Продуктивность голозёрного ячменя при некорневой подкормке микроэлементными удобрениями в лесостепи Среднего Поволжья

УДК 636.086.16

ПРОДУКТИВНОСТЬ ГОЛОЗЁРНОГО ЯЧМЕНЯ ПРИ НЕКОРНЕВОЙ ПОДКОРМКЕ МИКРОЭЛЕМЕНТНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

П. Г. Алёнин, доктор сельскохозяйственных наук

С. А. Кшникаткин, доктор сельскохозяйственных наук

Пензенский ГАУ

440014, Россия, г. Пенза, ул. Ботаническая, д. 30

E-mail: penzatehfak@rambler.ru

Голозёрный ячмень (Hordeum sativum var. nudum (L.) Hook.f.) является перспективной продовольственной и зернофуражной культурой. В 2014–2016 годах были проведены полевые исследования продуктивности голозёрного ячменя сорта Омский голозёрный 1. Изучалось влияние некорневых подкормок микроэлементными удобрениями «Азосол 36 Экстра», «Мегамикс–Азот» и «Мегамикс–Профи» в различные фазы развития растений: кущение; колошение; кущение и колошение. Получены данные по фотосинтетической деятельности агроценозов, структуре, урожайности и качеству ячменя сорта Омский голозёрный 1. Исследуемые микроэлементные удобрения способствовали увеличению площади листовой поверхности ячменя на 3,9–12,1 %. Наиболее высокие параметры элементов структуры урожая отмечены при двукратной некорневой подкормке растений в фазы кущения и колошения. В среднем за 3 года исследований урожайность зерна ячменя по вариантам опыта составила 3,75–4,26 т/га, в контроле — 2,98 т/га. Фуражное зерно ячменя должно отличаться повышенным содержанием белка, поэтому необходимо обеспечить повышенное азотное питание растений. Содержание белка по отношению к контролю увеличилось на 2,2–2,5 %. Наибольшая урожайность (4,26 т/га) получена при двукратной фолиарной подкормке в фазу кущения и колошения препаратом «Азосол 36 Экстра». Двукратная подкормка посевов ячменя в фазу кущения и колошения препаратами «Мегамикс–Азот» и «Мегамикс–Профи» обеспечила практически одинаковую урожайность — 4,08 и 4,15 т/га соответственно.

Ключевые слова: ячмень голозёрный, микроэлементные удобрения, чистая продуктивность фотосинтеза, структура урожая, урожайность, качество зерна, рентабельность.

Одним из факторов стабилизации производства фуражного зерна является расширение видового и сортового разнообразия кормовых культур, в частности за счёт голозёрного ячменя (Hordeum sativum var. nudum (L.) Hook.f.). Возделывание высокопродуктивных сортов голозёрного ячменя — один из наиболее перспективных способов интенсификации сельскохозяйственного производства.

Голозёрный ячмень имеет широкий диапазон использования в народном хозяйстве как продовольственная, зернофуражная и кормовая культура. В настоящее время интерес к голозёрному ячменю возрастает в силу уникального сочетания ряда хозяйственно-биологических особенностей: повышенного содержания белка и незаменимых аминокислот, высокой стекловидности и натуры зерна, увеличенного спроса для переработки на крупу, муку (Косяненко, 2006; 2008; Кшникаткина, Гришин, Семина и др., 2015).

Важным элементом современных технологий производства сельскохозяйственных культур становятся фиторегуляторы, комплексные удобрения с микроэлементами в хелатной форме и препараты-антистрессанты (Пейве, 1980; Попов, Егоров, 1987; Ковалёв, Шипова, 1987; Бурунов, 2011; Кшникаткина, Алёнин, Юров, 2013; Кшникаткина, Юров, 2013). На протяжении своего онтогенеза растения, как правило, требуют постепенно нарастающей концентрации питательных веществ, изменения их состава, сочетания и соотношения между отдельными элементами питания. Поэтому в целях создания для растений оптимальных условий питания на протяжении всего вегетационного периода необходимо правильное сочетание основного удобрения и подкормок.

Мацков Ф. Ф. (1957) заключает, что применением подкормок вегетирующих растений мы можем оперативно  усиливать слабые звенья питания, по своему желанию изменять направленность работы ферментов, а значит, и характер внутриклеточного обмена, воздействуя тем самым на рост и развитие растительного организма, то есть управлять процессом формирования урожая (Мацков, 1957).

Регуляторы роста и микроэлементы, используемые для некорневых подкормок вегетирующих растений, обеспечивают повышение урожайности и качества продукции. Вопрос этот заслуживает дальнейшего изучения.

Методика исследований. Экспериментальная работа по изучению влияния некорневых подкормок микроэлементными удобрениями на урожайность и качество голозёрного ячменя сорта Омский голозёрный 1 проводилась в 2014–2016 годах на опытном поле ООО Агрофирма «Биокор-С» в Мокшанском районе Пензенской области.

Почва опытного участка — чернозём выщелоченный, среднегумусный, среднемощный тяжелосуглинистый. Плотность почвы — 1,18–1,20 г/см³, общая пористость почвы — 55–60 %, содержание водопрочных агрегатов — 56 %, пористая аэрация — 18–20 %, наименьшая влагоёмкость — 32 %. Содержание гумуса в пахотном слое — 6,5 %, подвижного фосфора — 55 мг/кг почвы, обменного калия — 177 мг/кг почвы, обеспеченность подвижными формами молибдена, бора, марганца, меди, цинка и кобальта — низкая, реакция почвенного раствора — слабокислая (рН_сол = 5,4).

Предшественник — озимая пшеница. Норма высева — 4,5 млн всхожих семян на гектар. Площадь делянки 25 м², повторность четырёхкратная, размещение делянок систематическое.

Кроме изучаемых агроприёмов в опыте придерживались общепринятой для зоны технологии возделывания ярового ячменя. В фазе кущения посевы ячменя обрабатывали гербицидом «Балерина», норма расхода — 0,3 л/га. Расход рабочего раствора 300 л/га. Для некорневой подкормки голозёрного ячменя использовали растворы со следующими комбинациями питательных элементов: «Азосол 36 Экстра» (%): N — 36,3; MgO — 4,3; Mn — 1,35; Cu — 0,27; Fe — 0,027; B — 0,027; Zn — 0,013; Mo — 0,0067; «Мегамикс–Азот» (г/л): Cu — 2,5; Zn — 2,5; Fe — 1,0; Mn — 1,0; B — 0,8; Mo — 0,6; Co — 0,12; Se — 0,06; N — 210; S — 8,0; Mg — 6,0; «Мегамикс–Профи» (г/л): Cu — 7,0; Zn — 14,0; Fe — 3,0; Mn — 3,5; B — 1,7; Mo — 4,6; Co — 1,0; Cr — 0,3; S — 0,1; Ni — 0,1; N — 6,0; S — 29,0; Mg — 15,0. Концентрация препаратов принята согласно установленным рекомендациям: «Азосол 36 Экстра» — 4 л/га, «Мегамикс–Азот» — 2 л/га, «Мегамикс–Профи» — 1,0 л/га.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Так, 2014 год характеризовался засушливыми условиями вегетации (ГТК = 0,59), как и 2015 (ГТК = 0,5); 2016 год был достаточно влажным (ГТК = 1,21). Проведение исследований в годы с различными погодными условиями позволяет дать объективную оценку приёмам возделывания культуры.

При проведении исследований применяли общепринятые в агрономической науке методики закладки и проведения опытов (Доспехов, 1989; Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1971; Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1987).

Результаты исследований. Многие исследователи к числу важнейших показателей фотосинтетической деятельности, определяющих величину урожая сельскохозяйственных культур, относят площадь ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал (Ничипорович, 1961). Поэтому все агротехнические приёмы должны быть направлены на создание оптимальных условий для формирования фотосинтетического аппарата и его продуктивного функционирования.

Анализ продукционного процесса показал, что микроэлементные удобрения «Азосол 36 Экстра», «Мегамикс–Азот» и «Мегамикс–Профи» способствовали увеличению площади листовой поверхности ячменя по вариантам опыта на 3,9–12,1 %. Наиболее благоприятные условия для фотосинтетической деятельности посевов голозёрного ячменя складывались при двукратной обработке в фазу кущения и колошения препаратом «Азосол 36 Экстра». Площадь листьев составила 42,3 тыс. м²/га, фотосинтетический потенциал — 1,98 млн м²•дн/га, чистая продуктивность фотосинтеза — 4,05 г/м² в сутки. Аналогичные показатели отмечены при использовании для некорневой подкормки препарата «Мегамикс‒Азот» (табл. 1).

1. Фотосинтетическая деятельность агроценоза голозёрного ячменя (2014–2016 гг.)

Примечание: *ФП — фотосинтетический потенциал; **ЧПФ — чистая продуктивность фотосинтеза.

Урожайность зерновых культур определяется числом продуктивных стеблей на единицу площади, числом зёрен в колосе и массой зерна в колосе. Прибавки урожая ячменя от некорневой подкормки микроэлементными удобрениями получены за счёт увеличения количества продуктивных стеблей, роста озернённости колоса и массы зерна с колоса.

Наиболее высокие значения элементов структуры урожая отмечены при двукратном применении микроэлементных удобрений методом некорневой подкормки растений в фазу кущения и колошения. Так, в среднем за 3 года исследований высота растений голозёрного ячменя по вариантам опыта составила 82–94 см, продуктивная кустистость — 1,9–2,3, озернённость колоса — 30,3–34,5 шт., масса 1000 зёрен — 44,3–46,9 г, продуктивность растения — 1,02–1,14 г; в контроле — соответственно 78 см, 1,5, 24 шт., 41,3 г и 0,79 г.

При подкормке в фазу кущения и колошения микроэлементным удобрением «Азосол 36 Экстра» сформировались наиболее высокие показатели элементов структуры урожая: высота растений — 94 см, продуктивная кустистость — 2,3, озернённость колоса — 34,5 шт., масса 1000 зёрен — 46,9 г, масса зерна с растения — 1,14 г. Незначительно меньшие показатели элементов структуры урожая сформировались при двукратной подкормке ячменя препаратом «Мегамикс‒Азот» (табл. 2).

2. Структура урожая голозёрного ячменя (2014-2016 гг.)

На формирование урожая голозёрного ячменя изучаемые технологические приёмы оказали положительное влияние. Оно проявилось в увеличении урожая и улучшении технологических свойств зерна. Урожайность ячменя в основном определялась сроком и способом проведения некорневой подкормки и в меньшей степени — видом микроэлементного удобрения. Так, прибавка урожая зерна в среднем за 3 года по вариантам опыта составила 2,77–12,8 т/га. Наиболее эффективным в повышении урожайности культуры оказалось применение препарата «Азосол 36 Экстра». Урожайность зерна при обработке посевов в фазу кущения составила 4,08 т/га, колошения — 3,87, при двукратной обработке посевов в фазу кущения и колошения — 4,26 т/га. Прибавка по отношению к контролю составила 1,10–1,28 т/га.

Успешное решение проблемы увеличения производства зерна и кормов предусматривает и существенное улучшение их качества. Физические показатели отражают натуру зерна, выполненность, стекловидность. Натура зерна голозёрного ячменя составляла по вариантам опыта 652–689 г/л, в контроле — 639 г/л, выравненность зерна — 76,2–79,2 %, в контроле — 75,4 %. Масса 1000 зёрен голозёрного ячменя в контрольном варианте была 41,3 г и возрастала при подкормке растений микроэлементными удобрениями до 44,3–46,9 г.

3. Урожайность и качество зерна голозёрного ячменя (2014–2016 гг.)

При возделывании ячменя на фураж важным показателем, характеризующим его качество, является содержание белка в зерне. Известно, что в повышении количества белка в зерне ведущая роль принадлежит азоту в сочетании с фосфорным и калийным питанием. Поэтому для фуражного зерна ячменя необходимо обеспечить повышенное азотное питание растений.

Применение микроэлементных удобрений для некорневой подкормки способствовало улучшению технологических свойств зерна голозёрного ячменя сорта Омский голозёрный 1(табл. 3). Проведение подкормок по вегетации микроэлементными удобрениями с повышенным содержанием азота «Азосол 36 Экстра» и «Мегамикс‒Азот» способствовало увеличению белковости зерна на 2,2–2,5 %. Некорневая подкормка вегетирующих растений голозёрного ячменя сорта Омский голозёрный 1 является экономически эффективным агроприёмом, рентабельность которого составила 158,9–179,1 %.

Заключение. Эффективным приёмом повышения урожайности и качества зерна голозёрного ячменя при возделывании на чернозёме выщелоченном, слабо обеспеченном микроэлементами, является некорневая подкормка микроэлементными удобрениями. Прибавка урожая зерна голозёрного ячменя по вариантам опыта составила 2,77–12,8 т/га, содержание белка в зерне увеличилось на 2,2–2,5 %. Наибольшая урожайность зерна ячменя (4,26 т/га) получена при двукратной фолиарной подкормке в фазу кущения и колошения препаратом «Азосол 36 Экстра». Рентабельность некорневой подкормки микроэлементными удобрениями вегетирующих растений голозёрного ячменя сорта Омский голозёрный 1 составила 158,9–179,1 %.

Литература

1. Бурунов А. Н. Эффективность применения микроэлементного удобрения «Мегамикс» на яровой пшенице / А. Н. Бурунов // Нива Поволжья. — 2011. — № 1 (18). — С.9–13.
2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Колос, 1989. — 335 с.
3. Ковалёв В. М. Роль физиологически активных веществ и повышение адаптивной способности растений / В. М. Ковалёв, Е. В. Шипова // Вестник сельскохозяйственной науки. — 1987. — № 1. — С.74–78.
4. Косяненко Л. П. Серые хлеба Восточной Сибири / Л. П. Косяненко. — Красноярск, 2008. — 299 с.
5. Косяненко Л. П. Экологическая пластичность ячменя в лесостепи Красноярского края / Л. П. Косяненко // Вестник КрасГАУ. — 2006. — № 10. — С.113–117.
6. Кшникаткина А. Н. Влияние баковой смеси гербицида «Корсар» и антидота «Альбит» на формирование урожая и качества зерна ярового ячменя / А. Н. Кшникаткина, М. И. Юров // Вестник Ульяновской ГСХА. — 2013. — № 3 (23). — С.42–48.
7. Кшникаткина А. Н. Урожайность и качество голозёрного ячменя при некорневой подкормке «Альбитом» и «Силиплантом» в условиях лесостепи Среднего Поволжья / А. Н. Кшникаткина, П. Г. Аленин, М. И. Юров // Нива Поволжья. — 2013. — № 3 (28). — С.38–42.
8. Мацков Ф. Ф. Внекорневое питание растений / Ф. Ф. Мацков. — Киев, 1957. — 263 с.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1971. — 239 с.
10. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Ю. К. Новосёлов и др. — М.: ВИК, 1987. — 198 с.
11. Научные основы формирования высокопродуктивных агроценозов однолетних кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья: монография / А. Н. Кшникаткина, Г. Е. Гришин, С. А. Семина и др. — Пенза: РИО ПГСХА, 2015. — 368 с.
12. Ничипорович А. А. Фотосинтез и теория высоких урожаев / А. А. Ничипорович. — М.: АН ССМСР, 1961. — 193 с.
13. Пейве Я. В. Агрохимия и биохимия микроэлементов / Я. В. Пейве. — М.: Наука, 1980. — 430 с.
14. Попов Г. И. Микроудобрения на орошаемых землях / Г. И. Попов, Б. В. Егоров. — М.: Россельхозиздат, 1987. — 44 с.

References

1. Burunov A. N. Effektivnost primeneniya mikroelementnogo udobreniya “Megamiks” na yarovoy pshenitse / A. N. Burunov // Niva Povolzh’ya. — 2011. — No. 1 (18). — P.9–13.
2. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1989. — 335 p.
3. Kovalev V. M. Rol fiziologicheski aktivnykh veshchestv i povyshenie adaptivnoy sposobnosti rasteniy / V. M. Kovalev, E. V. Shipova // Vestnik selskokhozyaystvennoy nauki. — 1987. — No. 1. — P.74–78.
4. Kosyanenko L. P. Serye khleba Vostochnoy Sibiri / L. P. Kosyanenko. — Krasnoyarsk, 2008. — 299 p.
5. Kosyanenko L. P. Ekologicheskaya plastichnost yachmenya v lesostepi Krasnoyarskogo kraya / L. P. Kosyanenko // Vestnik KrasGAU. — 2006. — No. 10. — P.113–117.
6. Kshnikatkina A. N. Vliyanie bakovoy smesi gerbitsida “Korsar” i antidota “Albit” na formirovanie urozhaya i kachestva zerna yarovogo yachmenya / A. N. Kshnikatkina, M. I. Yurov // Vestnik Ulyanovskoy GSKhA. — 2013. — No. 3 (23). — P.42–48.
7. Kshnikatkina A. N. Urozhaynost i kachestvo golozernogo yachmenya pri nekornevoy podkormke “Albitom” i “Siliplantom” v usloviyakh lesostepi Srednego Povolzhya / A. N. Kshnikatkina, P. G. Alenin, M. I. Yurov // Niva Povolzhya. — 2013. — No. 3 (28). — P.38–42.
8. Matskov F. F. Vnekornevoe pitanie rasteniy / F. F. Matskov. — Kiev, 1957. — 263 p.
9. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya selskokhozyaystvennykh kultur. — Moscow: Kolos, 1971. — 239 p.
10. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami / Yu. K. Novoselov et al. — Moscow: VIK, 1987. — 198 p.
11. Nauchnye osnovy formirovaniya vysokoproduktivnykh agrotsenozov odnoletnikh kormovykh kultur v lesostepi Srednego Povolzhya: monografiya / A. N. Kshnikatkina, G. E. Grishin, S. A. Semina et al. — Penza: RIO PGSKhA, 2015. — 368 p.
12. Nichiporovich A. A. Fotosintez i teoriya vysokikh urozhaev / A. A. Nichiporovich. — Moscow: AN SSMSR, 1961. — 193 p.
13. Peyve Ya. V. Agrokhimiya i biokhimiya mikroelementov / Ya. V. Peyve. — Moscow: Nauka, 1980. — 430 p.
14. Popov G. I. Mikroudobreniya na oroshaemykh zemlyakh / G. I. Popov, B. V. Egorov. — Moscow: Rosselkhozizdat, 1987. — 44 p.

HULLESS BARLEY PRODUCTIVITY UNDER FOLIAR APPLICATION OF MICRONUTRIENTS IN THE FOREST-STEPPE OF MIDDLE VOLGA REGION

P. G. Alenin, Dr. Agr. Sc. 

S. A. Kshnikatkin, Dr. Agr. Sc.

Penza State Agrarian University

440014, Russia, Penza, Botanicheskaya str., 30

E-mail: penzatehfak@rambler.ru

Hulless barley (Hordeum sativum var. nudum (L.) Hook.f.) is a promising food and feed crop. In 2014–2016, field researches were carried out on the productivity of the hulless barley variety ‘Omskiy golozerny 1’. Influence of foliar application with “Azosol 36 Extra”, “Megamix–Azot”, and “Megamix–Profi” was measured in different stages of plant development: tillering; heading; tillering and heading. The data were on photosynthetic activity of agrocenoses, structure, productivity and quality of the barley variety ‘Omskiy golozerny 1’. Studied micronutrients increased the leaf-area duration of barley by 3.9–12.1 %. The highest were marked under the double foliar fertilizing during tillering and heading. On three-year average, the yield of barley grain was 3.75–4.26 t ha^-1 in the variants of research, in the control — 2.98 t ha^-1. Feed barley grain should be characterized by high protein content, so it is necessary to provide high nitrogen plant nutrition. The protein content increased by 2.2–2.5 % relatively to the control. The double foliar fertilizing during tillering and heading with the preparation “Azosol 36 Extra” provided the maximum yield (4.26 t ha^-1). The double fertilizing with preparations “Megamix–Azot”, and “Megamix–Profi” during tillering and heading of barley provided almost the same yield — 4.08 and 4.15 t ha^-1, respectively.

Keywords: hulless barley, micronutrients, photosynthetic yield, yield structure, productivity, grain quality, profitability.