Russian Federation
Russian Federation
Kazan', Russian Federation
employee
UDK 631.811 Питание растений. Питательные элементы. Ростовые вещества
Research was carried out with the aim of developing techniques to promote better ear formation in plants and improve the quality of corn grain for the production of valuable feed. The two-factor experience was laid in 2019-2021 on gray forest soils of Kama region of the Republic of Tatarstan. The experimental plot was characterized by the following indicators: gray forest soil, heavy loamy, humus content (according to Tyurin) is low (3.8%), mobile phosphorus and potassium (according to Kirsanov) are respectively very high (288 mg/kg of soil) and increased (153 mg/kg of soil). kg of soil), pH 6.5. The research was carried out in a two-factor field experiment, the scheme of which included the following options: background nutrition (factor A) - without fertilizers (control), NK for a yield of 50 t/ha of green mass of corn, NK for 50 t/ha + foliar feeding with liquid microfertilizer Batr Zn , inlay GSN-2004 + foliar fertilizer Batr Zn%, corn hybrid (factor B) - early maturing three-line hybrids of universal use Nur (FAO 150) and Bilyar-160 (FAO 160), as well as mid-early double interline hybrid Voronezhsky-279 (FAO 290). The inclusion of foliar feeding with organomineral microfertilizer Batr Zn at a rate of 1 l/ha in the 8-leaf phase against backgrounds with the use of mineral fertilizers has a positive effect on the development of the generative organs of corn (cob weight increases by 0.5...5.8 g, weight of 1000 grains - by 5...7%, compared to the NK option at 50 t/ha). At the same time, the yield of green mass increases by 6...8%. The grain harvest reaches 59.37 (hybrid Bilyar-160); 59.8 (hybrid Nur) and 67.25 c/ha (hybrid Voronezh-279). Foliar feeding of Batr Zn on a fertilized background helps to improve the quality indicators of corn feed. The content of sugars increases, relative to the control variant without fertilizers, by 2%, crude protein - by 0.2% and crude fiber - by 3...4%.
corn (Zea mays), foliar or foliar feeding, generative organs, cob, sugar, crude protein, crude fiber
Введение. Кормовая ценность кукурузы заключена в питательности початка. Содержание крахмала в кукурузном корме варьирует от 0 до 40 %. Чем больше в корме зерна, тем выше содержание крахмала. Содержание сухого вещества не должно превышать более 35 % в кукурузном силосе [1]. Поэтому важно соблюдать соотношение стеблей к початкам и степень их раздробленности. Содержание белка в кукурузе мало, обычно от 6 до 7 % в сухом веществе. Насыщенность кукурузы белком напрямую зависит от величины урожайности – чем выше урожайность, тем меньше содержание белка. Оптимальное содержание углеводом в кукурузном корме обеспечивается при содержании сухого вещества 30…35 % (до 15 %). Такое содержание углеводов обеспечивает хорошее хранение корма. Клетчатки, наоборот, должно быть в корме меньше, так как лигнин в кишечнике животных не переваривается. А, как известно, клетчатка – это элементы перегородок клеток у кукурузы [2].
Также важно оценить сбор кормовых единиц с уборочной площади, протеина в зеленой массе, содержание энергии при получении урожая с 1 га, выраженное в обменной энергии [3].
Поэтому при возделывании кукурузы на кормовые цели необходимо технологию возделывания ориентировать на формирование полноценных питательных початков. Один из таких приемов – это некорневые подкормки [4]. На фоне внесения минеральных удобрений наблюдается вегетативный прирост на 5…15 см, увеличивается урожайность зеленой массы на 7,2…35,5 %, а главное увеличивается выход зерна на 4,2…7,9 % [5]. Проведение листовых подкормок в вариантах без удобрений увеличивает выход зерна на 8…11,5 % [6].
Листовые подкормки органоминеральными удобрениями в фазу 5…6 листьев приводят к активному росту листового аппарата, что повышает фотосинтетический потенциал [7].
Микроудобрения и регуляторы роста, внесенные в виде некорневых подкормок, влияют на рост площади листьев до 46,2 тыс. м2/га (увеличение на 2,25 тыс. м2/га) и обеспечивает получение максимальной урожайности на удобренных фонах до 691…746 ц/га зеленой массы [8].
Хелатирующие агенты с кобальтом повышают урожайность кукурузы (прибавка 2…5 %), содержание протеина увеличивается на 5 %, масла на 2…5 %, крахмала на 5…10 % [9].
Возможно, заменить традиционное минеральное удобрение карбамид для листовой подкормки на агрохимикаты Батр 40 Азот и Вуксал Аминоплант. В результате повышается урожайность на 11…26 %. При этом окупаемость затрат на проведение данных листовых подкормок выше, чем карбамидом [10].
Проведение листовых или некорневых подкормок как отдельно [11], так и на удобренных фонах, способно оказывать положительное действие на формирование общего габитуса растения, на урожайность, на качественные показатели кукурузного корма [12].
Цель исследований – разработка приемов, способствующих лучшему формированию початков у растений и повышению качества зерна кукурузы для получения ценного корма.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты по изучению влияния разных систем питания кукурузы, возделываемой на кормовые цели, закладывали на серых лесных почвах Республики Татарстан в 2019–2021 гг. Двухфакторный опыт с последовательным размещением делянок. Схема опыта включала следующие варианты: фактор А (условия питания) – без удобрений (контроль); NK на 50 т/га; NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn; инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn; Фактор Б (гибриды) – Биляр-160; Воронежский-279; Нур.
Кукурузу возделывали в севообороте чистый пар – озимая пшеница – кукуруза. Норму внесения минеральных удобрений рассчитывали расчетно-балансовым методом на планируемый урожай зеленой массы кукурузы в фазе молочно-восковой спелости в 50 т/га (N157K267). Вносили до посева под предпосевную культивацию 462 кг/га аммиачной селитры и 534 кг/га сульфата калия. Листовую подкормку проводили в фазе 8 листьев с нормой 1 л/га органоминеральным жидким микроудобрением Батр Zn, содержащим 5 % цинка в доступной для растений форме хелатов [13].
Инкрустацию осуществляли препаратом GSN-2004 с нормой 0,5 л/т. Это высокоэффективный иммуностимулятор, антистрессор, биостимулятор, адаптоген и микроудобрение. Он состоит из ферментов естественного происхождения, отобранных по функциональным группам и размерам, в том числе, содержит различные аминокислоты, сахариды, фолиевые кислоты, гуминовые кислоты, карбоновые кислоты и основные микроэлементы [14].
Биометрические показатели (длина початка, масса початка и масса 1000 зерен) определяли в фазе полной спелости зерна кукурузы. Урожайность кукурузы на зерно в полевых опытах учитывали на пробных площадках (площадь делянки 25 м2) с одновременным измерением влажности зерна влагомером «Wile-55» и последующим пересчетом на базисную норму 15 %. Учет урожайности зеленой массы кукурузы проводили косвенным методом с формированием средней пробы из урожая всей массы. Статистическую обработку результатов выполняли методом двухфакторного дисперсионного анализа.
Годы проведения опытов по метеорологическим условиям характеризовались как умеренно благоприятные. Среднемесячная температура воздуха в годы исследований незначительно отличалась от нормы (за последние 30 лет) – в июле и августе 2019 г. она была выше соответственно на 5,5 и 6,6 0С, в 2020 г. – на 2,5 и 2,4 0С; в 2021 г. – на 1,2 и 6,3 0С. Недобор осадков в мае отмечали только в 2021 г. (50 % от нормы), в два других года их было достаточное количество. В июне, июле и августе дефицит осадков, в сравнении со среднемноголетним количеством, составлял 20…96,8 %, только в августе 2020 г. осадков было на 49,1 % больше (табл. 1).
Таблица 1 – Метеорологические условия в годы проведения экспериментов
|
Год |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
|
Температура воздуха, 0С |
||||
|
2019 |
16,8 |
20,5 |
25,0 |
22,4 |
|
2020 |
13,4 |
16,6 |
22,0 |
17,0 |
|
2021 |
18,0 |
22,2 |
21,9 |
22,1 |
|
Среднемноголетнее |
13,0 |
18,3 |
19,5 |
15,8 |
|
Сумма осадков, мм |
||||
|
2019 |
36,0 |
2,0 |
9,0 |
44,0 |
|
2020 |
59,0 |
35,0 |
32,0 |
82,0 |
|
2021 |
17,0 |
10,5 |
31,5 |
17,5 |
|
Среднемноголетнее |
34,0 |
62,0 |
59,0 |
55,0 |
|
Гидротермический коэффициент (ГТК) |
||||
|
2019 |
0,71 |
0,03 |
0,12 |
0,65 |
|
2020 |
1,64 |
0,73 |
0,47 |
1,55 |
|
2021 |
0,32 |
0,14 |
0,46 |
0,26 |
Результаты и обсуждение. Как известно, улучшение условий питания кукурузы положительно влияет на степень развития генеративных органов [15, 16]. В проведенных опытах так же отмечено положительное влияние разных систем питания на развитие генеративных органов изучаемых гибридов. Если в варианте без удобрений длина початков гибридов составляла 15,6…18,0 см, то с улучшением условий питания величина этого показателя в фазе молочно-восковой спелости зерна на расчетном фоне NK на 50 т/га зеленой массы кукурузы увеличилась на 1,1 см, при добавлении к удобренному фону листовой подкормки Батр Zn – на 1,3 см. В варианте инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn она достигала на 2,5 см (табл. 2).
Средняя масса початков с одного растения в варианте без удобрений у гибрида Биляр-160 составила 129,8 г, Воронежский-279 – 131,2 г, Нур – 111,1 г. На фоне NK на 50 т/га величина этого показателя повышалась соответственно генотипам на 16,8; 38,1 и 9,8 г. Прибавка от проведения листовой подкормки на удобренных фонах у гибрида Биляр-160 составила 0,5 г, Воронежский-279 – 4,8 г, Нур – на 5,8 г. Самая высокая масса початков у изученных гибридов отмечена в варианте инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn (152,4 г; 201,4 г и 134,6 г), что на 22,6; 70,2 и 23,5 г выше, чем в контроле.
Наибольшая масса 1000 зерен гибрида Биляр-160 зафиксирована в контроле – 294,0 г, что на 12 г больше, чем при внесении NK на 50 т/га, и на 6 г меньше, по сравнению с остальными вариантами. У гибридов Воронежский-279 и Нур самая высокая величина этого показателя отмечена на фоне NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn – соответственно 334,0 г и 341,2 г, соответственно, что больше контроля на 23,0 и 71,2 г.
Таблица 2 – Биометрические показатели початков кукурузы (среднее за 2019–2021 гг.)
|
Фон питания (фактор А) |
Гибрид (фактор B) |
Длина початка, см |
Масса початка, г |
Масса 1000 зерен, г |
|
Без удобрений |
Биляр-160 |
15,6 |
129,8 |
294,0 |
|
Воронежский-279 |
18,0 |
131,2 |
311,0 |
|
|
Нур |
15,7 |
111,1 |
270,0 |
|
|
NK на 50 т/га |
Биляр-160 |
18,5 |
146,6 |
282,0 |
|
Воронежский-279 |
18,6 |
169,3 |
321,0 |
|
|
Нур |
15,5 |
120,9 |
320,0 |
|
|
NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
17,9 |
147,1 |
288,0 |
|
Воронежский-279 |
19,1 |
174,1 |
334,0 |
|
|
Нур |
16,1 |
126,7 |
341,2 |
|
|
Инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
19,1 |
152,4 |
288,0 |
|
Воронежский-279 |
21,6 |
201,4 |
318,0 |
|
|
Нур |
16,3 |
134,6 |
301,0 |
|
|
НСР05 А |
1,05 |
5,2 |
15,84 |
|
|
НСР05 В |
0,89 |
7,89 |
9,97 |
|
|
НСР05 АВ |
1,38 |
111,86 |
25,84 |
|
На изучаемых фонах питания наблюдали прибавку урожайности, как зеленой массы, так и зерна (табл. 3). Если в контроле сбор зеленой массы составил 25,63…33,66 т/га, то при внесении NK прибавка в зависимости от гибридам составила 14,50…16,55 т/га. В варианте NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn урожайность зеленой массы кукурузы увеличилась, по сравнению с вариантом NK на 50 т/га, на 6…8 %. Прибавка урожайности в варианте с инкрустацией GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn, по сравнению с контролем, при выращивании гибрида Биляр-160 составила 6,79 т/га, Воронежский-279 – 12,84 т/га, Нур – 8,16 т/га.
Наибольшая урожайность зерна отмечена в варианте NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn (у гибрида Биляр-160 – 59,37 ц/га, Нур – 59,80 ц/га, Воронежский-279 – 67,25 ц/га). Прибавка от листовой подкормки составила 1,2 %, 9 % и 25,8 %.
Таблица 3 – Урожайность зерна и зеленой массы кукурузы (среднее за 2019–2021 гг.)
|
Фон питания (фактор А) |
Гибрид (фактор B) |
Сбор зеленой массы, т/га |
Урожайность зерна, ц/га |
|
Без удобрений |
Биляр-160 |
28,49 |
41,36 |
|
Воронежский-279 |
33,66 |
51,17 |
|
|
Нур |
25,63 |
45,74 |
|
|
NK на 50 т/га |
Биляр-160 |
40,66 |
58,69 |
|
Воронежский-279 |
44,50 |
61,70 |
|
|
Нур |
38,95 |
47,53 |
|
|
NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
43,42 |
59,37 |
|
Воронежский-279 |
48,16 |
67,25 |
|
|
Нур |
42,18 |
59,80 |
|
|
Инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
35,28 |
57,43 |
|
Воронежский-279 |
46,5 |
59,68 |
|
|
Нур |
43,79 |
50,70 |
|
|
НСР05 А |
3,44 |
3,73 |
|
|
НСР05 В |
1,87 |
2,29 |
|
|
НСР05 АВ |
31,51 |
39,96 |
|
Улучшение условий питания [17, 18, 19] благоприятно влияло на качественные показатели выращенной продукции (табл. 4). Содержание сахаров увеличивалось на расчетном фоне NK на 50 т/га на 4…6 %, в варианте инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn – на 2…3 %, по сравнению с контролем. Сахаров в зеленой массе кукурузы, выращенной на удобренном фоне при проведении листовой подкормки, было больше на 2 %.
Сырого протеина на удобренных фонах стало больше в обоих вариантах с внесением минеральных удобрений на 0,4 % и в варианте с инкрустацией и листовой подкормкой – на 0,2 %.
Содержание сырой клетчатки в зеленой массе кукурузы варьировало в контроле от 5,0 до 5,5 %, на расчетном фоне NK на 50 т/га – 5,5…5,9 %, на удобренном фоне при добавлении листовой подкормки – 5,7…6,1 и в варианте с инкрустацией и листовой подкормкой – 5,3…5,8 %.
Таблица 4 – Химический состав и питательность зеленой массы кукурузы (среднее за 2019–2021 гг.)
|
Фон питания |
Гибрид |
Сумма сахаров, г |
Сырой протеин, % |
Сырая клетчатка, % |
|
Без удобрений |
Биляр-160 |
5,97 |
1,7 |
5,5 |
|
Воронежский-279 |
5,86 |
1,5 |
5,0 |
|
|
Нур |
5,91 |
1,7 |
5,3 |
|
|
NK на 50 т/га |
Биляр-160 |
6,34 |
2,1 |
5,9 |
|
Воронежский-279 |
6,11 |
1,9 |
5,5 |
|
|
Нур |
6,22 |
2,0 |
5,6 |
|
|
NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
6,48 |
2,1 |
6,1 |
|
Воронежский-279 |
6,24 |
2,0 |
5,7 |
|
|
Нур |
6,37 |
2,0 |
5,8 |
|
|
Инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn |
Биляр-160 |
6,14 |
1,9 |
5,8 |
|
Воронежский-279 |
5,97 |
1,8 |
5,3 |
|
|
Нур |
6,05 |
1,9 |
5,6 |
Выводы. Включение в технологию возделывания кукурузы на кормовые цели на серых лесных почвах Республики Татарстан некорневой подкормки по фону минеральных удобрений способствует лучшему развитию генеративных органов у кукурузы. Масса початков увеличивается на 0,5…5,8 г, по сравнению с вариантом NK на 50 т/га. Масса 1000 зерен возрастает на 2…7 % и достигает 288…341,2 г. Урожайность зеленой массы в вариантах NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn и инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn повышается, по сравнению с контрольным вариантом, на 6…8 % и составляет у гибрида Нур 42,18 т/га, Биляр-160 – 43,42 т/га, Воронежский-279 – 48,16 т/га. Сбор зерна гибрида Биляр-160 от проведения листовой подкормки органоминеральным удобрением увеличивался на 1,2 %, Воронежский-279 – на 9 %, Нур – на 25,8 %. В вариантах NK на 50 т/га + листовая подкормка Батр Zn и инкрустация GSN-2004 + листовая подкормка Батр Zn содержание сахаров увеличивается, по сравнению с контролем, на 2 %, сырого протеина – на 0,2 %, сырой клетчатки – на 3…4 %.
1. Krivosheev GYa, Ignatev AS, Shevchenko NA. [Productivity, feed value and bioenergy efficiency of cultivating corn hybrids for green fodder and silage]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki. 2019; 4(20). 63-69 p.
2. Mammadova P. Crop yield indicators with crop rotation of soybeans, winter wheat, barley and corn. Bulletin of Science and Practice. 2022; Vol.8. 10. 145-151 p.
3. Krivosheev GYa, Ignatev AS, Lupinoga DR, Arzhenovskaya YuB. [New hybrids of corn for silage use]. Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2022; Vol.14. 5. 66-71 p.
4. Shmalko IA, Bagrintseva VN. [Increasing corn yields through foliar plant nutrition]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2021; 3(55). 66-68 p.
5. Mikhaylova MYu, Minikaev RV. [Dynamics of macroelements in gray forest soil under corn crops for green mass in the conditions of Volga region of the Republic of Tatarstan when applying increased doses of mineral fertilizers]. Plodorodie. 2020; 3(114). 12-14 p.
6. Talanov IP, Mikhaylova MYu. [Influence of calculated norms of mineral fertilizers on the formation of green mass of corn hybrids in the conditions of Volga region of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015; Vol.10. 1(35). 137-140 p.
7. Mosur SS. [The influence of organic, macro-, microfertilizers and a growth regulator on the growth dynamics and productivity of corn when cultivating it for green mass]. Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2020; 2. 66-70 p.
8. Piskareva LA, Cheverdin AYu. Influence of mineral fertilizers and growth regulators for maize yield. Journal of Agriculture and Environment. 2020; 3 (15). 24-28 p.
9. Ivashenenko IN, Bagrintseva VN. [Evaluation of the effectiveness of foliar fertilizing with nitrogen-containing fertilizers on corn]. Izvestiya Timiryazevskoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2021; 3. 40-54 p.
10. Pestereva ES, Pavlova SA, Zakharova GE. [Yield and nutritional value of corn and their mixtures for the preparation of succulent feed in the conditions of Central Yakutia]. Agrarnaya nauka. 2018; 9. 54-56 p.
11. Mikhaylova MYu, Gilyazov MYu, Nizamov RM. [The role of macro- and microfertilizers in increasing the yield and quality of green mass of corn on gray forest soils of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kurganskoy GSKhA. 2023; 2(46). 34-41 p.
12. Mikhaylova MYu, Talanov IP. [Nutritional value of corn hybrids when cultivated for green mass]. Agrarnaya nauka. 2016; 4. 9-11 p.
13. Complex organomineral fertilizers Batr brands: Bart Gum, Batr 40 Nitrogen, Batr Max, Batr Bor, Batr Sulfur, Batr Zinc, Batr Copper, Batr Molybdenum, Batr Amin, Batr Potassium. [cited 2023, December 10]. Available from: https://www.agroxxi.ru/goshandbook/agrochem/545.html#next5.
14. GSN-2004. [cited 2023, December 10]. Available from: http://gsn2004.ru/.
15. Davies B, Coulter JA, Pagliari PH. Timing and rate of nitrogen fertilization influence maize yield and nitrogen use efficiency. [Internet]. PLOS ONE. 2020; Vol.15. 5. Article e0233674. [cited 2023, December 10]. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?idhttps://doi.org/10.1371/journal.pone.0233674. doihttps://doi.org/10.1371/journal.pone.0233674.
16. Neverov AA. [Forecast of field crops productivity based on telecommunication connections]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2023; 1(61). 20-27 p. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-1-20-27.
17. Mitrokhina OA. [Assessment of the relationship between the yields of main agricultural crops and the content of microelements in the soils of the Central Black Sea region]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2023; 1(61). 60-64 p. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-1-60-64.
18. Yakomaskin SS, Kargin VI, Zubarev AA. [Mineral nutrition as the basis of physiological processes occurring in plants]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2023; 2(62). 36-40 p. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-2-36-42.
19. Kulikova AKh, Karpov AV, Cherkasov MS. [The influence of zeolite and fertilizers based on it on the yield of corn and the balance of nutrients in leached chernozem under its crops]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2023; 2(62). 69-75 p. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-2-69-75.
