Влияние микроэлементов в хелатной форме на урожайность и качество зерна озимой тритикале

ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ХЕЛАТНОЙ ФОРМЕ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ

Наряду с макроэлементами растениям необходимы микроэлементы, потребляемые ими в небольших дозах, но играющие важную роль в их жизнедеятельности: бор, медь, кобальт, цинк, молибден, йод, марганец и другие. Содержание их в растении исчисляется сотыми и тысячными долями процента, но при этом каждый из элементов выполняет определенные физиолого-биохимические функции в организме, и дефицит какого-нибудь из них приводит к прекращению роста, заболеванию, а при резком голодании и к гибели растений [14].

Управление ростом и развитием растений при помощи регуляторов роста приобретает актуальное значение в связи с тем, что они повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям и позволяют существенно увеличить урожайность при минимальных затратах. Большой интерес представляет использование комплексных препаратов на основе микроэлементов и регуляторов роста, полученных в последнее время, эффективность которых слабо изучена при возделывании озимой тритикале.

Применение микроудобрений в хелатной форме и комплексных препаратов на основе микроэлементов и регуляторов роста позволит оптимизировать питание растений озимой тритикале и разработать высокоэффективную систему удобрения этой культуры, уменьшить действие неблагоприятных метеорологических условий на формирование урожая.

Анализ источников. Впервые на особую роль микроэлементов в биологических процессах указал академик В. И. Вернадский. Он отметил, что постоянно и не случайно присутствуют микроэлементы в растительных и животных организмах [11].

Биохимические исследования последних лет показали, что роль микроэлементов определяется тем, что они входят в состав органических соединений, которые принимают участие в обменных процессах. Развитие учения о хелатах весьма углубило понимание физиологической роли элементов минерального питания, и прежде всего микроэлементов. Многочисленные исследования, проведенные в этой области, позволили раскрыть каталитическое действие металла в качестве кофактора, а также, используя некоторые хелатообразующие соединения, удалось выяснить механизм действия многих ферментов и природу активирующего действия ионов металлов [2, 10, 12].

«Хелат» (от греч. «chele» — клешня) — химическое соединение металла (микроэлемента) с хелатирующим агентом циклического характера [13].

Основным хелатирующим агентом, принятым в мировой промышленности и агрохимической наукой, является ОЭДФ (гидроксиэтил-дендифосфорная кислота). Хелаты на ее основе можно использовать на почвах с рН 4,5−11. Отличительная черта этого хелатирующего агента в том, что он может, в отличие от ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная килоста), образовывать устойчивые комплексы с молибденом и бором. ОЭДФ устойчива по отношению к действию микроорганизмов почвы. Строго дифференцируемые условия растворимости комплексов ОЭДФ позволяют получать микроудобрения пролонгированного действия. Специфичность взаимодействия ОЭДФ с ионами кальция позволяет изменять физико-химические и гранулометрические свойства различных минеральных удобрений. Применение хелатов на ОЭДФ в рабочих растворах на очень жестких природных водах недопустимо, однако подкисление устраняет этот недостаток. Кроме того, ОЭДФ предотвращает образование малорастворимых солей в форсунках, трубопроводах питательных систем и является регулятором роста [13]. Казалось бы, самый простой способ, позволяющий обеспечить достаточное содержание микроэлементов в почве, — внесение в нее соответствующих солей-удобрений. Но почва — очень сложная система, в которой взаимодействуют все минеральные элементы, и это необходимо учитывать.

Растения могут усвоить любой элемент, если он находится в растворимом состоянии (почвенный раствор) и доступен корням. А элементы могут переходить из растворимого состояния в нерастворимое и наоборот, это зависит от показателя кислотности почвы (рН) и их взаимовлияния. Так, при уровне рН более 5,5 (кислые и слабокислые почвы) медь, цинк, марганец, железо доступны для усвоения, а молибден — нет. При рН, равном 7 и более (нейтральная или щелочная реакция почвы), медь, молибден, железо, цинк, марганец делаются «малоподвижными» и не переходят в усвояемые растворы [1, 7]. На окультуренных почвах необходимо учитывать и «фосфорный фактор»: внесенные в почву фосфорные удобрения (суперфосфаты) способствуют образованию нерастворимых соединений железа, цинка и меди, отчего усвоение этих элементов затрудняется.

Практика показала, что минеральные соли микроэлементов по своей эффективности уступают хелатным соединениям микроэлементов. Установлено, что комплексонаты (хелаты) микроэлементов в дозах в 2−10 раз меньших, чем минеральные соли (в эквиваленте по микроэлементам), обеспечивают равные прибавки урожаев основных сельскохозяйственных культур [3, 6].

Впервые на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах северо-восточной части Беларуси были проведены исследования микроудобрений в хелатной форме (Адоб-Cu, Адоб Mn и Басфолиар 36 экстра) и комплексных препаратов, содержащих микроэлементы в хелатной форме и регуляторы роста (МикроСил-Медь-Л и ЭлеГум-Медь), при возделывании озимой тритикале. Методы исследований. Исследования проводились в учебно-опытном севообороте кафедры земледелия на территории УНЦ «Опытные поля БГСХА» в 2010;2012 гг. Объектом исследований являлся гибрид озимой тритикале Вольтарио [4]. Общая площадь делянки — 36 м², учетная — 24,7 м², повторность в опыте четырехкратная. Исследования проводились по общепринятым методикам закладки и проведения опытов [5, 8].

Исследования проводились на дерново-подзолистой почве, развивающейся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины около 1 м моренным суглинком. Пахотный горизонт опытного участка имел среднее содержание гумуса (1,8−2,0), высокое содержание подвижного фосфора (287−290 мг/кг) и среднее (180−188 мг/кг) подвижного калия по методу Кирсанова, слабокислую реакцию (рН_KСl 5,9−6,0) почвенной среды.

В опытах применяли мочевину (46% N), аммонизированный суперфосфат (33% Р₂О₅, 8% N), хлористый калий (60% К₂О), КАС (30% N). Обработку растений озимой тритикале проводили микроудобрениями и комплексными препаратами:

Адоб-Mn (15,3% Mn, 9,83% N) и Адоб-Cu (6,4% Cu, 2,61% N) выпускается производственно-консультативным предприятием «ADOB» (Польша) по лицензии фирмы «BASF». Препараты получены с использованием нового комплексообразующего вещества — тетранатриевой соли иминодиянтарной кислоты (IDHA), которую производит фирма «Bayer AG».

Басфолиар 36 экстра — N (36,18%), MgO (4,3%), Mn (1,35%), Cu (0,27%), Fe (0,03%), В (0,027%), Zn (0,013%), Мо (0,01%). Производство «ADOB».

ЭлеГум-Медь. Удобрение универсального и специального составов, которое готовится путем обогащения гуминовых торфяных экстрактов различными наборами и соотношением микроэлементов. Массовая концентрация гуминовых веществ в удобрении — 10 г/л. Содержание Cu — 50 г/л.

МикроСил-Медь-Л — 72−82 г/л Cu, 60−70 г/л N, 30 мл/л регулятора роста экосила. Производится ИООО «Холл Кэмикал», Республика Беларусь.

Обработка растений тритикале микроэлементами и комплексными препаратами проводилась в начале фазы «выход в трубку» ранцевым опрыскивателем с 200 л/га воды в дозе: Адоб-Mn — 1 л/га, Адоб-Cu — 1 л/га, Басфолиар 36 экстра — 5 л/га, ЭлеГум-Медь — 0,8 л/га, МикроСил-Медь-Л — 1л/га.

Сеяли тритикале сеялкой RAU Airsem в 2010 г. 6 сентября, в 2011 г. — 11 сентября с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га. Предшественником озимой тритикале был горох. Агротехника возделывания общепринятая для Беларуси [9].

Основная часть Применение N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ по сравнению с неудобренным контролем повышало урожайность зерна озимой тритикале в 2011 г. на 37,0 ц/га, а в 2012 г. — на 46,0 ц/га (табл. 1). В среднем за два года прибавка урожайности зерна в этом варианте составила 41,5 ц/га при окупаемости 1 кг NPK 15,4 кг зерна.

Таблица 1. Влияние микроэлементов на урожайность зерна озимой тритикале.

Обработка посевов озимой тритикале польским микроудобрением Адоб-Cu повышала урожайность зерна озимой тритикале по сравнению с фоновым вариантом в среднем за 2011;2012 гг. на 7,5 ц/га. Применение Адоб-Mn на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ в среднем за два года не способствовало повышению урожайности зерна озимой тритикале.

Использование для опрыскивания посевов тритикале комплексного препарата МикроСил-Медь-Л также было эффективным. Так, в 2011 г. прибавка урожайности зерна при его применении составила 8,2 ц/га, в 2012 г.- 6,0 ц/га, а в среднем за два года — 7,1 ц/га по сравнению с фоном.

Эффективным было применение в среднем за два года комплексного препарата на основе медных микроудобрений ЭлеГум-Медь, который повышал урожайность зерна по сравнению с фоном N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ на 6,3 ц/га.

Обработка посевов комплексным микроудобрением Басфолиар 36 экстра была менее эффективна и повышала урожайности зерна в среднем за два года на 3,8 ц/га.

В среднем за два года наиболее эффективным было применение ЭлеГум-Медь, МикроСил-Медь-Л и Адоб-Cu. Урожайность зерна на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ в этих вариантах составила 74,5 ц/га, 75,3 и 75,7 ц/га соответственно. Применение микроудобрений и комплексных препаратов на основе микроудобрений повышало окупаемость 1 кг NPK кг зерна озимой тритикале. Наиболее высокой окупаемость 1 кг NPK (18,2 кг) кг зерна была в варианте N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ + Адоб-Cu. Высокой (18,2 кг) она была и в варианте с применением МикроСил-Медь-Л.

Применение N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ повышало содержание сырого белка в зерне озимой тритикале на 2,7% по сравнению с неудобренным контролем. Под влиянием удобрений существенно возрастала и натура зерна, и сбор сырого белка (табл. 2).

Таблица 2. Влияние микроэлементов на содержание и сбор сырого белка в зерне озимой тритикале.

Некорневые подкормки микроудобрениями и комплексными препаратами в большинстве случаев не оказывали существенного действия на увеличение содержания сырого белка по сравнению с фоновым вариантом, но в связи с возрастанием урожайности способствовали более высокому сбору сырого белка.

Наибольшим сбор сырого белка (9,9 ц/га) в среднем за два года был при применении Адоб-Cu на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅.

Расчеты энергетической эффективности применения микроудобрений показали их высокую энергетическую эффективность (табл. 3).

тритикале удобрение питание микроэлемент Таблица 3. Энергетическая эффективность применения микроэлементов на озимой тритикале, в среднем за 2011;2012 гг.

Коэффициент энергетической эффективности находился в среднем за 2011;2012 гг. по удобряемым вариантам опыта в пределах 2,1−2,4 (табл. 3). Наиболее высокая энергоотдача (2,4) была при применении N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅. В этом варианте были и самые низкие удельные энергозатраты на производство 1 ц зерна озимой тритикале (688 МДж).

Применение микроудобрений и регуляторов роста по сравнению с фоновым вариантом N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ приводило к некоторому снижению коэффициента энергетической эффективности на 0,1−0,3 и увеличению удельных энергозатрат на производство 1 ц зерна.

Наиболее высоким (2,3) коэффициент энергетической эффективности был в вариантах с внесением микроудобрений, где проводилась некорневая подкормка МикроСил-Медь-Л и Адоб-Cu.

Заключение

• 1. В среднем за 2011;2012 гг. обработка посевов комплексными препаратами на основе микроэлементов и регуляторов роста МикроСил-Медь-Л и ЭлеГум-Медь и микроудобрением Адоб-Cu повышала урожайность зерна озимой тритикале на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ на 7,1, 7,5 и 6,3 ц/га, микроудобрением Басфолиар 36 экстра — на 3,8 ц/га. Применение Адоб-Mn не способствовало повышению урожайности зерна озимой тритикале. Максимальная урожайность зерна озимой тритикале (74,5−75,7 ц/га) в среднем за два года была получена при обработке посевов ЭлеГум-Медь, МикроСил-Медь-Л и Адоб-Cu на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅.
• 2. Некорневые подкормки микроудобрениями не оказали существенного влияния на содержание сырого белка, но в связи с увеличением урожайности способствовали более высокому сбору сырого белка. Наиболее высоким сбор сырого белка (9,9 ц/га) был при применении Адоб-Cu на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅.
• 3. В среднем за два года все варианты с применением микроэлементов показали высокую энергетическую эффективность. Энергетический коэффициент при обработке посевов озимой тритикале Басфолиар 36 экстра, МикроСил-Медь-Л, ЭлеГум-Медь, Адоб-Cu на фоне N₁₅P₆₀K₉₀ + N₇₀ + N₃₅ составлял 2,2−2,3.

• 1. Агрохимия. Практикум: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений по агрономическим специальностям / И. Р. Вильдфлуш [и др.]; под ред. И. Р. Вильдфлуша, С. П. Кукреша. — Минск: ИВЦ Минфина, 2010. — 368 с.
• 2. Голуб, И. А. Микроудобрения «МикроСтим» и «МикроСил» и технология их применения в посевах льна. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.institut-lna.by/ru/science1/razr1/technologies/138—qq-qq-. — Дата доступа: 09.01.2013.
• 3. Гончаренко, Е. Обзор рынка микроудобрений / Е. Гончаренко, А. Кордин, Д. Кутолей / [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://fermer.ru/sovet/udobreniya/26 226. — Дата доступа: 09.01.2013.
• 4. Государственный реестр районированных сортов и древесно-кустарниковых пород / М-во сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, Государственная инспекция по испытанию и охране сортов растений; отв. ред. С. С. Танкевич. — Минск, 2006. — 148 с.
• 5. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта: (С основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. — Изд. 4-е, перераб. и доп. — М.: Колос, 1979, — 416 с.
• 6. Использование жидких удобрений Адоб, Басфолиар и Солибор ДФ в посевах зерновых культур, рапса и льна / В. В. Лапа, М. В. Рак // Белорусское сельское хозяйство. — 2007. — № 5. — С. 37.
• 7. Микроэлементы, необходимые для развития растений / Садовник. — № 8. — 2006. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www. newshouse.ru/page-id-244.html. — Дата доступа: 09.01.2013.
• 8. Дудук, А. А. Научные исследования в агрономии: учеб. пособие / А. А. Дудук, П. И. Мозоль. — Гродно: ГГАУ, 2009. — 336 с.
• 9. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных культур: сборник отраслевых регламентов / В. Г. Гусаков [и др.]. — Минск: Бел. наука, 2005. — 460 с.
• 10. Пилюк, Я. Э. Некорневая подкормка озимого рапса удобрениями типа Басфолиар, Адоб и Солюбор ДФ как метод повышения урожайности культуры / Э. Я. Пилюк, С. Г. Яковчик, В. В. Зеленяк / Белорусское сельское хозяйство. — 2008. — № 9 (77).- С. 15 — 20.
• 11. Протасова, Н. А. Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, влияние на распространение заболеваний человека и животных / Н. А. Протасова // Соросовский образовательный журнал. — 1998. — № 5. — С. 10−14.
• 12. Рубин, Б. А. Физиология сельскохозяйственных растений / Б. А. Рубин. — М.: МГУ, 1969. — Т.5. — С. 205−217.
• 13. Что такое хелаты? — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.reacom.info/faq.html. — Дата доступа: 09.01.2013.
• 14. Школьник, М. Я. Микроэлементы в жизни растений / М. Я. Школьник. — Л.: Наука, 1974. — С. 252.