сотрудник
Казань, Россия
аспирант
Россия
Приводятся результаты полевых опытов на яровом ячмене, проведенных в 2023 году на опытных полях Агробиотехнопарка Казанского ГАУ. Целью исследований была оценка влияния применения разработанных в Институте агробиотехнологий и землепользования Казанского ГАУ различных композиций органоминеральных удобрений на основе природных минералов (цеолит, диатомит, перлит), гуматов и отходов пищевой промышленности (лузга гречихи, свекловичная меласса) на формирование урожая и качество зерна ярового ячменя. В задачи исследований входило изучение характера изменений в росте и развитии растений, урожайности и содержании в зерне белка при применении экспериментальных органоминеральных удобрений. Объектом исследования выступал яровой ячмень сорта Раушан. В качестве контроля выступал вариант без удобрений, в качестве стандарта использовалось внесение 100 кг/га азофоски. Экспериментальные удобрения вносились из расчета 120 кг/га. Все удобрения в опыте вносили перед посевом. Исследования проводились на серой лесной высокоокультуренной почве. Условия вегетации 2023 году отличалась периодически острозасушливыми явлениями, что повлияло на рост и развитие растений ярового ячменя. Установлено, что внесение экспериментальных удобрений способствовало росту длину корней и надземных частей растений, а также снижало поражение растений корневыми гнилями. Наибольшее положительное влияние на снижение поражения корневыми гнилями оказало удобрение на основе диатомита. Наибольшая прибавка урожая к контролю (на 0,73 т/га) и стандарту (на 0,22 т/га) была получена при использовании удобрения на основе диатомита. Следовательно, применение всех органоминеральных удобрений (особенно на основе цеолита) ведет к увеличению содержания в зерне белка.
органоминеральные удобрения, гуминовые препараты, отходы пищевой промышленности, яровой ячмень
Введение. Яровой ячмень является одной из наиболее древних сельскохозяйственных культур, играющих до сих пор важнейшую роль как в пищевой промышленности, так и в качестве корма для животных [1, 2]. Доля ячменя в экспортных поставках России составляет более 14 %, что делает его одной из важнейших экспортных сельскохозяйственных культур страны [3].
Для Татарстана яровой ячмень остается основной зернофуражной культурой [4], что подтверждает необходимость и актуальность научных исследований по селекции, семеноводству и приемам агротехнологии возделывания данной культуры [5, 6, 7]. Одним из важнейших элементов технологии возделывания ярового ячменя является система удобрений, играющая значительную роль как в формировании урожая, так и в изменениях качественных характеристик зерна у данной культуры [8, 9]. Вместе с тем, рост стоимости синтетических минеральных удобрений, развитие органического земледелия, а также необходимость в снижении антропогенной нагрузки на полевые агроценозы диктуют необходимость в разработке новых органоминеральных удобрений, основанных на природных веществах или органических отходах промышленности [10, 11, 12]. Высокая эффективность различных органоминеральных удобрений показана и на яровом ячмене [13, 14, 15].
Среди наиболее ценных для использования в качестве основы для производства органоминеральных удобрений, особое место занимают природные кремнийсодержащие минералы – цеолит, диатомит, перлит [16, 17]. Показано, что внесение данных минералов в почву оказывает положительное влияние на формирование урожая сельскохозяйственных культур [18, 19, 20]. Разработаны органоминеральные удобрения, представляющие смеси кремнийсодержащих минералов и различных органических веществ [21].
В ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ» разработаны новые комплексные органоминеральное удобрение на основе природных материалов (цеолита, диатомита, перлита), гуминовых веществ, лузги гречихи и мелассы. В связи с вышеизложенным, целью работы было изучение эффективности внесения данных удобрений под яровой ячмень. В задачи исследований входило определение влияния экспериментальных органоминеральных удобрений на формирование урожая и качество зерна ярового ячменя.
Условия, материалы и методы. В качестве объекта исследований выступал сорт Раушан. Репродукция семян – суперэлита.
Полевые опыты закладывались на опытных полях в экспериментальном севообороте Агробиотехнопарка Казанского ГАУ. Изучались следующие варианты опыта:
1. Контроль;
2. Азофоска (16 : 16 :16), 100 кг/га – стандартное минеральное удобрение;
3. Органоминеральное удобрение (ОМУ) с диатомитом, 120 кг/га;
4. Органоминеральное удобрение (ОМУ) с цеолитом, 120 кг/га;
5. Органоминеральное удобрение (ОМУ) с диатомитом, 120 кг/га.
Общая площадь делянки – 26 м2, учетная – 20,0 м2. Повторность в опыте – четырехкратная. Агротехнология возделывания ярового ячменя – общепринятая для зоны Предкамья Республики Татарстан. Все изучаемые удобрения вносили перед посевом под предпосевную культивацию. Погодные условия 2023 года были периодически засушливыми. Температура воздуха в мае, июле и августе была выше среднемноголетних данных. В мае выпало 46,79 мм осадков, что выше среднемноголетних на 23 %, но в июне выпало всего лишь 6 мм, что составляет 10 % от нормы, а в июле и августе лишь 53 и 37 % соответственно от нормы.
Полевые опыты размещались на серой лесной высокоокультуренной почве: содержание гумуса – 3,1-3,2 %, подвижного фосфора – очень высокое и обменного калия - повышенное с рНКCl 6,5.
Органоминеральные удобрения на основе диатомита, цеолита и перлита были получены на экспериментальной установке барабанного типа. В качестве органических компонентов использовались гуминовые вещества, измельченная лузга гречихи и свекловичная меласса. Полученные экспериментальные удобрения содержали в своем составе в среднем 7-8 % органических и 90-92 % минеральных веществ. В предварительно проведенных вегетационных опытах, были установлены оптимальные нормы расхода органоминеральных удобрений, которые составляли 90-120 кг/га, поэтому в полевых опытах использовался максимальный уровень внесения данных удобрений – 120 кг/га.
Результаты и обсуждение. Результаты оценки влияния внесения органоминеральных удобрений на биометрические показатели растений приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Биометрические показатели растений ярового ячменя в фазу полных всходов, 2023 г.
|
Вариант |
Максимальная высота растений, см |
Максимальная длина корня, см |
|
Контроль |
18,51±0,93 |
7,65±0,36 |
|
Азофоска |
23,33±1,02 |
7,86±0,32 |
|
ОМУ с диатомитом |
24,85±0,99 |
7,94±0,38 |
|
ОМУ с цеолитом |
23,68±1,09 |
9,55±0,42 |
|
ОМУ с перлитом |
22,83±1,14 |
8,17±0,31 |
Результаты оценки влияния внесения удобрения на развитие растений в фазу всходов показали, что при использовании всех удобрений отмечался достоверный рост длины как надземных органов, так и корней. Если по показателю максимальной высоты растений достоверных отличий между вариантами с разными удобрениями не отмечалось, то по длине корня выделялось удобрение на основе цеолита.
Применение удобрений повлияло на поражение растений корневыми гнилями (табл. 2)
Таблица 2 – Поражение растений ярового ячменя корневыми гнилями в фазу кущения, 2023 г.
|
Вариант |
Распространенность болезни, % |
Развитие болезни, % |
|
Контроль |
40,1 |
2,1 |
|
Азофоска |
26,6 |
1,8 |
|
ОМУ с диатомитом |
10,9 |
0,6 |
|
ОМУ с цеолитом |
20,8 |
1,5 |
|
ОМУ с перлитом |
11,9 |
1,1 |
Использование органоминеральных удобрений привело к снижению поражения корневыми гнилями, причем особенно заметным данный эффект был при применении ОМУ с диатомитом и перлитом.
Применение удобрений влияние и на урожайность ярового ячменя и на содержание в зерне белка, причем характер такого влияния был различным для разных видов ОМУ (табл. 3).
Таблица 3 – Урожайность и содержание белка в зерне ярового ячменя сорта Раушан при применении органоминеральных удобрений, 2023 г.
|
Вариант |
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю, т/га |
Содержание белка, % |
Сбор белка с 1 га, т |
|
Контроль |
4,69 |
- |
10,5 |
0,492 |
|
Азофоска |
5,20 |
0,51 |
14,3 |
0,744 |
|
ОМУ с диатомитом |
5,42 |
0,73 |
17,8 |
0,965 |
|
ОМУ с цеолитом |
4,82 |
0,13 |
19,0 |
0,916 |
|
ОМУ с перлитом |
4,70 |
0,01 |
16,8 |
0,790 |
|
НСР 05 |
0,19 |
|
|
|
В условиях засушливого 2023 года достоверный рост урожайности ярового ячменя к уровню контроля и к значениям стандарта (азофоска) был только при использовании органоминерального удобрения с диатомитом. Однако, применение всех органоминеральных удобрений оказало выраженное положительное влияние на содержание в зерне ячменя белка, причем особенно заметным это было при применении ОМУ с цеолитом. По всей видимости, внесение органоминеральных удобрений, за счет стимуляции роста растений, оптимизации минерального питания и снижения поражения их болезнями, способствовали накоплению белка в зерне.
Во всех вариантах с экспериментальными ОМУ сбор белка с 1 га был значительно выше, чем в контроле и в варианте с внесением только азофоски. Данные результаты особенно ценны с учетом важности ячменя как зернофуражной культуры.
Выводы. Применение новых органоминеральных удобрений способствует снижению поражения растений корневыми гнилями и стимулирует рост растений. Их использование ведет к повышению содержания в зерне белка. Наилучшие результаты по урожайности и качественным характеристикам зерна оказало удобрение на основе диатомита.
1. Хоконова М. Б. Народно-хозяйственное значение озимого и ярового ячменя // Результаты фундаментальных и прикладных исследований в России и за рубежом: Материалы международной научно-практической конференции, Самара, 31 июля 2017 года. Самара: ООО «Поволжская научная корпорация», 2017. С. 116-118.
2. Шило Е. В., Дериглазова Г. М. Народнохозяйственное значение ярового ячменя // Молодежная наука - развитию агропромышленного комплекса: Материалы II Всероссийской (национальной) научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Курск, 21 декабря 2021 года. Том Часть 1. Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова, 2021. С. 243-248.
3. Шейхова М. С., Орлова Е. П. Рынок зерна в России: анализ и перспективы развития // Вестник Донского государственного аграрного университета. 2021. № 3(41). С. 137-144.
4. Афанасьева Д. С., Кадырова Ф. З. Семенные качества различных генотипов ярового ячменя в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 2(2). С. 12-18. http: //doi.org/10.12737/2782-490X-2022-38-45.
5. Афанасьева Д. С., Кадырова Ф. З. Влияние экологических факторов на формирование качественных характеристик семян сортов ярового ячменя в Предкамской зоне Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2023. № 2(6). С. 12-18. http: //doi.org/10.12737/2782-490X-2023-12-18.
6. Засухоусточивость сортов ярового ячменя в условиях Предкамья Республики Татарстан / В. И. Блохин, И. Ю. Никифорова, И. С. Ганиева и др. // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 3(71). С. 4-11. http: //doi.org/https://doi.org/10.48012/1817-5457_2022_3_4-11.
7. Оценка адаптивного потенциала сортов и линий ярового ячменя селекции татарского НИИСХ / В. И. Блохин, И. Ю. Никифорова, И. С. Ганиева и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 4(40). С. 82-92. http: //doi.org/https://doi.org/10.24412/2309-348X-2021-4-82-92.
8. Гуреев И. И., Гостев А. В., Нитченко Л. Б. Экономико-экологическая эффективность адаптивной системы удобрения ярового ячменя // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16, № 3(60). С. 95-101. http: //doi.org/ https://doi.org/10.18470/1992-1098-2021-3-95-101.
9. Бакаева Н. П., Васильев А. С., Кутилкин В. Г. Влияние систем обработки почвы и удобрений на структуру урожая и качество зерна ярового ячменя // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2. С.3-9. http: //doi.org/https://doi.org/10.55170/19973225_2023_8_2_3.
10. Носкова Е. В., Иванова С. С. Влияние органоминеральных удобрений на агрохимические показатели почвы и урожайность полевых культур в Ярославской области // Владимирский земледелец. 2019. № 4(90). С. 37-42. http: //doi.org/ https://doi.org/10.24411/2225-2584-2019-10091.
11. Последействие органической и органоминеральной систем удобрения в длительном стационарном опыте на дерновоподзолистой почве / Р. Ф. Байбеков, А. А. Коваленко, Т. М. Забугина и др. // Земледелие. 2022. № 6. С. 8-10. http: //doi.org/https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-6-8-11.
12. Карпухин М. Ю., Байкин Ю. Л., Батыршина Э. Р. Агрономическая эффективность органоминерального удобрения на черноземных почвах Среднего Урала // Аграрный вестник Урала. 2023. № 4(233). С. 2-14. http: //doi.org/https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-233-04-2-14.
13. Органоминеральное удобрение Геотон в посевах ячменя / М. С. Чижова, А. И. Денисенко, В. Н. Рыбина и др. // Научный вестник Луганского государственного аграрного университета. 2021. № 3(12). С. 90-94.
14. Налиухин А. Н., Власова О. А., Ерегин А. В. Влияние биомодифицированных органоминеральных удобрений на урожайность и качество зерна ячменя // Плодородие. 2022. № 6(129). С. 104-108. http: //doi.org/https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.129.27.
15. Марьина-Чермных О. Г. Влияние органоминерального удобрения ЭкоОрганика на урожайность ячменя // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2021. Т. 7, № 2(26). С. 143-149. http: //doi.org/https://doi.org/10.30914/2411-9687-2021-7-2-143-148.
16. Варламова Л. Д., Бахарев А. В., Сергеев В. В. Оценка эффективности кремнийсодержащих минералов при внесении под полевые культуры // Агрохимический вестник. 2017. №2. С.21-24.
17. Перспективы использования кремниевых препаратов в сельском хозяйстве (обзор научной литературы) / В. В. Матыченков, Е. А. Бочарникова, Г. В. Пироговская и др. // Почвоведение и агрохимия. 2022. № 1(68). С. 219-234. http: //doi.org/https://doi.org/10.47612/0130-8475-2022-1(68)-219-234.
18. Козлов А. В., Куликова А. Х., Уромова И. П. Подвижность силикатов, показатели плодородия дерново-подзолистой почвы, биоаккумуляция кремния и продуктивность сельскохозяйственных культур под действием цеолита // Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56. № 1. С. 183-198. http: //doi.org/https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.1.183rus.
19. Оленин О. А., Зудилин С. Н. Элементы органической технологии возделывания ярового ячменя в лесостепи Среднего Поволжья // Аграрный вестник Урала. 2022. № 3(218). С. 13-23. http: //doi.org/ 1997-4868-2022-218-03-13-23.
20. Куликова А. Х., Яшин Е. А., Волкова Е. С. Кремнистые породы в системе удобрения озимой пшеницы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 3(51). С. 53-59. http: //doi.org/ https://doi.org/10.18286/1816-4501-2020-3-53-59.
21. Угаслов Д. Н., Панкратова Е. В., Шипов Р. А. Удобрение органоминеральное «naturagro ecocrystal» на основе дегидратированного цеолита и жидкого концентрата сапропеля // Кремний и жизнь. Кремнистые породы в сельском хозяйстве: Материалы Национальной научно-практической конференции с Международным участием, Ульяновск, 08-09 апреля 2021 года. Ульяновск: Ульяновский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2021. С. 121-127.
