Влияние микроэлементов и серы на урожайность и качество озимой пшеницы в условиях типичного и обыкновенного чернозёмов Воронежской области - Автореферат

Озимая пшеница относится к важнейшим продовольственным и кормовым культурам. Известна зависимость урожайности и качества зерновой продукции озимой пшеницы, возделываемой в этой зоне, от погодных условий вегетации, а также применяемых минеральных и органических удобрений (Минеев, Ефремова, 1976, Державин, 1985, Кидин, 1984, Милащенко, 1985,Сычев, 2003). Менее изучено влияние на продуктивность современных сортов озимой пшеницы микроудобрений и серы, а также их эффективность в зависимости от агрометеорологических условий, складывающихся в период вегетации культуры. Хотя типичные и обыкновенные черноземы относятся к почвам, довольно хорошо обеспеченным многими микроэлементами (Аристархов, 2000; Протасова, Щербаков, 2003), сложившаяся сельскохозяйственная практика предопределяет необходимость более тщательной оценки современного потенциала черноземных почв в данном отношении и разработки соответствующих рекомендаций по улучшению обеспеченности озимой пшеницы недостающими питательными веществами. Изучить эффективность некорневой подкормки озимой пшеницы, возделываемой в условиях типичного и обыкновенного черноземов юга Воронежской области, микроэлементами и серой и дать практические предложения по оптимизации питания растений этими элементами.В вариантах с их применением получено дополнительно к фону 4,8 - 5,1 ц/га озимой пшеницы, что на 18,6 и 19,7% выше фонового варианта. 6), что все микроудобрения, за исключением цинка, и серосодержащее удобрение оказали положительное влияние на сбор зерна озимой пшеницы. В среднем за 3 года наибольшая урожайность озимой пшеницы получена в вариантах с внесением меди, марганца и серы (рис. Наиболее существенным показателем качества зерновой продукции озимой пшеницы является содержание в зерне клейковины, а также ее качество, чем обусловлены мукомольные свойства зерна. В 2007 г. содержание сырой клейковины в зерне в среднем по вариантам составило 32%.В среднем за 3 года наибольшее влияние на повышение урожайности оказали медь (прибавка 17,9%), марганец (15,2%), меньшее молибден (14,7%), бор (11%) и цинк (10%), сера достоверно повысила урожайность на 16,1%. Несмотря на то, что в засушливых условиях 2007 г. и 2009 г. абсолютные прибавки урожая озимой пшеницы от применения микроудобрений и серы уступали таковым в более благоприятном по увлажнению 2008 г., относительные прибавки во все годы проведения исследований были примерно одинаковыми, что свидетельствует об антистрессовом влиянии некорневых подкормок на посевы озимой пшеницы микроудобрениями и серой. Из отдельных элементов, применяемых в подкормку, в 2009 году наибольшее положительное влияние на содержание клейковины оказали медь, бор, цинк, марганец, а наименьшее - молибден. По качеству клейковина в 2008 году характеризовалась как неудовлетворительно слабая, в 2009 году ее качество было выше как в контрольном варианте, так и при подкормке озимой пшеницы цинком, марганцем и серой. Типичный чернозем опытных участков характеризовался низким содержанием таких элементов как цинк, медь, марганец и сера.

Влияние микроудобрений на урожай озимой пшеницы

В 2007 году наибольшую прибавку урожая в опыте по сравнению с фоновым вариантом, в котором применялась азофоска, обеспечило применение молибдена - 6,7 ц/га, или 26,2% (табл. 5). Вторым по эффективности был бор, внесение которого повысило сбор зерна 14%-ной влажности на 5,8 ц/га, или на 22,4%.

Таблица 5 Влияние микроэлементов и серы на урожайность озимой пшеницы в полевом опыте в 2007 г.

Варианты Урожайность, ц/га Прибавка урожайности ц/га %

N32P32K32 - фон 25,6 - -

Фон Cu 30,7 5,1 19,9

Фон Zn 27,9 2,3 9,0

Фон B 31,4 5,8 22,7

Фон Mn 30,0 4,4 17,2

Фон Мо 32,3 6,7 26,2

Фон S 30,4 4,8 18,8

В среднем 29,8 4,9 18,9

НСР05 7,5

Примерно одинаковый эффект проявили медь и сера. В вариантах с их применением получено дополнительно к фону 4,8 - 5,1 ц/га озимой пшеницы, что на 18,6 и 19,7% выше фонового варианта. Кроме того, внесение микроудобрений улучшило продукционные процессы в растениях, снизив водный стресс.

Анализ урожая 2008 г. показывает (табл. 6), что все микроудобрения, за исключением цинка, и серосодержащее удобрение оказали положительное влияние на сбор зерна озимой пшеницы. Наиболее значительное влияние на сбор зерна оказали медное (19,6% прибавки урожая) и марганцевое (19,4%) удобрения. Среднее по эффективности положение заняли борное (13,3%) и серосодержащее (16,7%) удобрения. Наименьший эффект получен от внесения цинка (6,1%) и молибдена (9,7%).

Таблица 6 Влияние микроэлементов и серы на урожайность озимой пшеницы в полевом опыте в 2008 г.

Варианты Урожайность, ц/га Прибавка урожайности ц/га %

N32P32K32 - фон 44,4 - -

Фон Cu 53,1 8,7 19,6

Фон Zn 47,1 2,7 6,1

Фон B 50,3 5,9 13,3

Фон Mn 53,0 8,6 19,4

Фон Мо 48,7 4,3 9,7

Фон S 51,8 7,4 16,7

В среднем 49,8 6,3 14,1

НСР05 6,5

Сложившиеся в 2009 г. условия вегетации озимой пшеницы в целом оказали негативное влияние на ее урожай (табл. 7). В контрольном варианте, в котором, как и в других вариантах полевого опыта, осенью 2008 г. были внесены удобрения в форме азофоски (N32P32K32), получено 28,0 ц/га зерна, что на 5 ц/га ниже нормативного показателя для Воронежской области, равного 33,0 ц/га. Однако применение микроэлементов, за исключением бора, а также серы в условиях засухи дало положительный эффект. Прибавки урожая составили от 3,7 до 4,8 ц/га зерна. Наибольшие прибавки в 2009 г. получены от применения марганца и цинка (4,7 - 4,8 ц/га), средняя прибавка - от молибдена (4,1 ц/га), минимальные - от внесения меди и серы (31,7 - 31,8 ц/га). Эффективность примененных удобрений, особенно цинка и марганца, в условиях засушливого вегетационного периода 2009 г. может быть объяснена их антистрессовым действием. В среднем за 3 года наибольшая урожайность озимой пшеницы получена в вариантах с внесением меди, марганца и серы (рис. 3).

Таблица 7 Влияние микроэлементов и серы на урожайность озимой пшеницы в полевом опыте в 2009 г.

Варианты Урожайность, ц/га Прибавка урожайности ц/га %

N32P32K32 - фон 28,0 - -

Фон Cu 31,8 3,8 13,6

Фон Zn 32,7 4,7 16,8

Фон B 27,9 - -

Фон Mn 32,8 4,8 17,1

Фон Мо 32,1 4,1 14,6

Фон S 31,7 3,7 13,2

В среднем 31,0 3,5 12,5

НСР05 2,3

Рис. 3. Влияние микроэлементов и серы на урожайность озимой пшеницы в полевых опытах в среднем за 2007-2009 гг.

Влияние микроудобрений на качество зерна озимой пшеницы

Наиболее существенным показателем качества зерновой продукции озимой пшеницы является содержание в зерне клейковины, а также ее качество, чем обусловлены мукомольные свойства зерна.

В 2007 г. содержание сырой клейковины в зерне в среднем по вариантам составило 32%. По данному показателю зерно озимой пшеницы отвечало бы первому классу, для которого содержание сырой клейковины в зерне должно составлять не менее 32%. Однако качество клейковины по показателю ИДК соответствовало третьему классу, поэтому зерно также относилось к третьему классу. По данным за 2008 г. качество зерна соответствовало четвертому классу. Наименьшее содержание клейковины было зафиксировано в контрольном варианте 14,6%, ИДК - 121, а наибольшее - в варианте с внесением бора - 16,4%, ИДК - 132 (табл. 8). Влияние засухи в 2009 г. на качество зерна озимой пшеницы, в отличие от урожайности, было благоприятным. Даже в контрольном варианте содержание сырой клейковины составило 26,2%, а в вариантах с применением микроэлементов и серы оно достигало 29-30% и более. Наименьшее значение содержания сырой клейковины зафиксировано в варианте с внесением цинка - 26,5% - почти столько же, как и на контроле, наибольшее - в варианте с медью - 30,8%. В других вариантах удобрений показатели содержания клейковины были близки к 30%, что в целом характеризует зерно по данному показателю как отвечающее 2-му классу качества.

Таблица 8 Содержание клейковины и ИДК в зерне озимой пшеницы

Вариант Год

2008 2009

Клейковина, % ИДК Клейковина, % ИДК

NPK - фон 14,6 121 26,2 61,5

Фон Cu 17,0 135 30,8 86,9

Фон Zn 16,3 129 26,5 62,3

Фон B 16,4 132 29,5 79,2

Фон Mn 16,3 139 29,6 66,8

Фон Мо 15,8 137 30,0 78,6

Фон S 15,7 128 29,9 76,3

В среднем за два года опытов наибольшее влияние на содержание клейковины оказало медное удобрение (табл. 9, рис. 4). Другие микроудобрения и сера также оказали положительное влияние. За 2 года минимальное содержание клейковины было отмечено в фоновом варианте и варианте с цинком. Внесение микроудобрений и серы снижало качество клейковины по сравнению с фоновым вариантом (рис. 5).

Таблица 9 Влияние микроэлементов и серы на содержание клейковины и качество (ИДК) зерна в среднем за 2 года

Вариант удобрения Содержание клейковины, % ИДК

NPK - фон 20,4 91,3

Фон Cu 23,9 110,9

Фон Zn 21,4 95,7

Фон B 22,9 105,6

Фон Mn 22,9 102,9

Фон Мо 22,9 107,8

Фон S 22,8 102,2

В среднем 22,5 102,3

Рис. 4. Влияние микроудобрений и серы на содержание клейковины в зерне озимой пшеницы в среднем за 2 года опытов, %

Рис. 5. Влияние микроудобрений и серы на качество (ИДК) клейковины в зерне озимой пшеницы в среднем за 2 года

На изменение содержания в сухой массе зерна соответствующего микроэлемента по сравнению с фоновым вариантом оказало только внесение меди, повысив ее концентрацию с 1,6 до 1,8 мг/кг в 2008 г. и с 1,4 мг/кг до 1,7 мг/кг в 2009 г. Наоборот, цинковое удобрение вызывало снижение содержания соответствующего микроэлемента в зерновой продукции в 2008 году, а в 2009 году - марганцевого. С другой стороны подкормка марганцем вызвала снижение в зерне меди и цинка. Данные явления можно объяснить лишь эффектом разбавления или какими-либо другими, пока не установленными, метаболическими процессами.

Влияние микроудобрений и серы на густоту стеблестоя

Исследования, проведенные на посеве озимой пшеницы, показали, что к середине апреля 2007 года на территории опыта сформировался достаточно плотный стеблестой. Густота стеблестоя на фоновом участке составляла 2058 побегов на 1 м2. Средняя густота продуктивного стеблестоя к середине мая 2007 года составила 640 стеблей на 1 м2. В середине апреля 2008 года на территории опыта густота стеблестоя в среднем составляла 1466 побегов на 1 м2, но по повторениям и отдельным вариантам опыта она значительно колебалась - от 1228 до 1914 (табл. 10). Наиболее плотным стеблестоем характеризовался контрольный вариант - 1610 шт./м2, наименее плотным - вариант с удобрением серой - 1336 шт./м2. В начале июня плотность продуктивного стеблестоя в среднем составила 629 стеблей на 1 м2. При этом минимальная густота составила 565 шт./м2, а максимальная - 746 шт./м2. В 2009 году плотность продуктивного стеблестоя в начале июня составила в среднем 576 стеблей на 1 м2, колеблясь по вариантам в диапазоне от 540 до 600 стеблей на 1 м2. Из приведенных данных следует, что динамика плотности стеблестоя характеризовалась значительным снижение за период от кущения до формирования репродуктивных органов.

Таблица 10 Общая густота продуктивного стеблестоя озимой пшеницы на начало июня в 2008-2009 гг.

Удобрения Год В среднем

2008 2009

NPK - фон 612 588 600

Фон Cu 746 540 643

Фон Zn 654 600 627

Фон B 601 584 593

Фон Mn 565 560 563

Фон Мо 644 548 596

Фон S 677 556 617

В среднем 629 576 606

Влияние микроудобрений и серы на показатели растительной диагностики

По обеспеченности растений азотом в 2008 году варианты опыта различались: при среднем по опыту показателе 505 условных фотометрических единиц N-тестера «Яра» минимальное значение - 486 у. ед. отмечено на контроле, максимальное - 521 у. ед.- при внесении полного минерального удобрения (NPK), т.е. в фоновом варианте. Микроудобрения, в особенности бор, молибден и медь, снижали содержание азота в листьях растений, возможно, за счет биологического разбавления, при увеличении биомассы растений. Косвенно это подтверждается зависимостью плотности стеблестоя от содержания азота в почве: с увеличением количества стеблей на единице площади наблюдалось снижение обеспеченности отдельных растений азотом по показаниям N-тестера (рис. 6). В определенной мере об этом можно судить также по нитратному индексу (баллам стеблевой диагностики), поскольку данный метод отражает азотный ражим агроценоза на момент проведения анализа, а микроэлементы оказывают определенное влияние на метаболизм азота в растениях, входя в различные ферментативные системы растительного организма. Как следует из таблицы 11, в целом примененные в виде некорневой подкормки микроэлементы оказывали неоднозначное влияние на концентрацию нитратов в соке стеблей, понижая или повышая ее в различные периоды вегетации растений.

Рис. 6. Взаимосвязь плотности стеблестоя озимой пшеницы с показаниями N-тестера «Yara» 2009 год, r = - 0,51

Таблица 11 Влияние микроудобрений на содержание нитратов в вегетативной массе озимой пшеницы

Удобрение Нитратный индекс

18.06.2008 04.05.2009 19.06.2009

NPK - фон 1,35 2,46 1,30

Фон Cu 1,10 2,51 1,75

Фон Zn 1,30 2,33 1,63

Фон B 1,15 2,44 1,68

Фон Mn 1,10 2,03 1,83

Фон Мо 1,15 2,25 1,78

Фон S 1,35 2,71 1,95

Для определения нуждаемости растений в элементах питания рекомендуется применение метода функциональной диагностики. А.С. Плешковым и Б.А. Ягодиным (1982) разработан метод диагностики питания растений по определению фотохимической активности хлоропластов (реакция Хилла). Потребность растений в макро- и микроэлементах, по мнению разработчиков метода, можно оценивать, контролируя интенсивность физиолого-биохимических процессов. Принцип данного метода заключается в следующем: определяется фотохимическая активность суспензии хлоропластов, полученной из средней пробы листьев диагностируемых растений. В суспензию хлоропластов вносят испытуемый элемент питания в определенной концентрации и вновь определяют фотохимическую активность суспензии. В случае повышения фотохимической активности суспензии хлоропластов по сравнению с контролем (без добавления элементов) делается вывод о недостатке испытуемого элемента, при снижении фотохимической активности хлоропластов - об избытке, при одинаковой активности - об оптимальной концентрации в питательной среде.

Для оценки эффективности данного метода был заложен полевой опыт по определению результатов функциональной диагностики на том же опытном участке, что и основной полевой опыт. Опыт состоял из 3 вариантов: двух с применением микроудобрений (медь, бор) и одного варианта с внесением серы, в котором изучали динамику содержания различных питательных веществ в растениях озимой пшеницы, включая микроэлементы. Удобрения внесены в начале июня 2009 г. в качестве некорневой подкормки. Обеспеченность растений элементами питания определяли фотометром Буйского завода «Аквадонис», показания которого основаны на фотохимической активности изолированных хлоропластов.

Рис. 7. Потребность озимой пшеницы в отдельных элементах питания в среднем за время наблюдений в зависимости от вариантов подкормки посева (2009 г.)

Как видно по рисунку 7, в варианте с внесением серы растения испытывали недостаток в N, Mn, Mo, Co и J. При внесении меди отмечен недостаток P, S, K, Ca, Mg, Mn и Co. В варианте с применением борного удобрения зафиксирован недостаток S, K, Ca, Mg, B, Cu, Mn, Fe, Mo, Co и J.

В основном полевом опыте 2009 г. с микроэлементами при диагностике минерального питания фотометром «Аквадонис» в фазу цветения-формирования зерновки озимой пшеницы в среднем по всем вариантам был установлен недостаток фосфора, магния, бора, меди, марганца, железа и йода, достаточное обеспечение кальцием, цинком, молибденом и кобальтом (рис. 8). Общим для обоих опытов является выявление методом изолированных хлоропластов достаточной обеспеченности озимой пшеницы цинком, недостаточной - марганцем.

Рис. 8. Потребность озимой пшеницы в отдельных элементах питания в опыте 2009 года

Однако эти усредненные показатели вряд ли могут считаться достаточно обоснованными с методической точки зрения, так как изучение их динамики по 9-ти последовательным определениям 2-го, 3-го, 5-го, 8-го, 9-го, 10-го, 11-го, 15-го и 16-го июня (2009 г.) дали далеко не однозначные результаты (рис. 9).

Рис. 9. Динамика обеспеченности озимой пшеницы элементами питания в фазы конец цветения - начало формирования зерна (2.06- 16.06 2009 г.), определенная по активности хлоропластов

Как видно по характеру ломаных линий, представляющих собой отражение реакции хлоропластов на введение в суспензию соответственно азота (ряд 1), фосфора (ряд 2) и калия (ряд 3), в течение полумесяца растения испытывали как недостаток, так и избыток этих элементов.

Отсюда следует, что результаты, получаемые методом изолированных хлоропластов, являются неустойчивыми во времени, и данный метод диагностики минерального питания растений вряд ли может быть рекомендован для практического использования без дальнейшей его доработки.

Влияние микроудобрений и серы на содержание пигментов

Многими учеными (Ничипорович, 1955, 1964; Дорохов, 1957, 1959; Куперман, Хитрова, 1976; Алиев, Юсифов,1981; Жайлыбаев 1981; Чернова и др., 1982; Кочубей, Кобец, 1990; Гапоненко и др., 1996; Шадчина, 2003 и др.) установлена тесная и многосторонняя взаимосвязь между двумя важнейшими процессами: минеральным питанием и фотосинтетической деятельностью растений. Анализ характера влияния микроэлементов на основные физиологические функции и физиолого-биохимические процессы в растениях, в том числе на формирование фотосинтетического аппарата, позволяют ближе подойти к решению конкретных вопросов построения правильной системы удобрения растений микроэлементами и серой.

Из таблицы 12 видно, что наибольшее влияние на концентрацию пигментов в листьях озимой пшеницы оказали цинк, бор, а также сера. При этом на повышение содержания хлорофилла a действовало применение цинка, бора и серы, хлорофилла b - цинка, марганца и серы, каротиноидов - цинка, бора и серы. Однако и другие микроэлементы заметно увеличивали в листьях содержание всех пигментов, включая каротиноиды.

При определении связи микроудобрений с показателями N-тестера «Яра», показывающего зависимость флуоресценции пигментов от уровня обеспеченности растений азотным питанием (рис. 10), подтвердилась отчетливая зависимость показаний фотометра от применения цинка и молибдена, тогда как ни бор, ни марганец, ни сера на показания N-тестера существенного влияния не оказали. Очевидно, это объясняется многообразным влиянием микроэлементов на сложные биохимические процессы, связанные как с формированием фотосинтетического аппарата, так и метаболизмом азота в растениях.

Таблица 12 Содержание пигментов в листьях озимой пшеницы, мг/л

Вариант хлорофилл а хлорофилл b каротиноиды Сумма пигментов

NPK - фон 13,875 2,253 4,997 21,125

Фон Cu 15,997 2,63 5,701 24,328

Фон Zn 21,435 4,564 6,954 32,953

Фон B 20,793 3,31 7,493 31,596

Фон Mn 16,944 3,511 6,006 26,461

Фон Мо 17,377 3,295 5,95 26,622

Фон S 21,218 4,635 6,787 32,64

Рис. 10. Зависимость показаний N-тестера от содержания пигментов в листьях озимой пшеницы, мг/л; r = 0,36

Экономическая эффективность применения микроудобрений

Технологии возделывания озимой пшеницы различаются по свои параметрам, поэтому выбор наиболее целесообразной из них должен основываться на экономической эффективности производства зерна в расчете на 1 га, а именно на показателях себестоимости полученной продукции, рентабельности ее производства, окупаемости затрат, чистом доходе. Прямые затраты на возделывание озимой пшеницы в ООО «Восток-Агро» составили в расчете на 1 га посева 6402 руб. Продажная цена за реализованное хозяйством зерно озимой пшеницы в 2007 г. равнялась в среднем 4757 руб./т, в 2008 г. она составила 5025 руб./т, в 2009 г.- 4003 руб./т, а в среднем за три года - 4595 руб./т. Без удобрений расходы на возделывание озимой пшеницы в 2007 г., по расчетам, определены в сумме 4178 руб./га. Стоимость микроудобрений для внесения на 1 га составила: для медьсодержащего 120 руб., цинксодержащего - 114 руб., борсодержащего - 133 руб., марганцевого - 52 руб., молибденового - 240 руб. и серосодержащего - 1565 руб., а всего - 2224 руб. Затраты на внесение микроудобрений в подкормку озимой пшеницы составили 70 руб. на 1 га (ГСМ заработная плата). В 2007 г. в варианте с максимальной урожайностью озимой пшеницы при внесении молибдена - 32,3 ц/га зерна кондиционной (14%-ной) влажности - рентабельность производства зерна составила 248%, окупаемость 1 рубля затрат - 3,5 руб., условно чистый доход равнялся 10947 руб./га. В 2008 году при тех же технологических издержках наибольший экономический эффект достигнут в вариантах с применением меди, марганца и бора. В 2009 г. наиболее эффективными оказались варианты полевого опыта с внесением цинковых и марганцевых удобрений. В среднем за три года исследований (2007 - 2009 гг.) условно чистый доход от применения микроудобрений в ранневесеннюю подкормку получен во всех вариантах (табл. 13, рис. 11), причем наиболее эффективным оказалось внесение медных и марганцевых удобрений.

Таблица 13 Экономическая эффективность применения микроудобрений под озимую пшеницу в полевых опытах, в среднем за 2007 - 2009 гг.

Элемент Общие затраты, руб./га Урожайность, ц/га Стоимость продукции, руб./га Чистый доход, руб./га Рентабельность, % Окупаемость 1 руб. затрат, руб.

NPK - фон 4178 32,7 15026 10848 260 3,6

Фон Cu 4298 38,5 17691 13393 312 4,1

Фон Zn 4292 35,9 16496 12204 284 3,8

Фон B 4230 36,5 16772 12542 296 4,0

Фон Mn 4311 38,6 17737 13426 311 4,1

Фон Мо 4418 37,7 17323 12905 292 3,9

Фон S 5743 38,0 17461 11718 204 3,0

Рис. 11. Условно чистый доход от применения микроудобрений под озимую пшеницу, в среднем за 2007 - 2009 гг.1. Прибавка урожайности озимой пшеницы от микроэлементов по сравнению с фоном NPK в 2007 году составила 13,6%, в 2008 - 12% и в 2009 -11%. Прибавка от внесения серы в 2007 году составила 15,7%, в 2008 - 14,3% и в 2009 - 11,7%. В среднем за 3 года наибольшее влияние на повышение урожайности оказали медь (прибавка 17,9%), марганец (15,2%), меньшее молибден (14,7%), бор (11%) и цинк (10%), сера достоверно повысила урожайность на 16,1%. Несмотря на то, что в засушливых условиях 2007 г. и 2009 г. абсолютные прибавки урожая озимой пшеницы от применения микроудобрений и серы уступали таковым в более благоприятном по увлажнению 2008 г., относительные прибавки во все годы проведения исследований были примерно одинаковыми, что свидетельствует об антистрессовом влиянии некорневых подкормок на посевы озимой пшеницы микроудобрениями и серой.

2. На содержание клейковины погодные условия оказали большее влияние, чем применение микроудобрений и серы. В засушливом 2009 году содержание клейковины в среднем по вариантам составило 29,4%, тогда как в менее засушливом 2008 году только 16,2%, то есть в 1,8 раза ниже. Из отдельных элементов, применяемых в подкормку, в 2009 году наибольшее положительное влияние на содержание клейковины оказали медь, бор, цинк, марганец, а наименьшее - молибден. Влияние серы в оба года по сравнению с фоном было также положительным. При этом в оба года отмечена отрицательная взаимосвязь содержания клейковины с урожайностью озимой пшеницы.

3. По качеству клейковина в 2008 году характеризовалась как неудовлетворительно слабая, в 2009 году ее качество было выше как в контрольном варианте, так и при подкормке озимой пшеницы цинком, марганцем и серой. При этом в 2008 и 2009 годах отмечена отрицательная корреляция содержания клейковины в зерне и ее качества с урожайностью, отрицательной была корреляция между содержанием клейковины и ее индексом деформации (ИДК).

4. Типичный чернозем опытных участков характеризовался низким содержанием таких элементов как цинк, медь, марганец и сера. В обыкновенном черноземе низким было содержание меди и цинка, средним - марганца. Выявлена значительная территориальная вариабельность содержания подвижных форм микроэлементов и серы в пахотном слое этих почв. Наибольшей вариабельностью отличалась медь (V = 45 - 63%), наименьшей - марганец (V = 23 - 26 %). Промежуточное положение по вариабельности занимали цинк (V = 37 - 50 %), а также сера (V = 15 - 29 %). В целом, внутрипольная вариабельность микроэлементов и серы характеризовалась высокими значениями, то есть превышала 20 %.

5. Корреляционный анализ данных о содержании химических элементов в почве опытных участков показал наличие определенных связей между некоторыми из них. Так, положительно коррелировал с серой цинк (r=0,52) и марганец (r=0,41). Корреляция содержания меди с другими элементами характеризовалась отрицательным показателем (Zn - r = -0,22; Mn - r = -0,25; S - r = -0,32).

6. На густоту стеблестоя, по данным за 2008 - 2009 годы, оказывали влияние как некорневые подкормки микроудобрениями и серой, так и погодные условия. В 2008 году при более благоприятных погодных условиях положительное влияние на плотность стеблестоя оказывали медь, цинк, молибден и сера. В острозасушливом 2009 году эти же элементы вызывали, наоборот, снижение густоты стояния в расчете на единицу площади. В итоге корреляция данного показателя в 2008 и 2009 годах носила отрицательный характер и выражалась коэффициентом парной линейной корреляции r = -0,45.

7. Плотность стеблестоя оказывала влияние на обеспеченность растений азотным питанием, о чем свидетельствуют показания N-тестера «Яра», возрастающие при снижении плотности стеблестоя в засушливом 2009 году (r = -0,51). В 2008 году отрицательной зависимости густоты стеблестоя и N-тестера не наблюдалось (r = 0). Об этом же свидетельствуют и данные стеблевой диагностики. В 2009 году баллы стеблевой диагностики имели с густотой стеблестоя отрицательную корреляцию (r = -0,63), а в 2008 году нулевую (r = 0). В 2008 году плотность стеблестоя с урожаем носила слабоположительную корреляцию (r = 0,24), а в 2009 году, наоборот, слабоотрицательную (r = -0,42).

8. Из применяемых методов диагностики наибольшая связь с урожайностью отмечена при использовании фотометрического метода (N-тестер «Яра») и стеблевой диагностики. При этом в условиях острой засухи 2009 года наблюдалась повышенная обеспеченность растений азотом, а в урожайном 2008 году - более низкая, что, очевидно, связано с эффектом ростового разбавления. При этом показания N-тестера «Яра» в среднем за 2 года достоверно положительно коррелировали со стеблевой диагностикой (r = 0,88).

9. Функциональная диагностика по обеспеченности элементами питания прибором «Аквадонис» по реакции изолированных хлоропластов (реакция Хилла) выявила высокую вариабельность и нестабильность изучаемых показателей, связанную с многофакторным влиянием среды на активность хлоропластов, что предопределяет необходимость дальнейших исследований по совершенствованию данного метода диагностики.

10. Ввиду незначительных доз микроудобрений и серы, вносимых в виде некорневой подкормки посевов, и значительного их влияния на урожайность озимой пшеницы выявлен значительный экономический эффект данного приема. С учетом производственных затрат и полученных прибавок урожая условно-чистый доход в среднем за 3 года колебался от 10848 до 13426 руб./га при высокой рентабельности и окупаемости затрат. Наибольшей экономической эффективностью отличалось применение марганца и меди.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании озимой пшеницы на типичных и обыкновенных черноземах юга Воронежской области, недостаточно обеспеченных микроэлементами и серой, в целях повышения урожайности и качества зерна рекомендуется проведение некорневых подкормок соответствующими удобрениями в фазу весеннего кущения-начало трубкования растений. В качестве микроудобрений могут применяться следующие соединения: сернокислая медь (CUSO4), сернокислый цинк (ZNSO4), перманганат калия (KMNO4), аммоний молибденовокислый ((NH4)6Mo7O24·4H2O), в качестве серного удобрения - сульфат магния (MGSO4).

В засушливых погодных условиях от некорневой подкормки озимой пшеницы микроэлементами и серой при их недостаточном содержании в почве ожидаемая прибавка урожая составляет около 3 ц/га, в более благоприятные годы - до 6 ц/га. Положительное влияние микроудобрений и серы на урожайность и качество зерна озимой пшеницы проявляется как в близкие к нормальным погодным условиям, так и в засушливых условиях, что свидетельствует об антистрессовом их влиянии в неблагоприятных условиях роста и развития растений.

1. Галицкий В.В., Самотоенко А.С. Эффективность азотных и микроудобрений при внесении под озимую пшеницу в условиях Воронежской области // Материалы 43-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации в технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия». - М.:ВНИИА, 2009. - С. 45-49.

2. Афанасьев Р.А., Самотоенко А.С., Галицкий В.В. Эффективность некорневых подкормок озимой пшеницы микроэлементами в условиях ЦЧЗ // Плодородие, № 4, 2010. - С. 13 - 15.

3. Афанасьев Р.А., Самотоенко А.С. Влияние микроудобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях юга ЦЧЗ. (в печати).

Размещено на .ru