Содержание к диссертации
Введение
1. Роль микроэлементов в жизни растений 8-56
1.1. Значение микроэлементов в минеральном питании растений 8-20
1.2. Влияние микроэлементов на качество сельскохозяйственной продукции 20-25
1.3. Влияние микроэлементов на водный режим растений 25-31
1.4. Опыт российских и зарубежных исследователей в изучении влияния микроэлементов на развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур 31-47
2. Почвенно-клнматичсские условия и методика проведення исследований 48-56
Результаты исследований 57-125
3. Фенологические наблюдения 57 - 63
4. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат на морфологические особенности кукурузы 64-70
5. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрення Гумат+7 на водный режим кукурузы 71 -94
5.1. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на содержание воды в листьях кукурузы разного яруса 72-76
5.2. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на интенсивность транспирации листьев кукурузы 76-81
5.3. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на водный дефицит 82-86
5.4. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на водоудерживающуго способность листьев кукурузы 87-92
5.5. Влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на жаростойкость 92-94
6. Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрснии Гумат +7 на продуктивность видимого фотосинтеза и содержание хлорофилла в листьях кукурузы 95- 101
7. Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрснии Гумат +7 на урожай и питательность силосной массы кукурузы 102-110
8. Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрения Гумат+7 на урожай зерна кукурузы 111-117
9. Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрения Гумат+7 на химический состав зерна кукурузы 118-120
10. Биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания кукурузы 121-125
Выводы 126-128
Рекомендации производству 129
Библиографический список 130-147
- Влияние микроэлементов на водный режим растений
- Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат на морфологические особенности кукурузы
- Влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на водоудерживающуго способность листьев кукурузы
- Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрснии Гумат +7 на урожай и питательность силосной массы кукурузы
Введение к работе
Актуальность проблемы. Переход к рыночной экономике в настоящее время ставит перед производителями сельскохозяйственной продукции задачи: вырастить не только высокие и устойчивые урожаи, но и получить продукцию высокого качества с применением интенсивной технологии и ресурсосберегающими, экономичными методами. Эти задачи могут быть решены при непосредственном управлении ростом и развитием растений с использованием современных агроприемов и научных достижений. Одним го главных факторов, определяющих урожай сельскохозяйственных культур, является минеральное питание. Современным направлением в области агрономии является поиск и разработка таких приемов, которые могли бы повысить урожайность культурных растений без увеличения норм внесения удобрений. Одно из таких направлений - широкое применение методов "биологической коррекции" [26]. Биологическая коррекция - способ управления динамикой составных частей системы растение - почва, опирающийся на научные достижения современных биотехнологий, таких как; микробиологические препараты, биологически активные вещества -стимуляторы роста и развития растений, микроэлементы - элементы минерального питания и т.д. К весьма эффективным методам биологической коррекции продуктивности сельскохозяйственных культур на сегодняшний день относятся некорневая обработка растений или замачивание семян различными микроэлементами, гумииовыми препаратами и другими биологически активными веществами [42].
В Астраханской области за последние десять лет резко сократилось применение минеральных удобрений - почти в 20 раз, а органических более чем в 10 раз, в результате чего снизилась урожайность зернофуражных культур. Одним из условий получения высоких и стабильных урожаев кукурузы в области является совершенствование и внедрение органо-минеральной системы удобрений с применением микроэлементов. Микроэлементы - элементы
5 минерального питания, с помощью которых при незначительных затратах энергоресурсов можно усилить физиологические и биохимические процессы в растении, способствующие повышению качества и количества урожая. Микроэлементы требуются растениям в незначительных количествах, но отличаются высокой биологической активностью, ускоряют прохождение фаз развития, стимулируют физиологические процессы, ускоряют созревание, улучшают завязывание зерна, повышая качество и урожайность.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния микроэлементов и комплексного органо-мипералыюго микроудобрения Гумат +7 на биологические и хозяйственные признаки кукурузы.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: изучить влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на морфологические особенности кукурузы; на водный режим [на содержание воды в листьях, на интенсивность транспирации листьев, на водный дефицит и водоудерживающую способность листьев]; на жаростойкость; на продуктивность видимого фотосинтеза и содержание хлорофилла в листьях растений; на урожай силосной массы кукурузы и се питательную ценность; на урожай зерна кукурузы и его химический состав; дать биоэнергетическую и экономическую оценку возделывания кукурузы.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях Астраханской области па аллювиальных луговых насыщенных почвах, изучено влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на биологические и хозяйственные признаки кукурузы.
При применении микроэлементов, как элементов минерального питания и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 были изучены;
Морфологические особенности кукурузы;
Водный режим растений;
Фотосинтез и накопление хлорофилла в листьях;
Урожай и питательность силосной массы;
Урожай зерна и его качество.
Практическая значимость работы. Полученные данные по влиянию микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7, как минерального питания при замачивании семян в растворах микроэлементов: марганец, медь, цинк и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7, а также при некорневой подкормке растений, могут быть использованы в повышении урожайности кукурузы и ее качества при выращивании в предприятиях сельскохозяйственного производства и крестьянских [фермерских] хозяйств.
Применение микроэлементов сократит затраты на закупку органических и минеральных удобрений и позволит получить стабильные урожаи зерна и силосной массы.
Основные положения, выносимые на защиту:
Влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на морфологические особенности кукурузы; на водный режим растений; на фотосинтез и накопление хлорофилла в листьях; на урожай и питательность силосной массы кукурузы; на химический состав и урожай зерна;
Биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания кукурузы. Апробации работы. Материалы диссертации докладывались на
ежегодных заседаниях Ученого совета института и аттестации на кафедре, на Российской студенческой научной конференции «Актуальные проблемы современной биологии» 20 апреля 2005 г [Астрахань, АГУ], на III научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Опыт, проблемы, перспективы функционирования агропромышленного комплекса» 18 - 19 апреля 2005 г [Астрахань, ВНИИОБ], на Всероссийской научной конференции «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания с/х культур» 13 - 14 апреля 2005 г [Москва, ВНИИА], на VIII Международной научной конференции «Эколого-
биологические проблемы бассейна Каспийского моря» 11-12 октября 2005 г [Астрахань, АГУ], II научной конференции с международным участием «Проблемы агропромышленного комплекса» 15-25 января 2006 г [Паттайа, Таиланд], Российской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» 12-13 апреля 2006 г [Астрахань, АГУ], X Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи» 21-22 апреля 2006 г [Анжеро-Судженск, КемГУ], Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» 28 марта 2006 г [Барнаул, АГАУ], в журнале «Естественные науки» - № 2 [11], 2005 г [Астрахань], в сборнике научных трудов «Агроэкология» - выпуск 4 «Проблемы защиты растений и пути их решения» 2006 г [Горки, БГСХА], European journal of natural history - № 3, 2006 г [London], Вестнике Московского государственного областного университета - серия: Естественные науки, выпуск Химия и химическая экология - № 2, 2006 г [Москва], в научно-производственном журнале «Кукуруза и сорго» - № 6, 2006 г [Москва].
Всего по теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.
Структура а объем диссертации. Диссертация изложена на 147 страницах компьютерного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, 10 глав, 16 таблиц в тексте, 8 графиков и 8 диаграмм, выводов и рекомендаций производству. Библиографический список включает 159 наименований, в том числе 27 на иностранном языке.
Влияние микроэлементов на водный режим растений
Большое значение для познания роли микроэлементов имеют исследования взаимосвязи процессов минерального питания с различными сторонами жизнедеятельности растения и, прежде всего с водообмснном растительного организма. Вода является основной составной частью растительных организмов. Ее содержание доходит до 95% от массы организма, и она участвует прямо или косвенно во всех жизненных проявлениях. Вода -это та среда, в которой протекают все процессы обмена веществ. Она составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру, устойчивость входящих в состав цитоплазмы коллоидов, обеспечивает определенную конформацшо молекул белка. Вода - непосредственный участник многих химических реакций. Все реакции гидролиза, многочисленные окислительно-восстановительные реакции идут с участием воды. Кроме того, водный ток обеспечивает связь между отдельными органами растений. Питательные вещества передвигаются по растению в растворенном виде.
Насыщенность водой [тургор] обеспечивает прочность тканей, сохранение структуры растений, определенную ориентировку органов растений в пространстве. Рост клеток в фазе растяжения идет главным образом за счет накопления воды в вакуоли. Таким образом, вода обеспечивает протекание процессов обмена, коррелятивные взаимодействия между отдельными органами, связь организма со средой. Поэтому для своего нормального существования клетки и растительный организм в целом должны содержать определенное, оптимальное количество воды. Однако это легко осуществимо лишь для растений, произрастающих в воде. Для сухопутных растений эта задача осложняется тем, что вода в растительном организме непрерывно теряется в процессе испарения, которое может достигать огромных размеров. Так, одно растение кукурузы испаряет за вегетационный период примерно более 180 л воды [90].
Для того чтобы возместить потери воды при испарении, в растение должно непрерывно поступать большое ее количество. Непрерывно идущие в растении два процесса - поступление и испарение воды [т.е. транспирация] называют водным балансом растений. Для нормального роста и развития растений необходимо, чтобы расход воды примерно соответствовал приходу. Однако в растении часто наблюдается водный дефицит, т.е. поступление воды не уравновешивается ее расходованием в процессе транспирации, что вызывает различные физиологические нарушения в растительном организме. Так, при недостатке влаги в период от посева до всходов урожай зерна и вегетативной массы кукурузы значительно снижается, что объясняется неравномерностью всходов и их изреженностью, повышенным расходом сухого вещества на дыхание и т.д. А при недостатке влаги в период от выметывания до цветения наблюдается необратимое подавление ростовых процессов, снижение синтетической деятельности растений и ухудшение условий оплодотворения, что также отрицательно сказывается в целом на урожайности кукурузы [90].
Многие исследования показали, что от степени обеспеченности растений влагой зависит не только общий уровень физиологической активности растений, одним из показателей которого является скорость деления клеток, но и рост, нормальное плодоношение и их зимостойкость. Уменьшение содержания влаги на 20 25% от максимального сильно тормозит и часто приводит к приостановке ростовых процессов [97]. Изменения содержания воды обуславливают отклонения в нормальном ходе физиологических процессов [16, 33]. Ухудшение водообеспеченности приводит к нарушению основных функций растительного организма, в частности к нарушению процессов синтеза белка, его гидролизу и накоплению свободных аминокислот [124]. В условиях пониженной и переменной влажности почвы отмечено повышение содержания свободных аминокислот в растениях [98, 150]. Огромное влияние на водный режим и, прежде всего на водообмен растений оказывают микроэлементы. Применение микроудобрений способствует уменьшению непроизводительной траты воды культурными растениями [111]. Опытами К.А. Тимирязева [111], Д.А. Сабинина [93] и др. показано, что при улучшении условий питания расход воды на образование единицы сухого вещества урожая резко уменьшается. Многочисленными исследованиями установлено, что в основе такого влияния микроэлементов лежит ионное воздействие на протоплазму. Минеральные элементы изменяют гидрофильность коллоидов протоплазмы, а также повышают их агрегатную устойчивость, вызывая значительное увеличение содержания общего количества связанной и в особенности количества коллоидно-связанной воды [90]. Так, под влиянием микроэлементов молибдена и цинка в тканях растений возрастает степень гидратации коллоидов, содержание прочно связанной [коллоидно и осмотически] воды [121], что имеет важное значение в расходовании растениями влаги, особенно в периоды повышенных температур и неблагоприятных условий увлажнения. По данным Xu Meng, Shan Lun [157] хорошая обеспеченность растений пшеницы элементами минерального питания способствует значительному повышению осмотического потенциала в листьях растений.
Влияние микроэлементов и комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7 на морфологические особенности кукурузы
Изучение влияния микроэлементов на рост и развитие кукурузы проводили путем измерения высоты растений, подсчета количества листьев, а также путем определения площади листьев, в различные периоды вегетации, данные представлены в таблицах 3, 4, 5. Установлено, что применяемые микроэлементы и комплексное органо-мипералыюе микроудобрение Гумат +7 положительно влияют на морфологические изменения кукурузы. Медь, цинк, марганец и комплексное органо-мипералыюе микроудобрение Гумат +7 значительно ускоряли рост растений, повышали количество листьев на одном растении [табл. 3,4].
В фазу 10 - 12 листьев [табл. 3] наибольшая высота растений и количество листьев отмечалось на вариантах с предпосевной обработкой семян комплексом микроэлементов меди, пинка и марганца - 143 см и 12 штук, и при некорневой подкормке растений - 119 см и 12 штук, а также при применении препарата Гумат +7-118 см - 140 см и 11 - 12 штук. У контрольных растении высота была самой низкой и составила от 100 см до 108 см, также как и количество листьев - 10 - 11 штук. На вариантах с применением меди с марганцем и меди с цинком, по сравнению с контрольными растениями, высота стебля была больше: на 15 - 16 см соответственно - при некорневой подкормке растений, и на 28 - 29 см - в результате предпосевной обработки семян. Количество листьев увеличилось незначительно. Причем между самими вариантами существенных различий не наблюдалось. Применение микроэлементов в отдельности также положительно влияло на рост кукурузы и количество листьев по сравнению с контролем, но в отличие от предыдущих вариантов эти показатели были несколько ниже. Среди данных микроэлементов лучшие результаты были получены от применения марганца [в зависимости от способов обработки высота растений варьировала от 108 см до 130 см, количество листьев составило 11 шт.] и особенно цинка, где высота была 111 см при опрыскивании растений, а при предпосевной обработке семян - на 22 см выше. Медь, при ее отдельном применении, практически не дала особого эффекта, и высота растений на этом варианте мало, чем отличалась от контроля, а количество листьев было одинаковым, что подтверждается литературными данными [28, 76, 31]. В период молочной спелости кукурузы рост стебля и количество листьев значительно увеличились по всем вариантам опыта [табл. 4], У контрольных растений высота составила - 230 - 233 см, количество листьев увеличилось до 15 штук. Несколько выше, по сравнению с контролем, высота растений была при применении марганца - на 12 см в результате некорневой подкормки растений и на 20 см при предпосевной обработке семян, и отдельно цинка, где растения были выше по сравнению с контролем на 14 см и 28 см соответственно, а количество листьев составило 16 шт., и было одинаковым по сравнению с марганцем и предпосевным применением меди, но несколько выше, чем у контрольных растений и некорневым применением меди. Медь оказала более эффективное влияние на ростовые процессы кукурузы при предпосевной обработке семян.
Самые высокие результаты отмечены на вариантах прн комплексном сочетании меди, цинка, марганца и при применении препарата Гумат + 7, и составили: по высоте растений - от 259 - 274 см на варианте Гумат + 7 до 264 -279 см на варианте Си + Mn + Zn, а количество листьев - 17 шт. На вариантах, где применялись медь с марганцем и медь с цинком рост стебля, и количество листьев было практически одинаковым и колебалось в зависимости от способов нх применения соответственно: высота растений от 254 - 256 см до 264 - 268 см, а количество листьев было примерно одинаковым.
Как показали исследования, рост и развитие кукурузы при обработке микроэлементами способствовали увеличению роста стебля и количества листьев. Причем раздельное применение микроэлементов меди, марганца и цинка по сравнению с контрольными растениями способствовало незначительному повышению роста стебля и отсутствию каких-либо изменений в увеличении листьев, в то время как при комплексном применении данных микроэлементов в различном их сочетании рост стебля и количество листьев кукурузы был значительным и существенно выше контроля. Сходный результат был получен и от применения комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7. Важно отметить, что различные способы применения данных микроэлементов также повлияли на рост и развитие растений кукурузы. Как показали исследования, предпосевная обработка семян была более эффективна, чем некорневая подкормка растений, что не противоречит литературным данным [123, 47].
В своих исследованиях мы провели наблюдения за увеличением площади листьев под влиянием микроэлементов и препарата Гумат +7. Определение размеров и формирование оптимальной площади листовой поверхности -актуальная проблема. При недостаточной площади листьев солнечная радиация поглощается далеко не полностью; при излишне развитой листовой поверхности отмечается то же явление из-за взаимного затенения листьев. Это отражается на урожайности, которая чаще всего бывает низкой из-за недостаточно быстрого увеличения площади листьев в начальные фазы онтогенеза и ее ограниченных размеров. Данные исследований представлены в таблице 5. Исследования показали, что в фазу 10 - 12 листьев площадь листьев была достаточно высокой на всех вариантах опыта и существенно различалась в зависимости от применяемых микроэлементов и их смесей, а также от способов обработки. Наивысшая площадь листьев кукурузы отмечалась на варианте с применением меди, марганца и цинка в комплексе и составила 21 тыс. м /га - при некорневом опрыскивании растений и 22 тыс. м /га - в результате предпосевной обработки семян, что превышает контрольные растения на 4 - 6 м2/га соответственно. А также на варианте с применением комплексного органо-минералыюго микроудобрения Гумат +7, где площадь листьев варьировала в зависимости от способов применения препарата от 20 тыс. м /га до 22 тыс. м /га, что на 3 - 6 тыс. м /га выше контроля. При раздельном применении микроэлементов медн, марганца и цинка площадь листьев была несколько ниже, но больше чем у контрольных растений: от некорневого опрыскивания цинком и марганцем на 2 тыс. м /га, от предпосевной обработки марганцем на 4 тыс. м /га, а от предпосевной обработки цинком на 5 тыс. м2/га.
Влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на водоудерживающуго способность листьев кукурузы
Важным моментом в характеристике водного обмена растений является водоудерживающая способность тканей. Водоудерживающая способность - это способность растений удерживать воду при неблагоприятных условиях, и это зависит от концентрации клеточного сока, и от условий прорастания растений [50]. Чем выше водоудерживающая способность, тем прочнее удерживается вода, тем продолжительнее остается высокая обводненность листа, тем более устойчиво растение к недостатку влаги в почве. Поэтому водоудержнвшощая способность является динамичным функциональным свойством клеток растительного организма, зависящая от многих физиологических, биохимических, анатомо-морфологических особенностей растения. К ним относятся в первую очередь проницаемость цитоплазмы и связанной воды [осмотически- и коллоидно-связанной], направления и интенсивности биохимических процессов [97]. Огромное влияние на водоудерживающуто способность растений оказывают микроэлементы. Применение микроэлементов с целью повышения водоудерживающей способности тканей и экономного расхода воды растениями имеет большое практическое значение при возделывании кукурузы в условиях сухого и жаркого климата Астраханской области. В связи с этим в своих исследованиях мы изучили влияние микроэлементов меди, марганца, цинка, а также комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на водоудерживающую способность тканей листа кукурузы. Установлено, что предпосевная обработка семян [рис. 5 А и 6 А] и некорневая подкормка растений [рис. 5 Б и 6 Б] микроэлементами и препаратом Гумат +1 ведет к повышению водоудерживающей способности тканей листа кукурузы, значительно уменьшая процент потери воды листьями за счет снижения интенсивности транспирации листьев в полуденное время, и сохраняя повышенную обводненность клеток растений.
При этом в фазу 10 - 12 листьев самые низкие потери воды наблюдались на варианте с комплексным применением меди, марганца и цинка и составили 26,5% в результате предпосевной обработки и 28,4% при некорневой подкормке. Медь с марганцем и медь с цинком также существенно снижали потери воды листьями, которые составили на этих вариантах опыта 28,1 - 27,2% [предпосевная обработка семян] и 30,2 - 29,2% [некорневая подкормка растений] соответственно. Это объясняется тем, что данные микроэлементы оказывают существенное влияние на коллоидно-химические свойства протоплазмы, увеличивая содержание связанной воды в растении, способствуя более экономному расходованию влаги в дневные жаркие часы [123, 80].
Предпосевное применение цинка способствовало снижению потери влаги растениями на 4,8%, меди - на 2,8%, марганца - на 2,2% по сравнению с контролем. Некорневое опрыскивание растений микроэлементами также было эффективно и, по сравнению с контролем, цинк снижал трату воды листьями на 3,6%, медь - на 2,3%, а марганец - на 1,4%. На вариантах с применением комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7, не зависимо от способа обработки, водоудерживающая способность тканей листа кукурузы была значительно высокой. У контрольных растений водоудерживающая способность была самой низкой, и потери воды составляли до 35%.
Исследования показали, что в фазу молочной спелости происходит повышение водоудерживающей способности тканей листа кукурузы по сравнению с фазой 10 - 12 листьев по всем вариантам опыта [рис. 6 А, Б]. На контрольных растениях потери воды снижаются до 31%, на варианте с применением марганца - 29,1 - 29,5%, на варианте с медью - 27,9 - 28,3%, на варианте с цинком - 26,3 - 26,8%, на варианте с применением препарата Гумат +7 - 27,2 - 27,8%, на вариантах с применением меди с марганцем и меди с цинком - 25,5 - 26,0% и 24,9 - 25,6% соответственно. На варианте, где применялась предпосевная обработка семян смесью меди, марганца и цинка -23,5%, а при некорневой подкормке - 25,0%.
Это связано с проявлением защитной реакции растений па воздействия высоких температур и засухи, за счет увеличения потребностей растений в воде. Однако между вариантами также наблюдались значительные отличия водоудерживающей способности в зависимости от вида микроэлемента и способа их применения. Так на варианте с комплексным применением меди, марганца и цинка растения расходовали меньше всего воды, и водоудерживагощая способность была выше на 5,7% [некорневая подкормка] и 7,1% [предпосевная обработка] по сравнению с контролем. На вариантах с применением меди с марганцем и меди с цинком водоудерживающая способность была выше контроля на 4,7 - 5,1% и на 5,1 - 5,7%. Раздельное применение этих микроэлементов также давало положительный эффект, и особенно от применения цинка, где водоудерживающая способность тканей листа кукурузы повысилась на 4,4% в результате обработки семян, и на 3,9% на варианте с некорневым опрыскиванием растений. Препарат Гумат +7 наравне с микроэлементами также значительно снижал потери воды, повышая водоудерживающую способность тканей листа кукурузы, так как входящие в его состав микроэлементы медь и марганец в условиях недостатка влаги способны снижать транспирацию [рис. I, 2], что, по-видимому, объясняется их участием в синтезе белков, улучшении коллоидных свойств цитоплазмы и снижении проницаемости мембран [121].
Влияние микроэлементов и комплексного органо-мннералыюго микроудобрснии Гумат +7 на урожай и питательность силосной массы кукурузы
Кукуруза помимо того, что является высокопродуктивной зерновой культурой, известна своими кормовыми достоинствами. По площади посева кукуруза как злаковая культура занимает третье место в мире после пшеницы и риса, а в группе зернофуражных культур - первое [103].
Учитывая высокие кормовые достоинства этой культуры, мы изучили влияние микроэлементов и комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7 на урожай силосной массы кукурузы, и ее питательную ценность. В ходе исследований были получены следующие данные, таблицы 8, 9 и 10.
Изменение продуктивности фотосинтеза и интенсивности нарастания листовой поверхности растений кукурузы в течение вегетации, связанное с особенностями их развития, погодными, агротехническими условиями и условиями минерального питания, обусловило неравномерный прирост биомассы. В начальный период этот процесс протекает медленно. По мнению ряда авторов, это объясняется тем, что растения кукурузы начинают куститься, что сопровождается замедленным ростом надземной вегетативной массы и ускоренным ростом корневой системы. Причем, как показали ряд исследований [45, 55, 57], применение удобрений в этот период развития кукурузы еще больше повышает кустистость растений. Далее наблюдается усиленное нарастание биомассы вплоть до молочной спелости зерна, и особенно интенсивно с улучшением минерального питания.
К фазе молочно-восковой спелости зерна кукурузы превышение количества накопленной надземной вегетативной массы под влиянием минерального питания значительно увеличивается.
Наши исследования показали, что раздельное применение микроэлементов цинка, марганца и меди увеличивало продуктивность силосной массы соответственно до 40,8, 40,0 и 39,4 т/га в результате предпосевной обработки семян и прибавка к контролю составила - 3,5, 2,7 и 2,1 т/га. Некорневая подкормка растений этими микроэлементами также была эффективной по сравнению с контролем и позволила увеличить урожай силосной массы на 2,4 т/га от применения цинка, на 1,8 т/га-марганца и на 1,2 т/га-меди [табл. 8].
Предпосевная обработка семян смесями меди с марганцем и меди с цинком позволило повысить сбор надземной биомассы кукурузы от 41,3 до 41,5 т/га, а некорневая подкормка растений данными смесями соответственно - от 40,2 до 40,8 т/га. Но наибольшее увеличение вегетативной массы было отмечено на варианте, где семена растений перед посевом обрабатывались смесью из трех микроэлементов: меди, марганца и цинка, и составило 42,4 т/га, что на 5,1 т/га было выше контрольного показателя, в то время как некорневая подкормка растений медью, марганцем и цинком в комплексе повысило урожайность силосной массы на 4,3 т/га по сравнению с контролем. Комплексное органо-минеральное микроудобрение Гумат +7 также оказалось достаточно эффективным и способствовало увеличению зеленой массы до 42,0 т/га в результате обработки семян перед посевом и до 41,0 т/га при некорневой подкормке растений.
Таким образом, микроэлементы заметно влияли на урожай силосной массы кукурузы. Причем, накопление зеленой массы лучше всего происходило под воздействием смесей микроэлементов меди, марганца и цинка, а также комплексного органо-минерального микроудобрения Гумат +7, как при некорневых подкормках растений, так и в результате обработки семян перед посевом. Сравнительная оценка способов применения микроэлементов и препарата Гумат +7 показала, что предпосевная обработка семян оказалась наиболее эффективной.
Питательная ценность зеленой массы кукурузы подтверждается анализом ее химического состава. Данные представлены в таблицах 9 и 10.
В ходе исследований были получены следующие результаты, показывающие, что содержание сырого протеина в растениях кукурузы значительно повышалось по всем вариантам опыта от фазы 10-12 листьев к периоду мол очно-восковой спелости. При этом на вариантах с применением микроэлементов накопление сырого протеина значительно усиливалось. Это, возможно, объясняется тем, что микроэлементы входят в состав и активируют многие ферменты, участвующие в азотном, углеводном и нуклеиновом обменах, катализирующие окислительно-восстановительные процессы в растении [121, 21, 59, 60]. Установлено, что в фазу 10 - 12 листьев содержание сырого протеина варьировало между вариантами незначительно - от 7,4 до 8,9% на сухое вещество в опыте с предпосевной обработкой семян и от 7,2 до 8,4% в опыте с некорневой обработкой растений [табл. 8, 9]. В период молочно-восковой спелости содержание сырого протеина на сухое вещество было максимальным и составляло на контроле 13,7 - 13,9%, на вариантах с раздельным применением микроэлементов варьировало от 15,4% до 15,8% в результате предпосевной обработки семян и от 14,5 до 15,2% при некорневой подкормке растений. Комплексное применение микроэлементов способствовало еще большему накоплению сырого протеина в растениях кукурузы. Так, предпосевная обработка семян смесью из меди и марганца увеличивало количество сырого протеина на сухое вещество до 16,5, меди и цинка до 17,1, а меди, марганца и цинка до 18,3%.
