сотрудник
Россия
аспирант
Россия
сотрудник
сотрудник
УДК 631.5 Агротехника
Сообщаются результаты двухлетних опытов по изучению влияния на урожай и качество зерна яровой мягкой пшеницы полной дозы минеральных удобрений в различных сочетаниях под предпосевную культивацию, а также внекорневой подкормки в дозе N30 в фазу кущения и молочной спелости. Удобрения в разной мере повышали урожай зерна и по-разному влияли на технологические качества зерна. По урожаю зерна яровой пшеницы сорта Ульяновская 105 в среднем за 2 года наилучшими вариантами оказались: N90Р90К30 (прибавка 3,6 т/га) и N30Р90К30 + N30 с подкормкой в фазу кущения (прибавка 3,71 т/га). По сорту Тулайковская Надежда наилучшим является внесение полного минерального удобрения (N30Р90К30) с одной и двумя подкормками (прибавка в урожае 0,53 и 0,57 т/га). Минеральные удобрения оказали положительное действие на качество зерна у обоих сортов яровой пшеницы. Качество зерна сорта Ульяновская 105 значительно улучшается под влиянием удобрений. Стекловидность зерна в контроле составила 52 % в 2022 году и 64 % в 2023 году. Во всех вариантах с удобрением, она находится в пределах 60,0-79,0 % в 2022 году и 68,5-75,9 % в 2023 году. У сорта Тулайковская Надежда стекловидность зерна в 2022 году повысилось с 45 % в контроле до 49…60 % в остальных вариантах, а в 2023 г. соответственно с 57 до 60…71 %. Содержание массовой доли клейковины в зерне контрольного варианта в 2022 год составляло 17,1 %, белка 10,5 %. Применение удобрений способствовало увеличению количества клейковины до 28,8 %, белка до 11,6…13,8 %. Аналогичное положение наблюдалось и в 2023 году. Наибольшее содержание белка и клейковины в зерне урожая 2022 и 2023 гг. наблюдалось в варианте с одной и двумя азотными подкормками (13,5…13,8% и 14,5…14,9%), 26,0…28,8 % и 33,0…33,6 % соответственно.
мягкая яровая пшеница, сорт, урожай, клейковина, стекловидность, зерно, белок, удобрения
Введение. На уровне мира и каждого государства решение вопросов продовольственной безопасности, прежде всего, зависит от уровня развития производства зерна, в частности яровой пшеницы. В силу этого, важнейшей проблемой агропромышленного комплекса Российской Федерации является дальнейшее увеличение объемов производства качественного зерна основной продовольственной культуры с параллельным повышением его рентабельности [1, 2, 3].
Зерно с высоким содержанием массовой доли клейковины поставляется в основном из южных регионов Дона, Кубани, а также Урала и Нижнего Поволжья. Посевные площади пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья из года в год расширяются и в среднем занимают 1,1-1,2 млн. га пашни (7-8 % от посевной площади яровой пшеницы в России), однако, имеющиеся возможности в этом направлении пока используются недостаточно [4, 5, 6].
Возможность получения высоких урожаев яровой пшеницы с хорошим качеством зерна, пригодного для хлебопечения, можно только при своевременном и качественном проведении всего комплекса технологических операций, построенных на гармоничном сочетании мероприятий, поддерживающих определенный питательный режим посевов [7, 8, 9].
Для создания оптимальных условий питания яровой пшеницы по не паровым предшественникам необходимо обязательное внесение NРК, а по парам – фосфорно-калийные. Этот прием в системе с рядковым внесением удобрений и подкормкой в значительной мере улучшает рост и развитие растений, повышается облиственность растений, увеличивается ассимиляционная поверхность листьев [10, 11, 12].
Получение гарантированных и стабильных по годам урожаев зерна яровой мягкой пшеницы высокого качества с наименьшими затратами средств и трудовых ресурсов возможно при освоении инновационных технологий [13, 14, 15].
Увеличение дозы минеральных удобрений от N10Р10К10 до N30Р30К30 приводило к росту урожайности зерна на 0,75, а при внесении N50Р50К50 – на 0,91 т/га [16, 17, 18].
Цель исследований – выявление действия минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Исследования проводились в течение 2022-2023 гг. на опытных полях института агробиотехнологий и землепользования Казанского ГАУ. Опыты размещались в севообороте по предшественнику озимая рожь. Почвы опытного участка темно-серая лесная среднесуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 5,2 % (по Тюрину), рН – 5,6. В 1000 г почвы содержалось 84 мг легкогидролизуемого азота, 221 мг Р2О5 и 175 мг К2О (по Кирсанову).
В 2022 году метеорологические условия характеризовались достаточным увлажнением почвы и повышенным температурным режимом в определенные периода вегетации яровой пшеницы. Весна началась с опозданием, почва медленно поспевала из-за частых осадков. В мае отмечалось понижением температуры воздуха на 3,3 0С в сравнении со средними значениями и количеством осадков превысило норму на 40 мм, составив 78 мм.
Июнь характеризовался теплой погодой со среднесуточной температурой в пределах среднегодовых данных (18,2 0С). Осадки составили 19,3 мм, что составляло 34 % от нормы. В июле отмечалось повышение температурного режима (среднесуточная температура воздуха 21,3 0С), превышающее средние значения на 1,0 0С, и количество осадков было 26 мм, что на 30 % больше средних значений. Весь август был засушливым и жарким, превышение среднесуточного температурного режима составило 4 0С, и осадков вообще не наблюдалось.
За вегетационный период яровой пшеницы выпало 158,9 мм осадков (ГТК – 1,35). В мае 2023 года сложилась теплая погода с обильными осадками – 46,8 мм. Среднемесячная температура была на 2 0С выше среднемноголетних. Июль был жарким. Температура воздуха была выше среднемноголетней: в первой декаде на 0,9 0С, во второй 1,7 0С, в третьей на 2,8 0С. Осадков выпало всего лишь 6 мм за месяц, поэтому имело место дефицита влаги в почве и в воздухе.
В июле среднемесячная температура была выше на 1,3 0С, и количество осадков составило 33,2 мм, что на 30 % ниже нормы. А в августе количество осадков составило 20,4 мм, а среднесуточная температура воздуха была выше нормы на 2,2 0С.
Сильная летняя засуха оказала негативное влияние на урожай яровой пшеницы (ГТК-0,8).
Для изучения были взяты два сорта яровой пшеницы – Ульяновская 105 и Тулайковская Надежда. Оба сорта включены в госреестр по 7 региону Российской Федерации. Схема опыта представлена в следующем виде:
1. Контроль (без удобрений, естественный фон);
2. N30Р30К30 кг д.в. на га;
3. N30Р60К30 кг д.в. на га;
4. N60Р90К30 кг д.в. на га;
5. N90Р90К30 кг д.в. на га;
6. N30Р90К30 + N30 кг внекорневая подкормка в фазу кущения;
7. N30Р90К30 + N30 + N30 внекорневая подкормка в фазу кущения и молочной спелости.
Основное удобрение вносили под предпосевную культивацию. Использованы следующие виды удобрений: аммиачная селитра, гранулированный суперфосфат, калийная соль и мочевина (карбамид).
Внекорневую подкормку производили тракторным опрыскиванием в фазу кущения растений и вручную в период молочной спелости зерна.
Учетная площадь делянки 100 м2, повторение – четырехкратное. Посев проводили тракторной сеялкой СН-16 с нормой высева 5 миллионов всхожих зерен на гектар. Уборку производили прямым комбайнированием в фазу полной спелости зерна комбайном САМПО-500.
Все необходимые фенологические и другие наблюдения проведены согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Сделан полный лабораторный анализ растений по всем вариантам опыта. Математическая обработка урожайных данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.).
Результаты и обсуждения. Данные, полученные в результате двухлетних исследований по урожайности и качеству зерна яровой пшеницы сорта Ульяновская 105 приведены в таблице 1.
В 2022 году сорт пшеницы Ульяновская 105 в контрольном варианте составил 3,30 т/га. Все виды удобрений значительно (на 0,18-0,60 т) увеличили урожай зерна. Наибольшая прибавка была получена по следующим вариантам: полное минеральное удобрение N90Р90К30 (+0,41 т/га) и в варианте с азотной подкормкой на фоне основного удобрения + N30 (0,6 т/га) при подкормке в фазу кущения.
В 2023 году, когда метеоусловия во время вегетации яровой пшеницы были менее благоприятными по сравнению с 2022 годом, прибавка урожая по удобрениям были значительно ниже, и они составили от 0,11…0,35 т/га. В среднем за два года получен наибольший урожай зерна по вариантам: N90Р90К30 - 3,61 т/га, а также с одной подкормкой N30Р90К30 + N30 - 3,71 т/га.
Качество зерна сорта Ульяновская 105 значительно улучшается под влиянием удобрений. Стекловидность зерна в контроле составил 52 % в 2022 году и 64 % в 2023 году. Во всех вариантах с удобрением, стекловидность находится в пределах 60,0-79,0 % в 2022 году и 68,5-75,9 % в 2023 году.
Под влиянием удобрений резко увеличивается содержание массовой доли клейковины и белка в зерне.
В 2022 году в контрольном варианте было получено зерно с содержанием массовой доли клейковины 16,9 %. В вариантах с удобрениями ее количество возросло до 22,6…27,0 %.
В 2023 году содержание массовой доли клейковины на контроле составила 23,7 %, а внесение различных доз удобрений способствовали увеличению этого показателя от 27,4…30,1 %, что на 3,7…6,4 % больше, чем на варианте без внесения удобрений. Стекловидность и белковость зерна также напрямую зависит от доз внесенных удобрений.
В 2022 году на удобренных вариантах стекловидность зерна увеличилась от 8,0…27 %, содержание белка на 0,9…2,8 %, В 2023 году на 4,5…1,0 % и 1,4…2,3 % соответственно.
Результаты оценки влияния различных доз удобрений на урожайные и качественные показатели зерна яровой пшеницы сорта Тулайковская Надежда представлены в табл. 2.
Таблица 1 – Влияние удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы сорта Ульяновская 105
(2022-2023 гг.)
|
№ п/п |
Варианты опыта |
Урожай зерна в т/га по годам |
Отклонение от контроля, т/га |
Содержанием массовой доли клейковины, % |
Стекловидность зерна, % |
Содержание белка в зерне, % |
|||||
|
2022 г. |
2023 г. |
среднее за 2 года |
2022 г. |
2023 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2022 г. |
2023 г. |
|||
|
1 |
Контроль (без удобрений) |
3,31 |
3,16 |
3,23 |
- |
16,9 |
23,7 |
52 |
64 |
10,6 |
11,3 |
|
2 |
N30Р30К30 |
3,49 |
3,27 |
3,38 |
0,15 |
23,0 |
29,0 |
69 |
68,5 |
11,5 |
12,7 |
|
3 |
N30Р60К30 |
3,51 |
3,37 |
3,44 |
0,21 |
22,6 |
29,0 |
71 |
70,0 |
12,1 |
12,9 |
|
4 |
N60Р90К30 |
3,66 |
3,38 |
3,52 |
0,29 |
23,6 |
28,5 |
66 |
75,0 |
12,6 |
13,0 |
|
5 |
N90Р90К30 |
3,72 |
3,49 |
3,61 |
0,38 |
23,6 |
27,4 |
79 |
74,0 |
12,8 |
13,4 |
|
6 |
N30Р90К30 + N30 кг |
3,91 |
3,51 |
3,71 |
0,48 |
24,7 |
28,7 |
69 |
72,0 |
12,6 |
13,2 |
|
7 |
N30Р90К30 + N30 + N30 |
3,66 |
3,30 |
3,48 |
0,25 |
27,0 |
30,1 |
60 |
71,5 |
13,4 |
13,6 |
|
|
НСР05 |
0,12 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: внекорневую подкормку проводили в 6 варианте в фазу кущения, в 7 варианте в фазу кущения и молочной спелости зерна.
Таблица 2 – Влияние удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы сорта Тулайковская Надежда
(2022-2023 гг.)
|
№ п/п |
Варианты опыта |
Урожай зерна в т/га по годам |
Отклонение от контроля, т/га |
Содержанием массовой доли клейковины, % |
Стекловидность зерна, % |
Содержание белка в зерне, % |
|||||
|
2022 г. |
2023 г. |
среднее за 2 года |
2022 г. |
2023 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2022 г. |
2023 г. |
|||
|
1 |
Контроль (без удобрений) |
3,35 |
2,82 |
3,08 |
- |
17,1 |
26,3 |
45 |
57 |
10,5 |
11,0 |
|
2 |
N30Р30К30 |
3,49 |
3,13 |
3,31 |
0,23 |
21,2 |
30,1 |
49 |
60 |
11,6 |
11,9 |
|
3 |
N30Р60К30 |
3,57 |
3,19 |
3,38 |
0,30 |
22,3 |
30,4 |
50 |
60 |
11,6 |
12,0 |
|
4 |
N60Р90К30 |
3,69 |
3,29 |
3,49 |
0,41 |
26,5 |
31,7 |
56 |
65 |
12,4 |
12,9 |
|
5 |
N90Р90К30 |
3,77 |
3,34 |
3,56 |
0,48 |
25,6 |
31,7 |
60 |
71 |
13,1 |
14,2 |
|
6 |
N30Р90К30 + N30 |
3,86 |
3,45 |
3,65 |
0,57 |
26,0 |
33,0 |
58 |
69 |
13,5 |
14,5 |
|
7 |
N30Р90К30 + N30 + N30 |
3,81 |
3,40 |
3,61 |
0,53 |
28,8 |
33,6 |
56 |
66 |
13,8 |
14,9 |
|
|
НСР05 |
0,14 |
0,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Урожай зерна в 2022 году сорта Тулайковская Надежда в контрольном варианте составил 3,35 т/га. Наибольшая прибавка в урожае зерна получена по вариантам N60Р90К30 (+0,34 т/га), N90Р90К30 (+0,42 т/га) и с одной подкормкой в фазу кущения N30Р90К30 + N30 (+0,5 т/га). Применение удобрений в других сочетаниях также повысило урожай на 0,14…0,46 т/га.
В 2023 году наибольшая прибавка урожая по сравнению с контролем (урожай 2,82 т/га) получена в вариантах с одной и двумя подкормками в фазу кущения и молочной спелости зерна (0,58…0,63 т/га).
В среднем за 2 года изучения наиболее эффективным оказалось внесение N30Р90К30 + N30 и N30Р90К30 + N30 + N30 с одной подкормкой в фазу кущения и второй подкормкой в фазу молочной спелости зерна (прибавка урожая 0,53…0,57 т/га). Следует отметить, что оба сорта Ульяновская 105 и Тулайковская Надежда относятся сортам интенсивного типа и они в годы исследований не полегали в зависимости от внесения различных доз минеральных удобрений и поэтому влияние удобрений на урожай и качество зерна полное, так как сорта были в состоянии полностью использовать запасы питания из почвы. Как показывают данные таблицы 2, качество зерна у сорта Тулайковская Надежда значительно улучшается под действием удобрений. Стекловидность зерна в 2022 году повысилось с 45 % в контроле до 49…60 % в остальных вариантах, а в 2023 г. соответственно с 57 до 60…71 %.
Содержание массовой доли клейковины в зерне контрольного варианта в 2022 год составило 17,1 %, белка 10,5 %. Применение удобрений способствовало увеличению количества клейковины до 28,8 %, белка до 11,6…13,8 %. Аналогичное положение наблюдалось и в 2023 году.
Наибольшее содержание белка и клейковины в зерне урожая 2022 и 2023 гг. наблюдалось в варианте с одной и двумя азотными подкормками (13,5…13,8% и 14,5…14,9%), 26,0…28,8 % и 33,0…33,6 % соответственно.
Заключение. 1. По урожаю зерна яровой пшеницы сорта Ульяновская 105 в среднем за 2 года наилучшими вариантами оказались: N90Р90К30 (3,61 т/га) и N30Р90К30 + N30 с подкормкой в фазу кущения (3,71 т/га). По сорту Тулайковская Надежда наилучшим является внесение полного минерального удобрения (N30Р90К30) с одной и двумя подкормками (прибавка в урожае 0,53 и 0,57 т/га).
2. Минеральные удобрения оказали положительное действие на качество зерна у обоих сортов яровой пшеницы.
1. Современное состояние зернового производства в Российской Федерации / Д. И. Файзрахманов, А. Р. Валиев, Б. Г. Зиганшин [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16, № 2(62). С. 138-142. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-138-142.
2. Синещеков В. Е., Васильева Н. В., Дудкина Е. А. Экономическая эффективность производства зерна // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13, № 4(51). С. 160-167. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/article_5c3de3a7e063f6.62004014.
3. Сабитов М. М. Экономическая эффективность технологий возделывания культур в зернопаровом севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35, № 2. С. 13-18. https: //doi.org/https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10202.
4. Проблемные направления ресурсного обеспечения устойчивого развития агроэкономических систем / Л. Ф. Ситдикова, Ф. Н. Мухаметгалиев, А. Р. Валиев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023.Т. 18, № 1(69). С. 155-161. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-155-161.
5. Система земледелия Республики Татарстан / А. Р. Валиев, И. Х. Габдрахманов, Р. И. Сафин, Б. Г. Зиганшин. Часть 3. - Казань: ООО "Центр инновационных технологий", 2014. 280 с.
6. Агробиологические основы формирования высококачественного урожая зерна видов яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / М. Ф. Амиров, Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14, № S4-1(55). С. 5-9. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-5-9.
7. Minikayev R., Gaffarova L. The effect of bacterial preparations on the growth, development and quality indicators of sugar beet yield // Bio web of conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, 13–14 ноября 2019 года. EDP Sciences: EDP Sciences, 2020. P. 00250. https: //doi.org/https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700250.
8. Габдрахимов О. Б., Солодун В. И. Влияние уровней химизации на урожайность и качество зерна районированных сортов яровой пшеницы в лесостепи Иркутской области // Вестник КрасГАУ. 2019. № 9(150). С. 3-10.
9. Габдрахимов О. Б., Солодун В. И., Султанов Ф. С. Качество зерна районированных сортов яровой пшеницы в Иркутской области // Вестник КрасГАУ. 2019. № 1(142). С. 3-7.
10. Кшникаткина А. Н., Русяев И. Г. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян комплексными микроудобрениями и бактериальными препаратами // Агрохимический вестник. 2018. № 3. С. 48-50. https: //doi.org/https://doi.org/10.24411/0235-2516-2018-10012.
11. Кшникаткина А. Н., Русяев И. Г. Агроэкологические аспекты применения комплексных микроэлементных удобрений и бактериальных препаратов в технологии возделывания яровой мягкой пшеницы // Нива Поволжья. 2018. № 1(46). С. 41-47.
12. Эффективность азотных удобрений при возделывании яровой пшеницы на супесчаных почвах / П. В. Лекомцев, Т. С. Рутковская, А. В. Пасынков, Ю. В. Хомяков // Плодородие. 2022. № 1(124). С. 9-13. https: //doi.org/https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.03.
13. Оптимизация элементов почвенного фактора урожайности - основное направление повышения эффективного плодородия почв в агроландшафтах Среднего Поволжья / Р. В. Миникаев, Ф. Ш. Шайхутдинов, М. Ю. Михайлова [и др.] // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2023. № 4(68). С. 36-41. https: //doi.org/https://doi.org/10.31563/1684-7628-2023-68-4-36-42.
14. Миникаев Р. В., Фасхутдинов Ф. Ш. Применение минеральных удобрений и урожайность зерновых культур в условиях Предволжья Республики Татарстан // Эволюция и деградация почвенного покрова: Сборник научных статей по материалам VI Международной научной конференции, Ставрополь, 19–22 сентября 2022 года. - Ставрополь: Общество с ограниченной ответственностью "СЕКВОЙЯ", 2022. С. 135-137.
15. Продуктивность сельскохозяйственных культур при применении биопрепаратов на основе ризосферных бактерий (PGPR) / Л. З. Каримова, Л. С. Нижегородцева В. А. Колесар [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14, № S4-1(55). С. 52-58. https: //doi.org/ 10.12737/ 2073-0462-2020-53-58.
16. Комплексная оценка состояния почвы после различных сельскохозяйственных культур / Р. М. Сабирова, И. Х. Вафин, А. А. Абрамова, Р. И. Сафин // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 4(4). С. 40-44. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2782-490X-2022-40-44.
17. Романов Н. В., Гилязов М. Ю. Влияние биологических и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы в условиях серой лесной почвы // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов II международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Бориса Ивановича Горизонтова, Казань, 14–15 июня 2023 года. - Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2023. С. 254-262.
18. Фасхутдинов Ф. Ш. Влияние минеральных удобрений на Урожайность яровой пшеницы в Предкамской зоне Республики Татарстан // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов II международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Бориса Ивановича Горизонтова, Казань, 14–15 июня 2023 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2023. С. 269-276.
