Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

INFLUENCE OF FULL MINERAL FERTILIZER, KREZACIN AND SILICON AGRICULTURAL ORES ON THE BIOPRODUCTIVITY AND STRUCTURE OF THE HARVEST OF WINTER WHEAT MOSCOW 39

Kozlov A.V. 1 Ovezov V.R. 1 Tarasov I.A. 1
1 Minin Nizhniy Novgorod State Pedagogical University
In work results of change of biological efficiency of winter wheat of a grade Moscow 39 and the structures of her harvest, received in a microfield experiment, in which studied joint action of a synthetic growth factor Krezacin and various doses of high-siliceous breeds – diatomite, zeolite and the bentonite clay, brought in the soil together with full mineral fertilizer are considered. It is established that in the conditions of cespitose and podsolic sandy loamy soils of Borsky district of the Nizhny Novgorod area against NPK and processing of plants by Krezacin the most effective dose is the double and threefold dose (6 and 12 t/hectare) on diatomite and bentonite clay, and a double dose (6 t/hectare) on zeolite. The greatest increases reach 24 % on diatomite and 20 % on bentonite concerning the general biomass of winter wheat here, and also – 16 and 32 % respectively concerning culture grain.
winter wheat
culture bioproductivity
structure of a harvest
diatomite
zeolite
bentonite clay
Azofoska-15
Krezacin

В настоящее время одной из наиболее актуальных задач прикладной агроэкологии является поиск экологически и экономически приемлемых способов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур за счет применения нетрадиционных источников их минерального питания. К таковым, как правило, относят вещества, не являющиеся туками промышленного производства, но активно применяющиеся в качестве сыромолотых пород или обработанных удобрительных веществ в местном земледелии.

Возрастающий интерес к агрономическому изучению силикатных руд, несмотря на всеобщую признанность значимости кремния и его соединений в жизни растений и животных [1], зачастую наталкивается на научный стереотип о биохимической инертности кремниевых соединений. Это приводит к недостаточной информированности сельхозтоваропроизводителя о возможности улучшения агрономических свойств почв [4] и повышения продуктивности культурных растений [5] при внесении в почву таких природных веществ, как диатомиты, цеолиты и бентонитовые глины.

Вместе с тем данные вещества, по сути являющиеся алюмосиликатными породами органогенного, осадочного и вулканогенно-осадочного генезиса, содержат до 80 % SiO2, наполовину представленного аморфной формой, которая, в свою очередь, наиболее подвержена внутрипочвенному разложению и высвобождению кремния в виде силикат-аниона в почвенный раствор. Такие подвижные кремниевые соединения способны оказывать действие на кислотность почвы, ее микробное состояние, подвижность почвенных фосфатов, а также на продуктивность сельскохозяйственных культур и их устойчивость к неблагоприятным факторам вегетационного периода [6, 7, 8, 9].

Цель исследования. Ранее [3] в строго контролируемых условиях вегетационных опытов было установлено, что диатомит в различных дозах способен оказывать положительное воздействие на биопродуктивность злаковых культур, повышая при этом содержание клейковины в зерне и клетчатки в соломе. В рамках настоящих исследований была поставлена цель изучить в условиях микрополевого опыта изменение биопродуктивности озимой пшеницы и структуры ее урожая, подверженных комплексному влиянию диатомита, цеолита и бентонитовой глины, различные дозы которых использовали по фону полного минерального удобрения и обработки растений синтетическим стимулятором роста Крезацином.

Материалы и методы исследования

В сезон 2014 г. на базе картофелеводческого предприятия ООО «Элитхоз» Борского района Нижегородской области был заложен микрополевой опыт с озимой пшеницей сорта Московская 39, на которой испытывали совместное действие Крезацина, полного минерального удобрения и различных доз кремнийсодержащих агроруд – диатомита, цеолита и бентонитовой глины.

Схема опыта предусматривала вариант с использованием Крезацина и NPK, учитываемых в качестве фона (вар. 1), а также по три варианта с совместным внесением в почву минеральных удобрений, трех доз диатомита (вар. 2, 3 и 4), цеолита (вар. 5, 6 и 7), бентонитовой глины (вар. 8, 9 и 10), на каждую из которых накладывалась обработка растений стимулятором Крезацином. Агроруды вносили однократно в летний период 2014 г. в пахотный слой почвы при закладке опытов в дозах из расчета по 3, 6 и 12 т/га каждой руды. Полное минеральное удобрение культуры проводили путем внесения в почву Азофоски-15 совместно с кремниевыми агрорудами из расчета N80P80K80 кг/га действующего вещества. Дозы Крезацина для обработки озимой пшеницы были взяты в соответствии с рекомендациями производителя. Обработку препаратом проводили трехкратно: обработка семян пшеницы путем их замачивания в растворе препарата перед посевом; обработка культуры весной 2015 г. в начале роста (фаза кущения), а также обработка в летний период 2015 г. во время активной вегетации (в фазе начала цветения).

Крезацин (действующее вещество – трис(2-гидроксиэтил)аммоний о-толилокси-ацетат) – регулятор роста, в физиологическом смысле являющийся адаптогеном широкого спектра действия растений и животных. Данный препарат повышает устойчивость организма к длительному воздействию неблагоприятных факторов: пониженной и повышенной температуры, пониженному содержанию элементов питания в почве, засухи и многих других.

В растениях препарат способствует усилению биосинтеза белков и нуклеиновых кислот, повышает активность ферментов. Крезацин способствует активизации устойчивости организмов к болезням, что проявляется в увеличении естественной продуктивности, повышению урожайности и качества продукции.

Изучаемый диатомит Инзенского месторождения (Ульяновская область), цеолит Хотынецкого месторождения (Орловская область) и бентонитовая глина Зырянского месторождения (Курганская область) содержат элементы питания растений, количество которых представлено в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав исследуемых высококремнистых пород

Порода

Элемент в оксидной форме (процент на абс.-сух. вещество)

SiO2 (общ.)

SiO2 (аморф.)

K2O

P2O5

CaO

MgO

Диатомит

83,1

42,1

1,25

0,05

0,52

0,48

Цеолит

56,6

26,7

1,25

0,23

13,3

1,90

Бентонит

52,3

33,4

0,92

0,12

5,49

3,03

Микрополевой опыт был заложен на одном участке, сложенном дерново-подзолистой легкосуглинистой почвой, которая характеризуется низким содержанием гумуса, среднекислой реакцией среды, а также средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и калия. Озимую пшеницу убирали в фазу полной спелости зерна (август 2015 г.). Площадь делянки – 1 м2, расположение делянок рандомизированное, биологическая повторность в опыте – четырехкратная.

Математическая обработка результатов исследований выполнена методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [2] с использованием программного обеспечения Microsoft Office Excel 2007.

Результаты исследования и их обсуждение

В опыте определяли степень влияния доз кремниевых агроруд, наложенного на действие полного минерального удобрения и стимулятора роста Крезацина, на биологическую продуктивность озимой пшеницы и структуру ее урожая. Общую биомассу, урожайность зерна и соломы измеряли весовым методом, затем рассчитывали их соотношение.

Так, в опыте установлено положительное влияние исследуемых пород на общую биопродуктивность озимой пшеницы (табл. 2).

Таблица 2

Влияние кремнийсодержащих агроруд, NPK и Крезацина (КЦ) на общую продуктивность озимой пшеницы

№ п/п

Вариант

Общая биомасса, г/делянка

Соотношение зерно:солома

среднее

± к фону

г/делянка

%

1

NPK + КЦ (фон)

526

1:1,19

2

NPK + КЦ + Диатомит1

580

54

10

1: 1,30

3

NPK + КЦ + Диатомит2

651

125

24

1:1,34

4

NPK + КЦ + Диатомит3

640

114

22

1:1,37

5

NPK + КЦ + Цеолит1

553

27

5

1:1,24

6

NPK + КЦ + Цеолит2

605

79

15

1:1,29

7

NPK + КЦ + Цеолит3

597

71

13

1:1,28

8

NPK + КЦ + Бентонит1

603

77

15

1:1,21

9

NPK + КЦ + Бентонит2

630

104

20

1:1,19

10

NPK + КЦ + Бентонит3

691

165

31

1:1,18

НСР05

 

79

13

На вариантах с совместным применением Крезацина (КЦ) и минимальных доз кремнийсодержащих агроруд, внесенных в почву совместно с полным NPK, наблюдалась тенденция к увеличению общей биомассы озимой культуры. Минимальная прибавка здесь была отмечена на варианте с цеолитом (5 %), максимальная – на варианте с бентонитовой глиной (15 %).

На вариантах с двойной и тройной дозами диатомита (вар. 3 и 4) и бентонита (вар. 9 и 10) было отмечено достоверное повышение общей продуктивности культуры. Однако при исследовании доз диатомита и цеолита максимальное повышение общей биомассы пшеницы отмечалось только при двойной дозе (на 24 % на варианте с диатомитом и на 15 % на варианте с цеолитом).

На вариантах с совместным применением Крезацина и бентонитовой глины была установлена максимальная прибавка при тройной дозе породы – на 31 %. Также здесь отмечалась 15 % достоверная прибавка за счет четырехкратного увеличения дозы бентонита.

В части соотношения зерна и соломы в общей биомассе озимой пшеницы нужно отметить, что на всех вариантах совместного применения Крезацина, NPK и кремнийсодержащих агроруд доля соломы в общей массе урожая всегда была увеличена. Только на варианте 10, при применении стимулятора роста и наибольшей дозы бентонитовой глины, доля зерна была выше, чем на фоне.

При увеличении дозы кремнистых пород доля соломы увеличивалась: на вариантах с диатомитом – до тройной дозы, на вариантах с цеолитом – до двойной дозы. На вариантах с бентонитом доля соломистой части урожая стабильно снижалась.

В табл. 3 показаны изменения в массе зерна и соломы озимой пшеницы, происходящие на исследуемых вариантах.

В отношении зерна озимой пшеницы следует указать, что на вариантах с минимальными дозами кремнийсодержащих пород, вносимых по фону NPK и Крезацина, были отмечены прибавки в массе: минимальная – по цеолиту (3 %), средняя – по диатомиту (5 %) и наибольшая – по бентонитовой глине (14 %), которая к тому же оказалась статистически достоверной.

На вариантах с применением диатомита и цеолита наибольшее количество зерна было отмечено при двойных их дозах. Однако только при внесении в почву двойной дозы диатомита данная 16 %-ная прибавка была существенной. В отношении вариантов с цеолитом здесь отмечалась только тенденция.

На всех вариантах применения бентонитовой глины совместно с NPK и Крезацином были установлены достоверные прибавки в урожае зерна пшеницы относительно фона, наибольшая из которых – 32 % отмечалась при тройной дозе агроруды. Также необходимо указать, что на данном варианте отмечалась достоверная прибавка за счет четырехкратного увеличения дозы бентонита, которая составила 16 % по отношению к варианту с однократной дозой.

Таблица 3

Влияние кремнийсодержащих агроруд, NPK и Крезацина (КЦ) на урожайность зерна и соломы озимой пшеницы

№ п/п

Вариант

Зерно, г/делянка

Солома, г/делянка

среднее

± к фону

среднее

± к фону

г/дел.

%

г/дел.

%

1

NPK + КЦ (фон)

240

286

2

NPK + КЦ + Диатомит1

252

12

5

328

42

15

3

NPK + КЦ + Диатомит2

278

38

16

373

87

30

4

NPK + КЦ + Диатомит3

270

30

13

370

84

29

5

NPK + КЦ + Цеолит1

247

7

3

306

20

7

6

NPK + КЦ + Цеолит2

264

24

10

341

55

19

7

NPK + КЦ + Цеолит3

262

22

9

335

49

17

8

NPK + КЦ + Бентонит1

273

33

14

330

44

15

9

NPK + КЦ + Бентонит2

288

48

20

342

56

20

10

NPK + КЦ + Бентонит3

317

77

32

374

88

31

НСР05

 

27

10

 

41

12

Продуктивность соломистой части урожая озимой культуры также была положительной при совместном применении Крезацина, полного NPK кремнийсодержащих агроруд по отношению к фону. Здесь установлена наибольшая прибавка в массе на вариантах с двойной дозой диатомита (на 30 %) и цеолита (на 19 %). В отношении вариантов с бентонитовой глиной наибольший выход соломы отмечался при его тройной дозе – 31 %.

При двукратном повышении дозы диатомита была установлена 14 %-ная прибавка массы соломы по отношению к ее массе, полученной на варианте с однократной дозой. При этом при четырехкратном повышении дозы диатомита и бентонитовой глины также отмечались равноценные прибавки в 13 % относительно ее массы, полученной на вариантах с однократными дозами кремнистых пород.

Выводы

Результатами микрополевого опыта показано совместное влияние кремнийсодержащих пород, полного минерального удобрения культуры и синтетического стимулятора роста Крезацина на биологическую продуктивность озимой пшеницы и структуру ее урожая. Установлено, что в условиях дерново-подзолистых легкосуглинистых почв Борского района Нижегородской области на фоне Крезацина и NPK наиболее эффективной дозой является двойная и тройная доза (6 и 12 т/га) по диатомиту и бентонитовой глине, и двойная доза (6 т/га) по цеолиту. Наибольшие прибавки здесь достигают 24 % по диатомиту и 20 % по бентониту в отношении общей биомассы озимой культуры, а также – 16 и 32 % соответственно в отношении зерна пшеницы.