Влияние микроэлементных удобрений на продуктивность озимой пшеницы

Введение. Озимые зерновые (рожь, тритикале, пшеница) занимают около половины площадей, отводимых под зерновые культуры (48,6% в структуре пашни). Озимые хлеба по сравнению с яровыми зерновыми культурами имеют очень продолжительный период потребления элементов питания, начинающийся осенью и заканчивающийся на следующий год к фазе цветения. Благодаря развитой корневой системе они хорошо используют осеннюю и весеннюю влагу [ 1 ].

Озимая пшеница более требовательна к плодородию почв. Наиболее пригодными для ее возделывания являются автоморфные дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные, подстилаемые моренными суглинками, почвы с pH - 6,0-6,5, содержанием гумуса - 2% и выше, подвижного фосфора и калия - более 150 мг/кг. Самыми ответственными периодами в питании озимых культур являются два периода:

• -    от всходов до ухода посевов в зиму;

• -    весной в начале возобновления вегетации.

В первый период озимые культуры предъявляют повышенные требования к фосфорно-калийному питанию, которое способствует мощному развитию корневой системы и кущению, накоплению сахаров, что важно для хорошей перезимовки. В этот период озимые должны быть умеренно обеспечены азотом, так как повышенное азотное питание понижает устойчивость растений к перезимовке. Успешной перезимовке способствует внесение органических удобрений [2].

При отрастании рано весной озимые нуждаются в усиленном азотном питании, так как в это время запасы минерального азота еще невелики.

Озимые хлеба потребляют максимальное количество питательных веществ в фазе выхода в трубку, а заканчивается их поступление в растения, как правило, к фазе цветения. За этот период растения усваивают 78-92% азота, 75-88% фосфора и 85-88% калия. Одной тонной основной продукции озимых зерновых выносится в среднем 27 кг азота, 11 кг фосфора, 22 кг калия. Особенности питания озимых зер- новых являются основой их системы удобрения [3].

Известно, что микроэлементы (МЭ) принимают самое активное участие в процессах роста, развития и плодоношения растений. В растительном организме они могут стимулировать или угнетать процессы роста, развития и репродуктивные функции. Многие из них входят в состав ферментов, витаминов, гормонов и других биологически активных соединений, осуществляющих функционирование растительного организма. Существенную роль они играют в повышении устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды и многим заболевания, вызванным как их недостатком, так и патогенами [4].

МЭ обычно применяют в виде химических солей. В последнее время в практику входит применение микроудобрений, которые содержат хелаты, или комплексо-наты - соединения металлов с органическими кислотами. Хелаты более активны, чем обычные МЭ и характеризуются полным отсутствием фитотоксичности при внекорневых подкормках. Следует отметить, что нормы внесения хелатов как минимум в 1,5-2 раза ниже, чем химических солей, содержащих микроэлементы. Чаще всего при подкормках используются комплексы микроэлементов, содержащие все необходимые для растений вещества.

Методика исследования. В 20122015 гг. в отделе механизации полеводства ФГБНУ СКНИИМЭСХ проводились полевые опыты по изучению влияния сочетания различных видов микроэлементных удобрений на продуктивность и структуру урожая зерновых культур.

Данные исследования проводились на посевах озимой пшеницы сорта Юка, причем предшественником данной культуры был яровой ячмень, после уборки урожая которого проводился ряд необходимых работ по обработке почвы и подготовке к посеву [5].

Территория опытного поля ФГБНУ СКНИИМЭСХ находится в подзоне пред-кавказских черноземов. Среди основных разновидностей почв наиболее распростра- йены легкоглинистые и глинистые. Плотность твёрдой фазы в пахотном слое чернозёмов меняется от 2,59 до 2,65 г/см3, постепенно увеличиваясь с глубиной.

Плотность сложения чернозёмов большинства опытных полей находится в пределах 1,07-1,63 г/см3 и преимущественно составляет 0,98-1,42 г/см3 в пахотном слое почвы.

Полная полевая влагоёмкость чернозёмов колеблется в зависимости от гранулометрического состава от 29 до 42% от веса почвы. Для составляющей каштановых полевых почв - от 26 до 28%. Влажность завядания в пахотном слое чернозёмов составляет 16-18,3%, в каштановых почвах - 7,0-11,2%.

Чернозёмы зоны опытных полей обладают прочной комковато-зернистой структурой, имеют хорошую водопроницаемость, каштановые почвы - среднюю, солонцеватые разновидности почв - пониженную.

Почва опытного участка - обыкновенный чернозём на лессовидной глине, рельеф ровный. По механическому составу - глинистая и легкоглинистая с преобладанием лёссовидной (27,75%) фракции.

Климатические условия в зоне проведения исследований характеризуются крайне неравномерным распределением осадков как по годам, так и в течение года, резкими колебаниями температуры, низкой относительной влажностью воздуха.

В почвах при высоком валовом содержании основных питательных веществ ощущается недостаток их подвижных форм (кроме калия). Поэтому в качестве основного исследуемого удобрения для листовой подкормки озимой пшеницы был взят новый препарат «Стимулайф», предоставленный фирмой ООО «СевЗапАгро», эффективность которого сравнивалась с уже известными «Кора-N» и «Аквадон-Мирко» для зерновых культур в различных сочетаниях.

«Стимулайф» - удобрение со стимулирующим эффектом и фунгицидной активностью является продуктом переработки натурального торфа. В состав препарата входит более 30 элементов минеральных и органических веществ (таблица 1), в т.ч. фитогормоны цитокинины, ауксины, гиббереллины. Способствует повышению всхожести семян и урожайности сельскохозяйственных культур, клубней картофеля, приживаемости рассады, лучшему укоренению саженцев, улучшению качества растениеводческой продукции, значительно снижает содержание нитратов.

Таблица 1 - Состав применяемых препаратов

Препарат	Си	Мо	Zn	В	Мп	S	Si	Mg	Fe	N
«Стимулайф»	1600 1900	520650	2500	2200	3600 3900	3200 3700	800 1000	500 700	900 1100	1000 1200
«Аквадон-Микро»	18002200	450550	1800 2200	1800 2200	4500 5500	4000	—	—	—	550 750
«Кора-N»	900 1200	—	1500 1700	—	3700 4000	2700 3200	500 720	—	—	1800 2200

«Аквадон-Микро» представляет собой водно-полимерный высокомолекулярный комплекс длинных углеводородных цепочек с закрепленными на них микро-(Cu, Mo, Zn, В, Мп, Со) и мезоэлементами (Fe, S, Mg) (таблица 1). Его отличительные особенности состоят в том, что элементы находятся в полимерно-хелатной форме, входят в состав полимерной матрицы и благодаря ионно-полимерным связям не окисляются, а усваиваются растениями. Полимерная матрица обеспечивает пролонгированное, дозированное и усиленное действие микро- и мезоэлементов. За счет полимерных цепочек элементы удерживаются на листьях, корневых волосках, ча- стицах субстрата и полностью усваиваются растениями. В настоящее время разработано и выпускается 10 марок удобрения «Аквадон-Микро» для различных сельскохозяйственных культур. Препарат является экологически безопасным продуктом.

Препарат «Кора-N» предназначен для питания растений макроэлементами, которые находятся в комплексно-полимернохелатной форме, содержащей различные макроэлементы, и используется для внекорневых и корневых подкормок всех сельскохозяйственных культур, плодово- ягодных и декоративных растений в открытом и защищенном грунте.

При возделывании озимой пшеницы сорта Юка проводилась однократная листовая подкормка растений в период активного кущения с целью определения эффективности воздействия микроэлементов на структуру урожая при минимальных затратах на работы по уходу за посевами. Дозировка препаратов и сроки их внесения были соблюдены в соответствии с рекомендациями производителя. Количество вносимых препаратов при закладке отдельных опытов приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Дозировка удобрений по отдельным опытам

Номер опыта	Доза внесения препарата, л/га
	«Аквадон-Микро»	«Стимулайф»	«Кора-N»
Опыт № 1	1	—	1
Опыт № 2	—	0,3
Опыт № 3	1	0,3	—

Обработка каждого опытного участка совершалась за 2 прохода опрыскивателя, обеспечивая покрытие площади в 5 га (рисунок 1), при ширине захвата 20 м за проход. Общая площадь посевов, обработан ная удобрениями, составила 15 га, и 5 га было отведено для участка контроля. Фактический расход рабочего раствора составил 200 л/га при скорости движения агрегата 8,9 км/ч.

Рисунок 1 - Схема расположения опытных участков озимой пшеницы

Результаты и их обсуждение. Проведенные ранее исследования показали, что однократное внесение микроэлемент-ного удобрения «Аквадон-Микро» для зерновых культур под озимую пшеницу сорта Грация позволило получить прирост урожайности до 16,8% при средней урожайности 5,45 т/га. Опыт применения препарата марки «Кора-N» при тех же услови- ях позволил получить среднее значение урожайности 4,88 т/га с приростом 11,9% относительно контроля. Нынешний опыт с озимой пшеницей сорта Юка позволяет сравнить в природно-климатических условиях Ростовской области показатели эффективности уже известных препаратов с органоминеральным удобрением «Стиму-лайф», хорошо зарекомендовавшим себя на территории Ставропольского края.

Визуально заметно, что колосья пшеницы, собранные на участке, обработанном удобрением «Стимулайф», превосхо- дят по наполненности и количеству зерен образцы, взятые с контрольного участка (рисунок 2).

После обработки «Стимулайфом»

Рисунок 2 - Образцы колосьев озимой пшеницы с опытных участков

При определении показателей биологической урожайности пшеницы использовалась методика, описанная в ГОСТ 1884289. Пробы зерна отбирались в четырех контрольных точках каждой из опытных делянок. В каждой контрольной точке, используя ограничивающую проволочную рамку квадратной формы, срезались колосья с площади 1 м2. При этом предварительно подсчитывалось количество расте ний с корнем. Разрозненность контрольных точек в пределах одного обработанного участка давала возможность наиболее точно дать статистическую оценку средней биологической урожайности по всей делянке. Подробные результаты, полученные при определении продуктивности озимой пшеницы, приведены к стандартной влажности 14% и показаны в таблицах 3-6.

Таблица 3 - Показатели структуры урожая озимой пшеницы на контрольной делянке

Показатели	Годы			Среднее значение
	2012-2013	2013-2014	2014-2015
Кол-во растений с корнем, шт.	30	27	30	29
Кол-во продуктивных колосьев, шт.	111	96	123	110
Масса чистого зерна с колосьев, г	154,9	103,6	109,9	122,8
Масса одного колоса, г	1,40	1,08	0,89	1,1
Масса 1000 зерен, г	48,8	48,3	38,6	45,2
Количество зерен в одной повторности, шт.	3174	2145	2847	2722
Кол-во зерен в колосе, шт.	29	22	23	25
Влажность, %	10,7	И,2	8,8
Биологическая урожайность, т/га	5,29

Таблица 4 - Показатели структуры урожая озимой пшеницы на делянке опыт № 1

Показатели	Годы			Среднее значение
	2012-2013	2013-2014	2014-2015
Кол-во растений с корнем, шт.	32	26	32	30
Кол-во продуктивных колосьев, шт.	131	95	108	111
Масса чистого зерна с колосьев, г	234,6	148,2	154,4	179,1
Масса одного колоса, г	1,79	1,56	1,43	1,6
Масса 1000 зерен, г	50,5	48,3	47,8	48,9
Количество зерен в одной повторности, шт.	4646	3068	3230	3648
Кол-во зерен в колосе, шт.	35	32	30	32
Влажность, %	12,5	9,8	И,4
Биологическая урожайность, т/га	6,54

Таблица 5 - Показатели структуры урожая озимой пшеницы на делянке опыт № 2

Показатели	Годы			Среднее значение
	2012-2013	2013-2014	2014-2015
Кол-во растений с корнем, шт.	32	32	33	32
Кол-во продуктивных колосьев, шт.	150	162	149	154
Масса чистого зерна с колосьев, г	185,3	161,5	221,7	189,5
Масса одного колоса, г	1,24	1,00	1,49	1,2
Масса 1000 зерен, г	47,5	48	48,5	48,0
Количество зерен в одной повторности, шт.	3901	3365	4571	3946
Кол-во зерен в колосе, шт.	26	21	31	26
Влажность, %	10,7	И,2	8,8
Биологическая урожайность, т/га	7,56

Таблица 6 - Показатели структуры урожая озимой пшеницы на делянке опыт № 3

Показатели	Годы			Среднее значение
	2012-2013	2013-2014	2014-2015
Кол-во растений с корнем, шт.	25	22	27	25
Кол-во продуктивных колосьев, шт.	74	88	92	85
Масса чистого зерна с колосьев, г	114,9	130,2	133,7	126,3
Масса одного колоса, г	1,55	1,48	1,45	1,5
Масса 1000 зерен, г	48,8	47,8	45,7	47,4
Количество зерен в одной повторности, шт.	2355	2724	2926	2668
Кол-во зерен в колосе, шт.	32	31	32	32
Влажность, %	И,7	12,3	8,6
Биологическая урожайность, т/га	5,32

Из приведенных результатов видно, что в большинстве случаев разброс величины показателей урожайности по годам внутри одного опыта составлял до 15-17%, на что в свою очередь повлияли качество семенного материала, неоднородность NPK-состава почв под посевы и другие внешние факторы, которые на протяжении всей вегетации растения оказывают влияние на развитие и формирование будущего урожая. Эта погрешность учитывалась при определении всхожести семян и в процессе статистической обработки данных по каждой из повторностей. Таким образом, были получены усредненные показатели продуктивности озимой пшеницы, представленные в таблице 7.

Таблица 7 - Сводные результаты продуктивности озимой пшеницы

Показатель	Опыт 1		Опыт 2		Опыт 3		Контроль
Урожайность биологическая, т/га	6,54	+23,7%	7,56	+43,1%	5,32	+0,6%	5,29
Количество растений с корнем, шт./м2	114	+15,2%	132	+33,3%	125	+26,3%	99
Количество продуктивных колосьев, шт./м2	435	+22,9%	592	+67,2%	494	+39,5%	354
Масса 1000 зерен, г	47,9	+2,6%	48,6	+4,1%	45,6	-2,4%	46,7

Выводы. Анализируя полученные результаты, стоит отметить, что наибольшая продуктивность озимой пшеницы получена на делянке с опытом № 2, где проводилась обработка препаратом «Стимулайф» с дозой внесения 0,3 л/га. В этом случае биологическая урожайность культуры составила 7,56 т/га, что превышает этот показатель на 43,1% по сравнению с контрольным вариантом и на 29,6% среднюю урожайность данного сорта, которая для Ростовской области составляет 5,32 т/га. При этом масса 1000 зерен возросла на 4,1%, что указывает на получение большей части прибавки урожая за счет увеличения числа продуктивных колосьев и количества зерен в них.

Применение микроэлементного удобрения «Аквадон-Микро» для зерновых культур в сочетании с препаратом «Кора-N» в опыте № 1 позволило получить прибавку урожайности на 23,7% относительно контроля и на 12,6% в сравнении со средней урожайностью культуры, что в абсолютном значении составило 6,54 т/га. При этом масса 1000 зерен значительно не увеличилась, т.е. стимулирующего эффекта на накопление массы семени в период налива колоса такая обработка не оказала. Как показали предыдущие исследования, применение этих препаратов наиболее целесооб разно при возделывании зерновых культур на почвах богатых фосфором.

Наименьшие показатели были отмечены на делянке с опытом № 3 с сочетанием препаратов «Аквадон-Микро» для зерновых культур и «Стимулайф». В этом случае произошло снижение массы 1000 зерен на 2,4%, что не является существенным ухудшением, но на фоне слабого увеличения наполненности колосьев фактически не повлияло на общую биологическую урожайность, показав прирост всего на 0,6%. Это объясняется тем, что сильнодействующее концентрированное органоминеральное удобрение в совокупности с хелатным комплексом микроэлементного препарата оказало ингибирующий эффект на рост и развитие растений, и, как следствие, на качество урожая. Следовательно, совместное применение данных удобрений является нецелесообразным для типичных условий Ростовской области.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что применение удобрения «Стимулайф» для однократной листовой подкормки посевов озимой пшеницы является оптимальным решением по агротехническим и экономическим показателям, так как при средней розничной цене 370 руб./л и норме внесения 0,3 л/га стои- мость препарата, отнесенная к 1 га возделываемых угодий, составит 111 руб./га, или 1,5-1,65 руб. на центнер готовой продукции. Для препаратов «Аквадон-Микро» и «Кора-N» при дозе внесения 1 л/га и средней цене 320-350 руб./л эти показатели будут значительно выше - 320350 руб./га и 4,9-5,5 руб./ц.