Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 9
1.1. Содержание в почвах различных форм микроэлементов и серы...9
1.2. Содержание микроэлементов и серы в растениях 17
1.3. Физиологическая роль микроэлементов в растениях 24
1.3.1. Микроэлементы в составе ферментов 24
1.3.2. Функции микроэлементов в обмене веществ 26
1.3.3. Влияние микроэлементов на развитие растений 28
1.3.4. Роль микроэлементов в борьбе с грибными и бактериальными болезнями 29
1.3.5. Влияние микроэлементов на засухо- и жароустойчивость растений 31
1.3.6. Влияние микроэлементов на морозоустойчивость растений..34
1.4. Влияние микроэлементов и серы на урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур 35
2. Условия, объекты и методы исследований 43
2.1. Схема и методика закладки опытов 43
2.2. Почвенные условия проводимых экспериментов 45
2.3. Климатические условия в период перезимовки и вегетации озимой пшеницы 48
2.4. Характеристика сортов озимой пшеницы 52
3. Результаты исследований 54
3.1. Урожайность озимой пшеницы 54
3.2. Качество урожая озимой пшеницы 58
3.3. Влияние микроэлементов и серы на густоту стеблестоя 67
3.4. Показатели растительной диагностики 70
3.5. Содержание хлорофиллов 85
4. Экономическая эффективность применения микроудобрений и серы 90
Выводы 94
Предложения производству 97
Список литературы 98
- Содержание микроэлементов и серы в растениях
- Влияние микроэлементов на засухо- и жароустойчивость растений
- Почвенные условия проводимых экспериментов
- Качество урожая озимой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница относится к важнейшим продовольственным и кормовым культурам. В условиях России эта культура возделывается главным образом в европейской части страны. При этом Центрально-Черноземная зона, в которую входит Воронежская область, является одним из основных производителей зерна сортов ценной и сильной пшеницы, идущего на продовольственные цели. Известна зависимость урожайности и качества зерновой продукции озимой пшеницы, возделываемой в этой зоне, от погодных условий вегетации, а также применяемых минеральных и органических удобрений (Минеев, Ефремова, 1976, Державин, 1985, Кидин, 1984, Милащенко, 1985,Сычев, 2003). Менее изучено влияние на продуктивность современных сортов озимой пшеницы микроудобрений и серы, а также их эффективность в зависимости от агрометеорологических условий, складывающихся в период вегетации культуры. В соответствии с этим проведение исследований, направленных на повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы путем оптимизации питания растений микроэлементами и серой, в том числе с учетом агрометеорологических условий, является актуальным. Особое значение таких исследований состоит в том, что за последние десятилетия в связи с изменением структуры ассортимента удобрений, с одной стороны, и многократного снижения их применения в земледелии центрально-черноземного региона вообще, с другой, в почву существенно уменьшилось поступление микроэлементов и серы. Хотя типичные и обыкновенные черноземы относятся к почвам, довольно хорошо обеспеченным многими микроэлементами (Аристархов, 2000; Протасова, Щербаков, 2003), сложившаяся сельскохозяйственная практика предопределяет необходимость более тщательной оценки современного потенциала черноземных почв в данном отношении и разработки соответствующих рекомендаций по улучшению обеспеченности озимой пшеницы недостающими питательными веществами.
Цель исследований. Изучить эффективность некорневой подкормки озимой пшеницы, возделываемой в условиях типичного и обыкновенного черноземов юга Воронежской области, микроэлементами и серой и дать практические предложения по оптимизации питания растений этими элементами.
Задачи исследований:
- изучить влияние некорневых подкормок микроэлементами и серой на урожай и качество зерна озимой пшеницы;
- определить содержание подвижных форм микроэлементов и серы в типичном и обыкновенном черноземах юга Воронежской области и по известным нормативным данным дать оценку обеспеченности почв этими элементами;
- установить территориальную неравномерность (вариабельность) содержания подвижных форм микроэлементов и серы в почвах по коэффициенту вариации их содержания в отобранных пробах и по нормативным показателям определить степень этой вариабельности;
- в диагностических целях изучить влияние микроудобрений и серы на содержание в листьях озимой пшеницы хлорофилла и установить связь его содержания с обеспеченностью растений азотом и показателями интенсивности флуоресценции, измеряемой фотометрическими приборами;
- дать оценку стабильности диагностических показателей фотометрического прибора типа «Аквадонис» по реакции изолированных хлоропластов на применяемые элементы питания (реакция Хилла);
- выявить влияние микроудобрений и серы на химический состав вегетативной (зеленой) биомассы и зерна озимой пшеницы;
- рассчитать экономическую эффективность некорневой подкормки озимой пшеницы микроудобрениями и серой, а также разработать практические предложения по оптимизации минерального питания растений этими элементами.
Научная новизна. Проведена оценка территориальной (внутрипольной) вариабельности содержания подвижных микроэлементов и серы по итогам анализа почвенных проб, отобранных на опытных участках. Показано, что даже на ограниченных по площади участках с типичными и обыкновенными черноземами, насчитывающих по несколько сот квадратных метров, коэффициенты вариации содержания подвижных форм микроэлементов и серы выходят за рамки умеренных значений. Научная новизна результатов диссертационной работы заключается также в выявленном характере зависимости урожайности и качества зерна новых районированных в Воронежской области сортов озимой пшеницы от некорневой подкормки посевов (на фоне NPK) микроэлементами и серой. При этом важное значение имеет тот факт, что эффективность данного приема проверена в различных условиях влагообеспеченности растений, т.е. в острозасушливых и менее засушливых условиях, характерных для климата данного региона. В условиях юга Воронежской области апробированы новые методы диагностики нуждаемости озимой пшеницы в элементах питания – по содержанию и флуоресценции хлорофилла в листьях растений, по методу изолированных хлоропластов (реакция Хилла) и проведена их оценка.
Защищаемые положения:
- влияние микроудобрений и серы на урожай и качество озимой пшеницы;
- уровни содержания и внутрипольной вариабельности подвижных форм микроэлементов и серы в пахотном слое типичного и обыкновенного черноземов юга Воронежской области;
- зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы от уровня обеспеченности почв подвижными микроэлементами и серой в условиях типичного и обыкновенного черноземов, а также от агрометеорологических условий вегетационных периодов;
- влияние микроудобрений и серы на диагностические показатели минерального питания озимой пшеницы;
- экономическая эффективность некорневого применения микро- и серосодержащих удобрений на посевах сортов озимой пшеницы, культивируемых в южных районах ЦЧЗ.
Практическая значимость. Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что на основе трехлетних исследований выявлены современные уровни и характер обеспеченности типичного и обыкновенного черноземов, расположенных в переходной зоне от лесостепных к степным районам на юге Центрально-черноземной зоны, подвижными формами микроэлементов (Cu, Zn, Mn) и серы, установлена зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы от некорневой подкормки микро- и серосодержащими удобрениями на фоне основных элементов питания, даны практические предложения по смягчению лимитирующих агрометеорологических факторов роста и развития растений на основе применения микроудобрений и серы.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на 43-й международной научной конференции молодых учёных и специалистов «Применение средств химизации в технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия» (Москва, ВНИИА, 2009) и на 45-й конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур». По материалам диссертации опубликованы 2 научные работы, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном по списку ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 116 стр. машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, включающих 38 таблиц, 34 рисунка, выводов и практических предложений, списка литературы, состоящего из 190 наименований, в том числе 11 на иностранных языках.
Содержание микроэлементов и серы в растениях
Еще совсем недавно считалось, что для нормального роста растениям достаточно 10 элементов: кислорода, углерода, водорода, азота, фосфора, калия, магния, кальция, железа и серы (Каталымов, 1965). Эти элементы действительно необходимы для жизни растений. В настоящее время установлено, что для развития растений, кроме перечисленных элементов, требуются еще такие элементы, как бор, медь, марганец, молибден, цинк и др. (Анспок, 1990). Ни один из макро и микроэлементов не может быть заменен другим элементом или несколькими другими элементами. Жизнь растения невозможна при отсутствии или сильном недостатке любого из элементов. Исследованиями установлено, что содержание микроэлементов в растениях колеблется в широком диапазоне и зависит оно от многих факторов, таких как уровень содержания в почвах подвижных форм микроэлементов, типа почв, объема и видов применяемых удобрений, способов их внесения, биологических особенностей растений, агротехники возделывания культур, темпера-турно-влажностного режима почв и воздуха и т.д. (Бобко, 1963; Небольсин, Небольсина, 1969; Ягодин, Тищенко, 1978; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Панасин, 1995 и др.) При этом диапазон уровня содержания микроэлементов в растениях изменяется в следующих пределах (мг/ кг сухого вещества): В 2 -35;МоО,2- 18; Zn 16,0 - 65,0; Си 4,0 - 18,3; Мп 18-280; Со 0,01-0,6. В растения микроэлементы могут так же поступать вместе с техногенными выбросами в почву и сточными водами. В растениях при выращивании на загрязненной почве содержание элементов возрастает с увеличением их концентрации в почве. Так, по данным Ю. В. Алексеева (1987), при увеличении концентрации цинка в почве, загрязненной металлами из осадка сточных вод, в 7 раз, его содержание в зерне озимой пшеницы возрастало в 2,3 раза, для меди эти показатели составляли 25,6 и 1,5 соответственно. При избыточности содержания микроэлементов в почве они накапливаются преимущественно в вегетативной и корневой, а не генеративных частях растений из-за защитных барьеров на границах корень-стебель и стебель-плод (Ковда, Золотарева, Скрипниченко, 1979).
Бор как элемент впервые обнаружен в 1808г. Ж. Л. Гей-Люссаком и Л. Ж. Тенаром. В растениях впервые бор был обнаружен в 1857 году в семенах абиссинского растения А. Виттштейном и Ф. Апогейром (Поспелов, 1947; Wittstein, Apolger, 1857). Вскоре после этого появились данные ряда исследователей, которые указывали на то, что бор содержат различные растения (Ка-талымов, 1965; Sachs, 1865). По данным М. В. Каталымова (1965), различные виды, выращенные в одинаковых условиях, содержали бора от 2 до 35 мг/кг сухого вещества. Согласно другим источникам (Харченко, 1988), этот диапазон значительно шире и находится в пределах 1,0 — 96,0 мг/кг. Исследования Е. В. Бобко и др. (1963) показали, что содержание бора в растениях зависит не только от вида, но и от фазы развития растения. Большое количество бора обнаружено в сахарной и кормовой свекле, зернобобовых и бобовых, картофеле, а наименьшее в злаковых культурах.
Особенностью бора является большая неравномерность распределения по растению. Больше всего он отлагается в листьях и цветках, меньше — в корнях и совсем мало — в стеблях растений (Кибаленко, 1976). Бор в растениях не реутилизируется, поэтому его поступление из почвы необходимо в течение всего вегетационного периода (Чурбанов, 1975). Дефицит, оптимум и избыток бора в листьях двудольных растений составляет соответственно 5 — 30, 10 - 50 и 50 - 200 мг/кг (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989), у злаков - 10, 18 - 30 и 190 мг/кг сухого вещества (Дуглас, 1988).
Молибден. В растениях молибден впервые был обнаружен в 1900 году М. Е. Демерсеем (Demersei, 1900). Первые точные количественные данные о содержании молибдена в различных растениях были получены в 1931 году X. Тер-Мойленом (Ter-Meulen, 1931). Содержание молибдена в растениях колеблется от 0,2 до 8,0 мг/кг сухого вещества (Даутов, Минибаев, Калимулли-на, 1979). Содержание молибдена в растениях в первую очередь зависит от количества доступных его форм в почве. Чем беднее почва молибденом, тем меньше его накапливается в растениях (Буркин, 1968). С увеличением количества подвижных форм молибдена в почве все в большей степени начинают проявляться биологические особенности растений в поглощении, а в связи с этим - и в содержании молибдена. Бобовые растения при этом содержат в 5-6 раз больше молибдена, чем злаковые. Повышенная потребность в молибдене бобовых культур связана с участием этого элемента в биохимических процессах фиксации молекулярного азота клубеньковыми бактериями (Журов-ская, 1979). Неодинаково и содержание этого элемента в различных органах растения. Большая часть поступившего в растения молибдена концентрируется в надземных органах, а в корнях остается его лишь 10-30% (Муравин, Собачкин, 1966). Больше всего этого элемента содержится в листьях и репродуктивных органах, меньше - в стеблях (Яковлева, 1962). В листьях растений молибдена содержится больше в мякоти тканей и значительно меньше в жилках и около жилок (Буркин, 1968). С ростом растений относительное содержание молибдена в листьях постепенно уменьшается.
Имеются работы о локализации молибдена в отдельных органоидах клетки. Проведенные в этом плане исследования П. А. Власюка (1968) показали, что наибольшее количество молибдена содержится в цитоплазматиче-ской жидкости, хлоропластах, клеточных стенках и ядрах. По данным автора, распределение молибдена в клеточных структурах изменяется в онтогенезе растений. Количество его в клеточных стенках и ядрах с возрастом растений увеличивалось. Содержание молибдена в хлоропластах и митохондриях, наоборот, снижалось. Дефицит, оптимум и избыток молибдена в растениях составляет соответственно 0,1 - 0,3, 0,3 - 1,0 и 10,0 - 50,0 мг/кг сухого вещества (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).
Влияние микроэлементов на засухо- и жароустойчивость растений
Доказано положительное влияние микроэлементов (В, Си, Мо, Со и др.) на способность растений противостоять неблагоприятным условиям зимовки, а также на холодостойкость, жаростойкость, устойчивость к полеганию, солеустойчивость, засухоустойчивость (Алов, 1966). По свидетельству В. П. Боженко (1976), первые исследования по влиянию микроэлементов на засухоустойчивость растений были начаты М. Я. Школьником в конце 40-х годов прошлого столетия, который установил положительное влияние бора и марганца на их засухо- и солеустойчивость. Результаты этих исследований позднее были подтверждены другими работами.
Исследователей в первую очередь интересовало, какие звенья в обмене веществ нарушаются под влиянием засухи, каковы механизмы приспособления растений к недостаточному водоснабжению, какие нарушения в обмене веществ ослабляются под действием микроэлементов и на какие приспособительные реакции они оказывают влияние. Установлено, что бор, марганец, цинк, медь, молибден, кобальт и литий способствуют повышению, особенно в условиях засухи, содержания связанной воды и водоудерживающей способности тканей, что уменьшает транспирацию в дневные часы. Опасность перегрева тканей, обусловленного снижением транспирации, исключается благодаря способности микроэлементов повышать вязкость плазмы, коррелирующую с засухоустойчивостью (Натансон, 1952). Как показали исследования М. Я. Школьника и В. П. Боженко (1959), под влиянием обработки семян алюминием, молибденом и кобальтом в листьях ячменя повышалось содержание связанной воды, что усиливало устойчивость растении к засухе. Особенно значительно (до 43,4% от общего содержания воды) это увеличение происходило в варианте с алюминием: в вариантах с кобальтом и молибденом содержание связанной воды, составляло соответственно 36,3 и 31,0% (на контроле - 24,3%). Показано, что изменения в водном режиме растений обусловлены влиянием на обмен веществ микроэлементов, способствующих повышению содержание гидрофильных коллоидов - белков и нуклеопротеи-дов, и увеличению степени гидратации коллоидов. (Школьник, 1950).
Наиболее высокая степень упорядоченности структуры воды достигается при гидратации коллоидов (Пасынский, 1963), степень гидратации которых является показателем устойчивости растений к засухе. Изменения структурного состояния воды обусловливают перестройку в макромолекулах белков и приводят к нарушениям биохимического порядка. Выявлена сопряжён-. ность упорядоченности структуры воды и продуктивности растений, что дало основание Н. А. Гусеву (1970) считать, что структура воды влияет на общий ход обмена веществ. Ионы, в том числе и микроэлементы, оказывают определённое влияние на структурированность воды и в связи с этим - на оводнённость макромолекул белков. Медь, цинк, марганец и магний не только повышали засухоустойчивость озимой пшеницы, но и оказывали упорядочивающее влияние на структуру воды в период засухи.
Исследованиями установлено, засуха и высокая температура ведут к снижению интенсивности фотосинтеза и уменьшению содержания углеводов (Жолкевич, 1961). Бор, марганец, цинк, медь и молибден повышают интенсивность фотосинтеза, особенно при недостаточном водоснабжении и при высокой критической температуре (Школьник, Давыдова, 1959). Микроэлементы снижают также полуденную депрессию фотосинтеза (Абаева, 1952) и усиливают передвижение углеводов из листьев к колосу (Новицкая, 1958; Школьник, Боженко, Моевская, 1960), ослабленное под влиянием дефицита влаги (Жолкевич, 1961). Во время засухи дыхание сопровождается уменьшением общего запаса фосфорилированных продуктов, играющих первостепенную роль в энергетическом обмене (Жолкевич, 1958).
Засуха оказывает весьма своеобразное действие на азотный обмен. При дефиците влаги увеличивается содержание нитратов в растении, что указывает на угнетение процесса их восстановления (Боженко, Школьник, 1963). В этих условиях происходит значительное увеличение содержание аминного азота, особенно в старых листьях (в 3-5 раз), в результате усиления гидролиза белков. Во время засухи содержание аминного азота в стеблях повышается в 12-23 раза. Содержание же белкового азота в стеблях, в отличие от листьев, при засухе не снижается. Это указывает на то, что содержание аминного азота в них связано не с гидролизом белка, а с усилением оттока аминокислот из листьев в стебли, позволяющий им сохранить аминокислотный резерв, который при улучшении водоснабжения может быть использован для ресинтеза белка и других репарационных процессов. По данным М. Я. Школьника, В. П. Боженко (1959), алюминий и молибден несколько повышают содержание аминного азота в стеблях при засухе. Повышение содержания свободных аминокислот в условиях водного дефицита, как и увеличение содержания других осмотически активных веществ - Сахаров, играет защитную роль при засухе. Рост содержания аминокислот во время засухи, по мнению В. П. Боженко (1976), имеет большое значение не только потому, что они увеличивают общий фонд осмотически активных веществ, но и потому, что аминокислоты связывают аммиак, количество которого увеличивается при засухе. Лишь значительное, доведённое до критического уровня, снижение содержания белковых веществ приносит непоправимый вред, так как разрушение гидрофильных коллоидов приводит к потере способности тканей поглощать и удерживать воду.
Почвенные условия проводимых экспериментов
Полевые опыты закладывались на преобладающих в данном хозяйстве типах почв, к которым относятся типичные и обыкновенные черноземы. По агрохимической характеристике, почва полевого опыта, проведенного в 2007 г., - типичный чернозем с нейтральной реакцией среды, невысоким содержанием гумуса, хорошо обеспеченный подвижными формами фосфора и калия. В 2008 г. полевой опыт проводился на поле с обыкновенным черноземом, слабосмытом, среднесуглинистом, слабогумусированном, характеризующимся высоким уровнем обеспеченности по фосфору и калию, с нейтральной реакцией почвенного раствора. В 2009 г. опытный участок размещался на чернозёме обыкновенном, среднесмытом, тяжелосуглинистом, средне гумусированном, средне обеспеченном по фосфору и калию, с нейтральной реакцией среды (табл. 2). Подстилающие породы типичного и обыкновенного черноземов — лессовидные карбонатные глины. тами. Так, цинк положительно коррелировал с серой, марганец с серой. Корреляция содержания меди с другими элементами характеризовалась отрицательным показателем.
Урожайность озимой пшеницы зависит от погодных условий. Основными факторами, отрицательно влияющими на состояние посевов, являются: острый недостаток влаги в осеннее или весенне-летнее время, вымерзание посевов в суровые бесснежные зимы, гибель или ослабление растений от притертой ледяной корки, выпревание, особенно под снежным покровом при незамерзшем верхнем слое почвы.
Погодные условия в период исследований складывались по-разному. Хотя температурный режим воздуха по годам исследований различался не столь значительно (рис. 1), имеющиеся различия все-таки оказывали влияние на перезимовку и вегетацию растений озимой пшеницы. Так, зимний период 2006-2007 гг. характеризовался аномально теплой погодой: среднемесячная температура января составила +0,5 С при среднемноголетней величине -5,9 С (табл. 6), а также отсутствием снежного покрова до конца января. Ранне-весеннее боронование способствовало улучшению физиологического состояния растений, их усиленному кущению и нормальному развитию в период весенней вегетации за счет осенне-зимних запасов почвенной влаги. Однако засушливые условия, которыми характеризовался летний период, оказали негативное влияние на формирование урожайности озимой пшеницы в более поздние фазы ее развития, приведшие, в частности к мелкозерности и щуплости зерна, вызвавшей в регионе недобор урожайности озимой пшеницы.
Зимой 2007-2008 гг. снежный покров практически отсутствовал, и накопления влаги за зимний период не произошло. Средние минимальные отрицательные температуры зимних месяцев колебались в пределах -3...-8 С.
Положение с влагообеспеченностью растений исправили только летние дожди. В зимний период 2008- 2009 гг. устойчивый снежный покров также отсутствовал. Температурный режим в период зимнего покоя растений, как и в другие годы, отличался нестабильностью, которая выражалась в значительных колебаниях температуры атмосферного воздуха от отрицательных до положительных ее значений. Достаточно указать, что в самом холодном зимнем месяце - январе столбик ртутного термометра опускался до -25,5 С, а положительные температуры достигали +3,3 С. Погодные условия в летний период 2009 г. характеризовались засушливостью (табл. 7, рис. 2), что не могло не сказаться на снижении урожайности сельскохозяйственных культур. Атмосферные осадки в незначительном количестве выпадали в виде снега в декабре - феврале и в виде дождя - в начале марта. За три зимних месяца выпало около 87 мм осадков против 132 мм по климатической норме. Однако весенние осадки создали достаточный запас почвенной влаги, что позволило сформировать озимой пшенице сравнительно высокую урожайность, несмотря на последовавшую жесткую июньскую засуху. По влиянию погодных условий на развитие озимой пшеницы за три анализируемых года сравнительно благоприятным следует считать 2008 г. (ГТК за май-июль 0,75), острозасушливыми - 2007 г. (ГТК = 0,62) и 2009 г. (ГТК= 0,55) при средне-многолетнем ГТК (в среднем за три месяца) = 1,15. Тем не менее, все три года по условиям увлажнения территории относятся к засушливым, так как гидротермические коэффициенты за периоды с суточными температурами, превышающими 10 С, т.е. за май - июль, были значительно ниже средне-многолетних данных по ГТК, составляющему в среднем за эти месяцы 1,15 (табл. 8, рис. 3).
Качество урожая озимой пшеницы
Прибавка урожайности озимой пшеницы от микроэлементов по сравнению с фоном NPK в 2007 году составила 13,6%, в 2008 - 12% и в 2009 -11%. Прибавка от внесения серы в 2007 году составила 15,7%, в 2008 -14,3% и в 2009 - 11,7%. В среднем за 3 года наибольшее влияние на повышение урожайности оказали медь (прибавка 17,9%), марганец (15,2%), меньшее молибден (14,7%), бор (11%) и цинк (10%), сера достоверно повысила урожайность на 16,1%. Несмотря на то, что в засушливых условиях 2007 г. и 2009 г. абсолютные прибавки урожая озимой пшеницы от применения микроудобрений и серы уступали таковым в более благоприятном по увлажнению 2008 г., относительные прибавки во все годы проведения исследований были примерно одинаковыми, что свидетельствует об антистрессовом влиянии некорневых подкормок на посевы озимой пшеницы микроудобрениями и серой.
На содержание клейковины погодные условия оказали большее влияние, чем применение микроудобрений и серы. В засушливом 2009 году содержание клейковины в среднем по вариантам составило 29,4%, тогда как в менее засушливом 2008 году только 16,2%, то есть в 1,8 раза ниже. Из отдельных элементов, применяемых в подкормку, в 2009 году наибольшее положительное влияние на содержание клейковины оказали медь, бор, цинк, марганец, а наименьшее - молибден. Влияние серы в оба года по сравнению с фоном было также положительным. При этом в оба года отмечена отрицательная взаимосвязь содержания клейковины с урожайностью озимой пшеницы.
По качеству клейковина в 2008 году характеризовалась как неудовлетворительно слабая, в 2009 году ее качество было выше как в контрольном варианте, так и при подкормке озимой пшеницы цинком, марганцем и серой. При этом в 2008 и 2009 годах отмечена отрицательная корреляция содержания клейковины в зерне и её качества с урожайностью, отрицательной была корреляция между содержанием клейковины и её индексом деформации (ИДК).
Типичный чернозем опытных участков характеризовался низким содержанием таких элементов как цинк, медь, марганец и сера. В обыкновенном черноземе низким было содержание меди и цинка, средним - марганца. Выявлена значительная территориальная вариабельность содержания подвижных форм микроэлементов и серы в пахотном слое этих почв. Наибольшей вариабельностью отличалась медь (V = 45 - 63%), наименьшей - марганец (V = 23 — 26 %). Промежуточное положение по вариабельности занимали цинк (V = 37 - 50 %), а также сера (V = 15-29 %). В целом, внутрипольная вариабельность микроэлементов и серы характеризовалась высокими значениями, то есть превышала 20 %. 5. Корреляционный анализ данных о содержании химических элементов в почве опытных участков показал наличие определенных связей между не которыми из них. Так, положительно коррелировал с серой цинк (г=0,52) и марганец (г=0,41). Корреляция содержания меди с другими элементами ха рактеризовалась отрицательным показателем (Zn - г = -0,22; Мп — г = -0,25; S - г = -0,32). 6. На густоту стеблестоя, по данным за 2008 — 2009 годы, оказывали влияние как некорневые подкормки микроудобрениями и серой, так и погодные условия. В 2008 году при более.благоприятных погодных условиях положительное влияние на плотность стеблестоя оказывали медь, цинк, молибден и сера. В острозасушливом 2009 году эти же элементы вызывали, наоборот, снижение густоты стояния в расчете на единицу площади. В итоге корреляция данного показателя в 2008 и 2009 годах носила отрицательный характер и выражалась коэффициентом парной линейной корреляции г = -0,45. 7. Плотность стеблестоя оказывала влияние на обеспеченность растений азотным питанием, о чем свидетельствуют показания N-тестера «Яра», возрастающие при снижении плотности стеблестоя в засушливом 2009 году (г = -0,51). В 2008 году отрицательной зависимости густоты стеблестоя и N-тестера не наблюдалось (г — 0). Об этом же свидетельствуют и данные стеблевой диагностики. В 2009 году баллы стеблевой диагностики имели с густотой стеблестоя отрицательную корреляцию (г = -0,63), а в 2008 году нулевую (г = 0). В 2008 году плотность стеблестоя с урожаем носила слабоположительную корреляцию (г = 0,24), а в 2009 году, наоборот, слабоотрицательную (г = -0,42). 8. Из применяемых методов диагностики наибольшая связь с урожайностью отмечена при использовании фотометрического метода (N-тестер «Яра») и стеблевой диагностики. При этом в условиях острой засухи 2009 года наблюдалась повышенная обеспеченность растений азотом, а в урожайном 2008 году - более низкая, что, очевидно, связано с эффектом ростового разбавления. При этом показания N-тестера «Яра» в среднем за 2 года достоверно положительно коррелировали со стеблевой диагностикой (г = 0,88). 9. Функциональная диагностика по обеспеченности элементами питания прибором «Аквадонис» по реакции изолированных хлоропластов (реакция Хилла) выявила высокую вариабельность и нестабильность изучаемых показателей, связанную с многофакторным влиянием среды на активность хлоропластов, что предопределяет необходимость дальнейших исследований по совершенствованию данного метода диагностики. 10. Ввиду незначительных доз микроудобрений и серы, вносимых в виде некорневой подкормки посевов, и значительного их влияния на урожайность озимой пшеницы выявлен значительный экономический эффект данного приема. С учетом производственных затрат и полученных прибавок урожая условно-чистый доход в среднем за 3 года колебался от 10848 до 13426 руб./га при высокой рентабельности и окупаемости затрат. Наибольшей экономической эффективностью отличалось применение марганца и меди. При возделывании озимой пшеницы на типичных и обыкновенных черноземах юга Воронежской области, недостаточно обеспеченных микроэлементами и серой, в целях повышения урожайности и качества зерна рекомендуется проведение некорневых подкормок соответствующими удобрениями в фазу весеннего кущения растений. В качестве микроудобрений могут применяться следующие соединения: сернокислая медь (C11SO4), сернокислый цинк (ZnS04), перманганат калия (КМп04), аммоний молибденово-кислый ((NH4)6Mo7024 4H20), в качестве серного удобрения - сульфат магния (MgS04). В засушливых погодных условиях от некорневой подкормки озимой пшеницы микроэлементами и серой при их недостаточном содержании в почве ожидаемая прибавка урожая составляет около 3 ц/га, в более благоприятные годы - до 6 ц/га. Положительное влияние микроудобрений и серы на урожайность и качество зерна озимой пшеницы проявляется как в близкие к нормальным погодным условиям, так и в засушливых условиях, что свидетельствует об антистрессовом их влиянии в неблагоприятных условиях роста и развития растений.
