Yield and grain quality of spring wheat varieties using mineral fertilizers Batr Gum and Batr Max in the conditions of Tatarstan Republic

Full Text

В решении задач агропромышленного комплекса по повышению урожайности и качества зерна яровой мягкой пшеницы важную роль играет приспособленность сорта к условиям выращивания [1].

Высокий урожай зерновых можно получить при выращивании посевов с сбалансированным питанием растений и при выращивании регионально адаптированных сортов. Этой важной задачей занимаются аграрии Республики Татарстан. Важное место в решении этой задачи занимает формирование выровненных всходов [2]. В современных условиях важно создавать хорошо адаптированные как к различным вариациям местных климатических факторов, так и к применяемым технологиям возделывания сорта пшеницы [3].

Бесспорно, для увеличения урожайности и качества необходимо создать оптимальные условия в соответствии с биологическими особенностями сорта [4]. Для эффективного развития корней пшеницы в начале вегетации необходимо создание оптимальных условий в корнеобитаемом слое почвы – наличие влаги, воздуха, элементов питания, высокая биологическая активность микроорганизмов [5]. Кроме того, по мнению ряда ученых, важным условием представляется повышение активности самих растений с использованием стимуляторов роста при предпосевной обработке семян и в наиболее интенсивные периоды роста и развития вегетирующих растений [6]. Ряд ученых склонны считать, что стимуляторы роста прежде всего влияют на биометрические показатели растения, а качество продукции зависит от их использования не существенно [7]. Биопрепараты не только повышают продуктивность растений за счет ростостимулирующего эффекта и снижения поражения болезнями, но и могут оказывать выраженное влияние на формирование корневой системы сельскохозяйственных культур и повышение качества продукции [8]. Важен сейчас и другой вопрос – насколько реально на практике, в различных агроклиматических зонах республики, получать зерно яровой пшеницы с хорошими хлебопекарными качествами [9].

Цель исследований: совершенствование элементов технологии при возделывании яровой мягкой пшеницы сортов Аль Варис и Ульяновская 105.

Задачи исследований: изучить влияние минеральных удобрений и концентрированных органоминеральных комплексных жидких удобрений на сохранность и структуру урожая яровой пшеницы; определить урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы на изучаемых вариантах.

Материал и методы исследований. Работу выполняли в 2021-2023 годы на поле ООО АФ «Аю» Арского района Республики Татарстан (РТ). Почва участка, на котором проводили опыт, светло-серая лесная, по гранулометрическому составу – среднесуглинистая. В пахотном слое содержание гумуса по Тюрину составляло 1,9% (ГОСТ 26213-91 «Почвы. Методы определения органического вещества») подвижного фосфора и калия по Кирсанову в модификации ЦИНАО – соответственно 145 мг/кг и 127 мг/кг (ГОСТ 26207-84 «Почвы. Определение подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО»), кислотность почвы – 6,4 рН (ионометрическим методом, ГОСТ 24483-85 «Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО»). Дозы внесения минеральных удобрений устанавливали расчётно-балансовым методом на урожайность зерна 3 т/га, они составили N₁₀₆P₂₇K₄₁ [10]. Адаптивный сорт обладает экологической пластичностью, сочетает стабильно высокую продуктивность с качеством зерна, устойчив к различным биотическим и абиотическим стрессорам, и важнейшая задача селекции как науки на ближайшую перспективу создание таких агроэкологических сортов [11]. Материалом для исследований были сорта яровой мягкой пшеницы Аль Варис и Ульяновская 105, которые размещали в севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар ‒ озимая рожь ‒ яровая пшеница ‒ яровой ячмень ‒ овёс. Использованная в полевых опытах агротехника общепринятая в РТ, за исключением изучаемых вариантов. Оценивали влияние минеральных удобрений и концентрированных органоминеральных комплексных жидких удобрений Батр Гум, Батр Макс производства «Сервис Агро».

В состав препарата Батр Гум входят аминокислоты – 5%, гуминовые кислоты – 50 г/л, комплекс органических кислот (янтарная, лимонная, аскорбиновая) - 20 г/л, MgО – 0,5%, SO3 ‒ 1,2%, Zn – 0,05%, Cu ‒ 0,05%, Fe – 0,02%, Mn ‒ 0,05%, В ‒ 0,18%, Мо – 0,05%, Se ‒ 0,001%. Батр Макс содержит аминокислоты – 7%, гуминовые кислоты – 10 г/л, комплекс органических кислот (янтарная, лимонная, аскорбиновая) - 20 г/л, N ‒ 5%, Р2О5 – 6%, К2О ‒ 9%, MgО – 0,15%, SO3 – 2,3%, Zn – 0,05%, Cu ‒ 0,05%, Fe – 0,02%, Mn ‒ 0,05%, В ‒ 0,018%, Мо – 0,02%, Se ‒ 0,001%.

Схема полевого опыта предусматривала следующие варианты:

1. Без предпосевной обработки семян, опрыскивание в фазе кущения яровой пшеницы гербицидом, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом – контроль;
2. Без удобрений, обработка семян препаратом Батр Гум в дозе 0,5 л/т, опрыскивание в фазе кущения гербицидом + Батр Макс 1 л/га, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом + Батр Макс 1 л/га;
3. NPK на 3 т/га зерна, без предпосевной обработки семян, опрыскивание в фазе кущения яровой пшеницы гербицидом, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом;
4. NPK на 3 т/га зерна, обработка семян препаратом Батр Гум в дозе 0,5 л/т, опрыскивание в фазе кущения гербицидом + Батр Макс 1 л/га, опрыскивание в фазе выхода в трубку инсектицидом + Батр Макс 1 л/га.

Яровую пшеницу высевали рядовым способом с нормой 6 млн всхожих семян на 1 га на глубину 5 см сеялкой СЗП-3,6А. Обработку семян проводили за один день до посева. Площадь делянки – 54×250 м. Повторность опытов 3-кратная. Обработку посевов выполняли прицепным опрыскивателем ОМПШ-2500 [12]. Наблюдения за ростом и развитием растений в посевах осуществляли по методике Государственного сортоиспытания: отмечали календарные даты посева, начала и полных всходов. Анализ биологического урожая и его структуры проводили сноповым методом (сохранность растений, продуктивная кустистость, масса зерна, масса соломистой части образца, масса 1000 зерен). Уборку урожая осуществляли в фазе полной спелости поделяночно прямым способом. Учёт фактической урожайности по делянкам выполняли с пересчётом на 14% влажность и 100% чистоту зерна. Количество клейковины в зерне определяли по ГОСТ Р 54478-2011 «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице» в лаборатории Россельхозцентра РТ. Расчёты экономической эффективности изучаемых агроприемов и статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.) (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.).

Метеорологические условия 2021 года в период вегетации яровой пшеницы характеризовались в мае выпадением 110% нормы осадков, в июне низким ГТК – 0,32 ед. (табл. 1). В 2022 году в мае максимальная температура воздуха была лишь 17 °С, в июне и июле – 24-26 °С, сумма осадков в мае и июне составляла меньше климатической нормы за этот период. В 2023 году в мае минимальная температура воздуха была 2 °С, в 4,5 раза меньше многолетних значений, гидротермический коэффициент за июнь составил всего 0,09 ед. самый низкий показатель за время исследования.

 

Таблица 1

Метеорологические условия в период вегетации яровой пшеницы

Показатель	Месяц
	Май	Июнь	Июль	Август
2021 г.
Осадки, мм	39	25	30	13,2
Максимальная температура воздуха, о С	+ 32	+ 35	+ 32	+ 31
Минимальная температура воздуха, о С	+ 8	+ 14	+ 14	+ 17
Сумма активных температур, о С	619	785	851	373
Гидротермический коэффициент	0,63	0,32	0,35	0,35
2022 г.
Осадки, мм	22	28,2	70	15
Максимальная температура воздуха, о С	+ 17	+ 24	+ 28	+ 31,15
Минимальная температура воздуха, о С	1	+ 6	+ 6	+ 12,2
Сумма активных температур, о С	342	638	769	859
Гидротермический коэффициент	0,64	0,44	0,91	0,17
2023
Осадки, мм	32	5,6	53	4
Максимальная температура воздуха, о С	+ 30	+ 28	+ 33	+ 33
Минимальная температура воздуха, о С	+2	+10	+13	+16
Сумма активных температур, о С	532	564	766	135
Гидротермический коэффициент	0,60	0,09	0,69	0,29
Средние многолетние значения (климатическая норма)
Осадки, мм	35	61	68	40
Максимальная температура воздуха, о С	15,8	19,6	23,3	22,2
Минимальная температура воздуха, о С	9,2	12,8	16,1	14,7
Сумма активных температур, о С	240	599	1030	1275
Гидротермический коэффициент	1,46	1,02	0,66	0,314

 

Результаты исследований. Количество всходов на единице площади, сохранность растений до уборки урожая и элементы структуры во многом определяют величину и качество урожая. Бесспорно, на эти показатели влияют сортовые особенности культуры, наличие влаги и элементов питания в доступных для растения формах в отдельные фазы развития и за весь период вегетации.

На формирование высокопродуктивных посевов оказывает влияние полевая всхожесть семян. В наших исследованиях густота всходов и полевая всхожесть семян зависели как от сортовых особенностей, так и метеорологических условий, складывавшихся в период посев – всходы.

 

Таблица 2

Сохранность посевов яровой пшеницы в зависимости от обработки семян и посевов на фоне без удобрений

Показатель	Без удобрений
	Аль Варис		Ульяновская 105
	1. Контроль	2. Батр (0,5 л/т+1л/га +1 л/га)	1. Контроль	2. Батр (0,5 л/т+1л/га +1 л/га)
2021 год
Число всходов, шт./м2	395	399	387	392
Полевая всхожесть, %	65,8	66,5	64,5	65,3
Число растений к уборке, шт./м2	288	324	286	324
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	307	349	289	330
Сохранность всходов, %	72,9	81,2	73,9	82,6
Общая сохранность к уборке, %	48,0	54,0	47,7	54,0
2022 год
Число всходов, шт./м2	425	433	423	450
Полевая всхожесть, %	70,8	72,2	70,5	75,0
Число растений к уборке, шт./м2	375	383	354	378
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	385	396	362	390
Сохранность всходов, %	88,2	88,4	83,7	84,0
Общая сохранность к уборке, %	62,5	63,8	59,0	63,0
2023 год
Число всходов, шт./м2	457	478	448	449
Полевая всхожесть, %	79,2	79,7	74,7	74,8
Число растений к уборке, шт./м2	351	368	340	361
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	386	406	379	381
Сохранность всходов, %	76,8	76,9	75,9	76,1
Общая сохранность к уборке, %	58,5	61,3	56,7	57,0

 

В годы исследований полевая всхожесть яровой пшеницы на контроле была невысокой 65,8–79,2% на фоне естественного плодородия у сорта Аль Варис, 64,5-74,7% у Ульяновской 105 (табл.2). Обработка семян перед посевом Батр Гум улучшила этот показатель на фоне без удобрений на 0,1-4,5% у обоих сортов, а на удобренном фоне – на 0,2–15,7% (табл.3).

 

Таблица 3

Сохранность посевов яровой пшеницы в зависимости от обработки семян и посевов на удобренном фоне

Показатель	NPK на 3 т зерна
	Аль Варис		Ульяновская 105
	3. Контроль	4. Батр (0,5 л/т+1 л/га+1 л/га)	3. Контроль	4. Батр (0,5 л/т+1 л/га+1 л/га)
2021 год
Число всходов, шт./м2	408	459	401	438
Полевая всхожесть, %	68,0	76,5	66,8	73,0
Число растений к уборке, шт./м2	335	389	330	380
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	350	410	340	396
Сохранность всходов, %	82,1	84,8	82,3	86,8
Общая сохранность к уборке, %	55,8	64,8	55,0	63,3
2022 год
Число всходов, шт./м2	436	530	455	521
Полевая всхожесть, %	72,6	88,3	75,8	86,8
Число растений к уборке, шт./м2	387	478	385	458
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	415	515	410	490
Сохранность всходов, %	88,8	90,2	84,6	87,9
Общая сохранность к уборке, %	64,5	79,6	64,2	76,3
2023 год
Число всходов, шт./м2	495	507	510	511
Полевая всхожесть, %	82,5	84,5	85,0	85,2
Число растений к уборке, шт./м2	382	393	389	390
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	443	468	445	449
Сохранность всходов, %	77,1	77,5	76,2	76,3
Общая сохранность к уборке, %	63,7	65,5	64,8	65,0

 

Важный показатель, определяющий формирование урожайности, является общая сохранность растений, при определении которой учитываются и полевая всхожесть, и сохранность всходов до уборки. Анализы посевов яровой пшеницы по общей сохранности показали, что использование Батр на фоне без применения удобрений увеличили этот показатель в зависимости от метеорологических условий года по сорту Аль Варис от 1,3 до 6,0%, а по сорту Ульяновская 105 от 0,3 до 6,3%. На удобренном фоне, применение Батр Гум и Батр Макс способствовали увеличению общей сохранности по сорту Аль Варис на 1,8…15,1%, по Ульяновская 105 – 0,2…12,1%.

Озерненность колоса была высокой и за три года варьировала от 18,9 до 28,7 зерен у сорта Аль Варис и у Ульяновской 105 от 15,9 до 25,9 зерен (табл. 4). Максимальной она была в 2023 году 28,7 зерен у Аль Вариса. Предпосевная обработка семян обработка посевов увеличивала озерненность колоса на 0,4-2,5 зерна на удобренном фоне и на 1,1-3,9 зерна на фоне без удобрений. Масса 1000 зерен варьировала от 29,7 до 35,8 у сорта Аль Вариса, от 28,8 до 39 г – у сорта Ульяновская 105. Обработка Батр повышала массу 1000 зерен у всех сортов и во все годы исследований. Масса зерна с колоса варьировала в пределах 0,56-0,83 г на фоне без удобрений, а на удобренном 0,58-1,0 г у сорта Аль Варис. У сорта Ульяновская 105 на фоне без удобрений 0,57-0,72 г, на удобренном 0,74-0,81 г.

 

Таблица 4

Элементы структуры урожая яровой пшеницы в зависимости от фона питания и обработки семян и посевов

Сорт	Фон питания	Фон обработки	Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2	Число зерен в колосе, штук	Масса зерна с одного колоса, грамм	Масса 1000 зерен, грамм
2021 год
Аль Варис	Без удобрений	1. Без обработки	307	18,9	0,56	29,7
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	349	22,8	0,7	30,6
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	350	18,9	0,58	30,8
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	410	20,2	0,68	33,5
Ульяновская 105	Без удобрений	1. Без обработки	289	15,9	0,57	35,8
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	330	19,3	0,71	36,9
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	340	19,8	0,74	37,3
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	396	20,6	0,80	39,0
2022 год
Аль Варис	Без удобрений	1. Без обработки	385	20,5	0,67	32,7
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	396	22,5	0,75	33,3
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	415	21,8	0,76	35,2
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	515	23,8	0,85	35,8
Ульяновская 105	Без удобрений	1. Без обработки	362	18,9	0,60	31,6
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	390	21,0	0,70	33,3
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	410	23,0	0,79	34,6
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	490	23,5	0,81	34,8
2023 год
Аль Варис	Без удобрений	1. Без обработки	386	24,5	0,78	32,1
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	406	25,6	0,83	32,7
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	443	28,2	0,98	35,0
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	468	28,7	1,0	35,2
Ульяновская 105	Без удобрений	1. Без обработки	379	23,6	0,67	28,8
		2. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	381	24,7	0,72	29,5
	NPK на 3 т зерна	3. Без обработки	445	25,5	0,77	30,4
		4. Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	449	25,9	0,81	31,4

 

Внесение расчетной дозы NPK на получение 3 т/га зерна оказали наибольшее влияние на повышение урожайности и количества клейковины в зерне яровой пшеницы сорта Аль Варис в среднем за 2021-2023 гг. на 1,17 т/га и 5,1% (табл. 5). Применение Батр Гум, Батр Макс повысили урожайность и количество клейковины в зерне яровой пшеницы на фоне без удобрений на 0,51 т/га и 1,6%, а на удобренном на 0,47 т/га и 3,4%.

 

Таблица 5

Урожайность и количество клейковины в зерне яровой пшеницы сорта Аль Варис в зависимости от фона питания, предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов

Варианты	2021 г.		2022 г.		2023 г.		Средняя за 2021-2023 гг.		Прибавка,
	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	т/га	%
1. Без удобрений, без обработки (Контроль)	1,42	17,8	2,20	16,8	2,73	22,4	2,12	19,0	-	-
2. Без удобрений, Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	2,11	20,2	2,70	18,6	3,07	22,9	2,63	20,6	0,51	1,6
3. NPK на 3 т зерна, без обработки семян и посевов	2,38	23,6	3,42	20,0	4,07	28,6	3,29	24,1	1,17	5,1
4. NPK на 3 т зерна, Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	3,05	29,2	3,92	24,0	4,30	29,4	3,76	27,5	1,64	8,5
Средняя	2,24		3,06		3,54		2,95		-
НСР05	0,23		0,39		0,35		-		-

 

Средняя урожайность за годы исследований по сорту Аль Варис составили 2,95 т/га, а по сорту Ульяновская 105 – 2,52 т/га (табл.6). Расчетные дозы NPK на 3 т/га увеличили урожайность и содержание клейковины в зерне по сорту Ульяновская 105 на 0,96 т/га и 5,7%. Использование концентрированных органоминеральных комплексных жидких удобрений Батр Гум, Батр Макс повысили урожайность и содержание клейковины в зерне сорта Ульяновская 105 на фоне без удобрений на 0,39 т/га и 1,4%, а на удобренном на 0,43 т/га и 3,9%.

 

Таблица 6

Урожайность и количество клейковины в зерне яровой пшеницы сорта Ульяновская 105 в зависимости от фона питания, предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов

Варианты	2021 г.		2022 г.		2023 г.		Средняя за 2021-2023 гг.		Прибавка,
	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	Урожайность, т/га	Количество клейковины, %	т/га	%
1. Без удобрений, без обработки (Контроль)	1,32	16,2	1,82	16,4	2,28	17,2	1,81	16,6	-	-
2. Без удобрений, Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	1,99	17,6	2,34	18,6	2,54	17,8	2,20	18,0	0,39	1,4
3. NPK на 3 т зерна, без обработки семян и посевов	2,17	21,4	2,99	19,8	3,16	25,6	2,77	22,3	0,96	5,7
4. NPK на 3 т зерна, Батр (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га)	2,79	28,6	3,44	23,2	3,37	26,8	3,20	26,2	1,39	9,6
Средняя	2,07		2,65		2,84		2,52		-
НСР05	0,25		0,36		0,42		-		-

 

Заключение. По итогам трехлетних исследований посевов яровой пшеницы мы пришли к выводу, что применение расчётных доз минеральных удобрений существенно увеличил урожайность и качество зерна яровой пшеницы у обоих сортов по сравнению с контролем. Максимальная урожайность зерна яровой пшеницы в среднем за три года отмечалась при внесении NPK на получение 3 т/га зерна и обработке семян и посевов Батр Гум, Батр Макс (0,5 л/т +1 л/га +1 л/га) – 3,76 у сорта Аль Варис и 3,20 т/га у сорта Ульяновская 105. Наибольшее значение сырой клейковины в 2023 году получили при внесении минеральных удобрений и использовании Батр Гум, Батр Макс – 29,4% у сорта Аль Варис.

About the authors

Marat F. Amirov

Kazan State Agrarian University

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

Doctor of Agricultural Sciences, Professor

Russian Federation, Kazan

Airat Ya. Safiullin

Kazan State Agrarian University

Email: airatsafiullin1996@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-2044-1676

postgraduate student

Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files