CC BY
34
УДК 633.11«324»:631.81.095.337
ВЛИЯНИЕ ХЕЛАТНЫХ ФОРМ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ
В. В. Сысоев, канд. с.-х. наук, доцент; А. В. Долбилин, канд. с.-х. наук, доцент; А. В. Лянденбурская, старший преподаватель
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, т. 62-85-46, e-mail: sir. [email protected]
Увеличение производства зерна остается важнейшей задачей АПК в большинстве регионов нашей страны, в том числе и в Среднем Поволжье. Ключом к решению этой задачи является повышение урожайности за счет оптимизации уровня минерального питания. Эффективность использования макроэлементов можно в значительной степени повысить при достаточном обеспечении микроэлементами. Целью исследований явилось изучение влияния хелатных форм микроэлементов в виде препаратов Микромак и Микроэл на ростовые процессы на начальных этапах онтогенеза, фотосинтетическую деятельность и урожайность озимой пшеницы. В статье показано, что данные препараты оказывают существенное влияние на энергию прорастания, всхожесть семян, фотосинтетический потенциал посевов и, в конечном итоге, на урожайность. Наиболее целесообразным способом применения препаратов микроэлементов является предпосевная обработка семян озимой пшеницы либо предпосевная обработка семян совместно с некорневой подкормкой весной в фазу кущения.
Ключевые слова: озимая пшеница, Микромак, Микроэл, фотосинтез, хелаты.
Введение.
Вопросы увеличения производства зерна как в прошлом, так и в настоящее время остаются актуальными. Стабильность зернового производства в Поволжье обеспечивается за счет озимых культур, дающих более высокие и устойчивые урожаи [1, 2]. В числе агротехнических мероприятий, обеспечивающих формирование заданной продуктивности озимых культур, является обеспечение растений макро- и микроэлементами. Причем микроэлементы, входя в состав ферментных комплексов, позволяют растению более эффективно использовать и макроэлементы [3, 4].
Среди препаратов микроэлементов, представленных в настоящее время на рынке, следует выделить хелатную форму микроудобрений. В целях изучения эффективности микроудобрений этой группы были выбраны препараты Микромак и Микро-эл. Опыт заложен в полевом восьмиполь-ном севообороте стационара кафедры общего земледелия и землеустройства Пензенской ГСХА на поле озимой пшеницы в 2011-2013 гг.
Методика проведения исследований.
Схема опыта включает 4 варианта:
1. Контроль (без микроудобрений).
2. Предпосевная обработка семян препаратом Микромак.
3. Некорневая подкормка растений препаратом Микроэл весной в фазу кущения.
4. Сочетание предпосевной обработки семян Микромаком и некорневой подкормки Микроэлом.
Опыт заложен в четырех повторениях. Норма расхода препарата Микромак - 2 л/т семян, Микроэл - 0,2 л/га. Норма высева семян - 5,5 млн. зерен на 1 га. Общая площадь делянки 75 м2, учетная - 50 м2. Все учеты и наблюдения проводились по общепринятым методикам.
Предпосевная обработка семян препаратами микроэлементов вызывает направленные изменения интенсивности протекания физиологических процессов. Воздействие изучаемых факторов на столь ранних стадиях онтогенеза оказывает значительное воздействие на последующие стадии развития растительного организма [5, 6, 7]. Для оценки этого влияния определялась энергия прорастания, лабораторная всхожесть и такие морфологические показатели, как масса и длина зародышевых корешков.
Результаты исследований. Под действием препарата Микроэл происходит увеличение энергии прорастания на 5,2 %, а лабораторной всхожести на 6,5 % - с 89,0 до 95,5 %, что привело к изменению процессов роста проростков озимой пшеницы. Масса зародышевых корешков увеличивалась от предпосевной обработки семян с 17,0 до 23,6 мг, а их длина - с 4,1 до 6,3 см.
Нива Поволжья № 4 (33) 2014 81
Усиление ростовых процессов на начальных этапах индивидуального развития способствовало и увеличению полевой всхожести (табл. 1).
Таблица 1
Полевая всхожесть озимой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян Микромаком, %
Эффективность препарата по данному показателю составила 3,2...7,2 %, причем наибольшее увеличение полевой всхожести отмечено в неблагоприятных для появления всходов условиях.
Фотосинтетическая деятельность растений в посевах определяет величину урожая сельскохозяйственных культур [8, 9, 10]. Это сложный физиолого-биохимический процесс, который включает в себя ряд показателей. Прежде всего, это размеры фотосинтетического аппарата, скорость его развития и продолжительность работы. Все эти элементы и процессы фотосинтетической деятельности в числе прочих факторов зависят и от минерального питания.
Одним из наиболее важных показателей роста является развитие листовой поверхности. От размеров и пространственной структуры зависят количество поглощенной солнечной энергии и синтез органических веществ в процессе превращения углекислого газа и воды [11, 12, 13]. Исследования показали, что микроудобрения оказывают влияние на формирование ассимиляционного аппарата (табл. 2).
Наибольшая площадь листьев отмечается в фазу колошения, когда она увеличивается в среднем за годы исследований в 2,7 раза по сравнению с фазой кущения. В фазу молочной спелости листовая поверхность резко сокращается как в контрольных, так и в опытных вариантах в связи с оттоком синтезированных веществ в репродуктивные органы.
Наиболее эффективными оказались варианты с обработкой семян Микромаком и обработкой семян Микромаком в сочетании с некорневой подкормкой Микроэлом. В фазу кущения листовая поверхность в опытных вариантах увеличивается в 1,14. 1,27 раза, причем максимальное увеличение наблюдается в варианте с обработкой семян Микромаком и некорневой подкормкой Микроэлом. Аналогичная закономерность сохранялась на протяжении всего периода наблюдений. В наших исследованиях максимальная площадь листьев формируется при использовании Микромака и Микроэла: в фазу колошения она составляет 34,1 тыс. м /га, тогда как в контроле только 28,6 тыс. м2/га.
Формирование урожая зависит также и от времени функционирования листовой поверхности, поэтому был рассчитан фотосинтетический потенциал (табл. 3).
Таблица 3
Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы, тыс. м2дн./га (среднее за 2011-2013 гг.)
Вариант Фаза вегетации Суммарный ФП
Кущение -выход в трубку Выход в трубку -колошение Колошение - молочная спелость
1. Контроль 170,0 386,5 303,0 859,5
2. Микромак 210,4 462,3 371,3 1044,0
3. Микроэл 195,4 439,5 361,3 996,2
4. Микромак + Микроэл 228,2 473,2 364,0 1065,4
НСР05 25,4 36,7 38,0 34,1
Наибольший фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы получен в вариантах «Микромак + Микроэл» и «Мик-ромак». Суммарная величина фотосинтетического потенциала составила соответственно 1065,4 и 1044,0 тыс. м2дн./га при значении в контрольном варианте - 859,5 тыс. м2дн./га.
Интенсивность формирования листьев отражает показатель относительной скоро-
Таблица 2
Динамика развития ассимиляционной поверхности озимой пшеницы, тыс. м2/га
Фаза вегетации
Вариант Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость
1. Контроль 10,5 18,1 28,6 16,3
2. Микромак 12,9 22,6 33,9 21,0
3. Микроэл 12,0 21,2 29,7 21,1
4. Микромак + Микроэл 13,3 23,9 34,1 21,5
НСР05 1,5 2,1 2,3 2,2
Год исследований Контроль Обработка семян Микромаком НСР05
2010-2011 81,5 84,7 3,1
2011-2012 82,4 86,7 3,7
2012-2013 76,4 83,6 4,3
сти прироста ассимиляционной поверхности (табл. 4).
Таблица 4
Относительная скорость прироста ассимиляционной поверхности озимой пшеницы в среднем за годы исследований, см2/сут.
Вариант Фаза вегетаци и
Кущение -выход в трубку Выход в трубку -колошение Колошение - молочная спелость
1. Контроль 4,81 3,55 -3,35
2. Микромак 5,20 3,39 -4,69
3. Микроэл 5,06 3,36 -3,81
4. Микромак + Микроэл 5,31 3,34 -5,21
НСР05 0,21 0,35 0,29
Активный рост листовой поверхности растений озимой пшеницы наблюдается до фазы выхода в трубку, когда наряду с ростом старых листьев происходит образование новых. Темпы формирования листового аппарата к концу вегетации снижаются, на что указывает снижение суточных приростов в фазу колошения в 1,6 раза.
Одним из показателей, определяющих величину урожая, является накопление сухой биомассы в растительном организме. Прирост сухого вещества можно считать наилучшим критерием оценки роста и развития растения. Интенсивность прироста сухого вещества определяется совокупным воздействием основных абиотических факторов природной среды. В нашем опыте наиболее интенсивное накопление сухого вещества отмечалось в фазу выхода в трубку и составило в опытных вариантах 1,33...1,52 г на одно растение, в контроле -0,82 г (табл. 5).
Таблица 5
Динамика накопления сухого вещества растениями озимой пшеницы по фазам развития, г
Вариант Фаза вегетации
Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость
1. Контроль 0,32 0,82 3,20 4,50
2. Микромак 0,37 1,33 3,90 5,62
3. Микроэл 0,35 1,35 4,03 5,69
4. Микромак + Микроэл 0,37 1,52 4,34 5,97
НСР05 0,09 0,27 0,54 0,72
Таким образом, наиболее эффективным является совместное применение микроудобрений.
Основным показателем фотосинтетической деятельности растений является накопление ими сухого вещества в пересчете на единицу листовой поверхности за определенный период, т. е. чистая продуктивность фотосинтеза (табл. 6).
Таблица 6
Чистая продуктивность фотосинтеза озимой пшеницы, г/(м2сут.)
Вариант Фаза вегетации
Кущение Выход в трубку Колошение
1. Контроль 7,12 15,08 11,02
2. Микромак 8,15 15,40 12,19
3. Микроэл 7,90 15,63 11,68
4. Микромак + Микроэл 8,25 16,05 12,13
НСР05 0,75 0,83 0,85
В среднем за весь период наблюдений наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза отмечена при обработке семян Микромаком с некорневой подкормкой в фазу кущения Микроэлом во втором и четвертом вариантах, что объясняется относительно более благоприятными начальными условиями для роста и развития проростков, а в четвертом - и оптимизацией поступления микроэлементов в фазу кущения. Отличие от контрольного варианта здесь составило 14,5.15,8 % в сторону увеличения.
Урожайность - интегральный показатель, сочетающий реализацию заложенного в геноме растения потенциала продуктивности с состоянием факторов среды и современных технологических приемов, используемых в качестве средств для более полного проявления метаболических процессов той или иной культуры [14, 15, 16].
В наших исследованиях установлено, что предпосевная обработка семян хелат-ными формами микроэлементов стимулирует ростовые процессы с начальных этапов развития, что проявляется в усилении дыхания у обработанных семян, увеличении энергии прорастания, получении своевременных и полноценных всходов в полевых условиях. Микроудобрения способствуют лучшей сохранности растений после перезимовки, у обработанных растений создаются более благоприятные условия для формирования фотосинтетического аппарата и его продуктивной деятельно-
Нива Поволжья № 4 (33) 2014 83
сти. Это приводит к формированию более высокого урожая (табл. 7).
Таблица 7
Влияние микроудобрений на урожайность озимой пшеницы, т/га
препаратом Микромак и в сочетании предпосевной обработки «Микромаком» и некорневой подкормки в фазу кущения «Мик-роэлом». Увеличение урожайности в этих вариантах составило 0,21 и 0,28 т/га. Несколько меньше эффективность от некорневой подкормки препаратом Микромак. В этом варианте разница с контролем составила 0,18 т/га.
Выводы. Таким образом, к числу перспективных приемов, обеспечивающих повышение урожайности озимой пшеницы, следует отнести метод предпосевной обработки, а также предпосевной обработки семян в сочетании с применением некорневой подкормки препаратами хелатных форм микроэлементов.
Вариант Год Среднее
2011 2012 2013
1. Контроль 2,14 2,43 2,35 2,31
2. Микромак 2,35 2,65 2,56 2,52
3. Микроэл 2,36 2,60 2,51 2,49
4. Микромак + Микроэл 2,42 2,69 2,67 2,59
НСР05 0,18 0,20 0,19
В среднем за три года исследований самую высокую урожайность показали варианты с предпосевной обработкой семян
Литература
1. Орлов, А. Н. Основные приемы повышения эффективности возделывания озимой пшеницы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук // Нива Поволжья. - 2011. - № 2. - С. 39-45.
2. Орлов, А. Н. Ресурсосберегающие приемы возделывания зерновых культур в лесостепи Поволжья / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - Т. 3, № 31-1. - С. 34-37.
3. Климова, Е. В. Влияние пектина и микроэлементов на продуктивные процессы яровой пшеницы / Е. В. Климова // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. - 2001. -№ 4. - С. 841.
4. Климова, Е. В. Влияние различных концентраций пектина и микроэлементов на посевные качества семян яровой пшеницы сорта Л 503 / Е. В. Климова // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. - 2001. - № 4. - С. 847.
5. Применение хелатных форм микроудобрений в виде препаратов ЖУСС-1 и ЖУСС-2 при выращивании картофеля / Н. Л. Шаронова, И. А. Гайсин, Н. Ш. Хисамутдинов и др. // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 3. - С. 42-43.
6. Исайчев, В. А. Влияние регуляторов роста на ранних этапах роста и развития растений озимой пшеницы / В. А. Исайчев, Е. В. Провалова // Известия Нижневолжского агроуниверситет-ского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 3. - С. 80-85.
7. Эффективность микроудобрений Микромак и Микроэл в посевах озимой пшеницы на черноземе выщелоченном / А. Н. Есаулко, Ю. И. Гречишкина, В. А. Бузов и др. // Плодородие. -2010. - № 1. - С. 24-25.
8. Ничипорович, А. А. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах [текст] / А. А. Ничипорович.- М.: Издательство АН ССР, 1961.- С. 37-53.
9. Беденко, В. П. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность агрофитоценозов озимой пшеницы / В. П. Беденко, В. В. Коломейченко // Сельскохозяйственная биология. - 2005. -№ 1. - С. 59-64.
10. Ермакова, Н. В. Фотосинтетический потенциал озимой твердой, тургидной и мягкой пшеницы в условиях лесостепи ЦЧР / Н. В. Ермакова, В. В. Козлобаев, О. С. Калмыкова // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2008. - № 3-4. - С. 18-22.
11. Никитишен, В. И. Формирование ассимиляционного аппарата растений в различных условиях минерального питания / В. И. Никитишен, Л. М. Терехова, В. И. Личко // Агрохимия. -2007. - № 8. - С. 35-43.
12. Цицкиев, З. М. Усвоение солнечной энергии посевами озимой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов / З. М. Цицкиев // Известия Горского государственного аграрного университета. - 2012. - Т. 49, № 1-2. - С. 11-13.
13. Настина, Ю. Р. Влияние микроэлементов на изменение фотосинтетической деятельности посевов яровой пшеницы и формирование урожая / Ю. Р. Настина, В. И. Костин, Е. Н. Ерофеева // Нива Поволжья. - 2012. - № 3. - С. 14-18.
14. Орлов, А. Н. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания / А. Н. Орлов, О. А. Ткачук, Е. В. Павликова // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 7. - С. 28-30.
15. Богомазов, С. В. Совершенствование элементов технологии возделывания озимой пшеницы / С. В. Богомазов, Н. Н. Тихонов, А. Г. Кочмин // Нива Поволжья. - 2012. - № 4. - С. 11-15.
16. Галеева, Л. П. Изменение свойств черноземов выщелоченных северной лесостепи При-обья при различном сельскохозяйственном использовании / Л. П. Галеева // Почвоведение. -2012. - № 2. - С.47.
UDK 633.11 «324»:631.81.095.337
THE INFLUENCE OF THE CHELATE MICROELEMENTS ON GROWTH AND PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT IN THE FOREST-STEPPE OF THE MIDDLE VOLGA REGION
V. V. Sysoev, candidate of agricultural sciences, associate professor, FSBEE HPT ««Penza SAA», t.: 62-85-46, science@sura. ru, 440019, Russia, Penza, Botanicheskaya, 30
A. V. Dolbilin, candidate of agricultural sciences, associate professor, FSBEE HPT«Penza SAA»
A. V. Lyandenburskaya, senior teacher, FSBEE HPT ««Penza SAA»
Yield increasing is one of the most important problems in agriculture of our country, especially in Volga Region. The key practice to solve this problem is the optimization nutrient supply. The efficiency of the basic element nutrition can be greatly increased by microelement plant supply optimization. The article deals with the influence of the chelate microelements such as Micromak and Microel on the early growth stage, photosynthesis and winter wheat yield. The results of the research show that these preparations have essential influence on the germination energy, germinability of seeds, photosynthetic potential of sowings, and as a result on the yields. The most reasonable way of using the preparations of trace elements is pre-sowing seeds treatment or both seeds treatment combined with foliar application in spring during tillering phase.
Key words: winter wheat, Micromac, Microel, photosintesis, chelates.
References:
1. Orlov, A. N. The basic techniques of increasing the efficiency of cultivation of winter wheat in the conditions of forest-steppe zone of the Middle Volga region / A. N. Orlov, O. A. Tkachuk // Niva Povolz-hya. - 2011. No. 2. - P. 39-45.
2. Orlov, A. N. Resource-saving methods of cultivation of grain crops in the forest-steppe of Volga region / A. N. Orlov, O. A. Tkachuk // Vestnik of Orenburg state agrarian university. - 2011. - Volume 3, No. 31-1. - P. 34-37.
3. Klimova, Ye. V. The influence of pectin and trace elements on the productive processes of spring wheat / Ye.V. Klimova // Environmental safety in agriculture. Abstract journal. - 2001. No. 4. - P. 841.
4. Klimova, Ye.V. The influence of different concentrations of pectin and micronutrients on sowing seed quality of spring wheat variety L 503 / Ye.V. Klimova // Environmental safety in agriculture. Abstract journal. - 2001. No. 4. - 847 p.
5. The application of chelate forms of micronutrients in the form of preparation LFC-1 and LFC-2 for growing potatoes / N. L. Sharonova, I. A. Gaisin, N. Sh. Khisamutdinov, et.al. // Dostizeniya nauki i tekhniki APK. - 2014. No. 3. - P. 42-43.
6. Isaichev, V. A. The influence of growth regulators on growth and development of plants of a winter wheat in the early stages / V. A. Isaichev, Ye.V. Provalova // Izvestiya of Niznevolzskogo agro-university complex: Science and higher education. - 2012. No. 3. - P. 80-85.
7. The effectiveness of the micronutrients Micromac and Microel in sowings of winter wheat on leached Black soil / A. N. Yesaulko, Yu. I. Grechishkina, V. A. Buzov, et.al. // Plodorodiye. - 2010. No. 1. - P. 24-25.
8. Nichiporovich, A. A. Photosynthetic activity of plants in crops [text] / A. A. Nichiporovich. - M: Publishing AN SSR, 1961. - P. 37-53.
9. Bedenko, V. P. Photosynthetic activity and productivity of agro-phytocenosis of winter wheat / V.P. Bedenko, V.V. Kolomeichenko // Selskokhozyaistvennaya biologiya. - 2005. No. 1. - P. 59-64.
10. Yermakova, N.V. Photosynthetic potential of winter hard, turgid and soft wheat in the conditions of forest-steppe of the Central Black soil region / N.V. Yermakova, V.V. Kozlobayev, O. S. Kalmykova // Vestnik of Voronezh state agrarian university. - 2008. - № 3-4. - P. 18-22.
11. Nikitishen, V.I. Formation of the assimilatory apparatus of plants in different conditions of mineral nutrition / V.I. Nikitishen, L. M. Terekhova, V. I. Lichko // Agrochemistry. - 2007. No. 8. - P. 35-43.
12. Tsitskiyev, Z. M. The absorption of solar energy by crops of winter wheat depending on the studied factors / Z. M. Tsiskiyev // Izvestiya of Gorsky state agrarian university. - 2012. - Volume 49, No. 1-2. - P. 11-13.
13. Nastina, Yu. R. The influence of trace elements on the changes of photosynthetic activity of wheat sowings and yield formation / Yu. R. Nastina, V. I. Kostin, Ye. N. Yerofeyeva // Niva Povolzhya. -2012. No. 3. - P. 14-18.
Нива Поволжья № 4 (33) 2014 85
14. Orlov, A. N. Yield and grain quality of spring wheat depending on the elements of technology of cultivation / A. N. Orlov, O. A. Tkachuk, Ye.V. Pavlikova // Dostizeniya nauki i tekhniki APK. - 2009. No. 7. - P. 28-30.
15. Bogomazov, S. V. Improving elements of technology of cultivation of winter wheat / S. V. Bogo-mazov, N. N. Tikhonov, A.G. Kochmin // Niva Povolzhya. - 2012. No. 4. - P. 11-15.
16. Galeyeva, L. P. Changing of the properties of leached Black soils of Northern forest-steppe of Ob area at various agricultural use / L. P. Galeyeva // Pochvovedeniye. - 2012. No. 2. - 47 p.
