Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт почвоведения и агрохимии

Влияние некорневой подкормки цинком, йодом и селеном на урожайность и микроэлементный состав зелёной массы и зерна кукурузы

УДК 631.81.0.95.337:633.15

Ю.В. Кляусова, М.В. Рак

Минск, Беларусь 22 апреля 2009

Summary

INFLUENCE OF OUTSIDE ROOT TOP-DRESSING IODINE AND SELENIUM ON PRODUCTIVITY GREEN MASS AND GRAIN CORN AND MICROELEMENT COMPOSITION

Yu. V. Klausova, M.V. Rak

Outside root top-dressing of corn by iodine in dozes 60 g/ha reactant with zinc in doze 150 g/ha reactant on different rates of mineral nutrition (50 t/ha manure+N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀-rate 1 и 50 t/ha manure +N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀rate 2) gives increase productivity green mass on 67-80 c/ha and grain on 4,6-5,8 c/ha. Entering of iodine in dozes 60, 120, 180 g/ha reactant with zinc in doze 150 g/ha reactant increase contain iodine until optimal level in green mass corn. Influence above mentioned dozes on contain iodine in grain corn was evidence, but fall short optimal level (0,4-1,5 mg/kg dray mass ). Contain zinc in green mass was 20,0-24,3 mg/kg and grain corn was 21,0-24,5 mg/kg.

Use selenium in dozes 30, 60, 90 g/ha reactant on different rates of mineral nutrition does not to really increase yield corn, but increase selenium content in green mass and grain corn until optimal level (100-500 mkg/kg dray mass ).

Введение

Кукуруза - одна из важнейших кормовых культур. Высокая потенциальная урожайность и сравнительно небольшие затраты при производстве обуславливают её широкое распространение. Важным условием в получении высоких и устойчивых урожаев кукурузы, является дифференцированное обеспечение её всеми необходимыми макро- и микроэлементами в зависимости от условий возделывания. Внесение микроудобрений в процессе роста и развития кукурузы необходимо для сбалансированного питания культуры, повышения урожайности и улучшения качества, получаемой продукции [1].

В настоящее время особенно острой проблемой является дефицит йода и селена в сельскохозяйственной продукции, идущей как на продовольственные, так и на кормовые цели.

В организм человека йод поступает с продуктами растительного и животного происхождения. Потребность человека в йоде составляет 100-200 мкг/сутки [2]. Оптимальное содержание йода в корме для животных в зависимости от вида и возраста колеблется от 0,4 до 1,5 мг/кг сухой массы. Антисептические свойства йода губительно действуют на вирусы и бактерии, поэтому при добавлении в пищу животным йодсодержащих препаратов у них снижается заболеваемость и увеличивается продуктивность [3].

В результате исследований, связанных с недостатком йода в окружающей среде, была признана его значительная роль не только для человека и животных, но и для растений. Под влиянием йода в растениях усиливается интенсивность протекания синтетических процессов, что в конечном итоге приводит к увеличению урожая и улучшению его качественного состава. Йод ускоряет передвижение образующихся в процессе фотосинтеза первичных углеводов к месту образования запасных полисахаридов и усиливает их биосинтез. Среднее содержание йода в сухом веществе растений составляет 0,30-0,42 мг/кг, при обычных колебаниях 0,01-2,5 мг/кг [3].

Актуальность научных исследований с селеном в последние годы обусловлена дефицитом селена в продуктах питания и низкой суточной нормой потребления этого элемента человеком и животными, а также практически повсеместным распространением в республике селендефицитного заболевания молодняка животных - беломышечной болезни. Дефицит селена в продуктах питания приводит к возникновению у человека кардиомиопатии, поражения печени и других заболеваний. Среднестатистический житель Республики Беларусь не дополучает около 80% селена в сутки [2].

Маршрутное обследование сельскохозяйственных земель Беларуси показало, что содержание валового селена в основных типах почв очень низкое (6,5 - 265,4 мкг/кг) [4].

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности высокопродуктивных коров требуется от 0,1 до 0,5 мг селена на 1 кг сухого вещества рациона [5, 6]. Однако, содержание в корме селена 7-10 мг/кг сухой массы вызывает острую интоксикацию, которая может привести к летальному исходу. Поэтому, в связи с высокой токсичностью селена, система применения селеновых удобрений должна быть строго регламентирована в зависимости от свойств почв и биологических особенностей культур [7].

Особенно важен для полноценного роста и развития кукурузы цинк, так как она очень чувствительна к его недостатку. Данный элемент принимает непосредственное участие в синтезе хлорофилла и оказывает влияние на фотосинтез и углеводный обмен в растении. Цинк является необходимым микроэлементом для человека и животных. Он входит в состав инсулина, а также обнаружен в половых железах. При его недостатке у молодых животных наблюдается замедление роста, развитие кожных болезней [8]. Недостаток цинка проявляется у животных при содержании его в корме менее 20 мг/кг, а избыток - выше 60 мг/кг [9].

Известно, что растительная пища является основным поставщиком микроэлементов. Одним из путей преодоления дефицита йода и селена в растениеводческой продукции является повышение их содержания в растениях агрохимическим путём. Поэтому, целью наших исследований являлось определение эффективности проведения некорневой подкормки цинком, йодом и селеном для повышения урожайности и оптимизации содержания данных микроэлементов в зелёной массе и зерне кукурузы.

Методика проведения исследований

Исследования проводились в 2007-2008 гг. в РУП «Экспериментальная база им. Суворова» Узденского района. Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на связных водно-ледниковых супесях, подстилаемых с глубины 0,85 м лёгким моренным суглинком. Пахотный горизонт характеризовался следующими агрохимическими показателями: рН в КСl - 6,06,2; гумус 2,42-2,65%; Р₂О₅ и К₂О в 0,2 н НСl 210-220 и 215 - 230 мг/кг почвы. Содержание подвижного цинка 2,0-2,2 мг/кг почвы; общего йода и селена 0,22-0,28 мг/кг и 30-35 мкг/кг соответственно.

Общая площадь делянки - 25 м². Предшественник - люпин узколистный. Обработка почвы включала: зяблевую вспашку, весеннюю культивацию и предпосевную обработку.

Посев кукурузы с нормой высева 120 тыс. шт./га проводился в 2007 г. во второй декаде мая (18.05) и в 2008 г. в первой декаде мая (07.05). Для посева использовался гибрид Дельфин RM 020 - французской селекции, раннеспелый (ФАО 180).

Согласно схеме опыта некорневые подкормки кукурузы цинком, йодом и селеном проводились на двух уровнях органоминерального питания (Фон 1 - 50 т/га навоза + N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀, Фон 2 - 50 т/га навоза + N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀). Микроэлементы в дозах - Zn - 150 г/га д.в., I - 60, 120, 180 г/га д.в. и Se - 30, 60, 90 г/га д.в. вносились в фазу 6-8 листьев. В качестве микроудобрений использовались минеральные соли (сульфат цинка, йодистый калий, селенит натрия). Макроудобрения - КАС, аммонизированный суперфосфат и хлористый калий вносились согласно схеме опыта в основное внесение.

В фазе 4-5 листьев на втором уровне минерального питания (N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀ кг/га) была проведена подкормка кукурузы карбамидом в дозе 30 кг/га д.в.

Уход за посевами включал обработку гербицидом Примэкстра Голд с нормой расхода 4 л/га до появления всходов кукурузы.

Уборка зелёной массы кукурузы проводилась в фазу восковой спелости. Данные урожайности приводились к 70% влажности. На зерно кукурузу убирали при наступлении фазы полной спелости зерна. Данные приводились к стандартной влажности (14%).

Результаты исследований и их обсуждение

В наших исследованиях, в среднем за два года, применение только органоминеральной системы удобрения позволило получить урожайность зелёной массы 508 ц/га на первом фоне и 566 ц/га на втором (табл. 1).

Таблица 1 Влияние микроудобрений на урожайность и содержание цинка и йода в зелёной массе кукурузы (среднее за 2007-2008гг.)

*- Фон 1 - 50 т/га навоза + N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀, Фон 2 - 50 т/га навоза + N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀

Применение некорневой подкормки I₆₀ Zn₁₅₀ приводило к увеличению урожайности зелёной массы на 67 ц/га на первом уровне минерального питания и на 80 ц/га на втором. Наибольшая прибавка урожая зелёной массы кукурузы 72 ц/га (фон 1) была обеспечена сочетанием I₁₂₀ Zn₁₅₀.

Внесение йодида калия в дозе 180 г/га д.в. совместно с сульфатом цинка в дозе 150 г/га д.в. на первом фоне приводило к снижению урожайности зелёной массы на 22 ц/га, а на втором на 17 ц/га по сравнению с вариантом I₁₂₀ Zn_150.

Содержание йода в зелёной массе кукурузы в среднем за 2007-2008 гг. в фоновых вариантах низкое - 0,19 мг/кг сухой массы (фон 1) и 0,21 мг/кг (фон 2). На первом уровне питания накопление происходило с 0,19 мг/кг в фоновом варианте до 0,72 мг/кг в варианте I₁₈₀ Zn₁₅₀, а на втором с 0,21 мг/кг до 0,68 мг/кг сухой массы соответственно.

По результатам исследований определение содержание йода в початке, стебле и листе кукурузы показало, что наибольшее его количество находится в листе и составляет 0,29-1,05 мг/кг сухой массы на первом фоне, и 0,29-0,99 мг/кг на втором, а наименьшее в стебле 0,17-0,58 мг/кг сухой массы и 0,17-0,53 мг/кг соответственно. Початок занимает промежуточное место между листом и стеблем, содержание в нём йода находится в пределах 0,22-0,69 мг/кг сухой массы на первом уровне минерального питания и 0,21-0,66 мг/кг на втором.

При внесении йодида калия в некорневую подкормку существенно увеличивается содержание йода в зелёной массе в 1,9-3,8 раз, а также в отдельных её частях по сравнению с фоновыми вариантами, тем самым, обеспечивая оптимальное содержание йода в зелёной массе кукурузы (0,41,5 мг/кг сухой массы).

При изучении сочетания возрастающих доз йодида калия 60, 120, 180 г/га д.в. с сульфатом цинка в дозе 150 г/га д.в. на обоих уровнях минерального питания было установлено, что данные сочетания обеспечивают увеличение содержания цинка в зелёной массе кукурузы до оптимальных значений (20-60 мг/кг сухой массы). Содержание варьирует от 20,2 до 24,3 мг/кг сухой массы на первом уровне питания и от 20,0 до 23,9 мг/кг на втором. Однако, сочетание максимальной дозы йодида калия 180 г/га д.в. с сульфатом цинка приводило не только к снижению урожайности кукурузы, но также к уменьшению содержания цинка в зелёной массе кукурузы на 4,1 мг/кг сухой массы на первом фоне и на 3,9 мг/кг на втором по сравнению с вариантом I₁₂₀ Zn₁₅₀.

Изучая, накопление цинка в частях кукурузы, было определено, что наибольшее его количество находится в листьях и составляет 19,5-27,7 мг/кг (фон 1) и 18,9-29,5 мг/кг (фон 2), а в початке и стебле оно находится в пределах 15,4-23,5 мг/кг сухой массы.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что применение органоминерального питания обеспечивает урожайность зерна кукурузы 79,6 ц/га на первом уровне минерального питания и 91,7 ц/га на втором (табл. 2).

Таблица 2 Влияние микроудобрений на урожайность и содержание цинка и йода в зерне кукурузы (среднее за 2007-2008гг.)

*- фон 1 - 50 т/га навоза + N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀, фон 2 - 50 т/га навоза + N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀

Максимальные прибавки урожая зерна кукурузы были получены в вариантах I₆₀ Zn₁₅₀ и I₁₂₀ Zn₁₅₀ и составили 9,6-10,0 ц/га на первом фоне и 11,6-12,3 ц/га на втором. Применение варианта I₁₈₀Zn₁₅₀ на первом уровне питания приводило к снижению урожайности зерна кукурузы на 2,5% и на втором на 3,1% по сравнению с вариантом I₁₂₀ Zn_150.

Внесение возрастающих доз йодида калия 60, 120, 180 г/га д.в. в сочетании с сульфатом цинка в дозе 150 г/га д. в. обеспечивало существенное увеличение содержание йода в зерне кукурузы, но не достигало оптимума.

Изучение применения возрастающих доз йодида калия в сочетании с одинаковой дозой сульфата цинка показало, что данные сочетания обеспечивают увеличение содержание цинка в зерне кукурузы до оптимальных показателей и колеблются от 21,0 до 24,5 мг/кг сухой массы на первом уровне минерального питания и от 21,2 до 23,6 на втором, но необходимо отметить, что максимальная доза йода 180 г/га д.в. в сочетании с цинком в дозе 150 г/га д.в. приводила к снижению накопления цинка зерном кукурузы на первом фоне на 3,5 мг/кг сухой массы или на 14,3 % и на втором на 2,4 мг/кг или на 10,2%.

Результаты наших исследований показывают, что при внесении селена в некорневую подкормку кукурузы отмечается лишь тенденция роста урожайности зелёной массы (табл. 3).

Таблица 3 Влияние селена на урожайность и содержание элемента в зелёной массе кукурузы (среднее за 2007-2008гг.)

*- фон 1 - 50 т/га навоза + N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀, фон 2 - 50 т/га навоза + N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀

Содержание селена в зелёной массе кукурузы в среднем за два года на фоновых вариантах было низкое и составило 36 мкг/кг на первом фоне и 53 мкг/кг сухой массы на втором, что объясняется невысокой обеспеченностью почвы данным элементом. При последовательном увеличении доз вносимого селена 30, 60, 90 г/га д.в. происходило увеличение его накопления в зелёной массе до 8,2 раз на первом фоне и до 5,7 на втором. При этом его содержание в растениях соответствовало оптимальной для кормов концентрации (100-500 мкг/кг сухой массы).

Определение содержания селена в отдельных частях растения кукурузы показало, что наибольшее его количество на обоих уровнях минерального питания находится в початке 52-388 мкг/кг на первом фоне и 87-393 мкг/кг сухой массы на втором, а также в листе 58-392 мкг/кг и 48-374 мкг/кг соответственно. Наименьшее содержание селена в стебле 10-173 мкг/кг сухой массы на первом уровне минерального питания и 22-184 мкг/кг на втором.

Применение селена в некорневую подкормку кукурузы не приводит к достоверному увеличению урожайности зерна кукурузы (табл. 4).

Внесение возрастающих доз селена 30, 60, 90 г/га д.в. обеспечивало увеличение содержания данного элемента в зерне кукурузы в пределах оптимальной концентрации. Так, на первом уровне минерального питания накопление селена возрастало с 26 мкг/кг в фоновом варианте до 380 мкг/кг в варианте с дозой внесения селена 90 г/га д.в., а на втором содержание составило 42-360 мкг/кг соответственно.

Некорневая подкормка кукурузы селеном значительно увеличивает содержание элемента в зерне в 4,5-14,6 раз и в зелёной массе 2,0-8,2 раза по сравнению с фоновыми вариантами, что способствует оптимизации содержания селена в урожае кукурузы. При этом содержание селена в зерне от некорневой подкормки селеновым удобрением увеличивалось более значительно с 26-42 до 360-380 мкг/кг сухой массы, чем в зелёной массе с 36-53 до 295-301 мкг/кг. кукуруза йодид урожайность некорневой

Таблица 4 Влияние селена на урожайность и содержание элемента в зерне кукурузы (среднее за 2007-2008гг.)

*- фон 1 - 50 т/га навоза + N₁₂₀ P₆₀ K₁₂₀, фон 2 - 50 т/га навоза + N₁₈₀ P₉₀ K₁₈₀

Выводы

1. Некорневая подкормка кукурузы йодидом калия в дозе 60 г/га д.в. в сочетании с сульфатом цинка в дозе 150 г/га д.в. на обоих уровнях минерального питания обеспечивала увеличение урожайности зелёной массы на 67-80 ц/га и зерна на 9,6-11,6 ц/га. Повышение дозы йода в некорневую подкормку до 120 и 180 г/га д.в. не приводило к увеличению урожайности зелёной массы и зерна кукурузы.

2. Внесение йодида калия в дозах 60, 120, 180 г/га д.в. в сочетании с цинком в дозе 150 г/га д.в. приводило к увеличению содержания йода в зелёной массе кукурузы до 0,41-0,72 мг/кг сухой массы. Влияние этих же доз на накопление йода зерном кукурузы было существенным, но не достигало оптимальных показателей (0,4-1,5 мг/кг сухой массы). Содержание цинка в зелёной массе и зерне кукурузы соответствовало нижнему уровню оптимальных значений и варьировало от 20,0 до 24,3 мг/кг в зелёной массе и от 21,0 до 24,5 мг/кг в зерне.

3. Внесение селена в некорневую подкормку в дозах 30, 60, 90 г/га д.в. не приводило к достоверному увеличению урожайности зеленой массы и зерна кукурузы на обоих уровнях минерального питания. Некорневая подкормка кукурузы селенитом натрия способствовала накоплению селена в зелёной массе 107-301 мкг/кг сухой массы и зерне 191-380 мкг/кг, соответствуя оптимальной для кормов концентрации (100-500 мкг/кг сухой массы).

Литература

1. Шлапунов, В. Важнейшие вопросы эффективного выращивания кукурузы в Беларуси / Шлапунов В., Щербаков В., Шпаар Д.// Земледелие и растениеводство - 1999. - № 3 - С. 15-20.

2. Авцын, А.П. Микроэлементы человека /А.П. Авцын [и др]. - М.: Медицина, 1991. - 496 с.

3. Кашин, В.К. Биогеохимия, фитофизиология и агрохимия йода / В.К. Кашин. - Л.: Наука, 1987. - 240 с.

4. Головатый, С.Е. Содержание селена в почвах и растениях Беларуси / С.Е. Головатый [и др.] // Почвоведение и агрохимия. - Минск. - 2005. - С. 89-93.

5. Майсеенок, А.Г. Селен, селеноаминокислоты, селенопротеины: биодоступность, биосинтез, биохимические функции / А.Г. Майсеенок, Е.В. Пестюк, Е.А. Майсеенок // Питание и обмен веществ: сб. науч. тр. - Гродно, 2002. - С. 70-98.

6. Надаринская, М.А. Эффективность использования разных уровней селена в кормлении высокопродуктивных коров: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: / М.А. Надаринская. - Жодино, 2004. - 18с.

7. Персон, Б. Биологическая функция селена / Б. Персон. - Кишинёв, 1983. - 215 с.

8. Школьник, М. Я. Микроэлементы в жизни растений / М. Я. Школьник. - М.: Наука, 1974. - 324 с.

9. Ковальский, В. В. Микроэлементы в растениях и кормах / В. В. Ковальский. - М.: Колос,-1971. - 235 с.

Размещено на Allbest.ru