Спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої із застосуванням рідкого комплексного добрива, що містить хелати мікроелементів

Реферат: Спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої включає застосування рідкого комплексного добрива, що містить хелати мікроелементів. Для позакореневого підживлення застосовують розчин скомпонованого рідкого комплексного добрива, що складається із двох концентратів, які розчиняють безпосередньо перед застосуванням у одному об'ємі води у співвідношенні 1:100 кожного з урахуванням норми витрат - по 2-3 л/га на 200-300 л води. UA 113638 U (12) UA 113638 U UA 113638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільського господарства, а саме до технологій вирощування культурних рослин, зокрема пшениці озимої. Пшениця м'яка озима - провідна сільськогосподарська культура, яка займає найбільшу частину продовольчого ринку та забезпечує населення земної кулі важливим продуктом харчування, таким як хліб. Разом із тим урожай сільськогосподарських культур в Україні вже майже 20 років, як формується за рахунок природної родючості, що в свою чергу, призводить до виснаження ґрунтів. Зокрема, для формування однієї тони зерна пшениці озимої (разом із соломою) потрібно 26,7 кг азоту, 9,5 кг фосфору, 21,1 кг калію, а також певна кількість інших макро- та мікроелементів. В результаті домінування в Україні незбалансованої і дефіцитної системи землеробства, ґрунти України втратили 0,5 % гумусу (дані "Центрдержродючості", нині "Держґрунтохорона") [7]. Дані агрохімічного обстеження свідчать, що площі з низьким і середнім вмістом рухомого фосфору та обмінного калію у ґрунтах збільшуються, а площі ґрунтів з підвищеним та високим вмістом фосфору та калію зменшуються [8]. Разом із тим сучасне високоефективне господарювання повинно базуватися на екологічно безпечних ресурсозберігаючих заходах, що мають високу рентабельність. Одним із напрямів такого господарювання, що сприяє збереженню ґрунтової родючості й характеризуються екологічною безпечністю та економічною вигідністю є застосування комплексних добрив у рідкій і водорозчинній формах, що призначені, зокрема для використання у посівах пшениці озимої. Основними перевагами застосування комплексних хелатних добрив є їх краща біологічна доступність та малі дози внесення [5]. Важливим фактором при використанні добрив є комплексний підхід до вирішення питання збагачення ґрунту поживними речовинами. Залежно від способу отримання комплексні добрива бувають складними і складно змішаними. Комплексні добрива у свою чергу поділяються на місцеві органічні та промислові [5]. Найбільш відомим серед органічних добрив є гній і зола. Проте необхідно відмітити, що при використанні тільки гною рослини потерпають від нестачі фосфору і особливо азоту, який вивітрюється у вигляді аміаку у повітря. Тому для забезпечення всіма необхідними елементами рослина потребує додаткової мінералізації органічних добрив. Особливо важливе значення при цьому надається забезпеченню рослин мікроелементами [5]. Відомо, що мікродобрива забезпечують приріст урожаїв в середньому на 10-12 % і поліпшують його якість. Разом із тим надлишкове використання мікродобрив може призвести до накопичення мікроелементів у ґрунтах і сільськогосподарській продукції, викликати негативні екологічні наслідки. З цих позицій найбільш економічними і екологічно безпечними способами використання мікроелементів є зокрема позакореневе підживлення рослин завдяки невеликим витратам водорозчинних солей [5]. До класичних агрохімічних методів, основною метою яких є збагачення ґрунтового шару доступними для сільськогосподарських рослин сполуками макро- і мікроелементами, належать: • застосування висококонцентрованих змішаних комплексних добрив для весняного та осіннього внесення; • передпосівна обробка насіння макро- і мікроелементами; • позакоренева обробка добривами, що містять водорозчинні макро- і мікроелементи; • локальне внесення сумішей мінеральних солей під час вегетації рослин. В той же час одним із перспективних екологічно безпечних фіто санітарних заходів, що розробляються, на сьогодні, є внесення у ґрунт мультифункціональних біологічних препаратів, зокрема Extrakon-Universal на основі агрономічно корисних мікроорганізмів для трансформації органічних речовин у біогумус. Ефективність позакореневого підживлення пшениці озимої визначається можливістю усунення дефіциту мікроелементів у критичні фази розвитку рослин - у період максимального росту і диференціації тканин [5]. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої, у якому за рахунок збалансованого та вчасного проведення позакореневих підживлень, що дає можливість поліпшити ріст і розвиток сільськогосподарських рослин, підвищити їх продуктивність. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої включає застосування рідкого комплексного добрива, що містить хелати мікроелементів, згідно з корисною моделлю, для позакореневого підживлення застосовують розчин скомпонованого рідкого комплексного добрива, що складається із двох концентратів за вмістом макро- і мікроелементів у відсотковому співвідношенні: концентрат І (N - 21,0 %, K2О - 16,0 %, СаО 8,0 %) і концентрат II (Р2О5 - 16,0 %, MgO - 4,0 %, SO3 - 9,0 %, В - 0,02 %, Мn - 0,1 %, Zn - 0,01 %, Сu - 0,05 %, Fe - 0,3 %, Mo - 0,01 %, Li - 0,005 %, ЕДТА - 1,9-2,2 %, цитрат - 2,0-2,5 %), які 1 UA 113638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 розчиняють безпосередньо перед застосуванням у одному об'ємі води у співвідношенні 1:100 кожного з урахуванням норми витрат - по 2-3 л/га на 200-300 л води. Перевагами позакореневого підживлення рідким комплексним добривом із вмістом хелатів мікроелементів є: - малі концентрації; - зменшення втрат урожаю за дефіциту макро- і мікроелементів і їх незбалансованості у ґрунті та збереження його родючості; - підвищення зернової продуктивності і якості зерна; - біоенергетична і економічна ефективність урожаю зерна за застосування рідкого комплексного добрива із вмістом хелатів мікроелементів. Для приготування робочого розчину на га беруть 3 л концентрату І із вмістом поживних елементів: N - 21,0 %, K2О - 16,0 %, СаО - 8,0 %, розчиняючи його в 300 л води та додаючи до розчину 3 л концентрату II - Р2О5 - 16,0 %, MgO - 4,0 %, SO3 - 9,0 %, В - 0,02 %, Мn - 0,1 %, Zn 0,01 %, Сu - 0,05 %, Fe - 0,3 %, Mo - 0,01 %, Li - 0,005 %, ЕДТА - 1,9-2,2 %, цитрат - 1,5-2,0 %. Концентрати рідкого комплексного добрива готували у вигляді окремих розчинів для запобігання утворення осаду. Обробку рослин сумішшю проводили ручним оприскувачем у фазу виходу у трубку та колосіння. Концентрати готували наступним чином: на 3 літри дистильованої води, яку нагрівали до 5070 °C додавали наважки відповідних солей при поступовому помішуванні до повного їх розчинення. Концентрат І: азот - 21,0 %, в т.ч. (аміачний азот (NH2-N) - сечовина, (CO(NH2)2) - 15,0 %; нітратний азот (NO3-N); калій азотнокислий (KNO3) і кальцій азотнокислий (Ca(NO3)2) - 6,0 %; калій - калій азотнокислий (KNO3) - K2О - 5,0 %; кальцій - (Ca(NO3)2) - СаО - 8,0 %. Концентрат II: фосфор - монофосфат калію (KН2РО4) - Р2О5 - 16,0 %; калій - монофосфат калію (KН2РО4) K2О - 11,0 %; магній - магній сірчанокислий (MgSO47H2O) MgO - 4,0 %; сірка - сума аніонів - SO3 - 9,0 %; залізо - залізо сірчанокисле закисне - (FeSO4•7H2O) - 0,3 %; мідь - мідь сірчанокисла (CuSO4•5H2O) - 0,05 %; марганець - марганець сірчанокислий (MnSO4•7H2O) - 0,1 %; бор - борна кислота (Н3ВО3) - 0,02 %; цинк - цинк сірчанокислий (ZnSO4•7H2O) - 0,01 %; молібден - молібдат амонію (NH4(6Mo7O24•4H2O) - 0,01 %; літій - літій сірчанокислий (Li2SO4) - 0,005 %, ЕДТА - 1,92,2 %, цитрат 1,5-2,0 %. Приклад 1. У вегетаційному досліді вивчено вплив позакореневого підживлення розчином комплексного добрива на вміст хлорофілу й інтенсивність фотосинтезу та зернову продуктивність. Інтенсивність фотосинтезу прапорцевого листка у фазу колосіння-цвітіння визначали за стандартною методикою при інтенсивності ФАР 400 Вт/м і температурі 25 °C [2]. Вміст хлорофілу визначали за методом Арнона [9]. Структуру зернової продуктивності, біометричні показники рослин м'якої пшениці визначали у фазу повної стиглості зерна. Результати обробляли за програмою Microsoft Excel, статистичну обробку робили за Доспєховим [4]. Застосовування позакореневої обробки водним розчином рідкого комплексного добрива (РКД) Фізіоживлін-Р призвело до збільшення вмісту пігментів на 10-11 % (табл. 1). Таблиця 1 Вплив позакореневої обробки РКД Фізіоживлін-Р на вміст пігментів у прапорцевому листку рослин пшениці м'якої сорту Зимоярка Варіант досліду Обробка водою (контроль) Фізіоживлін-Р Пігменти, мг/г хл. b а+b 0,56±0,01 1,33±0,03 0,65±0,01* 1,50±0,03* хл. а 0,77±0,02 0,85±0,02* каротиноїди 0,60±0,02 0,63±0,01 Примітка:* - різниця з контролем достовірна при P0,05. 45 Показано збільшення інтенсивності фотосинтезу на 33 % за обробки рослин пшениці м'якої, дворучки сорту Зимоярка РКД (див. креслення). Дія РКД Фізіоживлін-Р на інтенсивність фотосинтезу листків пшениці м'якої сорту Зимоярка: 1 - обробка водою (контроль); 2 - Фізіоживлін-Р зображена на кресленні. 2 UA 113638 U Позакоренева обробка РКД сприяла поліпшенню біометричних показників таких, як кількість пагонів, довжина головного колосу, маса і кількість зерен головного і бокового колосу, що призвело до збільшення зернової продуктивності рослин пшениці м'якої сорту Зимоярка на 9,4 % (табл. 2). 5 Таблиця 2 Вплив позакореневої обробки РКД на біометричні показники рослин пшениці м'якої, дворучки сорту Зимоярка Біометричні показники К-ть пагонів, шт. Висота пагонів, см Довжина гол. колоса, см Маса зерен бокового колосу, г К-ть колосків гол. кол., шт. Маса зерен гол. кол., г Маса зерна з посудини, г Обробка водою (контроль) 2,5±0,1 84,0±3,1 7,0±0,3 2,4±0,1 14,5±0,5 0,90±0,04 19,2±0,81 Фізіоживлін-Р 2,6±0,2 90,0±3,5 7,1±0,2 2,9±0,2* 14,7±0,5 0,98±0,05* 21,0±0,85* Примітка: * - різниця з контролем достовірна при Р0,05. 10 15 20 Таким чином, дослідженнями встановлено, що позакоренева обробка РКД сприяє збільшенню вмісту пігментів: хлорофілу а і b та каротиноїдів в прапорцевих листках рослин пшениці м'якої та підвищенню інтенсивності фотосинтезу. За цих умов поліпшувалися такі біометричні показники, як кількість пагонів, довжина головного колосу, маса і кількість зерен головного і бокового колосу, що призводило до зростання зернової продуктивності. Приклад 2. У польових дослідах позакореневу обробку розчином РКД проводили на фоні N 90P90K90. 2 Загальна площа дослідних ділянок складала 100 м , облікова - 50 м. Повторність дослідів триразова. Двократне внесення комплексних добрив суміщали в часі та поєднували в єдиному технологічному процесі у відповідні фази розвитку пшениці озимої. Ґрунт - окультурений, сірий лісовий. Агрохімічна характеристика ґрунту: вміст валового азоту - 0,2-0,5 %, Р2О5 - 0,15-0,30 %, K2О - 2,0-2,5 %; вміст мікроелементів: міді - 4,8-6,0 мг/кг, цинку - 8-10,6 мг/кг, бору - 0,18 мг/кг ґрунту. Схема досліду: 1 - обробка водою (контроль); 2 Фізіоживлін-Р. Рослини пшениці м'якої озимої оброблені РКД Фізіоживлін-Р, характеризувалися найбільшою кількістю колосків у колосі -17,15 шт. проти 15,8 шт. у контролі. Застосування РКД призвело до зростання кількості і маси зерен головного колосу 34,7 шт. і 1,40 г проти 28,85 шт. і 1,04 г у контролі (табл. 3). 25 Таблиця 3 Біометричні показники рослин пшениці м'якої сорту Хуторянка за дії позакореневого підживлення РКД Фізіоживлін-Р Біометричні показники Кількість пагонів Висота пагонів, см Довжина гол. колоса, см Кількість колосків гол. кол., шт. Маса зерен бокового колосу, г Число зерен у колосі, шт. Маса зерен гол. кол., г Обробка водою (контроль) 2,85±0,11 82,5±3,3 9,15±0,36 15,8±0,63 1,16±0,04 28,85±1,15 1,04±0,04 Примітка: * - різниця з контролем достовірна при Р0,05. 3 Фізіоживлін-Р 3,10±0,12* 3,3±0,13* 89,5±3,58* 85,25±3,41 8,4±0,34* 7,65±0,31* 17,15±0,68* 16,2±0,64 1,38±0,05 1,49±0,06* 34,7±1,38* 27,55±1,1 1,40±0,06* 1,1±0,04 UA 113638 U За дії РКД Фізіоживлін-Р урожайність пшениці м'якої сорту Хуторянка в середньому за 20062008 pp. підвищилась за позакореневого підживлення - на 0,5 т/га (12,6 %) відповідно (табл. 4). Таблиця 4 Урожайність пшениці м'якої дворучки сорту Хуторянка за позакореневої обробки РКД Варіант досліду 2006 р. 3,8 4,7 0,15 обробка водою (контроль) позакоренева обробка HIР05 5 Урожайність т/га 2007 р. 2008 р. середнє 3,95 4,1 3,95 4,45 4,2 4,45 0,14 0,12 приріст 0,5 При позакореневій обробці РКД Фізіоживлін-Р пшениці озимої урожай зерна в середньому за 2010-2012 pp. зростав на 0,6 т/га відповідно (табл. 5). Таблиця 5 Урожайність пшениці м'якої озимої сорту Смуглянка за дії РКД Варіант досліду Обробка водою (контроль) Фізіоживлін-Р НІР05 10 15 20 2010 р. 4,46 5,1 0,21 2011р. 4,66 5,24 0,23 Урожайність, т/га 2012 р. середнє 4,74 4,62 5,32 5,22 0,23 приріст 0,6 Таким чином, позакоренева обробка РКД Фізіоживлін-Р призводила до поліпшення структури урожаю - зростання кількості колосків і зерен у головному колосі та кількості і маси зерен головного колосу, що призвело до підвищення урожайності рослин пшениці м'якої озимої на 0,5-0,6 т/га. Приклад 3 У вегетаційному досліді вивчено вплив позакореневого підживлення розчином РКД на розвиток кореневої системи та наростання маси органів рослин пшениці. Площу загальної і активної поверхні коренів визначали за модифікованою методикою Колосова [3]. Нашими дослідженнями встановлено, що загальна площа кореневої системи пшениці м'якої, обробленої РКД Фізіоживлін-Р у фазу виходу в трубку, зросла в 1,8 разів, а активна - в 0,4 разу (табл. 6). Таблиця 6 Наростання маси органів рослин пшениці і площі кореневої системи за дії РКД Фізіоживлін-Р 2 Варіант досліду Обробка водою (контроль) Фізіоживлін-Р (фаза вихід в трубку) Фізіоживлін-Р (фаза колосіння) Маса Площа поверхні коренів, м стебел, коренів, загальна активна активна/загальна г/рослину г/рослину Сорт Смуглянка, 2013р. 10,0±0,3 2,4±0,07 2,95±0,09 1,33±0,04 0,45 10,6±0,3 3,0±0,09* 4,39±0,1* 1,69±0,05 0,38 14,3±0,4 3,4±0,1* 5,21±0,2* 2,4±0,07* 0,46 Примітка: * - різниця з контролем достовірна при Р0,05. 25 Дослідженнями встановлено також, що загальна площа кореневої системи пшениці м'якої за позакореневого підживлення РКД Фізіоживлін-Р у фазу колосіння збільшувалася в 2,3 разу, а активна - в 1,1 разу. Відмічено тенденцію до збільшення співвідношення площі активної поверхні коренів до загальної - на 2,0 %. 4 UA 113638 U 5 Отже, маса коренів при позакореневому підживлені РКД Фізіоживлін-Р на початкових етапах розвитку зростала на 12,1 %, а у фазу виходу в трубку вона підвищувалася більш суттєво - на 25 %. Найбільше ж зростання маси коренів було відмічене у фазу колосіння - на 41,6 %, що й не дивно, оскільки у цей час акцептором асимілятів для рослини пшениці виступає колос. Разом із тим, розрахунки економічної ефективності застосування комплексного добрива показали, що за дії позакореневої обробки РКД Фізіоживлін-Р за зростання умовно чистого прибутку на 15 % (774 грн/га) відповідно. Обробка РКД Фізіоживлін-Р, призводила до незначного зниження собівартості зерна пшениці - 2,8 % та підвищення рівня рентабельності - 4,6 %, обумовленого збільшенням урожаю зерна - на 12,9 % до контролю (табл. 7). 10 Таблиця 7 Економічна ефективність вирощування пшениці озимої сорту Смуглянка за позакореневого підживлення РКД Фізіоживлін-Р Позакореневе підживлення Обробка водою (контроль) Фізіоживлін-Р Урожайність (середнє за 2010-2012 pp.), т/га 4,62 5,22 Вартість продукції, ** грн./га 8500,8 9604,8 Виробничі затрати, ** грн./га 3348 3678 Собівартість** грн./ц 72,47 70,46 Чистий прибуток, ** грн./га 5152,8 5926,8 Рівень рентабельності, ** % 153,91 161,14 Показники економічної ефективності Примітка: ** - розраховано у цінах 2013-2014 pp. 15 20 25 30 35 Отже, економічна ефективність відмічена за позакореневої обробки РКД Фізіоживлін, де чистий прибуток складав 5926,8 грн./га, що на 774 грн. більше, ніж на контролі. Джерела інформації: 1. Брайон О.В. Інструментальне вивчення фотосинтетичного апарату за допомогою індукції флуоресценції хлорофілу: Методичні вказівки для студентів біологічного факультету /О.В. Брайон Д.Ю. Корнєєв, О.О. Снєгур, О.І. Китаєв. - К.: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2000. -15 с. 2. Гуляев Б.И. Фотосинтез и продукционный процесе /Б.И. Гуляев, Е.М. Ильящук, Б.А. Митрофанов и др. - К.: Наук. думка, 1983. - 141 с. 3. Гуляєв Б.І. Коренезабезпеченість рослин пшениці озимої за зерновою продуктивністю /Б.І. Гуляєв, Г.Б. Карлова //Вісник аграрної науки. - 2010. - № 12. - С. 25-26. 4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с. 5. Комплексні хелатовані добрива у посівах пшениці.: Наук.-метод. реком. /[М.М. Богдан В.П. Карпенко, Г.Б. Гуляєва, Патика В.П., Ткачук К.С.]. - К.: ТОВ "ЦП "КОМПРИНТ", 2016. - 32 с. 6. Національна доповідь про стан родючості ґрунтів України //Мінагрополітики, Центрдержродючість, НААНУ, ННЦ ІГА ім. О.Н. Соколовського, НУБіП, 2010. 113 с. Режим доступу: http://www.iogu.gov.ua/wp-content/uploads/2013/07/stan_gruntiv.pdf -Назва з екрану. 7. Панас Р. Сучасні проблеми зниження родючості ґрунтів України і перспективи її відтворення та збереження /Р. Панас //Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. 2013. - Вип. II (26). - С 102-106. 8. Портативний флуорометр "Флоротест": настанова з експлуатації. - Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, 2013. - 24 с. 9. Hisox J.D. The metod for the extraction of clorofill from leaf tissue whithout maceration /J.D. Hisox, R.J. Israelstam //Can. J. Bot. - 1979. - V. 57, № 12. -P. 1332-1334. 5 UA 113638 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої із застосуванням рідкого комплексного добрива, що містить хелати мікроелементів, який відрізняється тим, що для позакореневого підживлення застосовують розчин скомпонованого рідкого комплексного добрива, що складається із двох концентратів за вмістом макро- і мікроелементів у відсотковому співвідношенні: концентрат І (N - 21,0 %, K2О - 16,0 %, СаО - 8,0 %) і концентрат II (Р2О5 - 16,0 %, MgO - 4,0 %, SO3 - 9,0 %, В - 0,02 %, Мn - 0,1 %, Zn - 0,01 %, Сu - 0,05 %, Fe - 0,3 %, Mo - 0,01 %, Li - 0,005 %, ЕДТА -1,9-2,2 %, цитрат - 2,0-2,5 %), які розчиняють безпосередньо перед застосуванням у одному об'ємі води у співвідношенні 1:100 кожного з урахуванням норми витрат - по 2-3 л/га на 200-300 л води. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6