Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность применения различных способов, форм и доз цинковых удобрений под яровую пшеницу на дерново-подзолистых почвах

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность применения различных способов, форм и доз цинковых удобрений под яровую пшеницу на дерново-подзолистых почвах"

'р

гвОхрукопш

На правахрукописи

Волков Алексей Владимирович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ, ФОРМ И ДОЗ ЦИНКОВЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

Специальность 06.01.04-агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 О МАЯ 2015

Москва - 2015

005569143

Работа выполнена в лаборатории оценки эффективности минеральных удобрений в основных природно-климатических зонах страны ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова ФАНО РФ

Научный руководитель: доктор биологических наук

Аристархов Алексей Николаевич

Официальные оппоненты: Шеуджен Асхад Хазретович

доктор биологических наук, профессор, член корреспондент РАН, Кубанский государственный аграрный университет, кафедра агрохимии, заведующий кафедрой, Заслуженный деятель науки Российской Федерации; Панасин Владимир Ильич доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный агроном Российской Федерации ФГУ ЦАС «Калининградский», директор.

Ведущая организация: ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»

Защита диссертации состоится «18» июня 2015 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.006,029.01 при ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова (ФГБНУ «ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова) по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова и на сайте http://wvyw.vniia-pr.ni/zashita/volkov.htm

Автореферат разослан « ОЬ » ¿¿/(а Л 2015 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31 а, ученому секретарю диссертационного совета. E-mail: dissovet vniia@mail.ru

Ученый секретарь

диссертационного советаtf^PC«^ -—Никитина Любовь Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и основание для исследований. Обстоятельными исследованиями нескольких последних десятилетий достаточно четко доказано, что одним из наиболее существенных факторов нарушения высокоэффективного функционирования агроэкосистем является несбалансированное питание растений (Ягодин, 1988, 2002; Пейве, 1988, Ринькис, Нолендорф, 1982; Минеев, 1984; Кабэта-Пендиас А., Пендиас X., 1989; Шеуджен, 1992, 2003; "Панасин, 1995; Аристархов, 2000; Ельников, 2000,2002; Хурум, 2005; Сычев, Аристархов и др., 2009 и др.). Эти же авторы отмечают большую дефицитность содержания микроэлементов в основных типах почв страны и острую необходимость решения проблемы оптимизации применения микроудобрений.

Крупномасштабным мониторингом состояния плодородия почв, проводимым агрохимической службой, подтверждено широкое распространение в стране почв с низким и средним содержанием цинка (до 97,5% от обследованных). В целом по стране площади пахотных почв по потребности в оптимизации применения удобрений располагаются в следующий убывающий ряд (по величине площадей с недостаточным содержанием элемента, %): Zn> Со> Mo>S> Mn> Р> Cu> Са> Mg> В) (Аристархов, 2000; Сычев, Аристархов и др., 2009).

Аналогичное положение установлено и в Центральном Нечерноземье. Средняя урожайность зерновых культур в регионе из-за несбалансированности элементов питания и низкой агротехники до настоящего времени составляет 20-22 ц/га, а производство продовольственного зерна не превышает 50% валового сбора продукции (Ваулина, 2007). Однако, по оценкам многих агрохимиков и селекционеров, при внедрении интенсивных сортов пшеницы с высоким биологическим потенциалом и при комплексном применении агрохимических средств регион может стать зоной устойчивого производства зерна пшеницы с урожаем 60-70 ц/га хорошего качества (Воллейдт и др. 1983; Ладонин, 1987, 2001; Алиев, 1989; Ваулина, 2007; Алиев, Сычев и др., 2013). •

Среди многочисленных природных и агротехнических факторов, способствующих повышению эффективности удобрений и росту урожайности яровой пшеницы, находятся микроудобрения. Исследований по отзывчивости разных сортов этой культуры на цинковые удобрения крайне недостаточно. Перспективны в этом направлении изучение эффективности новых форм удобрений и способов их применения, влияние агрохимических свойств почв на эффективность применения цинка, в том числе с учетом качественных показателей зерна, экономичности и экологичности применения.

Целью исследований являлось изучение влияния комплекса агрохимических факторов на эффективность применения цинковых микроудобрений под яровую пшеницу, возделываемую на дерново-подзолистых средне-суглинистых почвах Центрального Нечерноземья.

Задачи исследований:

- изучить влияние цинковых удобрений на продуктивность яровой пшеницы сорта Злата;

- установить наиболее эффективные формы, способы и дозы, цинковых удобрений под изучаемую культуру;

- определить вынос цинка урожаями яровой пшеницы при использовании различных форм, способов и доз цинковых удобрений на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности;

- изучить влияние цинковых удобрений на качество зерна яровой пшеницы;

- провести оценку окупаемости применения цинковых микроудобрений в комплексе с традиционными (ЫРК).

Научная новизна. Впервые установлено, что эффективность применения цинковых удобрений под яровую пшеницу сорта Злата на дерново-подзолистых разной степени окультуренности почвах существенно зависит от форм, способов и доз их внесения и основных агрохимических свойств почв. Выявлено, что наиболее сильное влияние на величину прибавки урожайности на фоне ЫмРбоКво оказывает новая форма цинкового удобрения Солу Микро 2п-15 (комплексонат цинка на основе ЭДТА) по сравнению с традиционной солью цинка - сульфатом цинка (гпБСМ), при внесении их как непосредственно в почву, так и способом некорневых подкормок в фазе кущения культуры. Максимальный уровень прибавок урожайности зерна 8,48,9 ц/га при основном внесении и 5,5-6,6 ц/га при подкормках. Микроудобрения способствовали лучшему развитию растений при усилении поступления основных элементов питания в растение из почв и удобрений, что обеспечивало более высокую продуктивную кустистость, увеличивало размер колоса, его озерненность, массу 1000 зерен и, в конечном итоге, урожайность пшеницы. Исследованиями качества зерна установлено положительное влияние цинковых удобрений на содержание белка, клейковины и на технологические и хлебопекарные качества. Впервые показано, что применением цинковых удобрений в комплексе с макроудобрениями можно достичь окупаемости минеральных удобрений в Нечерноземье до 9,8 кг/га.

Практическая значимость работы. Экспериментально обоснована целесообразность широкого применения цинковых удобрений под яровую пшеницу в Центральном Нечерноземье. Полученные результаты могут бьггь использованы в технологиях комплексного применения агрохимических средств с участием цинковых удобрений, способствующих дополнительному получению товарного зерна с высокими качественными показателями по белку, клейковине и хлебопекарным свойствам. Показано, что цинковые удобрения способствуют повышению урожайности зерна на 7,2-7,5 ц/га, а также окупаемости традиционных М>К в 1,3-1,5 раза, доводя этот показатель до 9,0-9,8 кг/кг, что приближает его к мировому уровню. Полученные в опытах высокие технологические и хлебопекарные показатели зерна могут ориентировать товаропроизводителей на расширение в Нечерноземье производ-

ства товарного (продовольственного) зерна яровых сильных пшениц для прямого использования в хлебопечении.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Влияние комплекса агрохимических факторов на эффективность применения цинковых удобрений.

2.Сравнительная эффективность применения традиционных и новых форм цинковых микроудобрений под яровую пшеницу.

3.Влияние цинковых удобрений на качество зерна яровой пшеницы, возделываемой на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья^

4.Агрохимическая эффективность применения цинковых удобрений под яровую пшеницу в условиях Центрального Нечерноземья.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 47-48 международных конференциях молодых ученых, специалистов - агрохимиков и экологов в ВНИИА имени Д.Н.Прянишникова: в 2013 г. «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях (25-26 апреля 2013 г.); в 2014 г. «Агроэкологические основы применения удобрений в современном земледелии» (24 апреля 2014 г.), а также на заседаниях ученого Совета ВНИИА (2013,2014).

Личный вклад автора. Соискатель непосредственно принимал участие в закладке и проведении полевых опытов, в обработке материалов исследований и подготовке работы к защите.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в т.ч. 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем н структура работы. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3-х глав и выводов. Экспериментальный материал приведен в 25 таблицах и 7 рисунках. Список литературы включает 266 наименований, в том числе 69 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты и методы исследований

В качестве изучаемой культуры была выбрана яровая пшеница как одна из основных составляющих посевов зерновых в нашей стране. Зерно яровой пшеницы сорта Злата высоких посевных кондиций для посева в опытах ежегодно предоставлялось нам лабораторией селекции Московского ФГБНУ НИИСХ «Немчиновка».

Цинковые удобрения в опытах использовались в форме как традиционной - сульфата цинка (содержание Zn 22,8%), так и новой наиболее перспективной - комплексоната цинка - Solu Mikro-Zn 15 (на основе ЭДТА) производства Буйского химического завода. Фоновые удобрения (суперфосфат двойной, аммиачная селитра и хлористый калий) вносили вручную согласно схемы опыта (табл.2). Размер делянок в опытах во все годы исследований составлял 12 м2 (3x4), уборочная площадь - Зм2, повторность - 4-кратная. Посевы зерна проводили в начале мая, уборку - в 1-ой декаде августа. Уход за посевами включал агротехнические мероприятия, предусмотренные агротех-

нологиями изучаемой культуры в ЦОС ВНИИА «Барыбино» (Московская обл.). Агрохимическая характеристика почв приведена в табл. 1.

1 .Агрохимическая характеристика дерново-подзолистых почв разной степени окулиуренности (,среднее за 2012-2014 гг.)

Гумус, % рНотд Нг, мг-экв/ ЮОг почвы Обменные основания, мг-экв/100г почвы Р2О5 К20 Ъа. Си Мп Со

Са | Г^ мг/кг почвы

Опыт 1. Дерново-подзолистая среднеокультуренная почва

1,62 6,0 1,20 9,8 4,2 92,1 77 118 2,1 4,8 37,2 1,5

Опыт 2. Дерново-подзолистая слабоокультуренная почва

1,67 4,9 3,08 8,6 2,3 78,0 64 101 1,9 3,7 64,9 0,8

Дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы опытных участков по агрохимическим показателям оцениваются как средне- (опыт 1) и слабо-окультуренные (опыт 2). По существующим градациям («Метод, указ...». Сычев, Аристархов и др. 2003) содержание гумуса в почвах низкое, кислотность почв близкая к нейтральной (опыт 1) и средняя (опыт 2), степень насыщенности основаниями высокая (опыт 1) и повышенная (опыт 2), сумма поглощенных оснований средняя, содержание фосфора и калия - среднее, цинка - низкое, Мп, Со, Си - высокое.

Химический анализ почв и растений проводился по существующим ГОСТам. В почвах определяли: содержание гумуса по Тюрину (ГОСТ 2621391), рНка потенциометрически (ГОСТ 26483-85), гидролитическую кислотность по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), обменные кальций и магний методом ЦИНАО (ГОСТ 26488-85), сумму поглощенных оснований по методу Каппена (ГОСТ Р 50682-94), подвижный цинк по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО (ГОСТ Р 5068794).

В зерне и соломе определяли содержание общего азота по Кьедалю (ГОСТ 13996.4-93), фосфора (ГОСТ 26657-97), калия (ГОСТ 30504-97) и цинка в вытяжках после мокрого озоления. Содержание белка определяли расчетным методом по формуле (№5,7), клейковину, массу 1000 зерен по ГОСТ 13586.1-168 и 10842-64. Технологические и хлебопекарные показатели зерна устанавливали по соответствующим методикам и ГОСТам, принятым в ГНУ НИИСХ «Немчиновка».

Всего за 3 года исследований проведено 560 учетов урожая, отобрано более 280 образцов почв, выполнено более 1000 анализов. Статистическую обработку опытных данных проводили методами корреляционно-

регрессионного и дисперсионного анализов по Б.А.Доспехову (1979) с использованием программы Бталг.

Метеоусловия, по данным метеопоста №229 на ЦОС ВНИИА «Бары-бино» (Моск. обл.), следующие: среднегодовая температура 3,3°С, период с положительными температурами - 215 дней, сумма среднесуточных температур воздуха >10°С за период вегетации 1900-2700°С, среднегодовое количество осадков 500-600 мм, ГТК не превышает 1,6.

В период проведения исследований ГТК составлял: 2012 г. - 1,32, 2013 г. - 1,2,2014 г. - 0,79, в том числе по месяцам V .VI, VII и VIII соответственно (4,85;2,12;0,27;1,52 — 2012 г.; 2,60; 0,59;0,31;1,67 - 2013 г. и 0,56;1,56;0,35; 0,93 - 2014 г.). В целом погодные условия оцениваются так: 2012 г,-благоприятный, 2013 г.- влажный, 2014 г.- засушливый.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние применения цинковых удобрений на урожайность яровой пшеницы

Материалы трехлетних исследований (табл. 2, рис.1) по сравнительной эффективности применения комплексоната цинка и традиционной минеральной соли - сульфата цинка показали, что при основном внесении цинка (в почву) в первом опыте уровень прибавок урожая зерна относительно фона достигал в зависимости от доз его применения: 2,2-7,5 ц/га (6,8-23,0%) при использовании комплексоната цинка и 1,6-5,4 ц/га (5,0-16,7%) его минеральной соли, т.е. разница в урожаях составила 0,6-2,1 ц/га в пользу комплексоната цинка. Аналогичные данные получены и во втором опыте, но с меньшим уровнем прибавок зерна: соответственно 2,2-7,2 ц/га( 7,0-22,5%) и 1,9-4,7 ц/га (6,0-14,7%). Установленное преимущество комплексоната цинка над минеральной солью при основном его внесении проявилось и при проведении некорневой подкормки. Уровень прибавок урожая зерна в первом опыте в этом случае колебался, соответственно, по первой и второй формам удобрения -0,9-3,9 ц/га (2,8-12,0%) и 0,3-3,2 ц/га (0,9-10,0%), т.е. разница в полученных урожаях составила 0,6-0,7 ц/га. Установлено также, что цинковые удобрения под яровую пшеницу, как и традиционные (МРК), наиболее эффективны на почвах с реакцией, близкой к нейтральной. Сравнение урожайных данных в опыте №1 (рН почвы 6,0; Нг 1,2) и опыте №2 (рН почвы 4,9; Нг 3,08) выявило следующую разницу в урожайности яровой пшеницы по вариантам опыта (ц/га):

- при внесении в почву - на контроле (без удобрений) 16,3 и 14,2 (разница - 2,1 ц/га); на фоне ИРК - 32,4 и 29,8 (разница 2,6 ц/га); от доз комплексоната цинка - 1,5;3,0 и 5,0 кг/га, соответственно, 2,2 и 2,2; 5,7 и 5,5; 7,5 и 7,2; от цинка в составе минеральной соли, соответственно, по дозам: 1,6 и 1,9; 4,0 и 4,0; 5,4 и 4,7;

2. Влияние различных форм, способов и доз цинковых удобрений на урожайность яровой пшеницы

сорта Злата на дерново-подзолистых почвах

Вариант опыта Урожайность, ц/га

Опыт1. Среднеокультуренная почва Опыт 2. Слабоокультуренная почва

2012 г. 2014 г. Средняя за 2012,2014 гг. Прибавки от гп 2012 г. 2013 г. 2014 г.. Средняя за гОИ- гОМ гг. Прибавки от гп

ц/га % ц/га %

1.Контроль 15,8 16,8 163 - - 14,2 13,3 15,2 14,2

2.Ы90Р60К90- Фон 33,1 31,6 32,4* 16,1* 98,5* 31,4 27,9 30,2 29,8* 15,6* 110,0

Внесение Zn в почву, кг/га элемента

З.Фон+2п1,5к 35,8 33,4 34,6 2Д 6,8 33,5 30,5 31,9 32,0 V 7,0

4.Фон+гпЗ,0к 40,9 33,5 37,2 4,8 14,9 38,5 33,4 34,7 35,5 5,7 17,8

5.Фон+2п5,0к 42,0 37,7 39,9 73 23,0 39,8 34,4 37,0 37,0 7,2 22,5

6.Фон+2п1.5с 34,8 33,2 34,0 1,6 5,0 32,9 30,3 31,8 31,7 1,9 6,0

7,Фон+гп3.0с 38,0 34,8 36,4 4,0 12,4 36,4 32,1 33,0 33,8 4,0 123

8.Фон+гп5.0с 39,7 35,9 37,8 5,4 16,7 36,9 32,4 34,1 34,5 4,7 14,7

Некорневые подкормки Тл, г/га препарата

9.Фон+гп100к 34,3 32,3 33,3 1 0,9 2,8 31,51 28,0 30,9 30,1 03 0,9

Ю.Фон+гп150к 35,7 32,8 34,3 1,9 5,7 33,3 28,8 31,0 31,0 1Д 3,8

11.Фон+гп250к 38,7 33,9 363 3,9 12,0 36,4 31,1 31,6 33,0 зл 10,0

12.Фон+2п100с 33,7 32,2 33,0 0,6 1,7 31,7 28,0 30,6 30,1 03 0,9

13.Фон+2п150с 35,3 32,7 34,0 1,6 5,0 33,0 28,7 30,8 30,8 1,0 3,1

14.Фон+гп250с 36,7 33,4 35,1 2,7 8.2 34,1 30,3 31,2 31,8 2,0 63

НСР05 Фактор А 0,80 0,82 0,88 0,73 0,86

Фактор В 0,78 0,61 0,92 0,67 0,70

Фактор С 0,61 0,58 0,69 0,49 0,52

^Прибавка урожая от минеральных удобрений. Примечание: Факторы: А-способ внесения, В-форма Хп, С-доза 2п.

К - комплексонат цинка; С - ZnS04.

Внесение Ъл в почву, кг/га д. в

41 1_____Камалекслыат------------------------.

40

39 я 38 ■Э- 37

¡е зб

8 35 '8 34

I 33 > 32 31 30 29

= Я

Ф (ЫРК) Ф+21 1,5

ф+2л з,о ф+гл 5,0 ф+гп1,5 ф+гпз,о ф+гл5,о Дозы цинка

В Комплексонат (опыт 1) 0 Фон №К (опыт 2)

Варианты опыта

И Коплексонат (опыт 2) □ 2п804 (опыт 1)

ЕФонОТК (опыт 1) □ гпБСН (опыт 2)

Некорневая подкормка Ъл, г/га препарата Комплексонат

37 т 2 36 --^ 35 -£ 34-8 зз--32-I 31 -£3029 --

ш;

ф(мрк) Ф+гп юо Ф+гп 150 Ф+гп250 Ф+гшоо Ф+гп15о Ф+гп25о

Дозы цинка Варианты опыта

Э Комплексонат (опыт 1) В Фон ЫРК (опыт 2)

8 Коплексонат (опыт 2) ЕЗ 2п504 (опыт 1)

13 Фон №>К (опыт 1) □ гп804 (опыт 2)

Рис.1. Влияние комплекса агрохимических факторов на урожайность яровой пшеницы (среднее за 3 года)

По материалам исследований также установлено, что в условиях опытов наиболее эффективно основное внесение цинка (в почву) в форме как комплексоната, так и сульфата в дозах 3-5 кг/га. Внесение в почву комплек-соната цинка обеспечило в 1-м опыте прибавку 4,8-7,5 ц/га, а во 2-м - 5,7-7,2 ц/га, тогда как подкормки препаратами, соответственно по опытам, всего 1,93,9 и 1,2-3,2 ц/га. Аналогичные данные получены и при использовании сульфата цинка: первый способ обеспечил прибавки урожайности 4,0-5,4 и 4,04,7, а второй - 1,6-2,7 и 1,0-2,0 ц/га.

Биометрические показатели растений яровой пшеницы

Изучение биометрических показателей растений яровой пшеницы показало (табл.3), что прирост урожайности от цинковых удобрений происходил на фоне лучшего развития растений. Так, в условиях проведенных опытов увеличивались: высота растений с 75-78 до 80-86 см, размер колоса - с 6,0-7,0 до 7,0-8,0 см, число зерен в колосе - с 26-28 до 28-32.ю масса 1000 зерен - с 41,3-42,4 до 42,5-46,3 г, продуктивная кустистость растений - с 1,11,2 до 1,6-1,8. Следовательно, совокупность этих показателей свидетельствует о том, что оптимизация питания яровой пшеницы оказывает положительный эффект на рост и развитие растений, способствуя повышению урожайности данной культуры благодаря не только более сбалансированному питанию цинком, но и мобилизации основных элементов питания почвы и удобрений.

3. Биометрические показатели яровой пшеницы сорта Злата _ (средние за 2012-2014 г.)_1_

Вариант опыта Размер колоса, см Масса 1000 зерн, г Число зерен в колосе Продуктивная кустистость, %

Опыт 1 Опыт 2 Опыт 1 Опыт 2 Опыт 1 Опыт 2 Опыт 1 Опыт 2

1.Контроль 5,0 5,5 35,3 33,4 18 21 1,1 1,1

2.К9оРбоК9о- Фон 6,5 6,0 42,4 41,3 28 26 1,4 1,2

Внесение Хп в почву, кг/га элемента

З.Фон+гп 1,5к 7,0 7,5 45,3 42,5 34 36 1,6 1,4

4.Фон+гпЗк 8,5 8,0 48,4 47,8 32 29 1,9 1,7

5.Фон+гп5к 8,0 8,0 43,8 47,4 28 32 1,9 1,8

6.Фон+гп1,5с 8,0 8,0 40,1 42,9 29 26 1,8 1,6

7.Фон+гпЗс 7,5 7,5 45,6 43,4 26 24 1,9 1,7

8.Фон+2п5с 8,0 8,0 41,7 42,1 28 28 1,7 1,6

Некорневые подкормки г/га препарата

9.Фон + гп100к 6,5 6,0 39,3 37,3 28 32 1,4 1,3

Ю.Фон+2п150к 7,5 7,5 41,1 42,7 32 30 1,5 1,5

11.Фон+2п250к 8,0 7,5 40,5 40,6 30 30 1,6 1,4

12.Фон+ гпЮОс 7,0 6,5 42,0 40,2 27 28 1,6 1,3

13.Фон+2п150с 7,5 7,0 42,3 41,8 26 22 1,4 1,2

14.Фон+ гп250с 7,5 8,0 43,6 40,9 32 26 1,7 1,2

Влияние цинковых микроудобрений на химический состав зерна и соломы, вынос цинка урожаем и его баланс.

Материалы исследований по содержанию элементов питания (N,P,K и Zn) в основной и побочной продукции, полученные в условиях наших опытов, представлены в таблицах 4-6. Наиболее характерным является то, что цинковые удобрения способствуют увеличению поступления в растения азота. Особенно это выражено на среднеокультуренных почвах (опыт 1) при использовании комплексоната цинка как при внесении его в почву, так и при подкормках. Так, в 2012 г. содержание азота в зерне на фоне NPK составляло 2,52%, а при использовании комплексоната цинка (1,5-3 кг/га) - 2,59-2,68% (при основном внесении) и 2,61-2,76% (при подкормках). Аналогичные тенденции в содержании азота установлены и в побочной продукции культуры -соломе. Однако следует особо отметить, что на почвах малоокультуренных (опыт 2) такие изменения при основном внесении Zn выражены менее четко, а при подкормках они аналогичны опыту 1.

Содержание фосфора в зерне и соломе при использовании обеих форм цинковых удобрений и разных способов их применения не приводило к изменению его количества относительно фона. Содержание калия в зерне и соломе имело достаточно неустойчивую тенденцию к увеличению при использовании цинка обоими изученными способами, но только на почвах среднеокультуренных (опыт 1). На почвах с повышенной кислотностью, наоборот, даже выявлено некоторое снижение содержания калия в зерне, обусловленное, видимо, ростовым разбавлением.

В целом следует отметить, что наибольшее содержание основных элементов питания (NPK) характерно для зерна -N 1,83-2,99%, Р205 0,33-0,43%, К20 0,86-1,07%, а для соломы эти показатели существенно ниже - N 0,600,77%, Р205 0,05-0,14%, К20 0,62-1,32%. Эти показатели находятся в пределах ранее установленных в исследованиях других авторов по контрольному и фоновому вариантам. Влияние цинковых удобрений на дополнительное поступление в растения азота отмечалось в литературных источниках (Olsen, 1972; Кабата-Пендиас и др., 1989; Серегина, 2007,2008 и др.).

В условиях наших опытов содержание цинка в зерне яровой пшеницы по вариантам опыта при основном внесении его колебалось от 28,9 до 33,9 мг/кг на дерново-подзолистых среднеокультуренных почвах и от 27,9 до 41,7 мг/кг на слабоокультуренных почвах. Более высокое содержание цинка в зерне на почвах с более высокой кислотностью обусловлено, видимо, большей подвижностью цинка в почвах с кислой реакцией (опыт 2), чем с нейтральной реакцией среды (опыт 1), а также с более выраженным антагонизмом Zn и Ca при поступлении в растения на нейтральных почвах. Применение цинковых удобрений в опыте 1 при основном внесении в форме комплексоната цинка оказывало более устойчивое влияние на повышение содержания цинка в зерне, чем традиционная минеральная соль - сульфат циНКа, а на почвах слабоокультуренных (опыт 2) большое влияние на этот показатель оказывал сульфат цинка. Некорневые подкормки обеими формами удобрений практиче-

ски не оказывали устойчивое влияние на содержание цинка в зерне. Аналогичные данные получены по содержанию цинка в соломе.

4. Содержание элементов питания в зерне и соломе яровой пшеницы __ сорта Злата (в среднем за 3 года)_

№ варианта опыта Р2О5, % К20, % Ха, мг/кг сух.в-ва

Опыт1 | Опыт2 Опыт1 | Опыт2 Опыт1 1 Опыт2 Опыт1 1 Опыт2

Зерно

1 1,97 1,97 0,40 0,40 0,94 0,98 28,9 29,7

2 2,63 2,51 0,37 0,36 0,91 0,98 29,6 37Д

3 2,72 2,48 0,35 0,36 1,02 0,98 32,3 35,8

4 2,78 2,60 0,39 0,37 0,96 1,03 33,9 36,4

5 2,73 2,68 0,37 0,37 0,91 1,00 31,4 37,8

6 2,68 2,62 0,39 0,35 1,05 0,99 32,3 37,7

7 2,69 2,64 0,39 0,37 0,89 0,95 31,9 39,9

8 2,69 2,52 0,39 0,37 0,98 0,96 32,2 41,7

9 2,62 2,62 0,36 0,36 0,95 0,96 31,4 32,5

10 2,69 2,63 0,37 0,35 0,91 1,02 29,8 34,1

11 2,58 2,66 0,40 0,37 0,95 0,93 27,6 32,6

12 2,61 2,66 0,38 0,36 0,99 1,01 29,9 35,1

13 2,63 2,66 0,38 0,35 1,10 1,03 28,2 34,7

14 2,68 2,66 0,38 0,37 0,98 0,94 32,7 37.1

Солома

1 0,60 0,57 0,07 0,05 0,91 0,78 7,0 9,9

2 0,68 0,64 0,05 0,05 0,89 0,88 7,9 8,3

3 0,71 0,64 0,06 0,05 0,96 0,77 7,6 8,3

4 0,76 0,68 0,06 0,06 1,19 0,91 9,2 10,5

5 0,74 0,71 0,06 0,05 1,31 0,80 8,9 . 10,8

6 0,74 0,67 0,06 0,06 5,44 0,89 7,5 9,8

7 0,73 0,70 0,07 0,06 1,05 0,84 7,5 8,8

8 0,74 0,72 0,07 0,05 1,26 0,92 9,6 11,7

9 0,73 0,66 0,05 0,05 1,23 0,85 6,4 8,5

10 0,69 0,64 0,07 0,06 1,14 0,82 6,4 8,5

11 0,74 0,72 0,06 0,05 1,14 0,82 7,8 8,2

12 0,67 0,63 0,06 0,05 1,01 0,79 8,5 8 Л

13 0,75 0,65 0,06 0,06 1,03 0,81 7,1 8,3

14 0,72 0,66 0,05 0,05 0,86 0,88 7,5 10,7

Наши исследования показали, что вынос Ъп урожаями существенно зависит от форм, доз и способов применения цинковых микроудобрений (табл.5). Общий вынос цинка при урожаях зерна яровой пшеницы сорта Злата 30-40 ц/га может достигать 140-160 г/га при основном внесении цинка и 107-133 г/га при подкормке. Минимальный вынос элемента, как и следовало ожидать, был в вариантах опыта без минеральных удобрений - 58-60 г/га, а на фоне Нх,Р60К90 - 112-123 г/га.

5. Вынос элементов питания урожаями яровой пшеницы сорта Злата на дерново-подзолистых почвах (зерно + солома, среднее за 3 года),

кг/га ИРК и г/га Ъл_

№ вариан- N Р205 к2о Хп

та опыта Опыт1 Опыт2 Опыт1 Опыт2 Опыт1 Опыт2 Опыт1 Опыт2

1 44,4 36,6 7,6 5,9 38,7 29,2 59,8 57,5

2 101,7 90,6 12,4 11,3 62,5 61,2 112,3 123

Внесение Хп в почву, кг/га элемента

3 102,1 94,7 12,2 12,0 58,9 58,7 117,9 137,6

4 120,6 110,5 15,0 14,0 80,2 73,1 145,6 150,8

5 124,2 114,6 15,1 13,8 85,1 64,9 151,2 164,9

6 100,0 95,2 13,2 11,7 72,8 58,6 116,1 128,1

7 118,5 105,2 15,5 13,2 77,1 61,8 134,7 147,0

8 121,1 100,4 15,8 12,7 89,2 61,2 151,6 159,5

Нмтпнепые попкоомки Хп. г/га поепаоата

9 108,5 86,6 12,6 10,8 83,6 49,0 118,6 107,2

10 105,8 90,6 13,6 11,3 70,5 53,4 115,4 119,9

11 122,1 104,1 15,8 12,5 93,7 57,0 129,2 121,8

12 104,5 88,4 13,5 10,8 73,9 50,7 123,0 111,9

13 114,2 92,8 14,1 И,4 54,1 55,2 117,1 114,3

14 111,3 92,6 13,6 11,6 65,9 52,2 130,0 133,1

6. Баланс э лементов питания под яровой пшеницей на дерново-подзолистых почвах, кг/га

№ варианта опыта N Р2О5 к2о Хп

Опыт1 ОпыТ2 Опыт1 Опыт2 Опыт1 Опыт2 Опыт1 Опыт2

1 -44.4 -36,6 -7,6 -5,9 -38,7 -29,2 -0,06 -0,06

2 -11,7 -0,6 47,6 48,7 27,5 28,8 -0,11 -0,12

Внесение Тх. в почву, кг/га элемента

3 -12,1 -4,7 47,8 48,0 31,1 31,3 1,38 1,36

4 -30,6 -20,5 45,0 46,0 9,8 16,9 2,85 2,85

5 -34,2 -24,6 44,9 46,2 4,9 25,1 4,85 4,84

6 -10,0 -5,2 46,8 48,3 17,2 31,4 1,38 1,37

7 -28,5 -15,2 44,5 46,8 12,9 28,2 2,86 2,85

8 -31,1 -10,4 44,2 47,3 0,8 28,8 4,85 4,84

Некппневые полкоомки Хп. г/га препарата

9 -18,5 3,4 47,4 49,2 6,4 41,0 -0,10 -0,09

10 -15,8 -0,6 46,4 48,7 19,5 36,6 -0,09 -0,10

11 -32,1 -14,1 44,2 47,5 -3,7 33,0 -0,09 -0,08

12 -14,5 1,6 46,5 49,2 16,1 39,3 -0,10 -0,09

13 -24,2 -2,8 45,9 48,6 35,9 34,8 -0,08 -0,08

14 -21,3 -2,6 46,4 48,4 24,1 37,8 -0,07 -0,07

Применение цинковых удобрений способствует значительному повышению выноса ЫРК (табл.5). Так при основном внесении в почву цинка вынос ЫРК составляет (кг/га):

- по >1: 102 (опыт 1) и 91 (опыт 2) - на фоне; 110-121(опьгг 1) и 95-100 (опыт 2)- в вариантах с цинковыми удобрениями;

- по Р205.' 12 (опыт 1) и 14(опыт 2) - на фоне; 13-16 (опыт 1) и 13-14 (опыт 2) - в вариантах с цинковыми удобрениями;

- по К20: 63 (опыт 1) и б1(опыт 2) на фоне; 80-89 (опыт 1) и 61-73 (опыт 2) - в вариантах с цинковыми удобрениями.

Эти данные доказательно свидетельствуют о том, что цинковые удобрения оказывают большое влияние на более сбалансированное питание растений, что неоднократно наблюдалось многими исследователями.

Определение баланса элементов питания имеет важное научное и практическое значение. Наши исследования (табл.6) показали, что в отсутствие применения цинковых удобрений баланс цинка складывается отрицательным. На исследуемых дерново-подзолистых почвах дефицитность ежегодного баланса по цинку составляла -(-0,11)-(-0,12) кг/га. Не восполняют баланс и некорневые подкормки, т.к. его показатели в этом случае отрицательные и составляют-(-0,07)-(-0,10) кг/га

Проведенными ранее исследованиями баланса микроэлементов в отдельных регионах страны, также зафиксирована его отрицательная направленность (Панасин, 1995; Подколзин и др.. 2002; Середа и др., 2014).

Нами установлено, что вносимые в опытах цинковые удобрения основным способом в дозах 1,5-5,0 кг/га обеспечивают устойчивый положительный баланс этого элемента в пределах 1,37-4, 85 кг/га. Это подтверждает приоритетность основного способа применения для ликвидации острого дефицита цинка в земледелии. При этом особо следует отметить, что созданные в почве запасы цинка могут иметь последействие в течение не менее трех лет.

В опытах выявлен отрицательный баланс N. достигающий 20-30% от внесенной дозы элемента. Это дополнительно свидетельствует о поступлении азота из почв и удобрений, в том числе стимулируемым применением цинковых удобрений.

Влияние цинковых удобрений на содержание белка в зерне

Материалами исследований установлено, что под влиянием применения как традиционных удобрений (№К), так и на их фоне различных форм, способов и доз цинковых удобрений в зерне пшеницы формируется дополнительное количество белка (табл.7,8 рис.2), а также улучшается качество муки, теста и хлеба. Наибольшее увеличение содержания белка в зерне наблюдалось от минеральных удобрений (№К): на более окультуренных почвах на 3,46% (опыт 1), а на почвах со среднекислой реакцией среды всего 2,26% (опыт 2), причем в более влажном 2013 г. прибавка была минимальной -1,06%. Следует особо выделить уровень содержания белка в зерне в засушливом 2014 году. На обоих разностях почв по всем вариантам опыта наблюдалось повышение бел-

ковости зерна на 0,5-1,5%. На среднеокультуренных почвах уровень содержания белка в лучших вариантах опыта достигал 16,7-17,7%, а на слабоокульту-ренных - 14,0-17,0%. Изучаемые в опытах обе формы цинковых микроудобрений наиболее эффективно действовали на этот показатель при их основном внесении. Так, при использовании комплексоната цинка, в зависимости от доз его внесения, уровень белковости зерна относительно фона (ЫРК) в среднем за 2 года наблюдений повышался на 0,60-0,80% на среднеокультуренных почвах, а на слабоокультуренных почвах по данным трехгодичных исследований, - на 0,40-0,44% . Применение сульфата цинка также обеспечило повышение содержания белка в зерне на обоих разностях почв, но только в благоприятном по климатическим условиям 2012 г., а во влажном 2013 г. во втором опыте формирование белка как на фоне с минеральными удобрениями, так и при использовании цинка, существенно снижалось.

Использование различных форм цинковых удобрений способом некорневых подкормок также способствовало дополнительному относительно фона формированию белка. На среднеокультуренных разностях почв содержание белка увеличилось на 0,20-0,80% от комплексоната цинка и на 0,300,50% от сульфата цинка с максимальным уровнем прибавок от более высоких доз препарата (150-250 г/га). На слабоокультуренных почвах эффективность влияния некорневых подкормок цинком на содержание белка была также практически значимой, но уступала по количеству белка на среднеокультуренных почвах.

При этом обе формы препарата действовали примерно одинаково, обеспечивая увеличение содержания белка относительно фона ЫРК на 0,280,60%. Следует особо отметить, что этот способ применения цинковых удобрений наиболее эффективен при более благоприятных погодных условиях (2012 г.), а при избыточной влажности он не дал устойчивых положительных результатов (опыт 2).

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что применение различных форм и способов цинковых удобрений обеспечивает достаточно значимое увеличение содержание белка в зерне яровой пшеницы сорта Злата. Это обусловлено преимущественно тем, что цинковые удобрения не только сами по себе влияют на физиологию питания растений, но способствуют на фоне ЫРК дополнительному поступлению азота в растения. Следовательно, на показатель содержания белка в зерне яровой пшеницы существенно влияют комплекс факторов, как ранее хорошо известных - почвенные и погодные условия, традиционные азотные удобрения), но и изученные нами формы и способы применения цинковых удобрений, особенно перспективные - в форме комплексоната цинка.

Проведенные нами расчеты по выходу белка с урожаями зерна (табл.8, рис.2) показали, что применение цинковых удобрений существенно повышает сборы белка, которые при основном внесение цинка в лучших вариантах опыта составили 96-148 кг/га на среднеокультуренных почвах и 44-116кг/га на слабоокультуренных. При этом комплексонаты цинка действовали на этот показатель более эффективно, чем сульфаты цинка.

7. Влияние цинковых удобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы сорта Злата _на дерново-подзолистых разной степени окультуренности почвах._

Вариант опыта Содержание белка, % с. в

Опыт I Опыт 2

2012г. 2014г. Среднее за 2012 ДО 14 гг. Прибавка от к фону,% 2012.г 2013г. 2014г. Среднее за гонгом гг. Прибавка от 2п к фону,%

1.Контроль 11,40 12,52 11,96 11,22 11,71 12,35 11,76

г.^РбоКоо- Фон 14,40 16,44 15,42 3,46* 13,05 12,77 16,25 14,02 2,26*

Внесение Ъп в почву, кг/га элемента

З.Фон+2п1,5к 15,39 17,10 16Д5 0,83 12,98 12,31 16,49 13,93 -0,10

4.Фон+гпЗ,0к 15,29 16,70 16,00 0,58 13,47 13,00 16,95 14,47 0,44

5.Фон+гп5,0к 15,77 16,67 16,22 0,80 13,93 13,20 16,10 14,41 038

б.Фок+гп1.5с 14,62 16,85 15,74 032 13,97 12,73 16,91 14,54 0,51

7.Фон+го3.0с 14,89 17,73 16,31 0,89 13,41 12,41 17,06 14,29 0Д6

8.Фон+гп5.0с 15,13 17,36 16Д5 0,83 1335 13,35 16,48 1439 036

Некорневые подкормки Ъх\, г/га препарата

9.Фон+гп100к 14,46 16,68 15,57 0,15 13,63 12,46 16,84 1431 0,28

Ю.Фон+гп150к 14,87 17,56 16,22 0,80 14,43 12Д6 16,69 14,46 0,43

11.Фон+2п250к 14,80 17,30 16,05 0,63 14,96 13,07 16,90 14,98 0,95

12.Фон+гп100с 14,13 17,27 15,70 0Д8 13,75 12,92 16,18 14Д8 0,25

13.Фон+гп150с 14,76 16,87 15,82 0,40 13,95 12,86 16,27 1436 033

14.Фон+гп250с 14,64 17,20 15,92 0,50 14,31 12,84 16,64 14,60 0,57

НСРи А 0,33 0,31 0,39 0,37 0,42

В 0,23 0,24 0,28 0,19 0,24

С 0,24 0,20 0,19 0,18 0,22

* Прибавка содержания белка от №К относительно контроля (без удобрений). Примечание: Факторы: А -способ внесения, В - форма

Ъл, С -дою га

8. Влияние цинковых удобрений на сбор белка с урожаем зерна яровой пшеницы на дерново-подзолистых почвах (среднее за 3 года), кг/га

№ вариана опыта Опыт 1 Опыт 2

NPK+Zn Прибавка от NPK+Zn Прибавка от

NPK+ Zn Zn NPK+ Zn Zn

1 194,9 - - 167,0 - -

2 499,6* 304,7* - 417,8* 250,8* -

Внесение Zn в почву, кг/га элемента

3 562,3 367,4 62,7 448,6 281,6 30,8

4 595,2 400,3 95,6 557,1 390,1 44,1

5 647,2 452,3 147,6 533,5 370,5 115,7

6 535,2 340,3 35,6 461,9 294,9 34,7

7 593,3 398,4 93,7 480,6 313,6 58,8

8 614,3 419,4 114,7 496,5 329,5 78,7

Некорневые подкормки Zn, г/га препарата

9 518,5 323,6 18,9 430,4 263,4 12,6

10 556,3 361,4 56,7 448,0 281,0 30,2

И 588,0 393,1 88,4 474,5 307,5 56,7

12 518,1 323,2 18,5 429,8 262,8 12,0

13 537,9 342,7 38,3 442,3 275,3 24,5

14 534,2 339,3 34,6 465,9 298,9 30,6

* Выход белка от ЫРК (без 2п)

Внесение Яп в почву, кг/га элемента

160 1 140 --

' 120 100 80 60 40 20 i 0

_ В a ?_M_a_Hj ы _о_п_ы_т_ов__________

Опыт 1 Опыт 2

11

Комплексонат Zn ZnS04 Комплексонат Zn ZnS04

Б3 1,5кг/га S 3 кг/ra В 5 кг/га ES 1,5кг/га И 3кг/га ПБкг/га

Не корн ев ыеподкорм ки Zn, г/га препарата______________________

Ва_р и_а_н_т ы_ о п ы то^в__________________

Опыт 2

Комплексонат Zn ZnS04 Комплексонат Zn ZnS04

Н 100 r/ra В 150 г/ra О 250 г/га 12 100 г/га Я 150 г/га □ 250 г/га

Рис.2. Дополнительный сбор белка с урожаями яровой пшеницы при использовании цинковых удобрений и зависимости от комплекса агрохимических факторов (среднее за 2012-2014гг.).

Некорневые подкормки цинковыми удобрениями также приводили к увеличению сбора белка, но они были ниже чем при основном способе применения цинка. При этом комплексонат цинка в зависимости от доз его применения (опыт 1) давал прибавку сбора белка на уровне 19,0-88,4 кг/га, а сульфат цинка 18,0-38,0 кг/га. На менее окультуренных почвах (опыт 2) уровни дополнительного сбора белка были в 1,5-2 раза ниже, и они, соответственно, составляли 12,6-56,7 и 12,0-30,6 кг/га.

Содержание клейковины в зерне

Материалы исследований по влиянию цинковых удобрений на содержание клейковины в зерне яровой пшеницы сорта Злата представлены в табл.9. Установлено, что по вариантам опыта этот показатель колеблется от 21,6 до 32,4%, т.е. полученное зерно оценивается по-разному - от слабого до сильного. При этом зерно с наивысшим показателем содержания клейковины было характерно для почв с наиболее благоприятными агрохимическими показателями (опыт 1). Установлено, что при подкислении почв влияние минеральных и цинковых удобрений на этот показатель существенно снижается. Наиболее слабые прибавки в содержании клейковины наблюдались в очень влажном 2013 г. (опыт 2) на кислых почвах. Особо следует отметить, что цинковые микроудобрения, вносимые в почву в дозах 1,5-5,0 кг/га в форме комплексоната, в благоприятных по погодным условиям 2012 г. и 2014 г. обеспечивали относительно фона №К дополнительный прирост содержания клейковины в зерне на 1,3-2,7%, а в очень влажном 2013 г. на кислых почвах он не превышал 0,2-0,8% (опыт 2). Традиционные минеральные соли цинка при основном способе применения действовали несколько слабее, чем комплексонат цинка. При этом установлена приоритетность влияния на этот показатель качества зерна основного способа внесения цинка (в почву).

Некорневые подкормки цинком в фазе кущения пшеницы также оказали достаточно устойчивое положительное влияние на содержание клейковины в зерне, на почвах как средней окультуренности, так и с повышенной кислотностью. При этом комплексонат цинка имел более чем двукратное преимущество перед минеральной солью, как в благоприятных по погодным условиям годах, так и в очень влажном.

Установлено, что наибольший прирост содержания клейковины достигается при использовании комплексоната в дозах 150-250 г/га препарата, и он составляет 1,0-2,6%, тогда как минеральная соль цинка обеспечивает аналогичный показатель в пределах 0,8-1,8%. При неблагоприятных погодных условиях (избыточных осадках) комплексонат цинка действует слабее (прибавка на уровне 1.2%), а минеральная соль цинка практически не влияет. Теоретическое объяснение более слабого действия сульфата цинка состоит в том, что комплексонат, попадая на листья растений, действует как детергент (этот препарат смачивает поверхность листьев, размягчает восковой слой и быстрее проникает через устьица в сосудистую систему питания растений).

9. Влияние цинковых удобрений на содержание клейковины (%) в зерне яровой пшеницы сорта Злата ____на дерново-подзолистых почвах__

Вариант опыта Содержание клейковины, % с.в

Опыт 1 Опыт 2

2012г. 2014г. Среднее за 2012,2014 гг. Прибавка от 7л к фону, % 2012г. 2013г. 2014г. Среднее за 2012-2014 гг. Прибавка от 2п к фону, %

¡.Контроль 21,3 22,6 22,0 20,6 21,0 23,3 21,6

2.Ы№РмКи,- Фон 28,0 32,0 30,0 8,1* 24,1 22,5 31,8 26,1 43*

Внесение 7л в почву, кг/га элемента

З.Фон+гп1,5к 30,4 33,7 32,1 2,1 25,8 22,7 32,2 26,9 0,8

4.Фон+гпЗ,0к 30,6 32,8 31,7 1,7 26,8 23,3 32,9 27,7 13

5.Фон+2л5,0к 29,8 32,2 31,0 1,0 25,4 23,0 31,6 26,7 0,5

6.Фон+2п1.5с 30,0 33,8 31,9 1,9 25,9 22,6 33,9 273 13

7.Фон+гп3.0с 29,7 35,0 32,4 2,4 25,1 23,0 33,2 27,1 1,0

8.Фон+2п5.0с 29,7 1 34,0 31,9 1,9 25,6 23,9 31,7 27,1 0,9

Некорневые подкормки 7м, г/га препарата

9.Фон+гп100к 28,8 32,3 30,6 0,6 25,7 21,4 33,3 26,8 0,7

10.Фон+гп150к 29,0 34,4 31,7 1,7 26,7 23,7 32,7 27,7 1,6

11.Фон+гп250к 29,9 33,7 31,8 1,8 26,7 23,7 32,6 27,7 13

12.Фон+гп100с 28,8 33,9 31,4 1,4 25,0 22,1 31,8 263 ОД

13.Фон+2л150с 28,5 32,8 30,7 0,7 25,1 22,0 32,7 26,6 0,5

14.Фон+гп250с 29,3 33,9 31,6 1,6 25,9 22,6 33 27,2 1,0

НСР« А 0,71 0,82 0,80 0,74 0,68

В 0,65 0,71 0,68 0,56 0,67

С 0,34 0,31 0,32 0,37 0,30

* Прибавка содержания клейковины от ЫРК относительно контроля (без удобрений). Примечание: Факторы: А - способ внесения, В-форма ¿п. С- доза 2п.

Таким образом, исследованиями показано, что в условиях Центрального Нечерноземья можно получать зерно с клейковиной более 28%. Нашими опытами установлено, что это достигается только на почвах с нейтральной реакцией среды (опыт 1), но не удается на кислых почвах (опыт 2).

Технологические и хлебопекарные качества зерна

Данные по влиянию цинковых удобрений на технологические и хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы сорта Злата представлены в таблице 10.

Установлено, что цинковые удобрения на фоне ЫРК на среднеокульту-ренных дерново-подзолистых почвах (опыт 1) способствуют улучшению натуры зерна, увеличивают содержание глютенина (клейковина из сухой муки), а также показатели удельной работы деформации теста, растяжимости и объема хлеба. Натура зерна изменялась от 733 г/л на фоне №К до 737-747г/л в вариантах применения цинковых удобрений. Содержание сырой клейковины из муки (глютенин) при этом увеличивалось с 28,1 до 30,5%, а сухой клейковины - с 8,7 до 10,6%. Показатель ИДК, характеризующий изменения деформации клейковины и сопротивления клейковины между двумя пластинами в единицах шкалы, колебался от 44 до 56 ед. при внесении цинка. Это позволяет отнести клейковину к 1-ой группе по ее качеству (установленные пределы 45-75 ед.), т.е. отличающейся хорошей эластичностью и растяжимостью. Удельная работа деформации теста из зерна, выращенного с применением цинка в условиях опыта с относительно благоприятными показателями плодородия почвы и погоды, оценивается преимущественно в 245-281 е.а., т.е. является средней величиной, очень близкой к высокому показателю по существующей градации: < 100 е.а.- очень низкая, 100-149 - низкая, 150-279 -средняя, >280 - высокая. Показания альвеографа при определении упругости/растяжимости были более высокими в вариантах с цинковыми удобрениями, чем на фоне ИРК: возрастали с 65/0,7 до 72/0,9. При этом наибольшими эти показатели были в вариантах, где применяли цинковые микроудобрения способом подкормки вегетирующих растений в фазе кущения.

Известно, что интегральным показателем качества клейковины является выпечка хлеба. Структура и объемный выход хлеба - главные показатели хлебопекарного качества мягкой пшеницы. В условиях наших опытов зерно в вариантах с цинковыми удобрениями обеспечивало получение хлеба объемом до 1380-1430 см3, тогда как на фоновом варианте он не превышал 1280 см . Следовательно, полученные нами данные о хлебопекарных качествах зерна яровой пшеницы сорта Злата дополнительно свидетельствует о том, что применение цинковых удобрений способствует улучшению технологических и пищевых достоинств зерна.

Таким образом, материалами исследований по изучению влияния цинковых микроудобрений на качество зерна яровой пшеницы сорта Злата, возделываемой на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренно-сти в Центральном Нечерноземье, установлено, что цинковые удобрения в комплексе с ИРК способствуют увеличению содержания в зерне белка, клей-

10. Влияние цинковых микроудобрений на хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы ____сорта Злата__

Вариант опыта Натура, г/л Клейковина сыр. из муки (глют.), % идк, ед. шк. Клейковина сух. из муки (глют.), % Седиментация, мл Удел, работа деформации теста, е.а. Альвеограф (упруг, мм/ упруг/ растяж.) Стандартная выпечка

формовой подовой

объем вых.хл., см3 пористость, балл высотами диаметр, мм

Опыт 1,2012 г. Дерново-подзолистая среднеокультуренная почва

Ы9оРбоК<ю-фон 753 28,1 59 8,7 85 240 65/0,7 1280 4,8 109 145

Ф+.гпЗ,0 к 753 28,6 53 8,8 85 229 65/0,8 1280 4,5 108 147

Ф+ Хп5,0 к 767 29,5 53 10,2 84 268 66/0,8 1380 4,3 115 145

ф+гпЗ,о с 767 29,4 44 10,2 89 247 64/0,7 1400 4,5 114 145

Ф+гп5,0 с 756 30,2 47 10,4 94 245 70/1,0 1430 5,0 110 144

Ф+гп150к 751 30,2 45 10,4 79 281 72/0,9 1370 4,8 106 151

Ф+гп150с 754 30,5 56 10,6 89 231 62/0,7 1370 5,0 119 145

Опыт 2,2013 г. Дерново-подзолистая слабоокультуренная почва

ЫооРбоКи-фон 789 21,9 48 7,6 66 237 106/1,79 1030 4,5 86 137

Ф+гпЗ,0 к 782 24,4 51 8,3 68 221 106/2,01 1020 4,8 92 136

Ф+ 2п5,0 к 784 25,5 59 8,7 73 216 102/2,00 1030 4,5 94 134

Ф+гпЗ,0 с 789 24,6 53 8,4 71 285 110/1,65 1050 4,5 99 134

Ф+гп5,0 с 781 24,3 55 8,4 71 232 103/1,74 1030 4,8 98 136

Ф+гп150к 783 24,2 62 8,8 64 230 108/2,00 990 4,3 102 136

Ф+гп150 с 780 22,6 60 7,9 64 198 100/2,04 1010 4,3 90 136

ковины и улучшают хлебопекарные свойства муки. В разные по погодным условиям годы исследований и на почвах с различными показателями формирование белка и клейковины происходило по хорошо известной схеме -получению зерна с лучшими качественными показателями способствовали применение традиционных удобрений (ЫРК) и благоприятные почвенно-климатические условия возделывания культуры. Нами впервые показано, что яровая пшеница сорта Злата хорошо отзывается и на цинковые удобрения. При этом установлено, что на качественные показатели зерна в наибольшей степени влияют цинковые удобрения в форме комплексонатов, чем минеральная соль цинка (сульфат цинка), а из способов применения цинковых удобрений наиболее приоритетен основной (внесение цинковых удобрений в почву). Поскольку основные показатели качества зерна пшеницы (белок, клейковина) тесно связаны с хлебопекарными свойствами, то изученные формы, способы и дозы цинковых удобрений способствовали улучшению технологических и хлебопекарных свойств зерна яровой пшеницы нового перспективного сорта Злата.

Окупаемость применения цинковых удобрений урожаями зерна яровой пшеницы

Агрохимическая оценка эффективности применения микроудобрений под сельскохозяйственные культуры в литературных источниках встречается крайне редко, а по цинковым удобрениям таковой нами не обнаружено. Объяснить это сложно, но, видимо, получаемые достаточно высокие показатели окупаемости микроудобрений (относительно окупаемости урожаями традиционных макроудобрений) вызывают определенную осторожность исследователей. Однако, расширение информации по данному вопросу может существенно объяснить имеющуюся недооценку эффективности применяемых ИРК удобрений, а также цинксодержащих.

Расчеты окупаемости применения цинковых удобрений урожаями зерна яровой пшеницы сорта Злата, выращиваемой на дерново-подзолистых почвах, выявили их высокие значения - на два порядка выше, чем окупаемость традиционных ЫРК удобрений при основном внесении цинковых удобрений (в почву), а при использовании некорневых подкормок их окупаемость (в связи с низкими дозами) была даже на три порядка выше (табл.11). При этом комплексонаты цинка окупались существенно выше, чем сульфаты цинка. Также достаточно четко выявлено, что на нейтральных по кислотности дерново-подзолистых почвах все изученные формы цинковых удобрений окупаются более высоко, чем на разностях почв с кислой реакцией среды. Особо следует отметить такой ранее не отмечаемый исследователями факт, что комплексное применение традиционных ЫРК и цинка способствует более эффективному их использованию. В условиях наших опытов с яровой пшеницей окупаемость применения 240 кг/га ЫРК возрастала с 6,7 (без цинка) до 9,0-9,8 (с цинком) кг/кг (опыт 1) на среднеокультуренных почвах, и с 6,5 до 9,0 кг/кг (опыт 2) - на слабоокультуренных. Некорневые под-

кормки цинком повышали окупаемость ИРК минеральных удобрений с 6,67,1 до 7,8-8,3 кг/кг. Таким образом, по материалам этих исследований с цинковыми'удобрениями можно сделать прогноз о том, что используя микроудобрения в комплексе с минеральными (ЫРК) в земледелии Центрального Нечерноземья вполне возможно существенно приблизиться по окупаемости минеральных удобрений урожаями к наиболее развитым в сельскохозяйственном отношении странам.

11. Окупаемость макро(ЫРК) и цинковых удобрений урожаем зерна яровой пшеницы с. Злата на дерново-подзолистых почвах (средние данные 2012-2014г)

Вариант опыта

Контроль

№оРбоК9о-фон

Опыт 1

Прибавка от NPK + Zn, ц/га

16,1

Окупаемость №К, кг/кг

6,7

Прибавка атХп, ц/га

Окупаемость Хп, кг/кг

Опыт 2

Прибавка от NPK + Zn, ц/га

15,6

Окупаемость ОТК, кг/кг

6,5

Прибавка OTZn, ц/га

Окупаемость Ха, кг/кг

Внесение Ха в почву, кг/га элемента

<t>OH+Znl,5K 18,3 7,6 2,3 153 17,8 7,4 2,1 140

Фон+гп3,0к 20,9 8,7 5,9 197 21,3 8,9 5,7 190

Фон+гп5,0к 23,6 9,8 7,5 150 22,8 9,5 7,2 144

Фон+ZnI.Sc 17,7 7,4 1,7 113 17,5 7,3 1,8 120

Фон+гпЗ.Ос 20,1 8,4 4,1 137 19,6 8,2 4,0 133

Фон+ZnS.Oc 21,5 9,0 5,5 110 20,3 8,5 4,6 92

Некорневые подкормки Хп, г/га препарата'

Фон+ZnlOOK 17,0 7,1 1,0 1000 15,9 6,6 0,3 300

Фон+гп150к 18,0 7,5 1,9 1266 16,8 7,0 1,2 800

Фон+гп250к 20,0 8,3 4,0 1600 18,8 7,8 3,2 1280

Фон+ZnlOOc 16,7 7,0 0,6 600 15,9 6,6 0,3 300

Фон+ZnlSOc 17,7 7,4 1,7 1133 16,6 6,9 1,0 667

Фон+гп250с 18,8 7,8 2,7 1080 17,6 7,3 2,0 800

* Окупаемое игральная со ть 1 кг препарата. Примечание: «к» и «с» - комплексонат и миль.

выводы

1. Яровая йшеница сорта Злата при комплексном применении удобрений (NPK+Zn) на дерново-подзолистых среднесуглинистых среднеокульту-ренных почвах способна обеспечивать получение устойчивых по годам урожаев товарного зерна на уровне 35-40 ц/га. При этом прибавка урожайности культуры от NPK достигает 15,6-16,1 ц/га, а от цинковых при внесении их в почву (относительно фона-NPK) - 4,8-7,5 ц/га и 1,9-3,9 ц/га - при проведении некорневых подкормок. На слабоокультуренных почвах при основном внесении цинка эти показатели были ниже на 1,5-2,0 ц/га.

2. Новая форма цинкового удобрения - комплексонат цинка Solu Mikro-Znl5 (на основе ЭДТА) - обеспечивала получение более высокой прибавки урожая по сравнению с традиционным (ZnS04) по влиянию на величину урожая и его качество. Наибольший эффект от обеих форм цинковых удобрений получен при внесении в почву 3-5 кг д.в. /га, при подкормках -150-250 г/га препарата.

3.Внесение цинковых удобрений в почву приводило к получению более высокой прибавки урожая по сравнению с некорневой подкормкой. Разница составляла до 3,5 ц/га по комплексонату Zn и 2,8 ц/га по сульфату Zn.

4.На среднеокультуренных почвах применение цинковых удобрений эффективнее, чем на слабоокультуренных. Разница в урожаях зерна яровой пшеницы в одинаковых дозах цинковых удобрений при основном внесении достигала по комплексонату Zn 3,2-5,7 ц/га, а по минеральной соли - 3,0-3,2 ц/га. Аналогичные результаты получены и при подкормках, однако, разница в урожаях в этом случае составила 0,5-1,9 ц/га.

5. Применение цинковых удобрений способствовало улучшению качества зерна. На среднеокультуренных почвах содержание сырого белка в зерне при основном внесении комплексоната относительно фона NPK увеличивалось с 15,42 до 16,00-16,3%, а клейковины -с 30,0 до 31,0-32,4%. На слабоокультуренных почвах эти показатели составили, соответственно, 14,02 и 13,93-14,47; 26,1 и 26,7-27,1. Аналогичные изменения происходили и при подкормках. Оба способа применения цинковых удобрений улучшали хлебопекарные показатели качества зерна. При этом комплексонат цинка оказывал более стабильное и более эффективное воздействие на эти показатели, чем минеральная соль цинка.

6. Прирост урожая зерна и улучшение его качества от цинковых удобрений происходили за счет лучшего развития растений: увеличивались высота растений, размер колоса, число зерен в колосе, масса 1000 зерен, продуктивная кустистость растений. Совокупность этих показателей свидетельствует, что Zn, оказывая положительный влияние на рост и развитие растений, способствует увеличению урожайности яровой пшеницы.

7. Окупаемость цинковых удобрений при их внесении в почву на 2 порядка превосходила окупаемость NPK, а при некорневых подкормках даже на 3 порядка. Комплексонаты цинка по этим показателям существенно превосходили традиционные минеральные соли - сульфаты цинка. Цинковые

удобрения способствовали повышению окупаемости традиционных минеральных удобрений прибавками урожая яровой пшеницы на 2,0-2,5 кг/кг (на 30-40%).

Предложения производству

На дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья с низким содержанием подвижного цинка (<2 мг/кг) рекомендуется под яровую пшеницу сорта Злата применять цинковые удобрения в дозах 3-5 кг д.в. /га при основном внесении и 150-250 г/га препаратов при подкормках. При этом следует учитывать, что основной способ внесения цинка агрохимически более эффективен, чем некорневые подкормки, т.к. обеспечивает питание растений цинком не только в год внесения, но и в последующие годы, т.е. имеет последействие (до 3-х и более лет). Тем не менее в современном земледелии по экономическим соображениям некорневые подкормки цинком рекомендуют также для широкого использования. Применение цинковых удобрений хорошо окупается прибавками урожая зерна и позволит повысить также окупаемость традиционных удобрений на 2,0-2,5 кг/кг (30-40%).

Список опубликованной работ по теме диссертации:

Публикации в изданиях из перечня Российских рецензируемых научных журналов, в которых изложены основные научные результаты исследований.

1. А.Н Аристархов, В.А. Прошкин, A.B. Волков. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность применения цинковых микроудобрений под озимую и яровую пшеницу //Агрохимия, 2014, №1. -С. 37-44.

2. А.Н. Аристархов, A.B. Волков, Т.А. Яковлева. Эффективность применения цинковых микроудобрений под яровую пшеницу на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья // Плодородие, 2014, №2. -С. 9-12.

3. Аристархов А.Н., Прошкин В.А., Яковлева Т.А., Волков A.B. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность различных способов применения цинковых удобрений под яровую пшеницу // Плодородие, 2014, №3.-С. 14-18.

4. Аристархов А.Н., Волков A.B. Влияние цинковых микроудобрений на качество зерна яровой пшеницы в Центральном Нечерноземье // Плодородие, 2014, №4.-С.9-12.

Публикации в других изданиях

5. Аристархов А.Н., Сафонова Н.О., Волков A.B. Рекомендации по применению микроудобрений под озимую и яровую пшеницу в различных природно-сельскохозяйственных зонах России. - ВНИИА, 2012. -24 с.

6. Волков A.B. Влияние микроудобрений на урожайность яровой пшеницы в центральном Нечерноземье. В сб. докладов молодых ученых на 47-ой

международной конференции молодых ученых, специалистов агрохимиков и экологов «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих технологиях». - М., 2013. -С. 30-33.

7. Волков A.B. Отзывчивость яровой пшеницы с. Злата на применения цинковых микроудобрений в центральном Нечерноземье. В сб. докладов молодых ученых, специалистов агрохимиков и экологов на международной конференции «Агроэкологические основы применения удобрений в современном земледелии» - М., ВНИИА, 2014. -С. 44-48.

8. Аристархов А.Н., Волков A.B., Яковлева Т.А. Оптимизация применения цинковых удобрений в земледелии России. - Изд-во Lap Lambert, 2014.142 с. (Монография).

Работа по изданию выполнена в редакционно-издательском отделе ВНИИА Лицензия на издательскую деятельность ЛР 040919 от 07.10.98 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13.08.99 Подписано в печать 26.04.2015 Формат 60x84/16 Бум. писч. бел. Печать офсетная Усл. печ. л. 1,6 Заказ № 7 Тираж 100 экз.

127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А Тел. (499) 976-25-01, e-mail: pl@vniia-pr.ru