Вміст олії у насінні ріпаку озимого залежно від застосованих мікроелементів у позакореневі підживлення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вміст олії у насінні ріпаку озимого залежно від застосованих мікроелементів у позакореневі підживлення

Я.Г. Цицюра, канд. с.-г. наук, доцент

О.С. Томчук, аспірант

Вінницький національний аграрний університет

Анотація

Стаття присвячена вивченню ролі мікроелементів за їх застосування у формі позакореневого застосування у литкове підживлення з огляду на їх вплив на якісні показники сформованого врожаю, зокрема на вміст олії насінні як базового показника, який визначає цінність озимого ріпаку як культури багатоцільового використання.

Досліджено ефективність монокомпонентного застосування основних фізіологічно активних мікроелементів у дві фенологічні критичні фази росту і розвитку рослин озимого ріпаку з різним домінуванням ростових та ростово-репродуктивних процесів диференціації рослинного організму - у фенологічні фази стеблування та цвітіння.

Визначено ефективність впливу однокомпонентних мікроелементів підібраних за типологічним складом сучасних багатокомпонентних мікродобрив на хелатній основі у формі сульфатних солей, борної кислоти та сульфату амонію у фізіологічній концентрації 0,2 % з врахуванням регламенту концентрацій використання фізіологічно-активних агрохімікатів у форматі позакореневого підживлення водними розчинами солей.

Встановлено, що застосування кожного з вивчаємих мікроелементів було ефективним та істотним щодо росту показника олійності насіння у співставленні до контрольного варіанту обробки водою.

Встановлено індивідуальні особливості формування показників олійності насіння для двох високоінтенсивних сортів ріпаку озимого для кожного із вивчаємих мікроелементів як з позиції приросту показника олійності до контролю, так і з позиції оцінки варіативності його значення з огляду на двохрічний цикл вивчення та варіювання у межах генеральної сукупності отриманих облікових значень у межах повторень досліду.

На підставі отриманих даних визначено доцільність строків застосування позакореневих підживлень мікродобривами гібридів ріпаку озимого та відмічено роль генотипової складової у результативності застосування коректуючих позакореневих підживлень різними мікроелементами. підживлення насіння врожай

Ключові слова:озимийріпак, мікродобрива, якість насіння, вміст олії, мінливість.

Annotation

Oil content in winter rape seeds depending on micronutrient nutrition

The article is devoted to the study of the role of micronutrients in their application in the form of foliar fertilization in view of their influence on the quality indicators of the formed crop, in particular on the oil content of seeds as a basic indicator that determines the value of winter rape as a crop for multipurpose use. The effectiveness of monocomponent application of the main physiologically active microelements in two phenological critical phases of growth and flowering of winter rape plants with different dominance of growth and growth-reproductive processes ofplant organism differentiation - in the phenological phases of stemming andflowering - was investigated.

Key words: winter rape, microfertilizers, seed quality, oil content, variability.

Постановка проблеми. Озимий ріпак залишається важливою стратегічною культурою у всьому світі як джерело цінної рослинної олії багатоцільового використання [1]. Для України вирощування озимого ріпаку розглядається як однією з базових складових формування спеціалізованого європейсько орієнтованого аграрного виробництва з перспективою формування супутнього біопаливного ринку за рахунок застосування отриманих олій як варіантів альтернативного палива [2].

Разом з тим, відмічається, що урожайність ріпаку в Україні варіює по роках і залишається нижчою, ніж в європейських країнах. Це пов'язано з використанням неякісного насіннєвого матеріалу, недотриманням агротехнологічних строків збирання культури, недостатнім внесенням добрив, відсутністю спеціалізованої техніки для збирання, що призводить до значних втрат урожаю, та іншими порушеннями в технології вирощування і збирання. Відмічається, що у плані стабілізації урожайності озимого ріпаку, підвищення його якості та цінності отриманої олії - важливим залишається розробка адаптивних систем удобрення культури, яка б передбачала підходи до збалансованого застосування як макро-, так і мікроелементів за їх раціонального поєднання та рекомбінації [3].

У зв'язку з багатостороннім впливом мікроелементів на формування врожайності ріпаку, а особливо якісних його показників, актуальним завданням, що потребує подальшого наукового узагальнення є дослідження ролі мікроелементів у процесах формування якісних показників, які визначають господарську цінність культури (олієжировий та біопаливний напрямки).

Результати таких досліджень дозволять удосконалити підходи до розробки адаптивних систем удобрення цієї цінної культури на основі системного комбінованого застосування у технології вирощування фонового мінерального живлення у поєднанні із використанням мікроелементів мікроелементної обробки насіння та застосування позакореневих підживлень.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Результати досліджень впливу мікроелементів на показники якісних параметрів урожаю озимого ріпаку викладено у ряді досліджень [4-12].

За даними вказаних досліджень, проведених у різних країнах, істотний позитивний вплив на врожайність ріпаку, вміст жиру та білка в насінні справляє застосування мікродобрив [4].

Мікроелементи в житті рослин, не входячи до складу органічних сполук, відіграють важливу роль [4, 5]. Так цинк (Zn) є нейтралізатором і активатором багатьох процесів, бере участь у білковому, ліпідному, вуглеводному та фосфатному обміні речовин, у біосинтезі вітамінів та ауксинів [6].

Мідь (Cu) входить до складу окиснювальних ферментів, посилює дихання і бере участь у вуглеводному та білковому обміні речовин, покращує водний баланс рослини. За нестачі міді може відмирати листя ріпаку [7].

Цинк і мідь необхідні для підвищення життєстійкості рослин і стійкості до вилягання, запліднення та утворення стручків [5, 7].

Марганець (Mn) у рослинах, входячи до різних ферментів, бере участь у проміжних реакціях між фотолізом води та утворенням кисню. Він також впливає на утворення стручків і накопичення жирів у насінні, підвищує стійкість до стресу та холоду [8].

Без молібдену (Mo) неможливий синтез білкових речовин, оскільки він входить до складу ферменту нітратредуктази, що відновлює нітрати до амонію [9].

Не слід також забувати, що озимий ріпак належить до рослин, які потребують для свого росту і розвитку відносно багато бору. Велика роль бору (B) в запиленні та заплідненні квіток, запобіганню абортації квіток у межах суцвіття, формування оптимальних процесів запилення та запліднення, накопиченні олій у насінні. Даний елемент також відповідає за число стручків і кількість насіння в них, використання рослинами азоту.

Його нестача уповільнює ріст рослин, затримується цвітіння [6, 10].

Нестача заліза (Fe) у ґрунтах затримує синтез ростових речовин ауксинів, у зв'язку з чим знижується активність окислення і відновлення складних амінокислот та утворення хлорофілу рослинами озимого ріпаку, що у підсумку впливає як на величину врожаю, так і на показники його якості [7]. Визначено, що недостатній вміст рухомих форм мікроелементів у ґрунті часто є фактором, що лімітує формування врожаю озимого ріпаку і якості продукції. Особливо це актуально для ґрунтів з ознаками різного ступеня деградації, зокрема кислих, переущільнених із стійкою тенденцією дегумуфікації. На таких ґрунтах потреба рослин ріпаку озимого у мікроелементах і роль збалансованості мінерального живлення зростає в умовах інтенсивних технологій, спрямованих на формування високопродуктивних посівів з високими показниками якості врожаю [5, 10, 12].

За досить ґрунтовного опрацювання ролі окремих мікроелементів у забезпеченні збалансованого живлення рослин озимого ріпаку питання їх стресового впливу на формування вмісту рослинних олій залишається питанням спірним як з позиції ролі окремих мікроелементів, так і з позиції фази їх найбільш доцільного технологічного застосування.

Умови та методика досліджень. Дослідження проводились на дослідному полі ВНАУ (49°1Г 31" п. ш. 28°22'16'' с. д.) на темно-сірих лісових ґрунтах. Агрохімічний потенціал поля: вміст гумусу: 2,02-3,2 %, легкогідролізованого азоту 67-92, рухомого фосфору 149-220, обмінного калію 92-126 мг/кг ґрунту при рН_{кс 1} 5,5-6,0. Формат досліджень - дрібноділянковий, повторність 3-х разова.

Дослідження проводились у період вегетаційного періоду ріпаку озимого 2020-2022 рр. Мікроелементи застосовувались у варіанті однокомпонентного внесення у формі солей сульфатів - марганцю, цинку, кобальту, міді. Як джерело бору використовувалась борна кислота, а як джерело молібдену - молібдат амонію. Дозування мікроелементів встановлювалось відповідно до рекомендацій для хрестоцвітих культур [13]. Мікроелементи вносили у вигляді водних розчинів у 0,2 % концентрації. Для обробки застосовували ручне обприскування у дві фенологічні фази: фазу стеблування та фазу цвітіння з витратою робочої рідини до 300 л/га. Позакореневе підживлення суміщували із застосуванням інсектицидів для захисту від ріпакового квіткоїда (застосовували Моспілан ВП, 0,12 кг/га). Застосування мікроелементів проводили на двох гібридах ріпаку озимого - Домінатор (00-гібрид) та Абсолют (00-гібрид).

Домінатор внесений в державний реєстр в 2019 році. Тривалість періоду вегетації складає 281-312 діб. Висота рослини - 113,2-133,6 см. Вміст білка - 18,220,8%. Вміст олії - 46,1-48,3%. Стійкість до вилягання 9 балів. Стійкість до обсипання 7-8 балів. Стійкість до посухи 7-8 балів. Стійкість до пильщика ріпакового 8-9 балів. Стійкість проти квіткоїду ріпакового 7 балів. Стійкість до бактеріозу 7-8 балів. Стійкість проти пероноспорозу 7-8 балів.

Абсолют внесений в державний реєстр в 2019 році. Тривалість періоду вегетації складає 282 - 312 діб. Висота рослини - 127,2 -135,3 см. Вміст білка - 17,9 -20,6%. Вміст олії - 46 -47,6%. Стійкість до вилягання 8-9 балів. Стійкість до обсипання 7-8 балів. Стійкість до посухи 8 балів. Стійкість до пильщика ріпакового 8-9 балів. Стійкість проти квіткоїду ріпакового 7-8 балів. Стійкість до бактеріозу 8 балів. Стійкість проти пероноспорозу 7-8 балів.

Загальні агротехнологічні умови вирощування обох гібридів ріпаку озимого були однотиповими для всіх варіантів досліду і вони включали наступні технологічні заходи та операції:

Попередник озима пшениця, лущення стерні і внесення N-9% P-25% K-25% по 100 кг/га із заорювання на глибину 27 см.

Посів третя декада серпня, нормою 500 тис. насінин/га з міжряддям 35 см. Із припосівним внесенням добрива Росаферт 5-10-25+10S в нормі 100 кг/га.

У фазі 2 листочки внесення гербіцид Бутізан Авант - 2,5 л/га. Через 5 днів внесення 1,5 л/га Кіллітоп (Циперметрин 50 гр/л+ Хлор пірифос 500 гр/л).

У фазі 4 - 5 листочків регулятор Букат (Тебеконазол 500 гр/л) в нормі 0,5 л/га + Розалік Бор 0,5 л/га. У фазі 7-8 листочків внесення регулятора знов Карамба Турбо 0,65 л/га + Букат 0,35л/га+ Розалік Бор 0,7 л/га + Інстрайкер 0,2 л/га (інсектицид). По мерзлоталому ґрунті КАС-32 - 200 л + Тіосульфат амонію 30 л/га. Загальну сума внесених макро- та мікроелементів від передпосівного внесення до внесення по мерзлоталому ґрунті склало загальний фон удобрення (ФОН) у варіантах досліду.

Варіанти застосування мікродобрив проведено веною після відновлення вегетації у фази стеблування та фазу цвітіння відповідно до окресленої схеми застосування солей мікроелементів.

На фазу середина цвітіння застосовували комбінацію інсектицидів Піктор 0,4 л/га + Біская 0,5 л/га.

Погодні умови за період досліджень різнились. Особливості погодних умов за період досліджень представлено на (рис. 1). Осінь 2020 р. відмітилась підвищеним температурним режимом та нестійким зволоженням. Мінімальна температура повітря в найхолодніші ночі місяця (на півночі, сході та у центральних районах області у першій декаді, на решті території у другій декаді) знижувалась до 7-12 ^оС. Перехід середньодобової температури повітря через 15 ^оС в бік зниження (початок метеорологічної осені) і відбувся 7 жовтня, що на 7 днів пізніше середніх багаторічних строків. Перехід середньодобової температури повітря через 10 ^оС в бік зниження відбувалося 8 жовтня, що на 711 днів раніше середніх багаторічних строків.

Рис. 1. Динаміка опадів (суцільна лінія) та середньодобової температури (переривиста лінія) за період 2020-2022 рр.

Сформовано на основі [16]

Перші осінні заморозки у повітрі спостерігались 8 жовтня, що на 4 дні раніше за середні багаторічні строки. Найбільша кількість опадів спостерігалась у другій та третій декадах листопада. Зовсім сухими виявились друга та третя декади вересня, а також перша декада жовтня.

Зима 2020-2021 рр. відзначилась підвищеним температурним режимом, з нетривалими періодами похолодань у січні, глибокими відлигам, та достатньою кількістю опадів.

Весна 2021 р., у переважній своїй частині, пройшла в підвищеному температурному режимі, наприкінці сезону температурний фон не відхилявся від кліматичної норми. Перехід середньодобової температури повітря через 5°С в бік підвищення (початок метеорологічної весни) по області відбувся надзвичайно рано - 23 лютого.

Літо 2021 р. відзначилось різноманітною погодою: спостерігались періоди похолодань із проходженням зливових дощів різної інтенсивності та періоди зі спекотними днями. Перехід середньодобової температури повітря через +15 ^оС в бік підвищення (початок метеорологічного літа) відбувся 12 травня, що в межах норми. Майже весь літній період пройшов у підвищеному температурному режимі. Лише у першій декаді червня середньо декадні температури повітря виявились нижчими за норму на 0,8-2,2 ^оС. Особливо спекотними за це літо були третя декада червня, а також перша та третя декади серпня. Середня температура повітря в ці періоди складала +24,4-27,2 ^оС, що на 3,3-5,5 ^оС вище норми. Перехід середньодобової температури повітря через +15 ^оС в бік зниження (кінець метеорологічного літа) по області відбувся 20 вересня. Тривалість метеорологічного літа склала 131-136 діб.

Осінь 2021 р. відзначилась коливаннями температурного режиму як в бік підвищення так і в бік зниження, вітрами, а також дефіцитом опадів на початку періоду та достатньою їх кількістю на протязі більшої частини періоду. Перші осінні заморозки у повітрі спостерігались 15 жовтня, що на 1 -4 дні пізніше за середні багаторічні строки. Загалом, середня температура повітря за осінній сезон склала +5,4-17,1°С, що близько до сезонної кліматичної норми. Сезонна сума опадів становила 176,4 мм, що склало 196% від норми. Зовсім сухою виявилась перша декада вересня, а найбільша кількість опадів спостерігалась у другій декаді вересня.

Зима 2020-2021 рр. була холодною, вітряною, з дефіцитом опадів. Перехід середньодобової температури повітря через 0°С в бік зниження (початок метеорологічної зими) відбувся 29 листопада. Погоду більшої частини січня обумовлювало поле підвищеного атмосферного тиску. Максимальна температура повітря в найтепліші дні місяця (перша та друга декади) підвищувалася до 3-6°С тепла. Максимально ґрунт промерзав у першій та другій декадах лютого до 42-56 см. Повне відтавання ґрунту відмічалось 27 лютого. Опади взимку проходили у вигляді снігу, мокрого снігу та дощу.

Весна 2021 р. відзначилась дуже контрастними погодними умовами: початок сезону був холодним, у середині періоду - теплим, в кінці періоду - в межах кліматичного норми. Середня місячна температура повітря за березень виявилась вище кліматичної норми на 4,9 °С та становила +6,5 °С. Опади у березні розподілялись нерівномірно так, за кількістю їх випало значно менше норми 5,6 мм (20 % місячної норми). Середня температура повітря весни складала +6,5-16,3°С, що на 0,3-4,9°С вище кліматичної норми.

Літо відмітилось теплою, в окремі періоди спекотною погодою з нерівномірним зволоженням. Основна маса опадів припала на липень місяць.

У цілому погодні умови періоду досліджень було відносно сприятливими для росту і розвитку ріпаку озимого та сприяли вираженій реакції рослин ріпаку на коректуючі та доповнюючі заходи із застосування мікроелементів відповідно до вичаємої схеми досліду.

Крім того, окреслений характер погодних умов дозволив оцінити рівень річного варіювання ознаки олійності насіння та визначити ефект дії мікроелементів на приріст олійності за відповідного режиму загальної стресовості гідротермічного режиму вегетації культури.

Застосовані солі мікроелементів застосовували у стандартних препаративних формах із дотриманням масової частки елементного співвідношення та терміну реактивної їх придатності [13].

Фенологічну періодизації вегетації гібридів озимого ріпаку проводили відповідно до системи міжнародної класифікуючої шкали ВВСН відповідно до стандартних методик на хрестоцвітих культурах [14].

Вміст рослинної олії у насінні гібридів ріпаку озимого визначали в лабораторних умовах відповідно до стандартної методології оцінки хрестоцвітих культур, відповідно до ДСТУ 4964:2008 [14].

Статистичну оцінку отриманих даних проводили на підставі загальних показників статистичного ряду із визначенням істотності різниці у дисперсійно- факторній схемі досліду [15].

Виклад основного матеріалу досліджень. Отримані результати підтвердили важливу фізіологічну роль мікроелементів у забезпечені формування показника олійності насіння ріпаку озимого на прикладі двох високоінтенсивних сортів (табл. 1).

З огляду на олійність вивчаємих сортів за результатами тривалого конкурсного сортовипробування у гібриду Домінатор (інтервал фіксованих значень показника 46,1-48,3 %) та гібриду Абсолют (46,0-47,6 %) - застосування позакореневих підживлень мікродобривами забезпечило статистично достовірну істотність зростання олійності як за середньо варіантним показником по групі мікроелементів, так і в межах окремих мікроелементів. При цьому олійність гібриду Домінатор була у всі роки досліджень вищою на 1,12 % порівняно із гібридом Абсолют. А самі значення олійності гібридів наближались до максимальних градаційних значень показника за результатами конкурсного випробування гібридів. Ми пояснюємо такі особливості у першу чергу відповідною збалансованістю і комплексністю системи фонового мінерального живлення та відносною сприятливістю погодних умов у роки досліджень.

Нами також підтверджено складний диференціюючий характер впливу окремих мікроелементів на формування показника олійності вивчаємих гібридів озимого ріпаку.

Таблиця 1

Вміст олії у насінні гібридів ріпаку озимого залежно від варіанту позакореневих підживлень мікроелементами (середнє за 2021-2022 рр.) на базі застосованого загального фону удобрення