Надходження елементів живлення до рослин пшениці озимої різних сортів у контрастні за погодними умовами роки
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss89-06Ключові слова:
елемент живлення; сорт; погодні умови; пшениця озимаАнотація
Описано результати польових досліджень з метою виявлення особливостей споживання основних елементів живлення пшеницею озимою різних сортів вітчизняної та європейської селекції у відмінні за погодними умовами роки, виконаних на сортовипробувальному полігоні (ґрунт – чорнозем типовий) у Харківській області впродовж 2018 та 2019 рр. Як індикатори взято вміст елементів живлення (N, P, K ) у надземних органах рослин у фази кущіння, цвітіння та повної стиглості. Об’єктами дослідження слугували 4 сорти-національні стандарти та 8 сортів пшениці озимої іноземної селекції. Виявлено, що незалежно від сорту, внаслідок ефекту ростового розбавлення, концентрація N у рослинах зменшується від 3,6-4,2 % у фазу кущіння до 1,3-1,6 % у фазу цвітіння, Р2О5 – від 0,7-0,9 % до 0,3-0,5 %, К2О – від 3,9-4,6 % до 1,5-2,8 % відповідно. Залежно від умов року відношення Р2О5 : N у зерні та соломі може відрізнятися вдвічі, а К2О : N у соломі – в 1,3 раза. Сортові відмінності споживання NPK були більш помітними у рік зі сприятливим зволоженням у квітні-травні та стресовими умовами під час достигання зерна. За результатами дворічних випробувань на чорноземі типовому група сортів вітчизняної селекції загалом проявила ознаки меншої потреби у калії, ніж сорти європейської селекції. Констатовано, що за однакового вмісту у ґрунті NPK накопичення азоту, фосфору та калію в надземній частині рослин пшениці озимої визначається як погодними умовами весняно-літнього періоду, так і сортовими особливостями споживання окремих елементів живлення. Через це, співвідношення вмісту фосфору й азоту та калію й азоту у тканинах рослин, що вегетують, а також у зерні й соломі може варіювати в широких межах. Генетично обумовлена підвищена або знижена потреба окремих сортів щодо елементів живлення може мати сталий характер, а може змінюватися за певних гідротермічних умов у період вегетації. Отже, для надійного визначення потреб окремих сортів пшениці озимої щодо умов живлення дослідження необхідно проводити впродовж не менше 2-3 років з різними метеорологічними умовами
Посилання
References
Crop production of Ukraine. Statistical yearbook. 2018. State Statistical Service of Ukraine, 2019. 220 p. (Ukr.).
Bond J., Liefert O. 2016. Wheat Outlook. U.S. Production and Domestic Use Lowered, Netting Increase for 2016/17 Carryout. Economic Research Service, USDA, WHS-16j, Oct. 14, 2016. URL: https://www.ers.usda.gov/webdocs/publications/80243/whs-16j.pdf?v=0.
Ahrends H.E., Eugster W., Gaiser T., Rueda-Ayala V., Hüging H., Ewert F., Siebert S. 2018. Genetic yield gains of winter wheat in Germany over 100 years (1895-2007) under contrasting fertilizer applications. Environmental Research Letters. 13:104003. URL: https://doi.org/10.1088/1748-9326/aade12 (Accepted Aug 13, 2018).
Sugár E., Berzsenyi Z., Bónis P., Árendás T. 2017. Growth analysis of winter wheat cultivars as affected by nitrogen fertilization. Die bodencultur: Journal of Land Management, Food and Environment. 68(1): 57-70. DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2017-0005.
Abd El-Razek U.A., El-Sheshtawy A.A. 2013. Response of Some Wheat Varieties to Bio and Mineral Nitrogen Fertilizers. Asian Journal of Crop Science. 2013; 5: 200-208. DOI: https://doi.org/10.3923/ajcs.2013.200.208.
Kariuki S.K., Zhang H., Schroder J.L., Edwards J., Payton M., Carver B.F., Raun W.R., Krenzer E.G. 2007. Hard Red Winter Wheat Cultivar Responses to a pH and Aluminum Concentration Gradient. Agronomy Journal. 99: 88-97. DOI: https://doi.org/10.2134/agronj2006.0128.
Zheng Y., Wang Z., Sun X., Jia A., Jiang G., Li Z. 2008. Higher salt tolerant winter wheat cultivars relieves senescence at reproductive stage. Environmental and Experimental Botany. 62(2): 129-138. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2007.07.011.
Oyiga B.C., Sharma R.C., Shen J., Baum M., Ogbonnaya F.C., Léon J., Ballvora A. Identification and Characterization of Salt Tolerance of Wheat Germplasm Using a Multivariable Screening Approach. 2016. Journal of Agronomy and Crop Science. 202: 472-485. DOI: https://doi.org/10.1111/jac.12178.
Klimashevsky E.L. 1991. Genetic aspect of plant mineral nutrition. Moscow: Agropromizdat. 415 p. (Rus.).
Methods of conducting qualitative examination of plant varieties for suitability for distribution in Ukraine. Approved by the decree of the Ministry of Agrarian Policy of Ukraine from June 12, 2016 No. 540. Ukrainian Institute for the Examination of Plant Varieties. 117 p. URL: https://sops.gov.ua/uploads/page/5a5f413bb9be6.pdf. (Ukr.).
Hamnér K., Weih M., Eriksson J., Kirchmann H. 2017. Influence of nitrogen supply on macro- and micronutrient accumulation during growth of winter wheat. Field Crops Research. 213: 118-129. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.08.002.
Yan W., Zhong Y., Shangguan Z. 2015. The relationships and sensibility of wheat C:N:P stoichiometry and water use efficiency under nitrogen fertilization. Plant, Soil and Environment. 61(5): 201-207. DOI: https://doi.org/10.17221/28/2015-PSE.
Lopez-Bellido R.J., Shepherd C., Barraclougy P.B. 2004. Predicting post-anthesis N requirements of bread wheat with Minolta SPAD meter. European Journal of Agronomy. 20(3): 313-320. DOI: https://doi.org/10.1016/S1161-0301(03)00025-X.
Asplund L., Bergkvist G., Weih M. 2015. Functional traits associated with nitrogen use efficiency in wheat. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B. Soil and Plant Science. 66(2): 153-169. DOI: https://doi.org/10.1080/09064710.2015.1087586.
Barraclough P.B., Lopez-Bellido R., Hawkesford M.J. 2014. Genotypic variation in the uptake, portioning and remobilization of nitrogen during grain-filling in wheat. Field Crops Research. 156: 242-248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.10.004.
Szeged I.M., Kirizij D.A., Ivanitskaya A.P., Senina L.V. 2018. Reutilization of nitrogen into grain in different varieties of wheat depending on the conditions of mineral nutrition. Bulletin of the Kharkiv National Agrarian University. Series Biology. 2(44), 69-80. URL: https://knau.kharkov.ua/uploads/visn_biology/2018/2/6.pdf. (Ukr.).
Pochinok V.M., Kirizi D.A. 2010. Wheat grain productivity and quality due to nitrogen distribution in the plant. Physiology and biochemistry of cultivated plants. Т. 42. 5. 393-402. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/66313/02-Pochinok.pdf?sequence=1. (Ukr.).
Zhou B., Serret M.D., Pie J.B., Shah S.S., Li Z. 2018. Relative Contribution of Nitrogen Adsorption, Remobilization, and Partioning to the Ear During Grain Filling in Chinese Winter Wheat. Frontiers in Plant Science. 9:1351. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01351.
Gaj R., Górski D., Przybył J. 2013. The effect of differentiated phosphorus and potassium fertilization on winter wheat yield and quality. Journal of. Elementology. 18(1): 55-67. DOI: https://doi.org/10.5601/jelem.2013.18.1.04.
El-Nashaar H.M., Banowetz G.M., Peterson C.J., Griffith S.M. 2010. Genetic variability of Elemental Concentration in Winter Wheat Straw. Energy Fuels. 24(3): 2020-2027. DOI: https://doi.org/10.1021/ef901181h.
Hawkesford M.J. 2014. Reducing the reliance on nitrogen fertilizer for wheat production. Journal of Cereal Science. 59: 276-283. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2013.12.001.
Górny A.G., Banaszak Z., Ługowska B., Ratajczak D. 2011. Inheritance of the efficiency of nitrogen uptake and utilization in winter wheat (Triticum aestivum L.) under diverse nutrition levels. Euphytica. 177: DOI: https://doi.org/10.1007/s10681-010-0230-z.
Ågren G.I., Weih M. 2012. Plant stoichiometry at different scales: element concentration patterns reflect environment more than genotype. New Phytologist. 194: 944-952. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04114.x.
Suarez-Tapia A., Kucheryavskiy S.V., Christensen B.T., Thomson I.K., Rasmussen J. 2017. Limitation of multi-elemental fingerprinting of wheat grains: Effect of cultivar, sowing date, and nutrient management. Journal of Cereal Science. 76: 76-84.
Weih M., Pourazari F., Vico G. 2016. Nutrient stoichiometry in winter wheat: Element concentration pattern reflects developmental stage and weather. Scientific reports. 6: 35958. DOI: https://doi.org/10.1038/srep35958.
Weih M., Hamnér K., Pourazari F. 2018. Analyzing plant nutrient uptake and utilization efficiencies: comparison between crops and approaches. Plant and Soil. 430(1-2): 7-21.
Santa-Maria G.E., Moriconi J.I., Oliferuk S. 2015. Internal efficiency of nutrient utilization: what is it and how to measure it during vegetative plant growth? Journal of Experimental Botany. 66(11): 3011-3018. DOI: https://doi.org/ 10.1093/jxb/erv162.
Rose T.J., Wissuwa M. 2012. Chapter five – Rethinking Internal Phosphorus Utilization Efficiency: A New Approach Is Needed to Improve PUE in Grain Crops. Advances in Agronomy. 116: 185-217. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394277-7.00005-1.
Gladkikh E.Yu., Krupoderya Yu.O., Panasenko Ye.V. 2016. The role of individual elements in increasing plant stress under extreme weather conditions. Man and the environment. Problems of neoecology. 1-2(25): 55-63. (Ukr.).
Methods of conducting agrochemical certification of agricultural lands: regulatory guidance document / ed. I.P. Yatsuk, S.A. Baliuk. Iss. 2nd add. Kyiv, 2019. 108 p.
Jarell W.M., Beverly R.B. 1981. The dilution effect in plant nutrition studies. Advances in Agronomy. 34: 197-224.
Wang X., Ye T., Ata-Ul-Karim S.T., Zhu Y., Liu L., Cao W., Tang L. 2017. Development of a Critical Nitrogen Dilution Curve Based on Leaf Area Duration in Wheat. Frontiers in Plant Science. 8:1517. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01517.
Gamayunova V.V., Smirnova I.V. 2018. Content in the aboveground mass of winter wheat varieties, depending on the mineral nutrition and their yield. KhNAU Bulletin. Series "Plant, breeding and seed production, horticulture and storage. 1: 241-250. URL: http://dspace.mnau.edu.ua/jspui/handle/123456789/5740. (Ukr).
Bordyuzha N.P. 2016. Carrying out the nutrition of the crop of different winter wheat with systematic application of fertilizers. SWorld Scientific Works. 3(44): 50-53. URL: http://www.sworld.com.ua/ntsw/316-7.pdf. (Ukr.).
Ozturk L., Eker S., Torun B., Cakmak I. 2005. Variation in phosphorus efficiency among 73 bread and durum wheat genotypes grown in a phosphorus-deficient calcareous soil. Plant and Soil. 269: 69-80. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-004-0469-z.
Bhaduri D., Pal Sh. 2013. Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS): Concept and Application on Nutritional Diagnosis of Plants: A Review. Journal of Soil and Water Concervation. 12 (1): 70–79.
Campbell C.A., Lafond G.P., Vanden Bygaart A.J., Zentner R.P., Lemke R., May W.E., Holzapfel C.B. 2011. Effect of crop rotation, fertilizer and tillage management on spring wheat grain yield and N and P content in a thin Black Chernozem: A long-term study. Canadien Journal of Plant Science. 91: 467-483. DOI: https://doi.org/10.4141/cjps10032.
Berry P.M., Stockdale E.A., Sylvester-Bradley R., Philipps L., Smith K.A., Lord E.I., Watson C.A., Fortune S. 2003. N, P and K budget for crop rotation on nine organic farms in the UK. Soil Use and Management. 19(2): 112-118. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2003.tb00289.x.
Khan P., Imtiaz M., Shah S.K.H., Nizanuddin, Memon M.Y., Siddique S. 2008. Effect of different Nitrogen and Phosphorus ratios on the perforemance of wheat cultivar “Khirman”. Sarhad Journal of Agriculture. 24(2): 233-239. URL: https://www.researchgate.net/publication/263547281_Effect_of_different_nitrogen_and_phosphorus_ratios_on_the_performance_of _wheat_cultivar_'Khirman.
Pettigrew W.T. 2008. Potassium influences on yield and quality production for maize, wheat, soybean and cotton. Physiologia Plantarum. 133: 670-681. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.2008.01073.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
