УДК 631.86 Органические и биологические удобрения в целом
Исследования проводили с целью изучения влияния на урожайность и качественные характеристики зерна озимой пшеницы смягчителя воды, биостимуляторов, макро- и микроудобрений. Работу выполняли в Республике Татарстан в 2018–2020 гг. на выщелоченных черноземах. Опыт проведен по схеме: смягчитель воды (фактор А) – смягчитель отсутствует, кондиционер воды Пекацид; стимуляторы роста и микроэлементы (фактор В) – без применения препаратов, Нутривант, Стимакс, Карбамид, Стимакс + Карбамид, Стимакс + Нутривант, Нутривант + Карбамид, Стимакс + Нутривант + Карбамид. Некорневая обработка посевов озимой пшеницы стимулятором роста Стимакс совместно с удобрением, содержащим микроэлементы, на фоне минеральных удобрений, внесенных расчетным методом на получение 5 т зерна с 1 га, обеспечила формирование высоких урожаев. Максимальная в опыте урожайность (5,72 т/га) отмечена в варианте с применением трехкомпонентной баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид с использованием Пекацида. Применение смягчителя воды повышало выход зерна во всех вариантах опыта. Прибавка в контроле составила 0,06 т/га, а максимальной (0,13 т/га) она была в варианте с обработкой посевов смесью Стимакс + Нутривант + Карбамид. Совместное использование микроудобрений и стимуляторов роста при подкормке растений в фазе кущения (путем опрыскивания) озимой пшеницы приводило к улучшению качества зерна. Наибольшая в опыте прибавка клейковины (3,3 %) отмечена в варианте с баковой смесью Стимакс + Нутривант + Карбамид и использованием кондиционера воды. Наибольшее (27,8 %) содержание клейковины отмечено в благоприятном 2018 г. при использовании упомянутой трехкомпонентной баковой смеси. Прибавка, по сравнению с вариантом без препаратов, – 2,2 %. Применение каждого препарата отдельно снижало урожайность и качество зерна.
озимая пшеница (Triticum aestivum L.), урожайность, стимуляторы роста, удобрения, смягчитель воды, качество зерна.
Введение. Пшеница – основная продовольственная культура [1]. Продукты, произведенные из ее зерна, обладают высокой питательной ценностью [2]. В Республике Татарстан в 2020 г. посевы культуры занимали 362,4 тыс. га, а урожайность составила 44,8 ц/га [3].
При выращивании озимой пшеницы важную роль играют макро- и микроудобрения [4,5], а также средства защиты [6,7,8]. Используя минеральные макро- и микроудобрения, наряду с повышением уровня почвенного плодородия, можно увеличить как продуктивность зерновых культур, так и их качество [9,10,11]. В последние годы в России в связи с высокой стоимостью и большими затратами на доставку минеральных удобрений, а также низкими ценами на производимую продукцию снизились объемы их применения [12,13].
На эффективность применения удобрений и стимуляторов роста большое влияние оказывают климатические и агротехнические условия, а также биологические особенности культур и сортов [14,15,16]. Все большую роль при возделывании озимой пшеницы играют биопрепараты и биопестициды [17,18,19].
Для получения продукции с низкой себестоимостью и большей рентабельностью удобрения необходимо вносить на запланированный урожай с учетом картограмм и выноса элементов питания культурой, чтобы не нанести ущерб окружающей среде [20,21,22]. Наибольший эффект дает использование микроудобрений в баковых смесях совместно со стимуляторами роста и смягчителем воды [23,24,25].
Цель исследований – изучение влияния макро- и микроудобрений, биостимуляторов и смягчителя воды на урожайность, элементы структуры урожая озимой пшеницы и показатели качества зерна.
Условия, материалы и методы. Работу проводили в КФХ Козина С. В. в Алексеевском районе Республики Татарстан в 2018–2020 гг.
Согласно схеме опыта предусматривались следующие варианты:
кондиционер воды (фактор А) – смягчитель Пекацид, без применения препарата;
стимуляторы роста и микроэлементы (фактор В) – без препаратов, Нутривант, Стимакс, Карбамид, Стимакс+Карбамид, Стимакс+Нутривант, Нутривант+Карбамид, Стимакс+Нутривант+Карбамид.
Удобрения рассчитывали балансовым методом на получение 5 т зерна с 1 га, предложенным для Республики Татарстан А.А. Зиганшиным [26]. В 2018 г. доза составила N107Р115К112; в 2019 г.– N105Р115К112; в 2020 г. – N110Р120 К112. Фосфорные и калийные удобрения вносили под предпосевную культивацию, сложные при посеве. В весенний период при возобновлении вегетации сеялкой СЗ-3,6 проводили подкормку из расчета 100 кг/га аммиачной селитры в физическом весе.
Почва в год закладки опыта имела следующие агрохимическими показателями: гумус – 5,7 % (по Тюpину), подвижный фосфор и обменный калий (по Чирикову) – соответственно 175 и 1439 мг/кг почвы и aзот щелочно-гидролизуемый – 83 мг/кг (по Корнфилду), рН солевой вытяжки – 6,2. Технология возделывания, кроме изучаемых приемов – общепринятая для зоны [27]. Опыт проводился в трехкратной повторности. Озимая пшеница высевалась из расчета – 5 млн. штук на 1 га. Для закладки опыта использовали сорт озимой пшеницы Скипетр.
Предшественник – чистый пар. В фазе кущения посевы обрабатывали стимуляторами роста, макро- и микроудобрениями согласно схеме опыта. Комплекс учетов и анализов проводили согласно общепринятым методикам и ГОСТ-ам [28]. Размеры опытной делянки: общей – 108 м2, учетной – 90 м2.
Пекацид (Pekacid) – это новое растворимое минеральное удобрение. Он состоит из 20 % оксида калия (K2O) и 60 % пентoксида фосфора (P2O5). Применяется в норме – 0,1 кг/га (https://veterra-rus.com/image/catalog/icl/pekacid/pekacid.pdf.).
Стимакс (Stimax) – биостимулятор растений. В его состав входят: азот общий – 19 %; магний (MgO) – 2 %; фосфор (P2O5) – 19 %; сера (SO3) – 1,6 %; калий (K2O) – 19 %; бор (B) – 0,01 %; медь (Сu) – 0,005 %; молибден (Mo) – 0,005 %, марганец (Mn) – 0,04 %; железо (Fe) – 0,08 %; цинк (Zn) – 0,02 %; Применяется в норме – 0,35 кг/га (http://www.stimix.ru/).
Нутривант – комплексное удобрение с микроэлементами. Состав: экстракт водорослей Ascophyllum nodosum– 12 %; азот общий (N) – 1,2 %; азот органический – 0,2 %; мочевинный азот – 1 %; марганец (Mn) хелат EDTA – 0,5 %; цинк (Zn) хелат EDTA – 0,5 %; железо (Fe) хелат DTPA – 1 %; pH (1 %-ного раствора) – 6,0 ед. Норма расхода – 2 кг/га (https://nutritechmini.ru/).
По данным метеостанции г. Чистополь (рис. 1), благоприятные метеоусловия складывались в 2018–2019 гг., умеренные – в 2019–2020 гг., удовлетворительные – в 2017–2018 гг. За вегетационный период 2017–2018 гг. выпало 357 мм осадков.
Рис. 1 – Метеорологические условия по данным метеостанции Чистополь, 2018–2020 гг.
Перед посевом в зависимости от вариантов опыта в слое почвы 0-100 см запас продуктивной влаги составлял 80…86 мм, перед уборкой – 68…87 мм. В 2018 –2019 гг. величины этих показателей были равны соответственно – 349 мм, 86…96 и 107…124 мм, в 2019–2020 гг. – 301; 107…112 и 74…87 мм.
Результаты и обсуждение. Урожайность – это основной показатель продуктивности растений, так как он является главным критерием эффективности возделывания культуры. При проведении опыта она зависела как от складывающихся метеорологических условий в период вегетации, так и схем проведения некорневых подкормок (табл. 1).
Таблица 1 – Продуктивность озимой пшеницы, т/га
Совместное использование макро- и микроудобрений, стимуляторов роста и смягчителя воды в виде некорневой подкормки на посевах озимой пшеницы приводило к увеличению урожайности, элементов структуры урожая и улучшению качества зерна. Максимальная в опыте урожайность (5,72 т/га) и наибольшая прибавка (1,02 т/га), по сравнению с контролем отмечена в варианте с трехкомпонентной баковой смесью Стимакс + Нутривант + Карбамид совместно с Пекацидом. Прибавка урожая от ее использования в опыте по сравнению с контролем составляла 21,7 %. Несколько ниже была урожайность в вариантах с применением двойных баковых смесей Стимакс + Карбамид и Нутривант + Карбамид (5,32 и 5,56 т/га). Урожайность озимой пшеницы в годы исследований изменялась по годам. Наибольшей она была в 2019 г. и на фоне без смягчителя воды и в зависимости от схем некорневой подкормки составила 4,82…5,93 т/га, а при его использовании – 4,95…6,08 т/га. Наименьшая урожайность в опыте отмечена в 2018 г., в контроле без Пекацида – 4,42 т/га. Использование Пекацида повышало урожайность, по сравнению с контролем (прибавка 0,06 т/га). Микроудобрения и стимуляторы роста оказали положительное влияние и на элементы структуры урожая (табл. 2).
Таблица 2 – Структура урожая озимой пшеницы (среднее за 2018–2020 гг.)
Наибольшее количество растений перед уборкой (385 шт./м2), продуктивных стеблей (579 шт./м2) и продуктивная кустистость (1,54) были в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид. Самые низкие величины этих показатели отмечали в контроле без использования смягчитель воды – соответственно 371 шт./м2, 536 шт./м2 и 1,51. Наибольшая масса зерна с 1 колоса (1,01 г) зафиксирована в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид, где она была выше, чем в контроле, на 12,2 %. Во всех вариантах опыта отмечено положительное влияние Пекацида на такие элементы структуры урожая, как масса 1000 зерен и масса зерна с 1 колоса. Использование баковых смесей, особенно трехкомпонентной, способствовало улучшению структуры урожая, по сравнению с контролем.
На содержание клейковины в зерне большее влияние оказали микроудобрения и стимуляторы роста (табл. 3).
Таблица 3 – Содержание клейковины в зерне озимой пшеницы, %
У озимой пшеницы сорта Скипетр максимальное в опыте содержание клейковины в зерне (25 %) отмечали в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид при использовании Пекацида. Прибавка к контролю 3,3 %. При использовании Стимакса она составила 1,1 %, Нутриванта – 1,9, Карбамида – 2,0 %.
Выводы. Для увеличения урожайности и качественных характеристик зерна озимой пшеницы, при некорневых подкормках во время ухода за посевами целесообразно использовать двух- и трехкомпонентные баковые смеси. Наиболее эффективна баковая смесь Стимакс + Нутривант + Карбамид совместно с Пекацидом. Прибавка урожая, по сравнению с контролем, составила 21,7 %, а содержания клейковины – 3,3 %.
Применение каждого препарата отдельно, снижает урожайность и качество зерна.
В связи с тем что вода, используемая при опрыскивании посевов имеет высокую жесткость для повышения эффективности используемых препаратов необходимо применять смягчитель воды Пекацид. Прибавка от его использования составляла 0,06…0,11 т/га.
1. Шарипов С.А. Состояние производства и пути повышения качества продовольственного зерна // Экономика сельского хозяйства России. 2017. № 5. С. 47–54.
2. Якушкин Н.М., Шарипов С.А. Повышение эффективности регионального зернового подкомплекса // АПК: экономика, управление. – 2015. – № 11. – С. 57-63.
3. Сельское хозяйство Республики Татарстан. Статистический сборник. Татарстанстат. Казань: Татарстанстат, 2020. 106 с.
4. Brian, J. Alloway. Zinc in Soils and crop nutrition / J. Alloway. Brian. – 2- nd edition. - Brussels-Paris: International Zinc Association (IZA), International Fertilizer Industry Association (IFA), 2008. – 139 pp. URL: https://www.topsoils.co.nz/wp-content/uploads/2014/09/Zinc-in-Soils-and-Crop-Nutrition-Brian-J.-Alloway.pdf
5. Chandrasekaran, B. A Textbook of Agronomy / B. Chandrasekaran, K. Annadurai, K. Annadura. – New Age International Publishers, 2010. – 835 pp.
6. Завалин А.А., Накаряков А.М. Эффективность применения биопрепаратов в посеве озимой пшеницы на светло-серой лесной почве // Земледелие. 2021. № 1. С. 27-30.
7. Шаповал, О.А., Вознесенская Т Ю. Влияние новых инновационных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы на черноземе выщелоченном // Плодородие. 2020. № 6 (117). С. 6–10.
8. Шпанев А.М., Смук В.В. Эффективность дифференцированного применения гербицидов в посевах озимой пшеницы // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 4. С. 25-27.
9. Хакимов Р.А. Влияние предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 12. С. 16-22.
10. Алферов А.А., Чернова Л.С. Влияние азотных удобрений и биопрепаратовна продуктивность и качество зерна яровой пшеницы // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 3. С. 32-35.
11. Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях / Л.И. Петрова, Ю.И. Митрофанов, Н.К. Первушина и др. // Земледелие. 2020. № 4. С. 12-15.
12. Николаев Н.Н., Алексеева А.А. Состояние процесса доставки минеральных удобрений сельхозпроизводителям // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского аграрного университета. 2014. № 101 (07). С. 2519–2528.
13. Эффективность дифференцированного применения азотных удобрений в качестве корневых подкормок на основе NDVI / О.А. Щуклина, Р.А. Афанасьев, Н.Н. Лангаева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 8. С. 20-24.
14. Изучение сортов и линий озимой пшеницы по хозяйственно ценным признакам / И.Д. Фадеева, М.Ш. Тагиров, И.Н. Газизов и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № 3 (54). С. 71–76.
15. Фадеева, И. Д. Оценка адаптивных свойств сортов озимой мягкой пшеницы Татарского НИИСХ / И.Д. Фадеева, М.Ш. Тагиров, И.Н. Газизов // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. С. 46–48.
16. Репка Д.А., Бельтюков Л.П., Гордеева Ю.В. Влияние биопрепаратов и удобрений на элементы структуры и урожайность сортов озимой пшеницы на Дону // Зерновое хозяйство России. 2020. № 2 (68). С. 72–76. doi: 10.31367/2079-8725-2020-68-2-72-76.
17. Эффективность обработки семян и растений яровой пшеницы и гороха посевного микробиологическими препаратами в модельных и полевых опытах / Л.И. Пусенкова, С.Р. Гарипова, Е.В. Кузина и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 12. С. 33-37.
18. Шабаев В.П., Остроумов В.Е. Рост и минеральное питание яровой пшеницы при внесении ростстимулирующей ризосферной бактерии в условиях загрязнения почвы никелем // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 5. С. 46-50.
19. Влияние озимой пшеницы и ее предшественников, выращиваемых по технологии no-till, на динамику показателей почвенного плодородия чернозема Южного / И.А. Вольтерс, О.И. Власова, Л.В. Трубачева и др. // Агрофизика. 2019. № 4. С. 14–21.
20. Фомичева Н.В., Рабинович Г.Ю., Смирнова Ю.Д. Влияние технологических приёмов применения гуминового препарата на продуктивность яровой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 9. С. 53-58.
21. Ковтун В. И., Ковтун Л. Н. Новый урожайный, с высоким качеством зерна, устойчивый к полеганию и болезням сорт пшеницы мягкой озимой универсального типа Люда // Вестник КрасГАУ. 2020. № 4 (157). С. 24–30.
22. Лукманов А.А., Гайров Р.Р., Каримова Л.З. Биологизация земледелия – дешевый источник повышения плодородия почв // Агрохимический вестник. 2015. № 3. С. 6–9.
23. Объемы применения удобрений и урожайность зерновых культур в Республике Татарстан / А.А. Лукманов, И.М. Суханова, Г.К. Хузина и др. // Агрохимический вестник. 2021. № 3. С. 3–6.
24. Система земледелия Республики Татарстан. Ч. 1. Агротехнологии производства продукции растениеводства / М.Ф. Амиров, И.Р. Валеев, А.Р. Валиев и др. Под ред. Габдрахманова И.Х., Сафина Р.И., Валиева А.Р. Казань: Центр инновационных технологий, 2014. 292 с.
25. Wajahatullah Khan. Seaweed Extracts as Biostimulants of Plant Growth and Development // Journal of Plant Growth Regulation. – 2009. – № 4. – Р. 386-399.
26. Зиганшин А.А. Современные технологии и программирование урожайности. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2001. 109 с.
27. Влияние макро-и микроудобрений и кондиционера воды на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях Закамья Республики Татарстан / В.Н. Фомин, Р.Г. Хуснутдинов, И.И. Мардиев и др. // Наука, технологии, кадры – основы достижений прорывных результатов в АПК: сборник материалов Международной научно-практической конференции. Казань: ИП «ИП Мухамеева МС», 2021. Вып. 15. С. 236–248.
28. ГОСТ 13586.1-68. Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице. 2013-01-01. М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2012. 24 с.
