24 Жовтня 2021

Ефективність форм і строків внесення цинку на посівах пшениці озимої

На ефективність застосування мікроелементів насамперед впливає їх форма. Дослідами останніх років установлено, що найефективнішою формою транспортування мікроелементів до рослин є комплексні сполуки металів з органічними лігандами – хелати. Найбільш поширеними хелаторами є органічні кислоти з карбоксильними групами: етилендіамінтетраоцтова (ЕДТА), діетилентриамінпентаоцтова (ДТПА), дигідроксибутилендіамінтетраоцтова (ДБТА), етилендіаміндибурштинова (ЕДДБ); фосфонові кислоти – оксіетилендендифосфонова (ОЕДФ) та нітрилтриметиленфосфонова (НТФ).

Сьогодні відомо, що більшість ґрунтів Степу характеризуються дуже низьким (0,2–0,3 мг/кг) вмістом рухомого цинку. Водночас цинк, який є компонентом 800 ферментів, впливає на білковий, вуглеводний і фосфорний обмін рослин. Він входить до складу ферментів: протеази, амінопептидази, карбоксипептидази, дегідрогенази, ізомерази, альдолази, РНК- та ДНК-полімерази.

Численні дослідження, проведені у ґрунтово-кліматичних зонах різних країн, свідчать про негативний вплив дефіциту цинку на процеси росту й урожай рослин пшениці та про пріоритетність використання комплексонатів цинку або добрив, модифікованих ними. Проте щодо термінів внесення думки авторів розходяться.

Так, на дерново-підзолистих середньоокультурених ґрунтах комплексне використання (NРК+Zn) на посівах пшениці ярої забезпечило порівняно з фоном NРК приріст урожайності від цинку 0,59–0,75 т/га, причому комплексонат цинку на основі ЕДТА дав більший приріст за сульфату цинку. Найбільший ефект від обох форм цинку отримано за їх внесення в ґрунт у дозі 3–5 кг/га, різниця між приростами становила 0,35 т/га – по комплексонату цинку і 0,28 т/га – сульфату цинку.

У дослідах М. М. Богдана на чорноземах типових і сірих лісових ґрунтах Лісостепової зони України найефективнішим було 2-разове підживлення пшениці озимої у фази початку виходу в трубку та колосіння комплексними добривами, до складу яких входив і цинк: зростання урожайності коливалося за роками досліджень від 10,9 до 25% за збільшення концентрації білка в зерні від 0,9 до 1,13%. Цієї самої думки дотримуються і О. М. Генгало зі співавторами.

Інші дослідники виявили перевагу допосівного обробітку насіння цинком та іншими мікроелементами, оскільки активуються початкові етапи проростання, що впливає на подальший ріст і розвиток рослин.

Незважаючи на велику кількість досліджень, досі немає однозначної відповіді на питання про ефективність впливу форм і термінів внесення цинку на продуктивність рослин і якість продукції, оскільки вони залежать як від складу хелатних речовин, так і від ґрунтово-кліматичних умов, рівня родючості ґрунту та погодних умов конкретного року.

Мета наших досліджень полягала у вивченні впливу форм, способів внесення цинку на формування врожаю та якості зерна пшениці озимої м’якої на чорноземах південних.

Досліди проведено на чорноземах південних малогумусних важкосуглинистих добре окультурених. Вихідну агрохімічну характеристику орного (0–20 см) та підорного (20–40 см) шарів ґрунту наведено в табл. 1.

Таблиця. 1. Агрохімічна характеристика ґрунтуДобрива вносили у вигляді аміачної селітри, гранульованого суперфосфату та калійної солі, а також суперфосфату з додаванням комплексонату цинку (0,75%). Розчинами солей цинку обробляли вегетуючі посіви пшениці озимої. Схему досліду наведено при викладанні результатів. Попередник пшениці озимої сорту Кнопа – пар чорний.

Вивчали ефективність мікроелемента за його внесення у вигляді сульфату цинку, хелатної форми, де як ліганд використано ОЕДФ, суперфосфат із хелатом цинку на основі ОЕДФ (0,75%).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Результати досліджень (табл. 2, рис. 1 і 2) свідчать, що за внесення цинку в ґрунт приріст зерна щодо абсолютного контролю (фон 1) досягав, залежно від форми внесення, 0,21 т/га (4,9%) при використанні сульфату цинку, 0,41 т/га (9,5%) – комплексонату цинку і 0,87 т/га (20,2%) при використанні хелатованого суперфосфату у складі повного мінерального добрива, різниця – 0,20 та 0,66 т/га на користь хелату цинку.

Таблиця. 2. Урожайність зерна пшениці озимої за різних форм і термінів внесення цинку, т_гаЗа позакореневого використання також спостерігали перевагу комплексонату цинку над мінеральною сіллю: рівень приросту врожаю зерна за 1-разового використання становив 7,9–9,3% залежно від фази розвитку рослин пшениці озимої, 2-разового – 12,4%, за використання звичайної солі цинку та 11,9–14,9 і 17,5%, відповідно, за використання комплексонату цинку.

Рис. 1. Приріст урожаю без внесення добрив, % до контролю
Рис. 1. Приріст урожаю без внесення добрив, % до контролю:
а) – варіанти із внесенням повного мінерального добрива;
б) – залежно від форми і строку внесення цинку

Якщо порівняти підвищення урожайності проти фону 1 за роками досліджень, то максимальними вони були у 2014 р., а мінімальними – у 2013 р. (див. рис. 1, а, б).

Так, при внесенні N90Р60К40 з хелатованим суперфосфатом приріст урожаю зерна у 2014 р. становив 28,6%, у 2013 р. – 13,6, при використанні звичайного суперфосфату у складі – 17 та 8,4% відповідно.

Порівняння варіантів із внесенням сульфату цинку та його комплексонату також свідчить про більший приріст у 2014 р. (6,5–31,5%) проти 2013 р. (4,2–8%).

Аналогічна тенденція спостерігається і при порівнянні урожайності за варіантами з фоном 2 (рис. 2). Приріст у 2014 р.: за внесення ZnSO4 – 3,2–13,8%; хелату цинку – 13,8–18,7 та N90Р60К40 з хелатованим суперфосфатом – 9,9%; приріст у 2013 р.: 1,7–0,9%, 0,9–4,2 та 4,8% відповідно до вказаних форм внесення цинку.

Вважаємо, що різна ефективність цинку за роками досліджень пояснюється гідротермічними умовами періоду весняно-літньої вегетації років дослідження: ГТК 2013 р. – 1,56; 2014 р. – 0,0 та – 2015р. – 0,63.

Серед строків внесення цинку перевагу має позакореневе застосування у фазі стеблування та дворазове обприскування посіву (кущення + стеблування) порівняно з внесенням у ґрунт
Серед строків внесення цинку перевагу має позакореневе застосування у фазі стеблування рослини та дворазове обприскування посіву (кущення + стеблування) порівняно з внесенням у ґрунт

За результатами кореляційно-регресійного аналізу ефективність цинку на 75,7–96% залежала від гідротермічних умов: коефіцієнт кореляції коливався в інтервалі від (–0,87) до (–0,98), тобто чим більш посушливі умови весняно-літньої вегетації рослин пшениці озимої, тим вища ефективність цинку. За внесення цього мікроелемента у ґрунт його ефективність зумовлена запасами продуктивної вологи в шарі 0–20 см під час сівби та відновленні вегетації навесні: r = 0,99–0,92 (дуже сильний зв’язок) при використанні сульфату цинку, r = 0,67–0,50 (середній зв’язок) при внесенні хелату цинку та r = 0,87–0,69 (сильний зв’язок) – хелатованого суперфосфату. Отже, очевидно, що ступінь впливу вологості ґрунту ранніх стадій вегетації на ефективність цинку при внесенні в ґрунт визначалась формою внесення мікроелемента: максимальна залежність (на 98,0–84,6%) спостерігалася при використанні простої солі, мінімальна (44,9–25,0%) – комплексонату цинку, хелатований суперфосфат займав проміжне місце: його ефективність залежала від запасів вологи під час сівби на 75,7%, а рано навесні – на 47,6%.

Результати 3-річних досліджень оброблено за схемою 3-факторного досліду, де фактор А – фони живлення: 1-й – без внесення добрив і 2-й – N90Р60К40; фактор В – форми внесення мікроелемента: звичайна сіль і хелатована та фактор С – строки внесення мікроелемента. З обробітку виключено варіант N90Р60К40 з хелатованим суперфосфатом, оскільки по цьому фону живлення додатково цинк не вносили (табл. 3).

Таблиця 3. Результати дисперсійного аналізу 3-факторного дослідуСередня врожайність на неудобреному фоні становила 4,68 т/га, що істотно менше за удобрений фон, різниця – 0,44 т/га за НСР0,95=0,12. Порівняння різниці складників фактора В (0,16 т/га) з величиною найменшої істотної різниці по ньому (0,12 т/га) також свідчить про достовірність впливу форм внесення мікроелемента цинк на користь комплексонату під час формування врожаю пшениці озимої. Між строками внесення математично істотну перевагу має внесення мікроелемента цинк у фазі стеблування та 2-разове обприскування посіву порівняно із внесенням у ґрунт. Обробіток вегетуючих рослин у фазі кущіння не має переваги перед внесенням цинку в ґрунт під передпосівну культивацію та обробітком у фазі стеблування, оскільки різниця в урожайності становить 0,09 і 0,11 т/га при НСР0,95 за фактором С – 0,18. За 1-разового обприскування рослин у фазі кущіння формується істотно менша врожайність (на 0,23 т/га за НСР0,95 = 0,18), ніж за 2-разового. Результати із вивчення структури колоса наведено в табл. 4.

Таблиця 4. Структура колоса за варіантами і формами внесення цинку (середнє значення за 3 роки)Кількість колосків у колосі головного стебла в середньому за роками досліджень на чистому конт­ролі була мінімальною – 16,7 шт. і збільшувалася на 0,1–0,7 шт. залежно від форми і строку внесення мікроелемента. Водночас найбільше підвищення цього показника було за внесення N90Р60К40, де суперфосфат модифіковано хелатом цинку (на 0,7 шт./колос).

Більша озерненість (52,3 шт.) забезпечувалася на неудобреному фоні 2-разовим обробітком посівів пшениці озимої комплексонатом цинку, а по фону повного мінерального добрива – при використанні сульфату цинку двічі по вегетації (54,2 шт.) і у варіантах обробітку хелатом у кущіння (54,9 шт.) і кущіння + стеблування (56,2 шт., або 26,3% до чистого контролю і 19,1% – до фону 2).

Варіанти використання мікроелемента цинк закономірно вплинули на масу зерна з 1-го колоса, яка разом із щільністю стеблостою визначає рівень урожайності колосової культури. Так, за варіантами форм і строків використання цинку по фону без внесення добрив, маса зерна з 1-го колоса головного стебла коливалася в інтервалі 1,64–1,70 мг, що на 1,9–5,6% перевищує контроль. На фоні внесення мінеральних добрив маса зерна з 1-го колоса перевищувала фон 2 на 1,2–5,8%, а фон 1 – на 6,8–13%, при цьому за використання комплексонату цинку вихід зерна з 1-го колоса істотно (на 11,1–13%) перевищував чистий контроль.

Використання цинку в технології вирощування пшениці озимої вплинуло на якісні показники зерна (табл. 5) і, якщо параметри фізичних показників перевищували фони живлення в межах достовірності, то концентрація білка та клейковини в зерні істотно збільшувалася на всіх варіантах фону 2 щодо чистого контролю, а порівняно з удобреним фоном можна говорити лише про тенденцію до збільшення.

Таблиця 5. Якість зерна пшениці озимої в дослідах із цинком, середнє значення за 3 рокиЗавдяки 1-разовому внесенню цинку в формі його комплексної солі з ОЕДФ у фазі стеблування та 2-разовому обробітку посівів пшениці озимої по неудобреному фону істотно зросли: вміст білка – на 1,34–1,27 і вміст клейковини – на 3,1–3,6 абс. %.

Використання сульфату цинку у ці фази достовірно позначилося лише на вмісті клейковини (збільшилась на 2,4–2,7%).

Концентрація цинку в зерні пшениці озимої значно зросла порівняно з неудобреним фоном – на 22,1–55,9% та з повним мінеральним фоном – на 14,7–27,7%, але не перевищувала ГДК для зерна.

ВИСНОВКИ

Встановлено, що позакореневе підживлення розчином комплексонату цинку (250 г/га) підвищує урожай зерна пшениці озимої з найбільшим ефектом від 2-разового обробітку у фази кущіння та стеблування. Приріст становить 0,20–0,54 т/га залежно від фону основного живлення. Ефективність використання Zn у посушливих умовах Півдня України на 75,7–96% визначається гідротермічними умовами весняної вегетації, але водночас мікроелемент сприяє розвитку стійкості рослин пшениці озимої до температурного стресу. Концентрація Zn в зерні дослідних варіантів коливалася в межах 18,4–22,1 мг/кг (на конт­ролі – 14,5 мг/кг) за ГДК=50 мг/кг.

З метою підвищення урожайності пшениці озимої м’якої в умовах Причорноморського Степу України на чорноземах південних на фоні внесення N90Р60К40 доцільно проводити 2-разове позакореневе підживлення рослин мікроелементом Zn у вигляді комплексонату Zn з ОЕДФ у нормі 250 г/га.

А. І. Кривенко, С. І. Бурикіна, кандидати с.-г. наук, Одеська державна сільськогосподарська дослідна станція НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2019

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Багаторічна пшениця – революція в рослинництві чи повернення до джерел?

Глобальні зміни клімату спричинили низку проблем, пов’язаних...

Як за допомогою польового досліду скоротити витрати на насіння пшениці на 50%

Дослідним шляхом визначаємо найбільш рентабельну схему сівби...

З яким добривом сіяти озиму пшеницю?

При сівбі озимої пшениці восени (а також...

Погода

Kyiv
рвані хмари
7.6 ° C
8.7 °
5.2 °
76 %
0.9kmh
75 %
Нд
7 °
Пн
8 °
Вт
11 °
Ср
11 °
Чт
14 °