CC BY
17
ИЗУЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ
УДК 633.321;631.81.095.337
КАЧЕСТВО КОРМА КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО ПРИ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН НАНОПОРОШКАМИ МЕТАЛЛОВ
Ю.О. Пономарев, А.Г. Прудникова, д.с.-х.н., А.Д. Прудников, д.с.-х.н.
Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, email: [email protected]
Качество кормов, полученных из клевера, во многом зависит от эффективности симбиотиче-ской азотфиксации, а также от обеспеченности растений микроэлементами. В настоящее время обоснованный интерес приобретает использование наноформ микроэлементов. Наноча-стицы действуют на биологические объекты на клеточном уровне, внося свою избыточную энергию в протекающие в растениях процессы и ускоряя их. Изучение ультрадисперсных частиц металлов проводили на опытном поле Смоленской ГСХА. Отмечено, что обработка ультрадисперсными частицами повышает содержание сырого протеина, в наибольшей степени это свойственно кобальту. Действие ультрадисперсных частиц оксида цинка и железа проявлялось слабее. Аналогичная тенденция отмечена и в увеличении содержания сырой клетчатки, что может быть связано с увеличением габитуса растений и доли стеблей в урожае. Закономерного влияния обработки ультрадисперсных частиц на содержание сырой золы, сырого жира выявить не удалось. Вместе с тем повышается содержание клетчатки и снижается содержание безазотистых экстрактивных веществ.
Ключевые слова: клевер луговой, УДЧ - ультрадисперсные частицы металлов, предпосевная обработка семян, качество кормов.
QUALITY OF CLOVER MEADOW FEED WHEN PROCESSING SEEDS WITH NANOPOWDER METALS
Yu.O. Ponomarev, Dr.Sci. A.G. Prudnikova, Dr.Sci. АЛ. Prudnikov
Smolensk State Agricultural Academy, e-mail: [email protected]
The quality offodder obtained from clover depends largely on the effectiveness of symbiotic nitrogen fixation, as well as on the availability of microelements to plants. At present, the use of microelement nanoforms is gaining ground. Nanochannels act on biological objects at the cellular level, introducing their excess energy into the processes occurring in plants and accelerating them. The study of ultradispersed particles was carried out at the experimental field of the Smolensk SAA. It is noted that the treatment with ultradispersed particles increases the content of crude protein, which is most characteristic of cobalt. The effect of ultradispersed particles of zinc oxide and iron was less pronounced. A similar trend was noted in the increase in the content of the crude cell, which may be due to the increase in the habit ofplants and the proportion of stems in the crop. The natural effect ofprocessing ultrafine particles on the content of raw ash, raw fat was not revealed. However, the fiber content is increased and the content of nitrogen-free extractives is reduced.
Keywords: clover meadow, UDC - ultrafine metal particles, presowing seed treatment, feed quality.
Современные сорта клевера лугового способны в условиях Смоленской области формировать урожай в 8-12 т/га сухого вещества [1]. Фактическая урожайность культуры в 2-3 раза ниже. Это обусловлено низкой обеспеченностью почв микроэлементами, в том числе кобальтом и цинком. Хотя роль кобальта в жизни растений изучена недостаточно, установлено, что он активирует ферменты белкового обмена, ускоряет процесс фотосинтеза, повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды [2, 3]. Физиологическая роль цинка многообразна: участие в азотном и углевод-
ном обмене, образовании хлорофилла, фотосинтезе, активации ряда ферментов [4]. Из-за высокой стоимости микроэлементов их применяют при обработке семян и опрыскивании посевов растворами солей металлов. Повысить эффективность взаимодействия микроэлемента с семенем растения возможно, если использовать ультрадисперсные формы. Эффект здесь достигается благодаря активному проникновению микроэлементов за счет нанораз-мера частиц и их нейтрального (в электрохимическом смысле) статуса. Наночастицы действуют на биологические объекты на клеточном уровне, внося
свою избыточную энергию в протекающие в растениях процессы и ускоряя их. Получаемые варианты наноформ таких металлов, как железо, цинк и медь, в отличие от их солей, потенциально менее токсичны [5-9]. По данным различных авторов, наибольшей биологической активностью обладают нанопо-рошки железа, кобальта, меди, оксида цинка [6, 8, 10-12]. Применение нанопорошков в кормопроизводстве повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды, и обеспечивают существенное повышение урожайности различных культур. Препараты вносят в микродозах и они не загрязняют окружающую среду. Наночастицы меди, железа, цинка обладают бактерицидными свойствами и могут дополнять и усиливать традиционные средства защиты [8, 9].
Цель исследования - изучение влияния предпосевного замачивания семян клевера в растворе ультрадисперсных частиц (УДЧ) металлов на повышение качества сена.
Методика исследований. Опыт по изучению УДЧ железа, кобальта, оксида цинка и гуматов заложен на опытном поле Смоленской ГСХА в 2014 г. Агрохимические свойства пахотного слоя дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы: рН 6,05; гумус 2,93% (по Тюрину); подвижный Р2О5 62 мг/кг (по Кирсанову); обменный К2О 110 мг/кг (по Кирсанову), содержание подвижных форм микроэлементов (мг/кг) в вытяжке Пейве и Ринькиса Мп 45; Си 2,6; Со 0,01; Мо (по Григгу) 0,18; 2п (по Крупскому и Александровой) 0,83; В (по Бергеру и Труогу) 0,43.
Опыт заложен в четырехкратной повторности, размещение вариантов рендомизированное, площадь учетной делянки 10 м2. Семена клевера лугового сорта Тайлен перед посевом замачивали в 0,05% растворе нанопорошков металлов и гуминовых кислот. Клевер высевали беспокровно 17 мая обычным рядовым способом узкорядной ручной сеялкой с нормой высева 18 кг/га. Урожай учитывали сплошным методом. Качество корма определяли на инфракрасном анализаторе кормов №Я 4250. Агротехника клевера
общепринятая для Смоленской области.
Посев клевера проведен в 10 июня 2013 г. В год посева он сформировал хорошо развитые всходы, но из-за недостатка влаги не достиг укосной спелости. В 2014 г. жаркий, сухой май сменился холодным дождливым июнем. В июле- августе выпало 60-70% осадков от нормы, а температура превысила среднюю многолетнюю норму на 1,2-2,1°С. Вегетационный период 2015 г. отличался сильно выраженной засухой. С середины июня до конца августа выпало всего 30% осадков от нормы, а температура на 1,5-3,6°С превышала среднемноголет-нюю. Влажность в слое почвы 0-30 см снизилась до влажности завядания. Следовательно, растения клевера лугового в течение двух лет испытывали различные виды стрессов: в 2014 г. - пониженной температуры; в 2015 г. - дефицит влаги.
Результаты исследований. Обработка семян ультрадисперсными частицами способствовала заметному улучшению качества полученного корма. Анализ содержания сырого протеина в контроле показал, что на средне окультуренных дерново-подзолистых почвах при внесении фосфорно-калийных удобрений, клевер способен давать корм с высоким содержанием сырого протеина: 17,6418,81% (табл. 1).
Обработка УДЧ повышала содержание сырого протеина, в наибольшей степени это свойственно кобальту: рост содержания в 2014 г. составил 2,74%, в 2015 г. - 3,89%. Действие УДЧ оксида цинка и железа проявлялось слабее: 2пО 1,24 и 2,06%; Бе - 2,89 и 1,13%. Совместное действие изучаемых УДЧ металлов и гуминовых кислот практически не изменило содержание сырого протеина, в 2015 г. - рост составил 3,17%. Отмечена тенденция к увеличению содержания сырой клетчатки при использовании УДЧ металлов. Видимо, это связано с увеличением габитуса растений и доли стеблей в урожае. Закономерного влияния обработки УДЧ на содержание сырой золы, сырого жира выявить не удалось.
1. Анализ корма, полученного из клевера лугового, % сухого вещества
Вариант обработки семян Сырой Сырая Сырая Сырой Безазотистые экстрак-
протеин клетчатка зола жир тивные вещества
2014 г.
Контроль (вода) 17,64 29,4 8,16 2,94 41,86
Со 20,38 30,9 8,11 3,16 37,45
7пО 18,9 30,06 8,51 2,87 39,71
Бе 20,5 31,29 7,69 3,27 37,25
Гуминовые кислоты 18,88 30,78 8,06 2,84 39,44
Гуминовые кислоты + Со, 7пО, Бе 17,74 31,75 7,94 3,17 39,4
2015 г.
Контроль (вода) 18,81 29,13 8,3 2,76 41,0
Со 22,7 29,3 8,53 3,04 36,43
7пО 20,87 29,23 7,72 2,83 39,35
Бе 19,94 29,14 7,98 3,25 39,69
Гуминовые кислоты 20,18 29,79 8,26 2,71 39,06
Гуминовые кислоты + Со, 7пО, Бе 21,98 30,4 8,44 3,07 36,11
2. Содержание макроэлементов в сухом веществе клевера лугового, %
Вариант Р К Мg Са
2014 г.
Контроль (вода) 0,49 1,26 0,31 0,77
Co 0,49 1,32 0,34 0,79
ZnO 0,5 1,34 0,34 0,74
Fe 0,5 1,28 0,32 0,79
Гуминовые кислоты 0,49 1,28 0,33 0,78
Гуминовые кислоты + Co, ZnO, Fe 0,5 1,33 0,3 0,77
2015 г.
Контроль (вода) 0,47 1,31 0,33 0,82
Co 0,46 1,41 0,36 0,81
ZnO 0,47 1,32 0,34 0,85
Fe 0,47 1,32 0,32 0,85
Гуминовые кислоты 0,47 1,36 0,33 0,81
Гуминовые кислоты + Co, ZnO, Fe 0,46 1,43 0,35 0,81
В качестве нежелательной тенденции следует отметить снижение содержания БЭВ при применении УДЧ. Особенно заметным было снижение при обработке семян Со: в 2014 г. - 4,41% и в 2015 г. -4,47%.
Для определения качества кормов не менее важна обеспеченность макроэлементами. По содержанию фосфора корм отвечает потребностям высокопродуктивных животных (0,46-0,54%). Действие УДЧ на этот показатель не выявлено. Отмечено, что при недостатке влаги в 2015 г. произошло уменьшение содержания фосфора. В травянистых кормах обычно накапливается повышенное содержание калия. В клевере его содержание не сильно превышало оптимальный показатель - 1,0%. Некоторое повышение содержания калия происходило
при обработке семян УДЧ кобальта. По содержанию магния корм отвечал потребностям жвачных животных. Однозначного влияния УДЧ на этот показатель не выявлено. По содержанию кальция корм также отвечал потребностям животных, но отмечено некоторое повышение его содержания в засушливом 2015 г. (табл. 2).
Таким образом, обработка семян клевера лугового перед посевом УДЧ кобальта, оксида цинка и железа оказывает заметное влияние на качество корма. В корме значительно повышается содержание сырого протеина и отмечена тенденция к увеличению содержания фосфора. Вместе с тем повышается содержание клетчатки и снижается содержание безазотистых экстрактивных веществ.
Литература
1. Прудников А.Д., Смирнов А.М. Многолетние бобовые травы. Монография. - Смоленск, 2004 - 204с.
2. Ковальский В.В., Раецкая Ю.И., Грачева Т.И. Микроэлементы в растениях и кормах. - М.: Колос, 1971. - 238 с.
3. Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов. - М.: Наука, 1980. - 430 с.
4. Парибок Т.А. Цинк в метаболизме и экологии растений / Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. - Л.: Наука, 1970, Т. 1. - С. 247-248.
5. Пейве Я.В. Биохимия почв. - М.: Сельхозгиз, 1961. - 422 с.
6. Зорин Е.В, Полякова О.П., Селиванов В.Н., Фолманис Г.Э. Ультрадисперсные порошки микроэлементов на картофеле // Картофель и овощи, 2000, № 6. - С. 8.
7. Паничкин Л.А., Райкова А.П. Современное использование нанопорошков металлов и пестицидов для предпосевной обработки семян / Нанотехнологии в сельском хозяйстве. - М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2008. - С. 79-81.
8. Федоренков В.Ф. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе. - М.: ФГНУ «Росинфор-магротех», 2008. - 148 с.
9. Чурилов Г.И. Биологическое действие наноразмерных металлов на различные группы растений. - Рязань, 2010 - 156 с.
10. Прудников А.Д., Коржов А.Ю., Савина Е.А. Направления повышения урожайности кормовых культур и качества кормов в нечерноземной зоне России // Достижения науки и техники АПК, 2014, № 11, т. 28. - С. 53-55.
11. Сармосова A.H. Влияние ультрадисперсных порошков металлов и биологически активных веществ на урожайность капусты белокочанной и устойчивость растений к болезням: автореф. дисс. к.с.-х.н. - М., 2002. - 26 с.
12. Сушилина М.М. Влияние ультрадисперсных порошков металлов (УДПМ) - новых микроудобрений на урожайность и качество зеленой массы рапса: автореф. дисс. к.б.н. - М., 2004. - 26 с.
