CC BY
18
УДК 633.521
И. Н. Порсев1, Е. Ю.Торопова2, Н. А. Купцевич1, М. В. Карпова1
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА РАЗВИТИЕ ФУЗАРИОЗА И УРОЖАЙНОСТЬ ЛЬНА В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ
КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА» ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
I. N. Porsev1, E. U. Toropova2, N. A. Kuptsevich1, M. V. Karpova1
INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS ON FUSARIOSIS DEVELOPMENT AND FLAX YIELD IN CONDITIONS OF KURGAN REGION CENTRAL ZONE
''FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION
«KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV» 2FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «NOVOSIBIRSK STATE AGRARIAN UNIVERSITY»
Аннотация. Основные элементы минерального питания, азот, фосфор, калий, микроэлементы, по-разному влияют на урожай и качество льняной продукции. Наибольшую урожайность обеспечивают оптимальные агрохимические параметры почвы. Наивысшая биологическая эффективность в опыте по ограничению развития фузариоза льна получена при внесении двойного суперфосфата на сортах льна-долгунца Томский 17 и Томский 18, (около 52,5 %), а по сорту межеумок Северный при внесении азофоски (1\132Р32К32) - 41,5 %. Существенный вклад в урожайность льна оказал также генетический потенциал растений.
Ключевые слова: лён долгунец; межеумок; фузариоз; сорт; устойчивость; урожайность; эффективность.
Summary. The main elements of mineral nutrition, nitrogen, phosphorus, potassium, trace elements, affect yield and quality linen products. Optimal agrochemical soil parameters ensure the greatest yield. The highest biological efficiency with restriction of flax fusariosis in experience was received when making double superphosphate on long flax varieties Tomsk17 and Tomsk18, (about 52.5%) and on variety halfwit North when making nitrophoska (N32P32K32)-41.5%. A substantial contribution to flax yield plants' genetic potential also provided.
Keywords: long flax; half-wit; fusariosis; variety; sustainable sustainability; productivity; efficiency.
Игорь Николаевич Порсев
Igor Nikolaeyevich Porsev
доктор сельскохозяйственных наук
Елена Юрьевна Торопова
Elena Uyrievna Toropova доктор биологических наук, профессор [email protected]
Николай Александрович Купцевич
Nikolai Aleksandrovich Kuptsevich [email protected]
Мария Валентиновна Карпова
Maria Valentinovna Karpova кандидат сельскохозяйственных наук [email protected]
Введение. Лен предъявляет достаточно высокие требования к уровню плодородия почвы. Он больше, чем другие культуры, требует правильного соотношения элементов питания, равномерного распределения удобрений по полю. На почвах, хорошо обеспеченных азотом, соотношение Ы:Р:К должно составлять 1:3:4, а бедных азотом - 1:2:2 [1-5].
Азот способствует лучшему росту растений, повышению урожайности, но удлиняет период вегетации. Дефицит азота отрицательно сказывается на процессе формирования урожая, а избыток к полеганию стеблей, задержке образования бутонов и цветков, неравномерному созреванию. Оптимальная доза азота колеблется от Ы20 до Ы120, зависит от зоны возделывания, типа почвы, уровня её плодородия, погодных условий и пр.
Фосфор входит в состав многих органических соединений, и при его дефиците слабо развивается корневая система, ослабевает темп роста листьев, что ведёт к снижению урожайности культуры.
Калий усиливает синтез углеводов в листьях, их отток в репродуктивные органы, повышает урожайность (качество), устойчивость к пониженным температурам, болезням и полеганию. В значительной мере снижает неблагоприятное действие избытка азота [1-4].
Состав и дозы удобрения определяются уровнем обеспеченности почв доступными элементами питания, а также предшественниками. Под культуру эффективно полное минеральное, азотно-фосфорное, в отдельных случаях - одно фосфорное или азотное удобрение. Для формирования 1 т волокна лен в среднем потребляет 58 кг азота, 23 кг фосфора и 73 кг калия. Максимальное количество питательных веществ (6065 %) лен потребляет за короткий промежуток времени (примерно за 2 недели) от начала бутонизации до цветения. К моменту цветения лен усваивает до 95 % азота и калия и до 80 % фосфора [1-4].
Цель работы состояла в оценке влияния минеральных удобрений на урожайность семян и волокна сортов льна, развитие фузариоза льна и экономической эффективности применения удобрений в центральной зоне Курганской области.
Условия и методика исследований. Исследования проводились в 2013-2015 годах в центральной зоне
Учет фузариоза и микологический анализ растений проводили общепринятыми методами [2; 6]. Корреляционный и дисперсионный анализ результатов исследований проводили с использованием пакета БЫЕОЕСОК [7].
Курганской области, которая характеризуется большим количеством тепла и относительно низким влагообе-спечением в течение вегетации. Изучение влияния минеральных удобрений: аммиачной селитры, двойного суперфосфата, азофоски на урожайность сортов льна-долгунца Томский 17 и Томский 18, а также межеумка Северный проводили на ботаническом участке Курганской ГСХА имени Т. С. Мальцева, размер делянки 6м2, в 4-кратной повторности, размещение рендомизирован-ное, предшественник - пар. Лён высевали в третьей декаде мая с нормой высева для льна-долгунца 18 млн/га и 10 млн/га - для льна масличного. Минеральные удобрения вносили весной перед посевом.
Лён-долгунец в силу своих биологических особенностей требует для своего произрастания плодородные, богатые гумусом, элементами питания, со слабокислой реакцией почвенного раствора почвы. Почва на ботаническом участке Курганской ГСХА имени Т. С. Мальцева - чернозём выщелоченный среднемощный сред-негумусный и среднесуглинистый. Распределение гумуса по профилю характеризуется постепенным снижением с глубиной. Максимальное количество его сосредоточено в двадцатисантиметровом слое и составляет 5,1 %, а в нижних слоях его содержание уменьшается. Почва ботанического участка характеризуется средней обеспеченностью нитратным азотом, низкой - подвижным фосфором и очень высокой - обменным калием (таблица 1).
Результаты. Условия вегетации 2013 года характеризовались крайне неравномерным распределением гидротермических ресурсов. Благоприятные условия увлажнения в мае сменились июньской засухой, которая привела к значительному угнетению растений льна.
Таблица 1 - Содержание и запасы питательных элементов в почве ботанического участка Курганской ГСХА
(по данным ФГБУ САС «Шадринская»)
Содержание и запасы
Культура Глубина отбора, см N - NОз Р2О5 (метод Чирикова) К2О (метод Чирикова) РНКС!
мг/кг кг/га мг/кг мг/кг
Лён 0-10 18,6 19.5 48 222 5,40
10-20 22.4 23,5 32 164 5,43
20-30 20,0 24,2 21 125 х
30-40 18,6 22,5 48 112 х
40-60 16,2 42,4 12 112 х
60-80 15,1 40,8 12 97 х
80-100 16,2 43,7 14 97 х
В итоге, за период вегетации выпало 218 мм осадков (гидротермический коэффициент ГТК составил 1,06), но отсутствие продуктивного увлажнения в июне (в критический период) существенно снизило урожайность льна.
Условия вегетации 2014 года характеризовались засушливыми явлениями в первой половине лета. В мае и июне практически не было продуктивных осадков, что привело к снижению полевой всхожести и значительному угнетению растений льна. С 10 июля начались проливные дожди, которые продолжались до начала августа. В августе количество осадков было ниже нормы. В целом, за период вегетации выпало 134,7 мм осадков при среднемноголетних значениях 193 мм (ГТК составил 0,65).
Условия вегетации 2015 года были благоприятны для возделывания льна. При норме среднемесячной температуры мая, 12,3 °С, фактическая температура месяца по данным наблюдений составила 13,9 °С. Отклонение от нормы составило +1,6 °С. Среднемного-летняя сумма осадков в мае составила 28 мм. Выпало осадков: 59,4 мм, что составило 212 % от нормы. Были получены дружные всходы льна.
Норма среднемесячной температуры июня: 18,2 °С. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 21,2 °С. Отклонение от нормы: +3,0°С. Норма суммы осадков в июне: 59 мм. Выпало осадков: 24,1 мм. Эта сумма составляет 40,8 % от нормы. Норма среднемесячной температуры июля: 19,6 °С. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 17,9 °С. Отклонение от нормы: -1,7 °С. Норма суммы осадков в июле: 60 мм. Выпало осадков: 91 мм. Эта сумма составляет 152 % от нормы. Погодные условия июля были благоприятными для роста и развития льна.
Норма среднемесячной температуры августа: 16,5 °С. Фактическая температура месяца по данным наблюдений: 14,4 °С. Норма суммы осадков в августе: 46 мм. Выпало осадков: 71 мм или 155 % от нормы. Из трёх лет изучения влияния минеральных удобрений на рост и развитие сортов льна вегетационный период 2015 года был наиболее благоприятным.
Применение минеральных удобрений по паровому предшественнику, как видно из таблицы 2, повлияло на развитие фузариоза льна, снижая данный показатель в большинстве вариантах опыта до порога вредоносности (ПВ) и ниже пороговых значений.
Таблица 2 - Влияние минеральных удобрений на развитие фузариоза льна, % (ботанический участок Курганской ГСХА)
Сорт Вариант Годы Среднее
2013 2014 2015
Северный контроль 32,2 28,7 12,8 24,6
- 16,9 10,7 13,8*
Р40 19,8 17,6 11,0 16,1
N Р К 32 32 32 18,1 15,1 10,0 14,4
Томский 17 контроль 22,8 18,7 21,1 20,9
- 12,4 12,2 12,3*
Р40 10,1 9,4 10.1 9,9
N Р К 32 32 32 15,8 10,6 13.1 13.2
Томский 18 контроль 24,6 22,8 18,8 22,1
- 15,0 13.4 14,2*
Р40 7,2 11,5 12,9 10,5
N Р К 32 32 32 17,1 13,2 12,8 14,4
НСР95 3,9 2,8 3,4 3,4
* Приведены данные за 2 года испытаний
Наибольшая биологическая эффективность при внесении двойного суперфосфата в дозе Р40 по ограничению развития фузариоза льна получена на сортах Томский 17 и Томский 18, соответственно 52,6 % и 52,5 %. Также отмечено снижение развития данного заболевания при внесении комплексного удобрения азофоска в дозе М32Р32К32. На сорте льна-межеумка Северный биологическая эффективность составила в данном варианте опыта 41,5 %, эта же тенденция от-
Наибольшие результаты в опыте получены при внесении азофоски - М32Р32К32 на всех испытываемых сортах. Так, хозяйственная эффективность при внесении азофоски на сорте Северный составила 163 %, на сорте Томский 17 - 162 % и сорте Томский 18 - 174 %.
Урожайность семян повышалась и в вариантах с внесением аммиачной селитры и двойного суперфосфата по сравнению с контролем, что обусловлено низким уровнем содержания азота и фосфора в почве опытного участка.
мечена и на сортах льна-долгунца Томский 17 и Том -ский 18. Исследование этиологии фузариоза позволило выявить, что основным возбудителями болезни были Fusarium oxysporum Shlecht f. lini (Bolley) (86 %), а также Fusarium gibbosum App. et Wr. (син. F. equiseti (Corda) Sacc.) (10 %).
Из таблицы 3 видно, что внесение минеральных удобрений способствовало повышению урожайности семян льна.
На высоту растений льна-долгунца оказывали влияние вносимые минеральные удобрения, а также развитие фузариоза по вариантам опыта (таблица 4). Оптимальная высота растений льна-долгунца для получения длинного волокна в зоне исследований составляет 70 см. Из льносоломы межеумка Северный получают короткое волокно для технических целей (например, межвенцовый утеплитель). Применение азотного удобрения способствовало увеличению высоты растений льна-долгунца сорта Томский 17 на 10,8 %, по сорту Томский 18 этот показатель повысился на 11,4 %.
Таблица 3 - Влияние минеральных удобрений на биологическую урожайность семян льна, т/га
(ботанический участок Курганской ГСХА)
Сорт Вариант Годы Среднее
2013 2014 2015
Северный контроль 1,76 2,0 2,41 2,06
N30 - 2,55 3,12 2,84*
P40 2,04 2,31 3,09 2,48
^2Р32К32 2,42 3,50 4,13 3,35
Томский 17 контроль 0,82 0,97 1,30 1,03
N30 - 1,53 1,75 1,64*
P40 0,99 1,56 1,69 1,41
^2Р32К32 1,20 1,74 2,08 1,67
Томский 18 контроль 0,76 0,92 1,37 1,02
N30 - 1,58 1,82 1,70*
P40 0,9 1,55 1,76 1,40
N32P32«32 1,12 1,89 2,30 1,77
НСР95: для частных различий Для фактора А (удобрения) Для фактора В (сорт) 0,12 0,06 0,05
* Приведены данные за 2 года испытаний
Таблица 4 - Влияние минеральных удобрений на высоту растений льна, см (ботанический участок Курганской ГСХА)
Сорт Вариант Годы Среднее
2013 2014 2015
Северный контроль 52 46,5 43,3 47,3
- 48,9 46,4 47,6*
Р40 55 48,2 44,7 49,3
N Р К 32 32 32 59 50.5 47,2 52,2
Томский 17 контроль 63 64,5 53,3 60,3
- 70,1 69,5 69,8*
Р40 74 67,7 63,3 68,3
N Р К 32 32 32 78 73,8 72,3 74,7
Томский 18 контроль 61 69,8 71,2 67,3
- 75,2 74,8 75,0*
Р40 78 73,6 72,2 74,6
N Р К 32 32 32 80 77,2 80,1 79,1
* Приведены данные за 2 года испытаний
Высота растений льна-долгунца увеличивалась и при внесении 1 ц/га двойного суперфосфата. Так, по сорту Томский 17 - на 13,3 %, по сорту Томский 18 - на 10,8 %. Оптимальные значения высоты растений 70 см и выше были достигнуты в варианте с внесением ком-
плексного удобрения. Снижение развития фузариоза льна в вариантах с минеральными удобрениями также способствовало увеличению и достижению оптимальной высоты для получения длинного волокна.
Сорт Вариант Годы Среднее
2013 2014 2015
контроль 2,65 1,91 2,52 2,36
Северный - 2,70 3,05 2,88*
Р40 2,90 2,45 3,12 2,82
N Р К 32 32 32 3,19 3,05 4,09 3,44
контроль 1,53 1,90 1,96 1,80
Томский 17 - 2,43 2,55 2,49*
Р40 1,61 3,05 2,69 2,45
^2Р32К32 1,85 3,50 3,58 2,98
контроль 1,52 2,10 2,01 1,88
Томский 18 - 2,60 2,80 2,70*
Р40 1,73 2,91 2,75 2,46
N Р К 32 32 32 2,06 3,40 3,67 3,04
НСР95: для частных различий Для фактора А (удобрения) Для фактора В (сорт) 0,19 0,13 0,06
* Приведены данные за 2 года испытаний
Таблица 5 - Влияние минеральных удобрений на урожайность льно-соломки, т/га (ботанический участок Курганской ГСХА)
Применение минеральных удобрений способствовало увеличению получения волокна с одного гектара посева (таблица 6).
Таблица 6 - Влияние минеральных удобрений на выход волокна льна, т/га (ботанический участок Курганской ГСХА)
Сорт Вариант Годы Среднее
2013 2014 2015
Северный контроль 0,69 0,53 0,71 0,64
N30 - 0,76 0,85 0,81*
Р40 0,75 0,69 0,87 0,77
N Р К 32 32 32 0,90 0,85 1,15 0,97
Томский 17 контроль 0,43 0,53 0,55 0,50
- 0,68 0,71 0,70*
Р40 0,48 0,85 0,75 0,69
^2Р32К32 0,59 0,98 1,00 0,86
Томский 18 контроль 0,42 0,59 0,56 0,52
- 0,73 0,73 0,73*
Р40 0,52 0,76 0,77 0,68
^2Р32К32 0,66 0,95 0,95 0,85
* Приведены данные за 2 года испытаний
По результатам трёх лет испытаний наибольший выход волокна с 1 га получен при внесении комплексного удобрения - азофоски. Также хорошие результаты получены при внесении азотных и фосфорных удобрений.
Данные таблицы 7 показывают, что существенный вклад в урожайность сортов льна оказал генети-
ческий потенциал растений, тем более что анализируемые сорта относились к разным разновидностям. Минеральные удобрения также статистически достоверно влияли на урожайность и фитосанитарное состояние растений.
Таблица 7 - Влияние сорта и удобрений на урожайность и развитие фузариоза льна, %
Фактор Урожайность семян Урожайность соломки Развитие шейковой гнили
Сорт 41 3*** 36,5** 20,2**
Минеральные удобрения 24 7** 38,1** 13,5**
Достоверно с вероятностью * 90 %, **95 %, ***99 %
Для определения общей суммы производственных затрат по вариантам опытов достаточно к затратам по контрольному варианту прибавить дополнительные затраты по каждому опытному варианту: стоимость вносимых удобрений и затрат на их внесение, а также затрат на уборку прибавки урожая [5].
При получении длинного волокна окупаемость затрат по сортам льна-долгунца Томский 17 изменяется от 1,95 р. в контроле до 2,86 р. в варианте с азофоской - 2 ц/га. По сорту Томский 18 эти показатели составляют от 2,03 р. в контроле до 2,83 р. в варианте с
азофоской. Таким образом, применение минеральных удобрений ведёт к увеличению урожайности и окупаемости затрат на производство волокна (таблица 8).
Производя оценку эффективности производства продукции льна, следует помнить, что её показатели, такие как себестоимость, прибыль, рентабельность, для льноводческих организаций в целом носят относительный характер. Связано это с различиями в технологиях возделывания льна, особенностями систем учёта затрат и исчисления себестоимости продукции.
Таблица 8 - Экономическая эффективность применения минеральных удобрений для получения волокна льна, 2013 -2015 годы
Сорт, вариант Урожайность волокна, ц/га Производственные затраты, р. Стоимость продукции, р. Условно чистый доход, р. Окупаемость затрат, р.
на 1 га на 1 ц на 1 га на 1 ц
Северный
Контроль 6,4 10392 1624 25600 15208 2376 2,46
N30 8,1 11842 1462 32400 20558 2538 2,74
Р40 7,7 12992 1687 30800 17808 2313 2,37
^2Р32К32 9,7 12192 1256 38800 26608 2743 3,18
Томский 17
Контроль 5,0 10236 2047 20000 9764 1953 1,95
N30 7,0 11686 1669 28000 16314 2330 2,40
Р40 6,9 12836 1860 27600 14764 2140 2,15
^2Р32К32 8,6 12036 1400 34400 22364 2600 2,86
Томский 18
Контроль 5,2 10230 1967 20800 10570 2033 2,03
N30 7,3 11680 1600 29200 17520 2400 2,50
Р40 6,8 12830 1887 27200 14370 2113 2,12
N Р К 32 32 32 8,5 12030 1415 34000 21970 2585 2,83
Выводы. 1 Наибольшая биологическая эффективность в ограничении развития фузариоза льна получена при внесении двойного суперфосфата (P40) на сортах льна-долгунца Томский 17 и Томский 18, соответственно 52,6 % и 52,5 %. Также отмечено снижение развития данного заболевания при внесении комплексного удобрения азофоска - 2 ц/га (^2Р32К32). Так, на льне межеумке сорте Северный биологическая эффективность составила в данном варианте опыта 41,5 %, эта же закономерность отмечена и на сортах льна долгунца Томский 17 и Том -ский 18.
2 Исследование этиологии фузариоза позволило выявить, что основным возбудителями болезни были Fusarium oxysporum Shlecht f. lini (Bolley) (86 %), а также Fusarium gibbosum App. et Wr. (син. F. equiseti (Corda) Sacc.) (10 %).
3 Высота сортов льна-долгунца имеет особое значение для получения качественного длинного волокна. Применение двойного суперфосфата привело к увеличению высоты растений на сорте Томский 17 на 17 %, сорте Томский 18 - на 27 %. На вариантах с азофоской высота растений также увеличилась по сортам: Томский 17 - на 23 % и Томский 18 - на 31 %, достигнув оптимальных значений.
4 Основной вклад в урожайность оказал генетический потенциал растений, тем более что анализируемые сорта относились к разным разновидностям льна. Минеральные удобрения достоверно влияли на урожайность и фитоса-нитарное состояние растений.
5 При получении длинного волокна окупаемость затрат по сортам льна-долгунца Томский 17 изменяется от 1,95 р. в контроле до 2,86 р. в варианте с азофоской. По
сорту Томский 18 эти показатели составляют от 2,03 р. в контроле до 2,83 р. в варианте с азофоской. Таким образом, применение минеральных удобрений ведёт к увеличению урожайности и окупаемости затрат на производство волокна.
Список литературы
1 Мичкина Г. А., Попова Г. А., Рогальская Н. Б. Технология возделывания льна-долгунца в Сибири: Рекомендации СибНИИСХиТ - Томск : Издательство «Ветер», 2012.
- 64 с.
2 Фитосанитарная оптимизация растениеводства в Сибири. Т. 3. Технические культуры: учебное пособие / В. А. Чулкина, В. М. Медведчиков, Е. Ю.Торопова [и др.] // Под ред. П. Л. Гончарова. - Новосибирск, 2001. - 196 с.
3 Чулкин Ю. И. Нормативный метод расчёта норм и доз минеральных удобрений. - Новосибирск, 1988. - 260 с.
4 Тихомирова В. Я. Урожайность и качество волокнистой льнопродукции при разной обеспеченности почвы фосфором и калием // Плодородие. - 2010. - № 1.
- С. 9-10.
5 Соловьёва Л. П., Гладков Д. В. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна чины посевной в условиях Курганской области // Вестник Курганской ГСХА. - 2016. - № 3. - С. 61-63.
6 Градобоева Т. П., Владыкина Е. Н., Кощеева Н. С. Изучение исходного материала для селекции льна-долгунца на устойчивость к фузариозному увяданию // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2012. - № 3. - С. 10-12.
7 Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере. - Краснообск : ГУП РПО СО РАСХН, 2004. - 162 с.
