CC BY
31
УДК 631.84:631.559:635.64(470.47)
ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ТОМАТА В УСЛОВИЯХ КАЛМЫКИИ
БАТЫРОВ В.А.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры Агрономия ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова»; e-mail: vladimir-ba@mail.ru; тел. 89608977699.
БАЙРАМБЕКОВ Ш.Б.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий отделом агротехнологий и мелиораций ВНИИООБ - филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», e-mail: vniiob-100@mail.ru; тел. 89608599248.
СОКОЛОВА Г.Ф.
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела агротехнологий и мелиораций ВНИИООБ - филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», e-mail: vniiob-100@mail.ru; тел. 89608569550.
Реферат. Цель исследований - выявить влияние основного и дробного внесения азотных минеральных удобрений на питательный режим почвы, рост, развитие, урожайность растений и качество плодов томата при капельном способе полива. Результаты исследований, проведенных на светло-каштановой почве в республике Калмыкия, показали, что внесение азотного удобрения значительно повышало содержание легкогидролизуемого азота в верхнем слое почвы - в варианте с одинарной дозой N60P120K60 - на 7,9 мг/кг, в варианте с максимальной дозой N100P120K60+3N20 - на 31,3 мг/кг. Резких различий по содержанию подвижного фосфора в почве между вариантами не выявлено. Обменный калий в течение вегетационного периода расходовался на формирование стеблей, плодов растений томата, к концу вегетации выявлено его снижение, на контрольном варианте оно было более значительным и составило 107-125 мг/кг, на удобренных вариантах - 98-116 мг/кг, соответственно слоям 0,0-0,2 и 0,2-0,4 м. Однократное внесение удобрений под весеннюю культивацию в дозе ^20Р120К60, а также основное ^00Р120К60 с применением трех подкормок в дозе N20 обеспечивали существенную прибавку урожайности в сравнении с вариантами, на которых дозы азотных удобрений были ниже. В вариантах с дозой N120 и N160 урожайность томата сорта Астраханский находилась на одном уровне и составила, соответственно 74,6 и 71,3 т/га. Высокие показатели содержания сухих веществ (6,21%), суммы сахаров (3,12%) и аскорбиновой кислоты (15,24 мг%) были получены при основном внесение удобрений в дозе N120P120K60. Более высокие показатели экономической эффективности были достигнуты при возделывании томата на капельном орошении были получены на варианте с дозой удобрений N120P120K60.
Ключевые слова: томат, удобрение, агрохимические показатели, продуктивность, качество.
INFLUENCE OF NITROGEN FERTILIZERS ON THE PRODUCTIVITY AND QUALITY OF TOMATO FRUITS IN THE CONDITIONS OF KALMYKIA
BATYROV V.A.,
candidate of agricultural Sciences, associate professor, Department of Agronomy Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kalmyk State University named after B.B. Gorodovikovа»; е-mail: vladimir-ba@mail.ru.
BAIRAMBEKOV Sh.B.,
doctor of Agricultural Sciences, рrofessor, head of department of Agricultural Technologies and Land Reclamation VNIIOB - branch FGBSI «PAFNC RAN»; e-mail: vniiob-100@mail.ru.
SOKOLOVA G.F.,
candidate of agricultural Sciences, leading researcher of the Department of Agricultural Technologies and Land Reclamation VNIIOB - branch FGBSI «PAFNC RAN»; e-mail: vniiob-100@mail.ru.
Essay. The purpose of the research is to identify the influence of the main and fractional application of nitrogen mineral fertilizers on the nutritive regime of the soil, growth, development and productivity of plants as well as the quality of tomato fruits under the drip irrigation method. The results of research conducted on light-chestnut soil in the Republic of Kalmykia showed that the application of nitrogen fertilizer significantly increased the content of easy hydrolysable nitrogen in the upper soil horizon - in the variant with a single dose of N60Pi20K60 - by 7,9 mg/kg, in the variant with the maximum dose of Ni00Pi20K60+3N20 - by 31,3 mg/kg. There were no revealed well-marked differences in the content of labile phosphorus in the soil between the variants. During the growing season, exchangeable potassium was consumed on the formation of stems and fruits of tomato plants; by the end of the growing season it was revealed its decrease - on the control variant it was more significant and amounted to 107-125 mg/kg, on variants with fertilizers - 98-116 mg/kg, respectively to horizons of 0,0-0,2 and 0,2-0,4 m. A single application of fertilizers under spring cultivation at a rate of N120P120K60 as well as the main one of N100P120K60 with using three dressings at the rate of N20 sustained a significant increase in yield in comparison with the variants where the rates of nitrogen fertilizers were lower. In variants with a rate of N120 and N160 the yielding capacity of tomato variety Astrakhanskiy was at the same level and amounted to 74,6 and 71,3 t/ha, respectively. A high figure of solids content (6,21%), amounts of sugars (3,12%) and ascorbic acid (15,24 mg%) were obtained with the main application of fertilizers at a rate of N120P120K60. Higher indicators of economic efficiency were achieved with the cultivation of tomato on drip irrigation were obtained on the option with a dose of fertilizer N120P120K60.
Keywords: tomato, fertilizer, agrochemical (nutritional) characteristics, productivity, quality.
Введение. Плоды томата, благодаря вкусовым качествам, полезности и разнообразию их применения, пользуется большой популярностью у населения республики Калмыкия. Среди возделываемых овощных культур томату по площади принадлежит первое место [1,4,7].
На объемы производства, урожайность культур серьезно влияют природно-климатические условия Калмыкии, характеризующиеся высокими летними температурами воздуха при незначительном количестве выпадающих осадков в период вегетации растений. Для повышения эффективности отрасли овощеводства в республике используется капельное орошение, которое позволяет повысить коэффициент полезного использования земли под выращиваемыми культурами [2, 6]. Наибольшее влияние на рост и развитие растений оказывают азотные удобрения, особенно на бедных землях, преобладающих в республике Калмыкия. Удобрения, которые используются в засушливых районах без ороше-
ния, не будут эффективно использоваться растениями, и не окажут решающего влияния на повышение урожайности. И наоборот, применение только одного орошения без минеральных удобрений не позволит обеспечить высокие урожаи [3, 9].
Цель исследований заключалась в изучении влияния различных доз азотных удобрений в виде основного и дробного внесения на фоне фосфорно-калийных на рост, развитие, продуктивность растений и качество плодов томата.
Методика исследований. Опыт был заложен в 2017-2019 гг. на полях КФХ «Ветераны милиции» в Яшкульском районе Республики Калмыкия на капельном орошении. Участки, на которых проводились исследования, представлены светло-каштановыми, слабозасоленными почвами и характеризовались низкой обеспеченностью азотом, фосфором и средней калием (таблица 1).
Таблица 1 - Агрохимические показатели почвы опытного участка (среднее за 2017-2019 гг.)
Слой, м рН Гумус, % В мг/кг сухой почвы
N легкогидролизуемый Р2О5 К2О
0,0-0,2 7,7 1,76 58,9 49,6 285
0,2-0,4 7,6 1,53 56,5 47,8 272
Опыт по выявлению влияния различных доз внесения азотных удобрений (№60-№160) на фоне фосфорно-калийных (Р120К60) на рост, развитие и урожайность растений томата включал следующие варианты: 1. Контроль -без удобрений; 2. ^аР120К60 - основное внесение; 3. ^2аР120К60 - основное внесение; 4. ^0Р120К60 - основное внесение + 2^0; 5. ^00Р120К60 - основное внесение + 3^0. Высадку рассады томата сорта Астраханский осуществляли вручную во II декаде мая по схеме - 1,40 х 0,30 м по 2 растения в лунку, 47,6 тыс. шт./га - густота состояния растений. Согласно схеме опыта основное удобрение на опытных делянках площадью 70 м2 (учетной -28 м2) вносили под весеннюю культивацию, подкормки - с поливной водой по фазам развития растений томата (первая - начало бутонизации; вторая - начало цветения; третья -начало плодоношения). В опыте использовали аммиачную селитру (34%), двойной суперфосфат (38%) и сернокислый калий (50%). Повторность - 3-хкратная.
Проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: биометрические - на 10 растениях каждого варианта; динамику ассимиляционной поверхности - гравиметрическим методом; в почвенных образцах: гумус (%) - по методу И.В. Тюрина (ОСТ - 4647-76); легко-гидролизуемый азот (мг/кг) - по Корнфилду (Александрова Л.А., Найденова О.А., 1986); подвижный фосфор и обменный калий (мг/кг) - по Мачигину В.П. в модификации ЦИНАО (ОСТ - 4642-76)%; биохимический анализ плодов: сухое вещество (%) и аскорбиновая кислота (мг %) (Ермаков А.И., 1987); сумма сахаров (%) - цианидным методом (Ягодин Б.А., 1987) и кислотность - титрованием вытяжки 0,1 % раствором щелочи (Ягодин, 1987); учет урожая методом взвешивания с разделением по фракциям согласно ГОСТу 1725 - 85 «Томаты свежие. Технические условия». Математическую обработку опытных данных проводили методом дисперсионного анализа [5,8].
Результаты исследований. Данные динамики подвижных соединений азота, фосфора и калия в почве позволяют проанализировать потребность выращиваемых сельскохозяйственных культур в основных элементах для формирования оптимального питательного режима растений в разные фазы роста и развития. Растения томата особенно чувствительны к недостатку азота в начальный пери-
од вегетации, а также в период налива плодов
[3].
В нашем опыте содержание подвижного азота в пахотном слое почвы в течение вегетации существенно менялось. В начальный период вегетации томата установлено максимальное количество легкогидролизуемого азота в почве, в период налива плодов его содержание снижалось из-за поглощения его веге-тирующими растениями. Внесение азотного удобрения значительно повышало содержание легкогидролизуемого азота в верхнем слое почвы (0,0-0,2 м) - от 58,3 мг/кг в варианте с дозой Р120 К60 до 81,7 мг/кг в варианте с дозой ^00 Р120 К60 + 3^0, в сравнении с контрольным вариантом - 50,4 мг/кг. В конце вегетации растений разница между вариантами с удобрениями была незначительной (рисунок 1).
В нижнем изучаемом слое почвы (0,2-0,4 м) влияние минеральных удобрений на динамику легкогидролизуемого азота было одинаково, как при основном, так и при дробном внесении.
Резких различий по содержанию подвижного фосфора в почве между вариантами не выявлено. Следует отметить, что после внесения удобрений его количество в почве увеличивалось, в среднем по годам исследований, на 5,7 мг/кг. В дальнейшем, его потребление растениями томата возрастало, и в почве к концу вегетации отмечалась убыль фосфора -в контрольном варианте на 1,9 мг/кг, в удобренных, в среднем на 4,6 мг/кг. Количество подвижного фосфора в горизонте 0,0-0,2 м было значительно меньше, что говорит о слабой подвижности фосфатов и соответствует выводам в работах многих ученых, а именно -при равномерном смешивании почвы с суперфосфатом перемещение подвижного фосфора или отсутствует, или достигает не более 0,1 м от зоны внесения [3,10].
Анализируя содержание обменного калия в почве, можно отметить более высокое его количество в верхнем слое - 273-298 мг/кг, чем в слое 0,2-0,4 м (246-267 мг/кг). В течение всего вегетационного периода калий расходовался на формирование стеблей и плодов у растений томата, поэтому к концу вегетации выявлено его снижение, на контрольном варианте оно было более значительным и составило по изучаемым слоям 107-125 мг/кг (0,0-0,2 и 0,2-0,4 м, соответственно), на удобренных вариантах - 98-116 мг/кг.
иг/кг 90
Конгроль-аез Х60Р:20К60 N120 Р121>ЕвО ХЗЗР:20К60- N101)Р120 ВбО удобрений 2М2Э ЗМ2Э
Вариант
■ 19мая ■ ! августа 1"; сентября
Рисунок 1 - Содержание легкогидролизуемого азота в почве при внесении различных доз минеральных удобрений, мг/кг (0,0-0,02 м)
Таблица 2 - Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование площади листьев томата, тыс. м2/га (среднее за 2017-2019 гг.)_
Фаза развития растений
Вариант цветение массовое массовое плодо-
1-2 кисти плодообразование ношение
Без удобрений (контроль) 7,9 35,8 28,3
N60 Р120 К60 9,1 49,9 38,8
N120 Р120 К60 12,4 68,5 56,2
N80 Р120 К60+ 2 N20 10,5 58,4 49,4
N100 Р120 К60 + 3 N20 11,9 71,2 58,3
НСР0,05 2,4 6,1 4,5
Не установлено четкой закономерности в действии внесенных минеральных удобрений на содержание в почве водорастворимых солей. В период начала роста растений томата и до массового их плодоношения получено незначительное, в среднем по удобренным вариантам на 0,073% увеличение содержания водорастворимых солей в верхнем горизонте почвы, но к концу вегетации растений отмечено их снижение на 0,089%.
В нашем опыте приживаемость рассады томата составила в среднем по годам исследования - 94-96%. Применение минеральных удобрений способствовало росту и развитию растений томата. Можно выделить вариант с одноразовым внесением азотных удобрений ^20Р120К60, на котором растения томата по биометрическим показателям существенно опережали растения с контрольного варианта,
разница составила - по высоте растений -0,18 м, по количеству кистей - 12 шт., по количеству плодов - 21 шт.
Более мощному развитию листовой поверхности способствовали внесенные удобрения. В период цветения 1 -2 кисти величина площади листьев всех удобренных вариантов превышала площадь листьев растений контрольного варианта (таблица 2). Наибольшая площадь листьев установлена на двух вариантах - с основным внесением ^20Р120К60 и с дробным внесением (основное - N100 и в подкормки на фосфорно-калийном фоне - 3К20). В фазу массового плодообразования на этих вариантах площадь листьев превышала по варианту К120Р120К60 на 32,7 тыс. м2/га и по ^00Р120К60 +3К20 на 35,4 тыс. м2/га аналогичный показатель на варианте без удобрений. В фазу массового плодоношения за счет усыха-
ния и отмирания листьев нижних ярусов выявлено снижение площади листьев, и более интенсивно этот процесс происходил на контрольном варианте.
Фотосинтетический потенциал посадок, существенно изменяющийся под действием различных факторов, например, как в нашем опыте - удобрений, является показателем мощности работы ассимиляционного аппарата. За вегетационный периода растений томата на вариантах КшРш^о и КюоРшКбо+З^о был установлен наибольший суммарный показатель фотосинтетического потенциала, который на 1,53-1,67 млн.м2 дней/га превышал вариант без удобрений.
Применение при выращивании томата увеличенных доз азотных удобрений способствовало усилению ростовых процессов и влияло на повышение продуктивности растений.
В результате проведенных исследований было выявлено, что одноразовое внесение минеральных удобрений в дозе КшРшКео а также варианты с дробным внесением удобрений КвоР12оК6о+2К2о и КюоРшКбо+З^о имели
существенную прибавку урожайности, по сравнению с контролем (таблица 3).
Минеральное питание оказывало влияние на биохимический состав плодов томата. На удобренных вариантах содержание сухих веществ на 0,12-0,29% и суммы сахаров на 0,040,26% было выше, чем на контроле. Выявлено снижение содержания аскорбиновой кислоты на 1,08 мг% на варианте с одинарной дозой внесения азотных удобрений К6оР12оК6о, на остальных вариантах содержание было выше на 0,61-0,88 мг%, по сравнению с контрольным вариантом. Колебания кислотности в плодах томата по изучаемым вариантам опыта были незначительными. Высокие показатели содержания сухих веществ (6,21%), суммы сахаров (3,12%) и аскорбиновой кислоты (15,24 мг%) были получены при основном внесение удобрений в дозе К12оР12оК6о, в сравнении с другими дозами внесенных удобрений, а содержание кислотности (0,51%) находилось на уровне варианта без внесения удобрений.
Таблица 3 - Влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность томата (сред-
нее за 2017-2019 гг.)
Вариант Урожайность, т/га Прибавка, т/га Структура плодов, %
стандарт не стандарт отход
Без удобрений (контроль) 46,8 - 94,3 3,7 2,о
^о Р12о Кбо 53,5 6,7 94,6 4,о 1,4
Кш Р12о Кбо 74,6 27,8 93,8 4,6 1,6
Кво Р12о Кбо+ 2 К2о 62,4 15,6 92,7 4,7 2,6
^оо Р12о Кбо + 3 К2о 71,3 24,5 92,4 4,8 2,8
НСРо,о5 11,8 - -
Таблица 4 - Расчет экономической эффективности применения минеральных удобрений на томате (среднее за 2017-2019 гг.)__
Доза удобрений
Показатели о 6 К6 о 2 сС о 6 £ о 6 К6 о 2 сС О 2 £ 2 + о 6 К6 § 3 Рн £ о 8 £ 3 + о 6 К6 о 2о >—1 еч о о £
Урожайность, т/га 53,5 74,6 62,4 71,3
Прибавка урожайности, т/га 6,7 27,8 15,6 24,5
Дополнительные прямые затраты, тыс. руб. 8,1 14,8 1о,3 15,2
Стоимость дополнительного урожая, тыс. руб. 16,8 69,5 39,о 61,3
Дополнительный чистый доход, тыс. руб. 8,7 54,7 28,7 46,1
Окупаемость затрат, % Ю7 369 278 3о3
В Республике Калмыкия при интенсивных технологиях возделывания овощных культур, в частности томата, эффективно использование капельного способа полива, когда объем и качество получаемой продукции зависят от поддержания влажности почвы и режима питания растений. Внесение минеральных удобрений с поливной водой в период подкормок значительно уменьшает их дозу, затраты на приобретение. Расчеты экономической эффективности внесения минеральных удобрений были проведены на основе норм выработки и расценок, используемых в хозяйстве. В изучаемых вариантах прямые производственные затраты увеличились за счет включения затрат на закупку и внесение минеральных удобрений, семян, выращивание рассады, уборку дополнительного урожая (таблица 4).
Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению урожайности и, соответственно, чистого дохода при производстве плодов томата. Дополнительный чистый доход (54,7 тыс. руб.) и окупаемость затрат (369%) при возделывании томата на капельном орошении были выше на варианте с дозой удобрений ^20РшК60.
Вывод. На светло-каштановых почвах республики Калмыкия выявлена оптимальная доза внесения азотных удобрений - ^20 на фоне доз фосфорно-калийных удобрений Р120К60, обеспечивающая урожайность высококачественных плодов томата сорта Астраханский 74,6 т/га и лучшие показатели экономической эффективности при выращивании томата на капельном орошении.
Список использованных источников
1. Анишко М.Ю. Повышение дружности созревания плодов томата // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 3. - С. 48-53.
2. Агроклиматические ресурсы Калмыцкой АССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 171 с.
3.Байрамбеков Ш.Б., Бочаров В.Н., Киселева Н.Н., Соколова Г.Ф, Соколов А.С. и др. Элементы технологии возделывания овощных культур (томат, огурец, перец) в Астраханской области: монография. - Астрахань: Издатель: Сорокин Р.В., 2017. - 87 с.
4. Батыров В.А., Оконов М.М. Исследования влияния агротехнических приемов на урожайность томата на светло-каштановой почве Калмыкии // Проблемы рационального использования природохозяйственных комплексов засушливых территорий: сб. науч. трудов / под науч. ред. В.П. Зволинского. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2015. - С. 212-215.
5. Белик В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве. - М.: Агропромиздат, 1992. - 319 с.
6. Бородычев В.В. Современные технологии капельного орошения овощных культур: научное издание. - Волгоград, 2010. - С. 10.
7. Лудилов В.А., Иванова М.И. Все об овощах: Полный справочник. - М.: ЗАО «Фитон+», 2010. - С. 117-166.
8.Литвинов С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве. - М.: ФГУП «Типография» Рос-сельхозакадемии, 2011. - 649 с.
9. Рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур при капельном орошении. - М.: Росинформагротекс, 2003. - 48 с.
10. Соколов А.С., Анишко М.Ю., Соколова Г.Ф. Технология выращивания ранних томатов в условиях дельты Волги // Международная научно-практическая конференция «Социально-экономические и экологические аспекты развития Прикаспийского региона» в рамках Ассоциации государственных университетов Прикаспийских стран, 21-23 мая 2019 года в ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова». - С. 297-299.
List of used sources
1. Anishko M.Yu. Povyshenie druzhnosti sozrevaniya plodov tomata // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2019. - № 3. - S. 48-53.
2. Agroklimaticheskie resursy Kalmyckoj ASSR. - L.: Gidrometeoizdat, 1974. - 171 s.
3.Barambekov Sh.B., Bocharov V.N., Kiseleva N.N., Sokolova G.F, Sokolov A.S. i dr. Elementy tekhnologii vozdelyvaniya ovoshchnyh kul'tur (tomat, ogurec, perec) v Astrahanskoj oblasti: monografiya. - Astrahan': Izdatel': Sorokin R.V., 2017. - 87 s.
4. Batyrov V.A., Okonov M.M. Issledovaniya vliyaniya agrotekhnicheskih priemov na urozhajnost' tomata na svetlo-kashtanovoj pochve Kalmykii // Problemy racional'nogo ispol'zovaniya prirodohozyajstvennyh kompleksov zasushlivyh territorij: sb. notch. trudov / pod nauch. red. V.P.
Zvolinskogo. - Volgograd: FGBOU VPO Volgogradskij GAU, 2015. - S. 212-215.
5. Belik V.F. Metodika opytnogo dela v ovoshchevodstve i bahchevodstve. - M.: Agropromizdat, 1992. - 319 s.
6. Borodychev V.V. Sovremennye tekhnologii kapel'nogo orosheniya ovoshchnyh kul'tur: nauchnoe izdanie. - Volgograd, 2010. - S. 10.
7. Ludilov V.A., Ivanova M.I. Vse ob ovoshchah: Polnyj spravochnik. - M.: ZAO «Fiton+», 2010. - S. 117-166.
8.Litvinov S.S. Metodika polevogo opyta v ovoshchevodstve. - M.: FGUP «Tipografiya» Rossel'hozakademii, 2011. - 649 s.
9. Rekomendacii po vozdelyvaniyu sel'skohozyajstvennyh kul'tur pri kapel'nom oroshenii. - M.: Rosinformagroteks, 2003. - 48 s.
10. Sokolov A.S., Anishko M.YU., Sokolova G.F. Tekhnologiya vyrashchivaniya rannih tomatov v usloviyah del'ty Volgi // Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya «Social'no-ekonomicheskie i ekologicheskie aspekty razvitiya Prikaspijskogo regiona» v ramkah Associacii gosudarstvennyh universitetov Prikaspijskih stran, 21-23 maya 2019 goda v FGBOU VO «Kalmyckij gosudarstvennyj universitet im. В.В. Gorodovikova». - S. 297-299.
