Оптимизация применения хелатных цинковых и медных удобрений при возделывании пшеницы яровой в условиях южной лесостепи Западной Сибири

2.1 Характеристика объектов исследований.
Сорт мягкой яровой пшеницы Памяти Азиева создан в Государственном научном учреждении Омском аграрном научном центре (Омский АНЦ). Сорт среднеспелый, вегетационный период 74-79 дней. Устойчивость к полеганию на уровне стандарта (4,6-4,9 балла). Устойчивость к засухе средняя.
Почва лугово-черноземная среднемощная среднегумусовая тяжелосугли- нистая. Содержание гумуса – 5,70 %, плотность почвы в слое 0-40 см – 1,20-1,25 г/см3, плотность твердой фазы – 2,65 г/см3, ЕКО – 25,2-28,2 ммольэкв/100 г, рН водной вытяжки – 6,5-7,1. Обеспеченность в слое почвы 0- 40 см опытного участка нитратным азотом – высокая, в слое почвы 0-20 см по- движным фосфором и калием – очень высокая, подвижными цинком и медью – низкая.
Формы удобрений, применяемые в исследованиях – хелаты цинка (Zn – 80 г/л) и меди (Cu – 60 г/л) на основе оксиэтинидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ).
2.2 Климат и метеорологические условия в годы проведения исследо- ваний.
Сумма активных температур составляла 2010-2345 oС, сумма осадков за вегетационный период 171-258 мм. Вегетационный период 2017 г. был более жарким и засушливым, а 2018 и 2019 гг. – более холодными и влажными.
2.3 Методика полевых и лабораторных исследований.
Для решения поставленных задач по оптимизации микроэлементного пи- тания пшеницы яровой в работе использованы методы полевых, лабораторных исследований, а также математический анализ с использованием информаци- онных технологий. Схема опыта (2017-2019 гг.): 1. Контроль (без удобрений); обработка семян (г/100 кг): 2. Zn10, 3. Zn20, 4. Zn30, 5. Cu10, 6. Cu20, 6. Cu30; под- кормка в фазу кущения (г/га): 8. Zn10, 9. Zn20, 10. Zn30, 11. Cu10, 12. Cu20, 13. Cu30; подкормка в фазу выхода в трубку (г/га): 14. Zn10, 15. Zn20, 16. Zn30, 17. Cu10, 18. Cu20, 19. Cu30;
Проводимые опыты однофакторные. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Площадь делянок – 16 м2; учётная – 15 м2. Повторе- ние вариантов в опыте трёхкратное, расположение повторений – в три яруса. Предшественник – пар, агротехника – общепринятая для зоны.
Химические анализы почв и растений проводили на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ, в Омском аграрном научном центре, в Центре агрохимической службы «Омский» общепринятыми в агрохимии и почвоведении методами (Новицкий, 2009; Кидин и др., 2008; Самофалова, 2013) .
В почвенных пробах определяли: гумус по Тюрину в модификации Сима- ковой, рН почвы потенциометрическим методом; ЕКО по Бобко и Аскинази в модификации Грабарова и Уваровой; плотность твердой фазы пикнометриче- ским методом; нитратный азот по Грандваль-Ляжу; подвижный фосфор, об- менный калий по Чирикову (ГОСТ 26204-84). Определение содержания микро- элементов в растениях и почве проводили атомно-абсорбционным методом (ГОСТ CuР 50683-94, ГОСТ ZnP 50686-94) методом Крупского и Александро- вой.
Сжигание растительных навесок проводили методом мокрого озоления по Пиневич; общий азот в полученном растворе определяли по Кьельдалю; фос- фор – по Дениже; калий – на пламенном фотометре.
По общепринятым методикам проводили определение: содержания белка (ГОСТ 10846-91), стекловидности зерна (ГОСТ 10987-79), клейковины (ГОСТ 27839-88 ГОСТ 27839-2013), определение протеиногенных аминокислот (ГОСТ Р 55569-2013).
Оценка посевных качеств семян проводилась согласно соответствующих ГОСТов с определением влажности, в % (ГОСТ 12041-82); массы 1000 семян, в г (ГОСТ 12042-80); чистоты, в % (ГОСТ 12037-81); энергии прорастания и ла- бораторной всхожести, в % (ГОСТ 12038-84).
Результаты полевых и лабораторных исследований подвергнуты матема- тической обработке (Доспехов,1985; Пискунов, 2004). Экономическую эффек- тивность применения удобрений рассчитывали согласно рекомендациям Ю.И. Ермохина и А.Ф. Неклюдова (1994).
7

3 ВЛИЯНИЕ ХЕЛАТНЫХ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ПШЕНИЦЫ ЯРОВОЙ
3.1 Урожайность пшеницы яровой при применении хелатных форм цинковых и медных удобрений
Результаты экспериментов (таблица 1) позволяют сделать вывод о высокой эффективности применения микроудобрений в хелатной форме при возделыва- нии яровой пшеницы. Сопоставляя урожайные данные по годам исследований, следует отметить их значительные отличия: в 2017 г. и 2019 г. урожайность яровой пшеницы была в 1,4 раза выше, чем в 2018 г. (в контроле соответствен- но 2,45 и 1,73 т/га). Осадки выше среднемноголетних в два раза в начале веге- тации 2018 г. (конец мая – июнь) и температуры ниже среднемноголетних нега- тивно повлияли на развитие яровой пшеницы, что в дальнейшем отразилось на формировании зерна, и как следствие – на урожайности.
Эффективность разных способов применения микроудобрений (обработка семян и некорневая подкормка в фазы кущения и выхода в трубку) при прове- дении экспериментов отличалась. Эксперименты выявили положительное дей- ствие хелата цинка при предпосевной обработке семян на урожайность зерна яровой пшеницы. Улучшение питания данной технологией использования хе- латов цинка и меди обеспечило увеличение урожайности в среднем за годы ис- следований от 0,08 до 0,20 т/га зерна (2,3-9,1% к контролю).
Применение цинковых удобрений в дозе 20 г/100 кг позволило сформиро- вать наибольшую прибавку урожая 0,20 т/га, а меди 0,14 т/га (в контроле уро- жайность 2,20 т/га). Лучшей дозой цинка и меди при предпосевной обработке таким образом является 20 г/100 кг семян.
В исследованиях применение некорневой подкормки яровой пшеницы в фазу кущения хелатами цинка и меди обеспечило увеличение урожайности от 0,10 до 0,23 т/га зерна (4,5-10,5% к контролю). Опыты выявили положительное действие некорневой подкормки в фазу кущения хелатом цинка на урожайность зерна. Лучшей дозой хелата цинка при некорневой подкормке в фазу кущения является 20 г/га.
Использование медных удобрений в дозе 10 и 30 г/га позволило создать прибавку урожая на одном уровне 0,20 т/га, наиболее эффективна подкормка Cu10, как менее затратная по количеству вносимого элемента.
Оптимизация питания яровой пшеницы применением хелатов цинка и ме- ди способом некорневой подкормки растений в фазу выхода в трубку обеспе- чила прибавки урожая в среднем от 0,03 до 0,16 т/га зерна (1,4-7,3 % к контро- лю). Эксперименты выявили положительное действие на урожайность хелата цинка в данную фазу развития. Его внесение в дозе 20 г/га позволило сформи- ровать наибольшую прибавку урожая 0,14 т/га. Использование медных удобре- ний в этой же дозе сформировало увеличение урожайности 0,16 т/га.
Таблица 1 – Урожайность зерна пшеницы яровой в зависимости от доз и способа применения хелатных микроудобрений
на лугово-черноземной почве (2017-2019 гг.)
Вариант
Контроль 2,45
Zn10 2,53 Zn20 2,73 Zn30 2,54 Cu10 2,51 Cu20 2,62 Cu30 2,62
Zn10 2,59 Zn20 2,75 Zn30 2,80 Cu10 2,74 Cu20 2,82 Cu30 2,85
Урожайность зерна, т/га Прибавка
2017 г.
2018 г. 2019 г. Средняя 1,73 2,41 2,20
т/га % – –
0,08 3,6 0,20 9,1 0,15 6,8 0,05 2,3 0,14 6,4 0,15 6,8
0,10 4,5 0,20 9,1 0,23 10,5 0,20 9,1 0,17 7,7 0,20 9,1
0,03 1,4 0,14 6,4 0,13 5,9 0,11 5,0 0,16 7,3 0,14 6,4
Обработка семян, г/100 кг 1,75 2,57
1,87 2,62
1,81 2,69
1,75 2,50 1,86 2,54 1,90 2,52
2,28 2,40 2,35 2,25 2,34 2,35
Опрыскивание в фазу кущения, г/га
1,86 2,46 1,93 2,51 1,97 2,52 2,08 2,52 2,00 2,50 2,04 2,52
2,30 2,40 2,43 2,40 2,37 2,40
Опрыскивание в фазу трубкования, г/га
Zn10 Zn20 Zn30 Cu10 Cu20 Cu30
2,60 1,77 2,42 2,79 1,91 2,52 2,83 1,96 2,46 2,58 1,84 2,50 2,67 1,89 2,52 2,69 1,89 2,52 0,11 0,08 0,10
2,23 2,34 2,33 2,31 2,36 2,34
НСР05 т/га
Таким образом, применение
микроудобрений при возделывании яровой низкого содержания подвижных форм изучаемых элемен- тов в лугово-черноземной почве является эффективным. Лучшей дозой хелатов цинка и меди при предпосевной обработке семян является 20 г/100 кг, при не- корневой подкормке в фазу кущения – 20 и 10 г/га, соответственно, выхода в трубку – 20 г/га каждого элемента. При этом обработка семян и некорневая подкормка в фазу кущения хелата цинка имеет преимущество перед некорне- вой подкормкой в фазу выхода в трубку, так как при этом формируется боль- шая прибавка урожая. При применении хелата меди наибольшая продуктив-
ность наблюдалась при некорневой подкормке в фазу кущения.
Результаты исследований свидетельствуют, что использование хелатов цинка и меди при возделывании яровой пшеницы на лугово-черноземной почве является эффективным при всех трех вариантах технологий. Выбор способа и
пшеницы в условиях
фазы удобрения в конкретной агрономической ситуации может зависеть от производственной целесообразности.
3.2 Влияние микроудобрений на выживаемость растений, высоту и структуру урожая яровой пшеницы
В наших исследованиях наблюдался положительный эффект от действия хелатов на полевую всхожесть (рисунок 1) и выживаемость растений (рисунок 2) яровой пшеницы. Полевая всхожесть семян яровой пшеницы составила при использовании цинковых удобрений в вариантах обработки семян 75,4-91,5 %; медных – 81,0-87,1 % (контроль – 70,3). Некорневое применение не влияло на полевую всхожесть семян, поскольку она формируется до подкормки.
Рисунок 1 – Полевая всхожесть семян яровой пшеницы при обработке семян хелатами микроэлементов (среднее 2017-2019 гг.)
аб
Рисунок 2 – Выживаемость растений яровой пшеницы в зависимости от
доз и способов применения медных удобрений (а – цинковых, б – медных; среднее 2017-2019 гг.)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Контроль
91,5
84,6 70,3
10, г/100 кг
Обработка семян хелатом цинка
70,3
75,4
83,6
87,1
81 70,3
30, г/100 кг Обработка семян хелатом меди
20, г/100 кг
10
Полевая всхожесть, %

Выживаемость растений яровой пшеницы в зависимости от доз и способов применения цинковых удобрений составила 57,5-82,7 %; при применении мед- ных удобрений – 64,6-78,9 % (контроль – 55,0).
Высота растений в среднем составила 105,2-111,3 см в зависимости от ва- рианта, при этом в лучших из них по урожайности растения были несколько выше, чем в контроле. Так, при предпосевной обработке семян высота растений составила 101,0-117,5 см, а при некорневой подкормке хелатами цинка в фазу кущения и выхода в трубку – 105,0-112,5 и 105,0-112,0 см, соответственно.
Основными составляющими урожайности являются продуктивная кусти- стость, количество зерен в колосе, масса зерна колоса и масса 1000 зерен. Рас- смотрение показателей структуры урожая при исследовании способов приме- нения хелатов цинках и меди показало, что они положительно влияют на эти показатели.
Продуктивная кустистость при применении цинковых удобрений повыси- лась до 3,10-3,77 шт., медных удобрений – 2,90-3,35 шт. (контроль – 2,83). Наибольшее количество зерен в главном колосе при обработке хелатом цинка сформировалось в варианте опрыскивания в фазу выхода в трубку дозой 30 г/га – 45,42 шт., хелатом меди при обработке семян Cu20 – 44,08 шт. (контроль – 41,9). Масса зерна главного колоса в лучших вариантах по урожайности соста- вила 1,32-1,47 г (в контроле – 1,28 г).
В целом, можно констатировать, что анализ показателей формирования урожайности (полевая всхожесть и выживаемость растений, структура урожая), полученных в экспериментах, свидетельствует о позитивном влиянии хелатов цинка и меди на характеристики, от которых зависит урожайность яровой пше- ницы на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья.
4. АГРОХИМИЧЕСКИЕ НОРМАТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МИНЕ- РАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПШЕНИЦЫ ЯРОВОЙ
4.1 Содержание элементов питания в почве
Содержание элементов в почве составило: в фазу кущения нитратного азо- та в 16,4 -16,8, подвижного фосфора – 225-250, калия – 310-355 мг/кг; в фазу выхода в трубку нитратного азота – 9,3-12,2, подвижного фосфора – 170-230, калия – 270-450 мг/кг; в фазу колошения нитратного азота – 5,0-8,5, подвижно- го фосфора – 170-230, калия 270-350 мг/кг; в уборку нитратного азота 4,5-7,3, подвижного фосфора – 170-235, калия – 290-370 мг/кг.
Чтобы контролировать рост и развитие растений, своевременно удовле- творять их потребность в элементах питания, необходимо знать наличие дан- ных факторов роста в почве и потребности растений в них по фазам развития
(Аристархов, 2012; Бобренко, 2004; Болдырев, 1970; Ермохин, 1983, 1995; Журбицкий, 1963; Кочергин, 1974; Красницкий, 2002; Ринькис, 1972).
Распределение микроэлементов по профилю лугово-черноземной почвы опытного участка (таблица 2) и в целом соответствует показателям для почв ре- гиона. Их концентрация не превышала ПДК (для Zn – 24, Cu – 3).
Таблица 2 – Динамика содержания подвижных микроэлементов в лугово-чернозёмной почве под яровой пшеницей, мг/кг
Слой почвы, см
Кущение Уборка
Zn Cu Zn Cu
0-20 0,58 20-40 0,42 40-60 0,39 60-80 0,67
80-100 0,76
0,06 0,70 0,08 0,09 0,41 0,10 0,13 0,76 0,13 0,22 0,88 0,25 0,34 0,86 0,27
Можно отметить, что содержание подвижных форм микроэлементов в лу- гово-черноземной почве с глубиной изменяются по-разному. Концентрация по- движного цинка в фазу кущения с глубиной сначала понижается от 0,58 в слое 0-20 см, до 0,39 в слое 40-60 см, а с горизонта 60-80 см наблюдается ее увели- чение до 0,76 мг/кг. Данная закономерность наблюдалась и в период уборки яровой пшеницы.
Минимальное количество подвижных соединений меди в фазу кущения наблюдалось в слое 0-20 см (0,06 мг/кг), в низлежащих горизонтах ее количе- ство увеличивается до 0,34 (80-100 см). При уборке минимальное количество подвижных соединений меди в 0,08 мг/кг наблюдалось также в слое 0-20 см, максимальное – в слое 80-100 см (0,27).
4.2 Нормативные показатели для определения потребности пшеницы яровой в элементах минерального питания
Определенные в исследованиях агрохимические нормативы можно ис- пользовать для управления питанием яровой пшеницы на основе расчета доз минеральных удобрений и для создания оптимального макроэлементного фона (таблица 3).
Таблица 3 – Нормативные агрохимические показатели минерального питания пшеницы яровой
Показатель
КИП, %
N Р2О5 К2О Zn Cu 87 8,0 6,0 7,0 3,5
50
3,0
Потребление для создания 1 т
зерна, кг (NPK) или г (Zn, Cu)
Nт, кг/га 54
35 23 22
12

Нормативные агрохимические показатели минерального питания пшеницы яровой могут использоваться для расчета доз удобрений на плановую прибавку урожая (П, формула 1):
Д  Кд  Н  П , (1) Ку
где Д – доза удобрений, кг д.в./га;
Кд – коэффициент действия удобрений, указывающий на отклонение фактического содержания элемента питания в почве от оптимального;
Н – норма расхода элемента питания на создание 1 т основной продукции с учетом побочной;
Ку – коэффициент использования элемента питания из удобрений.
Расчет доз удобрений на плановый урожай (ПУ) возможен по формуле (2):
Д  ПУ  Н – С  Кп , (2) Ку
где С – содержание элемента питания в слое почвы 0-20, кг/га;
Кп – коэффициент использования элементов питания из почвы.
При определении дозы азотных удобрений используется формула (3):
Д  ПУ  Н – С  Nт Кп , (3) Ку
где Nт – азот текущей нитрификации, кг/га.
Приведенные формулы апробированы при удобрении различных сельскохозяйственных культур в условиях Западной Сибири и Казахстана (Бобренко, 2004; Болдырев, 1972; Болдышева, 2018; Ермохин, 1995; Попова, 2018; Склярова, 2008).
5. УПРАВЛЕНИЕ ПИТАНИЕМ ПШЕНИЦЫ ЯРОВОЙ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ
Для характеристики условий минерального питания растений наряду с анализами почв целесообразно использовать анализы самих растений. Факти- ческое содержание питательных веществ в растениях часто является более точ- ным критерием обеспеченности их элементами питания (Церлинг, 1962; Саби- нин, 1971; Болдырев, 1970, 1972; Магницкий, 1972; Ермохин, 1995; Бобренко, 2004 и др.). Поэтому в течение вегетации необходимо использовать раститель- ную диагностику для корректировки питания яровой пшеницы.
13

5.1 Содержание макро- и микроэлементов в растениях
В наших экспериментах использование микроудобрений при возделыва- нии яровой пшеницы по-разному изменяло концентрацию элементов в растени- ях. Так, внесение хелатов не оказало существенного влияния на поступление калия в растения. В то же время концентрация фосфора в целом возрастала.
Использование возрастающих доз цинка от 0 до 20 г/га способствовало увеличению валового азота в зерне при всех изучаемых технологиях примене- ния хелатных микроудобрений. Зависимость содержания азота в зерне (У1 – при обработке семян, У2 – при опрыскивании в фазу кущения, %) от доз цинка (х; г/100 кг – при обработке семян, г/га – при опрыскивании) отражается урав- нениями (4, 5):
У1 = 0,013x + 2,31, r = 0,77 (4) У2 = 0,085x + 2,36. r = 0,79 (5)
Из этих уравнений следует, что 1 г цинка удобрений при обработке семян повышает содержание азота в зерне 0,013 %, и на 0,085 % при опрыскивании в фазу кущения. Содержание азота в зерне снижается от доз хелата цинка при об- работке семян с 2,61 % (от 20 г/100 кг семян) до 2,36 % при применении 30 г/100 кг семян. Это можно объяснить эффектом «разбавления» за счет фор- мирования большей массы урожайности. Медные удобрения также повышают в целом содержание азота в зерне, но в меньшей степени, чем цинковые (с 2,35 в контроле до 2,40-2,47 %).
Выявлены закономерности поступления микроэлементов в растения при применении хелатов цинка и меди. Так, при обработке семян хелатом цинка со- держание цинка в растениях в основном увеличивается (кроме зерна); при этом в ранние фазы влияние сильнее, чем в поздние (таблица 4). При анализе содер- жания меди в растениях установлено, что хелат цинка в основном повышает этот показатель, а хелат меди повышает его только при низких дозах (Cu10), дальнейшее увеличение доз меди преимущественно приводит к обратному эф- фекту. На содержание цинка медь хелата также максимально влияет при мини- мальной дозе в ранние фазы.
Количественная информация о концентрациях микроэлементов в растениях яровой пшеницы является основой как для определения их оптимальных содержания и соотношения в растениях, так и для управления минеральным питанием культуры на основе растительной диагностики.
Таблица 4 – Схема действия цинка и меди удобрений
на их концентрацию в растениях яровой пшеницы в течение вегетации
(обработка семян, г/100 кг, среднее 2017-2019 гг.)
Доза Кущение Выход в Колоше- Уборка Уборка удобрения трубку ние (солома) (зерно)
Цинк
Zn10 
Zn20  Zn30  Cu10  Cu20  Cu30 
Медь
Zn10 
Zn20  Zn30  Cu10  Cu20 
Cu30  Примечание.  – увеличение концентрации,  – уменьшение концентрации,
 – концентрация находится на одном уровне.
5.2 Оптимальное содержание и соотношение элементов в растениях
Проанализировав связь между содержанием элементов в растениях и уро- жаем зерна, мы установили оптимальные уровни элементов в яровой пшенице по фазам развития (таблица 5).
Таблица 5 – Оптимальное содержание элементов в растениях яровой пшеницы в течение вегетации (сухая масса)
Фаза развития
Кущение
Выход в трубку Колошение Уборка (солома) Уборка (зерно)
N P %
K Zn Cu мг/кг
4,4 ± 0,4 4,0 ± 0,3 2,8 ± 0,4 0,52 ± 0,05 2,6 ± 0,2
0,40 ± 0,05 0,38 ± 0,04 0,30 ± 0,04 0,30 ± 0,04 0,40 ± 0,05
3,7 ± 0,4 2,9 ± 0,3 2,3 ± 0,3 0,72 ± 0,05 0,55 ± 0,04
52±8 4,5 ± 0,3 25±5 3,6 ± 0,4 23±3 2,2 ± 0,3 12±2 1,4 ± 0,5 30±2 3,2 ± 0,4
При анализе данных нами также были установлены оптимальные соотно- шения элементов в растениях яровой пшеницы по фазам развития. В течение вегетации до уборки оптимальное соотношение между валовыми Zn и Сu (Zn : Сu) составляет 6,8-11,7, N и P (N : P) = 9,3-11, N и К (N : К) = 1,2-1,4 (таблица 6)
.

Таблица 6 – Оптимальное соотношение элементов в растениях яровой пшеницы в течение вегетации (сухая масса)
Фаза развития
Кущение
Выход в трубку Колошение Уборка (солома) Уборка (зерно)
Кущение
Выход в трубку Колошение Уборка (солома) Уборка (зерно)
Уравнение баланса Макроэлементы
N = 11  P = 1,2  K, (6) N = 10,5  P = 1,4  K, (7) N = 9,3  P = 1,2  K, (8) N = 1,7  P = 0,7  K, (9) N = 6,5  P = 4,7  K, (10)
Микроэлементы
Zn = 11,5  Сu, (11)
Zn = 6,8  Сu, (12) Zn = 11,7  Сu, (13) Zn = 6,5  Сu, (14) Zn = 20,2  Сu. (15)
Зная оптимальную концентрацию элементов питания в растении и их уравновешенное состояние, можно прогнозировать действие и очередность внесения удобрений. При этом используется коэффициент потребности (Кп), показывающий, на сколько отклоняется фактическое содержание или соотно- шение элемента в растении от оптимального (16):
Кп  N:P,N:K,Zn:Cuит.д.(оптим), N:P,N:K,Zn:Cuит.д.(факт)
(16)
и если Кп > 1, то растения нуждаются в данном элементе и тем сильнее, чем больше коэффициент. При Кп < 1 – потребность в этом элементе отсутствует. Наибольший Кп указывает на тот элемент, который находится в первом мини- муме. С учетом коэффициента потребности предложена формула расчёта доз удобрений в подкормку (17): Д = Кп ∙ Н, (17) где Н – минимальная норма потребления элементов растением в опреде- ленную фазу развития, выявленная ранее для высоких урожаев. В результате данных исследований установлены уровни минимального по- требления (Н) микроэлементов для яровой пшеницы в различные фазы разви- тия (таблица 7). Таблица 7 – Минимальная норма потребления элементов питания растениями пшеницы яровой в ранние фазы развития, г/га Фаза развития Кущение 9 2 Выход в трубку 20 4 В 2020 году была проведена производственная проверка разработанных нормативов для расчета доз удобрений в подкормку пшеницы яровой. Исполь- зование с помощью некорневой подкормки расчетной дозы цинка в форме хе- лата 18 г/га (в растворе 250 л/га) в фазу кущения позволило получить урожай- ность зерна яровой пшеницы 2,25 т/га, меди 10 г/га в форме хелата в фазу вы- хода в трубку позволило получить урожайность зерна яровой пшеницы 2,18 т/га (в контроле – 2,02 т/га). 6. КАЧЕСТВО УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИКРОУДОБРЕНИЙ 6.1 Влияние микроудобрений на качество зерна Применение хелатов цинка и меди различными способами положительно повлияли на содержание белка и клейковины в зерне. Максимальные показате- ли содержания белка получены при некорневой подкормке в фазу кущения Zn20 (14,35 %), клейковины – при предпосевной обработке семян Zn20 (27,9 %). Вы- явлены зависимости между дозами цинковых и медных удобрений и содержа- нием цинка (таблица 8). Таблица 8 – Показатели качества зерна яровой пшеницы в зависимости от применяемых микроудобрений (среднее 2017-2019 гг.) Zn Cu Вариант Обработка семян, г/100 кг Опрыскивание в фазу кущения, г/га Опрыскивание в фазу выхода в трубку, г/га Белок, % Клейковина, Белок, % Клейковина, Белок, % Клейковина, %%% Контроль 13,39 26,50 13,39 Zn10 13,48 27,17 13,99 Zn20 13,95 27,90 14,35 Zn30 13,48 26,93 13,68 Cu10 14,06 27,88 13,79 Cu20 13,76 27,67 13,67 Cu30 13,67 27,53 13,95 НСР05 0,52 0,55 0,52 26,50 13,39 26,50 27,40 13,47 26,8 27,66 13,56 26,9 27,03 13,30 26,4 27,60 13,85 27,4 27,30 13,34 27,0 28,03 13,65 27,2 0,55 0,52 0,55 В наших опытах, после исследования связи между дозой используемого удобрения и содержанием белка в зерне (У1 – при обработке семян, У2 – при опрыскивании в фазу кущения, У3 – при опрыскивании в фазу выхода в труб- ку %) от доз цинка и меди (У4 – при обработке семян, У5 – при опрыскивании в фазу кущения, У6 – при опрыскивании в фазу в фазу выхода в трубку %) (х; г/100 кг – при обработке семян, г/га – при опрыскивании) установлена тес- ная корреляционная зависимость до определенного установленного уровня до- зы, превышение которой не ведет к увеличению показателя: У1 = 0,028x + 13,33; У2 = 0,048х + 13,43; У3 = 0,0085х + 13,39; У4 = 0,067х + 13,39; У5 = 0,04х + 13,39; У6 = 0,046х + 13,39. r = 0,87 (18) r = 0,88 (19) r = 0,79 (20) r = 0,84 (21) r = 0,81 (22) r = 0,71 (23) Большое значение при оценке качества зерна придается стекловидности. Стекловидное зерно оказывает большее сопротивление раздавливанию и ска- лыванию, поэтому при разломе требуется больше энергии, чем для мучнистого зерна. Стекловидность в эксперименте находилась в пределах 49,0-51,7 %. Наряду с общим определением содержания белка в зерне определяли его аминокислотный состав в зависимости от условий микроэлементного питания. Так, при исследовании действия микроудобрений при обработке семян хелат- ными формами цинка на качественные характеристики белка выявлено, что сумма аминокислот повышается с 7,40 % без удобрений до наибольшей 7,53 % при Zn30 и 7,30 % – при Cu10. В зерне яровой пшеницы имеется полный набор незаменимых аминокислот. При внесении микроудобрений наблюдалось наибольшее накопление незаменимых аминокислот. В целом влияние хелатных форм микроэлементов носит разнонаправленный характер. При изучении действия некорневой подкормке в фазу кущения выявлено, что сумма аминокислот повышается с 7,40 % без удобрений до наибольшей 7,71 % от Zn10 и 8,10 % – от Cu20. В целом влияние микроэлементов положи- тельно. При некорневой подкормке микроудобрениями в фазу выхода в трубку выявлено сумма аминокислот повышается с 7,40 % без удобрений до наиболь- шей 7,93 % от применения Zn20 и 7,77 % – Cu10. Положительное влияние хе- латных форм микроэлементов при некорневой подкормке в фазу выхода в трубку носит устойчивый характер и повышает сумму аминокислот во всех ва- риантах. Положительное влияние хелатных форм микроэлементов на сумму аминокислот в белке тем существеннее, чем позже их применение. Содержание цинка в зерне яровой пшеницы при использовании удобрений находилось в диапазоне от 21,8 до 35,3 мг/кг, меди – 1,02-4,76 (таблица 9) и не превышало ПДК в продуктах питания (цинка – 50 мг/кг, меди – 10 мг/кг). Меж- ду дозами цинка и меди при опрыскивании в фазу выхода в трубку и их содер- жанием в зерне существует корреляционная зависимость (уравнения 27 и 28) при уровне доз до оптимального. Применение в более ранние периоды удобре- ний цинка практически не влияло на содержание цинка в зерне, а меди – поло- жительно влияло на содержание меди в зерне, при этом максимум наблюдался при Cu20. Таблица 9 – Содержание цинка и меди в зерне яровой пшеницы (мг/кг) в зависимости от доз микроудобрений Вариант Контроль Zn10 Zn20 Zn30 Cu10 Cu20 Cu30 Обработка семян, г/100 кг Опрыскивание в фазу кущения, г/га Опрыскивание в фазу выхода в трубку, г/га Zn Cu Zn Cu Zn Cu 28,1 1,21 21,8 1,02 28,5 2,49 24,1 2,87 27,6 2,21 37,1 2,76 28,3 1,86 28,6 1,21 28,0 2,69 29,9 2,85 31,7 2,53 28,0 2,90 27,7 4,76 31,7 3,02 r = 0,87 r = 0,91 28,1 1,21 31,5 1,44 33,8 3,37 35,3 3,10 30,5 3,11 30,7 3,65 26,4 2,42 (24) (25) У1 = 0,24x + 28,59, У2 = 0,122x + 1,44. Таким образом, благодаря микроудобрениям, происходит повышение со- держания цинка и меди в зерне яровой пшеницы до определенного уровня. Ис- пользуя полученные уравнения можно прогнозировать качественные показате- ли урожая. 6.2 Влияние микроудобрений на качество семян Средняя энергия прорастания семян при предпосевной обработке семян достоверно увеличивалась при удобрении с 93,3% в контроле до 94,3-97,0% при обработке семян (таблица 10). Таблица 10 – Посевные качества семян пшеницы яровой при применении хелатных микроудобрений на лугово-черноземной почве (2017-2019 гг.) Обработка семян, г/100 кг Лабораторная всхожесть, % 97,3 97,7 97,5 97,7 98,7 98,5 98,0 4,00 Опрыскивание в фазу Опрыскивание в фазу вы- кущения, г/га хода в трубку, г/га Вариант Энергия прораста- ния, % 93,3 Энергия Лабораторная Энергия про- Лабораторная Контроль Zn10 94,8 Zn20 96,3 Zn30 94,3 Cu10 97,0 Cu20 96,5 Cu30 94,5 НСР05 4,60 прораста- всхожесть, % ния, % 93,3 97,3 95,8 98,8 96,5 98,2 96,8 98,7 96,8 98,7 98,0 98,7 94,8 97,2 4,60 4,00 растания, % 93,3 4,60 всхожесть, % 97,3 4,00 95,0 97,7 94,8 97,3 95,2 98,2 97,2 98,2 93,0 97,3 94,2 97,2 19 Лабораторная всхожесть семян при предпосевной обработке семян также увеличилась и составила 97,5-98,5%. Наибольший показатель показали вариан- ты обработки хелатами меди. Энергия прорастания достоверно увеличивалась при некорневой подкормке в фазу кущения с 93,3 в контроле до 94,8-98,0 % при применении хелатов микроэлементов. При лабораторных исследованиях всхожесть полученных семян достовер- но увеличилась от некорневой подкормки в фазу кущения с 97,3 в контроле до 98,2-98,8 % при применении хелатов микроэлементов. При некорневой под- кормке в фазу выхода в трубку средняя энергия прорастания семян достоверно увеличивалась при удобрении – с 93,3 в контроле до 94,2-97,0 %. Всхожесть семян также увеличилась и составила 97,2-98,2 %. При предпосевной обработке семян хелатом меди оценка семян пшеницы яровой показала, что лучшим по натуре зерна (715 г/л) был вариант Cu20, при показателях в контроле 693 г/л. От применения хелата цинка наибольшая нату- ра зерна сформировалась в варианте Zn20 (706 г/л). В целом на натуру зерна медные удобрения оказали большее влияние, чем цинковые. Применение хе- латных микроудобрений методом некорневой подкормки в фазу кущения пока- зали более высокие результаты, лучшим по натуре зерна (717 г/л) характеризо- вался вариант Cu10, а при применении хелата цинка наибольшая натура зерна (709 г/л) сформировались в варианте Zn20. От хелата меди лучшим по натуре зерна был вариант Cu10 (709 г/л). При некорневой подкормке в фазу выхода в трубку лучшими были варианты Zn20 и Cu10, 694 и 699 г/л) соответственно. Таким образом, лучшими посевными качествами семян характеризовались варианты применения хелатов при опрыскивании яровой пшеницы в фазу вы- хода в трубку, несколько более низкие значения изучаемых показателей отме- чались при обработке семян. Более высокая энергия прорастания семян – в ва- риантах обработки хелатами цинка, лабораторная всхожесть была выше при использовании хелата меди. На массу 1000 зерен и натуру медные удобрения оказали большее влияние, чем цинковые, при этом более высокие показатели сформировались при обработке семян и опрыскивании в фазу кущения. 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ ПОД ПШЕНИЦУ ЯРОВУЮ Применение микроудобрений экономически эффективно. Так, чистый до- ход, полученный от микроудобрений составил 4,5-1481,3 руб./га в зависимости от варианта. Уровень рентабельности лучших вариантов по урожайности соста- вил 66,5-179,7%. При этом можно отметить, что внекорневая подкормка в фазу выхода в трубку менее рентабельна, чем обработка семян и подкормка в фазу кущения. В лучших вариантах по урожайности при применении хелата цинка при обработке семян и подкормке в фазу кущения этот показатель составил со- ответственно 179,7 и 141,3 %, при использовании хелата меди – 119,1, 96,1 %, соответственно. %. В фазу выхода в трубку уровень рентабельности суще- ственно ниже, в лучших вариантах по урожайности составил при применении цинка 66,5%, меди – 85,6%. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. В 2017-2019 гг. при возделывании яровой пшеницы сорта Памяти Азие- ва на лугово-черноземной почве лесостепи Западной Сибири установлено, что применение хелатных форм цинковых и медных удобрений различными спосо- бами является эффективным. Наиболее эффективной дозой хелатов цинка и ме- ди при предпосевной обработке семян является 20 г/100 кг (получена прибавка урожайности зерна 0,20 т/га или 9,1 % к контролю и 0,14 т/га или 6,4 %, соот- ветственно, при некорневой подкормке в фазу кущения – 20 и 10 г/га, соответ- ственно, (0,20 т/га или 9,1 %), при некорневой подкормке в фазу выхода в труб- ку – 20 г/га (0,14 т/га или 6,4 %; 0,16 т/га или 7,3 %). Лучший результат от при- менения хелата цинка получен при обработке семян и некорневой подкормке в фазу кущения, а хелата меди – некорневой подкормке в фазу кущения. 2. Полевая всхожесть семян яровой пшеницы увеличилась при применении цинковых удобрений способом обработки семян до 75,4-91,5 %; медных удоб- рений – 81,0-87,1 % (контроль – 70,3). Выживаемость растений в зависимости от доз и способов применения цинковых удобрений повысилась до 57,5-82.7 %, медных удобрений – 64,6-78,9 % (контроль – 55,0). 3. Применение хелатов цинка и меди позитивно влияли на характеристики структуры урожая. Продуктивная кустистость при применении цинковых удоб- рений повысилась до 3,10-3,77 шт., медных удобрений – 2,90-3,35 шт. (кон- троль – 2,83). Наибольшее количество зерен в главном колосе при обработке хелатом цинка сформировалось в варианте опрыскивания в фазу выхода в трубку дозой 30 г/га – 45,42 шт., хелатом меди при обработке семян Cu20 – 44,08 шт. (контроль – 41,9). Масса зерна главного колоса в лучших вариантах по урожайности составила 1,32-1,47 г (в контроле – 1,28 г). 4. Выявлена зависимость коэффициентов использования (%) элементов из почвы (КИП) от доз микроудобрений. Определены агрохимические нормативы при возделывании яровой пшеницы: КИП, % (N – 87; Р2О5 – 8, К2О – 6, Zn – 7, Cu – 3,5); затраты макроэлементов для создания 1 тонны зерна (кг) N − 35, Р2О5 − 23, К2О – 22 и микроэлементов (г) – Zn – 50, Cu – 3; азот текущей нитрифика- ции – 54 кг/га. 5. Определены оптимальные уровни содержания азота, фосфора, калия цинка, меди в растениях по фазам развития как физиологические характеристи- ки сбалансированного, оптимального питания растений. Получены норматив- ные параметры расчета доз удобрений (минимальная норма потребления цинка и меди растением, г/га: фаза кущения − Zn – 9, Cu – 2; фаза выхода в трубку − Zn – 20, Cu – 4) для применения в период вегетации по формуле Д = Кп  Н. 6. Применение хелатов цинка и меди различными способами положитель- но повлияли на содержание белка и клейковины в зерне. Максимальные пока- затели содержания белка получены при некорневой подкормке в фазу кущения Zn20 (14,35 %), клейковины – при предпосевной обработке семян Zn20 (27,9 %). Выявленные зависимости между дозами цинковых и медных удобрений и со- держанием цинка, меди и белка в зерне позволяют прогнозировать качество урожая. 7. Применение цинковых и медных удобрений влияет на качественные ха- рактеристики белка, сумма аминокислот повышается с 7,4 % без удобрений до 8,1 % при некорневой подкормке в фазу кущения Cu20 и 7,71 % – Zn10. При не- корневой подкормке в фазу выхода в трубку – до 7,93% (Zn20) и 7,77 % (Cu10). Обработка семян не повлияла на сумму аминокислот. 8. Применение микроудобрений улучшает качество посевного материала, существенно повышая массу 1000 семян (с 29,92 г в контроле до 32,45 г), лабо- раторную всхожесть (с 97,3 % до 98,8%) и энергию прорастания (с 93,3% до 98 %). Натура зерна в лучших вариантах по урожайности составила 706-717 г/л (в контроле 693 г/л). Применение хелатов некорневой подкормкой в фазу ку- щения показало более высокие результаты по всем показателям качества по- севного материала. 9. Применение хелатных форм цинковых и медных удобрений под яровую пшеницу является экономически эффективным. Условный чистый доход соста- вил в лучших вариантах: при обработке семян хелатами цинка – 1413,4 руб./га (рентабельность 179,7 %) и меди – 837,1 руб./га (119,1 %); при некорневой под- кормке в фазу кущения, соответственно, 1481,3 руб./га (141,3 %) и 1149,5 руб./га (109,4 %); фазу выхода в трубку – 614,9 руб./га (66,5 %) и 811,8 руб./га (85,6 %). РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ Для получения максимального урожая высокого качества зерна пшеницы яровой при низком содержании подвижных цинка и меди в лугово-черноземной почве необходимо применять дозы хелатов цинка и меди (в одну из фаз, учиты- вая производственную целесообразность): − при обработке семян, г на 100 кг семян: Zn – 20, Cu – 20; − при некорневой подкормке в фазу кущения, г/га: Zn – 20, Cu – 10; − при некорневой подкормке в фазу выхода в трубку, г/га: Zn – 20, Cu – 20. Для оптимизации минерального питания следует применять агрохимические нормативы: − коэффициенты использования элементов питания из почвы (КИП, %): N – 87; Р2О5 – 8, К2О – 6, Zn – 7; Cu – 3,5; − затраты макроэлементов для создания 1 тонны зерна, кг: N−35;Р2О5 −23;К2О−22; − затраты микроэлементов для создания 1 тонны зерна, г: Zn – 50, Cu – 3; − оптимальные уровни содержания и соотношения элементов питания в рас- тениях; − минимальная норма потребления цинка и меди растением, г/га: 22 фаза кущения − Zn – 9, Cu – 2; фаза выхода в трубку − Zn – 20, Cu – 4; − формулы расчета доз цинковых и медных удобрений для дополнительного внесения в период вегетации: Д = Кп  Н, г/га.