ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКАТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКАТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Аннотация
В статье рассматриваются результаты вегетационного опыта, заложенного на базе Кубанского государственного аграрного университета, по выращиванию озимой пшеницы с целью изучения влияния дефеката (отхода свекловичного производства) как отдельно, так и совместно с навозом крупного рогатого скота (КРС) – отхода сельского хозяйства, на рост и развитие растений озимой пшеницы и качество зерна данной культуры. Отмечено положительное действие испытуемых отходов (дефеката и навоза КРС) при совместном их внесении на развитие биометрических показателей растений озимой пшеницы и качественные характеристики семян сельскохозяйственной культуры, что отразилось в увеличении количества генеративных побегов, массы колосьев на растение, массы 1000 зерен, а также в повышении содержания протеина, клейковины и стекловидности зерна. Таким образом, сочетание дефеката и навоза КРС позволяет получить наилучшие условия, стимулирующие рост и развитие озимой пшеницы, способствующие повышению ее продуктивности и улучшению качества зерна.
1. Введение
Основной отход свекловичного производства – фильтрационный осадок (дефекат). Он является нетоксичным отходом, имеющим в своей основе природное происхождение, и в первую очередь органическое, может применяться как вторичное сырье для улучшения различных свойств почвы. Это позволяет одновременно решить проблемы охраны окружающей среды и повышения плодородия почвы , , , .
Дефекат насыщает почву ионами кальция, недостаток которых особенно ощущается в кислых почвах. Кроме того, кальций является поглощающим катионом, придающим почвам структуру, наиболее прочную и благоприятную в сельскохозяйственном отношении. Кальций – единственный катион, который может насыщать почву без всякого вреда для растений. Он участвует в обменных реакциях почвенного раствора, обусловливает высокую буферную способность почв в кислом интервале среды. Почвы с высоким содержанием обменного кальция обладают агрономической структурой и физическими и физико-химическими свойствами, обеспечивающими высокое плодородие , . Под влиянием дефеката оптимизируется величина рН, повышается степень насыщенности почв основаниями с 67-69 до 88-89%, повышается содержание нитратов, однако, незначительно снижается содержание фосфатов, количество калия остается стабильным , , .
Улучшение физико-химических свойств чернозема выщелоченного в результате применения дефеката способствует накоплению в почве биологического азота за счет усиления азотфиксирующей способности и возрастания энергии нитрификации. Изменение величины азотонакопления на 72% связано с изменением содержания кальция в почвенно-поглощающем комплексе. Высокий уровень биологической активности почвы под влиянием дефеката приводит к улучшению азотного питания растений , , , .
Целью научных исследований, проводимых на базе Кубанского государственного аграрного университета, является оценка влияния дефеката на рост и развитие озимой пшеницы.
2. Материалы и методы исследований
С целью изучения влияния дефеката отдельно и в смеси с навозом КРС на биологическую продуктивность озимой пшеницы проводился вегетационный опыт, который был заложен на черноземе выщелоченном (2021-2022 гг.). Опыты проходили в пластиковых емкостях вместимостью 4 кг, которые наполнялись почвой и отходами в зависимости от варианта опыта:
1) контроль (чистая почва);
2) 40 г дефеката;
3) 60 г дефеката;
4) 80 г дефеката;
5) 40 г дефеката + 10 г навоза КРС;
6) 80 г дефеката + 20 г навоза КРС.
Отходы вносили из расчета 40, 60 и 80 г дефеката на 4 кг почвы и навоз КРС – из расчета 10 и 20 г. Наблюдения велись в течение всего вегетативного периода. После сбора урожая в 2022 г. изучалось последствие отходов на растения озимой пшеницы; были определены биометрические показатели: всхожесть, количество побегов, длина побегов, масса 1000 зерен. Также были проанализированы основные качественные показатели зерна пшеницы: процентное содержание влажности, протеина, клейковины, стекловидность.
Биометрические измерения растений озимой пшеницы проводились при помощи измерительных приборов, определение качества зерна озимой пшеницы – на приборе Инфралюм. Статистическая обработка данных производилось с помощью программ Microsoft Office Ecxel.
3. Результаты исследований
В 2022 г. было рассмотрено действие дефеката отдельно и при совместном внесении с навозом КРС на развитие и продуктивность растений озимой пшеницы. Были определены показатели кустистости и соотношения генеративных и вегетативных побегов. На основании проведенных исследований в мае 2022 г. получены следующие результаты, отмеченные в таблице 1.
Таблица 1 - Влияние дефеката на развитие растений озимой пшеницы
Показатель | Общее количество побегов на растение, шт. | Количество генеративных побегов на растение, шт. | Доля генеративных побегов в общем кущении, % |
Контроль | 8,94 ± 0,35 | 2,57 ± 0,13 | 28,75 |
40 г дефеката | 19,00 ± 0,47 | 3,64 ± 0,18 | 19,16 |
60 г дефеката | 21,72 ± 0,51 | 3,76 ± 0,19 | 17,31 |
80 г дефеката | 22,08 ± 0,48 | 3,84 ± 0,20 | 17,39 |
40 г дефеката + 10 г навоза КРС | 24,17 ± 0,59 | 4,24 ± 0,21 | 17,54 |
80 г дефеката + 20 г навоза КРС | 24,83 ± 0,62 | 4,39 ± 0,22 | 17,68 |
Примечание: май 2022 г.
В варианте с внесением 80 г дефеката + 20 г навоза КРС было отмечено увеличение кущения на 36 % и более активное формирование дополнительных побегов. Количество генеративных побегов, являющихся показателем урожайности, несмотря на снижении их доли на одно растение в опытных вариантах по сравнению с контрольным, увеличивается. Так, на вариантах с внесением в почву дефеката отдельно и в смеси с навозом КРС количество генеративных побегов на одно растение пшеницы варьирует от 3,64 ± 0,18 до 4,39 ± 0,22 шт., а в контроле данный показатель составляет 2,57 ± 0,13 шт. При рассмотрении соотношения доли генеративных побегов в общем кущении было отмечено максимальное уменьшение показателя в варианте 60 г дефеката.
В результате дальнейших наблюдений отмечено, что часть генеративных побегов за период 1-2 месяца образовала непродуктивные (пустые) колосья. Следовательно, на момент снятия опыта, проводился учет генеративных побегов пшеницы с продуктивными колосьями, число которых по всем вариантам опыта было ниже, чем число генеративных побегов в мае 2022 г. (см. таблицу 2).
Таблица 2 - Влияние дефеката на продуктивность растений озимой пшеницы
Вариант | Количество продуктивных побегов, шт. | Высота растения, см | Длина колоса, см | Количество зерен / растение, шт. | Масса колосьев / растение, г | Масса зерен / растение, г | Масса 1000 зерен, г |
Контроль | 1,79 | 64,54 | 9,76 | 60,71 | 2,89 | 2,28 | 38,10 |
40 г дефеката | 2,37 | 66,21 | 9,10 | 79,23 | 4,20 | 3,30 | 42,97 |
60 г дефеката | 2,21 | 66,52 | 9,05 | 77,48 | 4,07 | 3,29 | 42,39 |
80 г дефеката | 2,29 | 65,73 | 9,02 | 78,54 | 4,11 | 3,35 | 42,51 |
40 г дефеката + 10 г навоза КРС | 2,34 | 65,98 | 8,93 | 80,94 | 4,25 | 3,41 | 42,64 |
80 г дефеката + 20 г навоза КРС | 2,58 | 64,56 | 8,66 | 81,42 | 4,46 | 3,49 | 43,10 |
Примечание: лето 2022 г.
Анализ данных, полученных в летний период 2022 г., показал, что при использовании отходов улучшаются некоторые биологические параметры растений озимой пшеницы. Отмечено, что внесение дефеката (и отдельно, и вместе с навозом КРС) существенно повлияло на массу зерна с растения. Так, несмотря на уменьшение длины колосьев пшеницы на вариантах с внесением дефеката и навоза КРС, отмечено увеличение их массы и количества зерен с высокой выполненностью при большем количестве продуктивных побегов, в то время как на контроле колосья были длиннее, но при этом зерно щуплое.
В свою очередь щуплость зерна на контрольном варианте отразилась на таком показателе, как масса 1000 зерен, которая составила здесь 38,10 г. При совместном же внесении дефеката и навоза она увеличилась до 43,10 г. Следовательно, можно отметить, что дефекат не оказал влияния на длину колоса, но поднял в целом массу зерен с растения.
При дальнейшем изучении влияния дефеката на качество зерна озимой пшеницы были рассмотрены такие показатели, как влажность зерна, содержание в нем протеина, клейковины и стекловидность (см. таблицу 3).
Таблица 3 - Влияние дефеката на качественные показатели зерна озимой пшеницы
Вариант | Качественные показатели зерна озимой пшеницы | |||
Влажность, % | Содержание протеина, % | Содержание клейковины, % | Стекловидность, % | |
контроль | 10,19 | 11,07 | 16,03 | 39,18 |
40 г дефеката | 10,69 | 11,11 | 16,19 | 39,12 |
60 г дефеката | 10,11 | 11,15 | 16,25 | 39,59 |
80 г дефеката | 10,26 | 11,14 | 16,28 | 39,67 |
40 г дефеката + 10 г навоза КРС | 10,38 | 11,33 | 17,21 | 40,75 |
80 г дефеката + 20 г навоза КРС | 10,73 | 11,38 | 17,33 | 41,23 |
Примечание: лето 2022 г.
Внесение дефеката не оказало существенного влияния на содержание протеина, но совместно с навозом КРС увеличило этот показатель более чем на 2%. Содержание клейковины в зерне озимой пшеницы при совместном внесении дефеката и навоза КРС также повысилось; на контроле оно составило 16,03, а на опытном варианте (80 г дефеката + 20 г навоза КРС) – 17,33%. Стекловидность повысилась на 3-5%.
4. Заключение
Таким образом, результаты вегетационного опыта выявили изменения в развитии как биометрических показателей растений озимой пшеницы, так и качественных характеристик семян исследуемой сельскохозяйственной культуры. Отмечено увеличение количества генеративных побегов, массы колосьев на растение, массы 1000 зерен, а также повышение качественных показателей зерна озимой пшеницы (содержание протеина, клейковины и стекловидность) при совместном внесении в почву дефеката и навоза КРС.
В целом сочетание отходов свекловичного производства (дефеката) и сельского хозяйства (навоза КРС) позволяет получить наилучшие условия, стимулирующие рост и развитие озимой пшеницы и повышающие ее продуктивность и качество зерна.