Влияние способов применения молибдата аммония и хелата меди на показатели качества зерна яровой пшеницы

Введение. Одна из важнейших задач современного агропромышленного комплекса Российской Федерации – производство высококачественного зерна пшеницы [1, 2]. В настоящее время проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур с высоким качеством значительно обострилась и приобрела важное народно-хозяйственное значение. Основная часть выращенного зерна пшеницы не отвечает требованиям, предъявляемым к продовольственному зерну, что сказывается на качестве муки и хлеба [3]. Его качество зависит от степени обеспеченности на протяжении всего вегетационного периода элементами питания, погодно-климатических условий, предшественников в севообороте, сортовых особенностей и агротехники [4, 5].

В системе технологий возделывания зерновых культур, направленных на повышение урожайности и качества зерна, важное место отводится системе удобрения [6]. Многочисленные исследования показывают, что продуктивность сельскохозяйственных культур существенно увеличивается при рациональном применении удобрений. Без внесения удобрений почва постепенно истощается, снижаются ее плодородие, урожайность культур, продуктивность севооборота и ухудшается качество продукции. К большому сожалению, за постсоветский период применению различных видов удобрений в нашей стране уделялось недостаточное внимание, в т. ч. и микроудобрений [7].

Недостаточное содержание подвижных форм микроэлементов в почве обусловливает необходимость их включения в систему удобрения. При использовании микроудобрений необходимо ориентироваться как на биологические особенности выращиваемой культуры, так и на определенные фазы развития растений, подбирая определенные способы их внесения [8].

Микроудобрения на данный момент широко применяются в сельском хозяйстве. Применение микроудобрений оправдано не только со стороны высокой эффективности, но и мало-объемностью использования, а следовательно, экономически их применение выгодно [6].

Яровая пшеница активно усваивает различные микроэлементы, которые играют важную роль в физиолого-биохимических процессах растений, такими являются молибден и медь. Молибден, входящий в состав фермента нит-ратредуктазы, регулирует процесс трансформации азота в растении, повышает содержание белка в продукции; активизирует окислительновосстановительные процессы в растениях, принимает участие в углеводном обмене и обмене фосфорных соединений, синтезе витаминов и хлорофилла. Способствует усвоению азота и фосфора, улучшает питание растений кальцием, усвояемость железа; повышает устойчивость растений к климатическим стрессам и в конечном итоге улучшает показатели качества семян яровой пшеницы. Особенно эффективно применение молибдена на кислых почвах. Медь входит в состав различных ферментов и существенно активизирует азотный, фосфорный и углеводный обменные процессы растений, способствует усилению фотосинтетической деятельности растений, играет большую роль в формировании генеративных органов. Влияет на развитие и строение клеток растений, повышает стойкость к грибковым и бактериальным болезням, полеганию, увеличивает засухо- и жароустойчивость. При недостатке этого элемента тормозится рост генеративных органов, уменьшается интенсивность фотосинтеза. Недостаток меди обусловливается высокими нормами минеральных удобрений, известкованием почв, высокими температурами почвы и воздуха. Пшеница очень чувствительна к недостатку меди, в особенности при повышении нормы внесения азотных удобрений до 90–120 кг/га и более [8–11].

Цель исследования – определить влияние способов применения микроудобрений молибдата аммония и хелата меди на показатели качества зерна яровой пшеницы.

Объекты и методы. Исследование проводилось в южной агроклиматической зоне Амурской области на опытном поле ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ с 2017 по 2021 г. Метеорологические условия в годы исследования отличались по температурному режиму и количеству осадков за вегетационный период, преимущественно они характеризовались переувлажнением. Анализ гидротермического коэффициента (ГТК) за вегетационный период показал, что три года (2017, 2018 и 2021) характеризовались удовлетворительным увлажнением (ГТК – 1,6; 1,8 и 1,5 соответственно); переувлажненными были 2019 и 2020 гг. (ГТК – 2,4 и 3,1 соответственно).

Почва опытного участка – луговая черноземовидная среднемощная, имела следующую агрохимическую характеристику по годам исследования: обменная кислотность варьировала от среднекислой до слабокислой степени кислотности (рН KСl 5,0–5,3); содержание гумуса (по методу И.В. Тюрину) – от низкого до среднего (3,8–4,4 %); минерального азота (N-NO 3 ) – от низкого до среднего (10,5–15,3 мг/кг почвы); аммонийного азота (N-NH 4 ) – среднее (20,0– 28,0 мг/кг почвы); содержание доступных форм фосфора (Р 2 О 5 ) и калия (К 2 О) (по методу А.Т. Кирсанова) – соответственно от среднего до повышенного (52–79 мг/кг почвы) и от среднего до высокого (120 до 171 мг/кг почвы).

Объект исследования – сорт яровой пшеницы ДальГАУ-1, селекции ФГБОУ ВО Дальнево- сточный ГАУ, высевали сеялкой СН-1,6 с нормой высева 6,5 млн всхожих семян на гектар с междурядьями 15 см рядовым способом. Площадь учета – 16,0 м2, четырехкратная повторность, размещение делянок в опыте рендоми-зированое.

Схема полевого опыта: 1 – контроль (без применения удобрений); 2 – N 30 P 30 (фон); 3 – фон + обработка семян мoлибдатом аммония; 4 – фон + обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений мoлибдатом аммония; 5 – фон + обработка семян мoлибдатом аммония + опрыскивание вегетирующих растений хелатом меди в форме ЭДТА; 6 – фон + опрыскивание вегетирующих растений мoлибдатом аммония; 7 – фон + опрыскивание вегетирующих растений хелатом меди в форме ЭДТА.

Обработка семян пшеницы перед посевом раствором молибдата аммония проводилась из расчета 0,3 кг/ц семян. Под предпосевную культивацию вручную вносились минеральные удобрения (азотные – аммиачная селитра, азотно-фосфорные – аммофос). Обработка вегетирующих растений пшеницы молибдатом аммония в дозе 0,2 кг/га и хелатом меди в форме ЭДТА в дозе 0,3 кг/га осуществлялась в фазе кущения, исходя из нормы расхода рабочего раствора 200 л/га. Уборку урожая осуществляли сплошным поделяночным комбайнированием.

Определяли физические показатели качества зерна: масса 1000 семян – в соответствии с ГОСТ 12042-1980; общая стекловидность – на приборе диафаноскоп ДСЗ-2 (ГОСТ 10987-1976) и натурная масса зерна – на пурке (ГОСТ 108402017); биохимический анализ – на приборе FOSS NIR SISTEM 5000 в ФНЦ ФГБНУ ВНИИ сои. Дисперсионный анализ экспериментальных данных проводили с использованием программного продукта MS Excel, согласно рекомендациям Б.А. Доспехова [12].

Результаты и их обсуждение. Качество семян яровой пшеницы – это совокупность свойств зерна, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Таким образом, в зависимости от цели использования зерна определяется необходимый набор показателей, характеризующих его качество [13].

По данным таблицы 1 видно, что применение микроудобрений повлияло на изменение массы 1000 семян яровой пшеницы по всем годам исследования.

Таблица 1

Влияние способов применения микроудобрений на массу 1000 семян яровой пшеницы, г

Вариант	Год					Среднее	Отклонение ±
	2017	2018	2019	2020	2021		от контроля	от фона
1. Контроль без применения удобрений	33,4	26,5	27,7	30,5	27,8	29,2	–	–
2. N 30 P 30 (фон)	35,2*	27,4	31,9*	29,4	29,3*	30,6*	+1,4	–
3. Фон + Mo (обработка семян)	35,4*	29,3*	34,6*	27,5	30,1*	31,4*	+2,2	+0,8
4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)	39,2*	29,9*	35,9*	29,8	34,3*	33,8*	+4,6	+3,2
5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)	35,9*	29,7*	34,1*	30,5	32,2*	32,5*	+3,3	+1,9
6. Фон + Mo (опрыскивание растений)	37,9*	28,9*	34,0*	30,3	33,8*	33,0*	+3,8	+2,4
7. Фон + Cu (опрыскивание растений)	37,5*	27,6*	34,7*	29,9	32,9*	32,5*	+3,3	+1,9
НСР 05	0,3	1,0	1,2	0,2	0,7	0,8	–

* Здесь и далее : достоверные прибавки относительно контроля без применения удобрений.

Наибольшие значения данного показателя отмечены в 2017 г., более благоприятном по погодным условиям из всех годов исследования. В данном году максимальная величина массы 1000 семян была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 39,2 г, что превысило контроль на 5,8 г и фон на 4,0 г.

Наименьшие значения массы 1000 семян были в 2018 г. практически во всех вариантах опыта. Максимальное значение изучаемого показателя отмечено также в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 29,9 г, что превысило контроль на 3,4 г и фон на 2,5 г.

В среднем за 5 лет исследования наибольшая масса 1000 семян была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 33,8 г, что превысило контроль на 4,6 г и фон на 3,2 г.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению массы 1000 семян относительно контрольного и фонового вариантов практически по всем годам исследования.

Процент общей стекловидности зерна яровой пшеницы изменялся как по годам исследований, так и по способам применения микроудобрений (табл. 2).

Таблица 2

Вариант	Год					Среднее	Отклонение ±
	2017	2018	2019	2020	2021		от контроля	от фона
1. Контроль без применения удобрений	49,8	47,6	44,8	49,0	51,2	48,5	–	–
2. N 30 P 30 (фон)	54,0*	46,1	46,1	51,1*	53,0*	50,1	+1,6	–
3. Фон + Mo (обработка семян)	54,3*	48,9	47,7	54,5*	55,2*	52,1	+3,6	+2,0
4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)	66,8*	49,7	47,8	57,5*	61,6*	56,7*	+8,2	+6,6
5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)	54,8*	49,0	51,8*	56,1*	60,8*	54,5*	+6,0	+4,4
6. Фон + Mo (опрыскивание растений)	57,8*	44,8	51,6*	56,3*	60,4*	54,2*	+5,7	+4,1
7. Фон + Cu (опрыскивание растений)	54,3*	54,0*	49,5*	55,7*	60,4*	54,8*	+6,3	+4,7
НСР 05	3,1	4,4	4,7	0,8	0,6	4,9	–

Влияние способов применения микроудобрений на процент общей стекловидности зерна яровой пшеницы, %

Наименьшие показатели общей стекловид-ности отмечены в 2019 г. Наибольшее значение показателя стекловидности в данном году было в варианте с применением совместно молибдата аммония при обработке семян и хелата меди при опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 51,8 %, что превысило контроль на 7,0 % и фон на 5,7 %.

В среднем за годы исследования максимальное значение показателя общей стекло-видности зерна яровой пшеницы отмечено в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегети- рующих растений яровой пшеницы – 56,7 %, что превысило контроль на 8,2 % и фон на 6,6 %.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению процента общей стекловидности зерна яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

В таблице 3 представлены данные по изменению натурной массы семян яровой пшеницы в зависимости от способов применения микроудобрений.

Таблица 3

Вариант	Год					Среднее	Отклонение ±
	2017	2018	2019	2020	2021		от контроля	от фона
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Контроль без применения удобрений	597,5	727,5	636,0	615,1	596,0	634,4	–	–
2. N 30 P 30 (фон)	624,8	745,0	602,2	618,8	613,7*	640,9	+6,5	–
3. Фон + Mo (обработка семян)	648,0*	677,8	627,3	644,7*	622,2*	644,0	+9,6	+3,1
4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)	705,0*	680,5	626,1	705,2*	647,4*	672,8*	+38,4	+31,9
5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)	689,0*	687,4	633,1	691,3*	621,3*	664,4	+30,0	+23,5

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9
6. Фон + Mo (опрыскивание растений)	667,7*	712,6	639,0	682,1*	625,7*	665,4*	+31,0	+24,5
7. Фон + Cu (опрыскивание растений)	669,0*	725,5	637,7	680,0*	620,2*	666,5*	+32,1	+25,6
НСР 05	36,4	37,8	30,1	17,6	12,3	30,7	–

Влияние способов применения микроудобрений на натурную массу семян яровой пшеницы, г/л

Наибольшее значение натурной массы зерна отмечено практически по всем вариантам опыта в 2018 г. В данном году ни один из изучаемых вариантов по данному показателю не превысил контроль и фоновый вариант. Максимальное значение изучаемого показателя получено в варианте с применением азотно-фосфорных удобрений (фон) – 745,0 г/л, что превысило контроль на 17,5 г/л.

Наименьшая натурная масса зерна яровой пшеницы по годам эксперимента получена практически во всех вариантах опыта в 2021 г. Максимальные показатели натурной массы зерна отмечены в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 647,4 г/л, что превысило контроль на 51,4 г/л и фон на 33,7 г/л.

В среднем за 5 лет эксперимента наибольшая натурная масса зерна была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 672,8 г/л, что превысило контроль на 38,4 г/л и фон на 31,9 г/л.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами незначительно способствовало увеличению натурной массы зерна яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

Содержание белка в пшеничном зерне зависит от вида и разновидности злака, условий возделывания и характера почвы, количества и качества удобрений, количества солнечных дней и осадков, правильного сбора и срока дозревания.

В таблице 4 представлены данные по влиянию способов применения микроудобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы.

Таблица 4

Вариант	Год					Среднее	Отклонение ±
	2017	2018	2019	2020	2021		от контроля	от фона
1. Контроль без применения удобрений	11,7	13,6	11,1	11,3	11,8	11,9	–	–
2. N 30 P 30 (фон)	13,4*	14,1	11,7	11,9	12,0	12,6*	+0,7	–
3. Фон + Mo (обработка семян)	13,8*	14,4*	13,4*	13,3*	13,8*	13,7*	+1,8	+1,1
4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)	13,4*	14,7*	13,0*	13,9*	14,5*	13,9*	+2,0	+1,3
5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)	13,5*	14,2*	13,0*	13,2*	13,4*	13,5*	+1,6	+0,9
6. Фон + Mo (опрыскивание растений)	14,3*	14,4*	12,7*	13,5*	13,4*	13,7*	+1,8	+1,1
7. Фон + Cu (опрыскивание растений)	13,5*	13,2	12,5*	13,1*	13,0*	13,1*	+1,2	+0,5
НСР 05	1,6	0,6	0,8	0,7	0,4	0,5	–

Влияние способов применения микроудобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы, г/л

Максимальное содержание белка в зерне пшеницы по годам исследования отмечено в 2018 г. Наибольшая его величина была в ва- рианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 14,7 %, что превы- сило контрольный вариант на 1,1 % и фоновый на 0,6 %. Наименьший показатель в данном году отмечен в варианте с применением хелата меди по вегетации – 13,2 %.

В 2019 г. из всех годов исследования отмечено минимальное содержание белка в зерне пшеницы. Наибольшее его количество было в варианте с применением молибдата аммония при обработке – 13,4 %, что превысило контроль без применения удобрений на 2,3 % и вариант с аммофосом на 1,7 %.

В среднем за 5 лет исследования наибольший показатель белка в зерне пшеницы отмечен в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 13,9 %, что превысило контрольный вариант на 2,0 % и фоновый на 1,3 %.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению белка в зерне яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

Заключение. Проводя оценку применения микроудобрений различными способами под яровую пшеницу в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области, можно отметить, что применяемые микроудобрения способствовали увеличению физических показателей качества зерна яровой пшеницы и содержания белка в нем. Максимальное значение изучаемых показателей качества зерна в среднем за годы исследования отмечено в варианте с применением молибдата аммония совместно с обработкой семян перед посевом и по вегетирующим растениям яровой пшеницы.

Установлено, что существенное влияние на показатели качества зерна яровой пшеницы наряду с изучаемыми микроэлементами оказывают погодные условия, складывающиеся в течение вегетационных периодов.