Введение. Среди важнейших приемов, обеспечивающих формирование размеров и качественных характеристик урожая озимой пшеницы, выделяется оптимизация минерального питания, поэтому эффективное применение удобрений занимает важное место в агротехнологиях ее возделывания [1, 2, 3]. В последние годы все большее распространение в системе удобрения зерновых культур приобретают некорневые подкормки жидкими удобрениями, которые содержат в своем составе макро- и микроэлементы, а также физиологически активные вещества (аминокислоты, экстракты и др.) [4, 5, 6]. Их использование способствует снижению развития болезней, повышает устойчивость к стрессам, оказывает положительное влияние на качественные характеристики продукции [7, 8].
Различные микроэлементы оказывают разное влияние на рост и развитие растений. Так, марганец играет важную роль в поддержании баланса хлорофилла и реакциях адаптации растений к различным стрессам [9, 10], в том числе к низким температурам [11]. Такие микроэлементы, как медь, цинк, бор, молибден оказывают большое влияние на формирование урожая озимой пшеницы [12, 13], что подтверждает высокая эффективность применения микроудобрений на этой культуре в различных регионах России и мира [14, 15]. В Республике Татарстан организовано производство удобрений с микроэлементами серии «Металлоцен», использование которых на озимой пшенице для некорневой подкормки показало хорошие результаты в условиях Республики Башкортостан [16].
Одним из наименее изученных вопросов при проведении некорневой подкормки микроудобрениями остается оценка влияния этого приема на качественные характеристики семян на семенных участках [17]. На яровой пшенице в условиях Дальнего Востока было показано положительное влияние листовой подкормки удобрениями с микроэлементами на посевные свойства семян [18]. Аналогичные результаты были получены на этой культуре и в Пензенской области [19]. Установлено, что применение на озимой пшенице жидких удобрений на основе меди в фазе выход в трубку-колошение не только снижает развитие листовых болезней, но и улучшает качество семян нового урожая [20, 21, 22]. С учетом этого, изучение влияния некорневого внесения жидких удобрений на качество семян имеет важное значение для повышения эффективности системы семеноводства озимой пшеницы.
Цель исследований – определить влияние подкормок жидкими удобрениями марки Металоцен на формирование урожая, качество выращенных семян и вынос элементов минерального питания озимой пшеницей сорта Казанская 560 на семеноводческих участках.
Условия, материалы и методы. Работу выполняли в условиях Предкамья Республики Татарстан (опытные поля Казанского ГАУ) в 2017–2020 гг. на озимой пшенице сорта Казанская 560 (репродукция высеваемых семян – элита), возделываемой на семенные цели. Полевой двухфакторный опыт с удобрениями серии Металлоцен был заложен по следующей схеме:
осенняя листовая подкормка (фактор А) – без подкормки; подкормка жидким удобрением марки Д с содержанием марганца (Мn) в хелатной форме 14,2 %;
весенне-летние подкормки (первая в фазе весеннего кущения, вторая в фазе выхода в трубку (фактор В) – без подкормок; подкормки удобрением марки А с содержанием меди (Cu) в хелатной форме 24,3 %; подкормки удобрением марки В с содержанием цинка (Zn) в хелатной форме 23,8 %; подкормки удобрением марки С с содержанием молибдена (Mo) и бора (B) соответственно 2,78 и 30,0 % в хелатной форме.
Все подкормки проводили в дозах 1,0 л/га с расходом рабочей жидкости 200 л/га. Озимую пшеницу высевали после чистого пара. Почва в опытах – серая лесная высокоокультуренная, среднесуглинистая с содержанием гумуса 3,1…4,0 %. Агрохимические показатели почвы: рНсол – 5,4…6,3; содержание подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) – соответственно 172…277 мг/кг и 124…170 мг/кг. Обеспеченность почвы микроэлементами (по Пейве-Ринькису): молибденом – очень низкая; цинком – низкая; медью и марганцем – высокая, бором – очень высокая. В качестве фона вносили традиционные минеральные удобрения: 1,5 ц/га азофоски (N24P24K24) перед посевом и ранневесеннее внесение 1,0 ц/га аммиачной селитры (N34,4). Период осенней вегетации озимой пшеницы в годы исследований был благоприятным для развития растений, что способствовало их хорошей перезимовке. В весенне-летние периоды в 2018 и 2019 гг. отличались периодическими засухами, а в 2020 г. ‒ благоприятными условиями увлажнения для озимой пшеницы.
Содержание элементов питания в семенах и соломе определяли по соответствующим методикам. Семена через 6 месяцев после уборки анализировали с применением стандартных методов оценки посевных и фитосанитарных свойств.
Результаты и обсуждение. При проведении только весенне-летних подкормок наибольшие в опыте прибавки урожая отмечены при использовании цинксодержащего и молибденово-борного удобрения (табл. 1), что обусловлено низким содержанием в почве опытных участков Zn и Мо.
Таблица 1 – Урожайность озимой пшеницы сорта Казанская 560 в зависимости от некорневых подкормок микроудобрениями серии Металлоцен, т/га
|
Осенняя подкормка (фактор А) |
Весенне-летняя подкормка (фактор В) |
Урожайность |
Прибавка от под-кормки |
|||
|
2018 г. |
2019 г. |
2020 г. |
средняя |
|||
|
Без подкормки |
без подкормки |
1,66 |
2,05 |
3,34 |
2,35 |
|
|
Cu |
1,75 |
2,11 |
3,42 |
2,43 |
0,08 |
|
|
Zn |
1,84 |
2,09 |
3,65 |
2,53 |
0,18 |
|
|
Mo, B |
1,81 |
2,12 |
3,60 |
2,51 |
0,16 |
|
|
среднее |
1,77 |
2,09 |
3,50 |
2,46 |
- |
|
|
Подкормка Mn |
без подкормки |
2,02 |
2,87 |
4,16 |
3,02 |
- |
|
Cu |
2,12 |
2,84 |
4,05 |
3,00 |
-0,02 |
|
|
Zn |
2,11 |
2,95 |
4,28 |
3,11 |
0,09 |
|
|
Mo, B |
2,20 |
3,01 |
4,31 |
3,17 |
0,15 |
|
|
среднее |
2,11 |
2,92 |
4,20 |
3,08 |
- |
|
|
Среднее |
без подкормки |
1,84 |
2,46 |
3,75 |
2,69 |
- |
|
Cu |
1,94 |
2,48 |
3,74 |
2,72 |
0,03 |
|
|
Zn |
1,98 |
2,52 |
3,97 |
2,82 |
0,13 |
|
|
Mo, B |
2,01 |
2,57 |
3,96 |
2,84 |
0,15 |
|
|
среднее |
1,94 |
2,51 |
3,85 |
2,77 |
- |
|
|
НСР05 для фактора А |
0,07 |
0,12 |
0,15 |
|
|
|
|
НСР05 для фактора В |
0,06 |
0,08 |
0,11 |
|
|
|
|
НСР05 для частных различий |
0,03 |
0,05 |
0,08 |
|
|
|
Осенняя обработка марганецсодержащим удобрением серии Металлоцен привела к росту сбора зерна, по сравнению с абсолютным контролем, в среднем за три года на 0,67 т/га. Достоверное увеличение урожайности, в сравнении с вариантом где использовали только осеннюю подкормку, наблюдали при весенне-летнем применении молибден-борного удобрения (в 2018 г. прибавка составила 0,18 т/га, в 2019 г. – 0,14 т/га, в 2020 г. – 0,15 т/га). Среди изучаемых вариантов, наименьшая отдача отмечена при использовании медьсодержащего удобрения, что, скорее всего, связано с высоким содержанием этого микроэлемента в почве.
Применение только осенней некорневой подкормки озимой пшеницы марганецсодержащим удобрением несколько повысило содержание в зерне азота, в сравнении с абсолютным контролем (табл. 2). В других вариантах с микроудобрениями величина этого показателя несколько снижалась. Наиболее сильное влияние микроудобрения оказывали на содержание в зерне фосфора и его вынос с 1 т урожая и соответствующим количеством побочной продукции (соломы). При использовании микроудобрений на фоне осеннего применения марганцевого удобрения, несколько увеличивалось содержание в зерне калия и его вынос в расчете на единицу урожая.
Таблица 2 – Содержание в зерне и вынос NРК урожаем озимой пшеницы сорта Казанская 560 в зависимости от некорневых подкормок микроудобрениями серии Металлоцен (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Осенняя подкормка (фактор А) |
Весенне-летняя подкормка (фактор В) |
Содержание в зерне, % в сухом веществе |
Вынос с 1 т урожая зерна и побочной продукции, кг |
||||
|
N |
Р |
К |
N |
Р |
К |
||
|
Без подкормки |
без подкормки |
2,26 |
0,46 |
0,36 |
32,8 |
7,9 |
17,1 |
|
Cu |
1,99 |
0,54 |
0,37 |
29,3 |
9,2 |
17,4 |
|
|
Zn |
2,19 |
0,52 |
0,38 |
32,0 |
9,2 |
17,6 |
|
|
Mo, B |
2,21 |
0,50 |
0,37 |
32,1 |
8,9 |
17,6 |
|
|
среднее |
2,16 |
0,51 |
0,37 |
31,6 |
8,8 |
17,4 |
|
|
Подкормка Mn |
без подкормки |
2,29 |
0,48 |
0,41 |
33,2 |
8,3 |
17,9 |
|
Cu |
2,09 |
0,52 |
0,39 |
31,0 |
9,4 |
17,6 |
|
|
Zn |
2,17 |
0,56 |
0,43 |
32,0 |
9,9 |
18,5 |
|
|
Mo, B |
2,11 |
0,52 |
0,46 |
31,4 |
9,4 |
19,0 |
|
|
среднее |
2,17 |
0,52 |
0,42 |
31,9 |
9,3 |
18.3 |
|
|
Среднее |
без подкормки |
2,28 |
0,47 |
0,39 |
33,0 |
8,1 |
17,5 |
|
Cu |
2,04 |
0,53 |
0,38 |
30,2 |
9,3 |
17,5 |
|
|
Zn |
2,18 |
0,54 |
0,41 |
32,0 |
9,6 |
18,1 |
|
|
Mo, B |
2,16 |
0,51 |
0,42 |
31,8 |
9,2 |
18,3 |
|
|
среднее |
2,16 |
0,51 |
0,40 |
31,7 |
9,0 |
17,8 |
|
Применение некорневых подкормок оказало положительное влияние на посевные свойства семян нового урожая. Энергия прорастания в среднем по опыту увеличивалась на 1,8…2,6 %, лабораторная всхожесть – на 1,3…2,0 % (табл. 3). Значительных различий в биометрических показателях проростков (число первичных корешков, длина первичного корня) не наблюдали.
Таблица 3 – Посевные качества семян озимой пшеницы сорта Казанская 560 в зависимости от некорневых подкормок микроудобрениями серии Металлоцен (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Осенняя подкормка (фактор А) |
Весенне-летняя подкормка (фактор В) |
Энергия прорас-тания, % |
Лабораторная всхожесть, % |
Количество первичных корешков, шт./семя |
Длина первичного корня, см |
|
Без подкормки |
без подкормки |
89,0 |
94,0 |
3,5±0,14 |
15,4±0,68 |
|
Cu |
92,1 |
98,1 |
3,5±0,11 |
18,7±0,71 |
|
|
Zn |
94,3 |
98,0 |
4,1±0,15 |
16,8±0,59 |
|
|
Mo, B |
94,0 |
98,5 |
3,9±0,11 |
15,8±0,61 |
|
|
среднее |
92,4 |
97,2 |
3,8 |
16,7 |
|
|
Подкормка Mn |
без подкормки |
92,2 |
98,2 |
3,7±0,07 |
15,8±0,75 |
|
Cu |
92,7 |
98,0 |
3,7±0,11 |
16,7±0,63 |
|
|
Zn |
92,1 |
97,7 |
3,4±0,16 |
16,3±0,59 |
|
|
Mo, B |
92,3 |
96,2 |
3,9±0,09 |
16,7±0,71 |
|
|
среднее |
92,3 |
97,5 |
3,7 |
16,38 |
|
|
Среднее |
без подкормки |
90,6 |
96,1 |
3,6 |
15,60 |
|
Cu |
92,4 |
98,1 |
3,6 |
17,70 |
|
|
Zn |
93,2 |
97,9 |
3,8± |
16,55 |
|
|
Mo, B |
93,2 |
97,4 |
3,9 |
16,25 |
|
|
среднее |
92,3 |
97,3 |
3,7 |
16,53 |
Одна из целей агротехнологий производства семян – производство семенного материала с минимальным заражением фитопатогенными грибами. В нашем эксперименте в абсолютном контроле общая зараженность патогенами, вызывающими корневые гнили (Cochliobolus sativus, Fusarium spp.), находилась на уровне 14,7 %, то есть была средней (табл. 4). Применение микроэлементов оказало выраженное влияние на снижение зараженности семян этими патогенами. Особенно отличились варианты с осенним применением марганецсодержащего удобрения, в которых зараженность семенного материала фузариозной инфекцией, в сравнении с абсолютным контролем, снизилась в 3,2…23,0 раза. Несколько слабее эффект был в отношении плесневых и альтернариозных грибов. Необходимо особенно выделить варианты с подкормкой медным удобрением, в которых эффективность подавления возбудителей корневых гнилей гельминтоспориозной этиологии на семенах пшеницы составляла 41,1…66,7 %, фузариозной – 34,7…95,6 %, причем на фоне осеннего применения марганецсодержащего удобрения эффект значительно усиливался.
Таблица 4 – Зараженность семян озимой пшеницы сорта Казанская 560 микромицетами в зависимости от некорневых подкормок микроудобрениями серии Металлоцен (среднее за 2018–2020 гг.), %
|
Осенняя подкормка (фактор А) |
Весенне-летняя подкормка (фактор В) |
Cochliobolus sativus |
Fusarium spp. |
Alternaria spp. |
Плесневые грибы |
|
Без подкормки |
без подкормки |
12,4 |
2,3 |
47,1 |
5,4 |
|
Cu |
7,5 |
1,5 |
38,9 |
2,9 |
|
|
Zn |
9,1 |
1,8 |
45,8 |
4,6 |
|
|
Mo, B |
10,4 |
2,0 |
46,5 |
4,9 |
|
|
среднее |
9,9 |
1,9 |
44,6 |
4,5 |
|
|
Подкормка Mn |
без подкормки |
6,2 |
0,7 |
40,1 |
3,2 |
|
Cu |
4,1 |
0,1 |
36,1 |
4,3 |
|
|
Zn |
9,3 |
0,3 |
37,2 |
5,2 |
|
|
Mo, B |
9,1 |
0,4 |
42,1 |
3,6 |
|
|
среднее |
7,2 |
0,4 |
38,9 |
4,1 |
|
|
Среднее |
без подкормки |
9,3 |
1,5 |
43,6 |
4,3 |
|
Cu |
5,8 |
0,8 |
37,5 |
3,6 |
|
|
Zn |
9,2 |
1,1 |
41,5 |
4,9 |
|
|
Mo, B |
9,8 |
1,2 |
44,3 |
4,3 |
|
|
среднее |
8,5 |
1,1 |
41,7 |
4,3 |
С точки зрения экономической эффективности, наиболее выгодной оказалась двукратная подкормка молибден-борным Металлоценом на фоне осеннего внесения марганецсодержащего состава (рентабельность производства семян достигала 71 %, против 39 % в абсолютном контроле).
Выводы. Некорневые подкормки цинковым и молибден-борными удобрениями группы Металлоцен оказывают положительное влияние на формирования урожая семян озимой пшеницы, причем в сочетании с осенней подкормкой марганецсодержащим составом эффект усиливается.
Применение микроудобрений для некорневого внесения способствует увеличению содержания фосфора в зерне и повышению его выноса в расчете на единицу урожая с соответствующим количеством побочной продукции.
Использование подкормок удобрениями с микроэлементами приводит к увеличению энергии прорастания и лабораторной всхожести семян нового урожая, одновременно снижается зараженность их патогенами, вызывающими корневые гнили. Несмотря на то, что подкормка медными удобрениями не привела к росту урожайности, при ее использовании (особенно в сочетании с осенним внесением удобрения с марганцем) значительно снижалась зараженность семян возбудителями корневых гнилей.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности включения удобрений группы Металлоцен в агротехнологии производства озимой пшеницы на семенные цели.
