Генотипические различия реакции пигментного комплекса листьев ярового ячменя на некорневую подкормку азотом

Цель работы – выявить сортовые отличия в реакции пигментного комплекса листьев растений ячменя на некорневую обработку азотосодержащими препаратами. Исследования (2020–2023 гг.) проводили в полевом опыте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях Кировской области. Изучали влияние препаратов КАС 28 (N 360 г/л) и Полидон Амино Старт (N 130 г/л) на накопление пигментов в двух верхних листьях растений сортов ячменя Новичок, Памяти Родиной и Родник Прикамья. Выяснено, что в зависимости от условий выращивания и генотипа растений некорневые обработки изучаемыми препаратами могут значимо изменять содержание в листьях зеленых и желтых пигментов (Chl a – 67–111 %; Chl b – 83–118 %; каротиноиды – 83–118 % относительно контроля без обработки). Из 72 вариантов опыта (3 сорта, 2 обработки, 4 года, 3 типа пигментов) изменения отмечены в 56 – для флагового листа и в 19 вариантах – для подфлагового. При значительной разнице в содержании азота в примененных препаратах, различие в их эффекте по содержанию хлорофилла составляло всего несколько процентов. Так, в 2020 г. у сорта Новичок содержание Chl a во флаговом листе увеличилось на 8 % при обработке КАС 28 и на 6 % – Амино Старт; в 2022 г. КАС 28 повысил содержание Chl a во флаговом листе сорта Родник Прикамья на 8 %, а Амино Старт снизил на 4 % относительно контроля. У сорта Памяти Родиной в 2020 г. отмечен отрицательный эффект КАС 28 (-6 % от контроля) и положительный – для Амино Старт (+5 % к контролю). Условия одного и того же года могут усилить действие препаратов на накопление пигментов у одного сорта, но снизить у другого. В 2020 и 2022 гг. КАС 28 повышал содержание Chl a во флаговых листьях у сортов Новичок (на 8,3–10,4 %) и Родник Прикамья (на 7,9–9,1 %), но снижал у Памяти Родиной (на 6,2–10,5 %); Амино Старт в 2020 г. увеличил содержание Chl b во флаговом листе сортов Новичок и Памяти Родиной (на 10,7–11,7 %), но снизил у сорта Родник Прикамья (на 9,6 %). В целом, эффект некорневой обработки азотсодержащими препаратами на содержание листовых пигментов во флаговом листе определялся как погодными условиями вегетации (от 14,5 до 41,7 %), так и генотипом сорта (от 1,5 до 14,0 %). В отношении накопления фотосинтетических пигментов для сорта Новичок эффективно применение некорневой обработки обоими препаратами (особенно в неблагоприятных погодных условиях фазы цветения), для Родник Прикамья – препаратом КАС 28, Памяти Родиной – Амино Старт.

1. Guo Z. P., Dong K., Zhu J. H., Dong Y. Effects of nitrogen fertilizer and intercropping on faba bean rust occurrence and field microclimate. Journal of Nuclear Agricultural Sciences. 2019;33(11):2294–2302. DOI: https://doi.org/10.11869/j.issn.100-8551.2019.11.2294

2. Zhang Z., Hu Z., Xie S., Riaz A., Zhang G., Ye L. Natural Variation in NIN-LIKE PROTEIN 4 Associated With Spike-Response to Nitrogen in Barley. Plant, Cell & Environment. 2025;48(7):5120–5132. DOI: https://doi.org/10.1111/pce.15497

3. Singh B., Buresh R. J., Peng S. Synchronizing nitrogen fertilizer application to crop nitrogen needs. Chapter from: Ladha J. K. (ed.) in book: Improving nitrogen use efficiency in crop production. Burleigh Dodds Science Publishing, Cambridge, UK, 2024. pp. 167–200. DOI: https://doi.org/10.19103/AS.2024.0135.10

4. Singh B., Sidhu A. S., Singh K., Kaur S. Implication of rate and time of nitrogen application on nitrogen status of barley plant in light textured soils. Journal of Agricultural Physics. 2024;24(2):307–312. URL: https://www.researchgate.net/publication/388614320_Implication_of_Rate_and_Time_of_Nitrogen_Application_on_Nitrogen_Status_of_Barley_Plant_in_Light_Textured_Soils

5. Jeager A., Zannin E., Sahin A. W., Arendt E. K. Barley protein properties, extraction and applications, with a focus on brewers’ spent grain protein. Foods. 2021;10(6):1389. DOI: https://doi.org/10.3390/foods10061389

6. Peng S., Cassman K. G., Kropff M. J. Relationship between leaf photosynthesis and nitrogen content of field-grown rice in the tropics. Crop Science. 1995;35(6):1627–1630. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1995.0011183X003500060018x

7. Ионова Е. В., Газе В. Л., Лиховидова В. А. Фотосинтетическая деятельность и динамика накопления сухой массы растений озимой мягкой пшеницы в зависимости от условий выращивания. Зерновое хозяйство России. 2020;(1):23–27. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-67-1-23-27 EDN: QUNKCQ

8. Alazmani A. Evaluation of yield and yield components of barley varieties to nitrogen. The Intlernational Journal of Agriculture and Crop Sciences. 2015;8(1):52–54. URL: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20153141840

9. Hamann F. A., Fiebig A., Noga G. Impact of Nitrogen Fertilization on Chlorophyll Content and Yield of Barley Cultivars Assessed by Fluorescence-Based Approaches. Canadian Journal of Agriculture and Crops. 2020;5(2):138–152. DOI: https://doi.org/10.20448/803.5.2.138.152

10. Трубников Ю. Н., Шпедт А. А., Соломенникова Ю. Н. Фотометрическая экспресс-диагностика азотного питания растений. Вестник КрасГАУ. 2023;(11):165–172. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-11-165-172 EDN: AXPRPR

11. Lichtenthaler H. K., Buschmann C. Extraction of Phtosynthetic Tissues:Chlorophylls and Carotenoids. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. New York: John Wiley and Sons, 2001. pp. F4.2.1–F4.2.6. DOI: https://doi.org/10.1002/0471142913.faf0402s01

12. Lichtenthaler Н. К., Buschmann C. Chlorophylls and carotenoids: measurement and characterization by UV-VIS spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. New York: John Wiley and Sons, 2001. pp. F4.3.1–F4.3.8. DOI: https://doi.org/10.1002/0471142913.faf0403s01

13. Пономарева А. С., Коршунов А. А., Вознесенская Т. Ю., Рыжова Д. А. Эффективность применения органоминеральных удобрений с комплексом аминокислот на пшенице. Агрохимический вестник. 2019;(1):59–62. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2516-2019-10014 EDN: YXMDML

14. Семенюк О. В., Галушко Н. А. Влияние препаратов «Полидон Амино» на продуктивность и качество озимой пшеницы в условиях Северо-Кавказского региона. Таврический вестник аграрной науки. 2022;(4(32)):202–211. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49982575 EDN: RRKFCM

15. Noskova E. N., Lisitsyn E. M., Shchennikova I. N., Svetlakova E. V. Top-dressing treatment of spring barley to modify its quality. Foods and Raw Materials. 2023;11(1):106–115. DOI: https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-1-562

16. Sundaram P. K., Mani I., Lande S. D., Parray R. A. Evaluation of urea ammonium nitrate application on the performance of wheat. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2019;8(1):1956–1963. DOI: https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.801.205

17. Kizilgeci F., Yildirim M., Islam M. S., Ratnasekera D., Iqbal M. A., Sabagh A. E. Normalized difference vegetation index and chlorophyll content for precision nitrogen management in durum wheat cultivars under semi-arid conditions. Sustainability. 2021;13(7):3725. DOI: https://doi.org/10.3390/su13073725

18. Ghosh M., Swain D. K., Jha M. K., Tewari V. K., Bohra A. Optimizing chlorophyll meter (SPAD) reading to allow efficient nitrogen use in rice and wheat under rice-wheat cropping system in eastern India. Plant Production Science. 2020;23(1):270–285. DOI: https://doi.org/10.1080/1343943X.2020.1717970

19. Баталова Г. А., Лисицын Е. М., Вологжанина Е. Н., Журавлева Г. П. Влияние дозы и времени обработки препаратом «КАС 28» на развитие растений овса. Таврический вестник аграрной науки. 2021;(4(28)):9–21. DOI: https://doi.org/10.33952/2542-0720-2021-4-28-9-21 EDN: OGFYTG

20. Muhammad I., Yang L., Ahmad S., Farooq S., Al-Ghamdi A. A., Khan A. et al. Nitrogen Fertilizer Modulates Plant Growth, Chlorophyll Pigments and Enzymatic Activities under Different Irrigation Regimes. Agronomy 2022;12(4):845. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy12040845

21. Воронкова Н. А., Волкова В. А., Цыганова Н. А., Балабанова Н. Ф. Влияние макроудобрений и стимуляторов роста на содержание хлорофилла в листьях яровой пшеницы. Плодородие. 2022;(1):17–21. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.05 EDN: VTRTCT

22. Seadh S. E., El-Abady M. I., El-Ghamry A. M., Farouk S. Influence of micronutrients foliar application and nitrogen fertilization on wheat yield and quality of grain and seed. Journal of Biological. Sciences. 2009;9(8):851–858. DOI: https://doi.org/10.3923/jbs.2009.851.858

23. Носкова Е. Н., Лисицын Е. М. Влияние некорневых подкормок органоминеральными удобрениями на содержание хлорофилла в листьях ячменя и его связь с показателями качества зерна. Агрохимия. 2024;(4):49–59. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188124040062 EDN: DLWCMQ