Влияние некорневых подкормок на урожайность и качество зерна пшеницы двузернянки (полбы) в условиях Предкамья Республики Татарстан

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования – оценка влияния некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность пшеницы двузернянки (полба). Полевые опыты были проведены в 2021-2023 годах 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. На фоне удобрений рассчитанного на получение урожая 3 т/га за годы исследований, прибавка урожайности по образцу к-10456 составила 0,35 т/га, по сорту Руно 0,1 т/га. Использование фона удобрений и одной некорневой подкормки N15 в фазе выхода в трубку дало прибавку по образцу к-10456 0,53 т/га, а по сорту Руно 0,1 т/га. Две некорневые подкормки по N7,5 в фазе выхода в трубку и колошения обеспечили прибавку по образцу к-10456 – 0,67 т/га, по сорту Руно – 0,07 т/га. Фон минерального питания и некорневые подкормки способствовали формированию более крупного зерна, по сравнению с контролем пшеницы двузернянки, а также не допустили большого снижения массовой доли белка в зерне.

Полный текст

Пшеница двузернянка (Triticum dicoccum) вид пшеницы, который имеет своеобразное строение колоса и зерна (ломкий колос и сросшиеся к зерновке цветковая чешуя, в колоске находятся по 2 зерна). Причина возрастания популярности пшеницы двузернянки заключается в растущем интересе к ее питательной ценности, а также в высокой адаптивности к условиям произрастания (выращивается в высокогорных районах Турции и Италии) [1, 2, 3].

На территории Республики Татарстан двузернянка выращивалась уже со времени Булгарского царства. Она занимала большие посевные площади вплоть до революции 1917 года, пока ее не вытеснила более урожайная мягкая пшеница [4, 5].

Основным недостатком пшеницы двузернянки является низкая урожайность, а также необходимость шелушить зерно от цветковой чешуи (пленки), которая срастается с зерновкой. Но надо отметить, что в отдельные годы урожайность этой культуры не уступает урожайности мягкой пшеницы [6, 7].

Пшеница двузернянка является культурой, содержащей повышенное количество белков, аминокислот, пищевых волокон и минеральных веществ. Она рекомендуется для людей с непереносимостью глютена (целиакия), а также для диетического и детского питания.

Внекорневые подкормки, являются важными приёмами для повышения урожайности и качества зерна пшеницы. Они способствуют нарастанию сухой биомассы, повышению кустистости, урожайности и качественных характеристик зерна [11, 12, 13].

В условиях где часто повторяются засухи, оптимальным вариантом внесения удобрений являются некорневые подкормки по вегетирующим растениям, при этом удобрения должны быть в легкодоступной форме [13, 14, 15]. Для этого используются однокомпонентные (азот в амидной форме) и комплексные жидкие удобрения (часто преобладает фосфор). Удобрения в жидкой форме используются в те критические фазы развития растений, когда потребляется максимальное количество элементов питания (от выхода в трубку до колошения) [16, 17].

Цель исследований – повышение урожайности и качества пшеницы двузернянки в условиях Предкамья Республики Татарстан.

Задачи исследований – изучить влияние некорневой подкормки азотными удобрениями на фоне основного удобрения (N35P23K5) на урожайность и качество пшеницы двузерняки.

Материал и методы исследований. Исследования проводились с пшеницей двузернянки образец к-10456 (Коллекционный образец ВИР им. Вавилова «к-10456» Triticum dicoccum var. serbicum) и сортом Руно (Triticum dicoccum var. aeruginosum)2021-2023 гг. на базе ООО «Агробиотехнопарк» «Казанский ГАУ». Семена соответствовали посевным стандартам качества. 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. В качестве основных удобрений использовали: аммиачную селитру, суперфосфат двойной, калий хлористый, а для подкормок карбамид. 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 двузернянки (фактор А) – образец к-10456 и Руно.

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. Общая площадь делянки – 26 м², учетная 25 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 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 исследований. В 2021 году метеорологические условия в период вегетации пшеницы двузернянки были неблагоприятными для формирования урожая зерна. Условия года характеризовались как засушливые (ГТК – 0,37). В первую половину вегетации осадков выпало на 50% меньше чем средние многолетние значения, а температура воздуха была повышенной.

В 2022 году из-за выпавшей двойной нормы осадков и недостаточного количества тепла полевые работы начались с запозданием (ГТК – 1,35). Но дальнейшее равномерное повышение температуры и наличие осадков, положительно сказалась на росте и развитии растений пшеницы двузернянки, что позволило получить максимальное количества урожая за все годы наблюдений.

2023 год охарактеризовался ранним приходом весны, что позволило начать полевые работы раньше на 2 недели. Метеорологические условия года были засушливыми (ГТК – 0,8). Наблюдались повышенные температуры воздуха и отсутствие осадков в критические периоды развития растений.

 

Рис. 1. Метеорологические условия вегетационного периода пшеницы двузернянки за годы исследований

 

За 3 года исследований полевая всхожесть по образцу к-10456 была чуть выше, чем по сорту Руно. В 2021 году полевая всхожесть по образцу к-10456 составила 67,3-71,3%, по сорту Руно 63,3-67,3%. В 2022 году этот показатель по образцу к-10456 составила 83,1-89,1%, по сорту Руно 68,9-72,7%. В 2023 году всхожесть по образцу к-10456 составила 74,4-89,4%, по сорту Руно 85,2-89,4% (табл. 1).

Надо отметить, что расчетные дозы минеральных удобрений не повлияло на всхожесть. На полевую всхожесть за годы исследований напрямую влияло агрометеорологические условия. В 2023 году полевая всхожесть была выше по обоим сортам, что связано более ранним посевом, после чего растения могли использовать продуктивную влагу для прорастания более активно.

 

Таблица 1. Полевая всхожесть и сохранность растений (%) пшеницы двузернянки в зависимости от питания, 2021-2023 гг.

Некорневые

подкормки

(В)

Годы

Количество

всходов,

шт./м²

Полевая

всхожесть,

%

Количество

растений к

уборке,

шт./м²

Сохранность

 всходов

к уборке,

%

Образец к-10456 (А)

Контроль

2021

303

67,3

251

82,8

2022

374

83,1

318

85,0

2023

334

74,2

399

89,5

N35 P23K5

2021

321

71,3

268

83,5

2022

383

85,1

327

85,4

2023

362

80,4

327

90,3

N35 P23K5 + N15

2021

306

68,0

261

85,3

2022

401

89,1

349

87,0

2023

386

85,8

335

86,7

N35 P23K5+N7,5 +N7,5

2021

308

68,4

264

85,8

2022

374

83,1

326

87,2

2023

402

89,3

350

87,0

Сорт Руно (А)

Контроль

2021

285

63,3

240

84,1

2022

299

69,1

267

85,9

2023

383

85,1

348

90,8

N35 P23K5

2021

285

63,3

244

85,6

2022

310

68,9

272

87,7

2023

386

85,7

355

92,0

N35 P23K5 + N15

2021

303

67,3

261

86,1

2022

312

69,3

275

88,1

2023

399

88,6

371

93,0

N35 P23K5 + N7,5 + N7,5

2021

285

63,3

246

86,3

2022

327

72,7

288

88,1

2023

402

89,3

362

90,0

НСР05 А

В

АВ

 

2,1

2,4

2,4

 

1,6

2

2

 

 

Использование фона удобрений (N34P23K5) и некорневые азотные подкормки (N7,5) в фазе выхода в трубку и в фазе колошения способствовали повышению сохранности по обоим сортам. По сравнению с контролем по образцу к-10456 сохранность увеличилась на 3%, а по сорту Руно на 2,2%.

2021 и 2023 года охарактеризовались как засушливые. При этих условиях фон минерального питания и подкормки азотными удобрениями незначительно повялили на ростовые процессы пшеницы двузернянки. 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, в 2023 на 22…52 шт./м², а по сорту Руно в 2021 году на 6 … 22 шт./м², в 2022 году на 34 … 38 шт./м², в 2023 на 27…37 шт./м² (табл. 2).

 

Таблица 2.Элементы структуры урожайности пшеницы двузернянкив зависимости от использования некорневых подкормок, 2021-2023 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

2023

342

95

4,7

24

0,75

N35 P23K5

2021

271

103

4,6

24

0,66

2022

447

105

5,1

25

0,85

2023

364

105

5,1

26

0,87

N35 P23K5+N15

2021

271

106

4,6

24

0,65

2022

440

105

4,7

25

0,86

2023

382

102

5,0

24

0,82

N35 P23K5+N7,5+N7,5

2021

296

99

4,7

24

0,67

2022

424

103

5,0

26

0,96

2023

394

106

5,2

25

0,89

Сорт Руно (А)

Контроль

2021

242

71

4,2

22

0,66

2022

299

72

4,6

24

0,94

2023

394

72

4,4

23

0,91

N35 P23K5

2021

250

69

4,5

24

0,76

2022

333

78

4,2

22

0,90

2023

401

80

4,5

24

0,82

N35 P23K5+N15

2021

264

72

4,5

24

0,78

2022

337

76

4,2

22

0,87

2023

421

82

4,6

23

0,82

N35 P23K5+N7,5+N7,5

2021

248

70

4,5

24

0,82

2022

337

75

4,0

21

0,81

2023

431

85

4,2

23

0,83

 

Надо отметить, что на вариантах с использованием расчётных доз удобрений и подкормок повысились и другие биометрические показатели: число зерен в колосе, масса зерна с колоса, длина стебля и колоса.

В 2023 году при применении фона удобрений и двух подкормок по образцу к-10456 прибавка массы зерна составила 0,14 грамм по сравнению с контролем.

Урожайность пшеницы двузернянки сорта Руно в 2021 году составила 1,6 т/га, 2022 г. – 2,77 т/га, 2023 г. – 2,24 т/га. По образцу к-10456 урожайность 2021 году составила 1,18 т/га, 2022 г. – 3,4 т/га, 2023 г. – 1,25 т/га (табл. 3).

На всех вариантах опыта, включая контроль, за все годы наблюдений пшеница двузернянка полегала. Характерной особенностью пшеницы двузернянки является тонкая соломина, и поэтому она склонна к полеганию. Но в отличии от пшеницы мягкой, двузернянка полегает не полностью (15-20 см. от почвы), что не приводит к потере урожая.

 

Таблица 3.Продуктивность сортов пшеницы двузернянки в зависимости от использования некорневых подкормок, 2021-2023 гг.

Некорневые

подкормки (В)

Урожайность, т/га

Прибавка к контролю

2021 г.

2022 г.

2023 г.

Средняя

за 2021-

2023 гг.

т/га

%

Образец к-10456 (А)

 

 

Контроль

1,18

3,40

1,25

1,94

-

-

N35 P23K5

1,49

3,65

1,75

2,29

0,35

18

N35 P23K5+N15

1,47

3,76

2,20

2,47

0,53

27,3

N35P23K5+N7,5+N7,5

1,65

3,97

2,22

2,61

0,67

34,5

Сорт Руно (А)

 

 

Контроль

1,60

2,77

2,24

2,20

-

-

N35 P23K5

1,84

2,84

2,23

2,30

0,1

4

N35 P23K5+N15

1,90

2,88

2,14

2,30

0,1

4

N35P23K5+N7,5+N7,5

1,94

2,68

2,19

2,27

0,07

3,1

НСР05

(А)=0,018;

(В, АВ) =0,031;

(частных средних) =0,031

(А)=0,016;

(В, АВ) =0,028;

(частных средних) =0,028

(А)=0,037;

(В, АВ) =0,035;

(частных средних) =0,035

 

 

 

 

На фоне удобрений рассчитанного на получение урожая 3 т/га за годы исследований, прибавка урожайности по образцу к-10456 составила 0,35 т/га, по сорту Руно 0,1 т/га.

Использование фона удобрений и одной некорневой подкормки N15 в фазе выхода в трубку дало прибавку по образцу к-10456 0,53 т/га, а по сорту Руно 0,1 т/га.

Две некорневые подкормки по N7,5 в фазе выхода в трубку и колошения обеспечили прибавку по образцу к-10456 – 0,67 т/га, а по сорту Руно – 0,07 т/га.

 

Таблица 4. Показатели качества зерна сортов пшеницы двузернянки в зависимости от фона питания и некорневых подкормок

Некорневые подкормки (В)

Массовая доля белка, %

Масса 1000 зерен, г

2021 г.

2022 г.

2023 г.

2021 г.

2022 г.

2023 г.

Образец к-10456 (А)

Контроль

21,2

13,8

10,5

25,6

34,3

31,2

N35 P23K5

21,9

14,9

12

27,3

34,2

32,4

N35 P23K5 +N15

20,5

14,3

12,9

27,2

34,3

32,9

N35 P23K5+N7,5 +N7,5

20,2

13,7

12,7

27,8

36,9

32,4

По сорту

21,0

14,2

12

27,0

34,9

32,2

Сорт Руно (А)

Контроль

20,4

15,1

14,3

29,3

39,0

35,6

N35 P23K5

21,6

14,5

14,8

31,7

41,1

35,8

N35 P23K5 +N15

18,3

15,3

14,1

32,4

39,6

36,0

N35 P23K5+N7,5 +N7,5

18,5

15,2

16,2

34,3

38,4

36,4

По сорту

19,7

15,0

14,8

31,9

39,5

35,9

НСР05 А

В

АВ

0,23

0,22

0,22

0,16

0,16

0,16

0,22

0,18

0,18

0,09

0,16

0,16

0,21

0,15

0,15

0,19

0,15

0,15

 

Между величиной урожая и показателями качества зерна существует отрицательная связь. Возможностей фотоэнергетического потенциала растений в настоящее время не хватает, чтобы получать высококачественный урожай, так как требуется больше энергии, чем усваивают культурные растения. Поэтому при получении больших урожаев качественные показатели зерна уменьшаются. В 2021 засушливом году 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 где была получена самая большая урожайность по годам, эти показатели снизились по образцу к-10456 до 14,2 %, по сорту Руно до 15,0% (табл. 4). В 2023 году содержание белка по образцу к-10456 составила 12,9 %, по сорту Руно 16,2%. Фон минерального питания и некорневые подкормки способствовали формированию более крупного зерна, по сравнению с контролем по обеим сортам пшеницы двузернянки, а также не допустили большого снижения массовой доли белка в зерне. У сорта Руно по сравнению образцом к-10456 масса 1000 зерен в среднем за 2021-2023 годы была больше на 4 г.

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 %.

Заключение. 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 обоим сортам пшеницы двузернянки увеличилось 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 0,67 т/га прибавки, а по сорту Руно – 0,1 т/га.

 

 

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

×

Об авторах

Павел Геннадьевич Семенов

Казанский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sem_pavel_97@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-4994-5037

аспирант

Россия, Казань

Марат Фуатович Амиров

Казанский государственный аграрный университет

Email: m.f.amirof@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8585-1186

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Россия, Казань

Список литературы

  1. 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.
  2. Муслимов М. Г., Исмагилов А. Б. Полба – ценная зерновая культура // Зерновое хозяйство России. 2012. № 3. С.40-42.
  3. Удачин Р. А. Полба, забытая в России зерновая культура // Земля русская. 2002. № 2. С.8-15.
  4. 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.
  5. Шайхутдинов Ф. Ш., Сержанов И. М., Сержанова А. Р., Гараев Р. И. Роль предшественника как элемента органического земледелия при возделывании пшеницы полбы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан // Плодородие. 2020. № 3 (114). С.60-62. doi: 10.25680/S19948603.2020.114.18. EDN: GKITXV.
  6. Петров С. В., Сержанов И. М., Шайхутдинов Ф. Ш. Формирование урожая яровой пшеницы DICOCCUM (полба) в условиях предкамской зоны Республики Татарстан // Зерновое хозяйство России. 2014. № 6.
  7. Воробейников Т.А., Кондрат С.В. Продуктивность полбы и мягкой яровой пшеницы // Земледелие. 2007. № 5. С. 27-111.
  8. Хмелева, Е. В. Использование зерна полбы в технологии зернового хлеба повышенной пищевой ценности // Индустрия питания. 2023. Т. 8, № 1. С. 64-73. doi: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-7. EDN: KCGGFW.
  9. Красильников В. Н., Баженова И. А., Смоленцева А. А. Исследование свойств зерна полбы (Triticum dicoccum Schrank.). Материалы XIII Международного симпозиума «Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье». Алушта, 2004.
  10. 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. doi: 10.12737/2782-490X-2022-12-18.
  11. Ухов П. А. Влияние различных доз некорневой подкормки карбамидом на урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы // Научные труды студентов Ижевской ГСХА. 2021. С. 186-189.EDN: WEQYAG.
  12. 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: 10.24411/2309-348X-2020-11177. EDN: QXVQOS.
  13. 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. 2019. С. 170-175. EDN: RSSHAY.
  14. 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.
  15. Есаулко, А. Н., Ожередова, А. Ю., Мельников, Д. А., Коростылев, С. А., Письменная, Е. В. Влияние способов и сроков внесения КАС на химический состав растений, урожайность и качество зерна озимой пшеницы, возделываемой по технологии No-till // Земледелие. № 7. С. 32-36. doi: 10.24412/0044-3913-2023-7-28-32. EDN: BLWMDI.
  16. Бобренко И. А., Попова В. И., Кормин В. П., Гоман Н. В., Болдышева Е. П. Эффективность применения различных форм азотных удобрений при возделывании яровой пшеницы // Рациональное использование природных ресурсов: теория, практика и региональные проблемы : сборник научных трудов. Омск : Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2022. С. 211-218. EDN: DAJCBK.
  17. 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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Метеорологические условия вегетационного периода пшеницы двузернянки за годы исследований

Скачать (267KB)

© Семенов П.Г., Амиров М.Ф., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.