Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
UDK 631.86 Органические и биологические удобрения в целом
The research was carried out to study the effect of water softener, biostimulants, macro- and microfertilizers on the yield and quality characteristics of winter wheat grain. The work was carried out in the Republic of Tatarstan in 2018–2020 on leached chernozems. The experiment was carried out according to the scheme: water softener (factor A) - there is no softener, Pekacid water conditioner; growth stimulants and trace elements (factor B) - without the use of drugs, Nutrivant, Stimax, Carbamide, Stimax + Carbamide, Stimax + Nutrivant, Nutrivant + Carbamide, Stimax + Nutrivant + Carbamide. Foliar treatment of winter wheat crops with the growth stimulator Stimaks together with a fertilizer containing microelements, against the background of mineral fertilizers applied by the calculation method to obtain 5 tons of grain per 1 ha, ensured the formation of high yields. The maximum yield in the experiment (5.72 t/ha) was noted in the variant with the use of a three-component tank mixture Stimax + Nutrivant + Urea using Pekacid. The use of a water softener increased the yield of grain in all variants of the experiment. The increase in the control was 0.06 t/ha, and the maximum (0.13 t/ha) was in the variant with the treatment of crops with a mixture of Stimaks + Nutrivant + Urea. The combined use of microfertilizers and growth stimulants when feeding plants in the tillering phase (by spraying) of winter wheat led to an improvement in grain quality. The largest increase in gluten in the experiment (3.3%) was noted in the variant with the tank mixture Stimaks + Nutrivant + Urea and the use of a water conditioner. The highest (27.8%) gluten content was noted in the favorable year 2018 when using the mentioned three-component tank mixture. The increase, compared with the option without drugs, is 2.2%. The use of each drug separately reduced the yield and quality of grain.
winter wheat (Hiemstriticum L.), yield, growth stimulants, fertilizers, water softener, grain quality.
Введение. Пшеница – основная продовольственная культура [1]. Продукты, произведенные из ее зерна, обладают высокой питательной ценностью [2]. В Республике Татарстан в 2020 г. посевы культуры занимали 362,4 тыс. га, а урожайность составила 44,8 ц/га [3].
При выращивании озимой пшеницы важную роль играют макро- и микроудобрения [4,5], а также средства защиты [6,7,8]. Используя минеральные макро- и микроудобрения, наряду с повышением уровня почвенного плодородия, можно увеличить как продуктивность зерновых культур, так и их качество [9,10,11]. В последние годы в России в связи с высокой стоимостью и большими затратами на доставку минеральных удобрений, а также низкими ценами на производимую продукцию снизились объемы их применения [12,13].
На эффективность применения удобрений и стимуляторов роста большое влияние оказывают климатические и агротехнические условия, а также биологические особенности культур и сортов [14,15,16]. Все большую роль при возделывании озимой пшеницы играют биопрепараты и биопестициды [17,18,19].
Для получения продукции с низкой себестоимостью и большей рентабельностью удобрения необходимо вносить на запланированный урожай с учетом картограмм и выноса элементов питания культурой, чтобы не нанести ущерб окружающей среде [20,21,22]. Наибольший эффект дает использование микроудобрений в баковых смесях совместно со стимуляторами роста и смягчителем воды [23,24,25].
Цель исследований – изучение влияния макро- и микроудобрений, биостимуляторов и смягчителя воды на урожайность, элементы структуры урожая озимой пшеницы и показатели качества зерна.
Условия, материалы и методы. Работу проводили в КФХ Козина С. В. в Алексеевском районе Республики Татарстан в 2018–2020 гг.
Согласно схеме опыта предусматривались следующие варианты:
кондиционер воды (фактор А) – смягчитель Пекацид, без применения препарата;
стимуляторы роста и микроэлементы (фактор В) – без препаратов, Нутривант, Стимакс, Карбамид, Стимакс+Карбамид, Стимакс+Нутривант, Нутривант+Карбамид, Стимакс+Нутривант+Карбамид.
Удобрения рассчитывали балансовым методом на получение 5 т зерна с 1 га, предложенным для Республики Татарстан А.А. Зиганшиным [26]. В 2018 г. доза составила N107Р115К112; в 2019 г.– N105Р115К112; в 2020 г. – N110Р120 К112. Фосфорные и калийные удобрения вносили под предпосевную культивацию, сложные при посеве. В весенний период при возобновлении вегетации сеялкой СЗ-3,6 проводили подкормку из расчета 100 кг/га аммиачной селитры в физическом весе.
Почва в год закладки опыта имела следующие агрохимическими показателями: гумус – 5,7 % (по Тюpину), подвижный фосфор и обменный калий (по Чирикову) – соответственно 175 и 1439 мг/кг почвы и aзот щелочно-гидролизуемый – 83 мг/кг (по Корнфилду), рН солевой вытяжки – 6,2. Технология возделывания, кроме изучаемых приемов – общепринятая для зоны [27]. Опыт проводился в трехкратной повторности. Озимая пшеница высевалась из расчета – 5 млн. штук на 1 га. Для закладки опыта использовали сорт озимой пшеницы Скипетр.
Предшественник – чистый пар. В фазе кущения посевы обрабатывали стимуляторами роста, макро- и микроудобрениями согласно схеме опыта. Комплекс учетов и анализов проводили согласно общепринятым методикам и ГОСТ-ам [28]. Размеры опытной делянки: общей – 108 м2, учетной – 90 м2.
Пекацид (Pekacid) – это новое растворимое минеральное удобрение. Он состоит из 20 % оксида калия (K2O) и 60 % пентoксида фосфора (P2O5). Применяется в норме – 0,1 кг/га (https://veterra-rus.com/image/catalog/icl/pekacid/pekacid.pdf.).
Стимакс (Stimax) – биостимулятор растений. В его состав входят: азот общий – 19 %; магний (MgO) – 2 %; фосфор (P2O5) – 19 %; сера (SO3) – 1,6 %; калий (K2O) – 19 %; бор (B) – 0,01 %; медь (Сu) – 0,005 %; молибден (Mo) – 0,005 %, марганец (Mn) – 0,04 %; железо (Fe) – 0,08 %; цинк (Zn) – 0,02 %; Применяется в норме – 0,35 кг/га (http://www.stimix.ru/).
Нутривант – комплексное удобрение с микроэлементами. Состав: экстракт водорослей Ascophyllum nodosum– 12 %; азот общий (N) – 1,2 %; азот органический – 0,2 %; мочевинный азот – 1 %; марганец (Mn) хелат EDTA – 0,5 %; цинк (Zn) хелат EDTA – 0,5 %; железо (Fe) хелат DTPA – 1 %; pH (1 %-ного раствора) – 6,0 ед. Норма расхода – 2 кг/га (https://nutritechmini.ru/).
По данным метеостанции г. Чистополь (рис. 1), благоприятные метеоусловия складывались в 2018–2019 гг., умеренные – в 2019–2020 гг., удовлетворительные – в 2017–2018 гг. За вегетационный период 2017–2018 гг. выпало 357 мм осадков.
Рис. 1 – Метеорологические условия по данным метеостанции Чистополь, 2018–2020 гг.
Перед посевом в зависимости от вариантов опыта в слое почвы 0-100 см запас продуктивной влаги составлял 80…86 мм, перед уборкой – 68…87 мм. В 2018 –2019 гг. величины этих показателей были равны соответственно – 349 мм, 86…96 и 107…124 мм, в 2019–2020 гг. – 301; 107…112 и 74…87 мм.
Результаты и обсуждение. Урожайность – это основной показатель продуктивности растений, так как он является главным критерием эффективности возделывания культуры. При проведении опыта она зависела как от складывающихся метеорологических условий в период вегетации, так и схем проведения некорневых подкормок (табл. 1).
Таблица 1 – Продуктивность озимой пшеницы, т/га
Совместное использование макро- и микроудобрений, стимуляторов роста и смягчителя воды в виде некорневой подкормки на посевах озимой пшеницы приводило к увеличению урожайности, элементов структуры урожая и улучшению качества зерна. Максимальная в опыте урожайность (5,72 т/га) и наибольшая прибавка (1,02 т/га), по сравнению с контролем отмечена в варианте с трехкомпонентной баковой смесью Стимакс + Нутривант + Карбамид совместно с Пекацидом. Прибавка урожая от ее использования в опыте по сравнению с контролем составляла 21,7 %. Несколько ниже была урожайность в вариантах с применением двойных баковых смесей Стимакс + Карбамид и Нутривант + Карбамид (5,32 и 5,56 т/га). Урожайность озимой пшеницы в годы исследований изменялась по годам. Наибольшей она была в 2019 г. и на фоне без смягчителя воды и в зависимости от схем некорневой подкормки составила 4,82…5,93 т/га, а при его использовании – 4,95…6,08 т/га. Наименьшая урожайность в опыте отмечена в 2018 г., в контроле без Пекацида – 4,42 т/га. Использование Пекацида повышало урожайность, по сравнению с контролем (прибавка 0,06 т/га). Микроудобрения и стимуляторы роста оказали положительное влияние и на элементы структуры урожая (табл. 2).
Таблица 2 – Структура урожая озимой пшеницы (среднее за 2018–2020 гг.)
Наибольшее количество растений перед уборкой (385 шт./м2), продуктивных стеблей (579 шт./м2) и продуктивная кустистость (1,54) были в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид. Самые низкие величины этих показатели отмечали в контроле без использования смягчитель воды – соответственно 371 шт./м2, 536 шт./м2 и 1,51. Наибольшая масса зерна с 1 колоса (1,01 г) зафиксирована в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид, где она была выше, чем в контроле, на 12,2 %. Во всех вариантах опыта отмечено положительное влияние Пекацида на такие элементы структуры урожая, как масса 1000 зерен и масса зерна с 1 колоса. Использование баковых смесей, особенно трехкомпонентной, способствовало улучшению структуры урожая, по сравнению с контролем.
На содержание клейковины в зерне большее влияние оказали микроудобрения и стимуляторы роста (табл. 3).
Таблица 3 – Содержание клейковины в зерне озимой пшеницы, %
У озимой пшеницы сорта Скипетр максимальное в опыте содержание клейковины в зерне (25 %) отмечали в варианте Стимакс + Нутривант + Карбамид при использовании Пекацида. Прибавка к контролю 3,3 %. При использовании Стимакса она составила 1,1 %, Нутриванта – 1,9, Карбамида – 2,0 %.
Выводы. Для увеличения урожайности и качественных характеристик зерна озимой пшеницы, при некорневых подкормках во время ухода за посевами целесообразно использовать двух- и трехкомпонентные баковые смеси. Наиболее эффективна баковая смесь Стимакс + Нутривант + Карбамид совместно с Пекацидом. Прибавка урожая, по сравнению с контролем, составила 21,7 %, а содержания клейковины – 3,3 %.
Применение каждого препарата отдельно, снижает урожайность и качество зерна.
В связи с тем что вода, используемая при опрыскивании посевов имеет высокую жесткость для повышения эффективности используемых препаратов необходимо применять смягчитель воды Пекацид. Прибавка от его использования составляла 0,06…0,11 т/га.
1. Sharipov, S. A. The state of production and ways to improve the quality of food grain / S. A. Sharipov // Economics of agriculture in Russia. - 2017. - No. 5. - P. 47-54.
2. Kudashkin M. I., Lyablin A. I., Lyablin N. I. Modern technologies for grain production. Saransk: Publishing House of the Mordovian University, 2002. 76 p.
3. Yakushkin, N. M. Improving the efficiency of the regional grain subcomplex / N. M. Yakushkin, S. A. Sharipov // APK: economics, management. - 2015. - No. 11. - P. 57-63.
4. Brian, J. Alloway. Zinc in Soils and crop nutrition / J. Alloway. Brian. - 2nd edition. - Brussels-Paris: International Zinc Association (IZA), International Fertilizer Industry Association (IFA), 2008. - 139 pp. URL: https://www.topsoils.co.nz/wp-content/uploads/2014/09/Zinc-in-Soils-and-Crop-Nutrition-Brian-J.-Alloway.pdf
5. Chandrasekaran, B. A Textbook of Agronomy / B. Chandrasekaran, K. Annadurai, K. Annadura. - New Age International Publishers, 2010. - 835 pp.
6. Agriculture of the Republic of Tatarstan. statistical collection. Tatarstanstat. Kazan: Tatarstanstat, 2020. 106 p.
7. The role of growth regulators in increasing the productivity of winter wheat / I.V. Neshin, S.S. Myasoedova, O.A. Barkhatova and others // Agriculture. 2012 No. 3. S. 25-27.
8. Shapoval, O. A. Influence of new innovative fertilizers on the yield and grain quality of winter wheat on leached chernozem / O. A. Shapoval, T. Yu. Voznesenskaya // Fertility. - 2020. - No. 6 (117). - P. 6-10.
9. Dynamics of soil fertility in the Republic of Tatarstan / P. A. Chekmarev, A. A. Lukmanov, S. Sh. Nuriev et al. 2014. No. 4. P. 6-9.
10. Isaev Yu.M., Semashkina A.I., Semashkin N.M., Ermolaeva V.I., Dyachkova E.S. INFLUENCE OF MICROELEMENTS ON THE FORMATION OF YIELD OF WINTER WHEAT // International Journal of Experimental Education. - 2016. - No. 10-2. - S. 251-252.
11. Kudashkin, M. I. Efficiency of mineral fertilizers, chelates of microelements and plant protection products in the cultivation of winter wheat / M. I. Kudashkin // Agrochemistry. - 2011. - No. 5. - S. 26-34.
12. Nikolaev N.N., Alekseeva A.A. The state of the process of delivery of mineral fertilizers to agricultural producers // Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban Agrarian University. 2014. No. 101(07). pp. 2519-2528.
13. Butyaykin V. V., Chatkin M. N. Influence of methods of basic soil treatment and mineral fertilizers on the yield, quality of winter wheat grain // Bulletin of the Altai State University. 2014. No. 7 (117). pp. 38-41.
14. Study of varieties and lines of winter wheat according to economically valuable traits / I. D. Fadeeva, M. Sh. Tagirov, I. N. Gazizov [et al.] // Bulletin of the Kazan State Agrarian University. 2019. V. 14. No. 3(54). pp. 71-76.
15. Fadeeva, I. D., Tagirov, M. Sh., and Gazizov, I. N. Evaluation of the adaptive properties of winter common wheat varieties of the Tatar Scientific Research Institute of Agriculture, Achievements of Science and Technology of APK. 2018. V. 32. No. 6. S. 46-48.
16. Repka, D. A., Beltyukov, L. P., Gordeeva, Yu. V. Influence of biological preparations and fertilizers on the structural elements and productivity of winter wheat varieties on the Don // Grain Economy of Russia. - 2020. - No. 2 (68). - S. 72-76.
17. Konoshina, S. N. Development of winter wheat plants under the influence of phenolic compounds / S. N. Konoshina, E. G. Prudnikova // Bulletin of agrarian science. - 2021. - No. 5(92). - P. 35-40.
18. Efficiency of biopesticides and plant growth regulators in protecting wheat against diseases / S. S. Sanin, L. N. Nazarova, N. P. Neklesa et al. // Plant Protection and Quarantine. 2012 No. 3. P. 16-18.
19. Influence of winter wheat and its predecessors grown using no-till technology on the dynamics of soil fertility indicators of Yuzhny chernozem / I. A. Volters, O. I. Vlasova, L. V. Trubacheva, Perederieva V. M. // Agrophysics. 2019. No. 4. S. 14-21.
20. Kovtun V.I. Bioenergetic and economic efficiency of new varieties of winter soft wheat // Agriculture. 2015. No. 5. P. 47-48.
21. Kovtun, V. I., Kovtun, L. N. New productive, with high grain quality, resistant to lodging and diseases, soft winter wheat variety of universal type Luda, Bulletin of KrasGAU. - 2020. - No. 4 (157). - S. 24-30.
22. Lukmanov A. A., Gairov R. R., Karimova L. Z. Biologization of agriculture is a cheap source of increasing soil fertility // Agrochemical Bulletin. 2015. No. 3. S. 6-9.
23. Lukmanov A. A., Sukhanova I. M., Khuzina G. K., Gairov R. R. Volumes of fertilizer use and productivity of grain crops in the Republic of Tatarstan // Agrochemical Bulletin. - 2021. - No. 3. - P. 3-6.
24. System of agriculture of the Republic of Tatarstan. Part 1. Agrotechnologies for the production of crop production / M.F. Amirov, I.R. Valeev, A.R. Valiev and others. Ed. Gabdrakhmanova I.Kh., Safina R.I., Valieva A.R. Kazan: Center for Innovative Technologies, 2014. 292 p.
25. Wajahatullah Khan. Seaweed Extracts as Biostimulants of Plant Growth and Development // Journal of Plant Growth Regulation. - 2009. - No. 4. - R. 386-399.
26. Ziganshin A.A. Modern technologies and productivity programming. Kazan: Publishing House of Kazan University, 2001. 109 p.
27. Influence of macro- and microfertilizers and water conditioner on the yield and quality of winter wheat grain in the conditions of the Trans-Kama region of the Republic of Tatarstan / V.N. Fomin, R.G. Khusnutdinov, I.I. Mardiev et al. // Science, technology, personnel - the basis for achieving breakthrough results in the agro-industrial complex: a collection of materials from the International Scientific and Practical Conference. Kazan: IP "IP Mukhameeva MS", 2021. Issue. 15, pp. 236-248.
28. GOST 13586.1-68. Corn. Methods for determining the quantity and quality of gluten in wheat. 2013-01-01. M.: FSUE "STANDARTINFORM", 2012. 24 p.
