CC BY
0
УДК / UDC 574/577
ВЛИЯНИЕ БИООРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
THE INFLUENCE OF BIOORGANIC FERTILIZER ON THE YIELD
OF SPRING WHEAT
Горькова И.В., д.т.н., профессор;
Gorkova I.V., Doctor of Technical Sciences, Professor Гагарина И.Н.,* к.с.-х.н., доцент
Gagarina I.N., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Попова А.Ю., к.б.н., доцент;
Popova A.Yu., Candidate of Biological Sciences, Associate Professor; Прудникова Е.Г., к.с.-х.н., доцент ;
Prudnikova E.G., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor;
Солохина И.Ю., к.б.н., доцент;
Solokhina I.Yu., Candidate of Biological Sciences, Associate Professor;
Агеева Н.Ю., ассистент; Ageeva N.Yu., assistant. 1ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет
имени Н.В. Парахина», Орел, Россия Federal state budgetary educational institution of higher professional education "Orel state agrarian University named after N.V. Parahin», Orel, Russia
*E-mail: [email protected]
В данной статье приводятся экспериментальные данные по изучению влияния обработки яровой твердой пшеницы сорта Таврида биоорганическим удобрением на основе хвои. Представлены результаты изучения урожайности и элементов ее структуры, позволяющие реализовать генетический потенциал в условиях засушливого вегитационного сезона. В начале вегитации, в фазах 2-3 листа и конец кущения/начало выхода в трубку проводили опрыскивание посевов яровой твердой пшеницы биоорганическим удобрением на основе хвои (7Н). Применение нового биоорганического удобрения в полевых испытаниях на яровой твердой пшенице сорта Триада показало адаптационные возможности нового удобрения к погодным условиям, что повлияло на формирование структурных элементов урожайности по всем фазам вегетации. Удобрение на основе хвои получено из проиродных компонентов микробиологическим разложением, что указывает на его экологическую безпасность и применяли в малых концентрациях (80 мл/100 л на 1 га). Учет показателей проводили в течениии вегетационного периода. Основное влияние в формировании урожайности оказали следующие показатели: длина колоса, количество зерен с колоса, масса зерна с колоса, и масса 1000 зерен. Проведен структурный анализ основных элементов урожая. Под действием биоорганического удобрения на основе хвои (7Н) возрастает длина колоса на 5 %, масса зерна с одного растения на 20,4 %, масса 1000 семян на 10,3 % выше контроля. На основе изложенного Испытываемый препарат (7Н), созданный на основе биотехнологической переработки растительного сырья можно рекомендовать для создания комплексных биоорганических удобрений.
Ключевые слова: яровая твердая пшеница, урожайность, длина колоса, масса зерна с колоса, масса 1000 зёрен, биоорганическое удобрение.
Experimental data on the study of the influence of the treatment of hard spring wheat of the Tavrida variety with a bioorganic fertilizer based on needles was presented in the article. The results of the study of yield and elements of its structure are presented, which makes it possible to realize the genetic potential in the conditions of the arid vegetative season. At the beginning of vegetation, in phases of 23 leaves and in the end of tillering / the beginning of leaf-tube formation, hard spring wheat crops were sprayed with a bioorganic fertilizer based on needles (7H). The use of a new bioorganic fertilizer in field tests on hard spring wheat of the Triada variety showed the adaptive capabilities of the new fertilizer to weather conditions, which influenced the formation of structural elements of yield in all the phases of vegetation. The needles-based fertilizer was obtained from native components with microbiological
decomposition, which indicated its environmental safety and was used in low concentrations (80 ml/100 liters per 1 ha). The indicators were taken into account during the growing season. The main influence in the formation of yield was shown by the following indicators: the length of the ear, the number of grains in the ear, the weight of the grains in the ear and the weight of 1000 grains. A structural analysis of the main elements of the crop was carried out. Under the action of bioorganic fertilizer based on needles (7H), the length of the ear increases by 5%, the weight of grain from one plant by 20.4%, the weight of 1000 seeds was 10.3% higher than in the control group. Based on the above, the tested preparation (7H), created on the basis of biotechnological processing of plant raw materials, can be recommended for the creation of complex bioorganic fertilizers.
Keywords: spring wheat, yield, structural analysis, ear length, grain weight per ear, weight of 1000 grains, bioorganic fertilizer.
Введение. Пшеница (Triticum aestivumL.) одна из важнейшейх культур возделываемых в России. Нельзя переоценить значение продуктов изготовленных из пшеницы для Россиян. Крупнейшими производителями зерна пшеницы в России являются Центральный и Центрально-Чернозёмный регионы. Площадь посевов в Центральном федеральном округе ежегодно возрастают [4, 7]. При этом задача обеспечения стабильными и высокими урожаями зерна была и остаётся актуальной. Данную задачу можно решить с применением новых форм удобрений, которые решают здачи устойчивости растений к болезням и вредителя, являясь ростостимуляторами и при этом обеспечивают растения питанием на протяжении всей вегитации [2,11]. Научно обоснованный подход применения экологически безопасных биоорганических удобрений на основе биотехнологической переработки растительного сырья позволяет реализовать потенциал сельскохозяйственных культур и получить высокую урожайность не зависимо от погодных условий [1, 3, 6]. При этом закономерности формирования урожайности наглядно представлены при изученеии структуры ее элементов. Приоритететным направлением решения проблеы урожайности зерна служит разработка новых современных экологически безопасных и малозатратных технологий с использованием биоорганических удобрений. Известно, что ведущая роль в повышении урожайности и качества зерна отводится сорту, при этом новые биоорганические удобрения, созданные на основе биотехнологической переработки растительного сырья способны наиболее высоко реализовать генетический потенциал пшеницы для полоучения высоких урожаев и экологически чистой продукции [5, 8, 9]. Применение биоорганических удобрений тесно связано с органическим сельским хозяйством. Рациональное применение биоорганических удобрений содействует получению экологически чистой продукции, накоплению гумуса, снижению усталости почвы [10].
Цель исследований. Изучение элементов структуры урожайности яровой твердой пшеницы сорта Триада при обработке биорганическим удобрением на основе хвои.
Условия, материалы и методы. Полевые испытания проводились на базе ФГБНУ Федеральный научный центр зернобобвых и крупянх культур в Орловской области на яровой твердой пшенице сорта Триада. В условиях Орловской области в ФНЦ ЗБК сорт формирует урожай зерна 5,88 т/га. По морфотипу он низкорослый (несет ген редукции высоты растений RhtBIb), не полегает при урожайности зерна ~ 6,0 тонн/га. Проявляет иммунитет или высокую устойчивость к патогенам, вызывающим листовые пятнистости (фузариоз, альтернариоз, септориоз, пиренофороз), мучнистую росу, бурую ржавчину, пыльную и твердую головню. Отличается стабильностью формирования высококачественной клейковины. Обработку посевов проводили опытным образцом биоорганического удобрения (производство ФИЦ
«Немчиновка») который получен, в результате 3-х ступенчатого микробиологического разложения предварительно обработанной и подготовленной хвои (биоорганическое удобрение 7Н) с принудительной аэрацией (скорость подачи воздуха 10 м3/час) и избыточного давления. Биоорганическое удобрение 7Н представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость. Посев был осуществлен 25.04.2024 г, уборка урожая 3.08.2024 г. (срок вегетации 100 дней). Закладку опытов и определение структуры урожая проводили по общепринятым методикам. Внекорневая подкормка растений пшеницы сорта Триада осуществлялась на начальных этапах вегетации: в фазах 2-3 листа и конец кущения/начало выхода в трубку. Расход препаратов составил 80 мл/100 л на 1 га. Математическую обработку данных проводили с использованием компьютерной программы Microsoft Office Exel.
Результаты и обсуждение. Проводили лабораторные испытания биоорганического удобрения (7Н) для установления наиболее эффективной концентрации рабочего раствора испытываемого препарата. Для этого семена яровой пшеницы сорта Триада перед проращиванием замачивали в течениие 2 -х часов в растворах удобрения в следующих концентрациях: 10 -2, 10-3, 10-4, 10-5 и 10-6 %. Контроль -замачивание в воде. Далее проращивали в растильнях в течение 15-и суток в условиях программируемой климатокамеры Фитотрон (Рис. 1).
5-е сутки эксперимента 10-е сутки эксперимента 15-е сутки эксперимента
Рисунок 1 - Влияние биоорганического удобрения (7Н) на ростовые показатели яровой пшеницы сорта Трида в лаборторных условиях
Показано, что наиболее эффективной концентрацией биоорганического удобрения (7Н0 на основе хвои является концентрация 10-4 %, которую применяли для полевых испытаний.
При изучении элементов структуры урожайности выявлено, что при обработке биоорганическим удобрением на основе хвои длина колоса составила
6, 47 см, причем данный показатель в контроле без обработки составляет 6,17 см (Рис. 2).
Рисунок 2 - Элементы структуры урожая пшеницы сорта Триада под влиянием
биоорганического удобрения (7Н)
Количество зёрен в колосе является основным составляющим урожайности. В опытном образце данный показатель солсталяет 41,7 штук, а в контроле 50,5 штук.
Как извесно, масса зерна с колоса зависит от генотипа сорта и условий произрастания. Нами показано, что при испытании биоорганического удобрения масса зерна с одного растения составила 2,12, что на 20,4 % выше, чем в контрольном образце без обработки.
Масса 1000 зёрен при обработке биоорганическим удобрением составила 40,3 г, что на 10,3 % выше контроля (38,6 г.). Следует отметить, что масса 1000 зерен является стабильным показателем урожайности (Рис.3).
Рисунок 3 - Влияние обработки биоорганическим удобрением (7Н) яровой твердой пшеницы сорта Триада. 1,2,3 -обработка биоорганическим удобрением на основе хвои; 4,5,6 - контроль (обработка водой)
Урожайность, т/гэ
15 14.94
14 N
\
13
12 5 - Ш
12 11,5
Щ
биоорган и« с sot контроль уяобьреннеЦН)
Рисунок 4 - Показатели урожайности под влияние обработки биоорганическим удобрением (7Н) яровой твердой пшеницы сорта Триада
Исследования показали, что обработка опытным образцом биоорганического удобрения повышает урожайность на 15,8 % в сравнении с контролем без обработки) (Рис.4).
Выводы Анализ структуры растений пшеницы сорта Триада под влиянием биоорганического удобрения 7Н на основе хвои, показал, что их продуктивность формировалась за счёт различных элементов, и она была обусловлена длиной колоса, массой зерна с колоса и массой 1000 зёрен. При этом урожайность возрастает на 15, 8 %. Поэтому испытываемый препарат на основе хвои (7Н) можно рекомендовать для создания комплексных биоорганических удобрений.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Вьюшков А.А. Селекционно-генетическое улучшение яровой пшеницы / А.А. Вьюшков, П.Н. Мальчиков, В.В. Сюков, С.Н. Шевченко. - Самара: Самарский научный центр РАН, 2012. -268с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработ-ки результатов исследований). - 5-е изд. перераб. и доп. - Москва: Альянс, 2014. - 351 с.
3. Пушкарёв Д.В. Корреляция урожайности с элементами продуктивности сортов яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Омской области / Д. В. Пушкарёв, А. С. Чурсин [и др.]. // Вестник Омского ГАУ. 2018. № 3. С. 25-33.
4. Маслова Г.А., Китлярова Н.И., Абдряев М.Г. Сопряжённость урожайости с элементами продуктивности в условиях Среднего Поволжья // Теоретические и прк-тические аспекты развития научной мысли в современном мире: сборник статей Международной научно-практической конференции (8 октября 2017 г.). - Самара: НИЦ АЭЕРИА, 2017., Ч. 2., С. 59-61.
5. Павловская Н.Е. Действие регуляторов роста и биостимулятора на антиоксидантный статус TRITICUM VULGARE L. И HORDEUM VULGARE L / Н.Е. Павловская, И.Н. Гагарина, А.Ю. Попова, И.В. Горькова, Е.В. Костромичева // Вестник ИрГСХА. 2023. № 118. С. 32-46.
6. Степанова Н.А. Определение продуктивности яровой мягкой пшеницы на основе селекционных индексов / Н.А. Степанова., B.C. Сидоренко., Ж.В. Старикова., В.А. Костромичева // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. №3 (39). С. 91-96.
7. Степанова Н.А. Перспективы возделывания яровой пшеницы. / Степанова H. А // Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в условиях импортозамещения». Орел, 2022. С. 131-134. (Электронный ресурс: https: www.elibrari.ru/item.asp?id=49956479)
8. Brown P, Saa S. Biostimulants in agriculture. Front Plant Sci. 2015;6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4550782/. Accessed 13 Oct 2015].
9. Du Jardin P. Plant biostimulants: definition, concept, main categories and regulation. Sci Hortic. 2015;30(196):3-14.
10. Gorkova I., Gagarina I., Popova A. Ways to increase the biologyzation of crop production // E3S Web of Conferences. 2024. Vol. 542. P. 03001. - DOI 10.1051/e3sconf/202454203001.
11. Michael James Van Oosten, Olimpia Pepe, Stefania De Pascale, Silvia Silletti and Albino Maggio. The role of biostimulants and bioeffectors as alleviators of abiotic stress in crop plants/ Chem. Biol. Technol. Agric. (2017) 4:5.
REFERENCES
1. Vyushkov A.A. Selektsionno-geneticheskoe uluchshenie yarovoy pshenitsy / A.A. Vyushkov, P.N. Malchikov, V.V. Syukov, S.N. Shevchenko. - Samara: Samarskiy nauchnyy tsentr RAN, 2012. -268s.
2. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabot-ki rezultatov issledovaniy). - 5-e izd. pererab. i dop. - Moskva: Alyans, 2014. - 351 s.
3. Pushkarev D.V. Korrelyatsiya urozhaynosti s elementami produktivnosti sortov yarovoy myagkoy pshenitsy v usloviyakh stepnoy zony Omskoy oblasti / D. V. Pushkarev, A. S. Chursin [i dr.]. // Vestnik Omskogo GAU. 2018. № 3. S. 25-33.
4. Maslova G.A., Kitlyarova N.I., Abdryaev M.G. Sopryazhennost urozhayosti s elementami produktivnosti v usloviyakh Srednego Povolzhya // Teoreticheskie i prk-ticheskie aspekty razvitiya nauchnoy mysli v sovremennom mire: sbornik statey Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (8 oktyabrya 2017 g.). - Samara: NITs AEYeRIA, 2017., Ch. 2., S. 59-61.
5. Pavlovskaya N.Ye. Deystvie regulyatorov rosta i biostimulyatora na antioksidantnyy status TRITICUM VULGARE L. I HORDEUM VULGARE L / N.Ye. Pavlovskaya, I.N. Gagarina, A.Yu. Popova, I.V. Gorkova, Ye.V. Kostromicheva // Vestnik IrGSKhA. 2023. № 118. S. 32-46.
6. Stepanova N.A. Opredelenie produktivnosti yarovoy myagkoy pshenitsy na osnove selektsionnykh indeksov / N.A. Stepanova., V.S. Sidorenko., Zh.V. Starikova., V.A. Kostromicheva // Zernobobovye i krupyanye kultury. 2021. №3 (39). S. 91-96.
7. Stepanova N.A. Perspektivy vozdelyvaniya yarovoy pshenitsy. / Stepanova N. A // Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov «Osobennosti selektsii i semenovodstva selskokhozyaystvennykh kultur v usloviyakh importozameshcheniya». Orel, 2022. S. 131-134. (Elektronnyy resurs: https: www.elibrari.ru/item.asp?id=49956479)
8. Brown P, Saa S. Biostimulants in agriculture. Front Plant Sci. 2015;6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4550782/. Accessed 13 Oct 2015].
9. Du Jardin P. Plant biostimulants: definition, concept, main categories and regulation. Sci Hortic. 2015;30(196):3-14.
10. Gorkova I., Gagarina I., Popova A. Ways to increase the biologyzation of crop production // E3S Web of Conferences. 2024. Vol. 542. P. 03001. - DOI 10.1051/e3sconf/202454203001.
11. Michael James Van Oosten, Olimpia Pepe, Stefania De Pascale, Silvia Silletti and Albino Maggio. The role of biostimulants and bioeffectors as alleviators of abiotic stress in crop plants/ Chem. Biol. Technol. Agric. (2017) 4:5.
