Влияние некорневой подкормки хелатами микроэлементов на урожайность яровой пшеницы при возделывании на лугово-черноземной почве

Введение. Почвы Омской области в большинстве своем имеют недостаточное содержание доступных для растений цинка и меди [1, 2]. Исследование применения удобрений цинка и меди в регионе показало, что рациональное их исполь-

Вестник КрасГАУ. 2020. № 8 зование увеличивает продуктивность растений, улучшает качество продукции, также в литературе имеются сведения о применении удобрений способом некорневой подкормки [3-6].

Цинк играет важную роль в жизни сельскохозяйственных растений, являясь незаменимым элементом питания растений и животных. Принимает участие в белковом, липидном, азотном и фосфорном обмене. Входит в состав фермента карбоангидразы, участвующей в декарбоксилировании органических кислот в процессе дыхания. Цинковые удобрения повышают устойчивость растений к неблагоприятным метеоусловиям. При недостатке цинка растения плохо развиваются, на них могут совсем не образовываться семена. Значение меди в жизни растений связано с тем, что она входит в состав различных белков и ферментов оксидоредуктаз, участвующих в окислительно-восстановительных процессах, хлороплазов, активирует восстановление нитратов, входя в состав нитритредуктазы. Медь играет существенную роль в составе ряда окислительных ферментов, в том числе полифено-локсидазы, оказывает содействие росту устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, повышению неуязвимости растений к различным болезням [7].

В настоящее время микроэлементы применяют в земледелии в основном в форме хелатов. Хелатные соединения упрощают процесс усвоения растениями микроэлемента, потому что они по своему устройству и свойствам близки к естественным для живых организмов соединениям. Органическая оболочка хелата способна проникать сквозь восковое покрытие листа внутрь, где хелат отдает питательные элементы растению, а неорганический элемент не может в такой же мере пройти сквозь защитную оболочку [7, 8].

Яровая пшеница - ведущая зерновая культура в мире, особенно в степных и лесостепных районах с умеренным климатом, увеличение производства продовольственного зерна высокого качества может быть достигнуто при применении микро- и макроудобрений. Микроудобрения ускоряют развитие растений и делают их более устойчивыми к недостатку атмосферных осадков и почвенной засухе. Некорневая подкормка яровой пшеницы микроэлементами позволяет обеспечить растения ими в нужный период и является интенсивным способом восполнения дефици- та питания [9–11], применение для некорневой подкормки микроэлементов цинка и меди в хелатных формах в Омской области изучено недостаточно.

Цель исследований . Изучение возможного влияния некорневой подкормки хелатами цинка и меди в фазу кущения на урожайность и качество урожая пшеницы яровой в условиях южной лесостепи Омского Прииртышья.

Материалы и методы. Для решения поставленных задач на полях Омского аграрного научного центра проводились полевые опыты в течение 2017–2019 гг., лабораторные исследования – на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ. Объект исследований – мягкая яровая пшеница, сорт Памяти Азиева. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Площадь делянок – 16 м². Повторение вариантов в опыте четырехкратное, расположение повторений - в четыре яруса.

Опыт заложен по следующей схеме:

• -    Контроль.

• -    Zn 10 г/га.

• -    Zn 20 г/га.

• -    Zn 30 г/га.

• -    Cu 10 г/га.

• -    Cu 20 г/га.

• -    Cu 30 г/га.

Дозы микроэлементов (цинка и меди) – в граммах действующего вещества на 1 га в форме хелатов. Содержание в слое почвы 0–20 см

N-NО 3 , подвижных P 2 O 5 и K 2 O – высокое, Zn и Cu – низкое. Предшественник – чистый пар, обработка почвы, проведение работ по уходу за посевами – общепринятые для зоны, закладку и проведение опыта проводили по общепринятым методикам.

Результаты исследования и их обсуждение. Анализ урожайности зерна показал различные значения по годам исследований: в 2018 г. урожайность яровой пшеницы была ниже, чем в 2017, 2019 гг. (в контроле соответственно 1,73 и 2,45; 2,41 т/га). Это объясняется неблагоприятными погодными условиями. Сумма осадков, существенно превышающая среднемноголетние показатели в начале вегетации 2018 г. (май – июнь), и температуры ниже среднемноголетних оказали неблагоприятное воздействие на развитие яровой пшеницы, что в последующем повлияло на формировании зерна, и как результат – на урожайность. Несмотря на разброс, вызванный погодными условиями, четко видно влияние некорневой подкормки яровой пшеницы в фазу кущения хелатами цинка и меди на урожайность яровой пшеницы.

В исследованиях на оптимальном макроэле-ментном фоне лугово-черноземной почвы улучшение питания яровой пшеницы применением некорневой подкормки в фазу кущения хелатами цинка и меди обеспечило увеличение урожайности от 0,10 до 0,23 т/га зерна (4,5– 10,5 %) (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность зерна пшеницы яровой при некорневой подкормке хелатными микроудобрениями в фазу кущения (г д.в. /га) на лугово-черноземной почве (2017-2019 гг.)

Вариант	Урожайность зерна, т/га				Прибавка
	2017	2018	2019	Средняя	т/га	%
Контроль	2,45	1,73	2,41	2,20	–	–
Zn 10	2,59	1,86	2,46	2,30	0,10	4,5
Zn 20	2,75	1,93	2,51	2,40	0,20	9,1
Zn 30	2,80	1,97	2,52	2,43	0,23	10,5
Cu 10	2,60	2,08	2,52	2,40	0,20	9,1
Cu 20	2,62	2,00	2,50	2,37	0,17	7,7
Cu 30	2,65	2,04	2,52	2,40	0,20	9,1
НСР 05 т/га	0,11	0,08	0,10

Некорневая подкормка яровой пшеницы в фазу кущения хелатами цинка оказала положительное влияние на формирование урожая яровой пшеницы. Наиболее эффективным оказалась использование 30 г/100 кг, что позволило сформировать прибавку урожая 0,30 т/га (в контроле 2,20 т/га), при этом использование Zn 10 способствовало увеличению урожайности на меньшую величину – 0,10 т/га. Применение медных удобрений в дозе 10 и 30 г/100 кг позволило образовать прибавку урожая на одном уровне 0,20 т/га (в контроле 2,20 т/га), а обработка Cu 20 сформировала прибавку урожая 0,17 т/га. Но в целом применение дозы меди в форме хелата 10 и 30 г более эффективно по сравнению с применением 20 г/га.

Таким образом, использование некорневой подкормки яровой пшеницы при возделывании на лугово-черноземной почве хелатами цинка и меди в фазу кущения является действенным. Лучшей дозой цинка и меди при некорневой подкормке в фазу кущения является 30 и 10, 30 г/га соответственно.

Почвенно-климатические условия, агротехника, вид и сорт культуры оказывают влияние на качество зерна, воздействуют на него и микроудобрения [7]. Максимальное содержание белка получено при некорневой подкормке в фазу кущения Zn 20 – 14,35 % и Cu 30 – 13,95 % (табл. 2). В целом микроэлементы существенно увеличивали этот показатель, что ранее отмечали и другие ученые [3, 5, 8]. Вероятно, это можно пояснить участием цинка и меди в реакциях, обеспечивающих азотный обмен в растениях. Сбор белка при этом увеличился с 295 в контроле до 322–344 кг/га при применении хелатов микроэлементов.

Таблица 2

Показатели качества зерна пшеницы яровой при применении хелатных микроудобрений в фазу кущения (г д.в./га) на лугово-черноземной почве (среднее 2017–2019 гг.)

Вариант	Стекловид-ность, %	Белок, %	Сбор белка, кг/га	Клейковина, %	ИДК, ед.
Контроль	50,0	13,39	295	26,50	59,0
Zn 10	51,0	13,99	322	27,40	61,0
Zn 20	51,7	14,35	344	27,66	58,3
Zn 30	50,3	13,68	332	27,03	56,0
Cu 10	49,0	13,79	331	27,60	57,7
Cu 20	49,7	13,67	324	27,30	57,3
Cu 30	50,3	13,95	335	28,03	57,0
НСР 05	2,0	0,52	25,2	0,55	3,50

Для хлебопечения важнейшим показателем качества зерна является количество и качество клейковины. Содержание клейковины составило 27,03–28,03 % (при ИДК 57,0–61,0 единиц), в лучших вариантах по урожайности (Zn 30 и Cu 10, Cu 30 ) оно было на уровне 27,03 и 27,6; 28,03 % соответственно (ИДК 56 и 57,7; 57).

При анализе линий тренда действия хелата цинка на урожайность и качество зерна яровой пшеницы можно отметить (рис. 1), что клейковина и концентрация белка были максимальными при дозе 20 г/га (увеличение параметров при возрастании доз недостоверно). Вместе с тем урожайность возросла до наибольшей величины при применении Zn 30 .

Урожайность.т/га

Белок,% Клейковина,%

Рис. 1. Урожайность и качество зерна пшеницы яровой при применении хелатных цинковых удобрений в фазу кущения на лугово-черноземной почве (среднее 2017–2019 гг.)

При анализе же линий тренда действия хелата меди на такие же показатели изучаемой культуры можно отметить (рис. 2), что концентрация белка возрастала по мере увеличения дозы до 30 г/га, содержание клейковины и урожайность были максимальными также при дозе 30 г/га.

Стекловидность зерна сорта Памяти Азиева в наших исследованиях находилась в пределах 49,0–51,7 % (табл. 2), поэтому данный сорт яровой пшеницы относится к среднестекловидным и его зерно обладает достаточно высоким содержанием белка, клейковины и хорошими хлебопекарными качествами.

Энергия прорастания является важным признаком посевных качеств семян, высокие ее значения способствуют одновременности роста и развития растений, созреванию и наливу зерна, это улучшает качество зерна и облегчает уборку урожая (табл. 3). Она достоверно увеличивалась при некорневой подкормке в фазу кущения с 93,3 в контроле до 94,8–98,0 % при применении хелатов микроэлементов. Наи- большая энергия прорастания семян была при некорневой подкормке хелатными формами в дозах Zn30, Cu10, Cu20 соответственно 96,8; 96,8 и 98,0 %.

Лабораторная всхожесть семян является основным показателем их жизнеспособности и характеризует качество посевного материала. Для правильного определения нормы высева необходимо знать лабораторную всхожесть семян. При лабораторных исследованиях всхожесть достоверно увеличилась при некорневой подкормке в фазу кущения с 97,3 в контроле до 98,2–98,8 % при применении хелатов микроэлементов. Наилучшая всхожесть выявлена при некорневой подкормке хелатными формами в дозах Zn 10 (98,8 %), при некорневой подкормке дозами Zn 30 , Cu 10 , Cu 20 лабораторная всхожесть одинаковая и составила 98,75 %

В целом можно отметить по результатам исследований достоверное влияние хелатов микроэлементов на энергию прорастания семян и всхожесть семян пшеницы яровой.

Урожайность,т/га

Белок,% Клейковина,%

Рис. 2. Урожайность и качество зерна пшеницы яровой при применении хелатных медных удобрений в фазу кущения на лугово-черноземной почве (среднее 2017–2019 гг.)

Таблица 3

Посевные качества семян пшеницы яровой при применении хелатных микроудобрений в фазу кущения на лугово-черноземной почве (2017-2019 гг.), %

Вариант	Энергия прорастания				Всхожесть
	2017	2018	2019	Среднее	2017	2018	2019	Среднее
Контроль	94,5	90,5	95,0	93,3	98,0	98,0	96,0	97,3
Zn 10	95,5	97,0	95,0	95,8	99,5	99,0	98,0	98,8
Zn 20	97,0	95,5	97,0	96,5	98,5	98,0	98,0	98,2
Zn 30	96,5	98,0	96,0	96,8	100	99,0	97,0	98,7
Cu 10	98,0	96,5	96,0	96,8	98,5	99,5	98,0	98,7
Cu 20	99,5	96,5	98,0	98,0	99,5	98,5	98,0	98,7
Cu 30	94,0	95,9	95,0	94,8	99,5	96,0	96,0	97,2
НСР 05	4,90	4,80			4,40	4,30	3,30

К физическим свойствам зерна и семян относятся: форма зерен, их линейные размеры и крупность, объем, выполненность и щуплость, масса 1000 зерен, выравненность, выход семян. Масса 1000 зерен как элемент структуры урожая определяет крупность и выполненность зерна. Высокое значение массы 1000 зерен свидетельствует о большом запасе питательных веществ в зерне. Одним из признаков, определяющих мукомольные достоинства пшеницы, является на- тура зерна. Она определяется однородностью размеров, выполненностью, плотностью зерна и его формой, при снижении натуры зерна обычно снижается выход муки.

Оценка семян пшеницы яровой при применении хелатных микроудобрений показала, что лучшие характеристики по массе 1000 зерен (32,45 г) и натуре зерна (717 г/л) имел вариант Cu10 (табл. 4), а в контроле 29,92 г и 693 г/л соответственно. При применении хелата цинка наи- большая масса 1000 зерен (32,33 г) и натура зерна (709 г/л) сформировались в варианте Zn20. При использовании хелата меди наибольшим значением массы 1000 зерен характеризовался вариант Cu10 (32,45 г), лучшим по натуре зерна был вариант Cu10 (717 г/л). При этом и по массе 1000 зерен, и по натуре, и по энергии прорастания 2017 г. эти показатели выше, чем в 2018 и 2019 гг.

Таблица 4

Физические качества семян пшеницы яровой при применении хелатных микроудобрений в фазу кущения на лугово-черноземной почве (2017-2019 гг.)

Вариант	Масса 1000 зерен, г				Натура, г/л
	2017	2018	2019	Среднее	2017	2018	2019	Среднее
Контроль	31,40	28,70	29,67	29,92	720	690	669	693
Zn 10	35,20	31,50	29,67	32,12	742	714	663	706
Zn 20	35,50	31,50	30,00	32,33	748	712	668	709
Zn 30	34,90	30,00	30,03	31,64	747	709	656	704
Cu 10	35,70	30,60	31,04	32,45	754	719	677	717
Cu 20	32,80	29,70	30,33	30,94	723	701	680	701
Cu 30	33,20	30,10	30,70	31,33	732	697	685	705

Заключение. Применение хелатов цинка и меди в фазу кущения некорневой подкормкой растений в условиях южной лесостепи Омского Прииртышья положительно повлияло на урожайность, продовольственные и посевные качества зерна пшеницы яровой. Лучшими дозами цинка и меди на лугово-черноземной почве при некорневой подкормке в фазу кущения является 20 г/га (прибавка урожая 0,20 т/га, в контроле 2,20 т/га) и 10 г/га (0,20 т/га) соответственно.

При применении хелатов цинка и мели сбор белка увеличился с 295 в контроле до 322– 344 кг/га, энергия прорастания полученных семян увеличивалась с 93,3 в контроле до 94,8–98,0 % от некорневой подкормки в фазу кущения. Содержание клейковины в лучших по урожайности вариантах Zn 20 и Cu 10 г/га составило 27,66 и 27,60 % соответственно. Лучшим по массе 1000 зерен (32,45 г) и натуре зерна (717 г/л) был вариант Cu 10 , что превышает показатели контроля (29,92 г и 693 г/л соответственно).