The influence of ecologized fertilizers systems on the productivity and quality of winter wheat grains
DOI:
https://doi.org/10.32636//01308521.2021-(69)-2-3Keywords:
winter wheat, ecologized fertilizer systems, productivity, content of macro- and microelements, content of gluten and proteinAbstract
The effectiveness of the influence of ecologized fertilizers systems on the productivity and quality parameters of winter wheat has been investigated. The expediency of a combinations of by-products (pea straw) or the optimal rate of mineral fertilizers with humus or microbiological fertilizers and treatment of crops of the biostimulator for obtaining stable yields of winter wheat has been proven. On the background of pea straw, winter wheat forms the yield of 4.18 – 4.41 t/ha, while on the control – 2.69 t/ha. Mentioned fertilizers systems provide an increase in the number of productive stems, grains per ear and the weight of 1000 grains, which led to a significant increase of the winter wheat yield comparing to control.
When using ecologized fertilizers systems on the background of N60P90K90, the listed productivity indicators have undergone a significant increase. This provided the degree of the harvest realization to the level of 5,39–5,44 t/ha.
The features of the macro- and microelements composition of the winter wheat grains upon the conditions of ecologized fertilizers systems have been revealed. There was a high nitrogen content in the grains (2.00–2.05%) when using fertilizers systems on the background of N60P90K90; on the background of pea straw its content was 1.83–1.92%. The accumulation of phosphorus and potassium in the grains under the conditions of ecologized fertilizers systems was in the range of P – 0.65–0.74%, K – 0.48–0.58%.
The results of the researches indicate, that when pea straw was used together with N30P45K45 and humus or microbiological fertilizer, the Mg and Ca content in the grains was in the range of 0.10–0.15 and 0.08–0.10%, versus 0.10–0.12 and 0.06 –0.07% on the mineral background. The highest provision of wheat grains by the microelements was observed under conditions of fertilizers systems on the background of N60P90K90. In terms of quantitative characteristics, the microelement composition of the grains is presented in the form of a series: Fe > Mn > Zn > Cu > Co > B > Pb > Cd. The content of trace elements indicates about of satisfactory state of the winter wheat agrocenosis under the conditions of ecologized fertilizers systems. The amount of the elements remains within the MPC (maximum permissible concentration).
The highest levels of the gluten (27.2–29.3 %) and protein (12.4–13.0 %) in the winter wheat grain were provided by ecologized, organomineral fertilizer systems, which included the mineral fertilizer at the dose of N60Р90К90 together with the humus or microbiological fertilizers and with treatment of plants with the biostimulant.
The values of nitrate contents were slightly lower under conditions of fertilizers systems on the background of straw (56.3–58.2 mg/kg), compared with the mineral fertilizers N60P90K90 (62.1–63.8 mg/kg). The level of nitrates in the winter wheat grains was within the limits of the hygienically permissible norm.
References
1. Власюк О. С., Ковальчук Н. В. Ефективність бактеріальних препаратів залежно від удобрення пшениці ярої. Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 37. С. 18–28.
2. Волкогон В. В. Стимулятори росту рослин як складові технологій раціонального використання мінеральних добрив. Вісник Харківського ДАУ. 2001. № 4. С. 40–44.
3. В’юнцов С. М. Агроекологічне обґрунтування продуктивності льону-довгунця залежно від застосування стимулятора росту альбіт. Вісник ЖНАЕУ. 2017. Т. 1, № 1 (58). С. 86–94.
4. Гож О. А. Продуктивність гібридів кукурудзи залежно від мікродобрив та стимуляторів росту в умовах зрошення Півдня України. Зрошуване землеробство. 2014. Вип. 61. С. 118–120.
5. Дерев’янський В. П., Власюк О. С., Малиновська І. М. Ефективність біологічних препаратів та мікроелементів у технології вирощування пшениці ярої. Сільськогосподарська мікробіологія. 2013. Вип. 17. С. 111–118.
6. Дідковська Т. П. Вплив гуматів і сапропелю на якісні показники урожаю овочевих культур. Вісник аграрної науки Південного регіону. 2008. Вип. 9 (ч. ІІ). С. 95–100.
7. Концепція агрохімічного забезпечення землеробства України на період до 2015 року / за ред.
С. А. Балюка, М. В. Лісового. Харків, 2009. 37 с.
8. Кулешов М. Н., Полуянов В. П. Роль тяжелых металлов в природной системе почва – растение и методы их определения : учеб. пособие. Харьков, 1994. 56 с.
9. Методологія і практика використання мікробних препаратів у технологіях вирощування сільсько-господарських культур / В. В. Волкогон та ін. ; за ред. В. В. Волкогона. Київ, 2011. 156 с.
10. Мікробні препарати у землеробстві. Теорія і практика
/ В. В. Волкогон та ін. ; за ред.
В. В. Волкогона. Київ, 2006. 312 с.
11. Національна доповідь про стан родючості ґрунтів України / редкол.: Балюк С. А. та ін. ; М-во аграр. політики, Держ. технол. центр охорони родючості ґрунтів, НААН України, ННЦ ІҐА імені О. Н. Соколовського, НУБіП України. Київ, 2010. 111 с.
12. Приплавко С. О., Гой В. І. Залежність площі поверхні, сумарного вмісту хлорофілу та продуктивності зерна озимої пшениці від впливу синтетичних метакомплексних регуляторів росту рослин. Зб. наук. пр. Уманського державного аграрного університету. 2008. Т. 61, вип. 2. С. 120–127.
13. Салициловая кислота – регулятор роста, обладающий антистрессовой активностью в растениях пшеницы
/ М. Безрукова и др. Материалы 6 Международной конф. “Регуляторы роста и развития растений в биотехнологиях” (Москва, 26–28 июня 2001 г.). Москва : Изд-во МСХА, 2001. С. 11.
14. Сільськогосподарська мікро-біологія і збалансований розвиток агросистем / В. Ф. Петриченко та ін. Вісник аграрної науки. 2012. № 8. С. 5–11.
15. Сучасні системи удобрення сільськогосподарських культур у сівозмінах з різною ротацією за основними ґрунтово-кліматичними зонами України : рекомендації / за ред. А. С. Заришняка, М. В. Лісового. Київ, 2008. 120 с.
16. Ткач О. П. Елементний склад зерна озимої пшениці за передпосівної обробки насіння сульфатом марганцю. Ecology and noospherology. 2015. Vol. 26, N 3/4. C. 72–79.
17. Формування якості зерна пшениці озимої залежно від систем удобрення за різних погодних умов
/ С. І. Попов та ін. Вісник Центру наукового забезпечення АПВ Харківської області. 2014. Вип. 17. С. 50–59.
18. Фурдичко О. І., Дем’янюк О. С. Якість і безпечність сільськогосподарської продукції в контексті продовольчої безпеки України. Агроекологічний журнал. 2014. № 1. С. 7–12.
19. Цилюрик О. І. Вплив систем основного обробітку ґрунту та удобрення на урожайність парової пшениці озимої в Північному Степу України. Зернові культури. 2019. Т. 3, № 1. С. 110–119.
20. Шевчук М. Й., Дідковська Т. П. Вплив препарату сапрогум – NH4 на лабораторні показники насіння помідорів. Вісник Львівського державного аграрного університету. 2007. № 11. С. 464–466.
21. Якименко О. С., Терехова В. А. Гуминовые препараты и оценка их биологической активности для целей сертификации. Почвоведение. 2011. № 11. С. 1334–1343.
22. Boron: functions and approaches to enhance its availability in plants for sustainable agriculture / F. Shireen et al. Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19, N 7. P. 1856–1875.
23. Gupta N., Ram H., Kumar B. Mechanism of Zinc absorption in plants: uptake, transport, translocation and accumulation. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2016. V. 15, N 1. P. 89–109.
24. Hauer-Jakli M., Tränkner M. Critical leaf magnesium thresholds and the impact of magnesium on plant growth and photo-oxidative defense: a systematic review and meta-analysis on 70 years of research. Front. Plant Sci. 2019. V. 10. P. 766–780.
25. Nacry P., Bouguyon E., Gojon A. Nitrogen acquisition by roots: physiological and developmental mechanisms ensuring plant adaptation to a fluctuating resource. Plant Soil. 2013. V. 370, N 1. P. 1–29.
26. Phosphorus dynamics: from soil to plant / J. Shen et al. Plant Physiol. 2011. V. 156, N 3. P. 997–1005.
27. Rout G. R., Sahoo S. Role of iron in plant growth and metabolism. Rev. Agric. Sci. 2015. V. 3. P. 1–24.
28. Shin R. Strategies for improving potassium use efficiency in plants. Mol. Cells. 2014. V. 37, N 8. P. 575–584.
29. Tanoi K., Kobayashi N. I. Leaf senescence by magnesium deficiency. Plants. 2015. V. 4, N 4. P. 756–772.
30. The critic al role of potassium in plant stress response / M. Wang et. al. Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14, N 4. P. 7370–7390.
31. Thor K. Calcium ‒ nutrient and messenger. Front. Plant Sci. 2019. V. 10. P. 440–446.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 А. О. ДУБИЦЬКА, О. Й. КАЧМАР, О. В. ВАВРИНОВИЧ, О. Л. ДУБИЦЬКИЙ, М. М. ЩЕРБА (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
