CC BY
97
УДК 633.491;631.811.98 DOI 10.24411/2078-1318-2019-11074
Соискатель А.А. КОМАРОВ (ФГБНУ ЛенНИИСХ, [email protected]) Доктор с.-х. наук П.А. СУХАНОВ (ФГБНУ АФИ, [email protected]) Доктор с.-х. наук А.А. КОМАРОВ (ФГБНУ АФИ, [email protected])
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ДЕЙСТВИЯ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ
В настоящее время постоянно расширяются объемы и ассортимент использования различных гуминовых удобрений, что особенно актуально в условиях биологизации производства. По приблизительным оценкам в России постоянно применяют гуматы на площади около 3 млн. га, ежегодное их производство составляет около 2000 т, а общая потенциальная потребность в гуминовых продуктах оценивается примерно в 30000 т [1]. Однако не всегда гуминовые удобрения обеспечивают ожидаемые результаты. Необходимо учитывать, что гуминовые удобрения «удобрениями» называются весьма условно, поскольку не являются источниками минерального питания и ни в коей мере не заменяют их. Дело в том, что дозы применяемых гуматов не превышают доли процента в растворе баковой смеси, что в пересчете на посевную площадь составляет всего лишь несколько грамм на каждый гектар посевов. В то время как для обеспечения питания растений под планируемый урожай вносятся десятки и сотни килограммов минеральных удобрений, а дозы органических удобрений измеряются даже десятками, а иногда и сотнями тонн [2]. Вместе с тем установлено, что, если сами по себе гуматы и не служат источником минерального питания растений, то способствуют повышению коэффициента использования минеральных удобрений [3]. На этой основе гуматизированные растворы рекомендовано использовать вместе с удобрениями, гербицидами, фунгицидами [4,5]. Кроме того, за счет образования комплексных соединений гуматов с ионами металлов они могут играть существенную роль в генезисе почв и питании растений [5].
Эффект применения гуминовых препаратов и удобрений во многом зависит от того, насколько правильно определены способы обработки растений, включая оптимальную дозу используемого средства, способ использования (обработка почвы, клубней, вегетирующих растений с помощью некорневых подкормок) и выбор оптимальных сроков обработки. Эффективность гуминовых удобрений, используемых под различные культуры, показана в многочисленных работах, в том числе и в условиях Ленинградской области [6]. Особенности действия гуматов на различные растения и гипотетические механизмы их действия также представлены в многочисленных работах [6-9]. Однако споры о том, какое из гуминовых удобрений (препаратов) лучше, не затихают до сих пор. Судить о том, насколько эффективны различные гуматы, может помочь полевой эксперимент.
Цель исследования - оценка действия различных гуминовых удобрений на урожайность картофеля в условиях производственных посадок.
Материалы, методы и объекты исследований. Эксперименты проводились в производственных условиях ЗАО «Победа» Ломоносовского района Ленинградской области в 2011-2013 гг. Опыт с картофелем сорта Ред Скарлет закладывался и проводился согласно методическим указаниям [10]. Площадь каждой делянки не менее 1 га, учетной - 10-100 м.
В 2011 г. производственные испытания проводились на хорошо окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, имеющей следующие агрохимические характеристики: содержание органического вещества - 4,21%; рНка - 6,0; Р205 (по Кирсанову) - 451 мг/кг; К 2 0 (по Кирсанову) - 797 мг/кг.
В 2012 г. производственные испытания на картофеле проводились на хорошо окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, имеющей следующие
агрохимические характеристики: содержание органического вещества - 4,8%; рН kci - 6,0; Р 2О5 (по Кирсанову) - 758 мг/кг; К 2 0 (по Кирсанову) - 373 мг/кг.
В 2013 г. производственные испытания на картофеле проводились на хорошо окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, имеющей следующие агрохимические характеристики: содержание органического вещества - 4,6%; рН kci - 5,8; Р 2О5 (по Кирсанову) - 518 мг/кг; К 2 0 (по Кирсанову) - 298 мг/кг.
Сезон 2011 г. был в целом благоприятным для возделывания картофеля с ГТК 1,44. Вегетационный период 2012 года характеризовался большей тепло- и влагообеспеченностью в сравнении с соответствующими среднегодовыми значениями. Усреднённый гидротермический коэффициент за вегетационный период 2012 г. составил 1,8, что выше среднестатистической многолетней величины. Сезон 2013 г. был наиболее благоприятным по агроклиматическим показателям, что обеспечило повышение биоклиматического потенциала до 2,3 (БКП).
При возделывании культуры применялась стандартная технология хозяйства (фон). В процессе возделывания культуры и ухода за посадками применялись все необходимые регламентируемые мероприятия: обработка почвы - дискование, вспашка, нарезка гребней, посадка, формирование гребней, окучивание; внесение минеральных удобрений на планируюмую урожайность; обработка пестицидами - после посадки Зенкор 1 кг/га; затем через 2 недели Зенкор 400 г/га, Титус 50 г/га; затем Браво, Ридомил, Каратэ; обработка клубней перед посадкой - Максим 4 литра на тонну. Дата посадки: в середине мая, норма посадки клубней - 55 тыс./га.
Основными объектами исследования служили гуминовые удобрения (препараты), полученные из разных органических материалов по разным технологиям.
Гуминовые удобрения: «Дарина» («Благо») - органо-минеральное гуминовое удобрение, произведенное на основе озерного сапропеля. Фирма-производитель - ЗАО «Балтконверсия» (в настоящее время существует еще несколько фирм, производящих подобные удобрения из сапропеля, такие как «Флор-Гумат» и др.). Отличительная черта гуминовых удобрений из сапропеля - слабополимеризованная «рыхлая» молекулярная структура с небольшой (относительно гуминовых веществ почв) молекулярной массой.
Полное наименование: удобрение органо-минеральное гуминовое (ЛС), ряда «Дарина» марка высококонцентрированное. Согласно справочнику пестицидов и агрохимикатов, 2011 г., «Дарина» зарегистрирована в группе «удобрения минеральные». Регистрант: ЗАО «Балтконверсия». Регистрационный номер: 0723-07-206-228-0-0-0-1.
«Лигногумат» - концентрированные безбалластные гуминовые препараты, выпускаются по уникальной технологии переработки сырья, содержащего растительный лигнин, компанией ООО «НПО «РЭТ».
Отличительная черта удобрений серии «Лигногумат» - окислительно-гидролитическая трансформация лигнифицированного растительного материала с получением сополимеризованных (средне- и высокомолекулярных) лигниновых структур в сопряженном процессе деметоксилирования и карбоксилирования [6]. Коммерческий препарат «Лигногумат» имеет несколько марок: Марка А, Марка Б, Марка В, Марка ВМ, Марка B-NPK, Марка BM-NPK, Марка Д, Марка ДМ, Марка Д-NPK, Марка БМ, Марка B-Fe, Марка AM, Марка ДМ-NPK, зарегистрирован в группе удобрения минеральные. Регистрант: ООО «НПО «РЭТ». Регистрационный номер: 0045-06-204-015-0-0-0-1. Этот продукт несколько отличается от модельного Лигногумата, особенности действия которого подробно изучены в наших более ранних работах [9,10].
«Стимулайф» - жидкое органо-минеральное удобрение. Производитель - ООО «Агрофизпродукт». Отличительная черта этого типа гуминовых препаратов состоит в том, что данный продукт получается при аммонолизе торфа в среде с 1% раствором водного аммиака в присутствии перекиси водорода. В результате получаются конденсированные продукты с включением азота в гетероцикл [8]. Согласно справочнику пестицидов и агрохимикатов, 2011 г., «Стимулайф» зарегистрирован в группе «удобрения минеральные». Регистрант: ООО "Агрофизпродукт". Регистрационный номер: 1264-08-206-317-0-0-0-1.
«Идеал» - универсальное жидкое концентрированное натуральное органическое удобрение с повышенным содержанием гуминовых веществ. Производитель - ЗАО «МНПП «Фарт». Отличительная черта удобрения - биологическая вермикомпостная доработка органогенного материала с ферментированным продуктом. Согласно справочнику пестицидов и агрохимикатов, 2011 г., «Идеал» Биогумус (Л) зарегистрирован в группе «органические удобрения». Регистрант: ЗАО МНПП "ФАРТ". Регистрационный номер: 25-9398(9399-9402)-0296-1.
Некорневые подкормки осуществлялись с использованием технических средств и при участии специалистов хозяйства.
В эксперименте испытывались различные гуминовые удобрения: «Дарина», «Лигногумат», «Идеал», «Стимулайф». Повторность опытов 4-кратная. Внесение всех исследуемых препаратов производилось в строго рекомендуемых каждым производителем дозах исходя из расчетной нормы некорневой подкормки 300 л/га. Препараты в виде некорневой подкормки применялись в период цветения растений картофеля.
Результаты исследования. На основании проведенных полевых экспериментов было установлено, что в целом все использованные в опыте гуминовые удобрения оказывали позитивное влияние на урожайность картофеля. Однако по годам исследований, в зависимости от меняющихся погодных условий, проявилась некоторая специфика действия гуматов. Так, в условиях 2011 года (табл.1) почти все примененные удобрения давали прибавку урожайности картофеля по сравнению с технологией, применяемой в хозяйстве.
Таблица 1. Влияние гуминовых удобрений на урожайность картофеля в 2011 г.
Варианты опыта Урожайность, т/га Прибавка к контролю
т/га %
«Фон» (хозяйственная технология) 30,2 - -
«Идеал» 30,8 +0,6 2,0
«Лигногумат» 33,8 +3,6 11,9
«Дарина» 34,2 +4,0 13,2
«Стимулайф» 34,6 +4,4 14,6
НСР 05 2,9 т/га
Статистическая обработка экспериментальных данных с помощью дисперсионного анализа показала на существенное влияние изучаемого фактора (гуматов) на результаты эксперимента (при Бфакт. 3,3> Бтабл. 3,06). Наименьшая существенная разность (НСР05) отмечена для «Стимулайфа», «Дарины» и «Лигногумата». Однако для удобрения «Идеал» хоть и наблюдалась тенденция к увеличению урожайности, но не была получена достоверная прибавка урожая (табл. 1.).
Из всех оцениваемых гуматов наибольшую прибавку (4,4 т/га, или 14,6%) обеспечивало использование «Стимулайфа». Несколько меньшую прибавку давало использование «Дарины» (4,0 т/га, или 13,2%). «Лигногумат» занял третье место (прибавка 3,6 т/га, или 11,9%). Какое из испытуемых удобрений было лучшим? Поскольку в условиях сезона 2011 г. статистически достоверных различий по эффективности действия сравниваемых гуминовых препаратов «Дарина», «Лигногумат» и «Стимулайф» в рекомендуемых производителями дозах на урожайность картофеля не проявилось, ответить однозначно на этот вопрос оказалось невозможным. Относительно всех оцениваемых гуматов можно выделить лишь некоторую тенденцию более значимого отклика по урожайности картофеля на применение удобрения «Стимулайф».
Во второй год производственных испытаний были внесены некоторые коррективы. Из схемы опыта был исключен вариант с использованием гуминового удобрения «Идеал», как показавший наименьший урожайный результат и утерявший перспективу применения в условиях производства. При учёте результатов эксперимента, как и в предыдущем году, была установлена существенная прибавка урожайности картофеля по отношению к
хозяйственному фону на всех вариантах применения гуминовых удобрений (табл.2). Однако прибавка урожайности по различным видам гуматов распределилась не так, как в условиях предыдущего года исследований. Наибольшую прибавку урожайности обеспечивало применение удобрения «Стимулайф» - 27,3%, или 9,2 т/га. Несколько меньшую прибавку (7,2 т/га 21,4%) обеспечило использование «Лигногумата». Применение «Дарины» дало наименьшую прибавку среди всех оцениваемых гуматов (6,8 т/га, или 20,2%). Причем, как в условиях сезона 2011 г., так и в 2012 г., не наблюдалось статистически достоверных различий по эффективности действия между сравниваемыми гуминовыми удобрениями. Вместе с тем относительно всех остальных гуматов подтвердилась тенденция получения более значимого урожайного отклика от удобрения «Стимулайф».
Таблица 2. Влияние гуминовых удобрений на урожайность картофеля в 2012 г.
Варианты Средняя урожайность, т/га Прибавка к контролю
т/га %
Контроль (фон хозяйственный) 33,7 - -
«Дарина» 40,5 6,8 20,2
«Лигногумат» 40,9 7,2 21,4
«Стимулайф» 42,9 9,2 27,3
НСР 05 4,2
Материалы статистической обработки экспериментальных данных с помощью дисперсионного анализа показали, что фактор Б оказывает существенное влияние на случайную величину. Для проверки нулевой гипотезы уровня значимости а=0.05, чисел степеней свободы 3 и 12 из таблицы распределения Фишера-Снедекора находим ^абл. (0,05; 3; 12) = 3,49. В связи с тем, что fфакт. 4,6 > Гтабл. 3,49, нулевую гипотезу о существенном влиянии фактора на результаты экспериментов принимаем, а нулевую гипотезу о равенстве групповых средних отвергаем. То есть групповые средние (действие гуматов) в целом различались в опыте значимо.
В условиях 2013 г. влияние гуминовых удобрений проявилось следующим образом (табл.3).
Таблица 3 . Влияние гуминовых удобрений на урожайность картофеля в 2013 г.
Варианты Средняя урожайность, т/га Прибавка к контролю
т/га %
Контроль (фон хозяйственный) 36,8 - -
«Дарина» 39,0 2,2 6,0
«Лигногумат» 42,7 5,9 16,0
«Стимулайф» 43,2 6,4 17,4
НСР 05 4,4 т/га
Бфакт. 4,6 > Б табл. 3,49
Результаты полевого эксперимента 2013 г. подтверждают все ранее отмеченные особенности действия разных гуминовых удобрений на урожайность картофеля. Существенная прибавка урожайности картофеля по отношению к хозяйственному фону наблюдалась на всех вариантах применения гуминовых удобрений. Наибольшую прибавку урожайности, как и в условиях предыдущих лет исследований, обеспечивало применение удобрения «Стимулайф» - 17,4% или 6,4 т/га. Несколько меньшую прибавку (5,9 т/га, или 16%) обеспечило использование «Лигногумата». Применение «Дарины» дало наименьшую прибавку среди всех оцениваемых гуматов (2,2 т/га, или 6,0%). Причем, как в условиях предыдущих сезонов исследований, не наблюдалось статистически достоверных различий по эффективности действия всех сравниваемых гуминовых удобрений.
Сравнительное испытание эффективности действия различных гуминовых удобрений показало, что среди всех оцениваемых гуминовых удобрений во все годы проведения эксперимента «Стимулайф» оказывал наибольший положительный эффект на урожайность картофеля.
Важное значение имеет влияние тех или иных удобрений на качество производимой продукции. Как известно, одним из основных показателей качества, определяющим ценность картофеля, является содержание в клубнях крахмала. Оценка влияния различных гуминовых удобрений на качество картофеля представлена в табл. 4.
Таблица 4. Влияние гуминовых удобрений на показатели качества картофеля
Варианты опыта Сухое вещество Нитраты, мг/кг Крахмал
% т/га % т/га
«Фон» (техн. хоз-ва) 16,3 4,92 274 10,6 3,17
«Идеал» 16,5 5,08 138 13,0 4,00
«Дарина» 14,0 4,79 281 12,5 4,28
«Лигногумат» 15,4 5,20 245 13,1 4,43
«Стимулайф» 16,3 5,63 159 12,9 4,46
По содержанию сухого вещества в клубнях отмечено варьирование показателей в зависимости от вида гуминового удобрения. Содержание нитратов почти на всех вариантах опыта было ниже уровня ПДК (250 мг/кг продукта натуральной влажности). Исключение составляло применение препаратов «Дарина», где было отмечено накопление нитратов до 281 мг/кг. Среди всех испытуемых гуминовых препаратов наименьшее накопление нитратов отмечено при использовании «Стимулайфа» - 159 мг/кг, что на 115 мг/кг ниже, чем на варианте с хозяйственным фоном и на 57% ниже ПДК.
Значительное увеличение содержания крахмала в клубнях наблюдалось в опытах (с 10,5 до 12,5-14,4%) после обработки растений всеми испытуемыми препаратами. Сбор крахмала с единицы площади увеличивался в зависимости от вида удобрений: с 3,17 т/га на хозяйственном фоне до 4,0 т/га «Идеал» (на 26%); 4,28 т/га «Дарина» (на 35%); 4,43 т/га «Лигногумат» (более чем на 39%). Среди всех исследуемых гуминовых удобрений наилучший результат был получен при использовании препарата «Стимулайф». По сбору крахмала (4,46 т/га с обработанной площади) препарат «Стимулайф» обеспечил увеличение сбора крахмала более чем на 40% по отношению к хозяйственному фону.
Выводы. На высокоокультуренных дерново-подзолистых почвах сравнительное испытание разных гуминовых удобрений показало их высокую эффективность при возделывании картофеля в условиях Северо-Запада РФ. Вместе с тем необходимо помнить, что сами по себе гуминовые удобрения (препараты) не заменяют микроэлементные и иные удобрения, а могут применяться в качестве средств коррекции урожая. Можно отметить, что среди оцениваемых гуминовых удобрений несколько большую прибавку урожая обеспечивало использование удобрения «Стимулайф». Прибавка за 3 года исследований варьировала в пределах (4,4 - 9,2 т/га, или 14,6 - 27,3%).
Отмечено значительное увеличение содержания крахмала в клубнях картофеля при использовании гуминовых удобрений. Сбор крахмала с единицы площади увеличивался в зависимости от вида удобрений: с 3,17 т/га на хозяйственном фоне до 4,0 т/га «Идеал» (на 26%); 4,28 т/га «Дарина» (на 35%); 4,43 т/га «Лигногумат» (более чем на 39%). Среди всех исследуемых гуминовых удобрений наилучший результат был получен при использовании препарата «Стимулайф». По сбору крахмала (4,46 т/га с обработанной площади) препарат «Стимулайф» обеспечил увеличение сбора крахмала более чем на 40% по отношению к хозяйственному фону. Кроме того, использование гуминового удобрения «Стимулайф» способствовало уменьшению накопления нитратов в продукции.
Литература
1. Пузанов В.И. Перспективы применения гуматов // Дождевые черви и плодородие почв: материалы 2-й межд. научно-практ. конф. - Владимир: X-Press, 2004. - С. 276.
2. Пироговская Г.В. Поступление, потери элементов питания растений в системе «атмосферные осадки-почва-удобрение-растение». - Минск: Беларуская навука, 2018. - 227 с.
3. Дмитриченко Е. Ф. Влияние гуминовых препаратов на формирование продуктивности и качества картофеля на дерново-подзолистой супесчаной почве: дис. ...канд. с.-х. наук. -Пенза, 2009. - 167 с.
4. Карпухин А.И., Касатников В.А. Комплексные соединения гумусовых кислот с ионами металлов в генезисе почв и питании растений. - М., 2007. - 238 с.
5. Петриченко В.Н., Николаев Г.И. Продуктивность картофеля в зависимости от агрофона, гуминовых удобрений и регуляторов роста растений //Агрохимический вестник. - 2012. -№2. - С. 28-30.
6. Комаров A.A. Роль гидролизного лигнина в плодородии почв и питании растений: автореф. дис. ... доктора с.-х. наук. - СПб.: АФИ, 2004. - 48 с.
7. Комаров A.A. Некоторые рассуждения о действии гуминовых препаратов на растения // Агрохимический вестник. - 2009. - №6. - С. 28-29.
8. Комаров A.A., Баева С.С., Якушев В.В. Новое органо-минеральное удобрение «Стимулайф» направленного физиологического действия // Совершенствование системы регистрационных испытаний агрохимикатов: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - М., 2009. - С. 15-18.
9. Комаров A.A., Суханов П.А. Некоторые рассуждения о конкуренции гуминовых препаратов // Перспективы использования новых форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях с.-х. культур: материалы докладов участников VI Совещания-семинара «Анапа-2010». - М.: ВНИИА, 2010. - С. 66-70.
10. Методические указания по проведению регистрационных испытаний агрохимикатов и регуляторов роста растени. - М., 2005.
Literatura
1. Puzanov V.I. Perspektivy primeneniya gumatov // Dozhdevye chervi i plodorodie pochv: materialy 2-j mezhd. nauchno-prakt. konf. - Vladimir: X-Press, 2004. - S. 276.
2. Pirogovskaya G.V. Postuplenie, poteri ehlementov pitaniya rastenij v sisteme «atmosfernye osadki-pochva-udobrenie-rastenie». - Minsk: Belaruskaya navuka, 2018. - 227 s.
3. Dmitrichenko E. F. Vliyanie guminovyh preparatov na formirovanie produktivnosti i kachestva kartofelya na dernovo-podzolistoj supeschanoj pochve: dis... kand. s.-h. nauk. - Penza, 2009. - 167 s.
4. Karpuhin A.I., Kasatnikov V.A. Kompleksnye soedineniya gumusovyh kislot s ionami metallov v genezise pochv i pitanii rastenij. - M., 2007. - 238 s.
5. Petrichenko V.N., Nikolaev G.I. Produktivnost' kartofelya v zavisimosti ot agrofona, guminovyh udobrenij i regulyatorov rosta rastenij //Agrohimicheskij vestnik. - 2012. - №2. -S. 28-30.
6. Komarov A.A. Rol' gidroliznogo lignina v plodorodii pochv i pitanii rastenij: avtoref. dis. ... doktora s.-h. nauk. - SPb.: AFI, 2004. - 48 s.
7. Komarov A.A. Nekotorye rassuzhdeniya o dejstvii guminovyh preparatov na rasteniya // Agrohimicheskij vestnik. - 2009. - №6. - S. 28-29.
8. Komarov A.A., Baeva S.S., YAkushev V.V. Novoe organo-mineral'noe udobrenie «Stimulajf» napravlennogo fiziologicheskogo dejstviya // Sovershenstvovanie sistemy registracionnyh ispytanij agrohimikatov: materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - M., 2009. - S. 15-18.
9. Komarov A.A., Suhanov P.A. Nekotorye rassuzhdeniya o konkurencii guminovyh preparatov // Perspektivy ispol'zovaniya novyh form udobrenij, sredstv zashchity i regulyatorov rosta rastenij v agrotekhnologiyah s.-h. kul'tur: materialy dokladov uchastnikov VI Soveshchaniya-seminara «Anapa-2010». - M.: VNIIA, 2010. - S. 66-70.
10. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu registracionnyh ispytanij agrohimikatov i regulyatorov rosta rastenj. - M., 2005.
