POLYMER GELS TO MANAGE WATER AVAILABILITY FOR WHEAT (Triticum aestivum L.) UNDER VARIOUS ENVIRONMENT CONDITIONS

Abstract

В последние годы в связи с наблюдаемыми изменениями климата и ухудшением водообеспеченности посевов особое внимание проявляется к разработке влагонабухающих полимеров и оптимизации режимов их применения. В представленной работе проведено испытание отечественного гидрогеля Ритин-10 (ООО «РИТЭК-ЭНПЦ», г. Электрогорск, Россия) в сравнении с полимером Aquasorb («SNF s.a.s.», Франция) в условиях России и Казахстана на посевах яровой и озимой пшеницы. Влияние гидрогеля Ритин-10 на водообеспечение растений яровой пшеницы (сорт Эстер) исследовали в полевом эксперименте (2011 год) при внесении в почву из расчета 400 кг/га в сочетании с разными дозами азотных удобрений (N 60 , N 90 и N 120). Анализ влажности почвы в разные периоды вегетации показал, что гидрогель Ритин-10 достоверно (р < 0,05) повышал влажность почвы по сравнению с контролем. Содержание влаги в вариантах с азотными удобрениями и с гидрогелем варьировало от 19,33 до 31,60 %, в вариантах с азотными удобрениями без гидрогеля-от 13,14 до 17,40 % при показателях в контроле в период вегетации от 11,36 до 17,10 %. Запасы продуктивной влаги при внесении Aquasorb в период кущения озимой пшеницы были выше на 10,30-19,00 % по сравнению с контрольным фоном. Так, при применении азотной подкормки в дозе N 45 этот показатель составил от 23,90 до 31,00 %. Внесение гидрогеля Ритин-10 привело к достоверному (p < 0,001) увеличению урожайности зерна яровой пшеницы. Урожайность в вариантах с применением гидрогеля и азотных удобрений колебалась от 33,23 до 35,70 ц/га. Самую высокую продуктивность (урожайность зерна на 10 ц/га больше, чем на контроле) получили при сочетании N 120 + Ритин-10. В эксперименте с применением Aquasorb без удобрений и с удобрением урожайность озимой пшеницы (сорт Стекловидная 24) колебалась в пределах 27,00-35,70 ц/га. Результаты проведенных исследований показали, что гидрогель отечественного производства Ритин-10, как и суперабсорбент Aquasorb, эффективен при управлении водообеспеченностью сельскохозяйственных культур.

A Systematic Review of the Potential of a Dynamic Hydrogel as a Substrate for Sustainable Agriculture

“…The capabilities of hydrogels to reduce irrigation requirements while increasing production yield, have captured the interest of growers to include the polymer in their costing [1,25,29]. Numerous literature cited the advantages of adding hydrogel in planting media, which resulted in tremendous increments in porosity, hence providing more oxygenation to plant systems for better performances [33,80]. Moreover, amendment with the polymer reduced irrigation requirements [70,78] without harmful effects on the quality of the crops [7].…”

“…The physicochemical properties of zeolite amended hydrogel substrate was reported to possess enhanced water retention and improved plant growth parameters, including height, leaf number, buds, flower, branches, and nodes [28,80], while wheat recorded faster germination rate, biomass, and protein yield [92]. Furthermore, a suitable dose or concentration of hydrogel applied in a planting media [83], which aided in water availability manipulation, significantly affected the physiological parameters of the plants cultivated [73,93,94].…”

The Formation of Productivity of Grain Crops With Introducing Hydrogels Under Model Soil Drought and in Field Conditions

“…Влагообеспечение растений в значительной мере обусловлена количеством атмосферных осадков, выпавших в период вегетации, и запасами почвенной влаги, накопленной за осенне-зимний период. Недостаток естественных запасов влаги в почве существенно снижает урожайность озимой пшеницы (21,29). Юго-восток Казахстана, где проводились полевые исследования,это зона неорошаемого земледелия.…”

“…Растения как в естественной среде, так и при возделывании часто подвергаются экологическому стрессу (8,20). Водопоглощающие полимерные гели очень эффективны в условиях повышенной температуры и дефицита влаги в почве (20)(21)(22). Недостаток или избыток тепла или влаги в определенные периоды онтогенеза существенно влияет на рост и развитие растений, а также на урожайность и качество зерна.…”

“…По водно-физическим свойствам характеризовалась следующими показателями: величина удельной массы -2,62-2,72 г/см 3 , объемной массы -1,23-1,35 г/см 3 , пористость -50-53 %. Влажность устойчивого завядания -6-8 % (7,21).…”