В решении проблемы продовольственной безопасности особая роль принадлежит пшенице. Среди зерновых культур пшеница является основным продуктом питания в 43 странах мира, что составляет 35% населения Земного шара [1].Она отличается высокими урожаями зерна при хорошем его качестве, так как почти на одну треть обеспечивает суточную потребность организма человека в энергетическом материале и почти на одну четверть – в белковых веществах.Озимая пшеница обладает большими потенциальными возможностями, благодаря более полному использованию осенне-зимних запасов влаги и ее способности противостоять ранней летней засухе.В Республике Татарстан в 2020 г. озимая пшеница высевалась на площади 362,4 тыс. га, с1 га собрано 44,8 ц/га [2]. Важная роль в обеспечении стабильного производства высококачественного зерна озимой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья принадлежит макро- и микроудобрениям, биопрепаратам и биопестицидам [3, 4, 5]. В настоящее время они являются одним их главных элементов в технологии выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих получение высокого урожая с хорошим качеством зерна [6, 7]. Однако эффективность их использования зависит от конкретных природных и агротехнических условий, сорта, оптимальности доз удобрений, которые главным образом определяют величину и стабильность урожаев [8, 9].Вносить удобрения нужно так, чтобы повысить оплату 1 кг д.в. удобрений и получить прибыль, не нанося при этом ущерба окружающей среде [10, 11].В условиях современного земледелия и высоких цен на минеральные удобрения в технологии возделывания озимой пшеницы важная роль принадлежит биопрепаратам и биопестицидам [12,13,14].В связи с этим актуальным является изучение комплексного воздействия различных схем применения макро- и микроудобрений и стимуляторов роста на урожайность и качество зерна озимой пшеницы [15, 16].Цель исследований – повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья.Задачи исследований – разработать схемы применения макро- и микроудобрений, регуляторов роста и кондиционера воды на водный режим почвы, водопотребление, плановую урожайность зерна  5 т/га и качество зерна озимой пшеницы; изучить влияние удобрений и препаратов как в чистом виде, так и при использовании в двух- и трехкомпонентных смесях на рост, развитие растений, водный режим почвы, водопотребление, урожайность и качество зерна озимой пшеницы; определить экономическую эффективность применения агротехнических приемов.Материал и методы исследований. Исходя из поставленной цели в течение четырех лет (2018-2021 гг.) провели полевые исследования.Схема опыта. Фактор А – Смягчитель воды: 1. Без пекацида; 2. Кондиционер воды (пекацид).       Фактор Б – Микроэлементы и стимуляторы роста: 1. Контроль; 2. Стимакс; 3. Нутривант;4. Карбамид; 5. Стимакс + Нутривант; 6. Стимакс + Карбамид; 7. Нутривант + Карбамид; 8. Стимакс + Нутривант + Карбамид.Минеральные удобрения вносили на получение 5 т/га зерна. Расчет вели расчетно-балансовым методом согласно результатам анализа почвы и коэффициентам выноса и использования питательных веществ из почвы и удобрений, предложенных для условий Среднего Поволжья А. А. Зиганшиным [17].   Нормы внесения удобрений по годам составили: 2018 г. – N107, Р115, К112; 2019 г.– N105, Р115, К112; 2020 г. – N110, Р120, К112; 2021 г. – N103, Р115, К110.Почва опытного участка – выщелоченный чернозем. Перед закладкой опыта почва содержала: гумуса 5,7% (по Тюрину), азота щелочно-гидролизуемого 83 мг/кг (по Корнфилду), подвижных форм фосфора 175 мг, обменного калия 149 мг/кг почвы (по Чирикову), рН солевой вытяжки 6,2 [18].   Агротехника – общепринятая для зоны. Повторность опыта – трехкратная. Норма высева –5 млн всхожих семян. Предшественник – чистый пар. Весной после возобновления вегетации проводилась корневая подкормка аммиачной селитрой из расчета 100 кг/га в физическом весе. В фазу кущения была проведена обработка посевов озимой пшеницы согласно схеме опыта [19].В опыте проводили комплекс учетов и анализов, предусмотренных методикой [20, 21].Учетная площадь делянки – 90 м2, общая 108 м2. Расположение делянок систематическое.В опыте высевали сорт озимой пшеницы Скипетр. Краткая характеристика препаратов, использованных в полевом опыте.Пекацид – минеральное растворимое удобрение.  В своем составе он содержит 60% пентоксида фосфора (Р2О5) и 20% оксида калия (К2О). Норма расхода – 0,1 кг/га.Нутривант – гранулированные и микрокапсулированные комплексные удобрения с микроэлементами. Препаративная форма всех удобрений Нутривант – водорастворимый порошок (ВРП). Состав: экстракт водорослей Ascophyllum nodosum 12%; общий азот (N) 1,2%; органический азот (N) 0,2%; мочевинный азот (N) 1%; марганец (Mn), хелат EDTA 0,5%; цинк (Zn), хелат EDTA 0,5%; железо (Fe), хелат DTPA 1%; pH (1% раствора) 6. Норма расхода 2 кг/га.Стимакс – биостимулятор растений, созданный на основе экстракта морских водорослей Ascophyllum nodosum, содержит свободные аминокислоты и полисахариды, а также сбалансированный набор макро- и микроэлементов. Состав: азот общий 19%; фосфор водорастворимый (P2O5) 19%; калий (K2O) 19%; магний (MgO) 2%; сера (SO3) 1,6%; бор (B) 0,01%; железо (Fe) 0,08%; марганец (Mn) 0,04%; цинк (Zn) 0,02%; медь (Сu) 0,005%; молибден (Mo) 0,005%; прилипатель Фертивант + 1% водный раствор образует стойкий гомогенный раствор; плотность слеживания, г/мл 1,25; кислотность(рН 1% раствора) 4,1-4,2; максимальная растворимость в воде (t = 20°С) 36,5 г/100 мл. Норма расхода 0,35 кг/га.В целом погодные условия в годы исследований отражали особенности климата. Благоприятными для роста и развития растений озимой пшеницы были погодные условия 2018-2019 годов. Условия вегетации 2019-2020 годов можно характеризовать как умеренные, в 2017-2018 гг. они были средними и в 2020-2021 гг. – удовлетворительными.Результаты исследований. Среди факторов окружающей среды, влияющих на развитие озимой пшеницы, важную роль играют тепло и влага, которые часто лимитируют продуктивность культуры.Озимая пшеница – культура, очень требовательна к влаге. Хорошее кущение осенью наблюдается при влажности почвы не менее 30 мм доступной влаги в пахотном слое почвы. Критическими периодами у озимой пшеницы по влаге является фаза выхода в трубку – колошение. Важную роль в формировании и получении урожая озимой пшеницы играют и весенне-летние осадки.   Различные схемы ухода за растениями оказали влияние как на суммарное водопотребление, так и на коэффициент водопотребления (табл. 1; рис. 1-4). Таблица 1Суммарное водопотребление посевами озимой пшеницы, м3/га№ВариантыКондиционер(смягчитель воды)2018 г.2019 г.2020 г.2021 г.1Контрольбез пекацида2480215023301990пекацид25002200239020002Стимаксбез пекацида2480217023402050пекацид24902190235020603Нутривантбез пекацида2520219023602020пекацид25102200237020304Карбамидбез пекацида2520220023402070пекацид25202220236020905Стимакс + Нутривантбез пекацида2530220023502100пекацид25502200238021306 Стимакс + Карбамидбез пекацида2580224023602080пекацид26302260242020807Нутривант + Карбамидбез пекацида2560223024402120пекацид26002230245021308Стимакс + Нутривант + Карбамидбез пекацида2610223024302150пекацид2640223024402140    Рис. 1. Коэффициент водопотребления, м3/т, 2018 г.: 1 – Контроль; 2 – Стимакс; 3 – Нутривант; 4 – Карбамид; 5 – Стимакс + Нутривант;6 – Карбамид + Стимакс; 7 – Нутривант + Карбамид; 8 – Стимакс + Нутривант + Карбамид   Рис. 2. Коэффициент водопотребления, м3/т, 2019 г.:1 – Контроль; 2 – Стимакс; 3 – Нутривант; 4 – Карбамид; 5 – Стимакс + Нутривант;6 – Карбамид + Стимакс; 7 – Нутривант + Карбамид; 8 – Стимакс + Нутривант + Карбамид   Рис. 3. Коэффициент водопотребления, м3/т, 2020 г.:1 – Контроль; 2 – Стимакс; 3 – Нутривант; 4 – Карбамид; 5 – Стимакс + Нутривант;6 – Карбамид + Стимакс; 7 – Нутривант + Карбамид; 8 – Стимакс + Нутривант + Карбамид   Рис. 4. Коэффициент водопотребления, м3/т, 2021 г.:1 – Контроль; 2 – Стимакс; 3 – Нутривант; 4 – Карбамид; 5 – Стимакс + Нутривант;6 – Карбамид + Стимакс; 7 – Нутривант + Карбамид; 8 – Стимакс + Нутривант + Карбамид  В результате проведенных исследований установлено, что чем выше урожайность, тем меньше запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см. В вариантах, где использовались баковые смеси, состоящие из двух и трех компонентов, происходит увеличение урожайности по сравнению с контролем, что приводит к уменьшению запасов продуктивной влаги в почве.В 2018 г. суммарное водопотребление колебалось от 2480 до 2640 м3/га. Самым наименьшим этот показатель был в варианте контроль (без пикацида) – 2480 м3/га, с пикацидом  –  2500 м3/га, наибольшим – в варианте, где использовалась баковая смесь Стимакс + Нутривант + Карбамид,с пикацидом – 2640 м3/га, без пикацида –  2610 м3/га. Это обусловлено тем, что в данных вариантах получена наибольшая урожайность. В 2019 г. суммарное водопотребление колебалось от 2150 до 2260 м3/га. Самым наименьшим этот показатель был в варианте контроль (без пикацида) 2150 м3/га, наибольшим – в варианте 6 (Карбамид + Стимакс) с пикацидом – 2260 м3/га. В этом году также прослеживается зависимость величины суммарного водопотребления от урожайности.В 2020 г. суммарное водопотребление было несколько выше, однако закономерность осталась та же. Самым низким суммарное водопотребление было в засушливом 2021 г. и колебалось от 2000 до 2140 м3/га (с использованием пекацида) и без пекацида – 1990-2150 м3/га. Результаты четырехлетних исследований показали, что при использовании стимуляторов роста микроудобрений коэффициент водопотребления ниже, и растения экономнее используют влагу. Если на контроле без пекацида коэффициент водопотреблнния составил в 2018 г. 561 м3/т, тов 8 варианте (Стимакс + Нутривант + Карбомид) – 491 м3/т, в 2019 г. эти показатели составили соответственно 446 и 376 м3/т, в 2020 г. – 497 и 440 м3/т и в 2021 г. –  574 и 561 м3/т. Это еще раз подтверждает положительную роль карбамида, стимакса и нутриванта. При использовании стимуляторов роста макро- и микроудобрений в разных сочетаниях эффективность их повышается, и растения используют более экономно влагу по сравнению с контролем. В баковых смесях, состоящих из двух компонентов (5, 6, 7 варианты), коэффициенты водопотребления ниже по сравнению с вариантами, где использовались препараты и удобрения отдельно.Урожайность озимой пшеницы – это интегральный показатель продуктивности растений, результат взаимодействия всех количественных признаков растений и окружающей среды.  Увеличение урожайности является важным критерием эффективности технологии возделывания зерновых культур. В опытах она зависела как от изучаемых агротехнических приемов, так и от складывающихся погодных условий в период вегетации (табл. 2).Таблица 2Урожайность озимой пшеницы сорта Скипетр в зависимости от кондиционера воды, стимулятора роста и микроэлементов, 2018-2021 гг., т/га№ ВариантыКондиционер(смягчительводы)Урожайность, т/гаПрибавка, кг/га2018 г.2019 г.2020 г.2021 г.в среднемза 4 годаотпрепаратаоткондиционера1Контрольбез пекацида4,4204,8254,6903,4684,351--пекацид4,4534,9524,7103,5174,408-572Стимаксбез пекацида4,6614,9594,9003,6724,548197-пекацид4,7755,1154,9403,7254,639231913Нутривантбез пекацида4,8335,1574,9703,7044,666315-пекацид4,9335,2425,0103,7714,739331734Карбамидбез пекацида4,6785,1764,9403,6484,611260-пекацид4,7165,3164,9903,7024,681273705Стимакс +Нутривантбез пекацида4,9675,3395,1303,7294,796445-пекацид4,9875,4925,2303,7984,877469816Стимакс +Карбамидбез пекацида5,0115,4325,1903,7394,843492-Пекацид5,1515,5315,2803,8024,941533987Нутривант +Карбамидбез пекацида5,2375,7945,3003,7795,028677-пекацид5,3475,8885,4303,8445,127719998Стимакс +Нутривант +Карбамидбез пекацида5,3195,9285,5203,8305,149798-пекацид5,4276,0815,6403,9085,264856125НСР05 Фактор А (кондиционер)     137,8                92,2             407,6                    28,45              Фактор Б (варианты)       4,38     387,7      402,1      159,9                   Учет урожая озимой пшеницы показал, что использование трехкомпонентной баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид с одновременным применением пекацида позволило получить в среднем за четыре года 5,264 т/га, что выше по сравнению с аналогичным вариантом на контролена 19,4%. Прибавка  от препаратов на данном варианте составила 856 кг/га, от применениякондиционера – 125 кг/га. На втором месте вариант Нутривант + Карбамид, где с 1 га получено при использовании пекацида 5,127 т/га, на третьем – Стимакс + Карбамид, где с 1 га собрано 4,491 т/га, что выше, чем на контроле, соответственно, на 16,3 и 12,1%. Применение каждого препарата отдельно (2, 3, 4 варианты) и использование их в двойных смесях (5, 6, 7 варианты) снижало урожайность по сравнению с 8 вариантом (Стимакс + Нутривант + Карбамид).Применение кондиционера воды (пекацида) для внекорневой подкормки способствовало увеличению урожайности во всех вариантах опыта по сравнению с вариантами без пекацида. На контроле прибавка урожайности от пекацида составила 57 кг/га. Наибольшая прибавка (125 кг/га) урожая была в 8 варианте (Стимакс + Нутривант + Карбамид).  На втором месте был вариант, где использовался Нутривант + Карбамид (прибавка 99 кг/га) и на третьем варианте (Стимакс + Карбамид) она составила 98 кг/га.Урожайность озимой пшеницы варьировала по годам, наибольшая урожайность была получена в 2019 году и на фоне без пекацида в зависимости от препаратов и их смесей она составила 4,825-5,928 т/га, на фоне пекацида при расчете удобрений на 5,0 т/га – 4,952-6,081 т/га. Наименьшая урожайность в опыте была получена в 2021 г. и составила на контроле без пекацида 3,468 т/га.Результаты четырехлетних исследований (2018-2021 гг.) показали, что эффективность обработки при уходе за посевами повышается при использовании баковых смесей, что позволяет повысить урожайность и сократить затраты на один гектар. Применение макро- и микроэлементов, стимуляторов роста и смягчителя оказали положительное влияние и на качество зерна озимой пшеницы (табл. 3).Таблица 3 Качество зерна озимой пшеницы сорта Скипетр в зависимости от кондиционера воды,стимулятора роста и микроэлементов, 2018-2021 гг.№ ВариантыКондиционер(смягчитель воды)Содержание клейковины, %Показатель ИДК2018 г.2019 г.2020 г.2021 г.2018 г.2019 г.2020 г.2021 г.1Контрольбез пекацида24,920,018,226,679,880,577,987,1пекацид25,621,118,327,079,279,677,186,72Стимаксбез пекацида25,821,019,128,273,575,475,285,4пекацид26,122,519,728,873,375,476,785,33Нутривантбез пекацида25,722,419,728,973,176,376,884,8пекацид26,223,920,829,472,476,476,484,74Карбамидбез пекацида26,121,820,128,874,778,378,483,6пекацид26,423,621,129,274,176,076,583,55Стимакс +Нутривантбез пекацида26,221,820,029,574,177,277,184,4пекацид26,623,920,530,173,777,577,084,16 Стимакс +Карбамидбез пекацида26,421,920,529,775,379,078,684,5пекацид26,724,121,831,074,576,977,184,27Нутривант +Карбомидбез пекацида26,522,320,730,474,178,076,382,3пекацид26,924,321,731,373,876,476,982,28Стимакс +Нутривант +Карбамидбез пекацида27,323,221,130,773,275,475,881,9пекацид27,825,122,231,572,375,375,981,6 Приведенные экспериментальные данные в среднем за четыре года показывают, у озимой пшеницы сорта Скипетр от препарата максимальная прибавка клейковины получена в восьмом варианте (Стимакс + Нутривант + Карбомид) при использовании пекацида. Если на контроле без пекацида содержание клейковины было 22,4 %, то при использовании пекацида оно увеличилось на 0,6 %и составило 23,0 %.При использовании Стимакса оно составило соответственно 23,6 и 24,3 %, Нутриванта – 24,2 и 25,1%, Карбамида – 24,2 и 25,1%. Максимальное (26,7%) содержание клейковины было в 8 варианте при использовании баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид и применении кондиционера. Прибавка клейковины в вариантах с кондиционером по сравнению с контролем при использовании Стимакса составила 1,3 %, Нутриванта – 2,1%, Карбамида – 2,1%. В вариантах баковых смесей (5, 6, 7 и 8 варианты) она была выше и составила соответственно 2,3, 2,9, 3,1 и 3,7 %. Максимальная (3,7%) прибавка клейковины была в 8 варианте при использовании баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид и кондиционера воды.  В период исследований самым максимальным (31,7%) содержание клейковины было в жарком 2021 году при использовании трехкомпонентной баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбомид и применении пекацида. Показатель ИДК в данном варианте составил 81,6 %.Критерием целесообразности применения тех или иных агротехнических приемов является их экономическая эффективность (табл. 4). Таблица 4Экономическая эффективность озимой  пшеницы, 2018-2021 гг. № ВариантыКондиционер(смягчительводы)Урожай-ность, т/гаПрямые затраты,тыс. руб./гаСебестои-мость зерна, тыс. руб./тЧистый доход,тыс. руб./гаРентабель-ность,%1Контрольбез пекацида4,35135,6788,63325,23670,7пекацид4,40835,7368,55025,97672,72Стимаксбез пекацида4,54835,7788,27727,89478,0пекацид4,63935,8488,13229,09881,23Нутривантбез пекацида4,66636,2288,16629,09680,3пекацид4,73936,2998,06130,04782,84Карбамидбез пекацида4,61135,7908,17228,76480,4пекацид4,68135,8608,06529,67482,85Стимакс +НутривантБез пекацида4,79636,3407,96930,80484,8Пекацид4,87736,4107,85431,86887,56 Стимакс +Карбамидбез пекацида4,84335,9017,80831,90188,9пекацид4,94135,9727,66532,20289,57Нутривант +Карбамидбез пекацида5,02836,3527,60734,04093,6пекацид5,12736,4227,47435,35697,18Стимакс +Нутривант +Карбамидбез пекацида5,14936,4637,45335,62397,7пекацид5,26436,6577,33539,671108,2 Расчетами установлено, что стоимость полученного урожая в денежном выражении по вариантам опыта варьировала  от 60 914 до 73 696 руб./га (в ценах, сложившихся на август-сентябрь2021 г., в расчете 14 000 руб. за 1 т озимой пшеницы). Производственные затраты на выполнение всех технологических операций, предусмотренных технологической картой, полностью окупились стоимостью произведенной продукции с получением чистого дохода в пределах 25,236-39,671 руб./га при уровне рентабельности 70,7-108,2 %.Максимальный чистый доход (39,671 тыс. руб./га) и уровень рентабельности (108,2 %) получены при использовании трехкомпонентной баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид.Использование препаратов отдельно (2, 3, 4 варианты) менее эффективно по сравнению с использованием баковых смесей.Заключение. В условиях Среднего Поволжья можно получить запланированные урожаи озимой пшеницы 5 т/га, для чего необходимо рассчитать нормы минеральных удобрений расчетным методом и провести внекорневую подкормку  в  фазе кущения   микроудобрениями и стимуляторами роста. Эффективность обработки повышается при использовании баковых (трехкомпонентных) смесей по сравнению с использованием двухкомпонентных смесей и применением препаратов в чистом виде, что позволяет более профессионально управлять формированием урожаев. Наиболее эффективной она была при применении баковой смеси Стимакс + Нутривант + Карбамид, где с 1 га в среднем за четыре года собрано 5,264 т/га, что выше по сравнению с аналогичным вариантом на контроле на 19,4%. В связи с высокой жесткостью воды, используемой при опрыскивании посевов необходимо при уходе за растениями использовать кондиционер воды (пекацид), что позволяет повысить эффективность использования удобрений и применяемых препаратов. Применение каждого препарата отдельно и использование их в двойных смесях снижало урожайность по сравнению с использованием трехкомпонентной (Стимакс + Нутривант + Карбамид) баковой смеси. Использование баковых смесей позволяет снизить себестоимость зерна и повысить уровень рентабельности.