CC BY
20
УДК 635.33:631.526.32.182
БО! 10.26897/0021-342Х-2020-1-20-32
Известия ТСХА, выпуск 1, 2020
ОБОСНОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ КАЛИЙНЫХ И АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ГИБРИДЫ ПЕКИНСКОЙ КАПУСТЫ
В.А. ДЁМИН1, В.А. РОДИОНОВ1-2 (1 РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; 2 ИФР РАН)
В условиях дерново-подзолистой тяжёлосуглинистой почвы при высоком содержании легкогидролизуемого N и очень высоком содержании подвижных форм Р205 и К20 внесение N80—120 под пекинскую капусту позволило получить урожай кочанов гибридов ¥1 Ника - 22-35 т/га, ¥1 Нежность - 28-51 т/га, а продуктивность зелёной массы составила 48-64 и 49-72 т/га соответственно; внесение N120К120-720 давало урожайность кочанов -26-65 т/га, а продуктивность зелёной массы - 52-102 т/га. Максимальный средний урожай кочанов и продуктивность зелёной массы отмечены при внесении N120^20-49 и 84 т/га, а ¥1 Нежность при N120^60-52 и 74 т/га соответственно. Внесение азотных и калийных удобрений лучше сказывалось на продуктивности ¥1 Ника, чем на ¥1 Нежность. Натриевое удобрение (60 кг/га) не влияло на урожай капусты, а обработка растений ¥1 Нежность в фазу формирования кочана 5% раствором аскорбиновой кислоты увеличило урожайность кочанов на 7 т/га. Определены: содержание нитратов в кочанах - 150-2010 мг/кг, сухого вещества в основной и побочной продукции - 3,7-8,9% от сырой массы; азот (1,8-4,3% на абсолютно сухую массу), фосфор (1,3-1,8% на абсолютно сухую массу), калий (4,2-7,7% на абсолютно сухую массу), доля нитратного азота в общем (8-24%); вынос элементов питания при разной продуктивности - 1,4-1,9 кг N 0,7-1,0 Р2О5, 2,6-3,8 кг на 1 т зелёной массы К2О, коэффициенты использования легкогидролизуемого N (20-30%), подвижных форм Р205 (1-2%) и К20 (10-15%) из почвы, азота (39-59%) и калия (8-66%) из удобрений. Гибрид ¥1 Нежность в 1,3 раза больше накапливал нитратов, чем ¥1 Ника. Доза N80увеличивала содержание нитратов -в 1,3-1,4 раза, а N120у гибрида ¥1 Нежность - ещё в 1,3 раза. Наибольшее их содержание (750-2010 мг/кг) было при дозах N120K120-360. Натрий (60 кг/га) и подкормка 5% аскорбиновой кислотой не оказывали влияния на содержание нитратов в продукции.
Ключевые слова: азот, фосфор, калий, натрий, аскорбиновая кислота, пекинская капуста, нитраты, удобрение, вынос, сухое вещество.
Введение
В нашей стране агрохимических исследований с пекинской капустой проведено пока мало [1-7]. Такие исследования особенно актуальны для новых гибридов, выведенных на Селекционной станции им. Н.Н. Тимофеева в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, устойчивых к киле и цветушности [8]. В литературе слабо отражен вопрос выноса элементов питания и коэффициенты их использования из почвы и минеральных удобрений [9]. Задачей исследования являлось выявление оптимальных доз совместного применения азотных и особенно калийных удобрений под гибриды пекинской капусты (калиелюбивая культура) в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны на высокоокультуренной дерново-подзолистой почве. С целью улучшения азотного питания растения и снижения содержания нитратов в продукции в 2015 году были апробированы два новых подхода к улучшению азотного метаболизма в растении и усиления продукционного процесса.
В первом случае вместе с удобрением N80 применялся №60 в форме хлористого натрия. Можно ожидать, что внесение натрия может способствовать лучшему
использованию растением аммиачного азота, чем нитратного [10]. В последние годы в отечественной литературе начали отмечать положительное действие хлористого натрия как удобрения пойменных трав [11] и зерновых культур [12]. В качестве аргументов о необходимости такого удобрения утверждается, что натрий является обязательным компонентом цитозоля растений, играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия, регулирует осмотическое давление и влияет на содержание воды в тканях. № важен для жизнедеятельности человека и животных. Его недостаток приводит к проблемам с аппетитом, вялости и плохому усвоению пищи [11, 13-15]. Отмечается, что внесение натриевых удобрений на пастбищах повышает поступление магния в растения, нормализует соотношение натрия и калия, улучшает качество травостоя. Несмотря на известное токсическое действие избытка хлора на растения, в малых дозах он способствует их росту и развитию, участвует в энергетическом обмене, активируя окислительное фосфорилирование, и способствует поглощению корнями соединений калия, кальция и магния, необходим для образования кислорода в процессе фотосинтеза [11-17].
Второй подход с опрыскиванием растений 5% раствором аскорбиновой кислоты на фоне 80 кг/га азота через месяц после посадки в фазе формирования кочана. Давно известно, что аскорбиновая кислота в растениях - мощный восстановитель [18], который принимает участие в восстановлении нитратов [19, 20]. Кроме того, она может участвовать в биохимических превращениях, лежащих в основе роста и развития растений [19, 21-24] за счёт роста корней [18, 24-27], стимуляции растяжения и морфогенеза клетки [19, 29]. Поэтому экзогенное её внесение может поспособствовать снижению содержания нитратов в продукции и повышению урожайности. Механизм действия аскорбиновой кислоты на рост может быть весьма многогранным. С одной стороны, она участвует в работе кодирующего механизма клетки [19, 21, 30]. С другой стороны, её действие может быть опосредовано через ауксины. Аскорбиновая кислота может тормозить окисление индолилуксусной кислоты, катализируемой пероксидазой, возможно прямо связываясь с ИУК, выступая конкурентным ингибитором перокси-дазы, защищая ИУК от разрушения [19, 31]. Существует версия, что специфическая активность ауксинов сама является результатом их первичного воздействия на ИУК [19, 32]. Кроме этого аскорбиновая кислота играет роль антиоксиданта в адаптации к стрессовым воздействиям окружающей среды или биосинтезе аскорбата [18], оказывает влияние на азотистый обмен в [19, 33]. Аскорбиновая кислота необходима для биосинтеза оксипролинсодержащих белков в растениях [19, 34, 35].
Методика исследований
Исследования проводились в 2012 и 2015 г.г. в полевых опытах учебно-научного центра «Овощная опытная станция имени В.И. Эдельштейна» РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на дерново-подзолистой тяжёлосуглинистой высокоокультуренной почве. Участки, на которых ставились опыты, ежегодно менялись. Агрохимические характеристики пахотного слоя (0-20 см): содержание органического вещества (по Тюрину) - 6,3-6,5%, рН солевой вытяжки - 6,6-6,8; гидролитическая кислотность (по Каппену) - 1,2-1,3 мг-экв/100 г почвы; сумма поглощённых оснований (по Каппену - Гильковицу) - 26,7-27,8 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 95-96%; содержание легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) - 80-140 мг/кг почвы; подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) соответственно - 710-840 и 340-390 мг/кг почвы. Объектами исследований были гибриды Е1 пекинской капусты: Ника и Нежность. Ежегодно опыт имел по 7 вариантов в 4-кратной повторности. Общая площадь делянки составляла в 2012 г. - 10,1 м2,
в 2015 г. - 15,0, а учётная - 5,8-9,6 м2. Высадка растений в поле проводилась по схеме 60x40 см. Схема опыта: 1. Контроль (без удобрений); 2. N80 - в основное; 3. N120 -в основное; 4А. (только в 2015 г.) - под гибрид F1 Ника - N80№60 - в основное, под гибрид Fj Нежность - N80 - в основное + подкормка 5% раствором аскорбиновой кислоты; 4Б. (только в 2012 г.): Контроль 2 (без удобрений); 5. N120K120Mg13 - в основное; 6. N120K360Mg40 - в основное; 7. N120K720Mg80 - в основное. В 2012 году опыт состоял из двух участков: на первом располагались варианты с дозами азота (2, 3), на втором с дозами калия (5, 6, 7) - при фоновой дозе N120. В связи с некоторыми отличиями в плодородии участков возникла необходимость введения для вариантов 5-7 второго контрольного варианта - 4Б (без внесения удобрений). В 2015 году все варианты были на одном участке, а на 4А варианте изучались 2 агроприёма, которые могли бы поспособствовать лучшему восстановлению нитратов в листьях. У гибрида Fj Ника изучалось действие хлористого натрия на величину и качество продукции пекинской капусты (N80Nа60). А у Fj Нежность на фоне внесения N80 изучалось действие обработки листьев в фазу формирования кочана опрыскиванием 5% раствором аскорбиновой кислоты как восстановителя нитратов.
Из азотных минеральных удобрений в опыте применяли аммиачную селитру; из калийных - калимаг, из натриевых - хлористый натрий. Основное удобрение вносилось под фрезерование после вспашки - 18 июля в 2012 году и 10 июля в 2015 году.
В 2012 г. пекинскую капусту на рассаду сеяли 2-3 июля, высаживали в открытый грунт - 23 июля, а в 2015 г. - соответственно 19-22 июня и 13-14 июля. 18, 20, 23 июля 2012 года рассаду подкармливали 0,1% раствором азофоски. В 2012 году перед высадкой рассады на поле её обработали 0,05% раствором Конфидора от поражения сосущими и грызущими вредителями, а в 2015 году опрыскивание проводилось не только перед высадкой в грунт, но и в течение месяца после неё. Проводились рыхление междурядий и прополка сорняков. В 2015 году сразу после посадки поле опрыскивалось 0,4% раствором Бутизана против сорняков. По мере необходимости применялся полив из шланга со следующими разовыми нормами расхода воды: 27.07.2012-4,4 л/м2, 29.07.2012-6,7 л/м2, 4.08.2012-8,3 л/м2. Уборку и учёт урожая проводили сплошным методом. В 2012 г. они были проведены в начале ноября, а в 2015 г. - в конце сентября -начале октября. Для определения показателей качества во время уборки на образцы отбирали по 5 растений с делянки. В сырой массе основной продукции определяли нитраты (иономером И-500) и сухое вещество. Последний показатель был определён и в побочной продукции. В образцах сухого вещества в 2012 г. определялся аммонийный (по Кьельдалю) и нитратный (иономером И-500 с предварительным фильтрованием экстракта [36, 37]) азот, фосфор (по Мерфи-Райли) и калий (на пламенном фотометре). Математическую достоверность полученных результатов рассчитывали методом дисперсионного анализа на IBM PC с помощью программы STRAZ.
Результаты и их обсуждение
В среднем за годы исследований урожайность кочанов на контроле составила 15-25 т/га (табл. 1). Внесение азотных удобрений в дозе 80 кг действующего вещества на 1 га увеличивало урожайность пекинской капусты в 1,4-1,6 раза по сравнению с контролем и позволило получить урожайность кочанов гибрида Fj Ника 23 т/га, а гибрида Fj Нежность - 33 т/га. Доза азота 120 кг/га в 3 варианте повышала урожайность кочанов по сравнению с 2 вариантом на 9-10 т/га. Добавление К120 к N120 увеличило урожайность кочанов гибрида F j Ника в 1,2 раза, а урожайность F j Нежность при этом не изменилась. Максимальная урожайность кочанов была достигнута
при совместном применении калийных и азотных удобрений: у гибрида ^ Нежность в 6 варианте - 52 т/га, а у ^ Ники в 7 варианте - 49 т/га.
Таблица 1
Урожайность кочанов и зелёной массы, т/га
Год Вариант НСР05 общее Ошибка опыта, %
1 2 3 4А 4Б 5 6 7
гибрид Р, Ника
2012 12,0 32,6 21,6 48,4 35,4 64,1 - 21,2 46,6 42,3 78,2 42,0 79,7 65,1 101,8 5,5 6,0 5,4 3,1
2015 17.4 36.5 26,0 48,3 29,1 47,8 23,5 46,5 - 36,6 63,9 26,2 51,7 33,4 66,1 15,5 11,2 10,1
В среднем 14,7 34,6 23,4 48,4 32,3 56,0 1 1 39,5 71,1 34,1 65,7 49,3 84,0 7,4 10,9 8,4 6,6
НСР 05 по вариантам удобрения 2,8 4,1 НСР05 по году 5,2 7,7
гибрид Р, Нежность
2012 24,2 42,2 36,8 61,5 51,4 71,7 - 25,4 44,9 48,5 71,3 58.4 83.5 54,2 76,6 5,4 6,1 4,2 3,2
2015 21,5 43,1 28,4 48,7 34,5 52,1 34,9 51,9 - 35,7 53,3 45,2 64,2 43,5 62,3 3,6 4,5 3,5 2,8
В среднем 22,9 42,7 32,6 55,1 43,0 61,9 1 1 42,1 62,3 51.8 73.9 48,9 69,5 4,6 5,2 4,1 3,1
нср 05 по вариантам удобрения 1,7 2,0 НСР05 по году 3,2 3,7
Примечание. Над чертой - урожайность кочанов (основной продукции), под чертой -урожайность зелёной массы (суммы основной и побочной продукции).
Весьма значительная часть зелёной массы пекинской капусты, которая не сформировалась в кочан образует побочную продукцию. Урожай побочной продукции гибрида Нежность был на уровне 17-25 т/га, а у гибрида Ника - 19-29 т/га и практически не изменялся от метеорологических условий года и доз азотных удобрений, однако калийные удобрения давали прибавку урожая только гибрида ^ Ника в среднем от 8 (120К) до 12 т/га (720К).
Суммарная продуктивность зелёной массы пекинской капусты состояла из урожайности основной (кочаны), и побочной продукции. В среднем на контроле она составила 35-47 т/га (табл. 1). Применение дозы N80 увеличивало урожайность суммы основной и побочной продукции в 1,3-1,4 раза по сравнению с контролем и позволило получить суммарный урожай гибридов Ника - 48 т/га, а Нежности - 55 т/га. Увеличение дозы азота до 120 кг/га увеличило продуктивность зелёной массы ещё в среднем в 1,1-1,2 раза. Добавление калия повысило суммарную продуктивность Е1 Ника ещё
на четверть. Максимальная урожайность суммарной продукции у гибрида ^ Нежность была достигнута в 6 варианте - 74 т/га, а у гибрида ^ Ника в 7 варианте - 84 т/га.
С повышением доз вносимых азотных удобрений увеличивалась доля кочанов в суммарной продуктивности в среднем с 42 до 58% у гибрида F1 Ника и с 54 до 72% у Е1 Нежности. Соотношение побочной продукции к основной, напротив, сильно понижалось: с 1,0 до 0,4 у Е1 Нежности и с 1,9 до 0,7 у Е1 Ники.
Применение хлорида натрия в 4А варианте под гибрид Е1 Ника в 2015 году не способствовало увеличению урожайности как кочанов, так и всей зелёной массы. Опрыскивание растений гибрида ^ Нежность 5% раствором аскорбиновой кислоты увеличивало урожайность кочанов на 7 т/га по сравнению с 2 вариантом. Можно предположить, что аскорбиновая кислота способствовала восстановлению нитратов до аммиака в листьях растений. К сожалению, это данные только одного года. Мы предполагаем это проверить в своих будущих исследованиях.
С возрастанием доз вносимого азота и особенно калия отмечалась тенденция к снижению содержания сухого вещества (табл. 2). В среднем основная продукция гибрида Е1 Ника накапливала 5,4-6,4% сухого вещества, с колебаниями по годам от 5,0 до 6,6%, а побочная продукция содержала от 4,8 до 8,9% (в среднем 5,9-8,3%). Кочаны гибрида ^ Нежность накапливали в среднем 3,9-4,6% сухого вещества, а побочная продукция - 5,0-6,8%, с колебаниями по годам от 3,7 до 4,9 и от 4,6 до 7,0% сухого вещества соответственно. Таким образом, гибрид Е1 Ника больше накапливал сухого вещества, примерно в 1,3 раза.
Гибрид Е1 Нежность отличался большей нитратонакапливающей способностью, чем Е1 Ника (табл. 2). Е1 Нежность на контроле в среднем содержал 750 мг/кг нитратов, а гибрид Е1 Ника - в 1,3 раза меньше - 580 мг/кг. При внесении N80 содержание нитратов увеличивалось в 1,3-1,4 раза. Повышение дозы азота до 120 кг не сказывалось на содержании нитратов в кочанах Е1 Ника, а у Е1 Нежность - возрастало в 1,3 раза. Подкормка аскорбиновой кислотой гибрида Нежность и внесение под Нику хлорида натрия не повлияло на содержание нитратов. Калийные удобрения также не снижали содержание нитратов, а даже, напротив, увеличивали его в 1,6 раза уже при дозе калия 120 кг/га. На этих вариантах (5, 6) было зафиксировано максимальное их содержание - 750-2010 мг/кг. Содержание нитратов на удобренных вариантах в среднем было на уровне 730-1220 мг/кг сырой массы у Е1 Ника и 950-2000 мг/кг у Е1 Нежности, что в пределах ПДК (2000 мг/кг сырой массы [38]).
Содержание азота, фосфора и калия в 2012 г. в кочанах гибрида Е1 Ника находилось в пределах 2,3-3,1; 1,3-1,7; 4,2-6,4% на абсолютно сухую массу, а в побочной продукции - 1,8-3,0; 1,3-1,5; 5,4-6,8% а.с.м. соответственно (табл. 3). В основной продукции Е1 Нежности содержалось 3,2-4,3 К; 1,6-1,8 Р205; 5,0-6,8% а.с.м. К20, а в побочной продукции соответственно - 2,8-4,2; 1,4-1,7; 6,0-7,7% а.с.м. С увеличением дозы вносимого азота проявлялась тенденция к повышению содержания азота в сухом веществе. Доля нитратного азота в общем его содержании в основной продукции составляла от 13 до 19% (табл. 3). В побочной продукции доля нитратов была не много больше - 8-24%.
В 2012 г. с увеличением доз азота снижался его вынос единицей основной продукции с учётом побочной у гибрида Ника с 4,4 до 3,1 кг (табл. 4), фосфора с 2,8 до 1,6 кг, а калия с 11,1 до 5,7 кг. Вынос же этих питательных элементов гибридом Е1 Нежность снижался менее интенсивно: с 2,9 до 2,5 кг N с 1,5 до 1,1 кг Р2О5 и с 5,6 до 3,6 кг К2О. Вынос элементов питания единицей основной продукции с учётом побочной у пекинской капусты имел сильно варьирующие значения, во многом из-за преобладания в суммарной биомассе доли побочной продукции, а также большой вариабельности доли кочанов. Поэтому при расчёте доз минеральных удобрений лучше
использовать величины выноса элементов питания 1 т пекинской капусты в пересчёте на всю зелёную массу. Вынос азота для 1 т зелёной массы составил у гибридов Ника - 1,4-1,8 кг, Нежность - 1,6-1,9 кг (табл. 4). Вынос фосфора составил у гибридов Е1: Ника - 0,8-1,0 кг/т, Нежность - 0,7-0,9 кг/т. Вынос калия, соответственно: 3,1-3,8; 2,6-3,3 кг/т.
Таблица 2
Содержание нитратов в кочанах и сухого вещества в основной и побочной продукции
Вариант Сухое вещество, % Нитраты, мг/кг
продукция
побочная основная
2012 2015 в среднем 2012 2015 в среднем 2012 2015 в среднем
1 7,7 6,7 8,9 6,8 8,3 6,8 6,4 4,4 6,4 4,9 6,4 4,6 1010 890 150 610 580 750
2 7,4 6,0 8,0 6,9 7,7 6,5 6,1 4,3 6,6 4,3 6,4 4,3 1240 1080 420 830 98 СП со о|о
3 7,0 5,8 6,4 5,4 6,7 5,6 5,4 4,2 5,9 4,2 5,7 4,2 1050 1360 420 1130 730 1245
4А 1 7,1 6,8 - - 5,6 4,1 : 1 440 730 :
4Б 6,7 - 4,8 - : 520 1060 1 :
5 6,6 5,1 8,8 7,0 7,7 6,1 5,0 4,7 5,7 4,3 5.4 4.5 1470 1990 900 2010 1185 2000
6 6,5 4,9 8,5 6,7 7,5 5,8 5,2 3,8 6,0 4,4 5,6 4,1 1690 1730 750 1830 1220 1780
7 4,8 4,6 6,9 5,3 5,9 5,0 5,5 3,7 5,7 4,1 5,6 3,9 1000 1920 700 1940 850 1930
НСР05 общее 0,5 0,4 1,6 2,0 2,9 2,7 0,6 0,6 0,9 0,5 2,2 1,5 380 440 100 190 410 530
нср по вариантам удобрения 1,1 1,0 0,8 0,6 160 200
НСР05 по году 21 1,9 15 1,1 290 370
Ошибка опыта, % 2.4 2.5 7,1 10,0 14,1 15,5 3,6 4,9 4,9 3,8 13,0 12,2 11,1 10,3 6,1 4,9 17,0 13,5
Примечание. Над чертой - гибрид Е1 Ника, под чертой - Е1 Нежность.
Содержание общего азота, оксидов фосфора и калия (в % на абсолютно сухую массу) и доля азота нитратов (в % от общего азота) в основной и побочной продукции в 2012 году
Вариант Гибрид Р1
Ника Нежность
элемент
N Р2О5 К20 N-N03 N Р205 К20 N-N03
1 2,4 1,8 1,4 1,3 4,8 5,4 15 8 3,2 2,8 1,7 1,4 5,8 6,0 15 13
2 3,0 2,5 1,3 1,5 4,2 5,6 16 21 3,6 3,1 1,6 1,6 5,0 6,4 16 20
3 2.7 2.8 1,3 1,7 4,3 5,7 16 23 4,1 3,4 1,8 1,6 5,0 6,6 18 23
4Б 2,3 1,8 1,5 1,3 5,5 5,4 13 8 2,9 2,8 1,7 1,4 5,6 6,0 14 13
5 3,0 2,8 15 1,7 5,7 18 18 43 3,7 18 1,7 64 6,7 14 24
6 3,1 2,9 1,7 1,3 6,4 6,8 18 21 3,8 3,6 1,8 1,5 6,8 7,7 17 22
7 30 3,0 16 1,5 6,6 14 16 4,2 18 1,6 68 6,9 19 22
НСР05 0,3 0,4 0,2 0,1 0,3 0,6 3 3 0,5 0,3 0,2 0,1 1,0 0,7 4 3
Ошибка опыта, % 3,8 5,5 4,6 1,8 2,2 3,4 6,9 6,5 4,9 3,2 4,0 1,7 10,1 3,4 8,1 5,7
Примечание. Над чертой - основная продукция; под чертой - побочная.
Из азотных удобрений при дозах N80-120 растения пекинской капусты использовали 39-59% азота. Последний показатель был немного лучшим у гибрида ^ Ника (48-59%). Коэффициенты использования калия снижались с увеличением дозы калия от 60-66% при К120 до 8-14% при К720 (при К360 27-35%). Коэффициенты использования легкогидролизуемого азота из почвы составили 20-30%, подвижных форм фосфора 1-2% и калия 10-15%.
Вынос №Р2О5:К2О 1 т основной продукции с учётом побочной и 1 т зелёной массы в 2012 году, кг
Вариант Гибрид
Р, Ника Р, Нежность Р, Ника Р, Нежность
1 т основной продукции с учётом побочной 1 т зелёной массы
1 4,4:2,8:11,1 2,9:1,5:5,6 1,5:1,0:3,8 1,6:0,8:3,2
2 4,4:2,4:8,5 2,8:1,3:4,7 1,8:1,0:3,5 1,7:0,8:2,8
3 3,1:1,6:5,7 2,5:1,1:3,6 1,7:0,9:3,1 1,8:0,8:2,6
4Б 3,1:2,1:8,4 2,9:1,6:5,8 1,4:0,9:3,8 1,6:0,9:3,3
5 3,0:1,7:6,1 2,9:1,2:4,6 1,6:0,9:3,3 1,9:0,8:3,1
6 3,3:1,6:7,3 2,2:1,0:4,2 1,7:0,9:3,8 1,6:0,7:2,9
7 2,5:1,3:4,9 2,3:1,0:3,9 1,6:0,8:3,1 1,6:0,7:2,7
НСР05 1,0:0,7:2,5 0,5:0,2:0,8 0,2:0,1:0,3 0,2:0,1:0,3
Ошибка опыта, % 10,2:11,6:11,4 5,8:5,4:5,9 3,6:3,3:3,0 4,0:3,9:3,5
Выводы
1. На дерново-подзолистой тяжёлосуглинистой высокоокультуренной почве (с высоким содержанием легкогидролизуемого азота (80-140 мг/кг) и очень высоким содержанием подвижных форм фосфора (710-840 мг/кг) и калия (340-390 мг/кг)) применение 80 кг/га азота под пекинскую капусту позволило получить в среднем урожайность кочанов гибрида ^ Ника 23 т/га, гибрида ^ Нежность - 33 т/га. Суммарная продуктивность зелёной массы основной и побочной продукции при той же дозе азота составила 48-55 т/га. Увеличение дозы азота до 120 кг/га приводило к приросту урожая основной продукции в 1,3-1,4 раза, а суммарной зелёной массы - в 1,1-1,2 раза.
2. Добавление К120 к N120 увеличило урожайность кочанов гибрида ^ Ника ещё на четверть, до 40 т/га, а продуктивность зелёной массы - до 71 т/га. Наибольший урожай кочанов Е1 Ника получен при внесении Ш20К720, что составило 49 т/га, а продуктивность зелёной массы составила 84 т/га; у Е1 Нежность при внесении Ш20К360-52 и 74 т/га соответственно.
3. Применение хлорида натрия на фоне N80 не способствовало увеличению урожайности как кочанов, так и всей зелёной массе. Опрыскивание растений 5% раствором аскорбиновой кислоты в фазе образования кочана увеличивало урожайность кочанов на 7 т/га.
4. Доля кочанов в суммарной продуктивности находилась на уровне 36-60% у гибрида Ника, и от 50 до 72% у Е1 Нежности, а соотношение побочной продукции к основной составило 0,4-1,0 у Е1 Нежность и 0,7-1,9 у Е1 Ника.
5. Большее содержание сухого вещества в 1,3 раза было в гибриде Fj Ника (5,0-6,6% в основной продукции и 4,8-8,9% в побочной), чем в Fj Нежность (в кочанах - 3,7-4,9%, а в побочной продукции - 4,6-7,0%).
6. С увеличением доз азотных и особенно калийных удобрений содержание нитратов в кочанах возрастало с 150-1010 до 1220-2010 мг/кг сырой массы, находясь в пределах ПДК. Гибрид Fj Нежность накапливал в 1,3 раза больше нитратов, чем Fj Ника. Наибольшее их содержание было при дозах N120K120-360. Натрий (60 кг/га) и аскорбиновая кислота (в подкормку 5% раствором) не оказывали влияния на содержание нитратов в продукции.
7. В основной продукции пекинской капусты содержалось 2,3-4,3% на абсолютно сухую массу азота, 1,3-1,8% фосфора и 4,2-6,8% калия, а в побочной продукции -1,8-4,2% а.с.м. N, 1,3-1,7% Р2О5 и 5,4-7,7% К2О. Доля нитратного азота в общем его содержании составила от 8 до 24%.
8. Вынос азота 1 т зелёной массы был у разных гибридов примерно одинаковый - 1,4-1,9 кг, как и фосфора - 0,7-1,0 кг, а вынос калия у Fj Ника был немного выше - 3,1-3,8 кг, чем у Fj Нежности - 2,6-3,3 кг/т.
9. Коэффициенты использования легкогидролизуемого азота из почвы составили 20-30%, подвижного фосфора 1-2%, а калия - 10-15%. Из удобрений растения при дозах N80-120 использовали 39-59% азота. Последний показатель был лучшим у гибрида Fj Ника. Коэффициенты использования калия с увеличением его дозы снижались с 66 до 8%.
Библиографический список
1. Дёмин В.А., Родионов В.А. Влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность и показатели качества пекинской капусты (Brassica pekinensis Skeels) // Известия ТСХА, 2012. № 6. - с. 110-121.
2. Дёмин В.А., Родионов В.А. Удобрение пекинской капусты // Картофель и овощи, 2016. № 4. - с. 19-20.
3. Папонов А.Н., Игнатова А.Н. Влияние уровня минерального питания на продуктивность и накопление нитратов пекинской капустой // Адаптивные технологии в растениеводстве. Материалы научно-практической конференции. - Ижевск, 2005. -с. 291-293.
4. Андреев Ю.М., Осипова А.В. Пекинская капуста // Новый садовод и фермер, 2004. № 6. - с. 18-19.
5. Жукова Г.Ф., Кудряшова Л.А., Муравин Э.А. Влияние уровня азотного питания на урожайность овощных культур семейства капустные, содержание нитратов и N-ни-трозаминов в продукции // Оптимизация питания растений в условиях химизации земледелия. Сборник научных трудов. М., 1987. - с. 36-41.
6. Обуховская Л.В. Влияние различных норм азотных удобрений и ингибиторов нитрификации на накопление нитратов в овощных культурах: Автореф. дис... канд. биол. наук. М.: ТСХА, 1981. 18 с.
7. Шаповал И.Е., Дёмин В.А., Родионов В.А. Минеральное питание, урожай и качество пекинской капусты // Картофель и овощи, 2012. № 1. - с. 13-14.
8. АндреевЮ.М., Константинович А.В., КуликовМ.А., Монахос С.Г. Современные гибриды пекинской капусты и особенности их выращивания // Вестник овощевода, 2011. № 1. - с. 4-9.
9. Дёмин В.А., Родионов В.А. Обоснование рационального применения азотных удобрений при выращивании пекинской капусты на высокоокультуренной дерново-подзолистой почве // Агрохимический вестник, 2016. № 1. - с. 43-45.
10. Агрохимия / Ягодин Б. А., Смирнов П.М., Петербургский А. В. и др.; Под ред. Б.А. Ягодина. - 2-е изд. - М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с.
11. Убугунов Л.Л., Андреева И.М., Меркушева М.Г. Агрохимическая оценка хлорида натрия как удобрения естественных пойменных травостоев западного Забайкалья // Агрохимия, 2012. № 3. - с. 32-40.
12. Головатый С.Е., Ковалевич З.С., Лукашенко Н.К. Влияние содержания натрия и хлора на урожайность яровых зерновых культур // Почвоведение и агрохимия, 2010. № 1 (44). - с. 148-156.
13. ШкольникМ.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: Наука, 1974. 324 с.
14. Drownell P.F. Sodium as an essential micronutrient element for plants and its possible role in metabolism // Adv. Bot. Res. London Е.А. 1979. V. 7. P. 117-224.
15. Химическая энциклопедия. В 5 т. / Под ред. Кнунянц И. Л. М.: БРЭ, 1992. Т. 3. 639 с.
16. Carmen, Lopez-Berenguer. Are root hydraulic conductivity responses to salinity controlled by aquaporins in broccoli plants? / Carmen, Lopez-Berenguer, Cristina Garcia-Viguera & Micaela Carvajal // Plant and Soil. - 2006. - P. 279.
17. Hempler K. Spuren- und Sekundärnährstoffe im Pflanzenbau /K. Hempler. -Frankfurt / M., 2001. - 64 р.
18. Conklin P.L., Williams E.H., and Last R.L. Environmental stress sensitivity of an ascorbic acid deficient Arabidopsis mutant // Plant Biology. 1996 Vol. 93 P.P. 9970-9974.
19. Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений: Монография. -Калинингр. Ун-т. - Калининград, 1997. - 120 с.
20. Bar-Akiva A., Sternbaum J. // Physiol. plantarum. 1966. Vol. 19. N2. P. 422-428.
21. Chinoy J.J., Singh Y.D. // Indian Agr. 1971. Vol. 15. N l-2, P. 33-48.
22. Euler H. // Qualitas plant. et mater. veget. 1958. N3-4. P. 157-160.
23. SkrabkaH. // Acta. Soc. bot. Polon. 1965. T. 34. N4. Р. 713-718.
24. Проценко Д.Ф. // Рост и устойчивость растений. 1967. № 3. c. 215-222.
25. Чупахина Г.Н., Свеженцева С.В. // Тез. докл. XXI науч. конф. Калининградского ун-та. Калининград, 1989. с. 105.
26. Dhar A.C., PatelK.R., Shah C.K. // Histochemistry. 1980. Vol. 69. N1. P. 101-109.
27. Sharma V.K., Singh R.P., Dua K.L. // Sci. and Cult. 1975. Vol. 41. N8. P. 383-385.
28. Tonzig S., Trezzi F. // Atti Accad. naz. Lincei. Rend. Cl. Sci. fis., mat. e natur. 1954 (1955). T. 17. N6. P. 324-331.
29. Sandan T. // Bot. Mag. Tokyo. 1958. Vol. 71. N838. P. 159-163.
30. Shah C.K., BhattP.N., Suthar H.K. // Biol. Pflanz. 1974. Vol. 50. N1. P. 121-135.
31. Palmieri S., Giovinazzi F. // Physiol. plant. 1982. Vol. 56. N1. P. 1-5.
32. Marre E., Arrigoni O. // Atti Accad. naz. Lincei. Rend. Cl. Sci. fis., mat. e natur. 1955. Vol. 19. N5. P. 320-324.
33. Srivastava G.C., Sirohi G.S. // Jndian. J. Exp. Biol. 1973. Vol. 11. N5. P. 470-471.
34. Arrigoni O., Arrigoni-Liso R., Calabrese G. // FEBS Lett. 1977. Vol. 82. N1. P. 135-138.
35. Prabha C., Bharti S. // Indian. J. Plant Physiol. 1980. Vol. 23. N3. P. 317-318.
36. Дёмин В.А., Родионов В.А. К методике определения нитратов в пекинской капусте // Картофель и овощи, 2011. № 5. - с. 14.
37. Дёмин В.А., Родионов В.А. Модификация методики определения нитратов в растениях пекинской капусты (Brassica pekinensis Skeels) // Национальная ассоциация учёных (НАУ). Ежемесячный научный журнал, 2015. № 6 (11). Часть 4. - с. 25-26.
38. Черников В.А., Соколов О.А. Экологически безопасная продукция. - М., 2009. - 438 с.
RATIONALE FOR JOINT APPLICATION OF POTASSIUM AND NITROGEN FERTILIZERS UNDER HYBRIDS OF THE NAPA CABBAGE
V.A. DEMIN1, V.A. RODIONOV1' 2
(' Russian Timiryazev State Agrarian University;
2 K.A. Timiryazev Institute of Plant Physiology at RAS)
In the conditions of the sod-podzolic heavy loamy soil with a high content of easily hydrolyzed N and a very high content of mobile forms of P2O5 and K2O, the application of N80-120for the Napa cabbage ensures head yields of hibrids F1 Nika of22-35 t/hectere, F1 Nezhnosf - 28-51 t/hectare, and green mass productivity - 48-64 and 49-72 t/hectare, respectively; the application of N120K120-720 gave the head yields of26-65 t/hectare, and the yield of green mass of52-102 t/hectare. The maximum average yields of heads and green mass was recorded when applying N120K720-49 and 84 t/hectare, and F1 Nezhnosf at N120K360-52 and 74 t/hectare, respectively. The application of nitrogen and potasium fertilizers had a better effect on the yield ofF1 Nika, than Fj Nezhnosf. Sodium fertilizer (60 kg/hectare) did not affect the cabbage yield; the treatment of plants F1 Nezhnosf in the heading formation phase with 5% ascorbic acid solution increased the head yield by 7 t/hectare. The authors have determined: the nitrate content in the heads -150-2010 mg/kg, dry matter in the main product and by-production - 3.7-8.9% of the wet weight; nitrogen (1.8-4.3% for absolutely dry weight), phosphorus (1.3-1.8% for absolutely dry weight), potassium (4.2-7.7% for absolutely dry weight), the content of nitrate nitrogen (8-24%); the removal of minerals at different yield - 1.4-1.9 kg N, 0.7-1.0 P2O5, 2.6-3.8 kg per 1 ton of green mass K2O, the coefficients of using easily hydrolyzed N (20-30%), mobile forms ofP2O5 (1-2%) and K2O (10-15%) from soil, nitrogen (39-59%) and potassium (8-66%) from fertilizers. Hybrid F1 Nezhnosf accumulated three times as much nitrate as F1 Nika. The rate of N80 increased the content of nitrates in 1.3-1.4 times, and N120 in the hybrid F1 Nezhnosf - in 1.3 times. Their greatest content (750-2010 mg/kg) was observed at application rates of N120K120-360. Sodium (60 kg/hectare) and top dressing with 5% ascorbic acid had no effect on the nitrate content of the products.
Key words: nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, ascorbic acid, Napa cabbage, nitrates, fertilizer, carrying out, dry matter.
References
1. Demin V.A., Rodionov V.A. Vliyaniye razlichnykh doz mineral'nykh udobreniy na urozhaynost' i pokazateli kachestva pekinskoy kapusty (Brassica pekinensis Skeels) [Influence of various application rates of mineral fertilizers on the yield and quality indicators of the Napa cabbage (Brassica pekinensis Skeels)] // Izvestiya TSKhA. 2012; 6: 110-121. (In Rus.)
2. Demin V.A., Rodionov V.A. Udobreniye pekinskoy kapusty [Napa cabbage fertilizing] // Kartofel' i ovoshchi. 2016; 4: 19-20. (In Rus.)
3. PaponovA.N., Ignatova A.N. Vliyaniye urovnya mineral'nogo pitaniya na produk-tivnost' i nakopleniye nitratov pekinskoy kapustoy [Influence of a mineral nutrition level on the yield and accumulation of nitrates by Napa cabbage // Adaptivnye tekhnologii v ras-teniyevodstve: materialy nauch.-prakt. konf. Izhevsk, 2005: 291-293. (In Rus.)
4. Andreyev Yu.M., Osipova A.V Pekinskaya kapusta [Napa cabbage] // Novyy sadovod i fermer. 2004; 6: 18-19. (In Rus.)
5. Zhukova G.F., Kudryashova L.A., Muravin E.A. Vliyanie urovnia azotnogo pitaniya na urozhaynost' ovoshnyh cultur semeystva kapustnye, soderzhanie nitratov i N-nitroza-minov v produkcii [Influence of the nitrogen nutrition level on the yield of vegetable crops of the cabbage family, the content of nitrates and N-nitrosamines in products] // Optimizatsiya
pitaniya rasteniy v usloviyah chimizacii zemledeliya. Sbornik nauchnyh trudov. M., 1987: 36-41. (In Rus.)
6. ObukhovskayaL.V. Vliyanie razlichnykh norm azotnykh udobreniy i ingibitorov nitrifikatsii na nakopleniye nitratov v ovoshchnykh kul'turakh [Influence of various application rates of nitrogen fertilizers and nitrification inhibitors on the accumulation of nitrates in vegetable crops]. M., 1981: 18. (In Rus.)
7. ShapovalI.E., Demin V.A., Rodionov V.A. Mineral'noye pitaniye, urozhay i kachestvo pekinskoy kapusty [Mineral nutrition, yield, and quality of the Napa cabbage] // Kartofel' i ovoshchi. 2012; 1: 13-14. (In Rus.)
8. Andreev Yu.M., KonstantinovichA.V., KulikovM.A., Monakhos S.G. Sovremennye gibridy pekinskoy kapusty i osobennosti ikh vyrashivaniya [Modern hybrids of the Napa cabbage and specific features of their cultivation] // Vestnik ovoshchevoda. 2011; 1: 4-9. (In Rus.)
9. Demin V.A., Rodionov V.A. Obosnovanie ratsionaTnogo primeneniya azotnykh udobreniy pri vyrashivanii pekinskoy kapusty na vysokookulturennoi dernovo-podzolistoy pochve [Rationale for the optimal use of nitrogen fertilizers in the cultivation of the Napa cabbage on the highly cultivated sod-podzolic soil] // Agrochemicheskiy vestnik. 2016; 1: 43-45. (In Rus.)
10. Agrokhimiya [Agrochemisrty] / Yagodin B.A., Smirnov P.M., Peterburgskiy A.V. and et al.; ed. by B.A. Yagodin. Agrohimiya [Agrochemistry]. - 2nd ed. - M.: Agropromizdat, 1989: 639. (In Rus.)
11. UbugunovL.L., Andreeva I.M., MerkushevaM.G. Agrochimicheskya ocenka chlorida natriya kak udobreniya estestvennyh travostoev zapadnogo Zabaikalya [Agrochemical assessment of sodium chloride as a fertilizer of natural floodplain grass stands of Western Transbaikalia] // Agrochimiya. 2012; 3: 32-40. (In Rus.)
12. Golovatiy S.E., Kovalevich Z.S., Lukashenko N.K. Vliyanie soderzhaniya natriya i chlora na urozhainost yarovyh zernovyh kultur [Effect of sodium and chlorine on the yield of spring grain crops] // Pochvovedenie and agrochemistry, 2010; 1 (44):148-156. (In Rus.)
13. ShkoVnikM.Ya. Mikroalementy v zhizni rasteniy [Trace elements in plant life]. L.: Nauka, 1974: 324. (In Rus.)
14. Drownell P.F. Element for plants and its possible role in metabolism // Adv. Bot. Res. London E.A. 1979. V. 7. P. 117-224. (In English)
15. Chimicheskaya entsiklopedia. V 5 t. [Chemical encyclopedia. In 5 vol.] / Ed. by Knunyants I.L. M .: BRA, 1992; 3: 639. (In Rus.)
16. Carmen, Lopez-Berenguer. Are you trying to control the aquatic environment in broccoli plants? / Carmen, Lopez-Berenguer, Cristina Garcia-Viguera & Micaela Carvajal // Plant and Soil. 2006: 279. (In English)
17. Hempler K. Trace and Secondary Nutrients in Crop Production / K. Hempler. -Frankfurt / M., 2001: 64. (In English)
18. Conklin P.L., Williams E.H., and Last R.L. Arabidopsis mutant, Environmental stress sensitivity and anesthetic acid deficiencies, Plant Biology. 1996; 93: 9970-9974. (In English)
19. Chupakhina G.N. Sistema ascorbinovoy kisloty rasteniy: Monografiya [Ascorbic acid system in plants: Monograph]. - Kaliningr. Un-t. - Kaliningrad, 1997: 120. (In Rus.)
20. Bar-Akiva A., Sternbaum J. // Physiol. plantarum. 1966; 19; 2: 422-428. (In English)
21. Chinoy J.J., Singh Y.D. // Indian Agr. 1971; 15; l-2: 33-48. (In English)
22. Euler H. // Qualitas plant. et mater. veget. 1958; 3-4: 157-160. (In English)
23. SkrabkaH. // Acta. Soc. bot. Polon. 1965; 34; 4: 713-718. (In English)
24. Protsenko D.F. // Rost i ustoychivost rasteniy [Growth and resistance of plants]. 1967; 3: 215-222. (In Rus.)
25. Chupakhina G.N., Swezhentseva S.V // Tez. report XXI scientific conf. Kaliningrad un-that. Kaliningrad, 1989: 105. (In Rus.)
26. Dhar A.C., Patel K.R., Shah C.K. // Histochemistry. 1980; 69; 1: 101-109. (In English)
27. Sharma V.K., Singh R.P., Dua K.L. // Sci. and Cult. 1975; 41; 8: 383-385. (In English)
28. Tonzig S., Trezzi F. // Atti Accad. naz. Lincei. Rend. Cl. Sci. fis., mat. e natur. 1954 (1955); 17; 6: 324-331. (In English)
29. Sandan T. // Bot. Mag. Tokyo 1958; 71; 838: 159-163. (In English)
30. Shah C.K., BhattP.N., Suthar H.K. // Biol. Pflanz. 1974; 50; 1: 121-135. (In English)
31. Palmieri S., Giovinazzi F. // Physiol. plant. 1982. Vol. 56. No. 1. P. 1-5. (In English)
32. Marre E., Arrigoni O. // Atti Accad. naz. Lincei. Rend. Cl. Sci. fis., mat. e natur. 1955; 19; 5: 320-324. (In English)
33. Srivastava G.C., Sirohi G.S. // Jndian. J. Exp. Biol. 1973; 11; 5: 470-471. (In English)
34. Arrigoni O., Arrigoni-Liso R., Calabrese G. // FEBS Lett. 1977; 82; 1: 135-138. (In English)
35. Prabha C., Bharti S. // Indian. J. Plant Physiol. 1980; 23; 3: 317-318. (In English)
36. Demin V.A., Rodionov V.A. K metodike opredeleniya nitratov v pekinskoy kapuste [To the methodology of nitrate detection in the Napa cabbage] // Kartofel' i ovoshchi. 2011; 5: 14. (In Rus.)
37. Demin V.A., Rodionov V.A. Modifikatsiya metodiki opredeleniya nitratov v ras-teniyakh pekinskoy kapusty [Modification of the method for determining nitrates in Napa cabbage plants (Brassica pekinensis Skeels)] // NatsionaFnaya Assoyciatiya Uchenykh (NAU). Ezhemesyachniy nauchnyy zhurnal. 2015; 6 (11); 4: 25-26. (In Rus.)
38. Chernikov V.A., Sokolov O.A. Ekologicheski bezopasnaya produktsiya [Environmentally safe production]. M., 2009: 438. (In Rus.)
Дёмин Вадим Александрович - профессор, д.с.-х.н., профессор. Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, РГАУ-МСХА, 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49. Телефон: +7-499-976-16-60.
Родионов Владимир Александрович - научный сотрудник, к.с.-х.н. Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева Российской академии наук, ИФР РАН, 127276, Россия, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 35; до 2014 года - Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, РГАУ-МСХА, 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49. телефон: +7-909-978-88-53. E-mail: vladirod@mail.ru.
Vadim A. Demin - Professor, DSc (Ag), Professor. Russian Timiryazev State Agrarian University, 127550, Russia, Moscow, Timiryazevskaya Str., 49. Phone: +7-499-976-16-60.
Vladimir A. Rodionov - Research Associate, PhD (Ag), K.A. Timiryazev Institute of Plant Physiology Russian Academy of Science at RAS, 127276, Russia, Moscow, Botanicheskaya Str., 35; prior to 2014 - Russian Timiryazev State Agrarian University, 127550, Russia, Moscow, Timiryazevskaya Str., 49. Phone: +7-909-978-88-53. E-mail: vladirod@mail.ru.
