Влияние микроэлементов на продуктивность и качество озимой пшеницы, возделываемой на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

Влияние микроэлементов на продуктивность и качество озимой пшеницы, возделываемой на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья

Лебедовский Иван Анатольевич к.с.-х.н.

В статье приводятся данные полевого опыта по влиянию поликомпонентного удобрения, содержащего хелатные комплексы меди, цинка, кобальта, бора, марганца, лития на урожайность и качество озимой пшеницы.

Исследования проводились на черноземе выщелоченном слабогумусном сверхмощном легкосуглинистом Северо-Западного Предкавказья.

Установлено, что применение некорневой подкормки хелатными комплексами в фазу весеннего кущения способствует повышению урожайности и качества зерна озимой пшеницы, что достигается путем эффективного использования азота, фосфора и калия из почвы растениями на фоне некорневых подкормок микроэлементами Ключевые слова: МИКРОЭЛЕМЕНТЫ, ХЕЛАТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ, ЧЕРНОЗЕМ ВЫЩЕЛОЧЕННЫЙ, УДОБРЕНИЯ, МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ Одной из самых острых проблем в современной агрохимии является проблема дефицита доступных для растений форм микроэлементов в почве и их влияние на урожайность культур. Они являются источником питания растений и микроорганизмов [4].

Озимая пшеница является главной хлебной культурой Кубани, поэтому повышение ее продуктивности — одна из важнейших задач современной агрохимической науки [1]. Одним из резервов повышения урожайности этой культуры в условиях систематического снижения плодородия черноземов Северного Кавказа являются микроэлементы, применение которых в качестве некорневых подкормок в виде хелатных комплексов имеет наибольшую эффективность по сравнению с неорганическими солями.

Целью работы являлось изучение действия цинка, меди, кобальта, марганца, лития, бора, применяемых в виде некорневой подкормки современными хелатными комплексами, разработанными на кафедре неорганической и аналитической химии КубГАУ на продуктивность и качество озимой пшеницы Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

• 1. Установить влияние некорневых подкормок хелатными комплексами микроэлементов на урожайность и качество озимой пшеницы;
• 2. Изучить фотосинтетическую активность посевов озимой пшеницы;
• 3. Исследовать влияние микроэлементов на качество зерна озимой пшеницы;
• 4. Рассчитать вынос азота, фосфора и калия растениями озимой пшеницы.

Полевой опыт проводили в 2011 году в учхозе «Кубань». Сорт озимой пшеницы — Краснодарская 99. Почва — чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых суглинках. Площадь опытной делянки 44 м² (27,5Ч1,6мм).

Осенью перед посевом вносили основное удобрение в дозе N₄₀P₃₀K₂₀ (2010 г.)_. Первую некорневую подкормку микроэлементами (Mn, Zn, Cu, Co, Li, В) проводили в фазе весеннего кущения из расчета одинарной дозы микроэлементов 1 л/га, вторую — в фазу выхода в трубку.

Помимо микроэлементов применяли азотную подкормку в дозе N₄₀ в фазу весеннего кущения.

Отбор почвенных образцов для химических анализов проводили перед посевом и после уборки урожая. Для исследования почвенных и растительных образцов применялись следующие методики: валовое содержание меди, цинка, кобальта и марганца по методике ЦИНАО (МУ МСХ от 23.12.1993); содержание подвижных форм меди, цинка, кобальта и марганца в групповой ацетатноаммонийной вытяжке по методу Аринушкиной с рН 4,8 (РД 52.18.289−90); содержание микроэлементов в зерне согласно ГОСТ 26 929–89;содержание азота, фосфора и калия в растении методом озоления по Куркаеву; содержание микроэлементов методом сухого сжигания с количественным окончанием на атомно — абсорбционном спектрометре.

Таблица 1- Схема опыта.

Некорневые подкормки проводили в фазу весеннего кущения и выхода в трубку — колошение, ранцевым опрыскивателем из расчетаколичество хелатирующего агента 1 л/га и 2 л/га, микроэлементов- 1 л/га и 2 л/га, с учетом объема рабочего раствора 200 л/га.

В настоящее время широкое распространение получили экспресс-методы диагностики азотного питания в различной почвенно-экологической обстановки [3]. Наиболее распространенным из них является оценка обеспеченности растений азотом по интенсивности фотосинтеза. Наибольшее распространение в Российской Федерации получил прибор компании Yara N-тестер.

Полученные нами значения в период интенсивной вегетации озимой пшеницы представлены в таблице 2. Все показания были оцифрованы в полевых условиях и статистически обработаны.

Таблица 2 — Показания N-тестера по результатам растительной диагностики.

Из данных таблицы 2 следует, что наибольшая фотосинтетическая активность растений озимой пшеницы отмечалась в апреле и мае. В апреле наибольшие показатели фотосинтетической активности были отмечены на вариантах с применением некорневой подкормки хелатными комплексами микроэлементов (Mn, Zn, Cu, Co, Li, В). Проведение некорневой подкормки в фазу кущения хелатными комплексами микроэлементов в дозе 1 л/га обеспечивали величину оптической плотности в апреле, мае и июне 645, 457 и 384 ед. соответственно, а в дозе 2 л/га 532, 555, и 403 ед. соответственно. В мае пик фотосинтетической активности пришелся на вариантах опыта с некорневой подкормкой микроэлементами в дозе 2 л/га в фазе кущения растений озимой пшеницы и составил 654 ед., что всего на 10 отн. ед. меньше некорневой подкормки хелатными комплексами микроэлементов в дозе 1 л/га.

Условия года благоприятствовали получению типичного для региона Кубани урожая озимой пшеницы, что позволило установить влияние полученного нами удобрения на структуру урожая.

Поликомпонентное удобрение, используемое в качестве некорневой подкормки посевов озимой пшеницы, позволяет повысить общее количество стеблей в снопе, длину колоса, массу 1000 зерен, и тем самым повысить потенциальную урожайность этой культуры (таблица 3).

По массе снопа достоверные варианты были получены в условиях некорневой подкормки растений микроэлементами в дозе 1 л/га в фазе кущения, что составило 417,5 г. При обработке растений испытуемым удобрением в фазу выхода в трубку-колошения эта величина составила 425 г. При увеличении дозы удобрения до 2 л/га масса снопа составила 430,5 г. Урожай также формировался за счет продуктивного количества стеблей в снопе.

Данные таблицы 3 отчетливо указывают на увеличении количества продуктивных стеблей и снижении числа непродуктивных в условиях основного минерального удобрения.

Делянки убирали селекционным опытным комбайном «Сампо», с шириной захвата 1,6 м.

озимая пшеница чернозем выщелоченный Таблица 3- Структура урожая озимой пшеницы.

С учетом влажности зерна его засоренности, площади опытной делянки нами был произведен расчет полученной урожайности озимой пшеницы по вариантам опыта (таблица 4).

Результаты проведенных исследований показали высокую эффективность микроэлементов и азотной подкормки (таблица 4). Основное удобрение в дозе N₄₀P₃₅K₃₀ обеспечивает урожайность озимой пшеницы на уровне 44 ц/га. Азотная подкормка в фазу кущения способствовала повышению урожайности на 5,8 ц/га (11,6%), это объясняется низкой нитрифицирующей активностью, которая составляет не более 3,9 мг/кг N-NO₃. Внесение хелатирующего агента в фазу кущения в дозе 1 л/га увеличивает урожайность до 51,1 ц/га, однако применение хелатов в фазу выхода в трубку оказалось не эффективным по сравнению с азотной подкормкой.

Таблица 4 — Урожайность зерна озимой пшеницы при изучении действия микроэлементов.

Эффективность некорневой подкормки хелатными комплексами микроэлементов наиболее существенно была отмечена при обработке двойной дозой (2 л/га) разработанного нами препарата в фазу кущения. Это объясняет значительную прибавку урожая — 18,3 ц/га (29,3%), при низкой обеспеченности чернозема выщелоченного подвижными формами микроэлементов. Более того, в этой фазе увеличивается потребление элементов питания из почвы.

Другие приемы использования микроэлементов были менее эффективны по сравнению с некорневой подкормкой двойной дозой микроэлементов. Однако они достоверно по отношению к контролю повышали урожайность озимой пшеницы. В среднем прибавка по этим вариантам составила 6,0−11,7 ц/га.

Также нами были отобраны образцы зерна озимой пшеницы с опытных делянок для определения общего белка, клейковины, стекловидности. Они были проанализированы в стадии полного созревания методом ИКС, с использованием прибора ФТ-10 (таблица 5).

Таблица 5 — Показатели качества озимой пшеницы, %.

Из данных таблицы 5 видно, что испытуемое нами удобрение оказало прямое влияние на повышение содержания клейковины и белка в зерне озимой пшеницы. Так в контрольном и фоновом вариантах количество клейковины составило 18,0% и 18,5% соответственно, а белка 11,8% и 11,9% соответственно, что по этим показателям уступает опытным вариантом с проведением некорневых подкормок, предложенным нами поликомпонентным удобрением.

Особенно заметно эффективность применяемого нами поликомпонентного удобрения проявилась при его использовании в качестве некорневой подкормки в дозе 1 л/га в фазу весеннего кущения. При этом содержание клейковины составляет 23%, а белка- 13,7%. Поздние подкормки не оказали достоверного влияние на количество клейковины и белка в зерне озимой пшеницы при 95-% доверительном уровне вероятности. Также менее эффективным оказалось внесение двойной дозы разработанного нами удобрения (2 л/га) как в фазу весеннего кущения, так и в фазу выхода в трубку — колошения.

В формировании высокого качества зерна озимой пшеницы большая роль принадлежит фосфору и калию, дефицит которых в почве, при внесении только азотных удобрений ежегодно увеличивается. Только при создании сбалансированного режима питания растений возможно получение высокого урожая качественного зерна озимой пшеницы [1]. Поэтому в каждом конкретном случае следует учитывать уровень содержания питательных веществ (таблица 6).

Вынос элементов минерального питания озимой пшеницей в большей степени определялся величиной урожайности и в меньшей степени их концентрацией в полученной продукции. Общий вынос азота, фосфора и калия с основной и побочной продукцией озимой пшеницы в среднем по вариантам опыта: азота — от 91,08 до 133,68 кг/га, фосфора — от 44,88 до 80,99 кг/га, калия — от 101,1 до 183,79 кг/га.

Таким образом, доза использованного нами инновационного поликомпонентного состава, содержащего марганец, медь, цинк и кобальт, составляет 0,2 л/га — для повышения урожайности в фазу весеннего кущения и 0,1 л/га для увеличения показателей качества озимой пшеницы. Эффективное его внесение будет проявляться в виде некорневой подкормки в фазу весеннего кущения.

Таблица 6 — Содержание и вынос макроэлементов в зерне озимой пшеницы Краснодарская 99.

Увеличение урожайности озимой пшеницы обусловлено повышением массы 1000 зерен до 40,95 г., а также образованием большего количества продуктивных стеблей и одновременным сокращением числа непродуктивных. Вынос меди, цинка, марганца и цинка в условиях опыта составили: для меди от 19,4 г/кг до 31,2 г/га, цинка — от 125,0 г/кг до 193,1 кг/га, марганца — 113,6−189,4 г/кг и кобальта от 0,1 г/кг до 0,4 г/кг, что требует возмещения.

Применение поликомпонентного удобрения в дозе 1л/га в фазу кущения способствует повышению коэффициента использования макроэлементов от 20,8% до 70,4% для азота, от 8,2% до 60,2% для фосфора и для калия от 10,6% до 55,6%, по сравнению с контролем.

• 1. Орлов, Д. С. Биогеохимия / Д. С. Орлов, О. С. Безуглова. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. — 320 с.
• 2. Перегудов, В. Н. Планирование многофакторных полевых опытов с удобрениями и математическая обработка их результатов / В. Н. Перегудов. — М.: Колос, 1978. — 183 с
• 3. Почвенно-экологический мониторинг / Под ред. Д. С. Орлова и В. Д. Васильевской. — М.: Изд-во МГУ, 1994. — 272 с.
• 4. Шеуджен, А. Х. Биогеохимия / А. Х. Шеуджен. — Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2003. — 1028 с.