CC BY
21DOI: 10.24412/2309-348X-2021-3-85-90 УДК 631.82:631.559:633.358
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ГОРОХА СОРТА ФОКОР
Л.А. ПИСКАРЕВА, кандидат с.-х. наук, ORCID ID 0000-0001-6624-0179
ФГБНУ «ВОРОНЕЖСКИЙ ФАНЦ ИМЕНИ ВВ. ДОКУЧАЕВА» E-mail: niish1c@mail.ru
В статье приводятся результаты исследований в условиях юго-востока ЦЧЗ по формированию урожайности зерна гороха в зависимости от доз применения агрохимических средств и их влияние на качество зерна. В ходе исследований рассмотрено влияние удобрений на урожайность, содержание элементов питания в растениях и качество зерна гороха.
Установлено, что применение удобрений под горох достоверно повышает урожайность. Максимальная прибавка получена на варианте с непосредственным внесением минеральных удобрений под горох в дозе N40P40K40 и двух некорневых подкормок агропрепаратами. Снижение и увеличение дозы внесения удобрений вело к снижению урожайности зерна гороха.
Ключевые слова: горох, урожайность, уровень удобренности, агропрепараты, качество зерна.
THE EFFECT OF MINERAL FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY AND THE QUALITY OF THE GRAIN OF THE FOCOR PEA VARIETY
L.A. Piskarevа
FSBSI «V.V. DOKUCHAEV FEDERAL AGRARIAN SCIENTIFIC CENTER, VORONEZH»
E-mail: niish1c@mail.ru
Abstract: The article presents the results of research in the conditions of the south-east of the Central Agricultural District on the formation of the yield of pea grain depending on the doses of agrochemical agents and their impact on the quality of grain. In the course of the research, the influence offertilizers on the yield, the content of nutrients in plants and the quality of pea grain was considered.
It was found that the use of fertilizers for peas significantly increases the yield. The maximum increase was obtained on the variant with the direct application of mineral fertilizers for peas at a dose of N40P40K40 and two non-root top-ups of agricultural products. Reducing and increasing the dose offertilizer application led to a decrease in the yield of pea grain. The applied agricultural products also provided an increase in the grain yield.
Keywords: peas, yield, fertilization level, agricultural products, grain quality
Горох является одной из основных зернобобовых культур в нашей стране. Он является источником белка, крахмала, минеральных и биологически активных веществ. По своим потребительским и средообразующим качествам горох по праву занимает одно из ведущих мест среди бобовых культур. Зерно гороха используется как в качестве корма для животных, так и для использования в кулинарии, поэтому увеличение урожайности и повышение качества семян в настоящее время находится в центре внимания мировой науки и практики
[1, 2, 3].
Главенствующая роль в вопросах поддержания высокой продуктивности земледелия и получения продукции высокого качества принадлежит системе применения удобрений [4].
Исследования ученых свидетельствуют о том, что удобрения дают наивысшую отдачу тогда, когда они применяются в строгой научно обоснованной системе с учетом свойств почв и самих удобрений, климатических условий, биологических особенностей культур, агротехники возделывания [5]. Основным условием экономически обоснованного и экологически безопасного применения удобрений при возделывании различных культур является их использование в агротехнологиях различного уровня интенсификации (дозы, сроки, способы применения при оптимальном соотношении элементов питания). Основное место в таких технологиях занимает использование биопрепаратов, стимуляторов роста и бактериальных удобрений, применение которых становится экономически выгодным и экологически целесообразным [6]. Современные регулирующие препараты антистрессового действия при обработке семян и растений повышают иммунную систему, устойчивость проростков к болезням и вредителям, улучшают посевные качества семян и повышают продуктивность растений [7].
Исследованиями, проведенными на черноземе обыкновенном в Приморской зоне Ростовской области, установлено, что в данной почвенно-климатической зоне при длительном внесении минеральных удобрений максимальная урожайность зерна гороха -21,8 и 21,7 ц/га получена при внесении минеральных удобрений в дозах Р40 и КзоР4оКэо [8]. Установлено, что применение на семенах гороха экспериментального препарата (в концентрации - 10-4%) увеличивает как рост и развитие проростков обработанных семян, так и урожайность семян гороха [9].
Целью настоящих исследований является получение новых знаний для разработки научно - обоснованных и экономически целесообразных приемов совместного применения минеральных удобрений и регуляторов роста растений в технологии возделывания гороха на черноземных почвах Воронежской области с различным уровнем обеспеченности элементами минерального питания.
Условия, материалы и методы
Научные исследования по разработке приемов совместного применения минеральных удобрений и агропрепаратов в технологии возделывания гороха в зернопропашном севообороте проводились в стационарном трехфакторном опыте Воронежского ФАНЦ им. В.В. Докучаева. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса - 7,0%, рНкс1 - 7,0%, гидролитическая кислотность - 1,3 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 46,1 мг-экв/100 г почвы, валовое содержание азота - 0,297%, фосфора - 0,170%, калия - 1,82%. Содержание подвижных форм фосфора и калия колеблется соответственно от 70 до 120 и от 65 до 115 мг/кг почвы.
Климат зоны, где проводились исследования, характеризуется умеренной континентальностью с относительно холодной зимой, жарким, нередко засушливым летом, температурными колебаниями в течение года. Средняя температура в течение года составляет +5,70С. Самый теплый месяц - июль, его средняя температура +20,10С. Континентальность усиливается с северо-запада на юго-восток. Здесь один раз в 3-4 года отмечаются засухи. Годовое количество атмосферных осадков колеблется от 500 мм на северо-западе, до 400 мм на юго-востоке. Максимум их приходится на июнь-июль. Сумма среднесуточных активных температур (+10 0С и выше) на северо-западе области составляет 2500-2600°С, а на юго-востоке достигает 2800-30000С.
Закладку опыта и математическую обработку данных проводили по методике Б.А. Доспехова [10]. В схему стационарного опыта включены три фактора. Фактор первого порядка (уровни удобренности севооборота) включает четыре уровня удобренности: 1 - без удобрений; 2 - (КРКЫл 3 - (КРК)ю2,8; 4 - (№К)ш,2. С момента закладки опыта (2011-2012 гг.) на варианты первого порядка внесено соответственно №Р0К0, N1^110^10, N240 Р210К210, Кз90Рз00Кз00. Непосредственно перед основной обработкой почвы под горох на варианты первого порядка внесено (№К)0, (ОТК)20, (ОТК)40, (№К)б0. Фактор второго порядка -двукратная некорневая обработка посевов гороха агропрепаратами в период вегетации пяти
листьев и в фазу бутонизации: 1 - без обработки, 2 - обработка Акварином-5 в дозе по 3,0 кг/га; 3 - обработка S.PROGEN growth в дозе по 0,4 кг/га; 4 - обработка Аквадон-Микро в дозе по 3,0 л/га; 5 - обработка Гуми-20М богатый в дозе по 1,0 л/га. Фактор третьего порядка
- сорт гороха Фокор.
Опыт заложен в трехкратной повторности. Размещение повторений и делянок систематическое. Схема опыта построена по методу расщепленных делянок. Делянки первого порядка (удобрение) - 21,6 х 55 м, площадь 1188 м2. Делянки второго порядка (сорт)
- 21,6 х 11м2, площадь 237,6 м2. Минеральные удобрения вносились осенью под основную обработку почвы.
Результаты исследований и их обсуждение
Полученные экспериментальные данные за 2015-2017 гг., свидетельствуют, что улучшая плодородие чернозема обыкновенного, средства химизации повышают продуктивность гороха. Увеличение норм внесения минеральных удобрений способствовало достоверному повышению урожайности (табл. 1). Урожайность зерна гороха от минеральных удобрений составила в среднем за три года от 23,9 ц/га до 28,2 ц/га. Средняя прибавка по всем фонам удобренности составила от 2,8 ц/га до 4,3 ц/га. Если на безудобренном фоне урожайность гороха составила 23,9 ц/га, то на удобренном фоне N20P20K20 - 26,7 ц/га, что на 11,7% больше. Самый высокий сбор гороха обеспечил вариант с непосредственным внесением под горох N40P40K40. Увеличение дозы внесения удобрений до N60P60K60, как и снижение до N20P20K20 вели к снижению продуктивности.
Таблица 1
Фон удобренности, NPK Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га
за период проведения опыта под горох годы в среднем за три года
2015 2016 2017
N0P0K0 N0P0K0 38,4 10,0 23,3 23,9 -
N110P110K110 N20P20K20 41,3 11,9 27,0 26,7 2,8
N240 P210K210 N40P40K40 41,9 13,3 29,3 28,2 4,3
N390P300K300 N60P60K60 40,8 13,4 27,4 27,2 3,3
В среднем 40,6 12,1 26,7 26,5 2,6
Наиболее высокий сбор зерна гороха получен в благоприятном 2015 году и самый низкий - в неблагоприятном для гороха 2016 году.
Включение в технологию возделывания гороха двух некорневых подкормок агропрепаратами (табл. 2) способствовало существенному повышению урожайности зерна.
Таблица 2
Влияние применения агропрепаратов на урожайность гороха на различных
уровнях удобренности ( среднее за 2015-2017 гг.), ц/га
Агропрепараты Уровень удобренности В среднем по агропрепаратам (НСР0,5 = 1,7 ц/га)
N0P0K0 N20P20K20 N40P40K40 N60P60K60
Без агропрепарата 23,9 26,7 28,2 27,2 26,5
Акварин-5 27,0 29,0 29,5 28,2 28,4
S.PROGEN growth 28,7 29,2 30,3 31,2 29,9
Аквадон-Микро 29,7 30,9 31,3 32,1 31,0
Гуми-20М богатый 28,2 31,1 33,6 33,3 31,6
В среднем по уровню удобренности (НСР0,5 = 0,7 ц/га) 27,5 29,4 30,6 30,4
В среднем, не зависимо от агропрепаратов, на варианте без внесения минеральных удобрений средняя урожайность зерна составила 27,5 ц/га. На фоне рекомендуемой дозы №0Р20К20 урожайность составила 29,4 ц/га, что на 190 кг превышает контрольный вариант.
На варианте с уровнем удобренности N40P40K40 превышение составляет 3,1 ц/га. На данном варианте получена максимальная урожайность - 30,6 ц/га. Относительно агрофона N20P20K20 это превышение составило 1,2 ц/га или 4,1%. При увеличении дозы внесения удобрений до 60 кг д.в. получили урожай зерна 30,4 т/га, что превышает нулевой уровень на 2,9 ц/га. Относительно агрофона N40P40K40 наблюдалось снижение урожая на 20 кг.
Эффективность применяемых агрохимикатов существенно различалась как от доз минеральных удобрений, внесенных под данную культуру, так и уровней удобренности в целом. Применяемые агропрепараты способствовали повышению урожайности гороха в среднем от 26,5 ц/га до 31,6 ц/га по четырем изучаемым агрофонам при НСР0,5 1,7 ц/га. Если урожайность гороха на естественном агрофоне составила 23,9 ц/га, то двукратная обработка растений агропрепаратом Акварин-5 дала прибавку 3,0 ц/га (13%). Далее по эффективности действия на урожайность следует агропрепарат S.PROGEN growth, повышающий этот показатель на 20%. При обработке посевов микроэлементным агропрепаратом Аквадон-Микро была получена максимальная прибавка - 24,3%. Эффективность агропрепарата Гуми-20М богатый относительно контрольного варианта составила 4,3 ц/га (18%), а относительно препарата Аквадон-Микро ниже на 5,3%.
На вариантах с внесением различных доз минеральных удобрений установлено, что наилучшее сочетание изучаемых факторов достигается при основном внесении N40P40K40 и N60P60K60 с агрохимикатами Гуми-20М богатый и Аквадон-Микро. В среднем за три года на этих вариантах опыта урожайность гороха составила от 32,1 до 33,6 ц/га. Наибольшая прибавка урожая получена от обработки посевов комплексным биоактивированным удобрением Гуми-20М богатый, где прибавка на разных уровнях удобренности составила 16,5; 19,1; 22,4%. Эффективность применяемых удобрений кроме урожайности так же характеризуется динамикой содержания основных питательных веществ в растениях.
Результаты исследований показали, что повышение уровня удобренности, не зависимо от агрохимикатов, оказало незначительное влияние на динамику азота в растениеводческой продукции гороха в фазу бутонизации (табл. 3).
Таблица 3
Химический состав растений гороха (среднее за 2015-2017 гг.), % абс. сухого вещества
Уровни удобренности Агропрепарат N P2O5 K2O
N0P0K0 без агропрепарата 2,35 0,40 1,32
Акварин-5 2,70 0,49 1,33
S.PROGEN growth 2,73 0,48 1,40
Аквадон-микро 2,82 0,48 1,41
Гуми-20М богатый 2,77 0,50 1,38
N20P20K20 без агропрепарата 2,61 0,41 1,29
Акварин-5 2,34 0,49 1,23
S.PROGEN growth 2,53 0,50 1,27
Аквадон-микро 2,42 0,50 1,14
Гуми-20М богатый 2,56 0,55 1,46
N40P40K40 без агропрепарата 2,65 0,46 1,39
Акварин-5 2,46 0,50 1,29
S.PROGEN growth 2,83 0,50 1,17
Аквадон-микро 2,49 0,50 1,37
Гуми-20М богатый 2,45 0,55 1,22
N60P60K60 без агропрепарата 2,74 0,46 1,47
Акварин-5 2,77 0,51 1,38
S.PROGEN growth 3,07 0,51 1,32
Аквадон-микро 2,78 0,50 1,47
Гуми-20М богатый 2,95 0,54 1,33
На вариантах уровня удобренности №0Р20К20 количество азота в растениях составляло 2,61%, на уровне ^0Р40К40 этот показатель составлял 2,65%, на фоне ^0Р60К60 - 2,74%. В
процентном выражении превышение конценрации азота в растениях гороха относительно естественного уровня плодородия составило соответственно 11,1; 12,8; 16,6%. В среднем по вариантам повышение азота на 7,1% относительно контрольного варианта оказало лишь внесение 60 кг д.в. ^га. Увеличение концентрации фосфора в растениях гороха изменялось по уровням удобренности аналогичным образом - при внесении удобрений в дозе №0Р20К20 на 2,76%, на фоне ^0Р4сК40 - 14,5 %, на фоне ^0Р60К60 - на 16,3%. Изучаемые уровни удобренности не оказали существенного влияния на накопление в растениях гороха калия.
В процессе исследований была проведена оценка качественных показателей полученного зерна гороха (табл. 4).
Таблица 4
Качественные показатели семян гороха сорта Фокор (среднее за 2016-2017 гг.),
% абс. сухого вещества
Качественные показатели Агропрепараты
без агропрепарата Акварин-5 S.PROGEN growth Аквадон-микро Гуми-20М богатый
N0 Р0К0
Белок 23,6 23,5 23,6 23,4 23,0
Крахмал 50,7 50,8 49,9 49,9 49,2
N20] 320К20
Белок 23,9 23,4 24,0 24,0 24,4
Крахмал 49,2 49,7 49,2 49,3 49,1
N40] 340К40
Белок 22,7 22,9 23,1 23,5 24,0
Крахмал 49,7 49,3 49,1 49,2 49,1
N60] 360К60
Белок 23,6 23,4 23,7 23,2 23,7
Крахмал 48,4 48,3 48,0 47,1 47,4
Результаты исследований показали, что в среднем на всех фонах удобренности содержание белка в зерне оставалось примерно на одном уровне - 23,2-23,9% абс. сухого вещества.
Включение в технологию возделывания гороха каждого из агропрепаратов, изученных в опыте, оказало очень слабое влияние на увеличение белка в зерне. Повышению содержания белка способствовало применение агропрепарата Гуми-20М - 0,5% абс. сухого вещества на уровне удобренности N20P20K20. На уровне N40P40K40 увеличение белка наблюдалось от препарата S.PROGEN growth - 0,4%, Аквадон-микро - 0,8%, Гуми-20М богатый - 1,3% абс. сухого вещества.
Заключение
Таким образом, включение в технологию возделывания гороха минеральных удобрений в дозах от N20P20K20 до N60P60K60 и двух подкормок агропрепаратами различного спектра действия обеспечивает существенное повышение его продуктивности. Самый высокий сбор зерна обеспечил вариант с непосредственным внесением под горох N40P40K40. Увеличение дозы внесения удобрений до N60P60K60, как и снижение до N20P20K20 вели к снижению продуктивности зерна гороха. Применяемые агропрепараты обеспечили прибавку урожая зерна гороха от 1,9 до 5,1 ц/га по всем вариантам опыта.
Концентрация азота в растениях гороха на фоне удобренности N20P20K20 на 11,1% выше, чем на агрофоне N0P0K0. С повышением нормы удобренности концентрация азота повышается до 16,6%. Концентрация фосфора в растениях гороха изменялась по уровням удобренности аналогичным образом. На накопление в растениях гороха калия изучаемые уровни удобренности не оказали существенного влияния.
При обработке растений препаратом Гуми-20М богатый на фоне удобренности N40P40K40 содержание белка в зерне гороха составило 24,0% (контроль 22,7%), превышение составило 1,3%.
Литература
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика) // - М.: Агрорус, -2004. - 1109 с.
2. Уваров В.Н., Костикова Н.О., Задорин А.М. Результаты селекции на урожайность и качество семян гороха // Земледелие. - 2015. - № 5. - С. 40-41.
3. Лукина Е.А., Федотов В.А., Крицкий А.Н, Кадыров С.В. Семеноведение и семенной контроль: учебное пособие под редакцией В.А. Федотова. Изд. Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ - 2013. - 306 с.
4. Мязин Н.Г. Система удобрения. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, - 2009. - 305 с.
5. Новичихин А.М., Мухина С.В., Турусов О.В. Эффективность минеральных удобрений на черноземах Каменной Степи с различной обеспеченностью элементами питания // Достижения науки и техники АПК. -2012. - № 5. - С. 34-36.
6. Брыкалов А.В. Современные удобрения и регуляторы роста растений для применения в сельском хозяйстве.
- Краснодар: Кубанский ГАУ. - 2012. - 168 с.
7. Гафуров Р.Г. Стратегия направленного химического синтеза фиторегуляторов и стресспротекторов нового поколения и результаты их испытаний // Тезисы VI Международной конференции «Регуляторы роста и развития растений в биотехнологии» - М.: МСХА. - 2001. - 87 с.
8. Целуйко О.А., Парамонов А.В. Влияние длительного применения удобрений на урожайность гороха // Зернобобовые и крупяные культуры, 2019. - № 4 (32). - С. 46-51. DOI: 10.24411/2309-348Х2019-11131
9. Ерохин А.И. Эффективность применения препарата на основе лектинов зернобобовых культур в предпосевной обработке семян и вегетирующих растений гороха // Зернобобовые и крупяные культуры, - 2019.
- № 2 (30). - С. 48-53. DOI: 10.24411/2309-348Х-2019-11087
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Изд. 5-е доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, - 1985. - 351с.
References
1. Zhuchenko A. A. Resource potential of grain production in Russia (theory and practice). Moscow: Agrorus, 2004, 1109 p. (In Russian)
2. Uvarov V. N., Kostikova N. O., Zadorin A.M. Results of selectionin productivity and quality of pea seeds. Agriculture, 2015, No. 5, pp. 40-41. (In Russian)
3. Zabolotskikh V.V. Influence of soil tillage minimization on pea yield and agroecological parameters of chernozem of southern carbonated Northern Kazakhstan. V. V. Zabolotskikh . Autoreferat na soiskan. uch. step. Candidate of Agricultural Sciences, Krasnoyarsk. 2014, 19 p. (In Russian)
4. Lukina E.A., Fedotov V.A., Kritsky A.N., Kadyrov S.V. Seed science and seed control: a textbook edited by V. A. Fedotov. Ed. Voronezh: FGBOU VPO Voronezh State University, 2013, 306 p. (In Russian)
5. Novichikhin A.M. Efficiency of mineral fertilizers on the chernozems of the Stone Steppe with different supply of food elements (Novichikhin A.M., Mukhina S.V., Turusov O.V. Achievements of science and technology of agriculture), 2012, No. 5, pp. 34-36. (In Russian)
6. Brykalov A.V. Modern fertilizers and plant growth regulators for use in agriculture, Krasnodar: Kuban State Agrarian University, 2012, 168 p. (In Russian)
7. Gafurov R. G. Strategy of directed chemical synthesis of phytoregulators and stressprotectors of the new generation and results of their tests. R. G. Gafurov . Theses of the VI International Conference "Regulators of plant growth and development in biotechnology" - Moscow: MSHA, 2001, 87 p. (In Russian)
8. Tseluiko O.A., Paramonov A.V. The influence of long-term use of fertilizers on the yield of Grain legumes and cereals, Zernobobovye i krupyanye kul'tury , 2019. - No. 4 (32). - pp. 46-51.
9. Erokhin A.I. The effectiveness of the use of a preparation based on lectins of leguminous crops in pre-sowing treatment of seeds and growing plants of peas. Zernobobovye i krupyanye kul'tury, 2019. - No. 2 (30). - pp. 48-53.
10. Dospekhov B.A. Field experiment technique / Ed. 5th, revised, Moscow, Agropromizdat, 1985, 351 p.
