CC BY
28
УДК 633.854.78:631.816.35
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
ЖИДКИХ КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ В АГРОЦЕНОЗАХ ПОДСОЛНЕЧНИКА*
ПИГОРЕВ И.Я.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры растениеводства, селекции и семеноводства, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: igoigo4@mail.ru, +7 (4712) 53-11-80.
ПЕТРОВА С.Н.,
доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры растениеводства, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: svet-orl@yandex.ru, +7(4712) 53-11-80.
ТРУТАЕВА Н.Н.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения и земледелия имени профессора В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: trutaeva_nn@kgsha.ru, +7 (4712) 53-14-95.
ШИТИКОВ Н.В.,
аспирант кафедры растениеводства, селекции и семеноводства ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: nikita_shitikov@inbox.ru, +7(4712) 53-11-80.
Реферат. В статье представлены результаты применения комплексных минеральных удобрений в жидкой форме при возделывании подсолнечника в условиях черноземных почв Курской области. Актуальность исследований обусловлена поиском путей ресурсосберегающего применения удобрений, как фактора повышения продуктивности сельскохозяйственных растений, в том числе такой высокоэнергетической культуры, как подсолнечник. Целью исследования являлось изучение эффективности локального способа применения жидких комплексных удобрений (ЖКУ) в посевах подсолнечника Неома. Полевой опыт по применению комплексных удобрений компании ПАО «ФосАгро» был проведен на опытном участке Курской ГСХА при возделывании в 2020-2021 году. В опытах изучалась отзывчивость растений подсолнечника Неома на различные дозы и способы внесения ЖКУ. В процессе изучения эффективности ЖКУ NP11:37 подтверждена гипотеза о положительном влиянии локальной концентрации ионов в системе почва-удобрение-растение на продуктивность растений без снижения биохимических и технологических показателей качества урожая. Установлено, что максимальная продуктивность (36,8 ц/га) подсолнечника была получена при адресном внесении ЖКУ в дозе N16P52 ,что напрямую связано с изменением структуры урожая. За счет укрупнения корзинки, числа и массы семян в ней на 8-11%, сбор семян с единицы площади в вариантах с локальным способом внесения ЖКУ был на 9-13% выше, чем в агроценозах с поверхностным распределением удобрений. Анализ качества подсолнечника показал, что все исследуемые варианты обеспечивали соответствие семян 1 классу ГОСТа. Показано, что локальное внесение жидких фосфорных удобрений с помощью культиватора-растениепитателя имеет преимущество перед гомогенным распределением ЖКУ и повышает масличность семян на 1,2-1,5%. Наибольшей масличностью отличались семена подсолнечника в варианте с адресным внесением ЖКУ в дозе N16P52, что обеспечило выход масла с 1 га на уровне 1,84 т.
Ключевые слова: подсолнечник, жидкие комплексные удобрения, урожайность, маслич-ность.
THE EFFECTIVENESS OF LOCAL APPLICATION OF LIQUID COMPLEX FERTILIZERS IN SUNFLOWER CROPS
PIGOREV I.Y.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of crop production, breeding and seed production, FSBEI HE Kursk State Agricultural Academy, e-mail: igoigo4@mail.ru, +7(4712) 53-11-80.
* Работа выполнена по заказу Минсельхоз России, Рег. № 122011200095-9
PETROVA S.N.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of crop production, breeding and seed production, FSBEI HE Kursk State Agricultural Academy, e-mail: svet-orl@yandex.ru, +7(4712) 53-11-80.
TRUTAEVA N.N.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and agriculture, FSBEI HE Kursk State Agricultural Academy, e-mail: trutaeva_nn@kgsha.ru, +7 (4712) 53-14-95.
SHITIKOV N.V.,
post-graduate student of the Department of crop production, breeding and seed production, FSBEI HE Bryansk GAU, e-mail: onesterenko391@yandex.com, +7 (48341) 24-4-79.
Essay. The article presents the results of the application of complex mineral fertilizers in liquid form in the cultivation of sunflower in the conditions of chernozem soils of the Kursk region. The relevance of the research is due to the search for ways of resource-saving application of fertilizers as a factor in increasing the productivity of agricultural plants, including such a high-energy crop as sunflower. The purpose of the study was to study the effectiveness of the local method of application of liquid complex fertilizers (LCF) in sunflower crops of Neoma. The field experience on the use of complex fertilizers of PJSC PhosAgro was conducted at the pilot site of the Kursk State Agricultural Academy during cultivation in 2020-2021. In the experiments, the responsiveness of sunflower Neoma plants to various dosages and methods of introducing HCS was studied. In the process of studying the efficiency of the NP11:37 housing and communal services, the hypothesis about the positive effect of the local concentration of ions in the soil-fertilizer-plant system on plant productivity without reducing the biochemical and technological indicators of crop quality was confirmed. It was found that the maximum productivity (36.8 c / ha) of sunflower was obtained with targeted application of HCS at a dose of N16P52, which is directly related to the change in the structure of the crop. Due to the enlargement of the basket, the number and weight of seeds in it by 8-11%, the collection of seeds per unit area in variants with a local method of applying housing and communal services was 9-13% higher than in agrocenoses with a surface distribution of fertilizers. The analysis of seed quality showed that all the studied variants ensured the compliance of seeds with the 1st class of GOST. It is shown that the local application of liquid phosphorus fertilizers with the help of a cultivator-plant feeder has an advantage over the homogeneous distribution of housing and communal services and increases the oil content of seeds by 1.2-1.5%. Sunflower seeds differed the most in oil content in the variant with targeted application of HCS at a dose of N16P52, which provided an oil yield from 1 ha at the level of 1.84 tons.
Keywords: sunflower, liquid complex fertilizers, yield, oil content.
Введение. Потенциальная семенная продуктивность современных гибридов подсолнечника составляет более 6,0-6,5 т/га. При этом самым быстрым и действенным методом, направленным на регулирование продукционного процесса растений является удобрение почв. Однако в результате промышленного подхода к сельскому хозяйству, широкого внедрения высокозатратных интенсивных систем земледелия долгое время был утрачен принцип энергоресурсосбережения. Тем не менее реализация высокой потенциальной продуктивности современных интенсивных гибридов требует повышенного обеспечения элементами минерального питания, доля которых доходит до 20-33% от всех совокупных затрат на возделывание [1, 2].
В этой связи необходим поиск путей ресурсосберегающего применения удобрений, как
фактора повышения продуктивности сельскохозяйственных растений, в том числе такой высокоэнергетической культуры, как подсолнечник.
Наиболее рациональным способом в данном случае являлось локально-дифференцированное внесение удобрений, получившее значительное развитие в 1990 г. в рамках изучения и разработки технологии точного земледелия. При таком способе удобрения не перемешиваются с почвой, находятся ближе к питающей части корневой системы и используются растениями более эффективно. Одним из существенных преимуществ локального (адресного) способа внесения минеральных удобрений является более высокий коэффициент использования удобрений [3, 4]. При этом ученые свидетельствуют о повышении продуктивности растений на 1030% и более без снижения биохимических и
технологических показателей качества урожая за счет локальной концентрации ионов в системе почва-удобрение-растение.
При этом необходимо учитывать, что появившиеся на рынке комплексных минеральных удобрений жидкие формы имеют ряд преимуществ перед гранулированными и могут быть использованы как эффективный инструмент управления продуктивностью культурных растений.
В этой связи целью наших исследований стало изучение эффективности различных доз и способов применения комплексных минеральных удобрений в жидкой форме в посевах подсолнечника на черноземных почвах Курской области.
Материал и методика исследования. Объектом исследования являлся среднеспелый гибрид подсолнечника интенсивного типа «Неома» (оригинатор SYNGENTA CROP PROTECTION AG), выращенный с использованием жидкой формы комплексных минеральных удобрений (ЖКУ) производства ПАО «ФосАгро». Полевой опыт по локальному применению ЖКУ с содержанием NP 11:37 проведён на опытном участке Курской ГСХА в Пристенском районе Курской области в 2020-2021 гг. по схеме двух-факторного опыта. Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным со слабо кислой реакцией почвенного раствора (рН солевой вытяжки 5,1), содержанием гумуса -5,8 % (по Тюрину), повышенной обеспеченностью подвижными формами фосфора (Р2О5) - 115 мг/кг и повышенным содержанием обменного калия (К2О) - 131 мг/кг почвы (по Кирсанову).
Агротехника возделывания подсолнечника общепринятая для данной зоны выращивания. После уборки предшественника (яровой ячмень) проводили двукратное дискование стерни и вспашку. Под вспашку фоном вносили азотные и калийные удобрения в дозе N60K90. Посев проведен во второй декаде мая с междурядьями 70 см и нормой высева 60 тыс. шт./га, глубина
заделки -4-5 см. Тестируемые удобрения вносили в соответствии со схемой опыта. Для внесения удобрений локальным способом использовали апликатор-растениепитатель RSM AF-3800 на 10 см.
Изучение динамики роста и развития подсолнечника проводили в онтогенезе в зависимости от локального внесения жидких комплексных удобрений по показателям фотосинтетической и продукционной деятельности растений (Доспехов, 1985).
Изучение структуры урожая у растений подсолнечника, отобранных в фазу полной спелости, проводили согласно методике Госсортсети
[5].
Биохимическая оценка качества семян подсолнечника проводилась в Научно-исследовательском центре Курской ГСХА с помощью анализатора зерна Infratec™ 1241 и программного обеспечения Foss.
Полученные экспериментальные данные подвергались математическому анализу с учетом методических рекомендаций Б.А. Доспехо-ва [6] с помощью приложения CXSTAT к компьютерной программе Excel.
Учет урожая подсолнечника в вариантах опыта проводился по результатам комбайновой уборки, расчет экономической эффективности осуществлялся по технологическим картам, закупочным ценам маслосемян подсолнечника на 2021 г.
Результаты исследования. В целом, метеорологические условия периода вегетации подсолнечника в годы исследований можно считать удовлетворительными. В сочетании с минеральным питанием, почвенно-климатические условия обеспечили оптимальный рост и развитие подсолнечника Неома. Гибрид имел мощный габитус с развитым ассимиляционным аппаратом и крупными корзинками, что способствовало формированию достаточно высокого урожая - 32,6 ц/га (рисунок 1).
Таблица 1 - Схема двухфакторного опыта
Вариант Норма внесения, кг/га Способ внесения Срок внесения
1. Контроль (фон ^Ж) К60Х90 +Аммофос 300 100 предпосевной (сплошной) Осень весна
2. Фон + ЖКУ (ОТ 11:37) N8 ?26 100 л/га поверхностный (сплошной) весна
3. Фон + ЖКУ (ОТ 11:37) Г52 200 л/га поверхностный (сплошной) весна
4. Фон + ЖКУ (ОТ 11:37) N Г26 100 л/га локально (в рядки) весна
5. Фон + ЖКУ (ОТ 11:37) N16 ?52 200 л/га локально (в рядки) весна
36
34
£ 32
£ 30 н о о
Е 28 « 28
й
* о.
О 26 24
22 20
контроль N8P26
■ поверхностно ■ локально
N16 P52
*Различия достоверны при Р0<0.05 Рисунок 1 - Урожайность подсолнечника Неома при разных способах и дозах внесения ЖКУ № 11:37 (среднее 2020-2021 гг.)
Таблица 2 - Структура урожая подсолнечника Неома при разных способах и дозах внесения
ЖКУ (среднее 2020-2021 гг.)
№ п/п Вариант Число растений перед уборкой тыс. шт./га Диаметр корзинки, см. Число семян в корзинке, шт. Масса семян в корзинке, г. Масса 1000 семян, г.
1 Контроль 49,4 21,6 1103 66,5 60,0
2 ЖКУ поверхностно N8 Р26 48,7 21,9 1141 68,5 59,8
3 ЖКУ поверхностно N16 Р52 48,3 21,9 1176 70,8 59,9
4 ЖКУ локально N8 Р26 49,8 23,0 1207 72,0 61,1
5 ЖКУ локально^6Р52 50,1 22,9 1180 73,8 62,3
НСР05 1,6 0,4 18 1,3 0,9
*
Результаты наших исследований показали, что поверхностное внесение жидких комплексных удобрений в исследуемых дозах не влияло существенным образом на изменение урожайности культуры, что очевидно связано с меньшей доступностью для корней растений элементов питания при поверхностном их распределении. Однако, те же самые дозы питательных веществ ((^Р^ и ^6Р52), внесенные локальным способом, повышали продуктивность агроцено-зов на 9 % и 13% соответственно. Адресное внесение ЖКУ в дозе 100 л/га (N^<5) на глубину 10 см увеличило сбор маслосемян с 1 га на 2,5 ц по сравнению с гомогенным способом распределения удобрений (поверхностно), тогда как доза ЖКУ 200 л/га (К16Р52) усилило данный
эффект и обеспечило прибавку урожайности 4,2 ц/га.
Подобные положительный эффект был обусловлен изменением структуры урожая подсолнечника за счет увеличения диаметра корзинки, числа и массы семянок в ней (таблица 2).
Так, линейные параметры соцветия у гибрида Неома, выращенного с применением жидких комплексных удобрений колебались в диапазоне 21,9-23,0 см. При этом среднее число семян в данных вариантах составило 1176 шт. Отмечено, что максимальный размер корзинки с массой семян свыше 70 г зарегистрирован в вариантах с локальным внесением марки ЖКУ 11:37.
Таблица 3 - Качество семян подсолнечника Неома в зависимости от схемы питания расте-
ний (с] реднее 2020-2021 гг.)
№ п/п Вариант Массовая доля жира, % Массовая доля протеина, % Кислотное число масла, мг КОН/г
1 Контроль 48,6 13,5 1,2
2 ЖКУ поверхностно N Р26 48,8 13,0 1,1
3 ЖКУ поверхностно Р52 49,0 12,9 1,2
4 ЖКУ локально N Р26 49,8 12,0 1,2
5 ЖКУ локально ^6Р52 50,1 11,9 1,1
НСР05 0,93 0,54 0,31
Так, при увеличении диаметра корзинки на 1,3-1,4 см в вариантах с локальным внесением ЖКУ в дозе ^Р26 и ^6Р52, число семян в соцветии выросло на 77-104 шт., что выше контрольного уровня на 7-9%. При этом масса семянок в корзинке сформировалась на 8-11% выше контрольного уровня и на 5% превышала данный показатель у вариантов с поверхностным распределением удобрений.
В целом, растения подсолнечника, выращенные на фоне с адресным внесением удобрений, отличались лучшей структурой урожая по всем показателям за счет формирования наиболее крупного соцветия, где формировались максимально выполненные семена с массой 1000 семян свыше 62 г. Это связано с лучшей доступностью питательных веществ корням растений при адресной подаче минеральных удобрений посредством более плотного взаимодействия корневой системы растения и очага повышенного содержания элементов питания [7-11]. Причем, физиологическая роль ЖКУ связана с наличием в их молекуле макроэргической пирофосфатной связи, распад которой обеспечивает растение дополнительной энергией для протекания таких важных процессов как поглощение элементов питания, рост, развитие, накопление биомассы [12].
При оптимальном фосфорном питании не только ускоряется развитие растений, экономнее расходуется влага, но и больше накапливается масла в семенах. Изменение схемы питания посредством внесения марки жидких комплексных удобрений, в том числе локальным способом, оказало положительное воздействие на показатели качества семян подсолнечника (таблица 3).
Установлено, что в предложенных схемах минерального питания у гибрида Неома формировались семена с содержанием жира от 48,8 до 50,1%. При этом поверхностное внесе-
ние ЖКУ в исследуемых дозах NP не оказали достоверного влияния на увеличение массовой доли жира в семенах подсолнечника, тогда как локальное внесение удобрений с помощью культиватора-растениепитателя повысило данный показатель в абсолютном выражении на 1,2-1,5%. Наибольшей маслично-стью отличались семена подсолнечника в варианте с адресным внесением ЖКУ в дозе ^6Р52, что обеспечило выход масла с 1 га на уровне 1,84 т. В варианте с поверхностным распределением аналогичной дозы питательных веществ, сбор масла с единицы площади был на 10,4 % ниже, что обусловлено урожайностью и масличностью подсолнечника на уровне контроля.
Анализ качества семян показал, что все исследуемые варианты по показателю кислотного числа масла обеспечили соответствие семян 1 классу ГОСТа. По содержанию протеина более высокие показатели обеспечили варианты с гомогенным распределением удобрений марки ЖКУ 11:37.
Выводы. Среднеспелый гибрид подсолнечника Неома был отзывчив на локальное внесение удобрений, содержащих легкодоступную форму фосфора (ЖКУ №11:37). Максимальная продуктивность (36,8 ц/га) подсолнечника была получена при адресном внесении ЖКУ в дозе ^6Р52, что напрямую связано с изменением структуры урожая. За счет укрупнения корзинки, увеличения числа и массы семян в ней на 8-11%, сбор семян с единицы площади в вариантах с локальным способом внесения ЖКУ был на 9-13% выше, чем в аг-роценозах с поверхностным распределением удобрений. При этом выявлено положительное влияние локальной концентрации ионов в системе почва-удобрение-растение на изменение качества семян и повышение их маслич-ности на 1,2-1,5%.
Список использованных источников
1. Булавинова О.В. Оценка эффективности выращивания подсолнечника // Молодой ученый. -2017. - №1(135). - С.152-155. URL: https://moluch.ru/archive/135/37792/#google_vignette (дата обращения: 29.12.2021).
2. Трапезников В.К., Иванов И.И. Ответные реакции растений на гетерогенное распределение элементов питания в среде // Агрохимия. - 2012. - №5. - С. 73-90.
3. Ладонин В.Ф., Гордеев А.М., Гордеев Ю.А. Физико-химический аспект эффективности локального внесения удобрений // Агрохимия. - 2005. - №5. - С. 49-54.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск 2. - М.: Госкомиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, 1989. - 197 с.
6. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Альянс, 2014. - 351 с.
7. Сабинин Д.А. Физиологические основы техники применения удобрений // Химизация соц. земледелия. - 1934. - №4-5. - С.13-20.
8. Трапезников В.К., Иванов И.И., Тальвинская Н.Г. Локальное питание растений. - Уфа: Гилем, 1999. - 260 с.
9. Цыганов А.Р., Гордеев А.М., Вильдфлуш И.Р. Биофизические основы рациональных способов внесения минеральных удобрений. - Горки, 2006. - 252 с.
10. Baily L.D., Grant C.A. Fertilizer placement studies in calcareous and non-calcareous chernozemic soils: Growth, P-uptake, oil control and yield of Canadian rape // Com. Soil Sci. Plant Anal. - 1990. - V. 21.
- № 17-18. - P.2089-2104.
11. Blackshaw R.E., Semach G., Li X., O'Donovan J.T., Harker K.N. Tillage, fertiliser and glyphosate timing effects on foxtail barley (Hordeum jubatum) management in wheat // Canad. J. Plant Sci. - 2000. -V. 80. - № 4. - P. 655-660.
12. Характеристика жидкого комплексного удобрения [Электронный ресурс] // Рекомендации по применению жидких комплексных удобрений (ЖКУ). п. Рассвет - 2017 г. Информация подготовлена специалистами ФГБУ ГЦАС «Ростовский» О.Г. Назаренко - д.б.н., директор ФГБУ ГЦАС «Ростовский» И.В. Субботина - нач. отдела организации учета применения средств химизации В.И. Продан - к.б.н., гл. специалист отд. химико-аналитических исследований. Н.В. Кайдалова - нач. отд. комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. URL: https://don-plodorodie.ru/media/Method_develop/Rekomendacii_GKY_05_2017.pdf (дата обращения: 28.12.2021)
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Bulavinova O.V. Ocenka e'ffektivnosti vy'rashhivaniya podsolnechnika // Molodoj ucheny'j. -2017. - №1(135). - S.152-155. URL: https://moluch.ru/archive/135/37792/#google_vignette (data obrashheniya: 29.12.2021).
2. Trapeznikov V.K., Ivanov I.I. Otvetny'e reakcii rastenij na geterogennoe raspredelenie e'lementov pitaniya v srede // Agroximiya. - 2012. - №5. - S. 73-90.
3. Ladonin V.F., Gordeev A.M., Gordeev Yu.A. Fiziko-ximicheskij aspekt e'ffektivnosti lokal'nogo vneseniya udobrenij // Agroximiya. - 2005. - №5. - S. 49-54.
4. Dospexov B.A. Metodika polevogo opy'ta. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 s.
5. Metodika gosudarstvennogo sortoispy'taniya sel'skoxozyajstvenny'x kul'tur. Vy'pusk 2. - M.: Goskomissiya po sortoispy'taniyu sel'skoxozyajstvenny'x kul'tur, 1989. - 197 s.
6. Dospexov, B.A. Metodika polevogo opy'ta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij). - M.: Al'yans, 2014. - 351 s.
7. Sabinin D.A. Fiziologicheskie osnovy' texniki primeneniya udobrenij // Ximizaciya socz. zemledeliya. - 1934. - №4-5. - S.13-20.
8. Trapeznikov V.K., Ivanov I.I., Tal'vinskaya N.G. Lokal'noe pitanie rastenij. - Ufa: Gilem, 1999.
- 260 s.
9. Cyganov A.R., Gordeev A.M., Vil'dflush I.R. Biofizicheskie osnovy' racional'ny'x sposobov vneseniya mineral'ny'x udobrenij. - Gorki, 2006. - 252 s.
10. Baily L.D., Grant C.A. Fertilizer placement studies in calcareous and non-calcareous chernozemic soils: Growth, P-uptake, oil control and yield of Canadian rape // Com. Soil Sci. Plant Anal. - 1990. - V. 21. - № 17-18. - P. 2089-2104.
11. Blackshaw R.E., Semach G., Li X., O'Donovan J.T., Harker K.N. Tillage, fertiliser and glyphosate timing effects on foxtail barley (Hordeum jubatum) management in wheat // Canad. J. Plant Sci. - 2000. - V. 80. - № 4. - P. 655-660.
12. Xarakteristika zhidkogo kompleksnogo udobreniya [Rlektronny'j resurs] // Rekomendacii po primeneniyu zhidkix kompleksny'x udobrenij (ZhKU). p. Rassvet - 2017 g. Informaciya podgotovlena specialistami FGBU GCzAS «Rostovskij» O.G. Nazarenko - d.b.n., direktor FGBU GCzAS «Rostovskij» I.V. Subbotina - nach. otdela organizacii ucheta primeneniya sredstv ximizacii V.I. Prodan - k.b.n., gl. specialist otd. ximiko-analiticheskix issledovanij. N.V. Kajdalova - nach. otd. kompleksnogo monitoringa plodorodiya pochv zemel sefskoxozyajstvennogo naznacheniya. URL: https://don-plodorodie.ru/media/Method_develop/Rekomendacii_GKY_05_2017.pdf (data obrashheniya: 28.12.2021)
