Kazan', Russian Federation
UDK 633.11 Пшеница. Triticum ssp.
Improving the efficiency of fertilizers used, growth stimulants, taking into account the active phases of culture development remains relevant. The purpose of our study is to identify the impact of calculated doses of nutrients, pre-sowing seed treatment and treatment of vegetative plants with a growth stimulant on the productivity of spring soft wheat. Field experiments and laboratory studies were conducted in 2019-2021 on gray forest soils of Agrobiotechnopark LLC of Kazan State Agrarian University. The scheme of the field experiment involved the study of the following options: mineral fertilizers (factor A) - without fertilizers (0); calculated dose for grain yield 3.5 t/ha (N36P23K35); calculated dose for grain yield 4.5 t/ha (N94P83K77); growth stimulants (factor B) - seed treatment with Vial Trust 0.5 l/t; seed treatment with Vial Trust 0.5 l/t + spraying of plants in the tillering phase Stimax Growth 1 l/ha; seed treatment with Vial Trust 0.5 l/t and Stimaks 0.5 l/t + spraying of plants in the tillering phase Stimaks Growth 1 l/ha; seed treatment with Vial Trust 0.5 l/t and Stimax 0.5 l/t + spraying plants in the tillering phase Stimax Growth 1 l/ha + spraying plants in the booting phase Nutrivant Plus 2 kg/ha. The survival of plants on an unfertilized background was 57.7...62.0%, N36P23K35 - 62.5...67.2%, N94P83K77 - 71.8...79.8%. The complex effect of the disinfectant and growth stimulants in the treatment of seeds and plants in the tillering and booting phases ensured an increase in the survival of plants on an unfertilized background by 4.3%, against the background of N36P23K35 - by 4.7%, against the background of N94P83K77 - by 8.0% . The average wheat yield of the Ulyanovska 105 variety on an unfertilized background was 3.21 t/ha, N36P23K35 - 3.69 t/ha, N94P83K77 - 4.28 t/ha. The combined use of growth stimulants in the treatment of seeds and plants in the tillering and booting phases was accompanied by an increase in wheat yield by 4.7, 5.1 and 7.0%, respectively.
spring soft wheat (Triticum aestivum L.), productivity, mineral fertilizers, seed treatment, growth stimulants
Важнейшая задача аграриев Республики Татарстан – формирование стабильных урожаев зерна пшеницы. Важное место в решении этой задачи занимает формирование выровненных всходов [1]. Мощность корневой системы яровой пшеницы недостаточна, для того чтобы конкурировать с сорными растениями [2]. Важным фактором при этом выступают выбор предшественника и соблюдение севооборота [3], а также качество подготовленных к посеву семян, их всхожесть, масса 1000 зерен, наличие инфекции и др. [4]. Для эффективного развития корней пшеницы в начале вегетации необходимо создание оптимальных условий в корнеобитаемом слое почвы – наличие влаги, воздуха, элементов питания, высокая биологическая активность микроорганизмов [5]. Кроме того, по мнению ряда ученых, важным условием представляется повышение активности самих растений с использованием стимуляторов роста при предпосевной обработке семян и в наиболее интенсивные периоды роста и развития вегетирующих растений [6]. После формирования оптимального стеблестоя культуры в начале вегетации растения необходимо обеспечить достаточным количеством элементов питания и в дальнейшие фазы развития [7]. Каждая культура, сорт отличается агробиологическими особенностями и по-своему реагирует на уровень минерального питания [8]. Ряд ученых склонны считать, что стимуляторы роста прежде всего влияют на биометрические показатели растения, а качество продукции зависит от их использования не существенно [9].
Цель исследования – изучение совместного воздействия минеральных удобрений, предпосевной обработки семян и обработки посевов стимуляторами роста в отдельные фазы развития яровой пшеницы на урожайность и качество зерна.
Условия, материалы и методы. Работу проводили на опытном поле ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ» в 2019–2021 гг. Почва опытного участка серая лесная, содержание в пахотном слое гумуса более 3,0 %, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) – соответственно очень высокое (более 250 мг/кг) и повышенное (121…170 мг/кг), реакция среды – нейтральная (рН солевой вытяжки – 6,1…7,0). Метеорологические условия в 2019 и 2020 гг. были благоприятными для формирования урожая зерна яровой пшеницы, в 2021 г. они были хуже, чем в предыдущие годы. Схема полевых исследований предусматривала изучение следующих вариантов:
минеральные удобрения (фактор А) – без удобрений (0); расчётная доза минеральных удобрений балансовым методом на урожайность зерна в 3,5 т/га (N36P23K35); расчётная доза на урожайность зерна в 4,5 т/га (N94P83K77);
стимуляторы роста (фактор В) – протравливание семян Виал Траст 0,5 л/т; протравливание семян Виал Траст 0,5 л/т + опрыскивание растений в фазе кущения регулятором роста Стимакс Рост 1 л/га; протравливание семян Виал Траст 0,5 л/т и Стимакс 0,5 л/т +
опрыскивание растений в фазе кущения Стимакс Рост 1 л/га; протравливание семян Виал Траст 0,5 л/т и Стимакс 0,5 л/т + опрыскивание растений в фазе кущения Стимакс Рост 1 л/га и в фазе выхода в трубку Нутривант Плюс 2 кг/га.
Полевые опыты закладывали в четырехкратной повторности, делянки размещали последовательно, общая площадь делянок – 29 м2, учетная для уборки комбайном – по 25 м2. Предшественник – озимая пшеница, основная обработка почвы заключалась в лущении стерни на 6…8 см и вспашке плугом на глубину 24…26 см. Объектом исследования служила яровая мягкая пшеница сорта Ульяновская 105. Статистическую обработку результатов исследований проводили по Б. А. Доспехову с использованием программ для Microsoft
Excel [10].
Результаты и обсуждение. Полевая всхожесть яровой пшеницы при использовании только протравителя Виал Траст 0,5 л/т на неудобренном фоне в среднем за 2019–2021 гг. составляла 66,0 % (табл. 1).
Совместная предпосевная обработка семян протравителем Виал Траст 0,5 л/т и стимулятором роста Стимакс 0,5 л/т на этом же фоне позволила повысить полевую всхожесть на 0,5…3,0 %. На фоне NPK в дозе, рассчитанной на 3,5 т/га зерна, полевая всхожесть при использовании только протравителя Виал Траст составляла 74,2 %, а при совместной обработке семян протравителем и стимулятором роста на 1,5…4,0 % больше. На фоне NPK в дозе, рассчитанной на 4,5 т/га зерна, она была равна 81,5 % и 83,0…88,5 % соответственно. На фоне NPK в расчете на 3,5 т/га зерна полевая всхожесть яровой пшеницы была выше, чем на неудобренном фоне, на 8,2…10,9 %, NPK на 4,5 т/га – на 15,5…19,5 %.
Усредненная за три года сохранность всходов яровой пшеницы на неудобренном фоне составляла 87,4…89,9 %, NPK на 3,5 т/га зерна – 84,3…86,1 %, на 4,5 т/га зерна – 88,1…90,2 %. Совместное использование протравителя Виал Траст и стимулятора роста Стимакс при предпосевной обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений в фазе кущения яровой пшеницы Стимакс Рост 1 л/га, а также в фазе выхода в трубку Нутривант Плюс 2 кг/га способствовало увеличению сохранности на неудобренном фоне на 2
на 3,5 т/га зерна – на 1,8 %, NPK на 4,5 т/га зерна – на 2,1 %.
Важный показатель, определяющий формирование урожайности, выживаемость растений, при определении которой учитываются и полевая всхожесть, и сохранность всходов до уборки. Выживаемость растений на неудобренном фоне за годы исследований составляла 57,7…62,0 %, NPK на 3,5 т/га зерна – 62,5…67,2 %, на фоне NPK на 4,5 т/га зерна – 71,8…79,8 %. На выживаемость яровой пшеницы повлияли температурный режим, наличие влаги и доступных для растений форм элементов питания при прорастании и в отдельные фазы развития. Комплексное применение протравителя Виал Траст и стимулятора роста Стимакс при предпосевной обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений в фазе кущения яровой пшеницы Стимакс Рост 1 л/га, в фазе выхода в трубку Нутривант Плюс 2 кг/га обеспечивало повышение выживаемости
растений на неудобренном фоне на 4,3 %,
на фоне NPK на 3,5 т/га зерна – на 4,7 %,
NPK на 4,5 т/га зерна – на 8,0 %, что в конечном счёте повлияло и на урожайность культуры (табл. 2).
Урожайность яровой пшеницы сорта Ульяновская 105 в среднем за 2019–2021 гг. на неудобренном фоне при обработке семян протравителем Виал Траст 0,5 л/т составляла 3,21 т/га, при совместной обработке семян протравителем, стимулятором роста и опрыскивании в фазе кущения Стимакс Рост – 3,34 т/га, а при добавлении в фазе выхода в трубку Нутривант Плюс – 3,36 т/га. На фоне NPK на 3,5 т/га зерна при опрыскивании Стимакс Рост средняя урожайность составила 3,78 т/га, что на 2,4 % выше контроля, при обработке семян Стимакс и опрыскивании в фазе кущения Стимакс Рост повышение урожайности достигало 3,5 %, а при дополнительном опрыскивании в фазе выхода в трубку яровой пшеницы Нутривант Плюс – 5,1 %. На фоне NPK на 4,5 т/га зерна при использовании стимуляторов роста путем обработки семян и одного опрыскивания в фазе кущения яровой пшеницы средняя урожайность превышала контроль на 5,1 %, а при обработке семян и двух опрыскиваниях в период вегетации – на 7,0 %.
Масса 1000 зерен в основном зависит от сортовых особенностей и погодных условий в период налива. В наших опытах за вегетацию яровой пшеницы в 2019 г. выпало 253 мм осадков, в 2020 г. – 155 мм, в 2021 г. – только 87 мм. Масса 1000 зерен в засушливом 2021 г. была значительно меньше, чем в предыдущие годы. Средняя величина этого показателя за годы исследований на в контроле составляла 32,1 г, на фоне NPK на 3,5 т/га зерна – 32,5 г и NPK на 4,5 т/га зерна – 33,0 г.
Заметные изменения содержания белка и клейковины в зерне яровой пшеницы в 2019–2021 гг. произошли благодаря использованию различных доз минеральных удобрений
(табл. 3). В контроле массовая доля белка находилась на уровне 11,5…13,5 %, на удобренном NPK на 3,5 т/га зерна – 11,8…14,0 %, NPK на 4,5 т/га зерна – 12,2…14,1 %. Для
производства зерна с наилучшими показателями качества большое значение имеют не только обеспеченность растений элементами питания, но и проведение подкормок в наиболее активные фазы развития яровой пшеницы, что подтвердили и наши исследования.
Максимальное в опыте содержание белка, клейковины, показатели натуры зерна и
стекловидности отмечены на фоне внесения NPK в расчёте на урожайность 4,5 т/га с
обработкой семян стимулятором роста
Стимакс, посевов в фазе кущения яровой
пшеницы препаратом Стимакс Рост и в
фазе выхода в трубку препаратом Нутивант Плюс.
Выводы. Использование расчётных доз минеральных удобрений за 2019–2021 гг. обеспечило значительные прибавки в урожайности яровой пшеницы сорта Ульяновская 105. На неудобренном фоне урожайность зерна составила 3,21 т/га, при внесении NPK в расчете на 3,5 т/га она возрастала на 0,48 т/га, на фоне NPK на 4,5 т/га – на 1,07 т/га. Совместное использование стимуляторов роста при обработке семян и опрыскивании растений в фазе кущения и выхода в трубку способствовало увеличению урожайности яровой пшеницы по всем фонам питания соответственно до 3,36, 3,88 и 4,58 т/га.
1. Amirov MF, Toloknov DI. [Formation of spring wheat harvest depending on the use of mineral fertilizers, microelements and herbicides in the Republic of Tatarstan]. Plodorodie. 2020; 3 (114). 6-9 p. doi:https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.114.01.
2. Amirov MF. [The intensity of carbon assimilation by field crops depending on cultivation technology in the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.14. 3 (63). 14-18 p.
3. Minikaev RV, Fatikhov DA. [The significance of predecessors in the conditions of intensification of grain production in the conditions of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. Vol.14. 4-1 (55). 74-79 p.
4. Serzhanov IM, Shaykhutdinov FSh, Serzhanova AR. [Productive properties and quality of spring wheat seeds depending on the nutrition background in the conditions of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019; Vol.14. 2 (53). 52-57 p.
5. Agieva GN, Nizhegorodtseva LS, Diabankana RZhK. [Methods of increasing the effectiveness of the use of biological preparations in plant growing]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; Vol.15. 4 (60). 5-9 p.
6. Diabankana RZhK, Komissarov EN, Safin RI. [Influence of the use of a biological product based on endophytic bacteria on the formation of the spring wheat crop]. Sbornik trudov mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, posvyashchennoi 100-letiyu kafedry agrokhimii i pochvovedeniya Kazanskogo GAU. Kazan: Izd-vo Kazanskogo GAU. 2021; 131-136 p.
7. Repka DA, Potapov EA, Beltyukov LP. Effectiveness of microbiological preparations, growth stimulants and fertilizers in winter wheat crops on ordinary chernozem. [Internet]. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021; Vol.659. 012068 p. [cited 2022, April 18]. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/659/1/012068. doi:https://doi.org/10.1088/1755-1315/659/1/012068.
8. Voronov SI, Pleskachev YN, Vlasova OI. Dependence of winter wheat productivity on mineral nutrition and growth stimulants. [Internet]. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021; Vol.843. 012018 p. [cited 2022, April 14]. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/843/1/012018. doi:https://doi.org/10.1088/1755-1315/843/1/012018.
9. Horobets M, Chaika T, Krykunova V. Influence of growth stimulants on the ontogenesis of spring barley (Hordeum vulgare L.). Colloquium-journal. 2021; 7-1 (94). 41-42 p. doi:https://doi.org/10.24412/2520-6990-2021-794-41-42.
10. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta. [Methods of field experience]. Moscow: Agropromizdat. 1985; 351 p.
11. Ganiev AS, Sibagatullin FS, Ziganshin BG. [Use of fertilizers from chicken manure for growing organic products Ispol'zovanie udobrenii iz kurinogo pometa dlya vyrashchivaniya organicheskoi produktsii / [i dr.] // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2022. - T. 17. - № 1(65). - S. 9-14. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-9-14. - EDN BAGTXU.
12. Nelyubova TM, Ryzhova MA, Kanarskii AA. [The use of nitrogen fertilizers by fertigation when growing sea buckthorn seedlings]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 3(63). 48-52 p. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-48-52. - EDN JJTHKL.
13. Fadeeva DI, Tagirov MSh, Gazizov IN, Kurmakaev FF. [Influence of sowing dates and seeding rates on productivity of winter wheat varieties in the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; Vol.15. 2(58). 53-58 p. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-53-58. - EDN YGHVIZ.
