CC BY
155
УДК 546.47 : 633.15(571.1) ВЛИЯНИЕ ЦИНКОВЫХ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА В РАСТЕНИЯХ КУКУРУЗЫ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
М.А. Склярова, кандидат с.-х. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»
В полевых опытах при выращивании раннеспелых гибридов кукурузы на зерно на фоне оптимального азотно-фосфорного питания установлено увеличение содержания цинка в
UDC 546.47 : 633.15(571.1) THE IMPACT OF ZINC FERTILIZERS ON THE ZINC CONTENT IN MAIZE PLANTS IN MEADOW-CHERNOZEM SOILS OF WESTERN SIBERIA
Sklyarova M.A., Cand.Agr.Sci.,Ass Prof. FSEI HPE "Omsk State Agrarian University named after P.A. Stoly-pin"
применении безопасного
растениях кукурузы при цинковых удобрений до уровня. Выявлены математические зависимости между дозами цинковых удобрений и содержанием цинка в растениях кукурузы, позволяющие прогнозировать уровень накопления этого элемента в растениях и определять их потребность в нем. Ключевые слова: цинковые удобрения, оптимизация питания, кукуруза, лугово-черноземная почва, содержание цинка в растениях.
In field experiences while growing early corn hybrids rouses for grain on the background of optimal nitro-gen-phosphorus nutrition the in-crease of zinc content in maize plants at the application of zinc fer-tilizers to a safe level. There are identified mathematical depend-ences between doses of zinc ferti-lizers and zinc content in maize plants, allowing to predict the level of accumulation of this element in plants and to determine their need for him.
Key words: zinc fertilizers, optimization of nutrition, maize, meadow-chernozem soil, zinc content in plants.
Кукуруза - одна из самых ценных сельскохозяйственных культур в мире по своим кормовым и продуктивным качествам. Это продукт питания, сырье для промышленности, лекарство. Немаловажную роль играет кукуруза в очистке земной атмосферы [1]. Из окружающей среды растениями поглощаются в большей или меньшей степени все химические элементы. Часть из них является незаменимой для растений и влияет на их продуктивность.
В связи с этим нами были проведены исследования по изучению влияния цинка, вносимого в почву, на накопление его в растениях раннеспелых гибридов кукурузы Омка 130 и Омка 150 на лугово-черноземной почве Западной Сибири [2]. Цинк вносился в почву на фоне Р30, Р60 и на оптимальном NP фоне в дозах 6, 12 и 18 кг д.в./га в форме уксусно-кислого цинка ^п-35,5%). Цинк в почвах нашего региона находится в первом минимуме, поэтому был выбран для исследований. Отношение к этому элементу носит сложный характер - с одной стороны, он является необходимым микроэлементом, с другой - до недавнего времени концентрация цинка в растениеводческой продукции контролировалась как показатель безопасности сырья.
Исследованиями установлено положительное влияние цинковых удобрений на накопление цинка в растениях гибридов кукурузы [2, 3]. При низком содержании цинка в почве (0,65 мг/кг, слой 0-30 см) с нейтральной реакцией среды содержание цинка в растениях гибрида Омка 130 изменялось от 16 до 39 мг/кг в фазу цветения початка и от 13 до 32 мг/кг в фазу восковой спелости зерна; у Омки 150 - от 15 до 39 мг/кг и от 14 до 30 мг/кг соответственно. Подобная зависимость отмечена и в фазу восковой спелости зерна.
Улучшение питания растений макроэлементами способствует наибольшему потреблению ряда микроэлементов из почвы и применяемых удобрений [3, 4, 5, 6]. Так, было установлено, что при недостаточном уровне содержания фосфора и азота в почве применение фосфора под кукурузу от 30 до 60 кг д.в./га и сбалансированного азотно-фосфорного удобрения способствовало лучшему усвоению цинка гибридом Омка 130. Процент содержания цинка в растениях в фазу цветения по сравнению с фоном увеличивается соответственно на 53,2; 49,1 и 140,4%. У гибрида Омка 150 содержание цинка в растениях в эту же фазу по сравнению с фоном (Р30, Р60 и NР) возросло на 76,0; 54,3 и 57,7% соответственно (табл. 1).
Такая же закономерность по цинку наблюдалась и в более позднюю фазу. Отсюда можно сделать вывод о том, что устранение лимитирующего фактора в питании кукурузы способствовало лучшему усвоению растением цинка. Коэффициент интенсивности действия каждого килограмма внесенного фосфора в почву в дозе от 30 до 60 кг на поступление цинка в растения в фазу цветения составил в среднем: Омка 130 - 0,257, а Омка 150 - 0,274 мг/кг. При сбалансированном азотно-фосфорном питании коэффициент "Ь" был выше у Омки 130 (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние применения цинка на содержание его в растениях
кукурузы в _ фазу цветения
Вариант опыта Омка 130 Омка 150
Zn в растениях, мг/кг увеличение _ мг / кг 2п, - % "b", мг/кг Zn в растениях, мг/кг увеличение мг / кг 2п, - % "b", мг/кг
Р30 19,0 10,1 0,337 15,0 11,4 0,380
Рас + Zn 29,1 53,2 26,4 76,0
Рб0 21,6 10,6 0,177 18,6 10,1 0,168
Рас + Zn 32,2 49,1 28,7 54,3
среднее 0,257 среднее 0,274
NP 16,1 22,6 0,286 20,8 12,0 0,152
NP + Zn 38,7 140,4 32,8 57,7
Таким образом, оптимизация питания кукурузы фосфором и азотом способствует лучшему усвоению цинка растением и в конечном итоге формированию величины урожая.
В процессе метаболизма в растениях функции каждого элемента строго специфичны и ни один не может быть заменен другим, что указывает на их физиологическую равноценность. Цинк как микроэлемент играет важную роль в жизни растений, животных и человека. Участие во многих метаболических процессах, в углеводном, фосфорном, белковом обменах обусловлено его наличием во многих ферментативных системах. Это определяет его влияние на фотосинтез, образование хлорофилла и рост растений.
Критические концентрации цинка в растениях, при которых происходит снижение урожаев, зависят от биологических особенностей культур и состава почв. В наших опытах внесение Zn18 на фоне сбалансированного NР питания обеспечивало получение максимального урожая зерна кукурузы (8,5 т/га у Омки 130 и 10,1 т/га у Омки 150). При увеличении дозы цинка на 33% (до 24 кг/га) урожайность зерна кукурузы снижалась.
Исследования, проведенные нами, дали возможность получить математические модели, отображающие зависимости содержания цинка в растениях кукурузы (гп, мг/кг) от накопления его в почве за счет внесения удобрений (Х, кг/га). В результате получены эмпирические уравнения регрессионного типа (табл. 2, уравнения (1)-(4)). Математические модели позволяют связать конечный результат (накопление цинка растениями кукурузы) с действующими величинами (результатами применения доз цинка в почву).
Выявленные нормативные показатели ("Ь") интенсивности действия каждого внесенного килограмма цинка в почву на содержание его в растениях позволяют определить потребность кукурузы в цинковых удобрениях (дозы, кг/га) при условии установления оптимальных величин содержания цинка в растениях по фазам роста и развития, используя формулу (5) (табл. 3).
Таблица 2 - Математические модели содержания цинка в растениях (мг/кг) в зависимости от доз цинковых удобрений (Х, кг/га) на оптимальном NР фоне _
Фаза развития Уравнение регрессии г
Омка 130
цветение початка Zn = 19,44 + 1,04Х (1) 0,76
восковая спелость зерна гп = 13,48 + 0,82Х (2) 0,97
Омка 150
цветение початка гп = 23,04 + 0,75Х (3) 0,84
восковая спелость зерна гп = 11,51 + 1,05Х (4) 0,94
Таблица 3 - Расчет доз цинковых удобрений под кукурузу по формуле (5) растительного анализа_
Фаза развития "Ъ", мг/кг Формула расчета доз цинка в подкормку, кг/га
Омка 130 Омка 150
цветение початка восковая спелость 1,04 0,82 0,75 1,05 и (Znonm ~ ZПф>акт) .... Д - иди 7 (5) Ъ -Znonm
Кроме того, знание указанных выше нормативных количественных характеристик ("Ъ") позволяет прогнозировать содержание цинка в
растениях кукурузы (х„, мг/кг) по формуле (6) в результате применения
удобрений:
Хп = хо + Д-"Ъ", (6)
где Х - прогнозируемое содержание элемента питания в растениях в результате " применения удобрений, мг/кг; Хо- фактическое содержание элемента питания в контрольных растениях, мг/кг;
Д - доза удобрений, кг д.в./га;
"Ъ " - коэффициент интенсивности действия единицы внесенного удобрения на химический состав растения, мг/кг (табл. 5).
Таким образом, исследованиями установлено увеличение содержания цинка в растениях кукурузы при применении цинковых удобрений до безопасного уровня (МДУ Zn в зерне, зернофураже, грубых и сочных кормах № 123-41281 от 15.07.87 г. - 50 мг/кг). Выявленные в ходе исследования математические зависимости между дозами цинковых удобрений и содержанием цинка в растениях кукурузы позволяют прогнозировать уровень накопления этого элемента в растениях. Зная оптимальные уровни содержания цинка в растениях кукурузы, можно определить ее потребность в этом элементе.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Болдышева, Е.П. Оптимизация применения цинковых удобрений при возделывании озимой ржи в Западной Сибири / Е.П. Болдышева // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. - Ставрополь. 2013. Т. 3. № 6. С. 36-39.
2. Бобренко, И.А. Влияние разных способов внесения цинка под озимую тритикале на урожайность зерна в условиях лесостепи Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, Е.Ю. Павлова, В.М. Красницкий // Плодородие. 2012. №3. С. 7-9.
3. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе системы «ПРОД»): монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 284 с.
4. Кашеваров, Н.И. Кукуруза в Сибири / Н.И. Кашеваров, В.С. Ильин, Н.Н. Кашеварова, И.В. Ильин. -Новосибирск, 2004. - 399 с.
5. Склярова, М.А. Диагностика и оптимизация цинкового питания кукурузы на лугово-черноземной почве Западной Сибири: дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.04. / Марина Александровна Склярова. -Омск, 2008. - 175 с.
6. Трубина, Н.К. Влияние поступления кадмия, никеля, цинка на их содержание в почве / Н.К. Трубина // Достижения науки и техники в АПК. 2009. №3. С. 12-13.
