УДК 633.11 631.531

Д. с.-х. наук Койшыбаев М.,¹ к. с.-х.н Зеленский Ю.И.,² Чудинов В. А.³

mkoyshibayev@mail.ru

1-Казахский НИИ защиты и карантина растений, г. Алматы, Казахстан

2- Представительство СИММИТ в Казахстане, г. Астана

3-Карабалыкская сельскохозяйственная опытная станция

Влияние обработки семян и посевов пшеницы микроэлементами и супергуматом на содержание цинка и железа в зерне

Пшеница обеспечивает большую часть потребности человека в железе, цинке и витаминах группы В. Постепенное сокращение потребления хлеба и изменение технологии переработки муки высоких сортов привело к сокращению в ней микроэлементов и витаминов. Недостаток витаминов С и В, железа приводит к железодефицитной анемии, которая в последние годы получила широкое распространение во многих странах мира. Для обогащения продуктов питания минералами, витаминами и микроэлементами проводится фортификация муки с добавлением витаминов В₁, В₂, В₃ и В_с , а также микроэлементов железа и цинка, сульфата кальция [4].

Как указывает А.И. Абугалиева с соавторами [1], качество зерна пшеницы варьирует в зависимости от условий возделывания, генетического потенциала сортов. Почвенно-климатические условия северного и западного регионов Казахстана благоприятны для формирования зерна с высокими технологическими качествами.

Известно, что одной из эффективных приемов восполнения дефицита микроэлементов в зерне, в частности железа и цинка, является его биофортификация, т.е. создания сортов пшеницы с высоким содержанием указанных микроэлементов. Исследованиями Т. В. Савина [5], проведенными в юго-восточном и южном регионах Казахстана, установлено, что содержание железа в зерне заметно колеблется в зависимости от сорта и погодных условий года. При анализе у 27 сортов твердой пшеницы оно варьировало от 26 мг/кг (Оренбургская 10) до 67 мг/кг (Сеймур, Каргала 34). Высоким содержанием железа в зерне (51-53 мг/кг) отличались сорта озимой пшеницы Одесская 120, Эритроспремум 350, Жетысу и Тунгыш.

Содержание цинка в зерне может служить индикатором его избытка или недостатка в почве. В юго-восточном и южном регионах республики у озимой пшеницы оно варьировало от 12 до 43 мг/кг, что связано с вертикальной зональностью, широтной поясности и типом почв. По этому показателю сорта твердой пшеницы разделены на 5 классов: первый - более 45, второй - 40-44, третий - 30-39, четвертый – 29-20 и пятый - менее 20 мг/кг. У анализированных её сортов содержание цинка в зерне варьировало от 11 мг/кг (Казахстанский янтарь) до 56-60 мг/кг (Каргалы 34, Костанайская 12, Безенчукская 182, СИД 88). Высоким содержанием (от 46 до 59 мг/кг) этого микроэлемента отличались сорта озимой пшеницы Память 47, Интенсивная, Виктория 95 и Красноводопадская 210 [2].

Сорта яровой мягкой пшеницы Челяба, Ирен, Памяти Рюба, Сибаковсвая-юбилейная характеризовались высоким содержанием железа ( до 55 мг/кг). Содержание цинка варьировало от 12 до 41 мг/кг, высоким его уровнем выделялись Карабалыкская 90, Карагандинская 22, Эритроспермум 78, Астана, Казахстанская раннеспелая, Корнеевка, Омская 19, Челяба-юбилейная [6]. Т. В. Савиным [5] выявлена достаточно высокая корреляционная связь между содержанием Fe, Zn и количеством протеина в зерне. Кроме того, установлена зависимость между содержанием цинка и магний, цинка и фосфора.

В связи огромной ролью кальция, цинка и железа в питательной ценности муки и значительной их вариабельностью в зависимости от почвенно-климатических условий перед нами была поставлена цель определить влияние обработки семян и посевов яровой пшеницы в период вегетации супергуматом и микроэлементами (цинк, маргане) в отдельности и разных сочетаниях для пополнения их дефицита в урожае зерна. Исследования проводили в период 2009-2011 гг. в северном регионе – основной зоне возделывания и производства товарного зерна.

В лабораторных опытах методом бумажных рулонов определяли ростстимулирующую активность микроэлементов путем обработки семян яровой пшеницы. Цинк в концентрации 0,1 % заметно стимулировал накопление биомассы и рост корневой системы. Далее изучали влияние разных композиций микроэлементов между собой и супергуматом на энергию прорастания, всхожесть семян и биомассу всходов. Установлено, что супергумат, а также цинк и марганец в концентрации 0,1% оказывают ростостимулирующее действие, при обработке же 0,5% раствором фунгицидная активность против почвенных и семенных патогенов. Сухая биомасса проростков повышалась до 12,7 %, пораженность растений корневой гнилью снижалась в 2-5 раз. Существенное стимулирование роста корневой системы происходило при обработке семян яровой пшеницы СПГ и СПГ+Мn+Zn, СПГ+Сu+Мn+Zn [3].

В 2009-2011гг. на Карабалыкской СХОС проведены полевые опыты по определению влияние микроэлементов (цинк, марганец, медь) раздельно и в сочетаний с супергуматом на продуктивность яровой пшеницы . В 2009 г. при обработке ими семян заметно увеличилось формирование репродуктивных органов, в частности количество колосков - от 5,8 до 12,4%, масса зерна с 1 колоса – от 14,1 до 29,7% и 1000 шт - до 5,1-7,8%. При обработке цинком прибавка урожая составила 1,5ц/га. В 2010 засушливом году при обработке семян супергуматом и цинком урожай опытных вариантов незначительно превышал (0,6 – 0,9 ц/га) контроль. В период колошения яровой пшеницы делянки, где были посеяны семена обработанные супергуматом и цинком, дополнительно опрыскивались ими из расчета 0,1 и 0,25 л/га, при этом увеличения урожайности не отмечено. В условиях благоприятного по увлажнению 2011 г. масса колоса была значительно выше на вариантах, где в период колошения посевы пшеницы обрабатывались супергуматом и цинком. При урожайности пшеницы на контроле 40,2 ц/га прибавка зерна получена при предпосевной обработке семян цинком (3,4 ц/га), также смесью двух и трех микроэлементов (4,3–4,6 ц/га) и дополнительном опрыскивании посевов в период колошения супергуматом и цинком (таблица 1).

Таблица 1 – Влияние обработки семян и посевов пшеницы супергуматом и микроэлементами на урожай и его структуру (Карабалыкская СХОС, 2011 г.)

Вариант	Норма расхода, л/т кг/т	Масса 20 колосьев в фазу молочной спелости, г	Длина стебля, см	Озернен ность колоса, шт	Масса 1000 зерен, г	Урожай, ц/га
						сред ний	к конт ролью
Контроль	-	25,7	113±1,1	22,4±0,9	34,5	40,2	-
Супергумат (СПГ)*	0,5	27,2	122±1,6	26,2±0,9	36,1	42,0	+1,8
Цинк*	0,5	27,8	121±1,0	23,4±0,7	33,2	43,6	+3,4
СПГ +Цинк*	0,5+0,25	28,2	116±1,0	25,2±1,9	34,7	41,8	+1,6
СПГ+Zn+ Mn+ Cu*	по 0,25	28,0	120±1,3	23,7±0,8	34,8	44,8	+4,6
СПГ+Zn+Zn**	0,5+0,5	25,7	112±1,5	23,1±0,6	35,0	44,5	+4,3
*- обработка семян, **- обработка семян и посевов в период колошения НСР 05 = 3,1 ц/га

Содержание в зерне пшеницы калия и фосфора Zn, Fe и других микроэлементов определены в Университете Сабанчи (Турция) методами атомной адсорбции и спектральным (ICPAES) [7]. Результаты анализа показали, что их содержание заметно варьирует в зависимости от условий года. Так, в засушливом 2010 г. при средней урожайности пшеницы (20-22 ц/га) обработка семян яровой пшеницы цинком в отдельности и сочетании с марганцем приводила к увеличению содержания в зерне кальция, цинка и железа. Наиболее существенное их повышение происходило при обработке семян пшеницы бинарной смесью цинка и марганца. При дополнительном опрыскивании её посевов цинком в период колошения на фоне обработки семян этим микроэлементом содержание этого микроэлемента в урожае зерна повысилось на 22 мг на 1 кг зерна или на 61%, железа - на 15 мг (28,8%), кальция на 28 мг/кг (7,6%) соответственно. В увлажненном 2011 г. при формировании большой вегетативной массы (длина стебля до 110-130 см) и высокой урожайности содержание микроэлементов в зерне пшеницы было ниже в 1,8-2 раза в сравнении с 2010 г. Количество фосфора, калия и кальция в зерне увеличилось при обработке семян супергуматом в смеси с цинком, а также посевов пшеницы в период вегетации цинком (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние обработки семян и посевов пшеницы супергуматом и цинком на содержание макро и микроэлементов в зерне

Вариант	Норма расхода, кг/т кг/га	Содержание в зерне пшеницы,
		%				мг/кг
		К	Р	S	Mg	Ca	Zn	Fe	Cu	Mn	Al
Сорт Казахстанская раннеспелая, 2010 г.
Контроль		0,39	0,41	0,18	0,14	370	36	52	4,3	44	3
Цинк	0,5	0,45	0,47	0,19	0,14	402	42	65	4,2	46	4
Цинк+цинк*	0,5+0,25	0,45	0,50	0,19	0,14	398	58	67	4,5	47	2,5
Цинк+медь	0,5+0,25	0,45	0,50	0,19	0,14	424	45	64	4,3	45	5
СПГ+цинк+марганец	0,5+0,25+0,25	0,44	0,53	0,21	0,16	379	52	71	5,3	51	4,5
СПГ+цинк+марганец+медь	0,5+0,25+0,25+ 0,25	0,45	0,47	0,19	0,15	450	40	67	4,5	47	4
Сорт Карабалыкская 90, 2011 г.
Контроль		0,41	0,39	0,15	0,11	218	20	36	2,7	35	0,5
Цинк+цинк*	0,5+0,25	0,46	0,41	0,14	0,11	189	21	33	2,4	33	0,5
СПГ+цинк +цинк*	0,5+0,5+0,25	0,46	0,44	0,15	0,12	231	23	33	2,5	36	0,0
СПГ+цинк+марганец +медь	0,5+0,25+ 0,25 +0,25	0,43	0,39	0,15	0,11	235	18	30	2,4	35	0,0

Таким образом, установлено, что при обработке семян пшеницы супергуматом и микроэлементами цинк и марганец в отдельности и совместно происходит заметное стимулирование роста и развития растений: повышались биометрические индексы, озерненность колоса и масса 1000 зерен. Содержание макро и микроэлементов в зерне пшеницы зависит от погодных условий вегетационного периода. В засушливые годы при обработке семян и опрыскивании посевов супергуматом и цинком в отдельности и сочетании повышается содержание в зерне кальция, цинка и железа, т.е. происходит его биофортификация. В увлажненные годы на фоне высокой урожайности содержание микроэлементов в зерне пшеницы существенно не повышается. Супергумат и микроэлементы являются биорегуляторами роста растений, применение их намного дешевле по сравнению с химическими препаратами, используемых для обработки семян и фунгицидами для защиты посевов пшеницы от воздушно-капельной инфекции в период вегетации.

Список использованных источников

1. Абугалиева А.И., Скокбаев С.О., Драчева Л.М., Савин В.Н. Оптимизация зон размещения высококачественных пшениц Казахстана.- Качество зерна пшеницы в Центральной Азии. Алматы, 2003. С. 93-101.

2. Абугалиева А.И.Тохтабакиева М.Н. Савин Т.В. Характеристика коллекции твердой, тетраплоидной пшеницы (Tr. durum)по содержанию железа и цинка в зерне. Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур. Алмалыбак, 2010. С. 21-23.

3. Койшыбаев М., Копирова Г.И., Болтаева Л.А. Эффективность применения супергумата и микроэлементов на зерновых культурах в Казахстане. Защита растений в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Новосибирск, 2013.- С. 156-160.

4. Оспанов А.А., Ремеле В.В. Фортификация муки. Роль и место в оздоровлении населения// Зерно и зернопродукты. 1 , 2004.- 16-23.

5. Савин Т.В. Скрининг генофонда пшеницы по содержанию для выделения исходного материала и селекции на качество зерна. Афтореф. канд. дисс.- Алмалыбак, 2009. 27 с.

6. Савин Т.В., Буц А.А.,Абугалиева А.И. Содержание и определение качества зерна яровой мягкой пшеницы Казахстана. Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур. Алмалыбак, 2010. С. 225-229.

7. Lindsay W. L. and Norvell W. A. Development of a DTPA Soil Test for Zinc, Iron, Manganese, and Copper. Soil Science Society of America Journal. 1978. Vol. 42 No. 3, P. 421-428.

Summary

During seed treatment by supergumate and trace elements - zinc and manganese alone and in combinations occurs a marked stimulation of plant growth and development: biometric indexes, grain content of the ear and weight of 1000 grains rose. Contents of macro-and microelements in wheat grain depends on the weather conditions of the vegetation period . In seed treatment and spraying crops by supergumate and zinc separately and in combinations on a background of the average yield increases a content of calcium, zinc and iron in grain, i.e. takes place its biofortification .