CC BY
38
УДК 631.8:633.367:631/438
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ПРЕПАРАТА ЭПИН-ЭКСТРА НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО ПРИ РАДИОАКТИВНОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ АГРОЦЕНОЗОВ
В.В. Пашутко, аспирант, В.Ф. Шаповалов, д.с.-х.н., Н.М. Белоус, д.с.-х.н., С.А. Бельченко, д.с.-х.н., М.И. Никифоров, к.с.-х.н.
Брянский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
Представлены результаты исследований по влиянию минеральных удобрений и препарата Эпин-Экстра на урожайность и качество зерна люпина узколистного сорта Кристалл. Показано, что на фоне минеральных удобрений Эпин-Экстра повышает урожайность зерна люпина на 0,19-0,42 т/га (11,3-21,1%). Минеральные удобрения, как при отдельном применении, так и в комплексе с препаратом Эпин-Экстра обеспечивали повышение таких показателей биохимического состава зерна, как сырая клетчатка, сырая зола, сырой жир, и при этом уменьшали удельную активность 137Cs в зерне.
Ключевые слова: узколистный люпин, Эпин-Экстра, удобрения, урожайность, качество зерна, удельная активность, 137Сs.
EFFICIENCY OF FERTILIZERS AND EPIN-EXTRA PREPARATION ON YIELDS AND GRAIN QUALITY OF LUPINUS ANGUSTIFOLIUS AT RADIOACTIVE CONTAMINATION OF AGROCOENOSIS
Ph.D. student V.V. Pashutko, Dr.Sci. V.F. Shapovalov, Dr.Sci. N.M. Belous, Dr.Sci. S.A. Bel'chenko, Ph.D. M.I. Nikiforov
Bryansk State Agrarian University, e-mail: [email protected]
The results of researches on the influence of mineral fertilizers and drug Epin-Extra on yield and grain quality of Lupinus angustifolius of the cultivar Crystal have been presented. The application of growth regulator Epin-Extra on the background of mineral fertilizers increases the grain yields of lupine on 0.19-0.42 t/ha (11.3-21.1%) has been shown. The mineral fertilizers, both at separate application, and in a complex with the drug Epin-Extra provided the increase in such indicators of the biochemical composition of grain, such as crude fiber, crude ash, crude fat, were reducing the specific activity of137 Cs in grain.
Keywords: Lupinus angustifolius, Epin-Extra, fertilizers, yields, grain quality, specific activity, 137Cs.
Одна из приоритетных задач сельскохозяйственного производства - повышение урожайности зерновых и зернобобовых культур. Поскольку большинство посевных площадей в Российской Федерации находится в зонах рискованного земледелия, а высокий уровень цен на минеральные удобрения ориентирует на поиск и освоение энергосберегающих технологий, учитывающих конкретные почвен-но-климатические условия [1-5]. При этом в дополнение к внесению оптимальной дозы удобрений -основному фактору, обеспечивающему высокую продуктивность зерновых и зернобобовых культур при своевременном и качественном выполнении других агротехнических приемов [6-12], использование регуляторов роста позволяет стабилизировать их урожайность и устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам, а также благоприятствует повышению неспецифического иммунитета сельскохозяйственных растений [13-24].
При радиоактивном загрязнении обширных территорий юго-запада Нечерноземной зоны РФ глав-
нейшей задачей сельхозпроизводителей различных форм собственности является производство нормативно безопасной продукции, учитывая то, что наиболее эффективный прием снижения удельной активности радионуклидов в кормах, внесение повышенных доз калийных удобрений [1, 4-11].
Цель исследований - оценка влияния комплексного применения удобрений и препарата Эпин-Экстра на урожайность и качество зерна узколистного люпина в условиях радиоактивного загрязнения агроценозов.
Объект и методика исследования. Эффективность препарата Эпин-Экстра изучали на узколистном люпине сорта Кристалл. Исследования проводили на стационарном полевом опыте Новозыбков-ского филиала Брянского ГАУ в 2014-2016 гг. Почва участка дерново-подзолистая легкосуглинистая. Агрохимическая характеристика перед закладкой опыта: содержание органического вещества (по Тюрину) 2,02-2,63%, рИКс1 5,28-5,48; содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Кир-
_
санову) - соответственно 348-512 и 76-155 мг/кг почвы. Плотность загрязнения почвы 137С8 216-248 кБк/м2. Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию почвы вручную, в разброс. Повторность опыта трехкратная, расположение систематическое. Посевная площадь делянки 60 м2, учетная - 50 м2. Агротехника возделывания общепринятая для зоны. Препарат Эпин-Экстра (производитель ННПП «НЭСТ-М») применяли при опрыскивании вегетирующих растений перед фазой бутонизации из расчета 50 мл/га, совмещая с обработкой против сорняков, вредителей и болезней. Урожай убирали в фазе полной спелости бобов поделяночно сплошным методом комбайном Сам-по 500. Урожайность приведена к стандартной влажности.
Лабораторно-аналитические исследования проводили по общепринятым методикам в Центре коллективного пользования научным оборудованием Брянского ГАУ. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по стандартной методике (Доспехов, 1985).
Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений (контроль); Рбо; К90; Р60К90; КзоРбоКэд; Р90; К120; Р90К120; КбоР9оКш; контроль + Эпин-Экстра; Р90 + Эпин-Экстра; К120 + Эпин-Экстра; Р90К120 + Эпин-Экстра; К60Р90К120 + Эпин-Экстра.
Метеорологические условия в годы исследования различались по температуре воздуха и по количеству осадков. Наиболее благоприятными были 2014 и 2016 гг., 2015 г. характеризовался как засушливый во вторую половину вегетации. Условия вегетационного периода 2014 г. по температурному режиму характеризовались теплой погодой. Среднесуточная температура воздуха по месяцам была на уровне среднемноголетней. Осадков за апрель-июль выпало на 28,4 мм меньше среднемноголет-него. Среднесуточная температура воздуха в тече-
ние вегетационного периода 2015 г. превышала среднемноголетнюю, а сумма осадков составила только 60%. В 2016 г. среднесуточная температура воздуха в течение периода вегетации была практически на уровне среднемноголетней, а количество выпавших осадков превышало среднемноголетнее на 51,1 мм.
Результаты. Данные таблицы 1 показывают, что наиболее низкая урожайность зерна люпина по вариантам отмечена в засушливом 2015 г. В среднем за годы исследований урожайность изменялась в пределах от 0,75 до 1,87 т/га. Применение фосфорного удобрения в возрастающих дозах (Рбо-90) повышало урожайность зерна по сравнению с контролем на 18,7-42,7%, а калийных (К90-120) на 29,364,0%. При совместном применении фосфора и калия в дозе Р60К90 урожайность зерна люпина повысилась в сравнении с контролем на 46,7%. Внесение повышенной дозы фосфорно-калийного удобрения Р90К120 обеспечило увеличение урожайности по сравнению с дозой Р60К90 на 0,33 т/га, а по отношению к абсолютному контролю на 0,68 т/га или на 90,7%. Внесение К30Р60К90 и К60Р90К120 способствовало увеличению урожайности относительно абсолютного контроля на 0,52-0,93 т/га. Прибавка от азотных удобрений получена в пределах 0,170,25 т/га.
Применение препарата Эпин-Экстра повышало урожайность зерна люпина по сравнению с контролем на 0,23 т/га, или на 30,7%, а на фоне минеральных удобрений - на 0,19-0,42 т/га.
Применение Эпин-Экстра на фоне фосфорного удобрения (Р90) повышало урожайность зерна люпина по сравнению с вариантом без его применения на 0,42 т/га, на фоне К120 прибавка от Эпин-Экстра составила 0,32 т/га, а от применения Р90К120 в комплексе с Эпин-Экстра прибавка достигала 0,28 т/га. Наименьшая (1,9 т/га) прибавка урожай -
1. Влияние средств химизации на урожайность зерна узколистного люпина, т/га
Вариант Урожайность Средняя Прибавка Окупаемость удобрений прибавкой урожая зерна, кг/кг
2014 г. 2015 г. 2016 г. к контролю от Эпин-Экстра
1. Контроль 0,96 0,71 0,59 0,75 - - -
2. Р6о 1,04 0,75 0,89 0,89 0,14 - 2,33
3. К90 1,18 0,82 0,92 0,97 0,22 - 2,44
4. Р60К90 1,26 0,95 1,1 1,1 0,35 - 2,33
5. КзоР6оК9о 1,36 1,00 1,44 1,27 0,52 - 2,89
6. Р90 1,22 0,97 1,01 1,07 0,32 - 3,56
7. К120 1,38 1,05 1,26 1,23 0,48 - 4,00
8. Р90К120 1,82 1,09 1,48 1,46 0,71 - 3,38
9. К6оР9оКш 1,89 1,28 1,90 1,69 0,94 - 3,48
10. Контроль + Эпин-Экстра 1,14 0,76 1,04 0,98 0,23 0,23 -
11. Р90 + Эпин-Экстра 1,40 1,26 1,32 1,33 0,58 0,26 6,44
12. К120 + Эпин-Экстра 1,73 1,41 1,51 1,55 0,80 0,32 6,67
13. Р90К120 + Эпин-Экстра 1,86 1,53 1,74 1,71 0,96 0,28 4,57
14. К60Р90К120 + Эпин-Экстра 2,05 1,62 1,87 1,87 1,12 0,19 4,15
НСР05 0,13 0,12 0,14
ности зерна люпина от применения Эпин-Экстра получена в варианте 13. То есть, с повышением урожайности зерна люпина от минеральных удобрений эффективность Эпин-Экстра на их фоне заметно снижалась. В среднем за годы опыта максимальная урожайность зерна узколистного люпина -1,87 т/га отмечена при применении К60Р90КШ в комплексе с Эпин-Экстра. Прибавка к абсолютному контролю составила 1,12 т/га, или 149%. Окупаемость удобрений прибавкой урожая в этом варианте составила 4,15 кг/кг.
Минеральные удобрения и препарат Эпин-Экстра, оптимизируя питание растений, улучшали биохимический состав зерна узколистного люпина (табл. 2). Содержание сырого протеина изменялось по вариантам от 31,54 до 38,88%. Наибольшее влияние на увеличение этого показателя оказало применение полного минерального удобрения, при этом с увеличением дозы КРК содержание сырого протеина повышалось с 34,09 до 37,36%. Прибавка содержания белка от Эпин-Экстра в сравнении с абсолютным контролем составила 0,38%. В среднем за годы исследований самое высокое (38,88%) содержание сырого белка отмечено в варианте 14. Повышение содержания сырого белка относительно абсолютного контроля составило 7,34%.
Содержание сырой клетчатки в зерне люпина по вариантам опыта варьировало от 14,11 до 16,32%. Наибольшее влияние на содержание сырой клетчатки в зерне люпина оказало применение минерального удобрения в дозе К60Р90К120 как при отдельном внесении, так и в комплексе с препаратом Эпин-Экстра. Под влиянием удобрений отмечалось повышение содержания сырой золы в зерне. Так, на фоне К60Р90К120 содержание сырой золы по сравнению с абсолютным контролем возрастало на 0,67.
3. Влияние удобрений и препарата Эпин-
137
Экстра на удельную активность Сs в зерне узколистного люпина сорта Кристалл
Вари- Удельная активность 137Сэ, Бк/кг Кратность
ант 2014 г. 2015 г. 2016 г. средняя снижения, раз
1 347 351 344 347 -
2 334 321 341 331 1,05
3 314 300 331 316 1,1
4 306 262 347 305 1,14
5 372 387 354 371 -
6 310 320 308 313 1,11
7 333 311 349 331 1,05
8 292 251 333 292 1,19
9 297 254 343 298 1,16
10 355 341 369 355 -
11 303 281 313 299 1,16
12 262 225 301 263 1,32
13 249 228 307 261 1,33
14 320 310 332 321 1,08
НСР05 18 21 14
Примечание: допустимый уровень 60 Бк/кг. Нормативные документы: ГОСТ Р 54040-2010. Технический регламент таможенного союза «О безопасности зерна» ТРТС 015/2011 от 9 декабря 2011 г. № 874.
Применение препарата Эпин-Экстра совместно с К60Р90К120 повышало содержание сырой золы в зерне по сравнению с абсолютным контролем на 0,73%. В среднем содержание сырой золы в зерне люпина изменялось по вариантам от 3,22 до 3,95%. Содержание сырого жира в зерне люпина увеличивалось под влиянием минеральных удобрений, как при отдельном применении, так и в комплексе с препаратом Эпин-Экстра на 0,29-0,58%. В среднем величина этого показателя изменялась от 3,25 (контроль) до 3,83% (К60Р90КШ + Эпин-Экстра).
Последовательно возрастающие дозы фосфорных и калийных удобрений уменьшали удельную активность 137Сз в зерне узколистного люпина (табл. 3). Азотное удобрение в составе полного минерального удобрения способствовало увеличению удельной активности 137Сз в зерне люпина узколистного. Применение Эпин-Экстра уменьшало удельную активность 137Сз на фоне фосфорного удобрения в сравнении с абсолютным контролем в 1,16 раза, на фоне калийного в 1,32 раз, на фоне фосфорно-калийного - в 1,33 раза, на фоне полного КРК - в 1,08 раза. В среднем удельная активность 137С8 в зерне узколистного люпина по вариантам была на уровне 346-321 Бк/кг, что превышает установленный зоотехнический норматив (60 Бк/кг). Следовательно, выращенное зерно узколистного люпина не может быть использовано на корм сельскохозяйственным животным в чистом виде. Зерно люпина узколистного с наименьшей удельной активностью 137С8 - 261 Бк/кг, выращенное на варианте Р60К120 + Эпин-Экстра может быть использован в качестве составной части при производстве
2. Влияние удобрений и препарата Эпин-Экстра на биохимический состав зерна люпина узколистного (среднее за 2014-2016 гг.)
Вариант % на воздушно-сухое вещество
сырой протеин сырая клетчатка сырая зола сырой жир
1 31,54 14,11 3,22 3,25
2 32,12 14,59 3,54 3,34
3 32,73 14,95 3,56 3,38
4 33,62 15,43 3,65 3,49
5 34,09 15,45 3,76 3,62
6 32,62 15,06 3,68 3,51
7 32,97 15,12 3,71 3,52
8 38,26 15,52 3,80 3,66
9 37,36 15,91 3,89 3,71
10 31,92 15,31 3,35 3,32
11 32,51 15,46 3,70 3,55
12 33,63 15,52 3,73 3,57
13 38,26 15,95 3,83 3,78
14 38,88 16,32 3,95 3,83
НСР05 4,14 0,78 0,44 0,41
комбикормов с другими экологически чистыми зерновыми культурами (ячмень, овес, кукуруза, озимая рожь, озимая пшеница и др.) в соотношении не менее 1:5 или 1:6.
Таким образом, полевые опыты по применению стимулятора роста Эпин-Экстра показали, что обработка вегетирующих растений узколистного люпина увеличивает урожайность,
улучшает биохимический состав зерна люпина, уменьшает удельную активность 137Cs в зерне и повышает окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зерна. Наиболее высокая урожайность зерна узколистного люпина 1,87 т/га получена при обработке посевов препаратом Эпин-Экстра на фоне N90P9oK12o в фазе начала бутонизации.
Литература
1. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Малявко Г.П., Смольский Е.В., Меркелов О. А. Влияние фосфорно -калийных удобрений на урожайность и качество сена многолетних трав в условиях радиоактивного загрязнения // Достижения науки и техники АПК, 2015, № 3, т. 29. - С. 33-35.
2. Бельченко С.А., Ториков В.Е., Шаповалов В.Ф., Белоус И.Н. Технологии возделывания кормовых культур в условиях радиоактивного загрязнения и их влияние на содержание тяжелых металлов и цезия-137 // Вестник Брянской ГСХА, 2016, № 2(54). - С. 58-67.
3. Шаповалов В.Ф., Белоус Н.М., Белоус И.Н., Иванов Ю.И. Продуктивность и качество одновидовых и смешанных посевов кормовых культур в условиях радиоактивного загрязнения // Агрохимический вестник, 2015, № 5. - С. 29-31.
4. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Смольский Е.В. Система удобрений полевого и лугового кормопроизводства в условиях радиоактивного загрязнения территории // Плодородие, 2016, № 5(92). - С. 34-38.
5. Шаповалов В.Ф., Харкевич Л.П., Малявко Г.П., Белоус И.Н., Никифоров М.И. Полевое кормопроизводство в условиях радиоактивного загрязнения территории // Земледелие, 2016, № 3. - С. 40-43.
6. Дробышевская Е.А., Шаповалов В.Ф., Талызин В.В. Эффективность средств химизации при возделывании овса в условиях радиоактивного загрязнения агроландшафтов // Земледелие, 2016, № 7. - С. 35-38.
7. Терентьев С.Е., Романова И.Н., Шелахова М.В. и др. Урожайность новых сортов зерновых культур в зависимости от уровня минерального питания // Зерновое хозяйство России, 2012, № 3 (21). - С. 60-63.
8. Сушеница Б.А., Капранов В.Н, Прудников П.В. Эффективность новых комплексных удобрений в условиях радиоактивно загрязненных агроценозов // Агрохимический вестник, 2011, № 5. - С. 23-25.
9. Белопольский Е.А. Применение минеральных удобрений для снижения концентрации радионуклидов в растительных кормах // Кормопроизводство, 2015, № 6. - С. 32-36.
10. Кузнецов В.К., Грунская В.П., Коломейченко В.В. Эффективность мероприятий по улучшению сенокосов и пастбищ на склоновых угодьях, подвергшихся радиоактивному загрязнению // Кормопроизводство, 2015, № 10. - С. 8-12.
11. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Харкевич Л.П., Талызин В.В. Влияние систем удобрений и пестицидов на качественные показатели зеленой массы кормового люпина // Агрохимический вестник, 2011, № 3. - С. 3-6.
12. Русакова И.В., Шабардина Н.П. Эффективность использования соломы и пожнивного сидерата под люпин // Агрохимический вестник, 2015, № 3. - С. 19-22.
13. Вакуленко В.В., Шаповал А.О. Регуляторы роста растений в сельскохозяйственном производстве // Плодородие, 2001, № 2. -С. 27-29.
14. Прусакова Л.Д., Меленкова Н.Н., Белопухов С.Л., Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и иммунопротекторными свойствами // Агрохимия, 2005, № 11. - С. 76-86.
15. Каргин В.И., Захаркина Р.А., Каргин Ю.И. Использование ресурсов влаги и фотосинтетически активной радиации посевами озимой ржи в зависимости от минеральных удобрений и биопрепаратов // Достижения науки и техники АПК, 2013, № 8. - С. 25-28.
16. Полифункциональность действия брассиностероидов: Сб. науч. Трудов. - М.: ННПП «НЭСТМ», 2007. - 357 с.
17. Персикова Т.Ф., Радкевич М.Л. Сортовая отзывчивость люпина узколистного на условия питания при возделывании на дерново-подзолистых почвах северо-востока Беларуси // Агрохимический вестник, 2015, № 4. - С. 9-12.
18. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. - Брянск: Придесенье, 1996. - 372 с.
19. Купцов С.Н., Такунов И.П. Люпин - генетика, селекция, гетерогенные посевы. - Брянск, Клинцы: ГУП «Клинцовская городская типография», 2016. - 576 с.
20. Агеева П.А., Почутина Н.А., Клименок А.А. Люпин узколистный в обеспечении производства растительного белка // Кормопроизводство, 2012, № 5. - С. 20-21.
21. Гатаулина Г.Г., Соколова С.С. Динамика нарастания биомассы и семенная продуктивность люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.), сои (Glycine max (L.) Merr) и кормовых бобов (Vicia Fabal.) в центральном Нечерноземье // Кормопроизводство, 2013, № 11. - С. 13-16.
22. Шевченко В.А., Просвиряк П.Н. Продуктивность смешанных посевов зерновых и бобовых культур в зависимости от доли их семян в норме высева // Кормопроизводство, 2012, № 4. - С. 13-15.
23. Тарануха Г.И., Тарануха В.Г. Экономическое значение и урожайность зерна люпина и сои в Беларуси / Люпин его возможность и перспективы: сб. материалов Междунар. научно.-практ. конфер. - Брянск: ЗАО Издательство «Читай город», 2012. - С. 10-16.
24. Дебелый Г.А. Зернобобовые культуры в Нечерноземной зоне РФ. - М.: Немчиновка НИИСХ-ЦРНЗ, 2009. -260 с.
