Введение. Ведущее место в формирование стабильных урожаев качественного зерна яровой пшеницы отводится адаптации технологий выращивания новых высокопродуктивных сортов различных биотипов к конкретным агроклиматическим условиям [1, 2, 3]. Для сохранения положительной динамики в производстве качественной растениеводческой продукции необходимо продолжить изучение влияния различных органо-минеральных удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур [4, 5, 6]. Для быстрого прорастания семян после посева необходимо обеспечить их доступной влагой, воздухом, элементами питания и соответствующими стимуляторами роста [7, 8, 9]. Дальнейшее формирование корневой системы и продуктивных побегов яровой пшеницы возможно при сохранении этих условий, в том числе с использованием некорневых подкормок [10, 11, 12]. Для повышения продуктивности культуры важно выявлять оптимальные сочетания нескольких факторов в одном технологическом приеме [13, 14, 15]. Большое значение имеет знание потребностей и оптимальный подбор в необходимых соотношениях макро- и микроэлементов для определенных сортов в конкретных почвенно-климатических условиях [16, 17, 18]. Поиск ответов на эти вопросы, снижение негативного влияния воздействия на растения внешних, в том числе засушливых, условий на серых лесных почвах Предкамья, ‒ актуальная проблема. Детальное представление о ходе продукционного процесса дает анализ показателей структуры урожая. Для выявления эффективности агроприема необходимо знание не только биометрических показателей, структуры урожая, урожайности, но и качества сформированного зерна [19, 20, 21].
Цель исследований – изучение особенностей влияния концентрированных органоминеральных комплексных жидких удобрений на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2020‒2022 гг. на поле ООО АФ «Аю» Арского района Республики Татарстан (РТ). Почва участка, на котором проводили опыт, светло-серая лесная, по гранулометрическому составу – среднесуглинистая. В пахотном слое содержание гумуса по Тюрину составляло 1,9 % (ГОСТ 26213-74), подвижного фосфора и калия по Кирсанову в модификации ЦИНАО – соответственно 145 мг/кг и 127 мг/кг (ГОСТ 26207-84), кислотность почвы – 6,4 рН (ионометрическим методом, ГОСТ 24483-85). Дозы внесения минеральных удобрений устанавливали расчётно-балансовым методом на урожайность зерна 3 т/га, они составили N106P27K41. Материалом для исследований были сорта яровой мягкой пшеницы Аль Варис и Йолдыз, которые размещали в севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар ‒ озимая рожь ‒ яровая пшеница ‒ яровой ячмень ‒ овёс. Использованная в полевых опытах агротехника общепринятая в РТ, за исключением изучаемых вариантов. Оценивали влияние концентрированных органоминеральных комплексных жидких удобрений Batr Gum, Batr MaX производства «Сервис Агро» и Чудозём № 1 производства «Спецхимагро».
В состав препарата Батр Гум входят аминокислоты – 5 %, MgО – 0,5 %, SO3 ‒ 1,2 %, Zn – 0,05 %, Cu ‒ 0,05 %, Fe – 0,02 %, Mn ‒ 0,05 %, В ‒ 0,18 %, Мо – 0,05 %, Se ‒ 0,001 %. Батр Макс содержит N ‒ 5 %, Р2О5 – 6 %, К2О ‒ 9 %, MgО – 0,15 %, SO3 – 2,3 %, Zn – 0,05 %, Cu ‒ 0,05 %, Fe – 0,02 %, Mn ‒ 0,05 %, В ‒ 0,018 %, Мо – 0,02 %, Se ‒ 0,001 %. В удобрении Чудозем №1 концентрация N составляет 12 %, Р2О5 – 8 %, К2О ‒ 17 %, MgО – 0,15 %, Fe – 0,03 %, В ‒ 0,02 %, Mn ‒ 0,02 %, S – 0,11 %, Cа ‒ 0,2 %, Si ‒ 0,22 %, янтарной кислоты – 0,5 %, лимонной кислоты – 0,5 %, тиамина гидрохлорида – 0,3 %, калиевых солей гуминовых кислот – 0,3 %.
Схема полевого опыта предусматривала следующие варианты: без предпосевной обработки семян, опрыскивание в фазе кущения яровой пшеницы гербицидом, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом – контроль; обработка семян препаратом Батр Гум в дозе 0,5 л/т, опрыскивание в фазе кущения гербицидом + Батр Макс 1 л/га, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом + Батр Макс 1 л/га; обработка семян препаратом Чудозём дозой 1 л/т, опрыскивание в фазе кущения гербицидом + Чудозём 2 л/га, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом + Чудозём 2 л/га.
Яровую пшеницу высевали рядовым способом с нормой 6 млн всхожих семян на 1 га на глубину 5 см сеялкой СЗП-3,6А. Обработку семян проводили за один день до посева. Площадь делянки – 54 м × 250 м. Повторность опытов 3-кратная. Обработку посевов выполняли прицепным опрыскивателем ОМПШ-2500. Наблюдения за ростом и развитием растений в посевах осуществляли по методике Государственного сортоиспытания: отмечали календарные даты посева, начала и полных всходов. Анализ биологического урожая и его структуры проводили сноповым методом (сохранность растений, продуктивная кустистость, масса зерна, масса соломистой части образца, масса 1000 зерен). Уборку урожая осуществляли в фазе полной спелости поделяночно прямым способом. Учёт фактической урожайности по делянкам выполняли с пересчётом на 14 %-ную влажность и 100 %-ную чистоту зерна. Технологические качества зерна (белок, клейковина, группа её качества, стекловидность, натура) определяли по стандартным методикам: ГОСТ 9353-2016, ГОСТ Р 54478-2011, ГОСТ 10840-2017 в лаборатории Россельхозцентра РТ. Расчёты экономической эффективности изучаемых агроприемов и статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.).
Метеорологические условия 2020 г. в период вегетации яровой пшеницы характеризовались высокими температурами в мае, в июне – выпадением 95 % нормы осадков (табл. 1). В 2021 г. в мае сумма активных температур была в 2,5 раза больше многолетних значений, гидротермический коэффициент за июнь, июль, август составил всего 0,32...0,35 ед. В 2022 г. в мае минимальная температура воздуха опускалась до 1 оС, в июне и июле – до 6 оС, сумма осадков в мае и июне составляла половину климатической нормы за этот период.
Таблица 1 ‒ Метеорологические условия в период вегетации яровой пшеницы
|
Показатель |
Месяц |
|||
|
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
|
|
2020 г. |
||||
|
Осадки, мм |
30 |
58 |
41,5 |
50 |
|
Максимальная температура воздуха, о С |
+ 28,1 |
+ 28,5 |
+ 35,2 |
+ 31,3 |
|
Минимальная температура воздуха, о С |
+ 1,2 |
+ 5,4 |
+ 7,3 |
+ 7,4 |
|
Сумма активных температур, о С |
553 |
599 |
843 |
656 |
|
Гидротермический коэффициент |
0,54 |
0,96 |
0,49 |
0,76 |
|
2021 г. |
||||
|
Осадки, мм |
39 |
25 |
30 |
13,2 |
|
Максимальная температура воздуха, о С |
+ 32 |
+ 35 |
+ 32 |
+ 31 |
|
Минимальная температура воздуха, о С |
+ 8 |
+ 14 |
+ 14 |
+ 17 |
|
Сумма активных температур, о С |
619 |
785 |
851 |
373 |
|
Гидротермический коэффициент |
0,63 |
0,32 |
0,35 |
0,35 |
|
2022 г. |
||||
|
Осадки, мм |
22 |
28 |
70 |
15 |
|
Максимальная температура воздуха, о С |
+ 17 |
+ 24 |
+ 28 |
+ 31,15 |
|
Минимальная температура воздуха, о С |
+ 1 |
+ 6 |
+ 6 |
+ 12,2 |
|
Сумма активных температур, о С |
342 |
638 |
769 |
859 |
|
Гидротермический коэффициент |
0,64 |
0,44 |
0,91 |
0,17 |
|
Средние многолетние значения (климатическая норма) |
||||
|
Осадки, мм |
35 |
61 |
68 |
40 |
|
Максимальная температура воздуха, о С |
+ 15,8 |
+ 19,6 |
+ 23,3 |
+ 22,2 |
|
Минимальная температура воздуха, о С |
+ 9,2 |
+ 12,8 |
+ 16,1 |
+ 14,7 |
|
Сумма активных температур, о С |
240 |
599 |
1030 |
1275 |
|
Гидротермический коэффициент |
1,46 |
1,02 |
0,66 |
0,31 |
Результаты и обсуждение. Самую низкую полевую всхожесть обоих сортов яровой пшеницы (67,5… 68,0 %) отмечали в 2021 г. (рис. 1). Предпосевная обработка семян сорта Аль Варис в этом году позволила повысить полевую всхожесть на 8,5 %, Йолдыз – на 7,5 %. Предпосевная обработка семян препаратами Батр Гум и Чудозём в 2020 и 2022 гг. способствовала повышению величин этого показателя соответственно на 11…12 % и 8…10,5 %.
Рис. 1 ‒ Полевая всхожесть яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян.
Использование препарата Батр Гум при обработке семян в дозе 0,5 л/т и двукратное опрыскивание растений Батр Макс в дозе 1 л/га способствовало увеличению сохранности растений сорта Аль Варис в 2020 г. на 2,7 %, в 2021 г. ‒ на 2,6 %, в 2022 г. ‒ на 7 %, сорта Йолдыз ‒ соответственно по годам на 1,1, 1,5 и 7,7 % (рис. 2). Обработка семян и двукратное опрыскивание посевов препаратом Чудозём повышало сохранность растений сорта Аль Варис, по сравнению с контролем, в 2020 г. на 5 %, в 2021 г. – на 2,4 %, в 2022 г. – на 7,4 %, сорта Йолдыз – соответственно на 0,5, 1,1 и 6,7 %.
Рис. 2 ‒ Сохранность растений яровой пшеницы к уборке в зависимости от обработки семян и посевов.
Высота стебля растений сорта Аль Варис при использовании препарата Батр в 2020 г. увеличивалась, по сравнению с контролем, на 14 см, сорта Йолдыз ‒ на 15 см (рис. 3). Наибольшие в опыте длина колоса, число колосков в колосе и число зерен в колосе отмечены у обоих сортов при использовании препарата Чудозём. В 2021 г. погодные условия отрицательно повлияли на высоту обоих сортов яровой пшеницы. Использование препаратов Батр и Чудозём на сорте Аль Варис обеспечивало одинаковое влияние на длину колоса, число колосков в колосе и число зерен в колосе. На сорте Йолдыз препарат Батр оказывал более сильное влияние, чем Чудозём, на длину колоса, число колосков и зерен в колосе.
а)
б)
в)
Рис. 3 ‒ Биометрические показатели яровой пшеницы сортов Аль Варис и Йолдыз: а) 2020 г.; б) 2021 г.; в) 2022 г.
В 2022 г. предпосевная обработка семян и двухкратное опрыскивание вегетирующих растений яровой пшеницы сорта Аль Варис препаратом Батр способствовали увеличению длины стебля на 16 %, длины колоса – на 9,6 %, числа колосков в колосе – на 5,7 % и числа зерен в колосе – на 10,2 %, по сравнению с контролем. В варианте с препаратом Чудозём на сорте Аль Варис увеличение длины стебля, по сравнению с контролем, составило 11 %, длины колоса – 6,9 %, числа колосков – 4,3 %, числа зерен в колосе – 7,3 %.
Во все годы исследований под действием препаратов Батр Гум, Батр Макс и Чудозём отмечали существенный рост урожайности, по отношению к контролю, но достоверной разницы между обработанными вариантами с их применением не установлено (табл. 2). В 2020 г. средняя урожайность сорта Аль Варис составила 3,27 т/га, сорта Йолдыз ‒ 3,61 т/га. Биологические особенности и уровень адаптации изучаемых сортов к почвенно-климатическим условиям Предкамья РТ различаются. Это подтверждают результаты, полученные в 2021 г., на фоне высоких температур в конце мая и июне, а также снижения гидротермического коэффициента до 0,32 в июне. В 2021 г. более сильное отрицательное влияние метеоусловий на урожайность отмечали на сорте Йолдыз, средняя урожайность которого составляла 2,57 т/га, против 2,80 т/га у сорта Аль Варис. В 2022 г. средний сбор зерна у изучаемых сортов находился на одном уровне. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы препаратом Батр Гум в сочетании с двукратным опрыскиванием посевов в период вегетации за годы исследований обеспечило прибавку урожая сорта Аль Варис 0,60 т/га, сорте Йолдыз ‒ 0,58 т/га. Применение препарата Чудозём способствовало дополнительному формированию зерна сорта Аль Варис на уровне 0,68 т/га, сорта Йолдыз ‒ 0,56 т/га.
Таблица 2 ‒ Урожайность яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов, т/га
|
Вариант обработки семян и растений |
Урожайность, т/га |
Средняя за 2020–2022 гг. |
Прибавка, т/га |
||
|
2020 г. |
2021 г. |
2022 г. |
|||
|
Аль Варис |
|||||
|
Контроль |
2,84 |
2,38 |
3,42 |
2,88 |
- |
|
Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га) |
3,47 |
3,05 |
3,92 |
3,48 |
0,60 |
|
Чудозём (1 л/т +2 л/га+2 л/га) |
3,5 |
3,0 |
3,88 |
3,46 |
0,58 |
|
Среднее |
3,27 |
2,80 |
3,74 |
3,27 |
- |
|
НСР05 |
0,24 |
0,22 |
0,36 |
- |
- |
|
Йолдыз |
|||||
|
Контроль |
3,21 |
2,19 |
3,36 |
2,92 |
|
|
Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га) |
3,88 |
2,68 |
3,94 |
3,50 |
0,58 |
|
Чудозём (1 л/т +2 л/га+2 л/га) |
3,74 |
2,85 |
3,85 |
3,48 |
0,56 |
|
Среднее |
3,61 |
2,57 |
3,72 |
3,30 |
- |
|
НСР05 |
0,25 |
0,18 |
0,32 |
- |
- |
В 2020 г. показатели натуры зерна и стекловидности у сорта Аль Варис были лучше, чем у сорта Йолдыз (табл. 3). В 2021 г. массовая доля белка, количество клейковины, натура и стекловидность зерна сорта Аль Варис так же превышали величину этого показателя у сорта Йолдыз и в вариантах с использованием препаратов Батр и Чудозём соответствовали II товарному классу. При обработке семян двуркатном опрыскивании посевов яровой пшеницы сорта Аль Варис препаратом Чудозём количество белка и клейковины в зерне увеличивалось в 2020 г. соответственно на 0,4 % и 5,0 %, в 2021 г. ‒ на 0,8 % и 6,0 %, в 2022 г. ‒ на 0,7 % и 3,0 %, по сравнению с контролем. Применение препаратов Батр Гум и Батр Макс способствовало увеличению количества белка и клейковины в зерне в 2020 г. соответственно на 0,8 % и 5,0 %, в 2021 г. ‒ на 1,0 % и 7,0 %, в 2022 г. ‒ на 0,8 % и 4,0 %. Кроме того, в этом варианте отмечали лучшие показатели натуры и стекловидности зерна.
Таблица 3 – Качество зерна сортов яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов
|
Показатель |
Аль Варис |
Йолдыз |
||||
|
Контроль |
Батр (0,5 л/т + 1 л/га + 1 л/га) |
Чудозём (1 л/т + 2 л/га + 2 л/га) |
Контроль |
Батр (0,5 л/т + 1 л/га + 1 л/га) |
Чудозём (1 л/т + 2 л/га + 2 л/га) |
|
|
2020 г. |
||||||
|
Массовая доля белка, % |
12,3 |
13,1 |
12,7 |
12,3 |
13,1 |
12,8 |
|
Количество клейковины, % |
19 |
24 |
24 |
18 |
25 |
24 |
|
Качество клейковины, ед. ИДК |
69 |
75 |
73 |
65 |
82 |
80 |
|
Натура, г/л |
730 |
765 |
770 |
730 |
755 |
760 |
|
Стекловидность, % |
41 |
54 |
55 |
34 |
44 |
43 |
|
Товарный класс |
ⅠⅤ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅤ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅠⅠ |
|
2021 г. |
||||||
|
Массовая доля белка, % |
12,7 |
13,7 |
13,5 |
12,7 |
13,4 |
13,3 |
|
Количество клейковины, % |
22 |
29 |
28 |
20 |
24 |
24 |
|
Качество клейковины, ед. ИДК |
85 |
92 |
90 |
85 |
92 |
89 |
|
Натура, г/л |
750 |
785 |
790 |
743 |
772 |
774 |
|
Стекловидность, % |
51 |
64 |
63 |
41 |
57 |
54 |
|
Товарный класс |
ⅠⅤ |
ⅠⅠ |
ⅠⅠ |
ⅠⅤ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅠⅠ |
|
2022 г. |
||||||
|
Массовая доля белка, % |
12,7 |
13,5 |
13,4 |
12,5 |
13,2 |
13,0 |
|
Количество клейковины, % |
20 |
24 |
23 |
18 |
22 |
21 |
|
Качество клейковины, ед. ИДК |
71 |
82 |
81 |
85 |
92 |
90 |
|
Натура, г/л |
725 |
775 |
780 |
737 |
767 |
773 |
|
Стекловидность, % |
44 |
58 |
54 |
41 |
57 |
51 |
|
Товарный класс |
ⅠⅤ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅠⅠ |
ⅠⅤ |
ⅠⅤ |
ⅠⅤ |
Наиболее экономически выгодным оказалось возделывание сорта яровой мягкой пшеницы Аль Варис в засушливом 2021 г. и нормально увлажненном 2022 г. при использовании препаратов Батр. В этом варианте отмечена максимальная в опыте урожайность (в 2021 г. – 3,05 т/га, в 2022 г. – 3,92 т/га), стоимость валовой продукции составляла соответственно 51,2 и 52,7 тыс. руб./га, чистый доход – 9,57 и 8,93 тыс. руб./га, рентабельность производства – 23 и 20 %.
Выводы. В годы исследований предпосевная обработка семян яровой пшеницы препаратами Батр Гум и Чудозём позволила повысить полевую всхожесть сорта Аль Варис на 8,5 %, Йолдыз – на 7,5 %. Последующие обработки этими же препаратами посевов в фазы кущения и выхода в трубку увеличивали сохранность всходов к уборке, длину стебля и колоса, число колосков и зерен в колосе. Обработка семян и посевов препаратами Батр Гум, Батр Макс и Чудозём в среднем за годы исследований обеспечила прибавку урожая зерна сорта Аль Варис на уровне 0,58…0,60 т/га, сорта Йолдыз – 0,56…0,58 т/га. Использование препарата Батр Макс способствовало формированию зерна обоих сортов мягкой пшеницы с наибольшим в опыте содержанием белка, клейковины, стекловидности. При возделывании сорта Аль Варис в засушливом 2021 г. и нормально увлажненном 2022 г. с использованием препарата Батр отмечены максимальные в опыте урожайность (соответственно 3,05 и 3,92 т/га), стоимость валовой продукции (51,2 и 52,7 тыс. руб./га), чистый доход (9,57 и 8,93 тыс. руб./га), а также рентабельность производства (23 и 20 %).
