Пономарев Ю. О. – аспирант
А. Г. Прудникова – доктор с. х. наук, профессор
А. Д. Прудников – доктор с. х. наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», Смоленск, Россия

Эффективность сельскохозяйственного производства в первую очередь определяется количеством солнечной энергии, преобразованной растениями в органическое вещество. В реализации этой задачи во многих странах достигнуты значительные успехи, так как удалось повысить урожайность основных сельскохозяйственных культур в ХХ веке в 1,5-3 раза.

Рост продуктивности сельскохозяйственных культур базируется на успехах селекционеров, предлагающих новые более урожайные сорта, на совершенствовании технологий возделывания культур и на интенсификации земледелия. Однако окупаемость дополнительных вложений в интенсификацию земледелия снижается и, вместе с тем, возрастает опасность неблагоприятных экологических последствий из-за возрастающих доз удобрений и пестицидов. (Абашев В. Д., Козлова Л. М. 2009).

Ясно, что для решения этой проблемы требуются новые подходы. Они базируются на том, что надо полнее использовать биологический потенциал самого растения. Обеспечив его в нужную фазу развития достаточным количеством воды и питательных веществ, в том числе и микроэлементов. Большой интерес представляет и использование нанопрепаратов, которые благодаря своей структуре могут оказать положительное действие на начальные этапы роста и онтогенез растений.

В настоящее время наноматериалы и нанотехнологии находят применение практически во всех отраслях сельского хозяйства: растениеводстве, животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве, ветеринарии, перерабатывающей промышленности, сельскохозяйственном машиностроении и т. д. Применение нанопорошков в растениеводстве, совмещенных с антибактериальными компонентами, повышает устойчивость растений к неблагоприятным погодным условиям и приводит почти к двукратному повышению урожайности картофеля, зерновых, овощных и плодово-ягодных культур за счет ускорения развития растений в первые периоды роста. Эффект здесь достигается благодаря более активному проникновению микроэлементов в растения за счет наноразмера частиц и их нейтрального (в электрохимическом смысле) статуса. (Грислис С. В. 2004).

По данным различных исследователей наибольшей биологической активностью обладают нанопорошки железа, кобальта, меди, цинка. Наночастицы действуют на биологические объекты на клеточном уровне, внося свою избыточную энергию в протекающие в растениях процессы и ускоряя их. Получаемые варианты наноформ таких металлов как железо, цинк и медь, в отличие от их солей, потенциально менее токсичны. Они расходуются постепенно, генерируя по мере необходимости ионы и электроны, быстро включаются в биохимические реакции. Таким образом, достигается пролонгирующий эффект питания растений с огромной удельной поверхности (сотни квадратных метров с 1 грамма вещества), содержащей множество источников окруженных оболочкой ионов. Препараты вносятся в микродозах и не загрязняют окружающую среду. Они, участвуя в процессах переноса электронов, усиливают действие ферментов, переводящих нитраты в аммонийный азот, расширяют возможности воздействия на дыхание клеток, фотосинтез, синтез ферментов и аминокислот, углеводный и азотный обмен, а также непосредственно на минеральное питание растений. Имея высокую подвижность, они взаимодействуют друг с другом и могут конгломерировать на поверхности растений, регулируя целевые эффекты. Так, наночастицы меди, железа, цинка обладают бактерицидными свойствами и могут дополнять и усиливать традиционные средства защиты. (Прудникова А. Г., Прудников А. Д., Коржов А. Ю, 2014).

Разносторонний спектр применения нанотехнологий в АПК может найти свое место в условиях Смоленской области для увеличения производства высококачественных кормов, семеноводстве многолетних трав и зерновых, что позволит значительно поднять экономику сельскохозяйственной отрасли.

Опыт по изучению урожайности и качества клевера лугового при обработке семян нанопорошками металлов и микроэлементами был заложен на дерново-подзолистой почве опытного поля Смоленской ГСХА в 2014 году. Агрохимические свойства почвы характеризовались следующими показателями: гумус- 1,7%, подвижные формы фосфора -93 мг/кг, калий – 242 мг/ кг, азот – 25 мг/кг, рН-5. Целью исследований, было изучить действие нанопорошков Со, Zn, Fe, гуминовых кислот и микроэлементов на продуктивность клевера лугового.

В задачи исследований входило:

1. Изучить влияние нанопорошков Co, Zn, Fe, гуминовых кислот на химический состав корма.

2. Изучить влияние микроэлементов В, Мо, В+Мо.

Схема опыта:
1. 0-Без обработки.
2. Мо
3. В
4. Мо+В
5. Fe
6. ZnO
7. Со
8. гуминовые кислоты

Для изучения был взят сорт клевера лугового «Топаз», районированный в условиях Смоленской области. Агротехника клевера общепринятая для условий Смоленской области, за исключением изучаемых факторов. Посев клевера предварительно замоченными семенами в 0,05% растворе нанопорошков и микроэлементов был проведен 17 мая 2014 года. Уборку урожая провели 6 сентября 2014 года. Площадь опытной делянки - 30 м² (20х1,5 м), размещение вариантов – рендомизированное.

Результаты исследований.

Таблица 1. Урожайность сухого вещества клевера лугового в год посева при обработке семян микроэлементами и нанопорошками металлов.

Варианты	Содержание сухого вещества, %	Сбор сухого вещества, т/га	Прибавка к контролю, т/га	Прибавка к контролю, %
без обработки	21,2	1,42	-	-
Мо	22,3	1,85	0,43	33,1
В	22,5	1,80	0,38	26,8
Мо+В	17,7	2,30	0,88	62,0
Fe	19,5	2,79	1,37	96,5
ZnO	19,3	2,44	1,02	71,8
Co	23,3	2,80	1,38	97,2
ГК	17,7	2,05	0,63	44,4

Анализ экспериментальных данных (Таблица 1) показал, что обработка семян клевера перед посевом микроэлементами Мо и В, обеспечила прибавку урожая 33-27 % по сравнению с необработанным вариантом. Наиболее существенной была прибавка урожая от совместной обработки семян (Мо+В) и составила 62% (0,88 т/га).

Обработка семян нанопорошками железа, оксидом цинка, кобальтом и гуминовыми кислотами способствовала более значительному повышению урожайности сухого вещества по сравнению с микроэлементами. Так обработка семян нанопорошками железа и кобальта почти удвоило урожайность сухого вещества контрольного варианта (96-97%), а оксидом цинка – 71,8%. Наименьшим был эффект от внесения гуминовых кислот –прибавка составила 44,4%, что связано скорее всего с недостатком влаги в почве в течение вегетационного периода.

Действие нанопорошков и микроэлементов на химический состав корма из клевера лугового сорта «Топаз» в год посева показан в Таблице 2.

Таблица 2: Химический анализ корма клевера лугового сорт «Топаз», 2014 г.

Вари-анты	Р	К	Mg	Zn	Co	Ca	Сырой протеин	Сырая клет-чатка	Сырая зола	Cu	Mn
без обра-ботки	0,5	1,27	0,4	39,25	0,23	0,68	21,29	31,88	9,99	6,11	56,86
Мо	0,5	1,31	0,37	39,2	0,19	0,65	21,52	30,73	9,78	6,58	56,9
В	0,5	1,26	0,4	38,37	0,17	0,66	21,01	31,94	10,08	6,26	57,15
Мо +В	0,5	1,28	0,36	39,36	0,17	0,66	20,97	31,69	9,57	6,67	56,88
Fе	0,5	1,34	0,37	39,32	0,2	0,64	21,76	31,29	9,88	5,76	57,15
ZnO	0,5	1,33	0,38	39,35	0,2	0,64	21,35	30,62	10,02	6,33	57,2
Со	0,5	1,28	0,38	37,87	0,19	0,65	20,09	32,35	10,09	6,07	57,48
ГК	0,5	1,33	0,39	37,87	0,18	0,63	21,17	31,37	10,37	5,5	57,62

Анализ химического состава корма в год посева не показал существенных различий в содержании макроэлементов. Содержание Со в корме от применения микроэлементов и нанопорошков несколько снижалось по сравнению с контролем. Содержание сырого протеина возрастало от обработки семян Мо, нанопорошками железа и оксидом цинка.   

Следовательно, применение микроэлементов и нанопорошков в технологиях возделывания клевера лугового способствует не только повышению урожайности сена, но значительно воздействует на его питательную ценность.

Литература.

1. Абашев В. Д., Козлова Л. М. Клевер луговой в севооборотах на дерново-подзолистых почвах Кировской области // Земледелие. 2009. №3. С.36-37.

2. Грислис С. В. Продуктивность сортов клевера лугового на дерново-подзолистой почве // Кормопроизводство. №2. 2004. С. 20-21.

3. Ковшик И. Г., Казачков Ю. Н., Голов В. И. Роль молибдена в повышении урожайности сои в Приамурье // Сб. научных трудов. Новосибирск, 1983. С. 41-46.

4. Прудникова А. Г., Прудников А. Д., Коржов А. Ю. Изучение действия УДЧ металлов и гумата калия на продуктивность клевера лугового. //Интеграция науки и бизнеса в агропромышленном комплексе. Сб. трудов Курганской ГСХА, т.П, с.401-405.

5. Савин Ю. Нанотехнологии – перспектива для сельского хозяйства /Ю. Савин //Главный агроном. 2008.-№9.-с.4-6.