Введение. Ячмень – ценнейшая продовольственная культура, которая используется для различных целей (корма, пивоварение, крупа и др.) и которая в условиях Средневолжского региона может обеспечивать получение высоких урожаев [1, 2, 3]. Огромным преимуществом этой культуры выступает короткий вегетационный период, скороспелость и засухоустойчивость, вследствие чего экономно расходуется влага [4, 5, 6]. Эта культура, особенно двурядный ячмень при достаточном количестве продуктивной влаги на глубине залегания узловых корней хорошо кустится и может образовать несколько продуктивных побегов до наступления засушливой погоды во второй половине лета. Несмотря на перечисленные положительные стороны этой культуры, нужно отметить, что в засушливых условиях урожайность ячменя может быть низкой [7, 8, 9]. В связи с этим сельскохозяйственным товаропроизводителям необходимо уделить внимание технологиям накопления влаги, в том числе применению суперабсорбентов – гидрогелей [10]. Исследования, проведённые по изучению гидрогеля, выявили, что его внесение не только сохраняло влагу в корнеобитаемом слое, но и увеличивало урожайность зерновых, овощных и ягодных культур [11, 12, 13]. Цель исследования – изучить влияние минеральных удобрений и влагосорбента, внесенных в почву, на рост, развитие и урожайность ярового двурядного ячменя для совершенствования технологии возделывания культуры. Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2022–2024 годы на серых лесных почвах ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Агрохимические показатели участка: содержание гумуса – 3,6%, подвижных фосфора и калия по Кирсанову – соответственно 256…270 и 121…125 мг/кг, кислотность почвы – близкая к нейтральной (рН в солевой вытяжке = 6,2 ед.). Схема опыта: без удобрений и гидрогеля (контроль); N37P60K73; гидрогель Аквасин 50 кг/га; N37P60K73 + Аквасин 50 кг/га; Аквасин 100 кг/га; N37P60K73 + Аквасин 100 кг/га. Доза минеральных удобрений рассчитана на получение запланированного урожая 5 т/га зерна. Площадь делянки общая – 26 м2, учётная – 20 м2. Повторность опыта – 4-кратная. Предшественник – озимая пшеница. Объектом исследования служил яровой двурядный ячмень сорт Раушан. Посев проводили рядовым способом нормой 4,5 млн всхожих семян на 1 га. Погодные условия в вегетационный период 2022 году были благоприятными для роста и развития ярового ячменя. За май выпала двойная норма осадков, а средняя температура воздуха была на 3,3 °С ниже нормы (табл. 1). В июне их было треть месячной нормы, все они отмечены в первой декаде. В июле осадки выпали равные многолетним значениям, а температура воздуха была выше обычной. В августе средняя температура воздуха была выше нормы на 4,5 °C при полном отсутствии осадков.   Таблица 1 ‒ Погодные условия в период вегетации ярового ячменя Показатель Месяц Ⅴ ⅤⅠ ⅤⅠⅠ ⅤⅠⅠⅠ 2022 г. Осадки, мм 78 19 62 0 Температура воздуха, о С 10,7 18,6 21,3 22,5 Гидротермический коэффициент 3,70 0,35 0,93 0,00 2023 г. Осадки, мм 47 6 33 20 Температура воздуха, о С 16,0 16,3 21,5 20,2 Гидротермический коэффициент 2,40 0,12 0,50 0,33 2024 г. Осадки, мм 53 16 56 29 Температура воздуха, о С 11,0 21,7 22,1 18,4 Гидротермический коэффициент 2,40 0,24 0,82 0,50 Средние многолетние значения Осадки, мм 38 57 62 55 Температура воздуха, о С 14,0 18,3 20,5 18,0   Метеорологические условия 2023 года для вегетации ярового ячменя были неблагоприятными. Сумма осадков в мае превысила климатическую норму, а температура воздуха – многолетние значения на 2,0 °С. Июнь был засушливым, гидротермический коэффициент (ГТК) снизился до 0,12. В июле осадки составили 53 % от нормы, ГТК – 0,50. В августе ГТК составил 0,33. В 2024 году май был холодным и влажным, ГТК составил 2,40. В июне ГТК составил 0,24. Результаты и обсуждение. Применение минеральных удобрений оказывает положительное влияние на развитие листовой поверхности (табл. 2). Наибольший в опыте рост площади листьев отмечали в период от кущения до конца фазы выхода в трубку. Прекращение фотосинтеза и отмирание листьев начиналось в фазе молочной спелости и происходило до фазы восковой спелости. В среднем за 2022–2024 годы площадь листьев ярового ячменя в варианте с внесением N37P60K73 в фазе кущения составила 26,3 тыс. м2/га, выхода в трубку – 33,3, колошения – 41,2, молочной спелости – 13,7 тыс. м2/га, тогда как в контрольном варианте соответственно фазам развития – 18,0, 29,0, 35,2 и 9,7 тыс. м2/га. Использование минеральных удобрений и 50 кг/га гидрогеля способствовало увеличению площади листьев до 27,3 в фазе кущения, 35,0 – выхода в трубку, 42,8 – колошения и 13,8 тыс. м2/га – молочной спелости. Наибольшая в опыте листовая поверхность выявлена в варианте с совместным использованием N37P60K73 и 100 кг/га гидрогеля. Таблица 2 – Динамика формирования площади листьев ярового ячменя в зависимости от фона питания и гидросорбента, тыс. м2 /га Вариант Фаза вегетации растений кущение выход в трубку колошение молочная спелость 2022 г. Без удобрений (контроль) 18,5 29,6 36,1 10,6 N37P60K73 27,0 34,5 43,0 14,5 50 кг/га гидрогеля 19,0 30,3 36,4 11,0 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 29,6 36,6 44,3 14,7 100 кг/га гидрогеля 20,6 30,5 36,8 11,5 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 30,6 37,0 45,8 15,0 НСР05 0,6 0,8 0,6 0,3 2023 г. Без удобрений (контроль) 17,4 28,3 34,4 9,0 N37P60K73 25,5 32,1 38,3 12,9 50 кг/га гидрогеля 17,7 29,0 35,0 9,2 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 25,5 33,1 40,4 12,6 100 кг/га гидрогеля 18,0 29,0 35,5 9,5 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 26,3 34,4 41,4 13,6 НСР05 0,5 0,6 0,8 0,3 2024 г. Без удобрений (контроль) 18,0 29,0 35,0 9,5 N37P60K73 26,4 33,4 42,4 13,8 50 кг/га гидрогеля 18,5 29,5 36,0 9,7 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 26,9 35,2 43,8 14,1 100 кг/га гидрогеля 18,7 31,5 36,7 10,5 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 27,7 36,3 43,9 14,7 НСР05 0,5 0,6 0,8 0,3   Учёт продолжительности деятельности листовой поверхности дает более емкое представление, выражаемое как фотосинтетический потенциал посева (табл. 3). В варианте с внесением N37P60K73 листовой фотосинтетический потенциал был выше контроля на 34%. Использование 50 кг/га гидрогеля увеличило листовой потенциал на 4,8%, а 100 кг/га – на 9,4 %. Сравнительно высокий листовой фотосинтетический потенциал выявлен при использовании N37P60K73 и 50 кг/га гидрогеля, превышавший контроль на 41%. При внесении N37P60K73 и 100 кг/га гидрогеля он был выше контроля на 50%. Таблица 3 – Листовой фотосинтетический потенциал за вегетацию ярового ячменя в зависимости от фона минерального питания и гидросорбента, тыс. м2 /сут на 1 га   Вариант 2022 г. 2023 г. 2024 г. Среднее Без удобрений (контроль) 1549,2 1435,6 1502,8 1495,5 N37P60K73 2097,5 1887,2 2039,1 2007,7 50 кг/га гидрогеля 1658,7 1496,2 1549,3 1567,3 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 2232,6 1975,0 2138,4 2114,3 100 кг/га гидрогеля 1759,3 1523,3 1629,9 1636,4 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 2375,8 2112,7 2226,8 2237,5 НСР05 5,03 4,50 4,78   При фотосинтезе происходит накопление и увеличение органической массы растения. Соотношение сухой биомассы к листовой поверхности определяют, как чистую продуктивность фотосинтеза (табл. 4). В 2022 году чистая продуктивность фотосинтеза в среднем за вегетационный период оказалась заметно выше, чем в последующие годы. Хотя динамика чистой продуктивности фотосинтеза ярового ячменя различалась по вариантам, существенных различий в средневзвешенных значениях за вегетацию не выявлено. Однако можно отметить, что в вариантах с применением N37P60K73 и N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля продуктивность была выше, по сравнению с контролем. Таблица 4 – Чистая продуктивность фотосинтеза ярового ячменя в зависимости от фона минерального питания и гидросорбента, г/м2 в сутки Вариант Год Среднее 2022 2023 2024 Без удобрений (контроль) 4,50 3,14 3,31 3,65 N37P60K73 4,60 3,17 3,34 3,70 50 кг/га гидрогеля 4,44 3,15 3,35 3,65 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 4,53 3,15 3,35 3,68 100 кг/га гидрогеля 4,35 3,15 3,35 3,62 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 4,43 3,08 3,33 3,61 НСР05 0,01 0,01 0,01   Влага служит очень важным фактором, влияющим на рост и развитие ярового ячменя (табл. 5). В 2022 году перед посевом в слое 0…100 см почвы накопилось 183…185 мм доступной растениям влаги. К фазе выхода в трубку ярового ячменя запасы продуктивной влаги оставались хорошими — 121…133 мм. К концу вегетации или к моменту уборки запасы продуктивной влаги снизились до 101…123 мм. В 2023 г. количество продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом, в фазе выхода в трубку и к моменту уборки было наименьшим в опыте. Таблица 5 – Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0…100 см под посевами ярового ячменя в зависимости от фона минерального питания и гидросорбента, мм Вариант Срок определения Соотношение использованной влаги к урожайности, м3/т Использованная растениями влага, м3/га до посева выход в трубку уборка 2022 г. Без удобрений (контроль) 183 130 118 530 2240 N37P60K73 184 121 101 453 2420 50 кг/га гидрогеля 184 132 121 517 2220 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 185 128 108 418 2360 100 кг/га гидрогеля 183 133 123 507 2190 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 185 129 110 406 2340 НСР05 4 4 2 11 52 2023 г. Без удобрений (контроль) 165 110 68 670 1830 N37P60K73 166 101 53 592 1990 50 кг/га гидрогеля 166 112 72 623 1800 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 167 107 57 546 1960 100 кг/га гидрогеля 165 114 74 604 1770 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 167 111 60 530 1930 НСР05 4 2 2 13 42 2024 г. Без удобрений (контроль) 171 118 71 719 2050 N37P60K73 172 108 56 628 2210 50 кг/га гидрогеля 173 120 74 694 2040 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 173 115 60 599 2180 100 кг/га гидрогеля 172 122 77 645 2000 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 173 119 63 538 2150 НСР05 4 5 2 14 48   Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом в 2024 году составили 171…173 мм, к фазе выхода в трубку ярового ячменя уменьшились до 108…122 мм. Во все годы исследований на всех вариантах к концу вегетации запасы продуктивной влаги уменьшались. Эти изменения обуславливаются помимо гидротермических условий, использованием влаги на создание массы урожая. В удобренных вариантах использованная растениями влага оказалась больше, а соотношение использованной влаги к урожайности – меньше, особенно при использовании гидрогеля. Эффективное использование продуктивной влаги установлено в 2022 году, когда были зафиксированы наименьшие в опыте коэффициенты водопотребления – 418…530 м³/т. Урожайность ярового ячменя сорта Раушан в 2022 году без применения минеральных удобрений составила 4,23…4,32 т/га, а при внесении расчётной дозы удобрений N37P60K73 для получения 5 т/га зерна — 5,34…5,77 т/га. (табл. 6). В среднем за 2022–2024 годы применение минеральных удобрений N37P60K73 привело к росту урожайности на 24,5%. При добавлении 50 кг/га гидрогеля к N37P60K73 урожайность увеличилась на 31,2%, а при внесении 100 кг/га гидрогеля совместно с N37P60K73 – на 36,7%, по отношению к контролю.   Таблица 6 – Урожайность ярового ячменя сорта Раушан в зависимости от фона минерального питания и гидросорбента, т/га Вариант Год Среднее 2022 г. 2023 г. 2024 г. Без удобрений (контроль) 4,23 2,73 2,85 3,27 N37P60K73 5,34 3,36 3,52 4,07 50 кг/га гидрогеля 4,29 2,89 2,94 3,37 N37P60K73 + 50 кг/га гидрогеля 5,65 3,59 3,64 4,29 100 кг/га гидрогеля 4,32 2,93 3,10 3,45 N37P60K73 + 100 кг/га гидрогеля 5,77 3,64 4,00 4,47 НСР05 0,07 0,05 0,05     Выводы. Использование гидрогеля и минеральных удобрений в дозе N37P60K73 способствовало увеличению площади листьев, листового фотосинтетического потенциала ярового ячменя и более эффективному расходованию продуктивной влаги. Максимальная в опыте урожайность 4,47 т/га отмечена при внесении N37P60K73 и 100 кг/га гидрогеля, при уменьшении дозы гидрогеля до 50 кг/га величина этого показателя снижалась до 4,29 т/га. Прибавка к варианту с использованием только удобрений составила соответственно 0,40 и 0,22 т/га, к контролю – 1,20 и 1,02 т/га.