Казань, Россия
Количество и качество получаемых урожаев пшеницы полбы (Triticum dicoccum) во многом зависит от обоснованного выбора сорта, использования необходимых элементов питания, при оптимальных количествах в критические фазы развития растений для конкретных почвенно-климатических условий. Цель исследований – оценка влияния некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность сортов пшеницы полбы. Полевые опыты были проведены в 2021-2022 годы на серых лесных почвах ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Агрохимические показатели участка: содержанием гумуса 3,6%, подвижного фосфора по Кирсанову в модификации ЦИНАО 262 мг/кг, обменного калия 125-185 мг/кг, кислотностью почвы – 6,2 рН. Дозы минеральных удобрений установили расчётно-балансовым методом на получение 3 т/га зерна, которые составили N35P23K5. 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. На расчётном фоне минеральных удобрений N35P23K5 за годы исследований прибавка урожайности в сравнении с контролем по полбе образец 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 полбе 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 полбе к-10456 0,52 т/га, а по сорту Руно только 0,12 т/га. 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.
пшеница полба (Triticum dicoccum), всхожесть, сохранность всходов, удобрения, некорневые подкормки, урожайность
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.
1. Vlahova V. Bio Fertilizers - an environmentally friendly approach in modern agriculture. Overview // Scientific Fellowship for Agricultural and Forest Science, 2013. XII (3-4). 70-76.
2. Guliani A, Karagöz A, Zencirci N: Emmer (Triticum dicoccum) production and market potential in marginal mountainous areas of Turkey // Mountain Research and Development. 2009. 29(3). 220-229.
3. Роль предшественника как элемента органического земледелия при возделывании пшеницы полбы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов, А. Р. Сержанова, Р. И. Гараев // Плодородие. 2020. № 3 (114). С.60-62. https://doi.org/https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.114.18. - EDN GKITXV.
4. Муслимов М. Г., Исмагилов А.Б. Полба - ценная зерновая культура // Зерновое хозяйство России. 2012. № 3. С.40-42.
5. Туганаев А.В., Туганаев В.В. Природа и растения Волжско-Камской Булгарии по материалам письменных и археологических источников // Ботанический журнал. 2008. Т.93. № 4. С.610-620.
6. Удачин Р. А. Полба забытая в России зерновая культура // Земля русская. 2002. № 2. С.8-15.
7. Хмелева Е. В. Использование зерна полбы в технологии зернового хлеба повышенной пищевой ценности // Индустрия питания. 2023. Т. 8, № 1. С.64-73. https://doi.org/https://doi.org/10.29141/2500-1922-2023-8-1-7. EDN KCGGFW.
8. Воробейников Т. А., Кондрат С. В. Продуктивность полбы и мягкой яровой пшеницы // Земледелие. 2007. № 5. С. 27-111.
9. Ирназаров И., Хасанова Р. З. Экономическая эффективность подкормок карбамидом сортов озимой мягкой пшеницы в условиях орошаемого земледелия Узбекистана // Владимирский земледелец. 2020. № 1(91). С. 26-29. https://doi.org/https://doi.org/10.24411/2225-2584-2020-10105. EDN QULCIM.
10. Устойчивость сортов озимой пшеницы к неблагоприятным условиям произрастания и их урожайность / В. Д. Маркин, П. В. Маркин, Ю. В. Щекочихина, П. Б. Щетинин // Наука и Образование. 2021. Т. 4, № 3. EDN ZGUMPS.
11. Амиров М. Ф., Цветков Т. С. Отзывчивость озимой пшеницы на подкормки комплексным концентрированным удобрением в условиях Предкамья Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 4(4). С. 12-18. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/2782-490X-2022-12-18.
12. Ухов П. А. Влияние различных доз некорневой подкормки карбамидом на урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы // Научные труды студентов Ижевской ГСХА. Том 1(12). Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 186-189. EDN WEQYAG.
13. Буштевич В. Н., Дробудько И. Е. Влияние некорневой азотной подкормки яровой мягкой пшеницы на натуру и белковость зерна // Земледелие и селекция в Беларуси. 2021. № 57. С. 40-44. EDN DSREXZ.
14. Хасанова Р. З. Влияние подкормки раствором карбамида через листья на урожай зерна сортов озимой мягкой пшеницы // Оптимальное питание растений и восстановление плодородия почв в условиях ведения традиционной и органической систем земледелия: Материалы 53-й Международной научной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов, посвященной 115-летию со дня рождения профессора Александра Васильевича Петербургского, Москва, 24-25 октября 2019 года. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, 2019. С. 170-175. EDN RSSHAY.
15. Бирюкова О. В., Бирюков К. Н., Кадушкина В. П. Влияние агротехнических приемов и экологических условий на качество зерна яровой твердой пшеницы // Зернобобовые и крупяные культуры. 2020. № 2(34). С. 103-108. doi: http://https://doi.org/10.24411/2309-348X-2020-11177. EDN QXVQOS.
16. Влияние способов и сроков внесения КАС на химический состав растений, урожайность и качество зерна озимой пшеницы, возделываемой по технологии No-till / А. Н. Есаулко, А. Ю. Ожередова, Д. А. Мельников [и др.] // Земледелие. 2023. № 7. С. 28-32. https://doi.org/https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-7-28-32. EDN BLWMDI.
17. Эффективность применения различных форм азотных удобрений при возделывании яровой пшеницы / И. А. Бобренко, В. И. Попова, В. П. Кормин [и др.] // Рациональное использование природных ресурсов: теория, практика и региональные проблемы: материалы II Всероссийской (национальной) конференции, Омск, 26 мая 2022 года. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2022. С. 211-218. EDN DAJCBK.
18. Логинова А. С. Эффективность некорневой подкормки карбамидом при выращивании различных сортов яровой пшеницы // Научные труды студентов Ижевской ГСХА. Том 2 (13). Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2021. С. 53-55. EDN JEOLDP.
