INFLUENCE OF APPLICATION METHODS OF AMMONIUM MOLYBDATE AND COPPER CHELATE ON SPRING WHEAT GRAIN QUALITY INDICATORS
Rubrics: AGRONOMY
Abstract and keywords
Abstract:
The purpose of the study is to determine the impact of the methods of using ammonium molybdate and copper chelate microfertilizers on the quality indicators of spring wheat grain. The studies were carried out in 2017–2021 on the experimental field of the Far Eastern State Agrarian University (Gribskoye village, the Blagoveshchensk District). Agrometeorological conditions in the years of the study differed mainly from the long-term average data and were characterized by waterlogging of the soil. The object of the study is the spring wheat variety DalGAU-1 bred at the Far Eastern State Agrarian University. The area of the accountting plot is 16.0 m2, fourfold repetition, the placement of plots in the experiment is randomized. The statistical significance of differences between the mean values of the parameters was assessed at a probability level of p 0.05. Scheme of the field experiment: 1 – control without the use of fertilizers; 2 – N30P30 (background); 3 – background + seed treatment with ammonium molybdate; 4 – background + seed treatment and spraying of vegetative plants with ammonium molybdate; 5 – background + seed treatment with ammonium molybdate + spraying of vegetative plants with copper chelate in the form of EDTA; 6 – background + spraying of vegetative plants with ammonium molybdate; 7 – background + spraying of vegetative plants with copper chelate in the form of EDTA. It has been established that the use of microfertilizers contributes to an increase in the quality of spring wheat grain relative to control without the use of fertilezers: the mass of 1000 seeds is from 1.4 to 4.6 g; total vitreousness – from 1.6 to 8.2 %; natural weight – from 6.5 to 38.4 g/l and protein – from 0.7 to 2.0 %. The maximum values of these quality indicators on average for 5 years of the experiment were obtained in the variant with the use of ammonium molybdate in the treatment of seeds and spraying of vegetative plants of spring wheat. The quality of spring wheat seeds directly depended on weather conditions during the study years.

Keywords:
wheat, grain, grain quality, microfertilizers, ammonium molybdate, copper chelate, weight of 1000 seeds, total vitreousness, natural weight, protein content
Text
Text (PDF): Read Download

Введение. Одна из важнейших задач современного агропромышленного комплекса Российской Федерации – производство высококачественного зерна пшеницы [1, 2]. В настоящее время проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур с высоким качеством значительно обострилась и приобрела важное народно-хозяйственное значение. Основная часть выращенного зерна пшеницы не отвечает требованиям, предъявляемым к продовольственному зерну, что сказывается на качестве муки и хлеба [3]. Его качество зависит от степени обеспеченности на протяжении всего вегетационного периода элементами питания, погодно-климатических условий, предшественников в севообороте, сортовых особенностей и агротехники [4, 5].

В системе технологий возделывания зерновых культур, направленных на повышение урожайности и качества зерна, важное место отводится системе удобрения [6]. Многочисленные исследования показывают, что продуктивность сельскохозяйственных культур существенно увеличивается при рациональном применении удобрений. Без внесения удобрений почва постепенно истощается, снижаются ее плодородие, урожайность культур, продуктивность севооборота и ухудшается качество продукции. К большому сожалению, за постсоветский период применению различных видов удобрений в нашей стране уделялось недостаточное внимание, в т. ч. и микроудобрений [7].

Недостаточное содержание подвижных форм микроэлементов в почве обусловливает необходимость их включения в систему удобрения. При использовании микроудобрений необходимо ориентироваться как на биологические особенности выращиваемой культуры, так и на определенные фазы развития растений, подбирая определенные способы их внесения [8].

Микроудобрения на данный момент широко применяются в сельском хозяйстве. Применение микроудобрений оправдано не только со стороны высокой эффективности, но и малообъемностью использования, а следовательно, экономически их применение выгодно [6].

Яровая пшеница активно усваивает различные микроэлементы, которые играют важную роль в физиолого-биохимических процессах растений, такими являются молибден и медь. Молибден, входящий в состав фермента нитратредуктазы, регулирует процесс трансформации азота в растении, повышает содержание белка в продукции; активизирует окислительно-восстановительные процессы в растениях, принимает участие в углеводном обмене и обмене фосфорных соединений, синтезе витаминов и хлорофилла. Способствует усвоению азота и фосфора, улучшает питание растений кальцием, усвояемость железа; повышает устойчивость растений к климатическим стрессам и в конечном итоге улучшает показатели качества семян яровой пшеницы. Особенно эффективно применение молибдена на кислых почвах. Медь входит в состав различных ферментов и существенно активизирует азотный, фосфорный и углеводный обменные процессы растений, способствует усилению фотосинтетической деятельности растений, играет большую роль в формировании генеративных органов. Влияет на развитие и строение клеток растений, повышает стойкость к грибковым и бактериальным болезням, полеганию, увеличивает засухо- и жароустойчивость. При недостатке этого элемента тормозится рост генеративных органов, уменьшается интенсивность фотосинтеза. Недостаток меди обусловливается высокими нормами минеральных удобрений, известкованием почв, высокими температурами почвы и воздуха. Пшеница очень чувствительна к недостатку меди, в особенности при повышении нормы внесения азотных удобрений до 90–120 кг/га и более [8–11].

Цель исследованияопределить влияние способов применения микроудобрений молибдата аммония и хелата меди на показатели качества зерна яровой пшеницы.

Объекты и методы. Исследование проводилось в южной агроклиматической зоне Амурской области на опытном поле ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ с 2017 по 2021 г. Метеорологические условия в годы исследования отличались по температурному режиму и количеству осадков за вегетационный период, преимущественно они характеризовались переувлажнением. Анализ гидротермического коэффициента (ГТК) за вегетационный период показал, что три года (2017, 2018 и 2021) характеризовались удовлетворительным увлажнением (ГТК – 1,6; 1,8 и 1,5 соответственно); переувлажненными были 2019 и 2020 гг. (ГТК – 2,4 и 3,1 соответственно).

Почва опытного участка – луговая черноземовидная среднемощная, имела следующую агрохимическую характеристику по годам исследования: обменная кислотность варьировала от среднекислой до слабокислой степени кислотности (рНl 5,0–5,3); содержание гумуса (по методу И.В. Тюрину) – от низкого до среднего (3,8–4,4 %); минерального азота (N-NO3) – от низкого до среднего (10,5–15,3 мг/кг почвы); аммонийного азота (N-NH4) – среднее (20,0–28,0 мг/кг почвы); содержание доступных форм фосфора (Р2О5) и калия (К2О) (по методу А.Т. Кирсанова) – соответственно от среднего до повышенного (52–79 мг/кг почвы) и от среднего до высокого (120 до 171 мг/кг почвы).

Объект исследования – сорт яровой пшеницы ДальГАУ-1, селекции ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, высевали сеялкой СН-1,6 с нормой высева 6,5 млн всхожих семян на гектар с междурядьями 15 см рядовым способом. Площадь учета – 16,0 м2, четырехкратная повторность, размещение делянок в опыте рендомизированое.

Схема полевого опыта: 1 – контроль (без применения удобрений); 2 – N30P30 (фон); 3 – фон + обработка семян мoлибдатом аммония; 4 – фон + обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений мoлибдатом аммония; 5 – фон + обработка семян мoлибдатом аммония + опрыскивание вегетирующих растений хелатом меди в форме ЭДТА; 6 – фон + опрыскивание вегетирующих растений мoлибдатом аммония; 7 – фон + опрыскивание вегетирующих растений хелатом меди в форме ЭДТА.

Обработка семян пшеницы перед посевом раствором молибдата аммония проводилась из расчета 0,3 кг/ц семян. Под предпосевную культивацию вручную вносились минеральные удобрения (азотные – аммиачная селитра, азотно-фосфорные – аммофос). Обработка вегетирующих растений пшеницы молибдатом аммония в дозе 0,2 кг/га и хелатом меди в форме ЭДТА в дозе 0,3 кг/га осуществлялась в фазе кущения, исходя из нормы расхода рабочего раствора 200 л/га. Уборку урожая осуществляли сплошным поделяночным комбайнированием.

Определяли физические показатели качества зерна: масса 1000 семян – в соответствии с ГОСТ 12042-1980; общая стекловидность – на приборе диафаноскоп ДСЗ-2 (ГОСТ 10987-1976) и натурная масса зерна – на пурке (ГОСТ 10840-2017); биохимический анализ – на приборе FOSS NIR SISTEM 5000 в ФНЦ ФГБНУ ВНИИ сои. Дисперсионный анализ экспериментальных данных проводили с использованием программного продукта MS Excel, согласно рекомендациям Б.А. Доспехова [12].

Результаты и их обсуждение. Качество семян яровой пшеницы – это совокупность свойств зерна, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Таким образом, в зависимости от цели использования зерна определяется необходимый набор показателей, характеризующих его качество [13].

По данным таблицы 1 видно, что применение микроудобрений повлияло на изменение массы 1000 семян яровой пшеницы по всем годам исследования.

 

Таблица 1

Влияние способов применения микроудобрений на массу 1000 семян яровой пшеницы, г

 

Вариант

Год

Среднее

Отклонение ±

2017

2018

2019

2020

2021

от контроля

от фона

1. Контроль

без применения удобрений

33,4

26,5

27,7

30,5

27,8

29,2

2. N30P30 (фон)

35,2*

27,4

31,9*

29,4

29,3*

30,6*

+1,4

3. Фон + Mo

(обработка

семян)

35,4*

29,3*

34,6*

27,5

30,1*

31,4*

+2,2

+0,8

4. Фон + Mo

(обработка семян + опрыскивание растений)

39,2*

29,9*

35,9*

29,8

34,3*

33,8*

+4,6

+3,2

5. Фон + Mo

(обработка семян) + Cu

(опрыскивание растений)

35,9*

29,7*

34,1*

30,5

32,2*

32,5*

+3,3

+1,9

6. Фон + Mo

(опрыскивание растений)

37,9*

28,9*

34,0*

30,3

33,8*

33,0*

+3,8

+2,4

7. Фон + Cu

(опрыскивание растений)

37,5*

27,6*

34,7*

29,9

32,9*

32,5*

+3,3

+1,9

НСР05

0,3

1,0

1,2

0,2

0,7

0,8

                   

*Здесь и далее: достоверные прибавки относительно контроля без применения удобрений.

 

 

Наибольшие значения данного показателя отмечены в 2017 г., более благоприятном по погодным условиям из всех годов исследования. В данном году максимальная величина массы 1000 семян была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 39,2 г, что превысило контроль на 5,8 г и фон на 4,0 г.

Наименьшие значения массы 1000 семян были в 2018 г. практически во всех вариантах опыта. Максимальное значение изучаемого показателя отмечено также в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 29,9 г, что превысило контроль на 3,4 г и фон на 2,5 г.

В среднем за 5 лет исследования наибольшая масса 1000 семян была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 33,8 г, что превысило контроль на 4,6 г и фон на 3,2 г.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению массы 1000 семян относительно контрольного и фонового вариантов практически по всем годам исследования.

Процент общей стекловидности зерна яровой пшеницы изменялся как по годам исследований, так и по способам применения микроудобрений (табл. 2).

 

 

 

Таблица 2

Влияние способов применения микроудобрений

на процент общей стекловидности зерна яровой пшеницы, %

 

Вариант

Год

Среднее

Отклонение ±

2017

2018

2019

2020

2021

от контроля

от фона

1. Контроль без применения удобрений

49,8

47,6

44,8

49,0

51,2

48,5

2. N30P30 (фон)

54,0*

46,1

46,1

51,1*

53,0*

50,1

+1,6

3. Фон + Mo (обработка семян)

54,3*

48,9

47,7

54,5*

55,2*

52,1

+3,6

+2,0

4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)

66,8*

49,7

47,8

57,5*

61,6*

56,7*

+8,2

+6,6

5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)

54,8*

49,0

51,8*

56,1*

60,8*

54,5*

+6,0

+4,4

6. Фон + Mo (опрыскивание растений)

57,8*

44,8

51,6*

56,3*

60,4*

54,2*

+5,7

+4,1

7. Фон + Cu (опрыскивание растений)

54,3*

54,0*

49,5*

55,7*

60,4*

54,8*

+6,3

+4,7

НСР05

3,1

4,4

4,7

0,8

0,6

4,9

 

 

Наименьшие показатели общей стекловидности отмечены в 2019 г. Наибольшее значение показателя стекловидности в данном году было в варианте с применением совместно молибдата аммония при обработке семян и хелата меди при опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 51,8 %, что превысило контроль на 7,0 % и фон на 5,7 %.

В среднем за годы исследования максимальное значение показателя общей стекловидности зерна яровой пшеницы отмечено в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 56,7 %, что превысило контроль на 8,2 % и фон на 6,6 %.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению процента общей стекловидности зерна яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

В таблице 3 представлены данные по изменению натурной массы семян яровой пшеницы в зависимости от способов применения микроудобрений.

 

Таблица 3

Влияние способов применения микроудобрений

на натурную массу семян яровой пшеницы, г/л

 

Вариант

Год

Среднее

Отклонение ±

2017

2018

2019

2020

2021

от контроля

от фона

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1. Контроль без применения удобрений

597,5

727,5

636,0

615,1

596,0

634,4

2. N30P30 (фон)

624,8

745,0

602,2

618,8

613,7*

640,9

+6,5

3. Фон + Mo (обработка семян)

648,0*

677,8

627,3

644,7*

622,2*

644,0

+9,6

+3,1

4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)

705,0*

680,5

626,1

705,2*

647,4*

672,8*

+38,4

+31,9

5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)

689,0*

687,4

633,1

691,3*

621,3*

664,4

+30,0

+23,5

Окончание табл. 3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6. Фон + Mo (опрыскивание растений)

667,7*

712,6

639,0

682,1*

625,7*

665,4*

+31,0

+24,5

7. Фон + Cu (опрыскивание растений)

669,0*

725,5

637,7

680,0*

620,2*

666,5*

+32,1

+25,6

НСР05

36,4

37,8

30,1

17,6

12,3

30,7

 

 

Наибольшее значение натурной массы зерна отмечено практически по всем вариантам опыта в 2018 г. В данном году ни один из изучаемых вариантов по данному показателю не превысил контроль и фоновый вариант. Максимальное значение изучаемого показателя получено в варианте с применением азотно-фосфорных удобрений (фон) – 745,0 г/л, что превысило контроль на 17,5 г/л.

Наименьшая натурная масса зерна яровой пшеницы по годам эксперимента получена практически во всех вариантах опыта в 2021 г. Максимальные показатели натурной массы зерна отмечены в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 647,4 г/л, что превысило контроль на 51,4 г/л и фон на 33,7 г/л.

В среднем за 5 лет эксперимента наибольшая натурная масса зерна была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 672,8 г/л, что превысило контроль на 38,4 г/л и фон на 31,9 г/л.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами незначительно способствовало увеличению натурной массы зерна яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

Содержание белка в пшеничном зерне зависит от вида и разновидности злака, условий возделывания и характера почвы, количества и качества удобрений, количества солнечных дней и осадков, правильного сбора и срока дозревания.

В таблице 4 представлены данные по влиянию способов применения микроудобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы.

 

Таблица 4

Влияние способов применения микроудобрений на содержание белка

в зерне яровой пшеницы, г/л

 

Вариант

Год

Среднее

Отклонение ±

2017

2018

2019

2020

2021

от контроля

от фона

1. Контроль без применения удобрений

11,7

13,6

11,1

11,3

11,8

11,9

2. N30P30 (фон)

13,4*

14,1

11,7

11,9

12,0

12,6*

+0,7

3. Фон + Mo (обработка семян)

13,8*

14,4*

13,4*

13,3*

13,8*

13,7*

+1,8

+1,1

4. Фон + Mo (обработка семян + опрыскивание растений)

13,4*

14,7*

13,0*

13,9*

14,5*

13,9*

+2,0

+1,3

5. Фон + Mo (обработка семян) + Cu (опрыскивание растений)

13,5*

14,2*

13,0*

13,2*

13,4*

13,5*

+1,6

+0,9

6. Фон + Mo (опрыскивание растений)

14,3*

14,4*

12,7*

13,5*

13,4*

13,7*

+1,8

+1,1

7. Фон + Cu (опрыскивание растений)

13,5*

13,2

12,5*

13,1*

13,0*

13,1*

+1,2

+0,5

НСР05

1,6

0,6

0,8

0,7

0,4

0,5

 

 

Максимальное содержание белка в зерне пшеницы по годам исследования отмечено в 2018 г. Наибольшая его величина была в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 14,7 %, что превысило контрольный вариант на 1,1 % и фоновый на 0,6 %. Наименьший показатель в данном году отмечен в варианте с применением хелата меди по вегетации – 13,2 %.

В 2019 г. из всех годов исследования отмечено минимальное содержание белка в зерне пшеницы. Наибольшее его количество было в варианте с применением молибдата аммония при обработке – 13,4 %, что превысило контроль без применения удобрений на 2,3 % и вариант с аммофосом на 1,7 %.

В среднем за 5 лет исследования наибольший показатель белка в зерне пшеницы отмечен в варианте с применением молибдата аммония при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений яровой пшеницы – 13,9 %, что превысило контрольный вариант на 2,0 % и фоновый на 1,3 %.

Следовательно, применение микроудобрений различными способами способствовало увеличению белка в зерне яровой пшеницы относительно контрольного и фонового вариантов по всем годам исследования.

Заключение. Проводя оценку применения микроудобрений различными способами под яровую пшеницу в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области, можно отметить, что применяемые микроудобрения способствовали увеличению физических показателей качества зерна яровой пшеницы и содержания белка в нем. Максимальное значение изучаемых показателей качества зерна в среднем за годы исследования отмечено в варианте с применением молибдата аммония совместно с обработкой семян перед посевом и по вегетирующим растениям яровой пшеницы.

Установлено, что существенное влияние на показатели качества зерна яровой пшеницы наряду с изучаемыми микроэлементами оказывают погодные условия, складывающиеся в течение вегетационных периодов.

References

1. Tehnologicheskaya i hlebopekarnaya ocenka kachestva zerna sortov yarovoy i ozimoy pshenicy raznogo ekologicheskogo proishozhdeniya / L.M. Moiseenko [i dr.] // Vestnik Rossiyskoy akademii sel'skohozyaystvennyh nauk. 2014. № 2. S. 35–37.

2. Fadeeva I.D., Tagirov M.Sh., Gazizov I.N. Rezul'taty selekcii ozimoy pshenicy na kachestvo zerna v Tatarskom NIISH // Zernovoe hozyaystvo Rossii. 2018. № 2 (56). S. 34–37.

3. Urozhaynost' i kachestvo zerna ozimoy pshenicy v zavisimosti ot guminovogo udobreniya «Gumostim» i predshestvennikov / S.V. Bogomazov [i dr.] // Niva Povolzh'ya. 2020. № 3 (56). S. 44–49. DOI:https://doi.org/10.36461/NP. 2020. 56.3.013.

4. Vliyanie udobreniy na pokazateli kachestva zerna ozimoy pshenicy / R.V. Mimonov [i dr.] // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2020. № 8. S. 6–12.

5. Formirovanie produktivnosti i kachestva zerna yarovoy myagkoy pshenicy v usloviyah mussonnogo klimata / A.G. Klykov [i dr.] // Vestnik rossiyskoy sel'skohozyaystvennoy nauki. 2020. № 1. S. 46–48. DOI: 10.30850/ vrsn/2020/1/46-48.

6. Nikiforov V.M., Nikiforov M.I., Mameev V.V. Urozhaynost' i kachestvo zerna sortov yarovoy pshenicy v usloviyah Bryanskoy oblasti // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2020. № 1 (77). S. 7–12.

7. Hanikaev B.R., Dzanganov S.H., Lazarov T.K. Urozhaynost' i kachestvo zerna ozimoy pshenicy v zavisimosti ot sistemy udobreniya // Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. T. 57, № 4. S. 8–14.

8. Fokin S.A., Semenova E.A., Krylova N.P. Agrohimicheskie svoystva pochvy i produktivnost' yarovoy pshenicy v zavisimosti ot sposobov primeneniya mikroudobreniy // Vestnik KrasGAU. 2021. № 9 (174). S. 30–37. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-9-30-37.

9. Dolgopolova N.V. Effektivnost' deystviya mikroelementa molibdena na produktivnost' ozimoy pshenicy v strukture sevooborota // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2019. № 1. S. 48–52.

10. Vliyanie razdel'nogo i sovmestnogo primeneniya marganca, cinka, medi, molibdena i kobal'ta na posevnye kachestva yarovoy pshenicy / E.I. Grigor'eva [i dr.] // Resursosberegayuschie ekologicheski bezopasnye tehnologii proizvodstva i pererabotki sel'skohozyaystvennoy produkcii: mat-ly IX Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Saransk, 18–19 aprelya 2013 g.). Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2013. S. 35–38. (Lapshinskie chteniya)

11. Bityuckiy N.P. Mikroelementy vysshih rasteniy: monografiya. SPb.: Izd-vo Sankt-Peterburgskogo un-ta, 2011. 368 s.

12. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy). Izd. 6-e, ster. M.: Al'yans. 2011. 350 s.

13. Rezul'taty izucheniya pokazateley kachestva zerna, muki i ih sopryazhennoy izmenchivosti pri raznyh usloviyah vozdelyvaniya ozimoy pshenicy / I.V. Sacyuk [i dr.] // Zemledelie i selekciya v Belarusi. 2019. № 55. S. 126–132.


Login or Create
* Forgot password?