ВЛИЯНИЕ ХЕЛАТНЫХ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН СОРТОВ ЗЕРНОВОГО СОРГО | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

ВЛИЯНИЕ ХЕЛАТНЫХ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН
СОРТОВ ЗЕРНОВОГО СОРГО

Научная статья

Степанченко Д.А.¹, Куколева С.С.², Старчак В.И.^3, *, Кибальник О.П.⁴, Ефремова И.Г.⁵

¹ ORCID: 0000-0002-8263-188X^;

² ORCID: 0000-0002-0582-9024;

³ ORCID: 0000-0001-7312-4547;

⁴ ORCID: 0000-0002-1808-8974;

⁵ ORCID: 0000-0002-7188-9332;

^1-5 Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы, Саратов, Россия

* Корреспондирующий автор (viktoria_starchak[at]rambler.ru)

Аннотация

Зерновое сорго является ценной сельскохозяйственной культурой, способное давать стабильный урожай при аномально высоких температурах. Благодаря засухоустойчивости и жаростойкости сорго пользуется большой популярностью в регионах рискованного земледелия. Ареал возделывания сорговых культур простирается в странах Азии, Африки, Южной и Cеверной Америки, Европе и Австралии. Сорговые культуры возделывают на пищевые и кормовые цели. В современном земледелии все больший интерес вызывают ресурсосберегающие технологии, направленные на снижение себестоимости выращиваемой продукции и получение стабильно высокого урожая сельскохозяйственных культур, конкурентного качества. Одним из элементов таких технологий является применение малозатратных удобрений нового поколения, к которым относятся хелатные удобрения. В статье приведены данные о влиянии хелатных микроудобрений, производимых в НПО «СИЛА ЖИЗНИ», на набухание, энергию прорастания и всхожесть семян сортов зернового сорго селекции ФГБНУ РосНИИСК «Россорго». Выявлено действие хелатных микроудобрений на посевные качества семян, а именно на всхожесть. Самыми отзывчивыми сортами на оба препарата оказались сорта РСК Партизан, Гарант и РСК Каскад.

Ключевые слова: удобрения, сорго, сорт, всхожесть, прорастание, набухание.

THE EFFECT OF CHELATED MICRONUTRIENTS ON THE SOWING QUALITIES
OF SEEDS OF GRAIN SORGHUM VARIETIES

Research article

Stepanchenko D.A.¹, Kukoleva S.S.², Starchak V.I.^3, *, Kibalnik O.P.⁴, Efremova I.G.⁵

¹ ORCID: 0000-0002-8263-188X^;

² ORCID: 0000-0002-0582-9024;

³ ORCID: 0000-0001-7312-4547;

⁴ ORCID: 0000-0002-1808-8974;

⁵ ORCID: 0000-0002-7188-9332;

^1-5 Russian Research and Design Institute of grain sorghum and Corn, Saratov, Russia

* Corresponding author (viktoria_starchak[at]rambler.ru)

Abstract

Grain sorghum is a valuable agricultural crop capable of yielding a stable harvest at abnormally high temperatures. Due to drought resistance and heat resistance, grain sorghum is very popular in risk-prone farming regions. The area of cultivation of grain sorghum crops extends to Asia, Africa, South and North America, Europe and Australia. grain sorghum crops are cultivated for food and fodder purposes. In modern agriculture, resource-saving technologies aimed at reducing the cost of grown products and obtaining a consistently high crop yield of competitive quality present increasing interest. One of the elements of such technologies is the use of next generation low-cost fertilizers, which include chelated fertilizers. The article presents data on the effect of chelated micronutrients produced in the NGO “SILA ZHYZNI” on the swelling, germination energy and germination of seeds of grain sorghum varieties selected by the Russian Research and Design Institute of grain sorghum and Corn “Rossorgo”. The authors determine the effect of chelated micronutrients on the sowing qualities of seeds, namely on germination. The varieties that proved to be most responsive to both preparations were the following: RSK Partizan, Garant and RSK Kaskad.

Keywords: fertilizers, sorghum, variety, germination, swelling.

Введение

В настоящее время в сельском хозяйстве широко применяются малозатратные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, элементом которых является применение современных удобрений: гуминовые препараты, хелатные микроудобрения, почвоулучшители, биоудобрения [3], [4], [5]. Данные препараты являются экономичными, их использование способствует увеличению урожая вегетативной массы растений [6], [8], [9], [10].

В научной литературе отражены данные о положительном влиянии данных препаратов на вегетативные и генеративные признаки зерновых, зернобобовых, масличных и овощных культур [7], [8]. В последнее время все большую популярность приобретают микроудобрения хелатной формы, применение которых в значительной степени оказывает влияние не только на урожайность культуры, но и на величину хозяйственно-ценных признаков. В литературных источниках встречаются данные о влиянии хелатных микроудобрений на посевные качества семян полевых культур. Однако, влияние хелатных удобрений на эти показатели сорговых культур изучено недостаточно. Поэтому исследование особенностей влияния хелатных форм микроудобрений на посевные качества семян зернового сорго является актуальным.

Методы и принципы исследования

Лабораторные опыты проводились в ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в период с 2020 по 2021 гг. Объектами исследований являлись сорта зернового сорго селекции института (Бакалавр, Ассистент, Магистр, Гарант, РСК Оникс, РСК Локус, РСК Оникс, РСК Партизан) и хелатные микроудобрения производимые компанией НПО «СИЛА ЖИЗНИ» – Reasil Forte Carb Ca/Mg/B Amino и Reasil micro Amino Zn.

Хелатные микроудобрения обладали следующим составом: Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B-Amino – жидкое удобрение. Сбалансированный состав с высоким процентным содержанием бороэтаноламина, кальция и магния в комплексе с гидроксикарбоновыми и аминокислотами, обеспечивает высокий уровень биодоступности питательных элементов, их незамедлительное поступление и мобильность в растении. Кальций является транспортировщиком всех минералов, регулирует их усвояемость растением, играет важную роль в развитии клеточных стенок растений и плодов, отвечает за деление и силу клеток. Бор, доказанный синергист кальция, улучшает углеводный и белковый обмены. Магний является основным компонентом хлорофилла и необходим для синтеза аминокислот, витаминов, масел и сахаров. Применяется для широкого спектра культур. Благодаря гидроксикарбоновым кислотам и аминокислотам обеспечивается поступление питательных веществ на более высоком уровне. Совместим с большинством пестицидов и минеральных удобрений.

Отличительная особенность удобрения Reasil micro Amino Zn– высокое содержание цинка в легкодоступной для растений форме. Цинк содержится в комплексе с гуминовыми, гидроксикарбоновыми и аминокислотами, что значительно повышает его усвоение растениями через листовую поверхность, а также их подвижность внутри растения. Не содержит химических элементов и соединений (синтетических хелатообразователей), оказывающих вредное влияние на рост и развитие растений. Это мульти-компонентное удобрение, в котором каждое активное вещество усиливает эффективность остальных, позволяя воздействовать на растение сразу по всем доступным направлениям. Подходит для интенсивных систем ведения сельского хозяйства, а также для применения в органическом земледелии. Reasil micro Amino Zn – биологический стимулятор роста растений. Аминокислоты (L-глицин, L-лизин, L-треонин и др.) являются мощным стимулятором роста растений, играют роль комплексообразователей для незаменимых микроэлементов, транспортируя их в растение в доступной форме. Гидроксикарбоновые кислоты (глюконовая, молочная, янтарная, лимонная и др.) способствуют максимальному усвоению элементов питания растением. Стимулируют обменные процессы в растении, увеличивают проницаемость клеточной мембраны. Жидкое органическое удобрение Reasil micro Amino Zn способствует значительному повышению урожайности и качества.

Характеристика сортов зернового сорго

Бакалавр зарегистрирован в Госреестре Госсорткомиссии в 2019 году, среднеранний сорт. Высота растений 135-140 см. Направление возделывания: на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 4,1 до 4,7 т/га, а силоса 19,5-24,0 т/га. Масса 1000 зерен 40,1 г. Содержание протеина в зерне 10,3-11,9%, крахмала в зерне – 71,0-72,0%. Зерно не осыпается, растения не полегают, засухоустойчивый, холодостойкий, пригоден к механизированной уборке.

Ассистент зарегистрирован в Госреестре Госсорткомиссии в 2019 году, среднеранний сорт. Высота растений 130-136 см. Направление возделывания на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 3,7 до 3,8 т/га, силоса 20,0-22,3 т/га. Масса 1000 зерен – 42,0 г. Содержание протеина в зерне 10,9-11,5%, крахмала в зерне – 70,5-71,6%.Зерно не осыпается, растения не полегают, не ломаются, сорт засухоустойчивый, холодостойкий, пригоден к механизированной уборке.

Магистр зарегистрирован в Госреестре Госсорткомиссии в 2019 году. Сорт среднеранний. Высота растений 120-129 см. Направление возделывания на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 2,88 до 3,27 т/га, силоса 24,90-35,50 т/га. Масса 1000 зерен – 41,4 г. Содержание протеина в зерне 10,9-11,7%, крахмала в зерне – 71,8-72,3%. Зерно не осыпается, растения не полегают, не ломаются, сорт засухоустойчивый, холодостойкий, пригоден к механизированной уборке.

Гарант зарегистрирован в Госреестре Госсорткомиссии в 2016 году. Сорт раннеспелый. Высота растений 108-114 см. Направление возделывания на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 2,40 до 3,15 т/га, силоса 11,80-17,40 т/га. Масса 1000 зерен – 22,8 г. Содержание протеина в зерне 12,8-13,3%, крахмала в зерне – 72,0-72,5%. Зерно не осыпается, растения не полегают, не ломаются засухоустойчивый, холодостойкий, пригоден к механизированной уборке.

РСК Каскад зарегистрирован в реестре Госсорткомиссии в 2020 году. Сорт среднеспелый. Высота растений 128-130 см. Направление возделывания на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 5,00 до 5,46 т/га, силоса – 23,4-26,7 т/га. Масса 1000 зерен – 32,8 г, масса метелки с зерном 35,7 г. Содержание протеина в зерне 9,6-11%, крахмала в зерне – 72-73,2%. Зерно не осыпается, растения не полегают, не ломаются засухоустойчивый, холодостойкий, пригоден к механизированной уборке.

РСК Локус зарегистрирован в Госреестре Госсорткомиссии в 2020 году. Сорт среднеспелый. Высота растений 125-130 см. Направление возделывания на зерно и на силос. Урожай зерна варьирует от 3,20 до 3,65 т/га, силоса – 13,9-19,7 т/га. Масса 1000 зерен – 29,3 г, масса метелки с зерном 32,5 г. Содержание протеина в зерне 9,3-10,9%, крахмала в зерне – 72,3-72,9%. Зерно не осыпается, растения не полегают, не ломаются, отличаются засухоустойчивостью, холодостойкостью.

Сорта зернового сорго РСК Оникс и РСК Партизан переданы на Государственное сортоиспытание в Госсорткомиссию в 2018 году[12].

Лабораторные исследования по влиянию хелатных удобрений на посевные качества семян включали три варианта обработки семян: 1 –дистиллированной водой (контроль); 2 – Reasil micro Amino Zn; 3 – Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B Amino. Перед проведением опыта семена сорго обработали рабочим раствором 1 мл препарата на 10 мл воды.

Набухание семян определяли по формуле [11]: А=(М1-М2)× 100/М2, где М1 и М2 – массы набухшего и исходного образцов.

Результаты исследований подвергались статистической обработке данных программой Agros версии 2.09 методом двухфакторного дисперсионного анализа, где фактор А – сорт, а фактор В – препарат [2].

Основные результаты

Основной характеристикой процесса прорастания семян сельскохозяйственных культур является набухание. Семена, находящиеся в состоянии покоя, в период прорастания проходят три этапа: активация метаболизма; подготовка к началу роста растяжением и дальнейший рост органов проростка. На первом этапе (гидратация) гидрофобные частицы притягивают воду. Зерно увеличивается в объеме, что приводит к размягчению оболочек и пробуждению зародыша к жизнедеятельности. Этот процесс сопровождается переходом в активное состояние ферментов, витаминов и др., что обеспечивает мобилизацию запасных питательных веществ путем их гидролиза и поступление растворимых веществ к точкам роста. Быстрота и степень набухания семян связаны с пробуждением зародыша к активной жизнедеятельности [1]. В наших исследованиях выявлены сортовые различия по степени набухания семян зернового сорго при обработке хелатными удобрениями.

Результаты лабораторных исследований показали, что применение хелатных удобрений Reasil micro Amino Zn и Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B Amino оказали разное влияние на набухание семян зернового сорго. Дисперсионным анализом установлено существенное влияние фактора А на формирование данного признака, а по фактору В существенного влияния выявлено не было. Доля сорта в общей изменчивости составила 31,2%, по вариантам опыта 0,4%, взаимодействие факторов 3,9 %.

Интервал варьирования признака у сортов составлял от 92,58 до 111,01%. Значение признака по вариантам опыта изменялось в пределах 98,15 98,68% (таблица 1).

 

Таблица 1 – Влияние хелатных микроудобрений на набухание семян сортов зернового сорго
в среднем за 2020- 2021 гг.

№	Сорта	Варианты опыта, %			Среднее по фактору А, %
		Контроль	Реасил Zn	Реасил Ca/Mg/B
1	Бакалавр	92,15	94,57	93,08	93,27 a
2	Ассистент	102,62	96,62	91,27	96,83 a
3	Магистр	97,47	98,75	97,38	97,87 a
4	Гарант	110,28	105,68	106,55	107,51bc
5	РСК Каскад	92,97	92,17	92,60	92,58 a
6	РСК Локус	94,33	97,03	91,50	94,29 a
7	РСК Оникс	96,00	102,90	99,13	99,34 a
8	РСК Партизан	109,67	109,68	113,68	111,01 c
Среднее по фактору В		99,44	99,68	98,15	–
F факт (А)		9,49
F факт (В)		0,37
F факт (АВ)		0,60
НСР0,05(А)		6,12

 

Лабораторные опыты по применению хелатных микроудобрений Amino и Reasil micro Amino Zn на семенах зернового сорго включали в себя оценку энергии прорастания семян. В результате активации физиолого-биохимических процессов под действием микроудобрений на 3-и сутки набухания и прорастании семян сортов зернового сорго были выявлены некоторые тенденции проявления влияния на энергию прорастания (таблица 2).

Обработка семян сорго хелатными удобрениями оказала существенное влияние на энергию прорастания семян по фактору А (сорт), по фактору В (варианты опыта) существенных различий выявлено не было.

Доля фактора А в общей изменчивости достигла 22,4%, по вариантам опыта – 1,4%, взаимодействие факторов – 4,0%.

Интервал варьирования признака у сортов был в пределах от 69,56 до 89,0 %. Значение признака по вариантам опыта варьировало от 76,67 до 79,88%.

 

Таблица 2 – Влияние хелатных микроудобрений на энергию прорастания семян зернового сорго
в среднем за 2020-2021 гг.

№	Сорта	Варианты опыта, %			Среднее по фактору A, %
		Контроль	РеасилZn	РеасилCa/Mg/B
1	Бакалавр	78,33	81,00	80,66	80,00 с
2	Ассистент	75,33	86,00	77,67	79,67 bc
3	Магистр	80,00	82,00	85,00	82,33 cd
4	Гарант	69,33	74,67	83,00	75,66 abc
5	РСК Каскад	72,33	69,00	73,00	71,44 a
6	РСК Локус	70,00	70,67	68,00	69,56 a
7	РСК Оникс	81,67	84,33	81,33	82,44 cd
8	РСК Партизан	86,33	90,33	90,33	89,00 d
Среднее по фактору В		76,67	79,75	79,88
F факт (А)		5,99
F факт (В)		1,31
F факт (АВ)		0,54
НСР0,05 (А)		7,24

 

Обработка семян растворами хелатных удобрений оказало существенное влияние на всхожесть семян зернового сорго по сортам.

Доля фактора А в общей изменчивости достигла 12,0%, по вариантам опыта 8,7%, взаимодействие факторов 5,7%.

Интервал варьирования признака у сортов был в пределах от 71,11 до 90,28 %. Значение признака по вариантам опыта варьировало от 69,08 до 80,58 % (таблица 3).

 

Таблица 3 – Влияние хелатных микроудобрений на всхожесть семян зернового сорго в среднем за 2020-2021 гг.

№	Сорта	Варианты опыта, %			Среднее по фактору A, %
		Контроль	Реасил Zn	Реасил Ca/Mg/B
1	Бакалавр	67,33	80,83	75,17	74,44 a
2	Ассистент	73,33	75,50	79,83	76,22 a
3	Магистр	72,67	79,67	71,17	74,50 a
4	Гарант	54,33	77,83	81,17	71,11 a
5	РСК Каскад	61,67	76,50	75,83	71,33 a
6	РСК Локус	70,67	78,17	67,67	72,17 a
7	РСК Оникс	72,00	82,00	79,33	77,78 a
8	РСК Партизан	80,67	94,17	96,00	90,28 b
Среднее по фактору В		69,08 a	80,58 b	78,27b
F факт (А)		2,83
F факт (В)		7,17
F факт (АВ)		0,66
НСР0,05 (А)		10,36
НСР0,05 (B)		6,35

 

Обсуждение

В наших исследованиях выявлены незначительные сортовые различия по степени набухания семян. На сорте РСК Оникс обработка семян раствором Reasil micro Amino Zn способствовала повышению набухаемости семян и составила 102,90%, что превышало контроль на 7,2%. Применение хелатных препаратов не оказало существенного влияния на процесс набухания зернового сорго. Однако, в некоторых вариантах опыта наблюдалась тенденция к усилению процесса набухания. На варианте с Reasil micro Amino Zn выделились сорта Бакалавр и РСК Локус, а на варианте с применением Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B РСК Оникс и РСК Партизан (таблица 1).

Изучалось действие хелатных микроудобрений Reasil Forte Carb -Ca/Mg/B Amino и Reasil micro Amino Zn на энергию прорастания и на всхожесть семян зернового сорго. В результате активации физиолого-биохимических процессов под действием микроудобрений на 3-и сутки набухания и прорастании семян сортов зернового сорго выявлены некоторые тенденции проявления влияния микроудобрений на энергию прорастания. Действие хелатных микроудобрений на энергию прорастания семян в наибольшей степени усилилось на сортах Ассистент при обработке семян Reasil micro Amino Zn и Гарант при применении Reasil Forte Carb -Ca/Mg/B Amino. Энергия роста увеличилась до 86-83% соответственно, что превышало контрольный вариант на 14,2 и 19,7%. Обработка семян хелатными микроудобрениями не оказала существенного влияния на данный показатель. Следует отметить тенденцию увеличения энергии прорастания под влиянием применения микроудобрения Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B Amino и Reasil micro Amino Zn до 93, 33% (таблица 2).

Одним из важных показателей определяющих посевные качества семян является лабораторная всхожесть. Применение растворов хелатных удобрений оказало существенное влияние на лабораторную всхожесть семян зернового сорго. Самыми отзывчивыми сортами на применяемые удобрения оказались РСК Партизан (94,17-96,0%), Гарант (77,83-81,17%) и РСК Каскад (76,50-75,83%). Использование удобрений повысило всхожесть семян по отношению к контрольному варианту у РСК Партизана на 16,7-19,0%, у Гаранта на 43,3-49,4%, РСК Каскад на 24,0-23,0%. Обработка семян зернового сорго сорта Бакалавр препаратом Reasil micro Amino Zn способствовала увеличению всхожести до 80,83%, что превысило контрольный вариант на 20,1%.

Применение препаратов в хелатной форме оказало существенное влияние на всхожесть семян зернового сорго. Особенно явно это видно у сорта РСК Партизан, оба удобрения оказались эффективны. На варианте Reasil micro Amino Zn отличился сорт РСК Оникс, а на варианте Reasil Forte Carb-Ca/Mg/B – Гарант.

Заключение

Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что применение хелатных удобрений производимых НПО «СИЛА ЖИЗНИ» оказало разностороннее влияние на посевные качества семян сортов зернового сорго. Отмечена тенденция усиления процесса набухания семян и повышения энергии прорастания. Выявлена эффективное влияние препаратов на лабораторную всхожесть семян зернового сорго.

Таким образом, использование хелатных микроудобрений в предпосевной обработке семян является перспективным сортовым агроприемом, способствующим активации физиолого-биохимических процессов на начальных этапах набухания и прорастании семян сортов зернового сорго.

Финансирование	Funding
Проект был выполнен в рамках тематического плана согласно государственному заданию Министерства сельского хозяйства Российской Федерации.	The project was completed within the thematic plan according to the state order Ministry of Agriculture of the Russian Federation.
Благодарности	Acknowledgement
Выражаем благодарность сотрудникам фирмы НПО «Сила Жизни» за предоставленные препараты.	We would like to express our gratitude to the staff of the science and production association “Sila Zhizni” for the drug samples provided.
Конфликт интересов	Conflict of Interest
Не указан.	None declared.