Інкрустація насіння пшениці м’якої озимої фосфором на початкових фазах онтогенезу

Слід зауважити, що серед всіх наявних поживних речовин, які є в рухомій формі в орному шарі на чорноземах звичайних, в першу чергу в мінімумі знаходиться рухома форма фосфору. Парадокс фосфору полягає в тому, що за наявності в ґрунті високих валових запасів, які в орному шарі становлять близько 4 т на гектар, рухома частина фосфору (визначена за методом Карпінського-Замятіной або методом Мачігіна) становить лише 1 %. Тому системою удобрення має бути передбачено посилене живлення рослин фосфором порівняно з азотом і калієм на початку вегетації. І навіть, якщо в наступні фази розвитку, фосфорне живлення буде достатнім, це не виправить цю ситуацію — врожай завжди буде нижчим. 

Для того, щоб забезпечити рослини пшениці м’якої озимої рухомими формами фосфору на початку онтогенезу в виробничих умовах широко практикують внесення фосфорних добрив у рядки під час сівби. Однак, виконанням тільки цього одного агротехнічного заходу повністю забезпечити молоді рослини фосфором на початку онтогенезу, неможливо. Тому останнім часом в виробничих умовах починають проводити використання бакових сумішей для проведення передпосівної інкрустації посівного матеріалу з введенням до їх складу водорозчинних фосфоровмісних добрив. Але суттєвого підвищення коефіцієнта використання фосфору з водорозчинних фосфорних добрив проростками рослин з нанесених на поверхню насіння туків, ще не досягнуто, тому склад таких бакових сумішей потребує свого подальшого удосконалення, що й слугувало метою проведених нами досліджень. 

 

 

Рослини пшениці м’якої озимої у своєму розвитку мають характерну, притаманну лише для них динаміку засвоєння елементів мінерального живлення впродовж всього онтогенезу. Вони засвоюють поживні речовини з ґрунтового розчину впродовж свого вегетаційного періоду нерівномірно і інтенсивність цього процесу в різні фази розвитку різна. 

За час вегетації у рослин виділяють два періоди, які різняться характером поглинання елементів живлення: критичний, коли в рослини надходить невелика кількість елементів живлення, але їх нестача погіршує ріст і розвиток рослин, та максимального засвоєння, коли рослини поглинають найбільшу їх кількість. Особливо для пшениці м’якої озимої на початку онтогенезу в критичний період розвитку потрібен в достатній кількості рухомий фосфор. У цей період онтогенезу у рослин інтенсивно відбуваються синтетичні процеси, але коренева система розвинена ще слабо і кореневі ексудати, які виділяють в ґрунт кореневі волоски мають низьку концентрацію і не здатні переводити валові форми фосфору в рухомі. Це пояснюється тим, що навіть у бідних ґрунтах в наявності є у невеликих кількостях мінеральні форми азоту, тоді як рухомого фосфору в достатній кількості майже немає. Тому для поліпшення фосфорного режиму потрібно вносити фосфорні та комплексні добрива. 

Фосфор має також дуже мало рухомість в ґрунті. Так, за рік його аніон Н₂РО₄ — здатен подолати відстань від місця його початкового розташування всього 1 см. Крім того поглинання фосфору кореневим волоском може відбуватися лише в тому випадку коли аніон Н₂РО₄ наблизиться до нього на дуже близьку відстань всього лише 1 мм. 

В період проростання висіяного насіння його проросток в перші дні використовує поживні речовини з ендосперму або сім’ядолі висіяного насіння. Але навіть в крупному та виповненому насінні запаси поживних речовин обмежені. Особливо не вистачає проростку фосфору у перші два тижні після проростання насіння, який у вигляді органо-мінеральної речовини фітину відразу після початку поглинання води насінням починає використовуватись на біохімічні процеси. Він приймає участь у процесах синтезу і гідролізу вуглеводів, а Н₃РО₄ — у синтезі амінокислот в рослині. З дрібного насіння повне використання фітину відбувається впродовж 7 діб після початку проростання, а у крупного його дефіцит настає через 14 діб. В цей період онтогенезу молода рослина своїми первинними корінцями ще не здатна розчиняти валові форми фосфору твердої фази ґрунту і переводити їх в доступну форму, саме тому вона відчуває велику потребу у водорозчинному фосфорі. Дефіцит водорозчинних форм фосфору у вигляді аніону Н₂РО₄ — в цей період розвитку пригнічує ріст рослини і призводить в майбутньому до зниження врожаю. Слід відмітити, що ліквідація цього дефіциту в наступні фази росту та розвитку не призведе до бажаних результатів. 

 

Одним із шляхів вирішення проблеми ліквідації дефіциту доступного для рослини пшениці м’якої озимої рухомих форм фосфору на перших фазах онтогенезу може бути передпосівна інкрустація. Вже тривалий час майже всі господарства проводять передпосівну інкрустацію з метою нанесення плівкоутворюючої оболонки на поверхню насінини для захисту молодих рослин від різноманітних шкідників та збудників хвороб. Але якщо крім протруєння насіння під час передпосівної інкрустації додати до складу бакової суміші фосфоровмісні препарати, наприклад, Дефенс-С, адсорбент БМ-нанобіочар Green і плівкоутворювач, можна забезпечити рослину на більш тривалий час доступним фосфором, що, своєю чергою, сприятиме інтенсивнішому росту кореневої системи на початкових етапах онтогенезу. Фосфоровмісний препарат Дефенс-С в умовах сьогодення широко використовується в виробничих умовах для проведення передпосівної інкрустації зернових колосових культур в нормі 300 г/т посівного матеріалу. Основним компонентом, який входить до його складу, є найбільш водорозчинне комплексне добриво монофосфат калію Н2РО4. Однак, після дисоціації цієї солі на йони, аніон Н₂РО₄ — буде дуже повільно проникати крізь біологічні мембрани в середини цитоплазми клітини. 

Для того, щоб прискорити цей процес до складу даного препарату введено транспортний засіб, сполуку диметилсульфоксид, завдяки якій аніон Н2РО4 — легко без будь-якої затримки проникає в середину клітини, швидко долаючи біологічні мембрани. 

Експериментальним шляхом була встановлена оптимальна норма використання цього препарату для передпосівної інкрустації посівного матеріалу пшениці м’якої озимої — 300 г/т зерна. За подальшого збільшення норми внесення Дефенс-С до складу бакової суміші, якою інкрустують зерно перед сівбою, спостерігається пригнічення проростання зерна і зниження польової схожості. Це викликано зростанням концентрації ґрунтового розчину і його осмотичного тиску навколо первинної кореневої системи. Для того, щоб зменшити ймовірність виникнення ознак такого пригнічення росту рослин в початковий період вегетації, нами було запропоновано додатково вносити до складу бакової суміші адсорбент БМ нано-біочар, який має дуже високу внутрішню поверхню й завдяки якій поглинає своїми порами водорозчинні сполуки препарату Дефенс-С, а потім поступово пролонговано переводить їх в ґрунтовий розчин, не підвищуючи при цьому концентрацію ґрунтового розчину до критичного рівня. Тому завдяки адсорбенту нанобіочару виникла можливість збільшити норму нанесення на зерно пшениці озимої фосфоровмісного препарату Дефенс-С і довести норму його внесення до 400 г/т без суттєвого зростання осмотичного тиску і концентрації ґрунтового розчину. Це сприяло зростанню врожайності зерна за цієї норми використання Дефенс-С в порівнянні з рекомендованою нормою внесення на 1,5 ц/га. 

Отже, використовуючи заходи припосівної інкрустації насіння з фосфоровмісними препаратами та рядкове удобрення фосфоровмісними або комплексними добривами, можливо цілком задовольнити потребу рослини в такому поживному елементі мінерального живлення рослин, як фосфор. Це забезпечить краще використання елементів живлення із ґрунту й внесеного добрива в подальшому, сприятиме швидкому росту і розвитку молодих рослин, забезпечить стійку адаптацію їх до несприятливих погодних умов і, як наслідок, забезпечить підвищення врожайності зерна пшениці м’якої озимої завдяки оптимальному фосфорному живленню рослин на початку їхнього росту й розвитку.