Агротехнологические аспекты возделывания сои с использованием микроэлементных удобрений в условиях Центрального Черноземья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Минченко Жанна Николаевна

• Минченко Жанна Николаевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Минченко Жанна Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ И АГРОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Значение микроэлементов в жизни растений

1.2 Содержание микроэлементов в почвах

1.3 Характеристика микроэлементных удобрений

1.4 Эффективность микроэлементных удобрений на посевах

сельскохозяйственных культур

Глава 2 МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Программа и методика проведения исследований

2.2 Агроклиматические условия в годы проведения эксперимента

2.3 Характеристика почвенного покрова

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Определение фунгицидных и ростостимулирующих свойств микроэлементных удобрений (лабораторные исследования)

3.2 Эффективность обработки семян сои микроэлементными удобрениями (полевые исследования)

3.2.1 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на

полевую всхожесть, рост и развитие растений

3.2.2 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на фотосинтетическую деятельность растений сои

3.2.3 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на фитосанитарное состояние посевов сои

3.2.4 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на урожайность и качество зерна сои

3.3 Эффективность обработки посевов в сочетании с обработкой семян сои

микроэлементными удобрениями

3.3.1 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян

микроэлементными удобрениями на рост и развитие сои

3.3.2 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на фотосинтетическую деятельность растений сои

3.3.3 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на развитие и работу симбиотического аппарата на корнях сои

3.3.4 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на фитосанитарное состояние

посевов сои

3.3.5 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на урожайность и качество зерна сои

3.3.6 Эффективность использования микроэлементных удобрений при

возделывании сои по отвальной и безотвальной обработке почвы

Глава 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МИКРОЭЛЕМЕНТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВАХ СОИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

ПЕРСПЕКТИВА ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

Рисунок 1 - Определение ростостимулирующих свойств микроэлементных

удобрения при обработке семян сои (лабораторные исследования)

Рисунок 2 - Посев сои на делянках опыта (рядовая сеялка СС-11)

Рисунок 3 - Наблюдения за фитосанитарным состоянием посевов

Рисунок 4 - Общиы вид участка полевого опыта

(фаза развития сои - бутонизация)

Рисунок 5 - Общий вид участка полевого опыта

(фаза развития сои - спелость)

Рисунок 6 - Определение качества зерна сои на приборе «Infratec ™1241»

Рисунок 7 - Отбор сноповых образцов для определения структуры урожая сои 163 Рисунок 8 - Поделяночная уборка сои прямым комбайнированием самоходным

комбайном «Сампо 500»

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А (обязательное) - Агрохимическая характеристика пахотного слоя

почвы опытного участка

Приложение Б (обязательное) - Влияние микроэлементных удобрений на энергию

прорастания и лабораторную всхожесть семян сои, (2019-2021 гг.)

Приложение В (обязательное) - Влияние микроэлементных удобрений на наступление фенологических фаз развития сои, (2019-2021 гг.)

Приложение Г (обязательное) - Влияние обработки семян и посевов микроэлементными удобрениями на формирование площади листовой поверхности сои, (среднее за 2019-2021 гг.)

Приложение Д (обязательное) - Влияние обработки семян и посевов микроэлементными удобрениями на фотосинтетический потенциал посевов сои, (среднее

за 2019-2021 гг.)

Приложение Е (обязательное) - Влияние обработки семян и посевов микроэлементными удобрениями на чистую продуктивность фотосинтеза сои, (среднее за

2019-2021 гг.)

Приложение Ж (обязательное) - Математическая обработка урожайных данных

сои за годы исследований

Приложение З (обязательное) - Акты внедрения в производство

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Агротехнологические аспекты возделывания сои с использованием микроэлементных удобрений в условиях Центрального Черноземья»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Важным направлением научно-технического прогресса в сельском хозяйстве в настоящее время является широкое внедрение ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, призванных содействовать решению проблем материальных и энергетических ресурсов, улучшению качества продукции и охраны окружающей среды (Шевченко В.Е., Федотов В.Н., 2000; Жученко А.А., 2004; Лазарев В.И., Айдиев А.Я., Вартанова А. Б., 2014; Кательникова Е.А., 2016; Пыхтина И.Г., 2016; Тютюма Н.В., 2017; Власенко А.Н., 2020; Гостев А.В., 2021 и др.). Основой этих технологий служит максимальное использование почвенно-климатического потенциала, научно-обоснованная система удобрения, где важную роль играют регуляторы роста, биологические средства защиты растений, биопрепараты и микроэлементные удобрения (Лазарев В.И., Вартанова А.Б., 2014). В современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур важную роль играет научно-обоснованная система удобрения, в которой наряду с макроудобрениями (азотными, фосфорными, калийными), существенное внимание уделяется микроэлементным удобрениям. Выполняя определенные функции в питании и обмене веществ, каждый из микроэлементов играет важную роль в жизни растений. Только подвижные формы микроэлементов усваиваются растениями. Возделывание сельскохозяйственных культур на почвах с недостатком подвижных форм микроэлементов приводит к значительному снижению качества и урожайности зерна.

Почвы Курской области относятся к низкообеспеченным подвижными формами бора, меди, цинка, марганца. На основании проведенного в Курской области агрохимического обследования почв, установлено, что в 1-м агропочвенном районе % почв от обследованной пашни с низким содержанием подвижных форм этих элементов составляет: по 7п - 97%, Mg - 87, Си -58% и В - 38%. При этом черноземы всех подтипов в большей степени обеспечены их подвижными формами, в отличие от серых лесных почв, обладающих низким содержанием гумуса и легким механическим составом (Лазарев В.И., Айдиев А.Я., Золотарева И.А. и

др., 2013; Лазарев В.И., Вартанова А.Б., 2014). Исходя из этого, для стабильного получения хороших урожаев сельхозкультур необходимо широко использовать микроэлементные удобрения, внесение которых позволит не только повысить урожайность и качество продукции, но и устойчивость растительного организма к различным заболеваниям, к резким колебаниям влажности и температуры почвы (Лазарев В.И., Казначеев М.Н., Айдиев А.Я. и др., 2003; Лазарев В.И., Айдиев А.Я., Бессонова Е.А., 2012). В связи с этим, исследования по изучению эффективности применения различных микроэлементных удобрений при возделывании сои в природно-климатических условиях ЦЧР в настоящее время, являются весьма актуальной задачей, имеющей очень важное как теоретическое, так и практическое значение.

С этой целью на производственной кафедре технологий высокопродуктивного рационального землепользования на базе ФГБНУ «Курский ФАНЦ» Курского государственного аграрного университета имени И.И. Иванова в полевых и лабораторных опытах были проведены исследования по изучению эффективности различных приемов (обработка семян, обработка семян и посевов) использования комплексных микроэлементных удобрений МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк, МикроФид Бор и моноудобрений Реаком-Хелат Цинка, Реаком-Хелат Бора на посевах сои, в условиях черноземных почв Курской области.

Степень разработанности темы. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур с целью получения высоких и стабильных урожаев хорошего качества невозможна без научно-обоснованного применения микроэлементных удобрений. Изучению эффективности их внесения под различные сельскохозяйственные культуры, посвящены работы: В.Г. Минеева, 1993; С.И. Камбулова, А.Я. Ксенз, В.В. Колесник, Б.Б. Дёмина, 2015; С.Ф. Спицыной, А.А. Томаровской, Г.В. Оствальд, М.Е. Третьякова, 2015; Н.В. Барбасова, 2017; А.Н. Кшникаткиной, Е.Ю. Журавлёва, 2018; И.П. Можарова, А.А. Коршунова, Т.Ю. Вознесенской, 2018; И.Р. Вильдфлуш, О.И. Мишура, С.Р. Чуйко, 2019; С.А. Шафран, Н.А. Кирпичникова, 2019; А.И. Осипова, Е.С. Шкрабак, 2019; М.Н. Рысева, Е.Н. Федотовой, М.В. Дятловой, 2019; П.А. Чекмарева, С.В. Лукина, 2020; В.Н.

Наумкина, А.С. Блинник, О.Ю. Артёмовой, А.Н. Демидовой, М.И. Лукашевич, Т.В. Яговенко, 2021и др. Установлена высокая эффективность их применения в различных почвенно-климатических условиях Российской Федерации. Однако в последнее время химической промышленностью освоен выпуск комплексных, а также моно удобрений нового поколения, содержащих макро- и микроэлементы, находящиеся в хелатной форме, наиболее доступной для растения (Агрилайф, Аг-ропроф, Радифарм, Гидромикс, Новоферт, Полидон, Мегавит Н, Мегамикс, Мик-роФид, Реаком и др.). Отсутствие данных по эффективности их применения на посевах сельскохозяйственных культур, в частности сои, в почвенно-климатических условиях Курской области, создает основу и необходимость в их изучении.

Цели и задачи. Цель исследований - изучить влияние микроэлементных удобрений при разных способах их внесения (обработка семян, обработка посевов в сочетании с обработкой семян) на рост и развитие растений, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество зерна сои. Оценить экономическую эффективность использования микроэлементных удобрений при возделывании сои в условиях Черноземья Курской области.

Реализация поставленной цели достигалась путем решения следующих задач:

1. Изучить эффективность применения микроэлементных удобрений на посевах сои, путем обработки семян, а так же двукратной обработки посевов в сочетании с обработкой семян;

2. Изучить влияние микроэлементных на рост и развитие растений, энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть семян, при различных способах их внесения;

3. Установить влияние микроэлементных удобрений на площадь листовой поверхности, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ);

4. Изучить влияние микроэлементных удобрений на азотфиксирующую деятельность сои;

5. Установить эффективность влияния микроэлементных удобрений на фи-тосанитарное состояние посевов сои;

6. Определить влияние микроэлементных удобрений на уровень урожайность и качество зерна сои;

7. Дать экономическую оценку применения микроэлементных удобрений при различных способах их использования на посевах сои.

Научная новизна работы. В условиях Центрально-Черноземного региона впервые дана комплексная оценка влияния микроэлементных удобрений (Мик-роФид Комплекс, МикроФид Цинк, МикроФид Бор, Реаком-Хелат Цинка, Реа-ком-Хелат Бора) на рост и развитие растений, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество зерна сои. Изучена эффективность различных способов использования микроэлементных удобрений (обработка семян и двукратная обработка посевов в сочетании с обработкой семян) при возделывании сои.

Теоретическая и практическая значимость. На основании экспериментальных данных полевых и лабораторных опытов получены новые знания об эффективности использования микроэлементных удобрений на посевах сои в конкретных почвенно-климатических условиях. Проведена оценка экономической эффективности применения микроэлементных удобрений на посевах сои, обоснован выбор наиболее рациональной системы их применения, позволяющей получать стабильно высокий и качественный урожай. Это создаст основу для разработки и широкого внедрения в производство экологически безопасных технологий возделывания сои, основанных на применении микроэлементных удобрений, способствующих увеличению урожайности экологически чистой продукции, а также сокращению использование минеральных удобрений и пестицидов.

Методология и методы исследования. Научно-исследовательская работа осуществлялась с использованием теоретических и импирических методов исследований. Методологической основой проведения экспериментов являлся системный подход к определению роли микроэлементных удобрений при возделывании сои. Наблюдения, анализы и учеты проводились в соответствии с общепринятыми

методами полевых и лабораторных исследований по земледелию, методиками и ГОСТами.

Положения, выносимые на защиту:

1. Использование микроэлементных удобрений при обработке семян оказывает стимулирующие влияние на энергию их прорастания, способствует повышению полевой всхожести и впоследствии, положительно влияет на рост и развитие сои.

2. Использование удобрений с микроэлементами повышает фотосинтетический потенциал посевов, увеличивает продолжительность периода работы ассимиляционного аппарата сои.

3. Предпосевная обработка семян в сочетании с некорневыми подкормками растений микроэлементными удобрениями повышает симбиотическую деятельность сои, увеличивает количество азотфиксирующих клубеньков на корнях растений сои на 28,7-47,3%, массу на 68,3-84,6%.

4. Микроэлементные удобрения оказывают сдерживающее влияние на распространение заболеваний сои: септориоз (Septoria glycines Hemmi), пероноспороз (Peronospora manshurica) и бактериоз (Pseudomonas solanacearum Smith), улучшают фитосанитарное состояние посевов.

5. Микроэлементные удобрения способствуют росту урожайности и улучшению качества зерна сои, при двукратной обработке посевов в сочетании с обработкой семян - на 0,36-0,44 т/га, содержания белка в зерне на - 1,3-1,9%, жира на -1,2-1,3%.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных в ходе эксперимента результатов основывается на использовании в ходе опыта общепринятых в земледелии и растениеводстве методик, проведении агрохимических и растительных анализов, математической обработки данных методами дисперсионного и корреляционного анализа.

Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на следующих научно-практических конференциях:

1) Международной научно-практической конференции «Инновационная деятельность науки и образования в агропромышленном производстве», Курск, 2019 г.;

2) 2-х Международных научно-практических конференциях «Проблемы и перспективы научно-инновационного обеспечения агропромышленного комплекса регионов», Курск, 2019 г., 2022 г.;

3) Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Инновации в научно-техническом обеспечении агропромышленного комплекса России», Курск, 2020 г.;

4) Всероссийской научной конференции с международным участием «Растениеводство и луговодство», Москва, 2020 г.;

5) Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Биотехнологические приемы производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Курск, 2021 г.;

6) Международной научно-практической конференции «Рациональное землепользование: оптимизация земледелия и растениеводства», Курск, 2021 г.;

7) Международной научно-практической конференции «Роль аграрной науки в устойчивом развитии АПК», посвященной 70-летию Курской ГСХА, Курск, 2021г.;

8) Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Актуальные проблемы современных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», Курск, 2022 г.

Полученные материалы исследований апробированы в производственных условиях и нашли применение в практической деятельности хозяйств в Курской области: Курского района, СПК им. Черняховского; Железногорского района, КФХ «Черников П.А».

Публикации. По материалам исследований опубликовано 16 научных работ, в которых отражено основное содержание научно-исследовательской работы, из них 6 статей ВАК, 1 монография, 1 практическое руководство, 2 учебно-методических пособия.

Личный вклад автора заключается: в самостоятельной разработке гипотезы, программы и методики исследований; проведении лабораторных и полевых опытов, наблюдений и анализов; сборе, обработке и анализе полученных в ходе эксперимента данных; формулировке выводов защищаемых положений.

Объем и структура работы. Диссертация выполнена печатным текстом на 178 страницах и включает в себя: введение, 4 главы, 30 таблиц, 23 рисунка, выводы, предложения производству, перспективу дальнейшей разработки темы, список литературных источников, состоящий из 268 наименований, в числе которых иностранных - 71 источник, иллюстративный материал, приложения.

Автор диссертационной работы выражает особую благодарность своему научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заведующему кафедрой технологий высокопродуктивного рационального землепользования на базе ФГБНУ «Курский ФАНЦ» Курского государственного аграрного университета имени И.И. Иванова В.И. Лазареву и старшему научному сотруднику лаборатории технологий возделывания полевых культур «Курский ФАНЦ» А.Я. Башкатову за оказанное содействие в постановке и проведении исследований по теме диссертации.

ГЛАВА 1 ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ И АГРОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Значение микроэлементов в жизни растений

Для нормальной жизнедеятельности растений помимо основных элементов минерального питания, не менее важную роль играют микроэлементы, которые используются ими в небольших количествах по сравнению с основными элементами питания (Анспок П.Н. 1988, 1990). Микроэлементы оказывают влияние на жизненно важные процессы, происходящие в растениях на молекулярном уровне. Они не только обеспечивают синтез белков, углеводов и жиров в растении, но и входят в состав большинства физиологически активных химических соединений (ферменты, гормоны и т.д.). Кроме того, некоторые элементы выступают медиаторами (посредниками и регуляторами) метаболических процессов в растении.

Отсутствие тех или иных элементов для растения приводит к тяжелым нарушениям функционирования растительного организма, что сказывается на продуктивности растений, и на получение высокого урожая.

Недостаток микроэлементов в растительном организме способствует снижению скорости и нарушению согласованности протекания важных процессов, ответственных за его развитие. Организовав сои оптимальное питание, сбалансированное и достаточное для формирования запланированного урожая, можно предотвратить данную проблему.

Растениям для их оптимального роста и развития наиболее необходимыми являются 15 элементов питания, из них в относительно больших дозах ими используются макроэлементы (азот, фосфор, калий) и мезоэлементы (кальций, железо, сера, магний), а в очень небольших дозах - микроэлементы (бор, молибден, цинк, марганец, медь, никель, ванадий, кобальт). А.Х. Шеуджен (2010) называет их "элементами жизни", при отсутствии которых жизнь растений становится невозможной. Что касается микроэлементов для сои, то ей крайне необходимы бор,

цинк, молибден и кобальт. А кроме них сои еще нужны железо, цинк, магний и марганец (Спицына С.Ф., Томаровский А.А., Оствальд Г.В., 2015).

В соответствии с классификацией А.Х. Шеуджена (2003), химические элементы в растениях подразделяются на шесть групп: 1) макроэлементы - химические элементы, содержащиеся в растениях в количестве, превышающем 0,1%; 2) мезоэлементы - элементы, содержание которых колеблется в пределах 0,1-0,01%; 3) микроэлементы - элементы, содержание которых в растениях колеблется в пределах 0,01-0,0001%; 4) ультра микроэлементы - элементы, содержащиеся в растениях в количестве менее 0,0001%; 5) инертные элементы, 6) техногенные элементы.

Исследованиями целого ряда авторов (Анспок П.И.,1990; Гайсин И. А., Аг-лиев Х.М., Сагитова Р.Н. и др., 1991; Алексеенко В.А., Алещукин А.В., Безпалько JI.E., 1992; Гайсин И.А., Сафиоллин Ф.С., Миннулин Г.С., 2002; Гайсин И.А., Хи-самеева Ф.А., 2007) установлено, что содержание бора в растениях колеблется от 2,0 до 35,0 мг, меди - от 1,5 до 8,5 мг /1 кг сухого вещества. Среднее содержание марганца составляет: в живом веществе 0,001%; некоторые виды водных растений содержат до 1% марганца, а некоторые бактерии - до 6-7% живого вещества. Молибден содержится в растениях в приделах от тысячных - до стотысячных % (сухого вещества). Наибольшее его количество находится в семенах растений. Цинк находится в пределах - от 20 до 240, йод - от 0,38 до 1,58, кобальт - от 0,02до 0,6 мг/1 кг сухого вещества.

Содержание микроэлементов в растениях зависит целого ряда факторов: типа почвы, физических свойств, химического состава, географического расположения района, климатических условий, сорта, фазы вегетации растений, удобрений и т.д. (Каталымов М.В., 1965; Безуглова О.С., 2000; Аристархов А.Н., 2000).

Исследованиями Н.А. Протасовой, А.Б. Беляева, (2004) установлено, что растения, существующие в одном фитоценозе, отличаются спецификой накопления и видовым составом микроэлементов. Различные типы почв по-разному влияют на содержание микроэлементов в растениях одного вида. Количество

микроэлементов накопленных в корнях значительно превышает их содержание в надземной массе растений.

Согласно данным ученых И.В. Андреевой, В.В. Говорина, Б.А. Ягодина, (2001) накопление тех или иных элементов у различных сельскохозяйственных культур происходит в разных органах растения. Так, установлена способность бобовых культур, а также овса накапливать никель в органах размножения, что связано с хорошей подвижностью никеля в растительном организме, а также конкретными особенностями самих культур.

Между отдельными микроэлементами существуют антагонистические и си-нергические формы взаимодействия. Игнорирование этого фактора оказывает негативное влияние на растения, в результате не сбалансированных реакций внутри растительного организма растение получает стресс (Пейве Я.В., 1980).

Все виды культур по содержанию микроэлеметов в разных органах отличается друг от друга, однако имеется общая закономерность уменьшения их содержания в определенной последовательности (корни, листья, стебли, соцветия, семена).

Транспортный процесс всех микроэлементов осуществляется в большей степени в ксилеме, но также может протекать ив флоэме. Ионы различных металлов, одновременно находящиеся в среде, могут влиять на скорость транспорта друг друга. При этом, скорость поглощения и транспорта отличается у разных видов растений и оказывает большое влияние на формирование устойчивости растений (Кошкин Е.И. и др., 2010).

В природных условиях содержание микроэлементов в растениях изменяется в широких пределах (Кабата-Пендиас А., Пендиас Х., 1989). Пределы колебаний содержания микроэлементов для большинства сельскохозяйственных культур могут изменяться в 10 и более раз (Минеев В. Г., 1984, 1990). Наиболее высоким содержанием микроэлементов характеризуются растения, произрастающие на почвах геохимических аномалий (В.Б. Ильин, 1991).

По данным В.Б. Ильина (1991), А.П. Щербакова, И.И. Васенева, (1999) накопление тяжелых металлов в растениях происходит при возделывании сельско-

хозяйственных культур на загрязненных почвах. Таким образом, возделывание культур на таких почвах возможно лишь в условиях адаптивно-ландшафтного земледелия, где осуществляется подбор наиболее устойчивых культур к негативному воздействию этих металлов.

Основная роль микроэлементов жизни растений связана с деятельностью ферментов, которые обеспечивают нормальное протекание ключевых метаболических процессов, таких как: обмен и распад органических веществ, реакция синтеза углеводов и белков, ассимиляция и фиксация питательных веществ (Ягодин Б.Н., Державин Л.М., Литвак М.И., 1987; Broadley M, Brown P., Cakmakl. etal., 2012; Forno D., Vochida S., 1975; Kukresh S., Khodyankova S., 2001).

Оказывая влияние на окислительно-восстановительные процессы, происходящие в растениях ферменты способны регулировать и поддерживать процессы дыхания на оптимальном уровне в неблагоприятных условиях развития (Kurtines R., Maskulik A., Cherman C., 1985; Битюцкий Н.П., Кащенко А.С., 1996). Микроэлементы способствуют увеличению устойчивости растений к различного рода заболеваниям, а также неблагоприятным почвенно-климатическим условиям (повышенный или пониженный температурный режим, почвенный недостаток влаги, неблагоприятные условия перезимовки) (Гюльахмедов А., 1986, Гайсин И.А., 2001; Linehan D. J., 1984).

Микроэлементы не могут быть заменены другими элементами питания, при дефиците в почве их необходимо восполнять. Использовать микроэлементы растения могут только в легкодоступной (подвижной) форме. Находящиеся в почве труднодоступные (неподвижные) формы микроэлементов могут быть использованы растениями только после сложных биохимических процессов протекающих очень медленно с участием гуминовых кислот почвы (Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Кизинек С.В. и др., 2010).

Основные функции микроэлементов, влияющие на повышение уровня урожайности и показатели качества возделываемых культур, представлены в работе С.Ю. Булыгина и др., (2007):

- при обеспечении растений необходимыми дозами микроэлементов, они способны синтезировать весь спектр ферментов, позволяющих активно использовать элементы питания, воду и энергию, что способствуют росту урожайности сельскохозяйственных культур;

- микроэлементы и ферменты, основу которых они составляют, увеличивают восстановительные функции тканей, способствуют устойчивости растений к различным заболеваниям;

- микроэлементы способны повышать иммунитет растений, т.к. их недостаток вызывает у растений физиологическую депрессию и повышенную восприимчивость к паразитным заболеваниям.

Микроэлементы, входящие в состав растений, выполняют жизненно важную функцию - активизируют протекание биохимических реакций (Broadley M., BrownP., CakmakI. etal., 2012). В небольших количествах они способны влиять на ход окислительно-восстановительных процессов и по своему действию выполняют функции ферментов. При совместном воздействии их каталитические свойства значительно усиливаются. Однако, как указывают П.И. Анспок (1990), И.А. Гай-син, Ф.А. Хисамеева (2007) микроэлементы не только ускоряют биохимические процессы в растениях, но и воздействуют на биоколлоиды и на направленность этих процессов. Так, марганец влияет на взаимосвязь в клетке двух- и трехвалентного железа, соотношение этих элементов (марганец-железо) должно быть > 2 (Гринберг А.А., 1971; Воскресенская О.Д., Аксенова В.А.,1990). Медь препятствует разрушению хлорофилла, что позволяет увеличить количество азота и фосфора почти вдвое (Rosen J.A., Pike C. S., Golden M.L., 1977). Бор и марганец активизируют процесс фотосинтеза у растений в случае их подмораживания. Неправильное соотношение основных элементов питания (азот, фосфор, калий) способствует развитию у растений различных заболеваний. В таких случаях применения микроудобрений позволяет растениям быстрее излечиться (Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Кизинек С.В. и др., 2010).

Бор - является одним из наиболее важных микроэлементов при возделывании сои. Элемент требуется растениям в небольших количествах (Blevins D.G.,

1998; КнкЬу Е., 2012). Однако, все обменные процессы протекающие в растительном организме сои происходят с его участием (Битюцкий Н.П., 1999, 2011). Необходимость в боре возникает у сои с начальных этапов ее роста и развития, так как бор улучшат усвоение и передвижение кальция, и способствует активному росту клубеньковых бактерий. Бор, как и кальций не обладает способностью к реутилизации, перераспределению между старыми и молодыми органами. Таким образом, бор находящийся в нижних ярусах листьев не перемещается в верхние листья и не поступает к точкам роста растения. Поэтому именно в верхних ярусах растения недостаток бора проявляется наиболее активно.

Зарубежными учеными (Вагг R., Bоttger М., Сгапе F.L., 1993; Brown Р.Н., Ве11а1ош М, Wimmer М.А., Bassil Е. S., 1997) установлено, что бор обладая ограниченной подвижностью у многих видов растений может свободно перемещаться у растений образующих бор-полиольные комплексы, которые перемещаясь через мембраны транспортируются через флоэму в поглощающие ткани.

Не входя в состав ферментов, бор способен активировать ауксиноксидазу и р-глюкозидазу. Важной функцией бора является его способность положительно влиять на углеводный обмен и распределение сахаров за счет баратно-полисахаридного комплекса, который в отличие от полярных молекул сахаров является более подвижным (Вильдфлуш, И.Р., 2011; Чжао, Д., Остерхейс Д.М., 2002; Рагк М, LiQ, Shcheynikov 2005; Тапака М, Fujiwaгa Т., 2008). Извест-

но, что бор регулирует так же и азотный обмен. В случае недостатка бора в растениях снижается содержание аминокислот и увеличивается количество органических кислот. Борное питание способствует усилению синтеза аминокислот и белков в растительном организме (Рудакова Э.В., Каракис К.Д., Сидоршина Т.Н., 1987; Битюцкий Н.П., 2005).

Бор регулирует содержание аскорбиновой кислоты, а также витамин группы в растениях. В растительном организме аскорбиновая кислота принимает активное участие в регуляции роста, в синтезе ксанфилла и некоторых ненасыщенных кислот. Это обусловлено причастностью аскорбиновой кислоты к возникновению протонного градиента, который необходим для процесса транспортировки через

клеточную мембрану (Свириденко В.Г., Хаданович А.В., Лысенкова А.В., Филиппова В.А., 2012). Положительное влияние бора на процессы обмена нуклеиновых кислот отмечено в исследованиях М.Я Школьника (1974). При недостатке бора в клетках растений бобовых культур происходит снижение синтеза ДНК.

Бор является важнейшим микроэлементам оказывающим влияние на рост и развитие растений. В растениях до 90% бора связано с клеточной стенкой (Broadley et al., 2012). Основной его функцией является - поддержание целостности и укрепление клеточных мембран и органелл внутри клетки (Столповский Ю.И., 2015; Takano J., Miwa K., Fujiwara T., Takano J., etal., 2008; Camacho-Cristobal J., Rexach J., Gonzalez-Fontes A., 2008).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Минченко Жанна Николаевна, 2024 год

о и 20

и 0

я

и

и я

(Г,

......

♦О

13 день

А

>8

А

"день I 14 день

Рисунок 9 - Влияние микроэлементных удобрений на энергию прорастания и

лабораторную всхожесть семян сои

Результаты проращивания семян сои в лабораторных условиях показали, что удобрения с микроэлементами способствовали повышению энергии прорастания (количество проросших семян на 3-й день проращивания) на 2-8%, а лабораторной всхожести (количество проросших семян на 7-й день проращивания) -на 2,0-5,3% по сравнению с контрольным вариантом, где обработка семян не проводилась (Приложение Б).

В результате лабораторных исследований установлено, что обработка семян комплексными удобрениям МикроФид Комплекс (1, 5л/т), МикроФид Цинк (1,5 л/т) и МикроФид Бор (1,5 л/т) повышала энергию прорастания семян сои на 4,88,0%, а лабораторную всхожесть на 3,3-5,3% в сравнении с контрольным вариантом (Таблица 6).

Вариант Кол-во про- Энегрия про- Кол-во пророс- Лабораторная

росших растания, % ших всхожесть,

семян на 3-й семян на 7-й %

день, шт. день, шт.

1. Контроль (без обработки) 43,3 86,6 46,0 92,0

2.МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 46,0 92,0 47,7 95,3

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 45,7 91,4 48,0 96,0

4.МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 47,3 94,6 48,7 97,3

5. Реаком-Хелат Цинка, об- 44,3 88,6 47,0 94,0

работка семян (1 л/т)

6. Реаком-Хелат Бора, обра- 45,0 90,0 47,3 94,7

ботка семян (1 л/т)

НСР05 1,84 1,69

Обработка семян микроэлементными удобрениями марки Реаком-Хелат Цинка (1 л/т) и Реаком-Хелат Бора (1 л/т) оказывала менее существенное влияние на эти показатели. Энергия прорастания повышалась на 2-3,4%, а лабораторная всхожесть - на 2-2,8% (Рисунок10, 11).

---—I |ЯИЕ-1

2 3

4 5 6

Рисунок 10 - Проращивание семян сои обработанных микроэлементами удобрениями на 3-й день (определение энергии прорастания)

Рисунок 11- Проращивание семян сои обработанных микроэлементами

удобрениями на 7-й день (определение лабораторной всхожести)

Анализ высоты растений сои на 14 день после всходов показал, что максимальным положительным влиянием на рост проростков обладали препараты МикроФид Цинк и МикроФид Бор. Высота проростков в этих вариантах составила 20,6-21,1 см, при высоте в контрольном варианте равной 17,3 см (Таблица 7).

Таблица 7 - Влияние микроэлементных удобрений на сырую массу

проростков сои на 14-й день

Вариант Высота проростков, см Вес сырой массы проростков, г Прибавка к контролю, %

1. Контроль (без обработки) 17,3 27,87 100

2. МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 19,7 31,57 113,4

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 20,6 32,41 116,3

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 21,1 33,15 118,9

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1 л/т) 18,9 30,28 108,6

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1 л/т) 19,2 30,46 109,3

Несколько уступал им вариант с обработкой семян препаратом МикроФид Комплекс (19,7 см), а в вариантах с обработкой семян препаратами Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора наблюдался наименьший рост проростков по отношению к контрольному варианту (в этих вариантах высота проростков составила 18,9-19,2 см (Рисунок 12).

Рисунок 12 - Растение сои, выросшей из семян обработанных удобрениями с

микроэлементами (на 14 день)

Для подтверждения визуального положительного действия комплексных удобрений с микроэлементами по сравнению с контролем было проведено взвешивание проростков сои на 14 день после всходов.

Установлено, что вследствие подавления патогенной микрофлоры без негативного ретардантного эффекта и стимулирования процессов, происходящих на первых этапах онтогенеза, вес проростков выросших из 50 семян сои на 14 день в вариантах с применением удобрений с микроэлементами, был на 8,6-18,9% выше, чем в контрольном варианте.

Общий анализ данных показывает, что обработка семян сои микроэлементами удобрениями оказывало стимулирующее влияние на прорастание семян и

развитие проростков. Таким образом, результаты лабораторных исследований свидетельствуют о том, что обработка семян удобрениями с микроэлементами МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк, МикроФид Бор, Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора способствует увеличению всхожести и энергии прорастания семян, снижению зараженности семян сои смешанной инфекцией, то есть комплексные удобрения с микроэлементами обладают защитно-стимулирующим эффектом.

3.2 Эффективность обработки семян сои микроэлементными удобрениями (полевые исследования)

3.2.1 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на полевую

всхожесть, рост и развитие растений

В современных технологиях возделывания сои обработка семян является важным агротехническим приемом борьбы с вредителями и болезнями сои на ранних стадиях ее развития. Помимо этого, обработка семян - это весьма эффективный, технологичный и самый экономный способ использования микроэлементных удобрений. Обработка семян микроудобрениями улучшает питание прорастающих семян за счет наиболее полного использования из почвы и макроудобрений подвижных форм элементов питания. Под их влиянием происходит активизация основных процессов прорастания семян: окислительно-востановительные реакции, гидролиз белков, жиров и углеводов, что впоследствии способствует ускоренному прорастанию семян, повышению их жизнеспособности, полевой всхожести, росту корневой системы и надземной массы растений (Лазарев В.И. и др., 2013).

Как правило, обработку семян микроудобрениями производят механизированным способом, совместно с различными протравителями, применяя машины типа Мобитокс, ПСШ-5, ПС-10, КПС-10. При этом происходит обеззараживание семян от возбудителей головневых заболеваний, фузариозных и гельминтоспори-озных гнилей, защита высеянных семян от плесневых заболеваний во время про-

растания, у семян повышается энергия и полевая всхожесть, стимулируется рост и развитие растений, усиливается активность окислительно-восстановительных процессов.

В полевых опытах проводилось изучение эффективности использования тех же микроэлементных удобрений, что и в лабораторном опыте: МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк, МикроФид Бор, Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора, в сравнении с контролем, варианте без обработки семян микроэлементными удобрениями.

Полученные в 2019-2021 годах экспериментальные данные, свидетельствуют о том, что обработка семян микроэлементными удобрениями достаточно высокоэффективна. Установлено, что микроэлементные удобрения активизировали биохимические процессы в зерне сои, способствовали его лучшему прорастанию, увеличению лабораторной и полевой всхожести сои (Таблица 8).

Таблица 8 - Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на полевую всхожесть семян сои, 2019-2021 гг.

Вариант Кол-во растений взошед-1 2 ших на 1 м , шт. Среднее, шт./1м2 Полевая всхожесть,%

2019 2020 2021

1. Контроль (без обработки) 55 54 54 54,3 90,5

2. МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 58 58 56 57,3 95,5

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 58 57 56 57,0 95,0

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 59 57 58 58,0 96,6

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1 л/т) 56 55 58 56,3 93,8

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1 л/т) 58 56 56 56,7 94,5

НСР05 1,04 1,12 1,23

Проведенный в период всходов подсчет густоты стояния сои показал, что обработка семян удобрениями с микроэлементами повышала полевую всхожесть семян на 3,3-6,1%, количество взошедших растений сои на 1м2 составило 2,0-3,7 штук (Рисунок 13).

Рисунок 13 - Подсчет густоты стояния растений сои в период

всходов, 2021 г.

Применение комплексных удобрений с микроэлементами при предпосевной обработке семян, а так же в сочетании с обработкой посевов сои, способствовало лучшему росту и развитию растений, вследствие чего, растения сои имели более мощную вегетативную массу и корневую систему (Рисунок 14).

1 вариант 2 вариант 3 вариант 4 вариант 5 вариант 6 вариант

Рисунок 14. Влияние микроудобрений на рост и развитие растений сои

Важным процессом в жизни растений, в результате которого создается 9095% сухого вещества, является фотосинтетическая деятельность посевов. Определяющим показателей фотосинтетической деятельности растений сои является площадь листовой поверхности (Гайдученко, А.Н., Синеговская В.Т.,2004).

А. А. Ничипоровичч (1961) и его последователи, впервые обосновали теорию получения высокой урожайности, исходя из основных закономерностей фотосинтетической деятельности растений в посевах.

Рядом ученых Г.П. Устенко (1963), А.А. Климов, Г.Е. Листопад, Г.П. Ус-тенко (1971), А. А. Ничипорович, К. А. Асроров (1970). В.П. Грязнов (2007) установлено, что величина биологического урожая посевов определяется скоростью формирования и конечными размерами фотосинтетической поверхности листьев.

Формирование максимальной величины поверхности листьев у сои происходит к моменту окончания вегетативного роста и началу образования бобов. В случаях, когда фотосинтетическая поверхность листьев достигает наибольшей величины в более ранние сроки, происходит затенение посевов и часть листьев расположенных в нижнем ярусе опадает, что ведет к резкому сокращению ассимиляционного аппарата у сои (Ефимова Г.П., Шелевой Г.К., Ющенко Б.И., 1999).

Наиболее важным фактором оказывающим влияние на фотосинтетическую деятельность посевов является, безусловно, природно-климатические условия. Хорошая обеспеченность влагой в условиях повышенных температур способствует более быстрому росту площади листьев. При дефиците влаги и повышенных температурах у сои происходит формирование более мелких листьев (Кузьмин, М.С., 1986; Хамурзаев С.М., 2009; PengYu-hua, 1994).

Элементы минерального питания также оказывают существенное влияние на формирование и работу фотосинтетического аппарата. Недостаток макро- и микроэлементов в процессе роста и развития отрицательно сказываются на величине площади листьев сои (Беликов И.Ф., 1971).

Научно обоснованная система минерального питания с применением микроэлементных удобрений дает возможность добиться оптимального значения показателей фотосинтетической деятельности, способствующей увеличению урожайности сои, которая напрямую зависит от величины органического вещества, сформированного в процессе фотосинтеза (Посыпанов Г.С. и др., 1997; Синегов-скаят В.Т. 2002, 2005; Моисеенко А.А, Кушаева Е.Ж., 2005).

В наших исследованиях в течение вегетационного периода определяли показатели фотосинтетической деятельности сои, где вычисляли площадь листовой поверхности (ПЛ), фотосинтетический потенциал (ФП) и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ).

Для определения площади листовой поверхности растений сои (весовым методом) отбирались растительные образцы (по 25 типичных растений с трех точек каждого варианта опыта), в фазы развития сои: ветвление, цветение и восковой спелости, затем определяли среднюю густоту стояния.

2

Площадь листовой поверхности на 1 га посева Х, тыс. м /га вычисляли по формуле

Х = Л х Дх10000 м2, (1)

где Л - средняя площадь листьев одного растения, м2;

Д - число растений на 1 м2, шт.

Проведенные расчеты показали, что обработка семян комплексными удобрениями с микроэлементами МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк и МикроФид

Бор повышала площадь листовой поверхности посевов сои в фазе ветвление на

22 0,9-1,4 тыс. м /га (10,2, 10,4, и 10,7 тыс. м /га соответственно), в сравнении с контролем (9,3 тыс. м /га). В вариантах с применением моноудобрений марки Реаком Хелат-Цинка и Реаком-Хелат Бора площадь листовой поверхности в этой фазе развития имела меньшие прибавки к контролю - 0,5-0,8 тыс. м /га (9,8-10,1 тыс. м2/га). Такая же закономерность наблюдалась и в другие фазы развития сои, вплоть до фазы побурения бобов, причем площадь листовой поверхности посевов сои в этой фазе была на 1,5-1,8 тыс. м /га, или на 5,2-6,2% выше в сравнении с контрольным вариантом. Наибольшая площадь листовой поверхности формиро-

Таблица 9 - Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на формирование площади листовой поверхности сои в среднем (среднее за 2019-2021 гг.)

Варианты опыта Площадь листовой поверхности тыс. м 2 /га

фазы вегетации

ветвление цветение обра-зова-ние бобов налив бобов побу-рение бобов

1. Контроль (без обработок) 9,3 29,6 42,3 39,8 29,0

2. МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 10,2 31,3 43,9 42,2 30,5

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 10,4 31,3 44,6 42,6 30,6

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 10,7 31,8 45,2 42,9 30,8

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1л/т) 9,8 30,4 42,6 41,2 29,5

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1 л/т) 10,1 30,7 42,8 41,7 29,8

В среднем, за три года исследований в вариантах опыта с обработкой семян удобрениями с микроэлементами наблюдалась относительно равномерная динамика нарастания площади листовой поверхности сои.

Максимальное нарастание площади листовой поверхности приходится на фазу образования бобов, ближе к концу вегетации отмечалось снижение площади листовой поверхности за счет процессов отмирания листьев нижних ярусов. Так, в варианте с обработкой семян комплексным микроэлементным удобрением Мик-роФид Бор в дозе 1,5л/га отмечена максимальная площадь листовой поверхности, которая от ветвления до цветения увеличилась на 21,1тыс. м /га, от цветения до образования бобов возросла на 13,4 тыс. м /га, от образования бобов до налива бобов снизилась на 2,3 тыс. м /га и от налива до побурения бобов так же снизилась на 12,1 тыс. м2/га. В контрольном варианте эти показатели составили: 20,3; 12,7;2,5 и 10,8 тыс. м /га соответственно (Рисунок 15).

50

С 1 2 3 4 5

Фазы развития сои

■ Контроль ■ МикроФид Комплекс ■ МикроФид Цинк

■ МикроФнд Бор_■ Репком-Хелят Цинка ■ Реаком-Хелат Бори

Рисунок 15 - Влияние микроэлементных удобрений на динамику нарастания площади листовой поверхности посевов сои

Площадь листовой поверхности посевов определяет величину не менее важного показателя состояния посевов сои и работы листового аппарата - фотосинтетического потенциала (ФП) посевов. Данный показатель определяется путем произведения средней площади листьев на 1 га и длительности межфазного периода, в днях.

Расчеты величины фотосинтетического потенциала, формируемого ассимиляционным аппаратом посевов сои в годы проведения эксперимента, показали, что обработка семян комплексными удобрениями с микроэлементами марки МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк и МикроФид Бор повышала фотосинтетический потенциал посевов на 5,4-7,8 % по отношению к контролю. В итоге, увеличилась длительность периода работы ассимиляционного аппарата. Обработка семян микроэлементными моноудобрениями Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора способствовала повышению фотосинтетического потенциала в меньшей степени, на 2,4-3,4% по отношению к контролю (Таблица 10).

Варианты опыта Фотосинтетический потенциал посева тыс. м 2 /га

межфазные периоды вегетации сои

всходы-ветвление ветвление-цветение цветение-образование бобов образование бобов-налив бобов налив бобов-побу-рение бобов весь период вегетации

1. Контроль (без обработок) 183,2 414,3 826,9 1096,0 333,7 2854,2

2.МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 200,9 442,0 864,8 1149,4 352,6 3009,7

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 204,9 444,1 872,9 1164,1 355,0 3041,1

4.МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 210,8 452,6 885,5 1176,1 357,4 3082,4

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1л/т) 193,1 428,1 839,5 1118,7 342,9 2922,3

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1 л/т) 197,0 433,5 845,3 1128,1 346,8 2950,7

Согласно исследованиям А.А. Ничипоровича (1056) фотосинтетическая активность листьев у сои продолжается вплоть до фазы цветения. Во время цветения интенсивность фотосинтеза начинает снижаться.

Согласно исследованиям А.А. Ничипоровича (1956) установлена тесная корреляционная зависимость между величинами: накоплением растениями сухой массы и площадью листовой поверхности (коэффициент корреляции -0,89±0,04). Наиболее тесная связь, по мнению автора, находится между размерами листьев одного растения и его массой, в меньшей степени между его массой растения и чистой продуктивностью фотосинтеза. Однако и здесь существует определенная взаимосвязь: большую массу, а также наибольший показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) имели те растения, которые с внесением микроэлементных удобрений получили необходимые элементы минерального питания, чем растения в контрольном варианте, где микроэлементные удобрения не применялись.

Чистая продуктивность фотосинтеза является качественным показателем фотосинтетического процесса, определяющим продуктивность сои (А.Н. Бегичев, 1953). ЧПФ представляет собой прирост сухой массы растений в граммах за сутки, отнесенный к единице листовой поверхности (м2). Ее учитывают путем периодического отбора проб растений, у которых определяют общую массу, массу отдельных органов и площадь листьев.

Чистая продуктивность фотосинтеза ЧПФ, г/м сут рассчитывается по формуле Веста-Брикса

ЧПФ = В2 — В1/0,5(Ь1 +и) х Т, (2)

где В1, В2 - сухая масса 1-го растения в начале и в конце учетного периода, г;

Ll, Ь2 - площадь листьев в начале и в конце учётного периода, м2;

Т - длительность учётного периода, в днях.

Результаты анализов фотосинтетической деятельности сои показали, что в среднем за годы исследований ЧПФ достигла своей максимальной величины в период ветвление-цветение, когда растения были молодые, хорошо освещены и не затеняли друг друга. Наибольшим этот показатель был в вариантах с применением комплексных микроудобрений марки МикроФид - 5,81-5,86 г/м в сутки, что 2,5-3,4% выше, чем в контрольном варианте. Величина ЧПФ в вариантах с применение моноудобрений марки Реаком была несколько ниже и составила 5,77-5,79 г/м2 в сутки. По мере нарастания площади листьев и затенения растений в нижних ярусах, происходит подавление фотосинтеза и снижение ЧПФ во всех вариантах опыта. Так в период цветение-образование бобов, во всех вариантах с использованием микроудобрений она снижалась до 1,38-1,47 г/м в сутки.

С началом интенсивного роста и налива бобов продуктивность фотосинтеза вновь возрастала. Это связано с тем, что листья в нижних ярусах желтеют и опадают, следовательно, количество веществ синтезированных на единицу лошади листовой поверхности возрастает. Согласно исследованиям Г. Балакая (1985 г.) продуктивность фотосинтеза в этот период повышается также за счет дополнительной площади ассимиляционной поверхности сформировавшихся зеленых

бобов, которая может составлять 3,4-18,7 % от общей площади ассимиляционной поверхности в этот период развития сои.

По нашим данным в вариантах с обработкой семян микроудобрниями в период образование бобов-налив бобов ЧПФ повышалась от 2,28 до 2,34 г/м в сутки при величине этого показателя на контрольном варианте равном - 2,20 г/м2 в сутки. Максимальное значение показателя было отмечено в варианте с использованием комплексного микроэлементного удобрения МикроФид Бор - 2,34 г/м2 в сутки. К концу вегетации наблюдалось снижение уровня продуктивности фотосинтеза, к моменту побурения бобов в вариантах с обработкой семян микроудобрениями она составила 1,16-1,22 г/м2 в сутки (в контроле - 1,11 г/м2 в сутки) (Таб-лица11).

Таким образом, более высокий уровень ЧПФ впоследствии оказал положительное влияние на формирование продуктивности сои.

Таблица 11 - Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на чистую продуктивность фотосинтеза сои, (среднее за 2019-2021 гг.)

Варианты опыта 2 Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м в сутки

межфазные периоды вегетации сои

всходы-ветвление ветвление-цветение цветение-образование бобов образование бобов-налив бобов налив бобов-побу-рение бобов весь период вегетации

1. Контроль (без обработок) 4,61 5,67 1,31 2,20 1,11 2,83

2. МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 4,73 5,81 1,42 2,31 1,19 2,92

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 4,76 5,83 1,45 2,33 1,21 2,95

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 4,78 5,86 1,47 2,34 1,22 2,97

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1л/т) 4,69 5,77 1,38 2,28 1,16 2,89

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1 л/т) 4,71 5,79 1,39 2,29 1,17 2,90

Соя, как и многие другие сельскохозяйственные культуры в течение всего вегетационного периода подвергается действию многочисленных стрессовых факторов. В результате чего растительные клетки и ткани теряют иммунные свойства и становятся легкой добычей патогенной микрофлоры. Такие растения быстро заселяются паразитическими грибами, а также грибами, относящимися к группе факультативных паразитов, вызывающих корневые гнили растений, таких как фузариум, питиум и др. В результате чего растения исчерпывают свой иммунный статус, что ведет к потере значительной части урожая (Hartman G.L., West E.D., Herman T.K., 2011).

К тому же, существующая тенденция насыщения севооборотов соей приводит к накоплению патогенной инфекции и увеличению заболеваний в посевах. К корневым гнилям фузариозной этиологии и аскохитозу добавился пероноспороз (ложная мучнистая роса), который особенно сильно проявился в годы, когда норма осадков превышает среднемесячный уровень.

С увеличением посевов агрокультуры происходит накопление инфекций, которые также могут проникать на территорию страны с семенным материалом импортной селекции, а также семенами второй-третьей репродукций, часто используемых в хозяйствах без поведения надлежащей фитопатологической экспертизы.

Важным и эффективным способом борьбы с возбудителями грибных, бактериальных, вирусных заболеваний сои является протравливание семян. Для борьбы с такими заболеваниями сои как корневые гнили, аскохитоз, пероноспороз и др. применяется множество различных фунгицидных протравителей, с широким спектром действия, как на семена, так и на растение. Эффективность таких препаратов, можно увеличить, совместив протравливание семян с обработкой регуляторами роста растений. Такой способ обработки способствует улучшению всхожести и энергии прорастания семян, повышению устойчивости к различным заболеваниям. Подбор протравителя, а также стимуляторов роста, дающих положи-

тельный эффект, практически полностью ликвидирует патогенные микроорганизмы, в результате способствует повышению объема и качества полученной продукции, Таким образом, биологически активные вещества, ускоряющие процессы роста растений могут способствовать повышению толерантности к различным фитопатогенам (Баранов В.Ф., Махонин В.Л., 2014).

Интенсивность инфекционного фона в годы проведения наших исследований характеризовалась как - средняя. Использование микроэлементных удобрений в качестве обработки семян способствовало снижению распространенности таких заболеваний как: пероноспороз, септориоз, бактериоз и фузариоз.

Учет поражаемости растений сои различными заболеваниями проводили по общепринятым методикам, разработанным для сои и других зернобобовых культур (Корсаков Н.И., Овчинникова А.М., Мизева В.М.,1979; Котова В.В., Степанова М.Ю.,1979; Новосадов Н., Дубовицкая Л.К., Положиева Ю.В., 2017).

Для определения распространенности корневых гнилей в фазе начало цветения проводилось обследование посевов сои, с отбором проб 25 растений с каждой делянки (не менее 10% исследуемой площади).

Развития на корнях сои учитывали по 4-х балльной шкале, где;

0 баллов - поражение полностью отсутствует;

1балл - есть не большое побурение или почернение корневой шейки, либо основания стебля;

2 балла - присутствует явное побурение и почернение корневой шейки и основания стебля, а также загнивание корней;

3 балла - обильное побурение и загнивание основного стебля, на пораженной ткани наблюдается налет белого, серого и бурого цвета, растения очень легко можно выдернуть из почвы;

4 балла - полностью погибшие растения.

Для учета степени развития заболеваний сои R, % применяли следующую формулу:

R= £ (ахЬ) 100 ) , (3)

NxK

где Я - развитие болезни (в %);

Х(ахв) - сумма произведений числа растений на 1 балл поражения; N - общее число учетных растений (здоровых и больных), шт.; К - наибольший балл учетной шкалы. Биологическую эффективность С, % рассчитывали по формуле Аббота:

С = (А - В)/А х 100%, (4)

где С - биологическая эффективность, %

А - степень развития заболевания в контроле, % В - степень развития заболевания в вариантах, % В результате проведенных обследований установлено, что микроэлементные удобрения, применяемые в качестве обработки семенного материала, были эффективны в борьбе против развития фузариозных (корневых) гнилей. По отношению к контрольному варианту более высокую эффективность показало комплексное микроэлементное удобрение МикроФид Цинк в дозе 1,5 л/т. Биологическая эффективность в борьбе с фузариозом составила 32,3-29,8% (Таблица 12).

Таблица 12 - Распространенность корневых гнилей на посевах сои, в зависимости от обработки семян микроэлементными удобрениями, 20192021 гг.

Варианты опыта Цветение Созревание бобов

распространен-ность,% биоэффективность, % распространен нен-ность,% биоэффективность, %

1. Контроль, без обработок 15,5 - 17,8 -

2. МикроФид Комплекс 11,0 29,0 13,6 23,6

3. МикроФид Цинк 10,5 32,3 12,5 29,8

4. МикроФид Бор 10,7 31,0 13,7 23,0

5. Реаком-Хелат Цинка 11,8 23,9 14,5 18,5

6. Реаком-Хелат Бора 12,1 21,9 14,8 16,9

Обработка семян удобрениями МикроФид Комплекс и МикроФид Бор также была эффективна, хотя и в несколько меньшей степени. Так, обработка семян сои удобрением МикроФид Комплекс (1,5л/т) снижала распространенность

корневых гнилей на 4,5-4,2%, МикроФид Бор (1,5 л/т) - на 4,8-4,1%. В вариантах с применением моноудобрений Реаком-Хелат Цинка снижение заболеваемости составило - 3,7-3,3%, а Реаком-Хелат Бора - 3,4-3,0%.

За годы исследований посевы сои были подвержены различным листовым заболеваниям, таким как пероноспороз, септориоз и бактериоз. Учет поражаемо-сти растений этими заболеваниями проводили в фазе цветения путем отбора растений сои с каждой делянки опыта. Степень поражения листьев оценивали иполь-зуя специальную шкалу Р.Ф. Питерсона и др. (Методика учета и прогноза развития вредителей и болезней полевых культур в Центрально-Черноземной полосе, Воронеж, 1976).

В результате проведенных исследований полученные данные, свидетельствующие о том, что использование в качестве обработки семян комплексных удобрений с микроэлементами, МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк, МикроФид Бор, а также моноудобрений Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора способствовало снижению распространенности листовых заболеваний на посевах сои.

В среднем за 2019-2021 годы исследований уровень биологической эффективности микроудобрений, применяемых путем обработки семян составил: по пе-роноспорозу - 15,0-21,8%, по септориозу - 7,93-15,9% и по бактериозу - 9,419,7% (Таблица 13).

Такая биологическая эффективность применяемых удобрений в борьбе с заболеваниями сои, на наш взгляд, обусловлена способностью микроэлементных удобрений усиливать рост и развитие сои. В результате растения вырастают более мощные и развитые, и в последствие обладают более крепким иммунитетом и наибольшей устойчивостью к различного рода заболеваниям.

Так, наиболее высокий уровень биологической эффективности в борьбе с заболеваниями сои был отмечен в варианте с применением комплексного микроэлементного удобрения с повышенным содержанием цинка МикроФид Цинк -9,14-19,7%, такая же тенденция отмечена и в вариантах с применением моноудобрений.

Варианты опыта Септориоз Пероноспороз Бактериоз

поража- емость, % био.эфф ектив-ность,% поража- емость, % био.эфф ектив-ность,% поража- емость, % био.эфф ектив-ность,%

1. Контроль (без обработок) 16,4 --- 14,7 --- 11,7 —

2.МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т) 14,2 13,4 12,0 18,4 9,7 17,1

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т) 13,8 15,9 11,5 21,8 9,4 19,7

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) 14,0 14,6 11,7 20,4 9,4 19,7

5. Реаком - Хелат Цинка, обработка семян (1 л/т) 14,9 9,1 12,3 16,3 10,5 10,2

6. Реаком - Хелат Бора, обработка семян (1л/т) 15,1 7,9 12,5 15,0 10,6 9,4

Биологическая эффективность цинкового удобрения Реаком-Хелат Цинк была на 1,2-0,8% выше, чем биологическая эффективность удобрения Реаком-Хелат Бор.

Исходя из полученных результатов, мы можем сделать вывод, что более высокая эффективность цинковых удобрений против корневых и листовых заболеваний сои в сравнении с другими вариантами опыта, обусловлена участием 7п в поддержании целостности биологических мембран, что обеспечивает устойчивость растения к патогенам. Способность 7п повышать жаро-, засухо- и морозоустойчивость культур путем стабилизации их дыхания и активного участия в поглощении влаги также способствует усилению иммунитета растений сои. К тому же 7п способствует выработке гормона роста ауксина, низкий уровень которого вызывают задержку роста листьев и побегов, растение отстает в развитии и становится боле подверженным развитию различных патогенов.

Многофункциональность Zn во всех живых организмах обеспечивает этому элементу ключевую роль в основном метаболизме, защите и вирулентности, превращая Zn в очень ценный инструмент для понимания механизмов, лежащих в основе взаимодействия растений, вредителей и патогенов.

3.2.4 Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на урожайность и качество зерна сои

Эффективность какого-либо применяемого агротехнического приёма оценивается урожайностью, а также качеством полученной продукции. Она является комплексным показателем, характеризующим всю совокупность агрохимических, агрофизических, биологических свойств почвы, а также условий роста, развития и созревания культуры (Жученко А.А., 2004).

Повышение урожайности сельскохозяйственных культур происходит постепенно, по мере внедрения новых экологоресурсосберегающих технологий возделывания, адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям, позволяющим повысить плодородие почвы и эффективность использования пашни (Барсуков С.С., 1983). Важным элементом таких технологий является обработка семян препаратами, способствующими повышению энергии прорастания, устойчивости растений к различного рода заболеваниям и стрессам. В качестве таких препаратов в последнее время широко используются микроэлементные удобрения.

Наши исследования показали, что обработка семян микроэлементными удобрениями положительно влияла на показатели структуры урожая, уровень урожайности и качество зерна сои. Так, обработка семян сои микроэлементными удобрениями способствовала увеличению количества бобов с одного растения на 0,4-0,6 шт., количества зерен в бобе на 0,06-0,14 шт. массу 1000 зерен на 0,3-0,7 г в сравнении аналогичными элементами структуры урожая, полученными в контрольном варианте (Таблица 14).

Варианты опыта Длина стебля, (см) Высота прикрепления нижнего боба, (см) Количество бобов с 1 растения, (шт.) Озер-нён-ность боба, (шт.) Масса зерна с 1 растения, (г) Масса 1000 зерен, (г)

1. Контроль 95,4 18,7 18,8 1,94 4,52 123,8

2. МикроФид Комплекс (1,5 л/т) 102,4 21,5 19,4 2,02 4,87 124,2

3. МикроФид Цинк (1,5 л/т) 103,8 21,3 19,3 2,05 4,93 124,2

4. МикроФид Бор (1,5 л/т) 103,5 21,7 19,4 2,08 5,03 124,5

5. Реаком-Хелат Цинка (1 л/т) 101,6 19,3 19,2 2,00 4,77 124,1

6. Реаком-Хелат Бора (1л/т) 101,4 19,6 19,2 2,01 4,80 124,2

Применение комплексных удобрений МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк и МикроФид Бор в целом оказало более положительное влияние на формирование структурных показателей сои, по отношению к моноудобрениям Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора.

Так, наиболее высокие структурные показатели сои были получены в варианте, где семена сои обрабатывались комплексным микроэлементным удобрением МикроФид Бор: длина стебля составила - 103,8 см, высота прикрепления нижнего боба - 21,7 см, количество бобов на 1-м растении- 24,4 шт., озернённость 1-го боба - 2,17 шт., масса 1000 зерен - 127,6 , в контроле эти показатели составили: 95,4, 18,7, 18,8, 1,94,123,8 соответственно.

Положительное влияние обработки семян удобрениями с микроэлементами на фитосанитарное состояние посевов и более высокие показатели структуры урожая сои, впоследствии способствовало увеличению урожайности сои. В среднем за годы исследований обработка семян удобрениями с микроэлементами повышала урожайность сои на 0,17-0,27 т/га, при среднем за 3 года исследований показателе НСР05=0,09 (Таблица15).

Варианты Урожайность, т/га Средняя, т/га Прибавка, т/га

2019 2020 2021

1 .Контроль, 2,24 2,37 2,41 2,34 -

2. МикроФид Комплекс (1,5 л/т) 2,43 2,62 2,64 2,56 0,22

3. МикроФид Цинк (1,5 л/т) 2,46 2,65 2,67 2,59 0,25

4. МикроФид Бор (1,5 л/т) 2,47 2,67 2,70 2,61 0,27

5. Реаком-Хелат Цинка (1 л/т) 2,33 2,57 2,60 2,50 0,16

6. Реаком-Хелат бора (1 л/т) 2,31 2,63 2,66 2,53 0,19

НСР05 0,08 0,10 0,08 0,09

В вариантах с обработкой семян препаратами МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк и МикроФид Бор в дозе 1,5 л/т получены максимальные прибавки урожая сои - 4,0 и 3,8 ц/га соответственно. При обработке семян препаратами Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора в дозе 1л/т прибавки урожая сои были несколько ниже - 3,1-3,3 ц/га.

Исключительной особенностью сои, выделяющей ее среди полевых культур, является одновременно высокое содержание белка и масла (Тюрина Л.Е., 2008). В сое содержится 34-45% белка, 18-24% жира, до 25% углеводов и ряда важнейших биологических веществ.

При реализации сои, качество зерна имеет первостепенное значение, так как для покупателя, прежде всего, представляет интерес содержание белка и жира. Хотя для этой культуры данные показатели на сегодняшний день не нормируются ГОСТами.

На величину показателей качества зерна существенное влияние оказывают основные факторы: 1) погодно-климатические условия вегетационного периода; 2) питание растений; 3) меры защиты от болезней, вредителей и сорняков и др.). Следовательно, для увеличения в зерне сои содержания белка и жира, ей в крити-

ческие фазы развития необходимо получать достаточное количество азота, и иметь надежную систему защиты от болезней, загрязнения микотоксинами и вредителей. Качество зерна существенно ухудшается при неблагоприятных погодных условиях (чередовании дождей и засух непосредственно перед уборкой).

Экспериментальные данные, полученные в полевых и лабораторных опытах, показали, что обработка семян удобрениями с микроэлементами оказывала незначительное влияние на содержание белка и жира в зерне сои (Таблица 16,17).

Таблица 16 - Влияние обработки семян микроэлементными удобрениями на содержание белка в зерне сои, 2019-2021 гг.

Варианты Содержание белка,%

2019 2020 2021 среднее прибавка, %

1. Контроль, без обработок микроудобрениями 35,9 32,0 36,5 34,8 -

2. МикроФид Комплекс, в дозе 1,5 л/т 36,8 32,4 36,9 35,4 0,6

3. МикроФид Цинк, в дозе 1,5 л/т 36,3 32,3 37,9 35,5 0,7

4. МикроФид Бор, в дозе 1,5 л/т 36,8 32,4 37,6 35,6 0,8

5. Реаком-Хелат Цинка, в дозе 1 л/т 36,2 32,2 37,0 35,1 0,3

6. Реаком-Хелат Бора, в дозе 1 л/т 36,5 32,3 36,7 35,2 0,4

НСР 05 0,59 0,35 0,78 0,57

Таблица 17 - Влияние обработки семян микроудобрениями на содержание жира в

зерне сои, 2019-2021 гг.

Варианты Содержание жира, %

2019 2020 2021 среднее прибавка, %

1 .Контроль, без обработок микроудобрениями 22,3 22,5 21,8 22,4 -

2. МикроФид Комплекс, в дозе 1,5 л/т 23,6 23,5 22,6 23,0 0,6

3. МикроФид Цинк, в дозе 1,5 л/т 23,2 23,4 22,8 23,1 0,7

4. МикроФид Бор, в дозе 1,5 л/т 22,5 24,6 21,9 23,1 0,7

5. Реаком-Хелат Цинка, в дозе 1 л/т 22,8 23,3 22,5 22,9 0,5

6. Реаком-Хелат Бора, в дозе 1 л/т 22,5 23,1 22,7 22,8 0,4

НСР 05 0,56 0,42 0,32 0,43

Так, обработка семян микроудобрениями увеличивала содержание белка в

зерне сои на 0,3-0,8% в сравнении с контролем (34,8%).

Содержание жира в зерне сои в вариантах с обработкой семян микроэлементными удобрениями составило 23,9-24,3%, при содержании его в контрольном варианте равном 23,5%. Существенной разницы между вариантами не наблюдалось.

3.3 Эффективность обработки посевов в сочетании с обработкой семян сои

микроэлементными удобрениями

3.3.1 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на рост и развитие сои

В современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур необходимо основываться на научно-обоснованную систему, неотъемлемой частью которой является использование удобрений с микроэлементами.

Накопленный за много лет опыт по использованию удобрений с микроэлементами на посевах различных сельскохозяйственных культур, как в нашей стране, так и за рубежом, демонстрирует несомненную их эффективность, рост урожайности и качества продукции (Шеуджен А.Х., 2003).

Многие исследования, проведенные на культурах, в различных почвенно-климатических условиях показывают, что в качестве некорневых подкормок лучше использовать микроэлементные удобрения в хелатной форме. То есть, для эффективного усвоения растениями микроэлементы, поступающие в растительный организм должны иметь более активную форму - представляющую комплекс солей и органических кислот (комплексообразователей). Наиболее распространенными комплексонами, широко использующимися в сельском хозяйстве, являются ДТПА (диэтилентриаминпентауксусная кислота); ЭДТА (этилендиаминтерааце-татная кислота); ОЭДФ (оксиэтинидендифосфоновая кислота) (Гайсин И.А., Хи-самеева Ф.А., 2007).

Микроэлементы, имеющие хелатную форму, обладают целым рядом преимуществ: быстрой и полной растворимостью в воде, отсутствием токсичности, устойчивостью к большому диапазону уровня кислотности, отлично адсорбиру-

ются как в почве, так и на листовой поверхности, устойчивы к разрушению микроорганизмами. Почвенное внесение таких комплексонов как ДТПА, ЭДТА, ОЭДФ способствует преобразованию труднодоступных форм микроэлементов в более доступные - биологически активные формы.

Хелаты микроэлементов обладают очень важным свойством, по отношению к минеральным солям. Они способны не закрепляется в почвенном поглощающем комплексе, а значит, длительное время являются доступными для растительного организма.

Некорневая подкормка посевов является эффективным и выгодным с экономической точки зрения способом внесения микроэлементных удобрений, позволяющая доставить необходимые вещества напрямую к растениям, где в течение нескольких часов после их внесения обработки они включаются в обмен веществ. Некорневая подкормка - это инструмент быстрого воздействия на культуру в любой период её развития, с целью оказания необходимой помощи для оптимального роста и развития, а так же повышающий потенциальные возможности растений усваивать из почвы и основных удобрений основные питательные вещества, преодолевать различные стрессовые ситуации. Хелатная форма микроэлементов для растений более естественна. Такие удобрения хорошо совместимы и свободно смешиваются с любыми другими видами удобрений, а также средствами химической защиты растений. Что позволяет совмещать одновременно подкормку растений и вести борьбу с сорняками, вредителями и болезнями.

Сочетание внекорневой подкормки посевов микроэлементами с предпосевной обработкой семян по данным С.Ю. Булыгина (2007), обеспечивают наибольшую эффективность (до 90%) использования микроэлементов, в то время, как при почвенном их внесении растения усваивают лишь малую долю процентов внесенного микроэлемента. Для обработки посевов используется стандартные марки удобрений отечественного либо зарубежного производства. Норма расхода микроэлементного удобрения может изменяться в зависимости от фазы развития определенной культуры. В случае необходимости в рабочий раствор добавляют средства защиты растений, возможно макроудобрения в соответствующих дозах.

В результате наших исследований установлено, что удобрений с микроэлементами при обработке семян и двукратной обработке посевов сои в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа, оказывало влияние на рост и развитие сои, способствовало повышению фотосинтетической активности растений, улучшению фитосанитар-ного состояния посевов, структуры урожая, увеличению урожайности и качества зерна.

Посев сои в годы исследований проводился 4-18 мая, проявление всходов отмечалось на 11-й (2019 г.), 13-й (2020 г.) и 10-й (2021 г.) день после посева на всех изучаемых вариантах. То есть, обработка семян удобрениями с микроэлементами практически не оказывала влияние на сроки появления всходов сои. При обработке семян и вегетирующих растений сои в фазе 2-го тройчатого листа и фазе 6-го тройчатого листа микроэлементными удобрениями фаза цветения, а также последующие фазы развития наступили на 2-3 дня раньше контрольного варианта, а фаза спелости зерна - на 1-2 дня позже, чем в контрольном варианте. То есть использование микроудобрений способствовало удлинению периода активной вегетации сои на 3-4 дня. Разницы во влиянии различных видов удобрений с микроэлементами на наступление фенологических фаз развития сои не наблюдалось (Приложение В).

3.3.2 Влияние обработки посев в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на фотосинтетическую деятельность

растений эди

Обработка семян и двукратная обработка посевов микроэлементными удобрениями способствовала повышению максимальной площади листовой поверхности посевов сои в фазе образования бобов на 6,1-9,5 тыс. м /га, в сравнении с контролем (42,3 тыс. м /га) (Приложение Г).

Более высокая площадь листовой поверхности отмечалась в вариантах с обработкой семян и двукратной обработкой посевов комплексным удобрением с микроэлементами МикроФид Бор (51,28 тыс. м /га), МикроФид Комплекс и Мик-роФид Цинк обеспечили несколько меньшую площадь листовой поверхности

(49,8-50,1 тыс. м /га). В вариантах с применение моноудобрений Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора данный показатель был еще ниже и составил - 47,247,6 тыс. м /га, соответственно (Рисунок 16).

70

60

i 50 =

и а

S 40 о „

о а о н и S

ч л

В

о

С

30

20

10

0

Ветвление Цветение

Образование Налив бобов Порбурение бобов бобов

i Контроль

МикроФид Комплекс

I МикроФид Цинк

Рисунок 16 - Влияние обработки семян и посевов микроэлементными удобрениями на площадь листовой поверхности посевов сои

Наиболее высокие темпы нарастания площади листовой поверхности посевов сои отмечались в период образования бобов по всем вариантами опыта.

Комплексные удобрения с микроэлементами оказывали существенное влияние на величину комплексного показателя фотосинтетической активности посевов - фотосинтетического потенциала (Приложение Д).

Наши расчеты показали, что обработка семян и двукратная обработка посевов комплексными удобрениями с микроэлементами в фазе 2-го и фазе 6-го тройчатого листа повышала фотосинтетический потенциал посевов на 20,2-23,8%, то есть, увеличивала продолжительность периода активной работы ассимиляционного аппарата у растений сои. Аналогичный способ внесения моносодержащих микроэлементных удобрений также повышал величину фотоносинтетического потенциала по отношению к контролю на 16,1-18,5 % (Рисунок 17).

Рисунок 17 - Влияние микроэлементных удобрений на фотосинтетический

потенциал посевов сои, 2019-2021 гг.

Расчеты величины чистой продуктивности фотосинтеза показали, что обработка семян и двукратная обработка посевов сои микроэлементными удобрениями оказывала стимулирующее влияние на процессы фотосинтеза, обеспечивала

максимальную величину чистой продуктивности фотосинтеза в период «ветвле-

2 2 ние-цветение» 5,92-6,12 г/м *сутки, что на 0,25-0,45 г/м *сутки выше ЧПФ в контрольном варианте. В период «образование бобов-налив бобов» ЧПФ в вариантах с применением микроэлементных удобрений составила 2,38-2,51 г/м2, в конце вегетации сои продуктивность фотосинтеза снижалась и в период «созревание бобов» сои составила - 1,28-1,37 г/м2*сутки (Рисунок 18) (Приложение Е).

вех о ды-ветв ление

ветвление-цветение цыветение-образование образование бобов- налив бобов-побурение бобов налив бобов бобов

■ Контроль | МикроФид Бор

■ МикроФид Комплекс МикроФид Цинк Реаком-ХелатЦинка I Реаком-ХелатБора

Рисунок 18 - Влияние микроэлементных удобрений при обработке семян и посевов на чистую продуктивность фотосинтеза сои, 2019-2021 гг.

3.3.3. Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на развитие и работу симбиотического

аппарата на корнях сои

Культура соя, имеет уникальную способность вступать в симбиоз с бактериями рода Rhizobium и Bradyrhizobium ]'аротсит, работа которых приводит к преобразованию атмосферного азота в аммонийную форму, которая легко поглощается растениями. В результате на корнях растений сои образуются клубеньки, представляющие собой защитную оболочку для бактерий (Бушнева Н.А., 2019).

В связи с тем, что бактерии рода Bradyrhizobium в почвах ЦЧР практически не распространены, возникает необходимость в инокуляции семян сои активными штаммами вирулентных клубеньковых бактерий. Правильно подобранный иноку-лянт и соблюдение правил его использования оказывают положительное влияние

Для регионов с недостаточным увлажнением, к которым относится и ЦЧР, к наиболее важным факторам, влияющим на активность симбиотического аппарата, в первую очередь относится влажность почвы, а для создания оптимальных условий для взаимодействия сои с клубеньковыми бактериями - температура воздуха и почвы (Кадыров С.В., 2006).

Погодные условия вегетационного периода 2019 года складывались не очень благоприятными для сои, а также развития бобово-ризобиального аппарата. Летние месяцы были засушливыми, что в полной мере сказалось на процессе формирования клубеньков на корнях сои. По количеству и массе клубеньков сформировавшихся на корнях сои, 2019 год уступал последующим годам вегетации.

Благоприятный температурный режим и достаточное количество осадков 2020-2021 гг. способствовали образованию и развитию симбиотического аппарата на корнях сои в фазе начало ветвления.

Для определения эффективности работы бобово-ризобиального симбиоза чаще всего используют такие показатели как - количество и масса клубеньков на одно растение.

В ходе наших исследований в годы проведения эксперимента проводились наблюдения за формированием клубеньков на корнях сои в фазах ветвление и образование бобов (Рисунок 19).

В результате установлено, что наиболее благоприятные условия для формирования и развития клубеньков на корнях растений сои складывались в вариантах с применением микроэлементных удобрений. В результате чего активность бобо-во-ризобиального симбиоза возросла, и как следствие увеличилось образование азотфиксирующих клубеньков на корнях растений сои (Таблица 18).

Так при первом учете в фазу ветвления, в вариантах, где семена и посевы обрабатывались микроудобрениями, количественно-весовой показатель клубеньков изменялся по отношению к контрольному варианту и в зависимости от вида используемого удобрения.

1. Контроль

2. МикроФид Комплекс

5. Реаком-Хелат Цинка

6. Реаком-Хелат Бора

Рисунок 19 - Азотфиксирующие клубеньки на корнях сои (фаза ветвления),

2021 г.

Количество клубеньков в вариантах с применением удобрений с микроэлементами составило 7,3-9,0 шт./1 растение, масса клубеньков 0,09-0,13 г/1 раст., величина этих показателей в варианте без удобрений составила - 6,4 шт./1 раст., 0,08 г/ 1 раст.

Количество клубеньков, Масса клубеньков,

Варианты шт./1 растение г/1 растение

годы

2019 2020 2021 среднее 2019 2020 2021 среднее

1. Контроль (без обработок) 5,9 6,9 6,5 6,4 0,06 0,08 0,11 0,08

2.МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 л/т)+ двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 8,4 8,7 9,1 8,7 0,08 0,11 0,13 0,11

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 л/т)+ двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 8,7 9,0 9,4 9,0 0,09 0,11 0,14 0,11

4.МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) +двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 8,9 9,3 9,5 9,2 0,09 0,13 0,17 0,13

5. Реаком-Хелат Цинка,

обработка семян (1л/т) +двукратная обработка посевов (1,0 л/га) 7,1 7,4 7,5 7,3 0,08 0,09 0,11 0,09

6. Реаком-Хелат Бора,

обработка семян (1 л/т) +двукратная обработка посевов (1,0 л/га) 7,2 7,6 7,8 7,5 0,07 0,10 0,12 0,10

НСР05 0,81 0,02

При втором учете азотфиксирующих клубеньков, в период когда их развитие достигло своего максимального значения - в фазе образования бобов, нами было установлено, что тенденция развития симбиотического аппарата по вариантам опыта не изменилась (Рисунок 20).

1. Контроль

2. МикроФид Комплекс

3. МикроФид Цинк

4. МикроФид Бор

5. Реаком-Хелат Цинка

6. Реаком-Хелат Бора

Рисунок 20 - Азотфиксирующие клубеньки на корнях сои в вариантах с обработкой семян и посевов микроудобрениями (фаза образования бобов),

2021 г.

Максимальное количество клубеньком было образованно в варианте с применением удобрения МикроФид Бор, где количество клубеньков составило 37,26 шт., а масса 1,91 г. Минимальное значение этих показателей было получено в ва-

риантах с использованием моноудобрений марки Реаком-Хелат Цинка и Реаком-

Хелат Бора - 28,7- 30,15 шт. (1,54-1,62 г) (Таблица 19).

Таблица 19 - Влияние микроэлементных удобрений на образование азотфиксирующих клубеньков на корнях сои (фаза образования бобов)

Варианты Количество клубеньков, шт./1 растение Масса клубеньков, г/1 растение

годы

2019 2020 2021 среднее 2019 2020 2021 среднее

1. Контроль (без обработок) 23,74 26,34 25,82 25,30 0,98 1,02 1,12 1,04

2. МикроФид Комплекс, обработка семян (1,5 /т)+ двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 27,31 34,16 36,24 32,57 1,67 1,75 1,83 1,75

3. МикроФид Цинк, обработка семян (1,5 /т)+ двукратная обработка посевов(1,5 л/га) 29,66 35,94 36,73 34,11 1,91 1,82 1,76 1,83

4. МикроФид Бор, обработка семян (1,5л/т) + двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 35,69 37,24 38,86 37,26 1,98 1,91 1,84 1,91

5. Реаком-Хелат Цинка, обработка семян (1,0л/т) + двукратная обработка посевов (1,0 л/га) 27,85 28,72 29,47 28,68 1,60 1,55 1,47 1,54

6. Реаком-Хелат Бора, обработка семян (1,0 л/т ) + двукратная обработка посевов (1,0л/га) 28,88 30,52 31,05 30,15 1,68 1,65 1,53 1,62

НСР05 3,12 0,31

Для определения величины фиксированного атмосферного азота использовали коэффициент Хопкинса-Питерса. В результате наших исследований было установлено, что соя за свой вегетационный период в результате симбиотической ра-

боты клубеньковых бактерий связывает от 64,9 до 96,4 кг/га азота. Применение

микроэлементных удобрений при возделывании сои способствовало увеличению

симбиотической деятельности клубеньковых бактерий, что оказало влияние на

рост величины фиксированного атмосферного азота растениями сои (Таблица 20).

Таблица 20 - Влияние микроэлементных удобрений на величину атмосферного азота воздуха симбиотическим аппаратом сои, 2019-2021 гг.

Варианты Содержание общего азота в корнях и надземной массе сои,% Содержание фиксированного азота воздуха, кг/га

1. Контроль 1,04 64,9

2. МикроФид Комплекс (1,5 л/т) обработка семян + (1,5 л/га) обработка посевов в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа 1,25 90,0

3. МикроФид Цинк (1,5 л/т) обработка семян + (1,5 л/га), обработка посевов в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа 1,27 92,4

4. МикроФид Бор(1,5 л/т) обработка семян + обработка посевов, в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа 1,30 96,4

5. Реаком-Хелат Цинка (1 л/т) обработка семян + (1 л/га) обработка посевов в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа 1,18 81,5

6. Реаком-Хелат Бора (1 л/т) обработка семян + (1 л/га) обработка посевов в фазе 2-го и 6-го тройчатого листа 1,20 85,1

Обработка семян микроудобрениями способствовала увеличению фиксированного атмосферного азота на 70,7-79,3 кг/га. Добавление к обработке семян двукратной обработки вегетирующих растений сои микроэлементными удобрениями в фазе 2-го и 6-го оказало еще большее влияние на величину фиксированного атмосферного азота 81,5-96,4 кг/га. Наибольшее количество фиксированного азота воздуха было отмечено в варианте с применением комплексного микроэлементного удобрения МикроФид Бор - 96,4 кг/га. Показатель азотфиксации в контрольном варианте составил - 64,9 кг/га.

Болезни листьев считаются наиболее вредоносными заболеваниями сои. Так как при поражении растений они в первую очередь, способствуют уменьшению ассимиляционной поверхности листьев, следовательно, происходит нарушение физиологических процессов, что в конечном итоге, ведет к преждевременному созреванию зерна и недобору урожая.

Поэтому, вопрос, касающийся выбора наиболее эффективных и безопасных с экологической точки зрения препаратов в борьбе с листовыми заболеваниями сои, является на сегодня очень актуальным.

Данные наших исследований свидетельствуют об эффективности использования комплексных и моноудобрений с микроэлементами на посевах сои (обработка семян + двукратная обработка посевов) в сдерживании распространенности листовых заболеваний (Рисунок 21).

Комплекс Цинк Бор Цинка Бора

Септориоз Пераноспотроз Бактериоз

Рисунок 21 - Эффективность удобрений с микроэлементами в борьбе с заболеваниями сои (септориоз, параноспороз, бактериоз)

В среднем за три года исследований биологическая эффективность применяемых микроудобрений в качестве обработки семян и растений составила: 28,733,5 % - по септориозу, 10,1-46,9 % - по пероноспорозу, 40,2-46,2 % - по бактериозу. В вариантах, где обрабатывались только семена, биологическая эффективность удобрений была ниже: 7,9-15,9 % - по септориозу, 15,0-21,8% - по пера-носпорозу, 9,4-19,7 % - по бактериозу.

Наиболее высокой биологической эффективностью во все годы наблюдений обладали препараты МикроФид Комплекс, МикроФид Цинк и МикроФид Бор, 31,7-33,5% по септориозу и 40,1-46,9% по пероноспорозу, 40,2-46,2 % по бактериозу. Биологическая эффективность препаратов Реаком-Хелат Цинка и Реаком-Хелат Бора была несколько ниже и, соответственно, составила: по септориозу 28,7-29,9 %, по пероноспорозу - 40,1-41,5%, по бактериозу - 40,2-40,2 %.

3.3.5 Влияние обработки посевов в сочетании с обработкой семян микроэлементными удобрениями на урожайность и качество зерна сои

Соя имеет большой потенциал повышения урожайности и качественных показателей зерна, но как показывает практика, в настоящее время для решения поставленных задач уже недостаточно организации минерального питания только за счет макроэлементов. Соя наиболее чувствительна к недостатку таких микроэлементов как: бор, цинк, молибден и кобальт. Их недостаток приводит к нарушению углеводного и азотного обмена, синтеза белков и хлорофилла, снижению устойчивость растений к различным заболеваниям и неблагоприятным условиям окружающей среды. Микроэлемнты необходимы сое на протяжении своего периода вегетации, но в большей степени она нуждается в них на начальном этапе вегетации и в фазы цветения и образования бобов (критические фазы развития). В эти периоды развития помимо необходимого количества микроэлементов важную роль играет их сбалансированность (Лазарев В.И., Минченко Ж.Н., Ильин Б.С. и

др., 2021).

В ходе нашего исследования установлено, что двукратная обработка посевов в сочетании с обработкой семян оказала стимулирующий эффект на структурные показатели урожая сои, т.е. увеличивало образование бобов на одном растении, озерненность бобов, массу зерна сои с одного растения и вес 1000 зерен по сравнению с контрольным вариантом (Таблица 21).

Таблица 21 - Влияние обработки семян и посевов микроэлементными удобрениями на элементы структуры урожая сои, 2019-2021 гг.

Варианты опыта Длина стебля, см Высота прикрепления нижнего боба, см Количество бобов шт./1 растение Озернённость шт./с 1-го боба Масса зерна с г/1 растение Масса 1000 зерен, г

1 .Контроль 95,4 18,7 18,8 1,94 4,52 123,8

2. МикроФид Комплекс (1,5 л/т) обработка семян + двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 105,3 22,7 20,3 2,13 5,39 124,7

3. МикроФид Цинк (1,5 л/т) обработка семян + двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 105,7 23,4 20,3 2,13 5,41 124,8

4. МикроФид Бор (1,5 л/т) обработка семян + двукратная обработка посевов (1,5 л/га) 106,4 23,8 20,5 2,15 5,52 124,9