CC BY
14
Окончание табл. 4
3 16,0 5,5 11,7 5,5 13,8 2,9
4 17,5 10,2 37,2 10,2 27,4 17,0
5 10,0 9,8 35,5 9,8 22,7 6,8
6 23,5 7,4 16,7 7,4 20,2 3,7
7 31,2 3,1 10,7 3,1 19,3 2,6
8 27,2 25,7 24,7 25,7 25,9 17,0
9 20,7 2,7 22,2 2,7 27,1 2,5
10 32,2 2,7 46,5 2,7 40,8 7,4
11 60,2 5,1 35,7 5,1 49,6 2,6
Заключение. Таким образом, биодендрогруппы искусственных насаждений в Ширинской степи проявляют специфическое воздействие на почву. Кустарниковые виды способствуют более интенсивной биогенной аккумуляции подвижных форм питательных элементов в верхнем слое почвы. Хвойные виды, как эдификаторы в составе биодендрогрупп, приводят к смещению величины рН почвы в более нейтральный интервал. Древесные виды с раскидистой, хорошо облиственной кроной, наиболее затеняющие почву (осина, черёмуха Маака), приводят к сохранению влаги в верхнем слое почвы, оптимизируют её температуру, что активизирует биологическую активность. При этом создаются оптимальные условия для формирования высоких запасов надземной травянистой фитомассы, увеличивается видовое разнообразие, повышается устойчивость искусственных биоценозов. Наличие хвойных видов в составе биодендрогрупп способствует формированию наибольших запасов подстилки, образованию мощного грибного мицелия и появлению растительных видов лесной флоры.
Коэффициенты парной корреляции между содержанием в почве влаги, нитратного азота и запасами фито-массы теснее при определении почвенных показателей в середине июля, что свидетельствует о существенной роли этих факторов в формировании продуктивности растений во время активной вегетации.
Библиографический список
1. Куулар, Ч. И. Оценка почвозащитной роли искусственных лесных насаждений по продуктивности травянистой фитомассы в Ширинской степи / Ч. И. Куулар, О. А. Сорокина // Плодородие. - 2014. - № 2 (77). - С. 39-41.
2. Кандалова, Г. Т. О трансформации и управлении динамикой степной растительности Хакасии / Г. Т. Кандалова // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: мат-лы Междунар. науч. школы-конф. студентов и молодых учёных (24-27 ноября 2004, г. Абакан). - Абакан: Изд-во ХГУ, 2004. - С. 3-6.
3. Сорокин, Н. Д. О повышении приживаемости культур лиственницы в степных районах Хакасии / Н. Д. Сорокин, В. А. Молоков, А. К. Москалев // Лесное хозяйство. - 1998. - № 6. - С. 38-40.
4. Лобанов, А. И. Роль защитных лесных насаждений Ширинской степи (Хакасии) в предотвращении опустынивания /А. И. Лобанов, Г. С. Вараксин, В. К. Савостьянов // Опустынивание земель и борьба с ним: мат-лы Междунар. научн. конф.; 16-19 мая 2006 г. - Абакан: Изд-во ХГУ им. Н. Ф. Катанова, 2007. - С. 87-94.
5. Ковылина, О. П. Защитное лесоразведение в Ширинской степи / О. П. Ковылина, Н. В. Ковылин. - Красноярск: СибГТУ, 2008. - 168 с.
© Макеева О. Л., 2016
УДК 631.679.4
ОПТИМИЗАЦИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР ПОД ВЛИЯНИЕМ ПОДКОРМОК УДОБРЕНИЯМИ
О. А. Сорокина, Е. Н. Плескачева
Красноярский государственный аграрный университет
По показателям комплексной диагностики (тканевой, химической и биометрической) в период вегетации озимых культур установлена высокая эффективность подкормки аммонийной селитрой в сравнении с сульфатом аммония. Наиболее отзывчива на внесение азотного удобрения озимая рожь «Енисейка», показавшая максимальную продуктивность. Улучшение элементов структуры урожая и повышение качества зерна при внесении удобрений зафиксировано у гибрида Тритикале.
Ключевые слова: озимые культуры, элементы питания, тканевая диагностика, биометрическая диагностика, химический состав, балл обеспеченности, структура урожая.
Введение. Многими исследователями показано, что озимые зерновые культуры имеют многоцелевое агро-экологическое, продовольственное, кормовое, сырьевое значение [1; 2]. Наиболее решёнными для условий Красноярского края являются вопросы агротехники при возделывании озимых культур [3; 4]. Однако большой научный и практический интерес представляют изучение и оценка уровня минерального питания, а также его регулирования для оптимизации условий выращивания озимых, повышения устойчивости при перезимовке, увеличения урожайности и улучшения качества продукции [5]. По данному направлению исследований имеется недостаточный объём экспериментального материала.
Агрохимической наукой установлено, что наиболее эффективным удобрением для ранневесенней подкормки является аммонийная селитра. В последние годы появились практические рекомендации по использованию для подкормки озимых культур и многолетних трав более дешёвого азотного удобрения, а именно - сульфата аммония, вместо дорогостоящей аммонийной селитры. Однако полевые опыты по сравнительному изучению эффективности этих азотных удобрений не проводились. В Южно-Минусинском природном округе озимый гибрид Тритикале мало изучен, а площади его посевов пока ограничены. В соответствии со сказанным нами поставлена следующая цель: изучить условия азотного питания озимого Тритикале в сравнении с традицион-
ной культурой - озимой рожью, а также условия оптимизации азотного питания путём проведения ранневесен-них подкормок названных озимых культур указанными азотными удобрениями.
Материалы и методы исследования. Сравнительная оценка влияния подкормок аммонийной селитрой и сульфатом аммония на условия питания озимой ржи сорта «Енисейка» и гибрида Тритикале, их продуктивность и качество проводилась в полевых опытах, заложенных в ООО «Тигрицкое» Минусинского района Красноярского края. Территория этого хозяйства расположена в условиях умеренно-прохладной зоны достаточного увлажнения, в которой возможно возделывать все районированные зерновые культуры. ООО «Тигрицкое» характеризуется довольно интенсивной сельскохозяйственной деятельностью; хозяйство имеет животноводческое направление и развитое растениеводство. Для проведения опытов в производственных площадях землепользования хозяйства были отведены делянки размерами 10 м х 10 м (100 м2). Опыты проводились в пятикратной повторности. Опытные посевы озимых культур были достаточно хорошо изолированы друг от друга. Они располагались на расстоянии 2-3 км друг от друга, но в одинаковых условиях рельефа местности и идентичных выщелоченных почв-чернозёмов, что даёт возможность сравнивать полученные результаты исследований. Ран-невесеннюю подкормку после перезимовки озимых культур проводили аммонийной селитрой и сульфатом аммония в средней рекомендованной дозе, равной 30 кг/га.
В целях контроля за ростом, развитием и формированием урожая озимых культур в опытах использовали все рекомендованные методы диагностики условий их питания: почвенную, растительную (тканевую и химическую), а также биометрическую.
Отбор почвенных образцов для диагностики проводили из слоёв почвы 0-20 и 20-40 см, так как озимые культуры имеют достаточно мощную корневую систему по сравнению с яровыми зерновыми культурами. Содержание влаги определяли весовым методом. Во всех образцах почвы провели определение актуальной и обменной кислотности ионометрически, содержание нитратного азота (N-NO3) - дисульфофеноловым методом в модификации Шаркова, аммонийного азота - с реактивом Несслера, подвижного фосфора (Р2О5) и обменного калия (К2О) - по Чирикову (ГОСТ 26207-91).
В фазы полного кущения (20.05. 2014) и начала колошения (18.06.2014) озимых культур проведена тканевая диагностика на срезах вегетирующих растений для определения балла обеспеченности минеральным азотом (N), фосфором (Р) и калием (К) общепринятым методом в 20-кратной повторности. В эти же фенофазы определили следующие биометрические показатели: высоту растений, длину корней, число листьев, массу 20 растений. Результаты всех измерений статистически обрабатывали. В пятикратной повторности провели учёт биологической урожайности озимых культур и определили следующие элементы структуры урожая: число колосков, число зёрен в колосе, массу 1 000 семян.
Химический анализ муки из зерна озимых культур и определение валовых форм азота, фосфора, калия в растительной продукции проводили согласно ГОСТ 13496.4-93, ГОСТ 26657-97; ГОСТ 30504-97.
Рассчитали величину НСР05 урожайности озимых культур с использованием программы Microsoft Excel.
Опыты закладывались на чернозёмах выщелоченных среднесуглинистых, которые составляют основную долю в структуре почвенного покрова хозяйства ООО «Тигрицкое».
Результаты исследования. Почвы опытов характеризуются нейтральной или близкой к нейтральной реакцией среды, что является для озимых культур оптимальным. Внесение физиологически кислого сульфата аммония не изменило реакцию почвы под обеими культурами (см. табл. 1).
Таблица 1
Агрохимические показатели почв в посевах озимых культур, 20.05.2014 г.
Культура Вариант Глубина, см рн Мг/кг почвы
Н2О КС1 N-NO3 n-nh4 P2O5 K2O
Озимая рожь без удобрений 0-20 6,6 5,9 10,5 1,3 190 87,6
20-40 6,5 6,2 5,0 1,0 219 66,2
сульфат аммония 0-20 6,5 5,5 12,0 7,4 200 64,9
20-40 6,4 5,7 8,2 11,2 290 53,0
аммонийная селитра 0-20 6,6 5,9 23,0 1,5 164 64,4
20-40 6,5 5,6 8,2 1,5 180 54,2
Тритикале без удобрений 0-20 6,5 5,9 6,2 0,8 210 67,7
20-40 6,2 5,3 8,0 1,0 208 74,4
сульфат аммония 0-20 6,5 5,7 11,5 11,2 198 65,0
20-40 6,7 5,6 8,0 0,6 270 49,1
аммонийная селитра 0-20 5,8 5,3 18,8 9,8 164 168
20-40 6,5 5,8 6,2 0,6 180 50,3
В питании растений и формировании урожаев озимых культур после перезимовки большое значение имеет обеспеченность почв нитратным азотом, особенно от фазы кущения до выхода в трубку. В почвах наших опытов эта форма азота преобладает, что связано с оптимальными условиями нитрификации в чернозёмах хозяйства, их хорошей оструктуренностью, оптимальной влагообеспеченностью и нейтральной реакцией. Установлено существенное увеличение содержания нитратного азота при подкормке аммонийной селитрой, особенно в слое почвы 0-20 см. При внесении сульфата аммония происходит закономерное увеличение содержания аммонийной формы азота. Обеспеченность почвы минеральным азотом повышается от низкой и средней на неудобрен-
ных вариантах до повышенной и высокой на вариантах с подкормкой азотными удобрениями, что обеспечивает здесь оптимальное азотное питание.
По содержанию подвижного фосфора и обменного калия почвы в опытных посевах озимых культур характеризуются как достаточно обеспеченные этими питательными веществами. Как правило, в подпахотном слое почв содержание подвижного фосфора выше, чем в пахотном, что обеспечивает нормальные условия питания озимых культур, имеющих глубоко идущую корневую систему, использующую питательные вещества более глубоких слоёв.
Для оценки условий выращивания озимых культур определяющее значение в почвенной диагностике имеет определение содержания влаги в слое почвы 0-40 см.
Как показали наши исследования, влажность почв хозяйства под посевами озимых культур перед уходом в зиму не является лимитирующим условием и оценивается как оптимальная. В фазу полного кущения она снижается и составляет в слоях почвы 0-20 и 20-40 см от 19,8 до 30,5 %. С глубиной влажность почвы существенно уменьшается, однако остаётся на хорошем уровне (см. табл. 2). В этот период корневая система озимых культур активно использует влагу верхних слоёв почвы. Благодаря более полному использованию запасов осенней и весенней влаги озимые легче переносят кратковременную весеннюю засуху.
Таблица 2
Содержание почвенной влаги в посевах озимых культур 20.05.2014 г. (ср. из 5 опр.)
Культура Глубина, см Содержание влаги, %
Озимая рожь 0-20 24,8
20-40 20,5
Тритикале 0-20 30,5
20-40 19,8
Наиболее острую потребность в азотных удобрениях, по результатам тканевой диагностики, в фазу полного кущения (20.05.2014 г.) испытывали растения озимого Тритикале. Самый низкий балл обеспеченности азотом у обеих культур установлен на неудобренных вариантах опытов. Озимая рожь сорта «Енисейка» более интенсивно использовала азот почвенных соединений и внесённых удобрений. В посевах этой культуры балл обеспеченности растений азотом по тканевой диагностике на порядок выше, чем у гибрида Тритикале (см. табл. 3). Особенно интенсивно озимыми использовался азот аммонийной селитры, что связано с отличной растворимостью этого удобрения и его лёгкой доступностью растениям. На этом варианте балл обеспеченности растений азотом был существенно выше, чем на неудобренных опытных делянках и при подкормке сульфатом аммония. К фазе начала колошения было зафиксировано резкое увеличение содержания азота в растениях культуры Тритикале на контрольном варианте и при внесении сульфата аммония. Подкормка аммонийной селитрой не привела к существенному повышению содержания азота в растениях обеих озимых культур от срока подкормки к сроку определения.
Таблица 3
Результаты тканевой диагностики при подкормке озимых культур азотными удобрениями
Балл обеспеченности азотом (ср. из 20 опр.)
Культура без удобрений сульфат аммония аммонийная селитра
20.05. 2014 г.
Озимая рожь 1,65 1,65 3,75
Тритикале 0,30 0,75 3,15
18.06.2014 г.
Озимая рожь 1,90 0,95 3,95
Тритикале 2,60 4,10 3,15
Важным показателем оценки состояния сельскохозяйственных растений при внесении удобрений является биометрическая диагностика. Она даёт возможность судить о скорости роста, развития и формирования габитуса озимых культур под влиянием удобрений в течение вегетационного периода. Из таблицы 4 следует, что растения гибрида Тритикале более интенсивно развиваются в весенний период по сравнению с озимой рожью. Они значительно выше и характеризуются более мощной корневой системой. Визуальная диагностика посевов также свидетельствовала об опережающем развитии растений Тритикале. Существенных различий в биометрических показателях между вариантами в первый срок определения не установлено. Отмечаются усиленный рост, формирование и нарастание вегетативной массы как гибрида Тритикале, так и озимой ржи от мая к июню, особенно к фазе колошения. Несмотря на то, что на неудобренных вариантах растения озимых были более высокими, чем на вариантах с подкормкой азотными удобрениями, растения удобренных вариантов отличались более зелёной окраской, толстым стеблем и высокой облиственностью. Мощным биологическим потенциалом отличается озимая рожь «Енисейка», у которой высота растений самая большая во всех вариантах, особенно в вариантах без внесения удобрений.
По количеству образовавшихся листьев и в целом по габитусу растений выделяются варианты с подкормкой сульфатом аммония за счёт содержания серы в данном удобрении, которая усиливает фотосинтез. Более отзывчивой на ранневесенние подкормки азотом оказалась озимая рожь, что свидетельствует о её экологической ус-
тойчивости к местным условиям, быстром наступлении фазы кущения и выходе в трубку, а также о формировании достаточно высокой продуктивности.
Таблица 4
Результаты биометрической диагностики озимых культур
Биометрические показатели (ср. из 20 опр.)
Культура Вариант высота растений, см длина корней, см количество листьев, шт. высота растений, см
20.05.2014 г. 18.06.2014 г.
без удобрений 26,7 10,0 4,4 126,0
Озимая рожь сульфат аммония 25,6 10,9 4,6 115,7
аммонийная селитра 26,9 9,2 4,4 114,0
без удобрений 33,1 11,9 4,1 103,8
Тритикале сульфат аммония 34,5 12,3 4,6 75,7
аммонийная селитра 32,3 12,6 4,0 85,0
Уровень урожайности зерна и соломы озимой ржи сорта «Енисейка» существенно выше, чем у гибрида Тритикале, что свидетельствует о более высоком биологическом потенциале этой культуры по сравнению с Тритикале.
Максимальную статистически достоверную прибавку урожайности зерна и соломы дало проведение подкормки аммонийной селитрой обеих озимых культур (см. табл. 5). Приведённое утверждение хорошо согласуется с результатами тканевой диагностики, проведённой в указанный срок, когда был зафиксирован очень низкий балл обеспеченности растений азотом на варианте с подкормкой сульфатом аммония и довольно высокий балл обеспеченности этим элементом питания при внесении аммонийной селитры. Эффективность подкормок обоими азотными удобрениями была выше у озимой ржи сорта «Енисейка», что повлияло на формирование самой высокой статистически достоверной прибавки урожайности зерна и соломы этой культуры.
Таблица 5
Урожайность озимых культур (ср. из 3-х повт.) в 2014 г.
Культура Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га
Зерно Солома Зерно Солома
без удобрений 18,7 33,7 - -
Озимая рожь сульфат аммония 22,7 40,9 4,0 7,2
аммонийная селитра 25,3 45,5 6,7 11,8
без удобрений 16,0 27,2 - -
Тритикале сульфат аммония 18,7 33,7 2,7 6,5
аммонийная селитра 20,7 37,3 4,7 10,1
НСР 05 4,6 3,8
Более существенное влияние на условия азотного питания и формирование продуктивности озимых культур в опытах оказали подкормки аммонийной селитрой по сравнению с сульфатом аммония, о чём свидетельствуют результаты определения элементов структуры урожая. Как указывалось ранее, это объясняется более лёгкой доступностью нитратной формы азота, входящей в селитру, за счёт её быстрой растворимости и моментального поступления в корневую систему растений. Аммонийная форма азота, входящая в состав сульфата аммония, медленнее поступает в растения, часть её может необменно фиксироваться минералами и связываться почвенно-поглощающим комплексом, переходя в труднодоступные формы. Кроме того, имеет значение способность растений гибрида Тритикале усваивать питательные вещества не только удобрений, но и почвы за счёт более развитой корневой системы, о чём свидетельствует более высокая озернённость колоса и масса 1 000 семян у этой культуры (63,3-66,6 г) по сравнению с озимой рожью (23,4-30,0 г). В 2014 году озимая рожь «Енисейка» довольно сильно вытянулась в рост и дала очень мелкие семена. В то же время отмечено значительное увеличение массы 1 000 семян озимой ржи на варианте с подкормкой аммонийной селитрой в сравнении с сульфатом аммония. Это свидетельствует о более высокой отзывчивости озимой ржи на подкормку аммонийной селитрой по сравнению с Тритикале, несмотря на близкий агрохимический фон обеспеченности питательными веществами.
Не отмечено существенных различий по числу колосков между культурами и вариантами опыта. Так, на неудобренных вариантах число колосков составляло 24,3 шт. у озимой ржи и 23,7 шт. у Тритикале. При внесении азотных удобрений этот показатель колебался от 22,9 до 24 шт. На условия азотного питания и формирование продуктивности Тритикале более существенное влияние оказала подкормка аммонийной селитрой по сравнению с сульфатом аммония.
Химический состав муки озимых культур свидетельствует, что количество общего азота и фосфора существенно выше в зерне гибрида Тритикале, что увеличивает в нём содержание белка по сравнению с озимой рожью. Не отмечено различий между изучаемыми культурами, а также удобренными и неудобренными вариантами опыта по содержанию общего калия в зерне. Исключением является озимая рожь при подкормке её аммонийной селитрой, где содержание валового калия в муке увеличилось с 0,399 % на неудобренном варианте до 0,441 % при внесении аммонийной селитры.
Заключение. Таким образом, более высокую эффективность при формировании урожайности и качества озимых культур, следовательно, общей их продуктивности оказала ранневесенняя подкормка аммонийной се-
литрой. Под влиянием азотных подкормок увеличилось содержание практически всех элементов питания в зерне озимых культур. Существенные отличия по химическому составу продукции установлены между озимой рожью сорта «Енисейка» и гибрида Тритикале, свидетельствующие о более высоком качестве зерна последнего даже на контрольном варианте без удобрений. Подтверждается высокий биологический потенциал гибрида Тритикале, полновесность зерна которого почти в два раза превышает этот же показатель у озимой ржи. Это свидетельствует о возможности более широкого внедрения данной культуры в условиях Южно-Минусинской природной зоны, где посевы этой озимой культуры ограничены, а ранневесенние подкормки азотом практически не проводятся из-за дефицита минеральных удобрений.
Библиографический список
1. Никулина, Т. Н. Целебная сила ржи / Т. Н. Никулина // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 6. - С. 5-8.
2. Сысуев, В. А. Комплексные научные исследования по озимой ржи - важнейшей национальной и стратегической зерновой культуре РФ / В. А. Сысуев // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 6. - С. 8-11.
3. Акимова, О. И. Эффективность применения агротехнических приёмов возделывания озимых зерновых культур в лесостепной и степной зонах Минусинской впадины / О. И. Акимова. - Абакан, 2006. - 210 с.
4. Бекетова, Т. А. Агрокомплекс возделывания озимой ржи в Красноярском крае: рекомендации / Т. А. Бекетова, А. М. Берзин, А. Д. Бекетов. - Красноярск, 1985. - 39 с.
5. Лисунова, С. И. Озимая рожь в Восточной Сибири / С. И. Лисунова. - Красноярск, 2013. - 173 с.
© Сорокина О. А., Плескачева Е. Н., 2016
УДК 635.21:635.24:664
РЕЗУЛЬТАТЫ И ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ТОПИНАМБУРА
В. И. Старовойтов1, О. А. Старовойтова1, А. А. Манохина2, П. С. Звягинцев3
1 Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А. Г. Лорха (ФГБНУ ВНИИКХ) 2Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева
3 Институт экономики Российской академии наук
В статье рассматривается перспективное направление инновационного развития сельского хозяйства, связанное с промышленным производством и переработкой топинамбура. Для выполнения соответствующих задач в аграрном и перерабатывающем секторах экономики Союзным государством России и Белоруссии разработана, утверждена и в настоящее время совместно выполняется программа «Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура» на период 2013—2016 гг. В рамках реализации названной программы проводится работа по вопросам ресурсосбережения и повышения конкурентоспособности в производстве отечественного семенного картофеля, топинамбура и выработки из него инулина, спирта, крахмала, биологически активных пищевых добавок, продуктов для оздоровительного питания населения, сухих гранулированных кормов, а также других видов продукции. Освещаются проблемы, связанные с выполнением указанной программы.
Констатируется, что комплексная реализация задач совместной программы позволит убыточный сельскохозяйственный сектор экономики Союзного государства перевести в рентабельный. Это в свою очередь будет способствовать развитию агропромышленных производств, организации рабочих мест, окажет положительное воздействие на экономику и России, и Белоруссии и, соответственно, послужит фактором повышения устойчивого развития аграрного сектора экономики Союзного государства.
Ключевые слова: топинамбур, урожайность, селекция, семеноводство, хранение, продукты переработки, инулин, пищевые продукты, оздоравливающее действие, гранулированные корма, топливные добавки.
Топинамбур, или земляная груша (см. рис. 1), - одна из корнеплодных культур, которая на территории России имеет наибольший выход биомассы с возделываемой единицы площади. Эта культура является богатым источником инулина, фруктозы и пектина, пищевых волокон, кристаллической целлюлозы.
Рис.1. Корнеплоды топинамбура 48
