчення динамши накопичення та виносу елеменпв живлення рослинами дае можливють коригувати системи живлення рослин, шдвищувати врожайшсть i яюсть, а також збер1гати родючють Грунпв [2].
Вщомо, що винос елеменпв живлення з Грунту залежить вщ р1вня врожайност1, бюлопчних особливостей сорту, вмюту рухомих елеменпв живлення в Грунп, а також вщ ктматичних умов [2].
Багатьма дослщниками встановлено, що винос елеменпв живлення рослинами пшенищ здебшьшого залежить вщ штенсивносп вирощування культури та бюлопчних особливостей сорту [3]. При вивченш взаемодп р1зних елеменпв живлення встановлено, що сумюне застосування азоту та фосфору сприяе кращому засвоенню фосфапв.
Вщомо також, що позитивний ефект в бшьшш м1р1 проявляеться при застосуванш амоншного азоту. Проте, не було виявлено тдвищення засвоення фосфору при внесенш амоншних добрив у тдживлення. В попередшх дослщженнях встановлено, що штратний азот посилюе винос з Грунту катюшв, в роботах шших автор1в було вщм1чено посилення засвоення анюшв при живленш штратною та амоншною формами азоту [4, 5].
На сьогодшшнш день юнують високоточш методи анал1зу елементного складу Грунту та рослинного матер1алу до яких вщноситься емюшна атомно-абсорбцшна спектроскошя, яка дозволяе визначати одночасно велику кшьюсть елеменпв живлення [6-8]. Однак, юнуе невелика кшьюсть даних щодо застосування безводного ам1аку в пошвах ярих культур й обмаль шформацп стосовно його використання в пошвах озимо! пшенищ [9].
Тому, метою наших дослщжень було проаналiзувати вплив осшнього внесення амонiйного азоту на доступшсть елементiв живлення в грунт та iнтенсивнiсть накочення ïx рослинами озимо1 пшеницi у вегетативних органах та зерш.
МАТЕР1АЛИ I МЕТОДИ
Дослщи проводили на виробничих пошвах озимоï пшеницi сорту Смуглянка протягом вегетацiйного перiоду 2009-2012 рокiв на базi спецiалiзованого з внесення безводного амiаку господарства ТОВ «Агросервю» у Жашювському районi Черкаськоï областi. В статп представлено данi сезону 2011-2012 рр.
Безводний амiак застосовували восени перед пошвом у дозi 100 кг/га азоту по ддачш речовиш, який вносили на глибину 14 см культиватором^нжектором. У контрольному варiантi вносили амiачну селiтру на поверхню грунту врозкид навеснi, у перше та друге шдживлення [10].
Визначення елементного складу в зразках рослинного матерiалу, зерна та грунту здшснювали методом IСР-спектрометрiï на емiсiйному спектрометрi ICAP 6300 Duo MFC (США). Зразки рослин висушували до суxоï маси при 105 оС i озолювали в азотнiй кислотi (осч) при температурi 240-250°С i тиску 60 бар протягом 90 хв. за допомогою мшрохвильово1' пробопiдготовки Multiwave 3000 фiрми Anton Paar (Авс^я). Проби грунту екстрагували амонiйно-ацетатним буфером, рН 4,8. Наважки 10,00 г грунту помщали у колби, заливали 50 см3 буферного розчину (сшввщношення грунт-розчин 1:5). Струшували на ротаторi протягом години i вiдфiльтровували (ДСТУ ISO 11464:2001).
Результати дослщжень обробляли статистично за допомогою комп'ютерно1' програми STATISTICA та Excel [11].
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
При визначенш елементного складу грунту, рослинного матерiалу i зерна виявлено вiдмiнностi у вмют макро- та мiкроелементiв у варiантаx з внесениям азоту у формi амiачноï селiтри та безводного амiаку. В умовах виробничого дослщу пiдвищувалася кiлькiсть доступно!' форми елеменпв у грунтi при осiнньому внесены безводного амiаку. Суттево пiдвищувався вмют наступних елементiв: Ca, Cu, Fe, K, Mg, Р, S, Zn (табл. 1).
Таблиця 1
Елементний склад грунту за осшнього внесення безводного aMiaKy, мг/кг
Варiант B Ca Co Cu Fe K
Cелiтра амiачна, Ni00 1,2 9870 2,2 11 1270 197
Амiак безводний, N100 1,4 10440* 2,4 14* 1490* 224*
Варiант Mg Mn Na P S Zn
Сел^ра амiачна, N100 1230 532 52 81 54 32
Амiак безводний, N100 1310 480 55 88 66* 41*
Примтки: 1. Вiдбiр зразюв у фазу цвтння.
2. * - тут i далi рiзниця з контролем достовiрна за 95% рiвия значущосп.
Таким чином, встановлено, що вмiст В, Со, № не ютотно вiдрiзнявся вiд контрольного варiанту. Вiдомо, що внесения амоншних добрив у високих дозах пiдкислюe грунт, що в значнш мiрi впливае на доступнють в грунтовому профiлi елементiв живлення. Так, при зниженнi рН збшьшуеться доступнiсть Бе, Си, Мп, 2п. Iншi елементи живлення - Р, 8, К, Са, М§, Мо, В, при зниженш значення рН стають менш доступними в грунтовому профМ для рослин [12]. Проте, як видно з наведених даних, вмют ряду елеменпв навпаки зростав при внесенш амонiйного азоту у виглядi безводного амiаку. На доступнють елеменпв живлення, ймовiрно, також впливали кореневi видiлення рослин пшеницi, яю, як вiдомо, збiльшуються при забезпеченш посiвiв азотом.
В попереднiх роботах встановлено, що максимальне накопичення К, Р, Са, Mg i К спостертаетъся в перiод вiд кшця фази виходу в трубку до фази цвтння та молочно! стиглосп [13, 14]. У виробничих дослщах виявлено пiдвищения накопичення в рослинному матерiалi озимо! пшеницi ряду макро- i мiкроелементiв у варiантах, де застосовували азот у формi безводного амiаку у високих дозах (табл. 2).
Таблиця 2
Елементний склад рослин озимоТ пшенищ сорту Смуглянка за осшнього _внесення безводного амiаку, мг/кг___
Варiант В Са Со Си Ее К
Сел^ра амiачна, N1^ 5,1 2164 0,4 3 195 17460
Амiак безводний, Кш 8,4* 2380 0,4 4 237* 17128
Варiант Мц Мп Ш Р 8 Zn
Сел^ра амiачна, Кш 1130 44 115 1260 514 12
Амiак безводний, К100 1350 52* 94* 1265 619* 16*
Примтка: вiдбiр зразкiв у фазу цвтння.
Так, при внесенш безводного амiаку в кшькосп 100 кг/га за азотом, в рослинах озимо! пшенищ сорту Смуглянка зростала штенсивнють накопичення В, Са, Си, Бе, Mg, Мп, 8 i 2п. Ряд елементiв: Со, К, Р, Ка, незначно вiдрiзнялися за вмютом, або !х вмiст у дослщних варiантах був дещо нижчим, у порiвняннi з контрольним варiантом, де вносили амiачну селiтру. Нами встановлено, що осшне внесення амонiйного азоту призводило до змiн у накопиченш ряду макро- та мiкроелементiв в зерш озимо! пшеницi сорту Смуглянка (табл. 3).
Таблиця 3
Елементний склад зерна озимоТ пшенищ сорту Смуглянка за осшнього _внесення безводного амiаку, мг/кг_
Варiант В Са Со Си Ее К
Сел^ра амiачна, Кш 0 670 0,4 3 95 2165
Амiак безводний, N1^ 0 * 728 0,3 4 * 112 * 2463
Варiант Мц Мп Ш Р 8 Zn
Сел^ра амiачна, Кш 1452 48 98 1352 1035 17
Амiак безводний, Кш * 1736 49 * 109 * 1510 * 1280 * 24
Примтка: вiдбiр зразюв у фазу цвтння.
Виявлено, що зростав вмют Са, Си, Бе, К, М§, Мп, Ка, Р, 8, 2п. Кiлькiсть Со знизилася порiвняно з контрольным варiантом, а вмют Мп майже не вiдрiзнявся вiд варiанту з внесенням амiачно! селiтри. Бору в зернi пшенищ методом 1СР-спектроскопи не знайдено.
Збiльшення накопичення ряду елементiв живлення призводило до пiдвищення якiсних показниюв зерна, про що свiдчить зростання бiлковостi та вмiсту сиро! клейковини в зерш озимо! пшеницi. Окрiм змiн в накопиченнi елементiв живлення, внесення безводного амiаку сприяло зростанню врожайностi (табл. 4).
Таблиця 4
Вплив осшнього внесення безводного амiаку на врожайнiсть та якiсть зерна озимоТ пшеницi сорту Смуглянка
Варiант Врожайнiсть, ц/га Бiлок, % Сира клейковина, %
Селiтра амiачна, Кш 74,6±1,2 13,9±0,1 29,1±0,1
Амiак безводний, ^00 83,5±1,9* 14,2±0,1 30,2±0,2
У варiантi з внесенням 100 кг/га амоншного азоту врожайнiсть становила 83,5 ц/га, проти контролю - 74,6 ц/га. Вища кiлькiсть амонiйного азоту порiвняно з контролем сприяла покращенню ростових процесiв рослин озимо! пшенищ, вщбувалася iнтенсифiкацiя поглинання азоту та шших елементiв живлення, що в кшцевому пiдсумку сприяло зростанню врожайносп i якостi зерна.
При осшньому внесеннi безводного амiаку, в орному шарi грунту вмiст амонiйного азоту був вищим порiвняно з контролем, де вносили амiачну селiтру. Як видно з рисунка Б, у варiантах з внесенням безводного амiаку вмют бшка зростав до 14,2 % порiвняно з контролем, де вш становив 13,9 %. Разом з бшковютю також пiдвищувався вмют сиро! клейковини до 30,2 %, у варiантi з внесенням амiачно! селггри вмiст сиро! клейковини становив 29,1 %.
ВИСНОВОК
Виявлено, що однократне осшне внесення восени безводного амiаку у шар грунту шд кореневу систему пошву озимо! пшенищ на глибину 14 см змшювало iнтенсивнiсть поглинання елементiв рослинами пшенищ з подальшим накопиченням у зерш Са, Си, Бе, К, М§, Мп, Ка, Р, 8, 2п. Застосування 100 кг/га азоту у виглядi безводного амiаку сприяло збшьшенню вмiсту мiнерального азоту в грунп, пiдвищувало врожай озимо! пшеницi в дослщному варiантi до 83,5 ц/га порiвняно з контролем - 74,6 ц/га (внесення амiачно! селiтри поверхнево). За тако! схеми живлення покращувались якiснi показники зерна озимо! пшенищ -тдвищувався вмiст бiлка та сиро! клейковини. Збшьшення доступностi елеменпв живлення в грунтi та накопичення !х в рослинах i в зерш, а також зростання продуктивносп озимо! пшенищ ймовiрно пов'язана з кращою доступнiстю азоту для рослин озимо! пшенищ у фази кущшня-трубкування, тобто у фази формування вегетативних та закладання генеративних органiв.
Список лггератури
1. Моргун В.В. Фiзюлоriчш основи формування високо! продуктивностi зернових злаюв / В.В. Моргун, В.В. Швартау, Д.А. Кiрiзiй // Фiзiологiя рослин : проблеми та перспективи розвитку. -Т. 1. - К. : Логос, 2009. - С. 11-42.
2. Галстян М. А. Влияние органических и минеральных удобрений на динамику накопления питательных веществ в яровом ячмене и их вынос с урожаем / М. А. Галстян, С. А. Григорян, М. С. Маркосян // Биологический журнал Армении. - 2012. - Т. 64, № 2.- С. 50-54.
3. Пигорев И. Я. Содержание элементов питания в растениях и вынос их с урожаем озимой пшеницы / И. Я. Пигорев, В. А. Семыкин // Фундаменальные исследования. - 2007. - № 2. - С. 38-40.
4. Römer W. The relationship between phosphate adsorption and root length in nine wheat cultivars / W. Römer, J. Augustin, G. Schilling // Plant and Soil. - 1988. - V. 111. - P. 199-201.
5. Römer W. Phosphorus requirements of the wheat plant in various stages of its life cycle / W. Römer, G. Schilling // Plant and Soil. - 1986. - V. 91. - P. 221-229.
6. Швартау В. В. Основи юномжи рослин / В. В. Швартау, В. В. Моргун / Фiзiологiя рослин : проблеми та перспективи розвитку. - Т. 1. - К. : Логос, 2009. - С. 232-242.
7. Baxter I. R. The leaf ionome as a multivariable system to detect a plant's physiological status / I. R. Baxter // PNAS. - 2008. - V. 105. - P. 12081-12086.
8. Clements S. A long way ahead: understanding and engineering plant metal accumulation / S. Clemens, M. G. Palmgren, U. A. Kramer // Trends Plant Sci. - 2002. - V. 7. - P. 309-315.
9. Безводний амiак - ефективне та економiчно виправдане азотне добриво / В. I. Чабан, А. Д. Гирка, В. Ю. Коваленко, Т. В. Гирка. - Донецьк : Ноулщж, 2010. - 111 с.
10. Моргун В. В. Клуб 100 центнерiв. Сорти та оптимальш системи вирощування озимо! пшенищ / В. В. Моргун, С. В. Санш, В. В. Швартау. - К. : Логос, 2012. - 131 с.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М. : Агропромиздат, 1985.- 351 с.
12. Reynolds M. P. Application of physiology in wheat breeding / M. P. Reynolds, J. I. Ortiz-Monasterio, A. McNab. - Mexico : Cimmyt, 2001. - 240 p.
13. Marschner H. Effect of mineral nutrition status on shoot-root partitioning of photoassimilates and cycling of mineral nutrients / H. Marschner, E. A. Kirkby, I. Cakmak // J. Experimental Botany. - 1996. - V. 47. - P. 1255-1263.
14. Rengel Z. Importance of seed Zn content for wheat growth on Zn-deficient soil / Z. Rengel, R. D. Graham // Plant and Soil. - 1995. - V. 173. - P. 259-266.
Ходаницкий В. К. Влияние осеннего внесения безводного аммиака на элементный состав почвы и растений озимой пшеницы / В.К. Ходаницкий, Л.Н. Михальская // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2012. - Т. 25 (64), № 4. - С.215-219.
Обнаружено положительное влияние аммонийного азота на содержание элементов питания в почве и в растениях озимой пшеницы. При осеннем внесении безводного аммиака повышалась урожайность и качество зерна пшеницы.
Ключевые слова: озимая пшеница, безводный аммиак, элементы питания, урожайность, качество зерна.
Khodanitskiy V.K. The influence of anhydrous ammonia autumn application on element content of soil and winter wheat plants / V.K. Khodanitskiy, L.M. Mykhalska // Scientific Notes of Taurida V.Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2012. - Vol. 25 (64), No. 4. - Р. 215-219. It was found the positive effect of ammonium anhydrous on the content of total nitrogen in the winter wheat plants. The autumn introduction of the anhydrous ammonia increased the yield and quality of grain wheat. Keywords: winter wheat, anhydrous ammonia, mineral elements, productivity, grain quality.
Поступила в редакцию 16.11.2012 г.
