CC BY
13With the complex application of mineral fertilizers and the biological product V417, an increase in the yield of all crops M'as established by the aftereffect of green manure. The effectiveness of their action increased: during plowing - by 24%, disking - by 46% and chiseling - by 50% in relation to the control. During plowing and chisel-growing, yield increases of the main crops were obtained by an average of33-53% higher than the control. The best yield increases - 76-81% - were obtained on maize when disking and chiseling. Keywords: tillage, fertilizer, biological product, winter wheat, oats, corn, peas, yield.
УДК : 631.68.35.37:633.81 DOI: 10.25680/S19948603.2022.124.15
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САФЛОРА В ОРГАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА
E.H. Насиев1, д.с.-х.н., чл.-кор. HAH PK, Т.К. Василина2, доктор PhD, A.M. Жылкыбай1, докторант PhD НЛО «Западно-Казахстанский аграрно-технический университет
имени Жангир хана» 090000, Республика Казахстан, г. Уральск, улица Жангир хана,51
Veivit. 66(a)mail. г и
2НАО «Казахский Национальный аграрный исследовательский университет» 050010, Республика Казахстан, г. Алматы, проспект Абая, 8 V tursun aifamail. ru
Основной принцип органического земледелия - использование биологизированных технологий, которые, наряду с повышением урожайности полевых культур агроландшафтов, способствуют улучшению физико-химических и биологических показателей почв. В исследованиях использование биологизированных технологий по сравнению с традиционной технологией повысило урожайность сафлора на 0,23 т/га, масличность семян до 30,68%. Результаты исследований показали, что под влиянием фитомелиоративного действия сафлора в слое 0-20 см темно-каштановых почв отмечено увеличение содержания нитратного азота на 5,95%, подвижного фосфора на 5,22%; рыхлости почвы на 0,010 г/см3; структурность почвы составила 64,43%>. Проведенные исследования представляют научную ценность в национальном и международном масштабах в плане организации мероприятий по рациональному использованию и предотвращению ухудшения почвенного покрова и повышения продуктивности агроландшафтов.
Ключевые слова: органическое земледелие, биологизированная технология, сафлор, фитомелиорация, урожайность, показатели почвы.
Для цитирования: Насиев Б.Н., Василина Т.К., Жылкыбай A.M. Биологические приемы возделывания сафлора в органической системе земледелия Западного Казахстана// Плодородие. - 2022. - №1. - С. 57-60. DOI: 10.25680/S 19948603.2022.124.15.
Главным звеном нового направления в сельском хозяйстве - органического земледелия является использование агроландшафтов с.-х. культур, применяемых в качестве фитомелиорантов. Наряду с высокой засухоустойчивостью и урожайностью, огромное значение имеет фитомелиоративная роль сафлора. В работах многих ученых имеются научные данные о положительной роли сафлора как зеленого удобрения в повышении плодородия почвы [1]. Для очистки почв от тяжелых металлов предлагается выращивание сафлора, как фитомелиоранта, на загрязненных почвах [2].
На основании проведенных исследований отмечают устойчивость сафлора к уплотнению почвы и выделяют его как вид, способный снизить объемную плотность почвы. В этом исследовании индекс (^1/2 был выше 1,77 и 1,55 для генотипов 1МА-2106 и 1МА-4904 соответственно [3].
Почвы содержат естественные запасы питательных веществ для растений, но эти запасы находятся в основном в недоступных для растений формах, и лишь небольшая часть высвобождается ежегодно в результате биологической активности или химических процес-
сов. Этот процесс слишком медленный, чтобы компенсировать вынос питательных веществ сельскохозяйственными культурами и удовлетворить их потребности. Таким образом, удобрения предназначены для пополнения питательных веществ, уже присутствующих в почве [4].
Использование химических, органических удобрений или биоудобрений имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения обеспечения растений питательными веществами, роста урожая и загрязнения окружающей среды. Преимущества должны выражаться в оптимальном использовании каждого типа удобрений и достижении сбалансированного количества питательных веществ для роста сельскохозяйственных культур. Биоудобрения являются альтернативным источником удовлетворения потребностей сельскохозяйственных культур в питательных веществах. В биоудобрениях содержатся полезные бактерии А гоШЬаМег, АгояртШит, КЫхоЫит, МусоггЫхае, которые очень важны для растений. Биоудобрения также влияют на устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям окружающей среды [5, 6]. Они могут сыграть клю-
чевую роль в разработке интегрированной системы управления питательными веществами, поддерживая высокую продуктивность сельского хозяйства, без отрицательного воздействия на окружающую среду [7].
Методика. Исследования выполнены в 2019-2021 г. в рамках грантового финансирования КН МОН РК в ЗКАТУ имени Жангир хана (Республика Казахстан) по теме «Формирование агроландшафтов кормовых культур и сафлора в системе диверсифицированного и био-логизированного растениеводства Западного Казахстана».
Цель исследований - изучить влияние биологизи-рованной технологии возделывания сафлора на его продуктивность и выявить изменения физико-химических показателей почвенного покрова для рационального управления органическими агроценозами.
Полевые опыты заложены в производственных условиях крестьянского хозяйства «Даукара» Западно-Казахстанской области. Почва опытного участка - темно-каштановая среднесуглинистая.
Объектом исследований служили агроландшафты сафлора красильного (Carthamnus tinctorius L.).
В исследованиях изучали две технологии формирования агроландшафтов сафлора:
традиционная (контроль) без применения биологических препаратов. В данной технологии применялись азотные и фосфорные минеральные удобрения в минимальных дозах (N20P20) перед посевом сафлора;
биологизированная с использованием биоорганических препаратов, доступных на рынке для товаропроизводителей: регулятора роста растений Биодукс, биофунгицида Оргамика С, микробиологических удобрений Органит Н, Органит П. Биологические препараты применяли в два приема: для протравливания семенного материала сафлора в дозе 10 л/т и в фазе 3-4 настоящих листьев растений сафлора путем опрыскивания посевов, расход рабочего раствора - 300 л/га.
Площадь опытных делянок 50 м2, повторность трехкратная, расположение делянок систематическое. В обоих вариантах опыта применяли принятую систему обработки почвы в Западном Казахстане. В опытах использован районированный сорт сафлора Ахрам. Норма высева - 500 тыс. всхожих семян на 1 га. Уборку сафлора проводили сплошным методом в фазе полной спе-
лости, с приведением урожая к 10%-ной влажности при 100%-ной чистоте.
Наблюдения за ростом и развитием сафлора проводили согласно принятой методики. Для установления масличности сафлора экстракционным методом определяли содержание жира в семенах [8].
Для изучения фитомелиоративной роли сафлора были отобраны образцы темно-каштановых почв в слое 010 и 10-20 см. Повторность отбора 4-кратная.
В лабораторных условиях путем анализа почвенных образцов с использованием современных методов определяли содержание в почве нитратного азота с помощью хлорида кальция в качестве экстрагирующего вещества и подвижного фосфора по методу И. Мачигина [8].
Плотность почвы определяли в полевых условиях с использованием буров-цилиндров H.A. Качинского. Оценку структурного состояния почвы проводили путем агрегатного анализа с использованием метода сухого рассева [8].
При статистических анализах данных исследований для выявления существенности различий между средними использовали t-тест для независимых выборок, t-критерий с приближением Саттертуэйта (Independent Samples T-Test, t-test with a Satterthwaite approximation) и график "BoxPlot".
Результаты и их обсуждение. Масличность семян сафлора, как показали исследования, варьирует под влиянием условий внешней среды, сложившихся во время вегетационного периода, и элементов технологии возделывания, что подтверждают выводы других ученых [9]. В исследованиях содержание жира в семенах уменьшалось при применении традиционной технологии. В среднем в 2019-2021 г. в результате сравнительных исследований масличности сафлора выявлено повышение масличности до 30,68% при применении био-логизированной технологии. Наиболее высокий сбор масла (0,29 т/га) получен при совместном использовании биопрепарата Биодукс, биофунгицида Оргамика С и биоудобрений Органит Н, Органит П (биологизиро-ванная технология) протравливанием семян и обработкой в период вегетации. Использование традиционной технологии наряду биологической урожайностью снижает выход масла на 0,08 т/га или на 40,00% (табл. 1).
Технология Урожайность, т/га Сбор масла, т/га Содержание жира, %
I II III I II III I II III
Традиционная(контроль) 0,67 0,68 0,68 0,20 0,20 0,20 29,22 29,55 29,53
Биологизированная 0,89 0,89 0,93 0,27 0,27 0,29 30,53 30,65 30,85
t-test ** * ** * ** *
Примечание. Т- test:
- р <0,01; I, II, III - повторности опыта.
По результатам анализа средняя урожайность сафлора по традиционной технологии на 0,23 т/га меньше по сравнению с биологизированной технологией. Для данной выборки значение р =0,001 для (-критерия, следовательно, различие в средних значениях статистически значимо.
Содержание жира в семенах сафлора при возделывании по традиционной технологии на 1,23 т/га ниже по сравнению с биологизированной технологией. Проведенный статистический анализ показал
существенную значимость отличий средних, р-уровень для ^критерия <0,01.
Сбор масла сафлора существенно зависит от технологии возделывания - различия средних значений сбора масла составляют 0,079 т/га. По данным таблицы 1 существенность различий средних по всем показателям для (-критерия значима на уровне р <0,01.
Как показали результаты, биологизированная технология, наряду с биометрическими и качественными показателями, оказала заметное влияние на увеличение урожайности маслосеменного сафлора.
Из диаграммы (рис.) видно, что распределение урожайности сафлора по традиционной и биологизирован-ной технологиям симметрично, медиана смещена ближе к центру. Урожайность по биологизированной технологии с учётом вариации существенно выше, чем по традиционной технологии выращивания сафлора. Среднее значение урожайности сафлора по биологизированной технологии отличается от традиционной на 0,23 т/га. Проведенный анализ по Т-критерию показал существенность различий средних значений на уровне р <0,01. Следовательно, выбор технологии возделывания оказывает влияние на урожайность сафлора.
1.2
т 1 0 "С £ С
0
1
I п 0
Ёрньпегиэнровэнчэя 1радии**?чная
Т»ч<1ПОгця
Рис. Урожайность сафлора в зависимости от технологии возделывания в Западном Казахстане (в среднем за 2019-2021 г.)
В проведенных исследованиях для оценки фитомелиоративной роли сафлора в условиях Западного Казахстана посев проводили в 1-й декаде мая. К периоду цветения высота растений сафлора составила 45-64 см. Массовое цветение сафлора наступило в середине июля. В исследованиях растения сафлора в фазе цветения формировали зеленую массу от 117,7 до 135,6 ц/га. Запахивание сидеральной массы сафлора в почву проводили в фазе цветения дисковыми боронами на глубину 18-20 см.
Как показали данные агрохимического анализа, в среднем за годы исследований, к моменту запахивания в зеленой массе сафлора содержалось азота 1,76% и фосфора 3,30% в пересчете на сухую массу.
К осени для оценки фитомелиоративного действия сафлора на темно-каштановой почве проводили отбор и анализ почвенных проб. Как показали данные агрохимического анализа, сафлор способствовал увеличению в почве содержании питательных минеральных элементов. Так, к осени на участке с запаханным сафлором отмечено увеличение содержаний нитратного азота и подвижного фосфора по сравнению с содержанием этих элементов в весенний период перед посевом.
В среднем за 2019-2021 г. в слое 0-20 см темно-каштановых почв под влиянием фитомелиоративного действия сафлора к осени отмечено увеличение содержания нитратного азота от 5,06 до 5,35 мг/100 г почвы, или на 5,95%.
Аналогичная тенденция наблюдается и по содержанию подвижного фосфора. За период весна-осень в слое
0-20 см темно-каштановых почв содержание подвижного фосфора увеличилось от 1,16 до 1,22 мг/100 г почвы, или на 5,17% (табл. 2).
2. Фитомелиоративное действие сафлора на содержание агрохимических показателей темно-каштановых почв
Слой Нитратный азот, Подвижный фосфор,
почвы, мг/100 г почвы мг/100 г почвы
см весна осень различие весна осень различие
0-10 4.89 5.10 + 0.21 1.20 1.26 + 0.06
10-20 5.23 5.59 + 0.36 1.12 1.17 + 0.05
0-20 5.06 5.35 + 0.29 1.16 1.22 + 0.06
Посевы фитомелиорантов оказывают положительное влияние на агрофизические показатели почв. В исследованиях подтверждаются выводы других авторов [1,3, 10]. Если в среднем за 2019-2021 г. в корнеобитаемом слое 0-20 см в весенний период плотность почвы была 1,30 г/см3, то к осени установлена тенденция к снижению плотности почвы в слоях 0-10 и 10-20 см. За период вегетации в слое 0-20 см отмечено разрыхление почвы на 0,010 г/см3.
Анализ динамики структурно-агрегатного состава темно-каштановых почв свидетельствует о некотором улучшении структуры почв под влиянием фитомелиоративного действия сафлора и о выраженной тенденции к её восстановлению, отмеченную за период наблюдений. Темно-каштановые почвы опытных участков вследствие фитомелиоративного действия сафлора имели хорошие показатели по содержанию агрономически ценных агрегатов и коэффициент структурности. Так, в среднем за 3 года на темно-каштановых почвах в осенний период после посевов сафлора структурность почвы составила в слое 0-20 см 64,45% (увеличение на 0,77%) при коэффициенте структурности 1,73. По принятым критериям почва имеет хорошие структуру и структурность (табл. 3).
3. Фитомелиоративное действие сафлора на агрофизические показатели темно-каштановых почв
Слой почвы, см Плотность, г/см3 Структура почвы, %
весна осень различие весна осень различие
0-10 1.30 1.29 + 0.010 62.13 62.95 + 0.82
10-20 1.29 1.28 + 0.010 65.22 65.95 + 0.73
0-20 1.30 1.29 + 0.010 63.68 64.45 + 0.77
Выводы. 1. Для качественного формирования и рационального использования агроландшафтов сафлора в системе органического земледелия необходимо использовать биологизированные технологии с применением органо-биологических препаратов. В результате сравнительных исследований выявлено повышение маслич-ности сафлора до 30,68% при применении биологизированной технологии. Наиболее высокий сбор масла (0,28 т/га) получен при совместном использований биопрепарата Биодукс, биофунгицида Оргамика С и биоудобрений Органит Н, Органит П (биологизированная технология) путем протравливания семян и обработки в период вегетации.
2. В результате применения сафлора в качестве фи-томелиоранта в системе органического земледелия улучшились показатели темно-каштановых почв, а именно увеличилось содержание нитратного азота на 5,95%, подвижного фосфора на 5,17%, восстановление
структуры почвы до 64,45%, разрыхление почвы до 1,29 г/см3.
Литература
1. Flemmer А. С. Description of safflower (Carthamus tinctorius) phenological growth stages according to the extended BBCH scale / A.C. Flemmer, M.C. Franchini, L.I. Lindstrom // Annals of Applied Biology. -2015.-№166(2). - P. 331-339.
2. Postnikov DA. Method of purification of soils from heavy metals / D.A. Postnikov // RU2365078C1. Patent for invention. 2017.
3. Marcos Vinicius Mansano Sarto. Safflower root and shoot growth affected by soil compaction / Marcos Vinicius Mansano Sarto, Doglas Bas-segio Ciro, Antonio Rosolem, Jaqueline Rocha, Wobeto Sarto // Soil and plant nutrition. Bragantia. - 2018. - №77(2). - P. 15-18. https://doi.org/10.1590/1678-4499.2017191
4. Nasiyev B.N. Assessment of the Elements of the Sudan Grass Cultivation Technology in the Zone of Dry Steppes / B.N. Nasiyev, N. Zh. Zhana-
talapov, B. Shibaikin // OnLine Journal of Biological Sciences. - 2021. -№21(1).-P. 172-180.
5. Sanjay S. Effect of Soil Biological Properties on Crop Production / S. Sanjay // Soil Conservation Society of India, New Delhi, 2017. - №1. - P. 55-62.
6. Sanjay S. Soil microbes for securing the liiture of sustainable fanning / S. Sanjay // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences' 2020; 9.4: 2687-2706.
7. Malusa E. Efficacy of biofertilizers: Challenges to improve crop production / E. Malusa, F. Pinzari, L. Canfora // In: Microbial Inoculants in Sustainable Agricultural Productivity, New Delhi: Springer, 2016. - P. 1740.
8. Габдулов M.A. Методы полевых и лабораторных исследований / М.А. Габдулов. - Уральск: ЗКАТУ Жангир хана. 2018. - 105 с.
9. Osipova I. Allelopathic properties of European cranberry mush (Viburnum opulus L.) - valuable decorative, medicinal and fruit plant / I. Osipova // Internationale conference of Horticulture. 2016. - № 6. - P. 146152.
BIOLOGICAL METHODS OF SAFFLOWER CULTIVATION IN THE ORGANIC FARMING SYSTEM
OF WESTERN KAZAKHSTAN
'B. N. Nasiyev professor, Dr.Agr.Sci. corresponding member ofNAS RK, 2T.K Vassilina, PhD Doctor, Associate Professor, 'A.M. Zhylkybay, PhD doctoral student 'West Kazakhstan agrarian-technical university named after Zhangir khan 090000 Republic of Kazakhstan, Uralsk Zhangir khan Street, 51 Veivit. 66(a!mail. ru 2Kazakh National Agrarian Research University 050010 Republic of Kazakhstan, Almaty, Abay avenue 8 vtursunaii/mail. ru
The basic principle of organic farming is the use of biologized technologies, which, along with increasing the yield offield crops of agricultural landscapes, contribute to improving the physico-chemical and biological indicators of soils. In studies, the use of biologized technology compared with traditional technology increased the yield of safflower by 0.23 t/ha, the oil content of seeds up to 30.68%. The results of the studies showed that under the influence of the phytomeliorative action of safflower in a layer of 0-20 cm of dark chestnut soils, an increase in the content of nitrate nitrogen by 5.95%, the content of mobile phosphorus by 5.22% M'as noted, soil loosening by 0.010 g/cni3 M'as noted, the soil structure M'as 64.43%. The conducted research is of scientific value on a national and international scale in terms of organizing measures for the rational use and prevention of deterioration of soil cover indicators and increasing the productivity of agricultural landscapes.
Key words: organic farming, biologized technology, safflower, phytomelioration, yield, soil indicators.
