CC BY
69
БИОХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ
УДК 631.893
Р. Х. Хузиахметов, А. М. Сабиров, А. Р. Сафина,
И. Ф. Бариев
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЛОНГИРОВАННОГО АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ
И ОЦЕНКА ЕГО ВЛИЯНИЯ НА БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
СЕЯНЦЕВ ХВОЙНЫХ ПОРОД
Ключевые слова: азотные удобрения, карбамид, уреаформ, лесные культуры, высота сеянцев, диаметр
стволика, выживаемость сеянцев.
Представлены результаты исследований влияния различных азотных удобрений на биометрические показатели сеянцев хвойных пород в Матюшинском лесном питомнике Республики Татарстан. Показано, что в зависимости от породы выход здоровых стандартных сеянцев при внесении карбамида и уреаформа значительно возрастает.
Keywords: nitrogen fertilizer, urea, ureaform, forest plantations, seedling height, diameter of stalk, the survival rate of
seedlings.
The results of research of influence of various nitrogen fertilizers on biometric data of seedlings of coniferous trees in Matyushino forest tree nursery of Tatarstan Republic were presented. It was shown that depending on breed the yield of healthy seedlings with introduction of urea and ureaform considerably increases.
Как известно, для роста и развития растений необходимы, в первую очередь, азотные удобрения. Выпускаемые промышленностью основные их виды (аммиачная селитра и карбамид) отличаются высокой растворимостью, поэтому потери азота в подземные горизонты и атмосферный воздух составляют практически половины от внесенной дозы. Загрязнение подземных и наземных вод часто приводит к нарушению баланса экосистем. Следовательно, разработка технологии медленно растворимых азотных удобрений с регулируемой скоростью растворения является актуальной задачей.
К числу таких удобрений относится уреаформ (продукт взаимодействия карбамида с формалином), выпускаемый в небольших количествах за рубежом. В Российской Федерации, а также в некоторых странах ближнего зарубежья также ведутся разработки аналогичных удобрений [1]. Сообщается, что в условиях орошаемого земледелия данные удобрения дают значительную прибавку урожая хлопка [2]. Относительно культур, выращиваемых в других климатических условиях, данные практически отсутствуют.
Нами разработана технология аналогичного пролонгированного карбамид-формальдегидного удобрения (КФУ) с регулируемой скоростью растворения (~2-20 раз меньше по сравнению с карбамидом). Эффективность от применения данных удобрений в вегетационных и полевых опытах была достаточно высокой: прибавка урожая зерновых в вегетационных опытах, например, достигала 20 % (по сравнению с карбамидом). В аналогичных опытах, проведенных в полевых условиях, наблюдалось также существенное увеличение выхода зеленой массы некоторых технических культур (суданская трава, рапс) [3].
С учетом полученных положительных результатов, представляет определенный интерес испытать влияние указанных удобрений на развитие хвойных лесных культур. Необходимость проведения данных исследований в климатических условиях Среднего Поволжья продиктована еще и тем, что в некоторых его субъектах площади лесных угодий занимают относительно небольшую часть территории. Так, например, в Республике Татарстан леса занимают всего 18 % площади (~1,2 млн. га) и поставлена задача довести ее
минимум до 25% (~1,7 млн. га) в ближайшие годы. Обычно на каждый гектар необходимо 4500-6500 саженцев хвойных пород. С учетом того, что на лесных питомниках Республики Татарстан ежегодно выращивается всего ~21 млн. саженцев, проблема получения здорового стандартного посадочного материала за короткий срок остается весьма актуальной.
Данные об использовании азотных удобрений при выращивании саженцев лесных культур в литературе приводятся относительно мало. При этом отмечается лишь, что внесение азотных удобрений при благоприятных погодных условиях позволяет получить значительно больше стандартных саженцев (по высоте и толщине).
Соответственно, целью данной работы являлась оценка влияния различных азотных удобрений (промышленного карбамида и полученных на его основе образцов уреаформа с различной скоростью растворения) на развитие некоторых лесных культур.
Основными задачами при этом были: установление влияния указанных удобрений на рост (высота и диаметр стволика) сеянцев некоторых хвойных пород, выращиваемых в питомнике (ели европейской, сосны обыкновенной, лиственницы сибирской), а также оценка влияния их на сохранность сеянцев.
Образцы карбамидформальдегидных удобрений (КФУ) с различным соотношением «карбамид:формалин» получали по методике, подробно описанной нами в [4]. В полученных образцах определяли содержание общего азота, кинетику растворения гранул (2-3 мм) исследовали на модельной установке при различной скорости орошения водой.
Исследования по оценке влияния азотных удобрений на развитие сеянцев некоторых хвойных пород проводили в 2009-2010 гг. в базисном лесном учебно-опытном питомнике Матюшинского лесничества Пригородного лесхоза. Почвы питомника (светло-серые лесные, легкого механического состава) характеризуются низким содержанием гумуса - 0,8-1,3 % при рН~4,7 (содержание подвижного фосфора ~ 80 мг/ кг почвы - среднее, обменного калия ~ 40 мг/кг - низкое).
Посев семян проводили 7 мая 2009 г. в ленты шириной 1,7 м (площадь отдельно взятой делянки 1,7м х 6м= 10 м2). Количество строк в ленте - 5 (для сосны и лиственницы) или 8 (для ели), повторность в опытах - 3-х кратная, количество вариантов - 6. Норма внесенного в почву азота составляла 60 кг д.в./га (или 60 г д.в./10 м2). Удобрения вносили после посева семян, а в 2010 г. в соответствующие варианты их вносили снова в тех же количествах.
Погодные условия в 2009-10 гг. существенно отличались от средних многолетних данных. В 2009 г. лишь июль месяц можно было характеризовать как весьма благоприятный для развития сеянцев (+18,8 0С, осадки -270 мм - больше нормы). Количество осадков в другие месяцы было значительно ниже нормы и это, несомненно, отразилось на выживаемости сеянцев.
Погодные условия 2010 г. можно характеризовать как аномально-засушливые. Уже в мае температура была выше от средних многолетних на 4,60С, осадки выпали всего 2 мм (4% от нормы). С середины июня днем воздух прогревался до 34-38 0С, а в июле в течение 21 дней максимальная температура превышала 300С. Среднемесячная температура июля была выше на 60С (норма - 19 0С), количество выпавших осадков составило всего 9 мм (15% от климатической нормы).
Как показывают результаты исследований, в 2009 году влияние азотных удобрений на развитие сеянцев было несущественно (табл.1). Так, например, в варианте с аммиачной селитрой высота ели оставалась практически такой же, как и в контрольном опыте (4,3 см). В то же время в вариантах с карбамидом и с образцами КФУ-1 и КФУ-2 эта величина составила, 4,6; 4,9 и 4,8 см, соответственно.
Неоднозначные результаты получены и в опытах с сосной и лиственницей. В вариантах №4 и №5 высота сосны, например, от внесения образцов КФУ-1 и КФУ-2, незначительно отличающихся по составу, приводит к существенному уменьшению высоты или, наоборот, ее увеличению (5,3 и 8,5 см, соответственно).
Таблица 1 - Влияние азотных удобрений на биометрические показатели сеянцев некоторых хвойных пород (в числителе - высота, в знаменателе - диаметр стволика)
Варианты опытов Наименование саженцев Н, ^ст см см Прирост, см (% к контролю) Отпад, шт./1 п.м Сохранность, %
2009 г. 2010 г.
1. Контроль Ель 4,3 15,0 10,7(±0%) 9
(без европейская 0,15 0,22 0,07(±0%) 86
удобрений) Сосна 6,2 15,3 9,1(±00%) 25
обыкновенная 0,27 0,36 0,09(±00%) 63
Лиственница 16,5 31,3 14,8((±0%) И
сибирская 0,24 0,43 0,19(±0%) 78
2. Аммиачная Ель 4,4 15,9 11,5(+7%) 8
селитра европейская 0,16 0,23 0,07(+0%) 88
Сосна 6,2 17,3 11,1(+22%) 29
обыкновенная 0,29 0,46 0,17(+88%) 60
Лиственница 17,0 43,8 26,8(+81%) Ю
сибирская 0,28 0,52 0,24(+26%) 84
3. Карбамид Ель 4,6 18,2 13,6(+27%) 3
европейская 0,15 0,23 0,08(+14%) 96
Сосна 63 15,9 9,6(+5%) 15
обыкновенная 0,3 0,42 0,12(+33%) 76
Лиственница 17,2 46,4 29,2(+97%) 12
сибирская 0,26 0,54 0,28(+47%) 82
4. КФУ-1 Ель 4,9 15,9 11,0(+3%) 7
европейская 0,14 0,23 0,09(+28%) 89
Сосна 53 17,0 11,7(+28%) 26
обыкновенная 0,3 0,42 0,12(+33%) 63
Лиственница 16,3 40,8 24,5(+65%) 11
сибирская 0,22 0,53 0,31(+63%) 83
5. КФУ-2 Ель 4,8 16,1 11,3(+6%) 8
европейская 0,15 0,24 0,09(+28%) 86
Сосна 85 17,7 9,2(+1%) 25
обыкновенная 0,28 0,38 0,1(+11%) 67
Лиственница 17,0 43,2 26,2(+77%) 14
сибирская 0,28 0,54 0,26(+37%) 80
6. КФУ-3 Ель 4,7 15,0 10,3(-4%) 6
европейская 0,15 0,24 0,09(+28%) 91
Сосна 8,2 17,1 8,9(-2%) 19
обыкновенная 0,29 0,37 0,08(-11%) 74
Лиственница 17,3 41,4 24,1(+63%) 9
сибирская 0,27 0,53 0,26(+37%) 86
НСР05 Ель 0,35 1,35
европейская 0,018 0,019
(не док.)
Сосна 0,31 1,50
обыкновенная 0,02 0,026
Лиственница 0,80 4,35
сибирская 0,038 0,05
В 2010 г. практически все внесенные азотные удобрения обеспечили существенный прирост (по сравнению с контролем) как по высоте сеянцев, так и по их диаметру.
Наибольшая высота сеянцев ели (18,2см) и лиственницы (46,4 см) достигнута при внесении карбамида, а сосны (17,7 см) - при внесении образца КФУ-2. Применение образца КФУ-2 привело также и к максимальному увеличению диаметра стволика у корневой шейки саженцев ели и лиственницы (в случае сосны максимальный диаметр наблюдался в варианте с аммиачной селитрой).
Всхожесть семян исследуемых культур во всех опытах была практически одинаковой (вероятно, из-за практического отсутствия конкуренции за элементы питания в начальный период их развития). Ярко выраженный характер изменения выживаемости сеянцев наблюдается лишь в опытах с сосной: в вариантах с внесением карбамида и КФУ-3 сохранность максимальна - 74-76%, а в контрольном опыте - всего 60%. В опытах с елью и лиственницей достоверного изменения сохранности сеянцев в зависимости от внесения азотных удобрений не наблюдается.
Таким образом, на основе полученных данных можно сделать следующие выводы:
- при выращивании хвойных лесных культур на «бедной» азотом песчаной почве использование азотных удобрений (особенно карбамида и некоторых образцов КФУ) весьма эффективно (увеличение высоты сеянцев до ~80-90 %, диаметра стволика -50-60 %);
- азотные удобрения практически не влияют на всхожесть семян исследуемых культур, при этом влияние их на сохранность сеянцев сосны существенно (хотя в опытах с елью и лиственницей четкой закономерности не наблюдается).
Литература
1. Кузнецова, А.Е. Получение карбамидформальдегидных удобрений из концентрированных растворов / А.Е.Кузнецова // Хим. пром. -1980. -№ 1. С. 22-24.
2. Синолиций В.Г. Разработка безотходной технологии мочевино-формальдегидного удобрения: автореферат дисс. канд. техн. наук. -Ташкент, 1985. -20 с.
3. Сабиров, А.М. Эффективность весеннего подсева ярового рапса и внесения различных азотных удобрений к сорговым культурам /А.М.Сабиров, М.М. Нафиков, Г.Г.Хабибуллин, Р.Х.Хузиахметов //Агрохимический вестник. - 2007. - №7. -С. 13-15.
4. Хузиахметов, Р.Х. Технология пролонгированного азотного удобрения и оценка его агрохимической эффективности / Р.Х.Хузиахметов, Р.И. Фаезрахманов, А.М.Сабиров // Образование и наука - производству: сб. тр. Международ. науч.- техн. и образов. конф. / ИНЭКА. -Наб. Челны, 2010. Ч. 1. Книга 3. -С. 262-267.
© Р. Х. Хузиахметов - канд. хим. наук, доц. каф. технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ; А. М. Сабиров - д-р сель.-хоз. наук, проф. каф. экологии и природообустройства Казанского государственного аграрного университета, [email protected]; А. Р. Сафина - асп. той же кафедры; И. Ф. Бариев - студ. КНИТУ.
