Russian Federation
Drought and high air temperature against the background of the use of humates during the growing season caused a decrease in the yield of winter wheat, despite the high level of nitrogen in the soil. It is assumed that in unfavorable conditions, humates stimulate a faster passage through the stages of ontogenesis to the detriment of the accumulation of plastic substances, which significantly reduces the yield and its quality. In case of high nitrogen background, it is desirable to use 0.01% humate at the later stages of earing or at the early stages of grain filling. It is necessary to use humate immediately after the first signs of environmental stress appear on the crop.
humates, winter wheat, drought, decrease in yield
Гуминовые препараты (ГП) давно используются в сельском хозяйстве для увеличения урожая сельскохозяйственных культур или купирования повреждений посевов при неблагоприятных условиях окружающей среды. [1, 2]. Результат воздействия ГП на посевы культурных растений зависит от почвенно-климатических условий, видов и сортов растений, агротехники, и свойств ГП и способов их применения. Методика применения гуматов довольно проста и непосредственно включается в общепринятую агротехнику. Основными способами внесения в посев являются: предпосевная обработка семян, внекорневая обработка по вегетирующей биомассе, часто со средствами защиты растений или сочетание этих приемов. Экспериментально установлено, что стимулирующий эффект проявляется при концентрации водных растворов гуматов на уровне 10–3% для корневой системы и 10–2 % – при воздействии на листовую поверхность растений. Выше этих значений наблюдается угнетение и роста и развития растений. Жизнедеятельность микробиоты также зависит от концентрации гуматов, что можно использовать для регулирования ее активности [3]. Вследствие ряда методологических трудностей из-за сложности и непостоянства изучаемых объектов (гуминовые вещества, живые организмы, окружающая среда), теоретическое обоснование конкретных практических приемов и их результатов бывает затруднено [4]. Иногда сельхозпроизводители сталкиваются с негативными результатами применения ГП при многообещающих исходных условиях.
В одном из хозяйств ЮФО в производственных условиях наблюдали за ростом и формированием урожая озимой пшеницы, выращиваемой по обычной технологии с применением гуминового препарата (на основе буроугольного сырья) или без него. Почва – чернозем обыкновенный, Удобрение: предпосевное (аммофос, 70 кг/га), весной в начале вегетации (аммиачная селитра 150 кг/га), в конце фазы кущения (карбамид, 100 кг/га), в начале фазы выхода в трубку (сульфат аммония, 40 кг/га). Одновременно с последним внесением удобрения посевы опрыскивались 0,01% раствором гумата, 100 г/га (опытное поле) или не опрыскивались (контрольное поле). Климатические условия были нормальные до середины вегетационного периода, опытные посевы развивались заметно лучше контрольных – как по массе, так и по органогенезу. Затем наступили засуха и жара. В итоге урожай на обработанном гуматом поле сформировался раньше (наблюдалось заметное, по сравнению с контрольным полем, пожелтение посева), но оказался значительно хуже (до – 20%) по всем показателям, чем на поле без гумата.
Отсутствие ожидаемого результата или негативные последствия при использовании гуматов могут наблюдаться 1) когда концентрация рабочих растворов далека от оптимальной, 2) когда все условия культивирования уже благоприятны для полноценного развития растений и получения максимального урожая и 3) когда физиологические эффекты гуматов не совпадают с проявлениями определенных этапов онтогенеза, то есть происходит «системный сбой» процессов роста и развития [4]. Если два первых случая говорят о недостаточной проработке методов применения гуматов, то третий случай требует более пристального рассмотрения. Для объяснения представленного выше результатов попробуем использовать следующие теоретические положения. Известно, что все активные метаболические процессы (фотосинтез и поглотительная деятельность корней) в растениях очень чувствительны к экстремальным условиям температуры и влажности. При высокой температуре подавляется фотосинтез, листья мельчают, замедляется рост корней и их поглотительная способность. Можно полагать, что торможение поглотительной способности корней следует за торможением фотосинтеза, что при высоком уровне доступного азота приводит к накоплению в тканях метаболического NH4+ до токсических концентраций. Жара в период удлинения стебля может отрицательно повлиять на количество сформированных цветков в колосках, а во время цветения – привести к их стерильности. Особенно опасна такая ситуация при переходе растения пшеницы из вегетативной стадии в репродуктивную. Высокая температура при низкой влажности может привести к резкому снижению количества колосков в колосе или к тому, что они вообще не сформируются [5, 6].
На основании этих положений можно так представить формирование урожая в представленном выше производственном опыте. Гумат (в сочетании с азотными удобрениями) ускорил метаболические процессы и образование репродуктивных органов, по сравнению с вариантом без гумата. Обработанные гуматом растения достигли этапа развития, наиболее чувствительного к температуре (возможно, это стадии колошения и цветения), значительно раньше, и сформировали значительно больше генеративных органов, чем растения не обработанные гуматом. При резком наступлении жары и засухи обработанные гуматом растения подверглись более тяжелому стрессу, чем не обработанные. Недостаток пластического и энергетического материала в обработанных гуматом растениях вызвал соответствующую частичную деградацию уже сформировавшихся но недоразвитых генеративных органов (колоски, цветки, пестики, пыльца). Не обработанные гуматом растения смогли адаптироваться к новым температурным условиям, поскольку еще не вошли в чувствительную фазу развития, успели завершить морфогенез и дать вполне приемлемый урожай.
Выводы и рекомендации. В результате неблагоприятного стечения обстоятельств (высокая температура воздуха, засуха, степень выраженности и характер их динамики) обработанные гуматом растения на высоком азотном фоне быстрее завершили весь цикл развития, не успев сформировать планируемый урожай хорошего качества. При высоком азотном фоне (минеральные удобрения, чернозем) желательно использовать гумат 0,01% на более поздних этапах колошения или на ранних этапах налива зерна. Необходимо использовать гумат как адаптоген к экстремальным условиям – после проявления первых признаков экологического стресса (погодные условия, борьба с болезнями и вредителями, токсичные вещества) в посевах.
1. Hristeva, L. A. Rol' guminovoy kisloty v pitanii rasteniy i guminovye udobreniya / L. A. Hristeva // Tr. Pochv. in-ta im. V. V. Dokuchaeva. T. 38. – M.: AN SSSR, 1951. – S. 108–184.
2. Bezuglova O.S. Guminovye preparaty kak stimulyatory rosta rasteniy i mikroorganizmov (obzor) / O.S. Bezuglova, E.A. Polienko, A.V. Gorovcov // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - №4 (60). - S. 11-14. EDN: https://elibrary.ru/WJUMLF
3. Priemy ispol'zovaniya himicheskih sredstv zaschity ozimoy pshenicy v Rostovskoy oblasti sovmestno s biopreparatami guminovoy prirody (rekomendacii) / pod obschey red. A.V. Grin'ko / FGBNU FRANC. – p. Rassvet: Izd-vo FGBNU FRANC, 2021 – 30 s.
4. Bezuglova, O. S. O mehanizme vliyaniya guminovyh veschestv na rostovye processy rasteniy / O. S. Bezuglova, V. V. Beschetnikov // Racional'noe zemlepol'zovanie: optimizaciya zemledeliya i rastenievodstva: Sbornik dokladov V Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, posvyaschennoy 80-letiyu so dnya rozhdeniya akademika RASHN A.P. Scherbakova, Kursk, 28–30 sentyabrya 2021 goda / Kurskiy federal'nyy agrarnyy nauchnyy centr. – Kursk: FGBNU «Kurskiy federal'nyy agrarnyy nauchnyy centr», 2021. – S. 32-37. EDN: https://elibrary.ru/MONSQO
5. Nekrasov, E. I. Vliyanie vodnogo i temperaturnogo stressov na velichinu produktivnosti rasteniy ozimoy myagkoy pshenicy v iskusstvennyh i estestvennyh usloviyah:: dissertaciya na soiskanie uchenoy stepeni kandidata sel'skohozyaystvennyh nauk / Nekrasov Evgeniy Igorevich, 2021. – 152 s. EDN: https://elibrary.ru/LBGWAM
6. Efremova T.T., Chumanova E.V. Stadii rosta i razvitiya pshenicy i ih znachenie v formirovanii elementov produktivnosti. Pis'ma v Vavilovskiĭ zhurnal genetiki i selekcii. 2023; 9(2): S. 54-80.
