ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ

Ячмень — одна из важнейших сельскохозяйственных культур, широко встречающаяся во всем мире. После озимой пшеницы и озимого рапса он занимает третье место по объемам возделывания. В отечественном производстве наблюдается ежегодный рост объемов высева семян пивоваренного ячменя. В 2024 году этот показатель достиг 355 тысяч тонн, что на 30 тысяч тонн больше, чем в 2019 году. Зерно ячменя применяется в различных сферах народного хозяйства, включая продовольственные, технические и кормовые нужды. Оно находит особое применение в пивоварении, а также в производстве перловой и ячневой круп

Условия азотного питания оказывают существенное влияние на урожайность и качество основной продукции ячменя пивоваренных сортов. Одним из требований к зерну пивоваренных сортов является получение продукции с содержанием белка в зерне не выше 11,5–12,0%, отвечающего требованиям ГОСТ 5060–2021

В то же время чрезмерное увеличение уровня азотного питания также нежелательно. Происходит повышение уровня содержания белка выше допустимых норм, что может препятствовать получению солода низкого качества. Помимо этого, превышение дозы азотных удобрений при выращивании ячменя приводит к ухудшению лежкости полученного зерна и восприимчивости к заболеваниям. Кроме того, избыток азота повышает риск полегания посевов, что затрудняет уборку урожая и снижает качество зерна. В настоящее время активно изучаются различные агротехнические приемы, направленные на оптимизацию эффективности использования азота в посевах ячменя, в том числе оптимизация сроков сева и уборки с учетом климатических условий региона, подбор сортов ячменя с высокой урожайностью и низким потенциалом к накоплению белка при умеренном азотном питании, использование биопрепаратов, способствующих эффективному усвоению азота растениями и т.д.

Среди ведущих сортов пивоваренного ячменя выделяется сорт Надёжный, который отличается засухоустойчивостью, белковостью, устойчивостью к полеганию. Отмечено, что объём высева этого сорта составляет 6,9 тысяч тонн в 2024 году

Биопрепараты различного состава, оказывают существенное действие на различные стороны продукционного процесса растений, влияя на процессы фотосинтеза, на рост и развитие растений в течение вегетационного периода. Также показано, что биопрепараты способствуют формированию улучшенной структуры и повышению урожая различных культур

Цель исследований — изучить влияние биопрепаратов на урожайность и содержание белка в зерне ярового ячменя в зависимости от уровня азотного питания.

Эксперимент с ячменем проводился на полевой опытной станции РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева в 2022 году. Объектом исследования был взят пивоваренный ячмень сорт Надежный. Опыт проводили в условиях полевого опыта по общепринятым методикам

Почва на экспериментальном опытном участке окультуренная дерново-неглубокоподзолистая профильно-глееватая глубокопахотная, по гранулометрическому составу почва относится к легкосуглинистым, содержание гумуса по Тюрину — 2,0%, рН солевой вытяжки (КСl) — 4,6, рН гидролитической кислотности (Нг) — 2,86 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (S) — 15,2 мг-экв/100 г почвы, обеспеченность подвижным обменным калием (К2О) в опыте 2022 г.  — 136 мг/кг, общее содержание азота (Nобщ, %) — 0,11, доступным содержанием (Р2О5) — 61 мг/кг. Агрохимический анализ почвы проводили по общепринятым методикам

Для решения поставленных вопросов в исследованиях вносили азотные удобрения в форме NH₄NO₃ из расчета 60 кг/га (N1) и 90 кг/га (N2). В исследованиях изучали биопрепараты различного химического состава и назначения: Феровит, ОМБ (органоминеральный биостимулятор), Харди, Эпин-Эксра, Эпин Плюс, Биодукс, Эмистим, которые применялись путем фолиарной обработки вегетирующих растений в фазах кущение и колошения.

В опытах определяли урожайность, содержание белка, биометрические показатели и массу 1000 зерен (ГОСТ10842-89)

Урожайность зерновых культур складывается из количества продуктивных колосьев, количества зерен в колосе и массы 1000 зерен  (табл. 1.)

Эффективность воздействия биопрепаратов на биометрические показатели зависела от химического состава изучаемых препаратов и уровня азотного питания. Применение биопрепарата Харди на фоне N60 способствовало снижению длины колоса до 5,2 см (против 5,8 см в контроле). В то же время возросло количество колосков до 20,3 шт (против 19,0 шт в контроле) и число зерен в колосе до 20 шт (против 17,0 шт в контроле). При этом масса 1000 зерен не изменилась. На фоне N90  применение препарата Харди проявило такое же действие как на фоне N60. Выявлено снижение длины колоса до 5,9 см (против 6,7 см в контроле). В то же время возросло количество колосков 21,2 шт (против 20 шт в контроле) и число зерен в колосе до 20 шт (против контроля 18 шт). При этом масса 1000 зерен не изменилась по сравнению с контролем.

При применении препарата Феровит на фоне N60 выявлено снижение количества колосков до 17,2 шт (против 19 шт в контроле), количество зерен в колосе до 16 шт (против 17 шт в контроле). В данном варианте показана тенденция увеличения массы 1000 зерен, которая возрастает не достоверно в данных условиях выращивания. Такие же закономерности влияния препарата Феровит показаны и на фоне N90. Длина колоса составила 6,1 см (против 6,7 в контроле), количество колосков 20 шт (против 20 шт в контроле), количество зерен в колосе 18 шт (против 18 шт в контроле), кроме массы 1000 зерен она возрастает до 47,7 г (против 45,6 г в контроле).

Препарат Эпин-Экстра при использовании на фонах N60 и N90 способствовал увеличению длины колоса 6,5 см и 7,9 см соответственно (против контроля 5,8 см и  6,7 см), но уменьшению количества колосков до 18 шт (против 19 шт в контроле)  и зерен в колосе 16,7 шт  и 17 шт (против  17 шт и 18 шт в контроле) соответственно. Масса 1000 зерен возросла достоверно на фоне  N60  на 7%, на фоне N90  на 5%.

В варианте применения препарата Эпин Плюс на фоне N60  снижались почти все биометрические показатели колосьев, а также выявлена тенденция увеличения массы 1000 зерен. На фоне N90 эффективность применения препарата Эпин Плюс проявилась на озерненности колоса (увеличение составило 7%) и  выполненности семян (возрастание массы 1000 зерен произошло на 8,5%).  

Применение органоминерального биопрепарата на фоне N60 способствовало увеличению длины колоса на 8,6%, на фоне N90 — на 11,9%  по сравнению с контролем. Масса 1000 зерен значительно не изменилась, хотя проявилась тенденция к увеличению этого показателя на обоих фонах азотного питания.  Количество зерен в колосе увеличилась только на фоне N60  — на 5,8%.

В варианте применения препарата Биодукс на фоне N60 показано увеличение длины колоса на 6,8% и массы 1000 зерен на 9,7%. При этом уменьшилось количество колосков и количество зерен в колосе на 5% и 6% соответственно. При использовании препарата Биодукс на фоне N90 показано возрастание длины колоса на 9% и количества зерен в колосе на 6% по сравнению с контролями. Масса 1000 зерен изменилась не достоверно.

В варианте применения препарата Эмистим показана самая высокая эффективность на биометрические показатели колосьев на обоих фонах азотного питания. Показано достоверное увеличение всех биометрических показателей колосьев.

Исследования показали, эффективность действия биопрепаратов на урожайность зависела от их влияния на элементы продуктивности колосьев (табл. 2). Выявлено увеличение урожайности растений на фоне N60 при применении биопрепаратов Харди (до 462,3 г/м2 против 438,6 г/м2 в контроле), Биодукс (до 461,5 г/м2 против 438,6 г/м2 в контроле) и Эмистим  (489,1 г/м2 против 438,6 г/м2 в контроле). На фоне N90 эффективность проявили все изучаемые препараты за исключением органоминерального препарата. Возрастание урожайности составило при использовании препаратов: Харди на 17%, Феровит — на 8%, Эпин-Экстра — на 27,2%, Эпин Плюс — 12,6%, Биодукс – 11,7%, Эмистим — 27, 6%.

Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность изучаемых биопрепаратов на изменение урожайности ярового ячменя зависела от уровня азотного питания. На фоне N60  при возрастании урожайности растений ячменя произошло при использовании биопрепаратов Харди, Биодукс и Эмистим. Это произошло в результате воздействия биопрепаратов на отдельные стороны продукционного процесса. В основном действие биопрепаратов оказывало положительное действие на увеличение озерненности колоса и массы 1000 зерен. Биопрепарат Харди оказывал положительное влияние на озерненность колоса на обоих уровнях азотного питания.

Основным критерием для оценки качества ячменя, используемого в пивоварении, служит его белковый состав  (табл. 2). Оптимальным уровнем содержания белка в зерне ячменя пивоваренных сортов принят от 11,5% до 12,0% согласно ГОСТ 5060-2021.

Как показали результаты исследований, наиболее оптимальное содержание белка на уровне 11,5% получено в варианте применения биопрепарата Харди на фоне N90. Следует  отметить, что по сравнению с контролем на фоне N60 проявили положительное действие препараты ОМБ, Харди, Феровит, Биодукс, на фоне N90 — ОМБ, Феровит, Эпин-Экстра, Биодукс. Выявлено, что применение препаратов Эпин-Экстра (на фоне N60), Эпин Плюс и Эмистим (на обоих уровнях азотного питания).

Таким образом, можно сделать вывод, что увеличение дозы азотных удобрений значительно повлияло на эффективность изучаемых биопрепаратов. Показано, что оптимальное содержание белка достигается при использовании биопрепарата Харди на дозе удобрения N90. Препараты ОМБ, Феровит, Биодукс и Эпин-Экстра также показали положительное влияние на содержание белка в зависимости от уровня фона азотного питания N60 и N90. 

Исследования выявили, что эффективность биопрепаратов на урожайность и биометрические показатели ярового ячменя зависит от их химического состава и уровня азотного питания. Изучаемые биопрепараты продемонстрировали положительное влияние на показатели урожайности и качества зерна при различных дозах азота. Наибольшая эффективность действия биопрепаратов Харди, Эпин-Экстра, Эпин Плюс, Биодукс и Эмистим получена на высоком фоне азота N90, обеспечивая достоверное увеличение урожая зерна (от 11,7% до 27,6%) и улучшение параметров роста по сравнению с контролем. В то же время применение биопрепаратов Харди, ОМБ, Биодукс и Феровит способствовало повышению содержания белка в зерне от 10,3% до 12,1% по сравнению с контролем (9,3%) на фоне N60. На фоне N90 препараты ОМБ, Биодукс, Эпин-Экстра, Харди и Феровит способствовали получению зерна с содержанием белка от 10,2% до 12,2% по сравнению с контролем (9%).

Наилучший результат по содержанию белка (11,5%) в зерне ячменя пригодном для пивоваренных целей достигнут при применении биопрепарата Харди на фоне N90. В то же время применение биопрепарата Харди привело к повышению урожайности растений ячменя на обоих уровнях азотного питания. Прибавки урожая зерна в варианте с применением препарата Харди составили на фоне N90 — 80,2 г/м2,  на фоне  N60 — 27,3 г/м2.