Введение. Пшеница двузернянка (Triticum dicoccum) является древнейшей культурой, который человек начал возделывать. Но со временем посевные площади этого вида пшеницы начали уменьшаться из-за того, что ее место начала занимать более урожайный вид – мягкая пшеница (Triticum aestivum). Пшеница двузернянка может легко произрастать на бедных почвах, и подходит для органического земледелия [1, 2, 3]. Кроме того, двузернянка имеет широкую экологическую пластичность, засухоустойчивость и другие важные адаптационные признаки [4, 5, 6]. Еще одним достоинством этой культуры является наличие плотно прилегающих к зерновке цветковых чешуй, которые защищают ее от различных патогенов. Все эти качества являются основой для получения экологически безопасной продукции [7, 8].
Исследования показывают, что внекорневая подкормка пшеницы в фазах кущения, выхода в трубку и колошения может значительно повысить урожайность и качество зерна. Однако, оптимальные результаты достигаются при подкормке через листья растений в фазу репродуктивного развития пшеницы. Этот метод подкормки позволяет быстрее и непосредственно поставлять питательные вещества в растение, улучшая его питание и способствуя активному формированию зерен [9]. Неоспоримо, для повышения урожайности необходимо создать оптимальные условия, учитывая биологические особенности определенного сорта [10]. Многие исследователи подчеркивают важность использования азотных удобрений для повышения урожайности и качества зерна пшеницы [11, 12]. Азот является одним из основных питательных веществ для растений и играет ключевую роль в их росте и развитии [13, 14, 15]. Различные виды пшеницы не одинаково реагируют на азотные подкормки, при этом значение имеют также способы и сроки внесения азотных подкормок [16, 17, 18].
Цель исследований – оценка особенностей влияния некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность сортов пшеницы полбы.
Условия, материалы и методы. Исследования проводились с пшеницей полбой образец к-10456 (Коллекционный образец ВИР им. Вавилова «к-10456» Triticum dicoccum var. serbicum) и сортом Руно (Triticum dicoccum var. aeruginosum) 2021-2022 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Семена соответствовали посевным стандартам качества. [X1] Почвы экспериментального участка серые лесные, среднесуглинистые. Агрохимический состав: содержание гумуса по Тюрину 3,6 %, подвижного фосфора – 262 мг/кг (по Кирсанову), обменного калия – 125…185 мг/кг (по Кирсанову), кислотность почвы – 6,2 рН. Дозы минеральных удобрений установили расчётно-балансовым методом на получение 3 т/га зерна, которые составили N35P23K5 (Основное удобрение: Аммиачная селитра, суперфосфат двойной, калий хлористый, для подкормок карбамид).[X2] Однократную некорневую подкормку проводили в фазе выхода в трубку дозой N15, а двухкратную в фазе выхода в трубку дозой N7,5 и колошения дозой N7,5. Предшественник – озимая пшеница. В полевых опытах придерживались общепринятой агротехники, за исключением изучаемых вариантов.
Схемой полевого опыта предусматривались изучение следующих факторов и вариантов:
Сорта пшеницы полбы (фактор А) – образец к-10456 и Руно. [X3]
Фон минерального питания и некорневые подкормки (фактор В):
1. Без удобрений (контроль);
2. Расчёт минеральных удобрений на урожайность зерна в 3 т/га (N35P23K5);
3. Расчёт удобрений на урожайность зерна в 3 т/га (N35P23K5) и одна некорневая подкормка дозой N15;
4. Расчёт удобрений на урожайность зерна в 3 т/га (N35P23K5), некорневые подкормки в фазе выхода в трубку и в фазе колошения дозой N7,5 (карбамид).
Норма высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар, глубина заделки 5 см. Площадь делянки – 26 м2. Повторность – 4-х кратная. Наблюдения за посевами осуществляли по методикам Государственного сортоиспытания. Содержание NPK в почве и в растениях определяли в лаборатории ФГБУ «Центр агрохимической службы «Татарский». Биологическую урожайность и его структуру определяли методом снопового анализа. Уборку урожая осуществляли по делянкам в фазу полной спелости. Учёт урожайности проводили с пересчётом на стандартную 14% влажность и 100% чистоту зерна. Качественные показатели зерна были определены в соответствии со стандартными методиками в лаборатории Центра агроэкологических исследований ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Статистическую обработку полученных результатов проводили по Б.А. Доспехову (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта // 5-е изд. М.: Агропромиздат. - 1985. 351 с.).
Результаты и обсуждение. Метеорологические условия в вегетационный период пшеницы полбы в 2021 году были не благоприятными (рис. 1). [X4] С фазы кущения до созревания период [X5] был засушливым, гидротермический коэффициент за май, июнь, июль, август составили соответственно 0,63, 0,32, 0,35, 0,35. В 2022 году недостаточное количество тепла в мае не позволило начать полевые работы в оптимальные сроки, но в дальнейшем равномерное повышение суммы активных температур в июне-августе повлияли положительно на рост и развитие яровой пшеницы.
Рисунок 1. Метеорологические условия в вегетационный период пшеницы полбы за годы исследований
В 2021 году количество всходов пшеницы полбы по образцу к-10456 составили 67,3 … 71,3 %, по сорту Руно – 63,3 … 67,3 %, а в 2022 году по образцу к-10456 – 83,1 … 89,1 %, по сорту Руно – 69,1 … 72,7 % (рис. 2, 3). За два года исследований полевая всхожесть у образца к-10456 чуть выше, чем по сорту Руно. Фон минерального питания не повлиял на этот показатель. Использование расчётных доз минеральных удобрений и азотных подкормок способствовали лучшему сохранению количества всходов к уборке у обоих сортов пшеницы полбы. Внесение N35P23K5 и некорневые подкормки в фазе выхода в трубку, колошения дозой N7,5 увеличили сохранность растений по сравнению с контролем у образца к-10456 на 2,2 … 3 %, у сорта Руно – на 2,2 %.
Рисунок 2. Полевая всхожесть и сохранность растений (%) сортов пшеницы полбы в зависимости от использования некорневых подкормок, 2021 год
Рисунок 3. Полевая всхожесть и сохранность растений (%) сортов пшеницы полбы в зависимости от использования некорневых подкормок, 2022 год
Фон минерального питания и некорневые подкормки не оказали влияния на ростовые процессы пшеницы полбы в 2021 году, когда с мая по август выпало малое количество осадков 97 мм. Особенно нехватка осадков наблюдалось в первой и второй декадах июня, составив всего 3 % от нормы, а средняя температура воздуха составила 20,7 °С, что превысило среднемноголетнее значение на 23 %. Увеличение числа продуктивных стеблей к уборке на единицу площади в 2021 году по образцу к-10456 на удобренном фоне составило на 17 … 42 шт./м², в 2022 – на 10 … 17 шт./м², а по сорту Руно в 2021 году на 6 … 22 шт./м², в 2022 году на 34 … 38 шт./м² (табл. 1).
Таблица 1 – Элементы структуры урожайности пшеницы полбы в зависимости от использования некорневых подкормок, 2021-2022 гг.
|
Некорневые подкормки (В) |
Годы |
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2 |
Длина стебля, см |
Длина колоса, см |
Число зерен в колосе, шт. |
Масса зерна с 1 колоса, г |
|
Образец к-10456 (А) |
||||||
|
Контроль |
2021 |
254 |
99 |
4,3 |
22 |
0,56 |
|
2022 |
430 |
101 |
4,5 |
23 |
0,79 |
|
|
N35 P23K5 |
2021 |
271 |
103 |
4,6 |
24 |
0,66 |
|
2022 |
447 |
105 |
5,1 |
25 |
0,85 |
|
|
N35 P23K5 +N15 |
2021 |
271 |
106 |
4,6 |
24 |
0,65 |
|
2022 |
440 |
105 |
4,7 |
25 |
0,86 |
|
|
N35 P23K5+N7,5 +N7,5 |
2021 |
296 |
99 |
4,7 |
24 |
0,67 |
|
2022 |
424 |
103 |
5,0 |
26 |
0,96 |
|
|
Сорт Руно (А) |
||||||
|
Контроль |
2021 |
242 |
71 |
4,2 |
22 |
0,66 |
|
2022 |
299 |
72 |
4,6 |
24 |
0,94 |
|
|
N35 P23K5 |
2021 |
250 |
69 |
4,5 |
24 |
0,76 |
|
2022 |
333 |
78 |
4,2 |
22 |
0,90 |
|
|
N35 P23K5 +N15 |
2021 |
264 |
72 |
4,5 |
24 |
0,78 |
|
2022 |
337 |
76 |
4,2 |
22 |
0,87 |
|
|
N35 P23K5+N7,5 +N7,5 |
2021 |
248 |
70 |
4,5 |
24 |
0,82 |
|
2022 |
337 |
75 |
4,0 |
21 |
0,81 |
|
На вариантах, где использовали удобрения и азотные подкормки увеличились и другие биометрические показатели: длина стебля, число зерен в колосе, масса зерна с 1 колоса. Сравнительно большое увеличение продуктивной кустистости по удобренному фону по сорту Руно в 2022 году по сравнению с контролем снизило массу зерна с 1 колоса на 0,04 … 0,12 г.
Урожайность зерна пшеницы полбы по образцу к-10456 на контроле составила в 2021 году – 1,18 т/га, в 2022 – 3,40 т/га, а по сорту Руно на контроле в 2021 – 1,60 т/га, в 2022 – 2,77 т/га (табл. 2).
Таблица 2 – Продуктивность сортов пшеницы полбы (т/га) в зависимости от использования некорневых подкормок, 2021-2022 гг.
|
Некорневые подкормки (В) |
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю |
|||
|
2021 г. |
2022 г. |
Средняя за 2021-2022 гг. |
т/га |
% |
|
|
Образец к-10456 (А) |
|||||
|
Контроль |
1,18 |
3,40 |
2,29 |
- |
- |
|
N35 P23K5 |
1,49 |
3,65 |
2,57 |
0,28 |
12,2 |
|
N35 P23K5 +N15 |
1,47 |
3,76 |
2,62 |
0,33 |
14,4 |
|
N35P23K5+N7,5 +N7,5 |
1,65 |
3,97 |
2,81 |
0,52 |
22,7 |
|
Сорт Руно |
|||||
|
Контроль |
1,60 |
2,77 |
2,19 |
- |
- |
|
N35 P23K5 |
1,84 |
2,84 |
2,34 |
0,15 |
6,8 |
|
N35 P23K5 +N15 |
1,90 |
2,88 |
2,39 |
0,20 |
9,1 |
|
N35P23K5+N7,5 +N7,5 |
1,94 |
2,68 |
2,31 |
0,12 |
5,5 |
|
НСР05 т/га для |
(А)=0,062; (В, АВ) =0,49; (частных средних) =0,49 |
(А)=0,069; (В, АВ) =0,56; (частных средних) =0,56 |
|
|
|
На расчётном фоне минеральных удобрений N35P23K5 за годы исследований прибавка урожайности в сравнении с контролем по образцу к-10456 составила 0,28 т/га, по сорту Руно – 0,15 т/га. Использование на расчётном фоне удобрений одной некорневой подкормки дозой N15 в фазе выхода в трубку пшеницы обеспечило по образцу к-10456 0,33 т/га прибавки, по сорту Руно – 0,20 т/га. Использование на этом же фоне двух некорневых подкормок дозами по N7,5 в фазе выхода в трубку и колошения обеспечили прибавку по образцу к-10456 0,52 т/га, а по сорту Руно только 0,12 т/га.
У многих сортов яровой пшеницы при формировании сравнительно больших урожаев качественные показатели зерна, как содержание белка, содержание клейковины уменьшаются. В 2021 засушливом году при формировании не большой урожайности массовая доля белка в зерне образца к-10456 в среднем достигла 21,0 %, а по сорту Руно – 19,7 %, а в 2022 более благоприятном году эти показатели снизились по образцу к-10456 до 14,2 %, по сорту Руно до 15,0 % (табл. 3). Фон минерального питания и некорневые подкормки способствовали формированию более крупного зерна, по сравнению с контролем по обеим сортам пшеницы полбы, а также не допустили большого снижения массовой доли белка в зерне. У сорта Руно по сравнению с образцом к-10456 масса 1000 зерен в среднем за 2021-2022 годы была больше на 4,8 г.
Таблица 3 – Показатели качества зерна сортов пшеницы полбы в зависимости от фона питания и некорневых подкормок[X6] , 2021-2022 гг.
|
Некорневые подкормки (В) |
Массовая доля белка, % |
Масса 1000 зерен, г |
||||
|
2021 г. |
2022 г. |
средняя |
2021 г. |
2022 г. |
средняя |
|
|
Образец к-10456 (А) |
||||||
|
Контроль |
21,2 |
13,8 |
17,5 |
25,6 |
34,3 |
30,0 |
|
N35 P23K5 |
21,9 |
14,9 |
18,4 |
27,3 |
34,2 |
30,8 |
|
N35 P23K5 +N15 |
20,5 |
14,3 |
17,4 |
27,2 |
34,3 |
30,8 |
|
N35 P23K5+N7,5 +N7,5 |
20,2 |
13,7 |
17,0 |
27,8 |
36,9 |
32,4 |
|
По сорту |
21,0 |
14,2 |
17,6 |
27,0 |
34,9 |
31,0 |
|
Сорт Руно (А) |
||||||
|
Контроль |
20,4 |
15,1 |
17,8 |
29,3 |
39,0 |
34,2 |
|
N35 P23K5 |
21,6 |
14,5 |
18,1 |
31,7 |
41,1 |
36,4 |
|
N35 P23K5 +N15 |
18,3 |
15,3 |
16,8 |
32,4 |
39,6 |
36,0 |
|
N35 P23K5+N7,5 +N7,5 |
18,5 |
15,2 |
16,9 |
34,3 |
38,4 |
36,4 |
|
По сорту |
19,7 |
15,0 |
17,4 |
31,9 |
39,5 |
35,8 |
Использование на расчётном фоне удобрений одной некорневой подкормки дозой N15 в 2022 году обеспечило повышение содержания белка по сравнению с контролем у образца к-10456 на 0,5 %, у сорта Руно – 0,2 %.
Выводы. Внесение N35P23K5 и некорневые подкормки в фазе выхода в трубку, колошения дозой N7,5 увеличили сохранность растений по сравнению с контролем у образца к-10456 на 2,2 … 3 %, у сорта Руно – на 2,2 %. На вариантах, где использовали удобрения и азотные подкормки по обеим сортам пшеницы полбы увеличились число продуктивных стеблей, длина стебля, число зерен в колосе, масса зерна с 1 колоса. Использование на расчётном фоне удобрений одной некорневой подкормки дозой N15 в фазе выхода в трубку пшеницы обеспечило по образцу к-10456 0,33 т/га прибавки, по сорту Руно – 0,20 т/га.
