Зависимость продуктивности кормовых культур от содержания молибдена в почве

Проблема максимального использования биологического азота в агроценозе, активизация путей фиксации азота атмосферы бобовыми растениями, а также свободноживущими микроорганизмами в настоящее время имеют большое практическое значение. Ценность биологического азота заключается в дополнительном накоплении растениями энергии. Считается, что чем больше внимания уделяется биологизации азотного питания растений, тем экологичнее система земледелия [1].

В связи с выяснением механизмов фотосинтеза и фиксации молекулярного азота большие надежды возлагаются на микроэлементы. Микроэлементы нужны живому организму в очень небольших количествах, но без них растения не могут нормально развиваться. Это связано с тем, что микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов, гормонов или влияют на их активность.

Важное значение в активизации процесса фиксации азота клубеньковыми бактериями и повышении урожая яровой вики имеет молибден. При возделывании однолетних бобовых и бобово-мятликовых смесей микроудобрения, особенно молибден, оказывают положительное влияние на развитие клубеньковых бактерий. Молибден входит в состав таких ферментов, как нитратредуктаза, и других, принимающих активное участие в фиксировании молекулярного азота клубеньковыми бактериями, в восстановлении нитратов до аммиака, в обеспечении им растений. Молибден стимулирует азотный, углеводистый и фосфорный обмены, активизирует жизнеспособность азотфиксирующих бактерий. При недостатке молибдена накапливается большое количество нитратов и нормальный азотный обмен нарушается [2]. Молибден повышает в зеленой массе растений количество аскорбиной кислоты, каротина, оказывает положительное действие на белковость и другие качественные показатели зернобобовых культур, повышает урожайность бобового компонента в смеси и в конечном счете приводит к увеличению сбора протеина с единицы площади. В первую очередь молибден необходим бобовым культурам, однако при его недостатке снижается продуктивность и других растений [3; 4].

Целью исследований было изучение эффективности предпосевной обработки семян яровой вики молибденом при возделывании ее в одновидовом посеве и в смеси с тритикале в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Объекты и методы

Исследования проводились на малом опытном поле ОмГАУ, расположенном в южной лесостепи Омской области. Почвы опытного участка – лугово-черноземные с характерным глубинным осолонцеванием. Содержание гумуса от 3,5 до 4,0% (по Тюрину). Механический состав почв среднесуглинистый и легкосуглинистый с выраженной фракцией мелкого песка. Обеспеченность почвы нитратным азотом перед посевом была средней (в слое почвы 40 см – 18,6 мг/кг, а в метровом слое – 11,4 мг/кг), содержание подвижного фосфора и обменного калия – очень высоким и составляло 39,5 и 37,6 мг/100 г почвы соответственно.

Объектом изучения были районированный сорт яровой вики Омичка 3 и яровая тритикале Укро (происхождение Украина – Россия). Площадь опытных делянок – 3 м2, повторность четырехкратная, размещение вариантов – систематическое.

Для обработки семян использовали аммоний молибденовокислый (NH 4 ) 2 MoO 4 – 1%-ный раствор (из расчета 50 г молибдена на 2 л воды для опрыскивания гектарной нормы семян) и 2%-ный раствор (100 г молибдена на 2 л воды). Кроме предпосевной обработки семян изучали варианты с внесение молибдена непосредственно в почву перед посевом (из расчета 500 г молибдена на 1 га почвы), внесение аммиачной селитры в дозе N 30 (30 кг д.в./га) и совмещали посев обработанных семян с внесением молибдена и аммиачной селитры в почву.

Отбор растительных образцов для подсчета клубеньков проводили методом «кубиков» (20х20х20 см3) три раза за вегетацию (в фазы ветвления, цветения и плодоношения вики), урожайность определяли весовым методом, валовое содержание азота, фосфора и калия в растениях – по методу Пиневича.

Результаты исследований

Проведенные исследования показали, что предпосевная обработка семян вики молибденом оказывает значимое влияние на процессы роста и развития растений, а также на формирование клубеньков (табл. 1).

Таблица 1

Клубенькообразование на корнях растений яровой вики

Вариант	Количество клубеньков, шт./раст.
	Вика	Вика + тритикале
1 – без обработки семян, контроль	22	28
2 – обработка семян водой, контроль	25	28
3 – обработка семян 1%-ным раствором Мо	54	55
4 – обработка семян 2%-ным раствором Мо	43	42
5 – без обработки семян; Мо – в почву	32	24
6 – без обработки семян; N 30	30	25
7 – обработка семян водой; N 30	32	26
8 – обработка семян 1%-ным раствором Мо + N 30	52	48
9 – обработка семян 2%-ным раствором Мо + N 30	44	43
10 – без обработки семян; Мо + N 30	35	31
НСР 05	1,7	1,8

Результаты опытов показывают увеличение в 2,0–2,5 раза числа клубеньков на корнях вики, семена которой были обработаны молибденом (варианты 3 и 4), по сравнению с контролем (необработанные семена и семена, обработанные до посева водой). Причем обработка семян 1%-ным раствором молибдена оказалась более эффективной для формирования клубеньков на корнях вики как в одновидовом, так и в смешанном с тритикале посевах. Образовалось на 11–13 клубеньков больше, чем на варианте с обработкой семян 2%-ным раствором.

Внесение молибдена непосредственно в почву привело к некоторому увеличению количества клубеньков по сравнению с контролем (на 7–10 шт.) в одновидовом посеве яровой вики, но не столь значительному, чем при предпосевной обработке, а в смешанном посеве наблюдается угнетение клубеньков. Варианты опыта с внесением в почву молибдена и аммиачной селитры, а также посев необработанных семян и обработанных водой (варианты 5– 7, 10) не имеют резких отличий по количеству клубеньков (30–35 шт. на одно растение). Эффективными оказались варианты 8 и 9 – высев обработанных молибденом семян и внесение в почву аммиачной селитры на обоих видах посева.

Данные урожайности зеленой массы одновидовых и смешанных посевов также подтверждают эффективность использования предпосевной обработки семян вики молибденом (табл. 2).

Таблица 2

Влияние предпосевной обработки семян вики молибденом на урожайность зеленой массы

Вариант	Урожайность зеленой массы, т/га
	Вика	Вика + тритикале
1 – без обработки семян, контроль	12,3	21,3
2 – обработка семян водой, контроль	12,6	21,0
3 – обработка семян 1%-ным раствором Мо	18,5	23,9
4 – обработка семян 2%-ным раствором Мо	17,5	23,0
5 – без обработки семян; Мо – в почву	12,8	21,6
6 – без обработки семян; N 30	12,7	21,9
7 – обработка семян водой; N 30	12,8	22,7
8 – обработка семян 1%-ным раствором Мо + N 30	18,6	28,7
9 – обработка семян 2%-ным раствором Мо + N 30	17,8	28,1
10 – без обработки семян; Мо + N 30	12,2	25,1
НСР 05	0,92	0,85

Результаты опыта показывают, что в вариантах 3 и 4 (обработка семян 1 и 2%-ным растворами молибдена) получено 18,5 и 17,5 т/га зеленой массы, что на 40% больше по сравнению с контролем. Высев обработанных семян с внесением аммиачной селитры не дал увеличения урожайности перед высевом обработанных семян без внесения азотных удобрений в одновидовом посеве вики. Но в смешанном посеве на этом же варианте результат был лучше, так как азотные удобрения увеличили урожайность тритикале, что повлияло на общий сбор зеленой массы. В этом посеве урожайность повысилась на 13% при обработке семян 1%-ным раствором молибдена и на 35% – при обработке 1%-ным раствором молибдена и внесении N 30 .

Предпосевная обработка семян оказывает влияние и на содержание основных элементов в растениях (табл. 3).

В одновидовом посеве яровой вики наибольшее содержание азота и сырого протеина наблюдается в вариантах с обработкой семян 2%-ным раствором молибдена и внесением аммиачной селитры в дозе 30 кг д.в. на гектар (3,08 и 19,25% соответственно), а сбор сырого протеина составил 342,65 кг/га при урожайности зеленой массы 17,8 т/га. Вариант с обработкой семян 1%-ным раствором молибдена и внесением в почву N 30 немного уступал варианту 9 – при урожайности зеленой массы 18,6 т/га сбор сырого протеина составил 325,50 кг/га.

В посеве, где в почву вносилась аммиачная селитра, но не было предпосевной обработки семян (вариант 6), урожайность зеленой массы была значительно ниже по сравнению с посевами, где семена обрабатывались молибденом (варианты 8 и 9), поэтому и сбор сырого протеина был ниже (222,25 кг/га). В то же время в варианте 3 с предпосевной обработкой семян вики 1%-ным молибденом, но без внесения аммиачной селитры сбор сырого протеина составил 307,66 кг/га, так как урожайность зеленой массы была на 5,8 т/га выше, чем в варианте 6.

Таблица 3

Вариант	Содержание в сухом веществе, %				Сбор сырого протеина, кг/га
	Фосфор	Калий	Азот	Сырой протеин
Вика
1 – без обработки семян	0,61	1,6	2,52	15,75	193,72
2 – обработка семян водой	0,57	1,2	2,38	14,88	187,49
3 – обработка семян 1%-ным раствором Мо	0,57	1,3	2,66	16,63	307,66
4 – обработка семян 2%-ным раствором Мо	0,61	1,6	2,38	14,88	260,40
5 – без обработки; Мо – в почву	0,60	1,6	2,38	14,88	190,46
6 – без обработки; N 30	0,55	1,4	2,80	17,50	222,25
7 – обработка семян водой; N 30	0,57	2,0	2,66	16,63	212,86
8 – обработка 1%-ным раствором Мо + N 30	0,75	2,3	2,80	17,50	325,50
9 – обработка 2%-ным раствором Мо + N 30	0,57	1,4	3,08	19,25	342,65
10 – без обработки; Мо + N 30	0,64	1,6	2,52	15,75	192,15
Вики + тритикале
1 – без обработки семян	0,57	1,8	2,24	14,00	298,20
2 – обработка семян водой	0,64	1,5	2,24	14,00	294,00
3 – обработка семян 1%-ным раствором Мо	0,70	1,4	2,38	14,88	355,63
4 – обработка семян 2%-ным раствором Мо	0,64	1,2	2,52	15,75	362,25
5 – без обработки; Мо – в почву	0,57	1,4	2,24	14,00	302,40
6 – без обработки; N 30	0,67	1,3	2,66	16,63	364,20
7 – обработка семян водой; N 30	0,72	1,5	2,66	16,63	377,50
8 – обработка 1%-ным раствором Мо + N 30	0,67	1,5	2,66	16,63	477,28
9 – обработка 2%-ным раствором Мо + N 30	0,72	1,9	2,80	17,50	491,75
10 – без обработки; Мо + N 30	0,68	1,7	2,88	18,00	451,80

Влияние молибдена на химический состав и продуктивность зеленой массы вико-тритикалевых травосмесей

В смешанных посевах вики и тритикале по содержанию сырого протеина в зеленой массе наилучшими были варианты с обработкой семян 2 и 1%-ными растворами молибдена и внесением аммиачной селитры перед посевом (491,75 и 477,28 кг/га соответственно). Вариант опыта 9 (без обработки семян, но с внесением молибдена и аммиачной селитры в почву) также показал высокий сбор сырого протеина (451,80 кг/га). Несколько уступали ему варианты 7 и 6 (377,50 и 364,20 кг/га соответственно). Во всех этих вариантах вносились азотные удобрения, которые малоэффективны в одновидовом посеве вики, но необходимы для тритикале. Поэтому урожайность смешанных посевов повышается в 1,5–2 раза и сбор сырого протеина увеличивается.

Для определения эффективности предпосевной обработки семян вики при возделывании ее на зеленый корм как в одновидовом посеве, так и в смеси с тритикале были взяты варианты без обработки семян (контроль) и с обработкой 1 и 2%-ным раствором молибдена (табл. 4).

Таблица 4

Эффективность предпосевной обработки семян вики молибденом

Показатель	Вариант
	Вика			Вика + тритикале
	Контроль	1% Мо	2% Мо	Контроль	1% Мо	2% Мо
Урожайность к.е., т/га	2,71	4,07	3,85	4,69	5,26	5,06
Затраты на 1 га, руб.	1517,6	2350,0	2381,8	1762,4	2594,8	2626,6
Себестоимость, руб.	560,0	577,4	618,6	375,1	493,3	519,1
Цена реализации 1 т, руб.	1500,0	1500,0	1500,0	1500,0	1500,0	1500,0
Стоимость валовой продукции, руб.	4065,0	6105,0	5775,0	7035,0	7890,0	7590,0
Чистый доход, руб.	2547,4	3755,0	3393,2	5272,6	5295,2	4363,4
Рентабельность, %	167,9	159,8	142,5	299,2	204,1	189,0

При обработке семян 1%-ным раствором молибдена урожайность зеленой массы составила 18,5 т/га (одновидовой посев вики) и 23,9 т/га (смесь вики с тритикале). Сбор кормовых единиц составил 4,07 и 5,26 т/га соответственно. Обработка семян 2%-ным раствором молибдена обеспечила урожайность 17,5 и 23,0 т/га, а сбор кормовых единиц 3,85 и 5,06 т/га соответственно. Чистый доход (прибыль) зависит прежде всего от себестоимости продукции и цен, по которым она реализуется. Чем больше разница между ценой и себестоимостью единицы продукции, тем выше прибыль (чистый доход). Основные пути повышения чистого дохода состоят в снижении затрат на производство продукции, увеличении ее выхода и улучшении качества. Из полученных данных видно, что наибольшую прибыль дает возделывание вики на зеленый корм семенами, обработанными 1%-ным раствором молибдена. Так, в одновидовом посеве вики на варианте с обработкой семян 1%-ным раствором молибдена получено чистого дохода на 1207,6 руб. больше по сравнению с вариантом без обработки семян.

Обработка семян вики 2%-ным раствором молибдена также дала значительную прибыль (3393,2 руб.) от реализации зеленой массы по сравнению с контролем, но на 357,8 руб. ниже, чем при обработки 1%-ным раствором, что привело к понижению рентабельности производства.

Основными направлениями дальнейшего увеличения объемов производства и повышения эффективности возделывания кормовых культур являются внедрение прогрессивных технологий выращивания, использование более продуктивных культур и получение зеленого корма с наименьшими затратами труда [5].

Заключение

Итак, наиболее эффективным способом применения молибдена является предпосевная обработка семян вики. Экономичнее обрабатывать 1%-ным раствором. При этом повышается образование клубеньков на корнях вики в 2–2,5 раза, а значит, увеличивается азотфиксация клубеньковыми бактериями, что в конечном счете повышает урожайность зеленой массы до 30–40% и сбор протеина в среднем на 110–115 кг/га.

Таким образом, предпосевная обработка семян – эффективный и простой способ применения микроудобрений. Он обеспечивает растения микроэлементами в самом начале роста, вызывая активизацию физиологических и биохимических процессов в прорастающем семени. Эффективное использование микроудобрений зависит от многих факторов: от почвенных условий, биологических особенностей растений, агротехнических приемов, свойств самих микроудобрений, способов их применения. Чтобы добиться высокой эффективности микроудобрений, необходимо учитывать содержание подвижных (усвояемых растениями) форм микроэлементов в почве. Так, под бобовые культуры целесообразно вносить молибден на всех почвах при содержании его в почве менее 0,4 мг/кг. Под остальные культуры применение молибдена может быть эффективно на повышенных минеральных фонах [2].