CC BY
17
УДК 631.415:631.81
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10077
ВЛИЯНИЕ МОЧЕВИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНОГО УДОБРЕНИЯ НА УРОВЕНЬ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЕННОГО СУБСТРАТА И УРОЖАЙНОСТЬ РУККОЛЫ
В.П. Максименко, д.с.-х.н., С.А. Меньшикова, к.с.-х.н.
ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, e-mail: maksymenko@mail.ru
Рассмотрена возможность применения вспененного карбамидоформальдегидного удобрения -мелиоранта для регулирования уровня кислотности почвенного субстрата на основе торфяно-болотной почвы. Приведены данные вегетационных опытов, свидетельствующие о комплексном положительном влиянии применяемого удобрения - мелиоранта на кислотность почвенного субстрата и аэрацию, а также на урожайность выращиваемой культуры-индикатора и ее качество. Установлено, что в вариантах с внесением удобрения-мелиоранта кислотность почвенного субстрата на основе торфяно-болотной почвы снижается, что соответствовало увеличению урожайности и улучшению качества продукции.
Ключевые слова: удобрение-мелиорант, кислотность почвы, аэрация, почвенный субстрат, руккола, урожайность, нитраты.
INFLUENCE OF THE UREVIOUS-FORMALDEHYDE FERTILIZER ON ACIDITY OF SOIL-GROUND SUBSTRATE AND YIELD OF ARUGULA
Dr.Sci. V.P. Maksimenko, Ph.D. S.A. Menshikova
ARSRI for Hydraulic Engineering and Land Improvement of A.N. Kostyakov, e-mail: maksymenko@mail.ru
The article considers the possibility of application of foam urea formaldehyde fertilizer-meliorant to regulate the level of acidity of soil. During the vegetation experiments it was found that in the variants with the introduction offertilizer-ameliorant acidity of the substrate on the basis ofpeat-bog soil is reduced, increases productivity and improves the quality of the product.
Keywords: fertilizer-ameliorant, soil acidity, aeration, soil-ground substrate, arugula, yield, nitrates.
Сбалансированное соотношение биофильных элементов в системе почва - растение служит необходимым условием получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур хорошего качества [1]. Известно, что вносимые удобрения могут изменять реакцию почвенного раствора, подкислять или подщелачивать его [2]. При длительном внесении физиологически кислых или физиологически щелочных удобрений изменяется реакция почвенного раствора, что может негативно отражаться на развитии растений [3]. Все большее количество исследований и апробаций подтверждают эффективность и целесообразность применения инновационных форм комплексных медленнодействующих удобрений, таких как мо-чевино-формальдегидное удобрение (МФУ), которое в силу пролонгированного характера действия позволяет снизить общеизвестные отрицательные последствия [4-7]. Удобрения на основе МФУ изучают с 4050 гг. ХХ в. Отмечено их положительное влияние на урожайность различных культур [8]. Кроме того, важную роль играют форма изготовления и физико-механические свойства таких удобрений. В готовом виде
они представляют собой твердую пористую структуру или поропласт, чем обусловлено их комплексное мелиорирующее действие на почву [9].
Цель исследования - оценка степени влияния вспененного карбамидо-формальдегидного удобрения (ВКФУ), изготовляемого на основе МФУ, на уровень кислотности и аэрированность торфяно-бо-лотной почвы, а также на отклик урожайности культуры-индикатора рукколы, выращиваемой на зелень и качество получаемой продукции.
Объекты и методы. Исследована одна из модификаций мочевино-формальдегидного удобрения, имеющая повышенное содержание азота, меньшую плотность, большее количество открытых пор и меньшее содержание свободного формальдегида [9]. Удобрения такого класса оказывают прямое и косвенное влияние на кислотность почвы. Объектом исследований служил субстрат на основе торфяно-болотной почвы, взятой с полей Яхромской поймы. Исследования проводили в 2014-2015 гг. в летний период в вегетационных сосудах, установленных в открытом грунте в условиях естественной освещенности и температуры, а также в защищенном грунте по методу почвенной
культуры при выращивании рукколы на зелень. Сосуды заполняли субстратом из торфяно-болотной почвы с внесением удобрения-мелиоранта ВКФУ. Основой применяемого удобрения служит мочевино-формальдегидный поропласт, который имеет устойчивую твердую пористую структуру. Сам по себе препарат ВКФУ имеет нейтральную реакцию. После изготовления и сушки рНн2о близок к 7. Также он обладает большой удельной поверхность и буферными свойствами.
Опыты включали контроль и 5 вариантов внесения ВКФУ в дозах 2, 4, 6, 8 и 10% от объема исходного субстрата, повторность трехкратная. Методика исследований общепринятая. Результаты обрабатывали с помощью программ Microsoft Excel и Mathcad. Значение рНка определяли после срезки и удаления растений на рН-метре-ионометре «Экс-перт-001».
Результаты исследований. Внесение ВКФУ сопровождалось достоверным снижением кислотности исследуемой почвы. Изменение уровня кислотности определяли сравнением с контрольным вариантом без препарата (табл. 1).
ВКФУ обладает высокой пористостью, он содержит до 85% открытых пор при объемной плотности 16 кг/м3, что влияет на содержание кислорода в почве и определяет окислительно-восстановительный потенциал веществ. Кроме того, поглотительная деятельность корней может осуществляться только при условии достаточной аэрации (оптимальная концентрация около 3%). Также аэрация оказывает сильное влияние на почвенные микроорганизмы и связанные с их жизнедеятельностью процессы превращения питательных веществ [2, 3]. Недостаточная аэрация почвы в условиях повышенного увлажнения может усиливать отрицательное действие высокой кислотности на растения. При внесении ВКФУ в почве улучшается аэрирован-ность и, следовательно, уменьшается интенсивность закисных процессов.
Применение препарата ВКФУ также может снижать избыточную щелочность. В 2014 г. был запатентован способ комплексной мелиорации орошаемых солонцовых земель с применением
модернизированной формы ВКФУ, насыщенной раствором сульфата железа и инкрустированной фосфогипсом [10]. Результат от применения предложенного способа состоит в том, что введение сульфата железа в виде раствора в состав удобрения-мелиоранта ВКФУ обеспечивает при увлажнении почвы постепенное выделение его в почвенный раствор и взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом (III1К) с вытеснением из него натрия. При этом серная кислота, образующаяся в процессе взаимодействия сульфата железа с почвенным раствором, повышает эффективность рассоляющего действия фосфогипса. При проведении дождевания увеличенными поливными нормами происходит постепенное перемещение сульфата железа из структуры препарата ВКФУ внутри разрыхленного слоя почвы и его рассоление. Таким образом, исключается попадание сульфата железа на поверхность листьев растений и смыв его поверхностным стоком оросительной воды. Препарат ВКФУ, внесенный в верхний слой почвы (0,1-0,2 м), снижает эродирующее воздействие на него дождя благодаря прочности гранул и коагулирующему действию на структуру почвы гидроокиси железа, образующейся при взаимодействии сульфата железа с почвенным раствором.
Опыты в закрытом грунте при выращивании зеленной салатной культуры рукколы показали хороший отклик растений на применяемый препарат даже на фоне исходного высокого уровня агротехники. Руккола, как и другие листовые овощи, выращенные в теплицах в условиях пониженной освещенности, подвержена накоплению нитратов [11]. Нитратный азот, поступающий в растения, не оказывает на них негативного влияния, но способен накапливаться в значительных количествах, отрицательно действуя на организм животных и человека, потребляющих такие продукты.
В таблице 2 приведены результаты анализа свежесрезанных листьев рукколы на содержание нитратов в зеленой массе растений, выращенных в ходе двух вегетационных опытов в тепличных условиях. В вариантах 4, 5 и 6 наблюдалось снижение содержания нитратов в растениях по сравнению с контролем, тогда как в варианте 2 количество нитратов на килограмм свежесрезанной продукции было больше, чем в контрольном (рисунок).
Лабораторные исследования на содержание нитратов показали, что их количество в вариантах 4, 5 и 6 не превышало допустимого уровня для закрытого грунта. Кроме того, растения в этих вариантах имели хороший товарный вид, а также соответствовали стандарту товарного веса для реализации продукции. С одной стороны, характер этих изменений подтверждается законом совокупного действия Митчерлиха-Бауле, отражая комбинацию воздействий целого ряда факторов положительного влияния препарата на урожайность культуры. Однако, с другой стороны, реак-
1. Изменение обменной кислотности тор-фяно-болотной почвы в зависимости от дозы удобрения-мелиоранта ВКФУ
Вари- Доза Среднее значение pHxci
ант ВКФУ, % в относительных единицах
закрытый грунт открытый грунт
1 0 - контроль 1,00 1,00
2 2 1,07 1,02
3 4 1,10 1,06
4 6 1,10 1,06
5 8 1,12 1,08
6 10 1,11 1,10
Соотношение урожайности рукколы по вариантам внесения ВКФУ с содержанием нитратов в свежесрезанной продукции
2. Урожайность рукколы и содержание нитратов в продукции при выращивании в защищенном грунте на субстрате с применением ВКФУ
Вариант Доза ВКФУ, Урожай- Прирост к кон- Масса, г Среднее содержание нитратов, ПДК NO3, закры-
% ность, г тролю, % натуральная влажность, мг/кг тый грунт, мг/кг
1 0 37,0 - 3076
2 2 37,5 1,5 4104
3 4 42,7 15,4 45-50 3681 3000
4 6 48,5 31,2 2429
5 8 48,5 31,1 2458
6 10 49,6 34,1 2183
60,0 ^ 50,0
Б 40,0
0
30,0
1 20,0 £ 10,0
0,0
2345 Варианты внесения ВКФУ
•Товарный вес листьев, г.
Содержание нитратов, мг/кг
0
7
ция в отклике растений, начиная с варианта 4, может объясняться тем, что с этого количества содержания препарата в субстрате достигается минимальный необходимый уровень обеспеченности лимитирующим фактором. Далее с увеличением дозы внесения ВКФУ наблюдается стабильное устойчивое соотношение содержания нитратов на килограмм свежесрезанной продукции, не превышающее ПДК. Значительного снижения содержания нитратов можно достигнуть, выращивая растения в условиях сбалансированного по всем элементам минерального питания. При этом не только увеличивается урожай, но и значительно улучшается его качество [3].
Одним из факторов, ограничивающих синтез нитратного азота в биомассу, может быть недостаточное количество молибдена [3, 12, 13]. Он относится к элементам, без которых растения не могут полностью закончить цикл развития и которые не могут быть заменены другими. Молибден необходим растениям для синтеза аминокислот с последующим образованием белка и входит в состав фермента нитратредуктазы, являясь компонентом цепи
редукции нитратов и участвуя в восстановлении нитратов до нитритов. Исследованиями показано, что при недостатке молибдена в питательной среде в растениях нарушается азотный обмен, а в тканях накапливается большое количество нитратов [3, 12]. Г.Я. Жизневская [13] отмечает, что молибден оказывает наибольшее влияние в сочетании с определенными дозами меди. Препарат ВКФУ содержит в своем составе небольшое количество меди и молибдена [14], поэтому его внесение может способствовать усвоению нитратов растениями с включением их в метаболические процессы для последующего формирования белковых соединений.
Таким образом, по результатам экспериментальных наблюдений впервые представлены данные о положительном влиянии вспененного кар-бамидоформальдегидного удобрения - мелиоранта на кислотность почвенного субстрата. Преимущество данного удобрения-мелиоранта состоит в его комплексном пролонгированном действии наряду с меньшим проявлением негативных экологических последствий.
Литература
1. Савич В.И., Сычев В.Г., Балабко П.Н., Гукалов В.В., Никиточкин Д.Н. Баланс биофильных элементов в системе почва-растение // Вестник Башкирского ГАУ, 2016, № 1. - С. 14-20.
2. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов Н.Н. Почвоведение. - М.: Агропромиздат, 1989. - 719 с.
3. Ягодин Б.А., Смирнов П.М., Петербургский А.В. и др. Агрохимия. - М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с.
4. Будажапов Л.В., Билтуев А.С., Васильев С.В. Мочевино-формальдегидное удобрение в Забайкалье: мотивация применения, отклик азотного статуса почвы и урожай яровых зерновых культур / Перспективы использования инновационных форм удобрений, средств защиты и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных
культур: IX научно-практической конференции «Анапа-2016» (под ред. В.Г. Сычева). - М.: ВНИИА, 2016. - С. 27-30.
5. Пироговская Г.В. Медленнодействующие удобрения. - Минск: Белорусский НИИ почвоведения и агрохимии, 2000. - 287 с.
6. Sharma P.K. Use of urea formaldehyde as a soil conditioner in improving hydrophysical properties of sand // J. Indian. Soc. Soil Sc., 1990, Т. 38, № 3. - Р. 528-530.
7. Wallace A., Wallace G.A. Soil and crop improvement with watersoluble polimers // Soil Technology, 1990, V. 3, № 1. - P. 182-184.
8. Максименко В.П., Деев С.Ю., Меньшикова С.А. Химическая мелиорация почв с использованием композитного агрохимиката на углеродной структуре // Агрохимический вестник, 2009, № 4. - С. 30-31.
9. Мелкозеров В.М., Нагорный Л.Д., Олейник В.В., Маховецкий А.Б., Максименко В.П., Мажайский Ю.А., Деев С.Ю., Бородычев В.В., Адьяев С.Б., Чапланова М.П. Вспененное карбамидоформальдегидное удобрение и способ его получения / Патент РФ № 2230719; С1 МПК7 С05С 9/02: Заявитель и патентообладатель ООО «Газостройинвест». -№ 2003124002, заявл. 04.08.2003, опубл. 20.06.2004. - БИПМ № 17. - 8 с.
10. Губин В.К., Максименко В.П., Меньшикова С.А. Способ комплексной мелиорации орошаемых солонцовых земель / Патент РФ на изобретение № 2557715 Российской Федерации, МПК А01В 79/02. Заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова» (RU). № 2014110790, заявл. 21.03.2014, опубл. 27.07.2015. - 4 с.
11. Примак А.П., Литвиненко М.В., Воронцова Н.Ф., Соханова Н.М. Накопление нитратов некоторыми овощными культурами / Селекция овощных культур: сборник научных трудов ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур. - М.: Наука, 1986, Т. 22. - С. 102-105.
12. Муравин Э.А., Кудряшова Л.А. Использование азота и накопление нитратов овощными культурами семейства капустных // Агрохимия, 1990, № 3. - С. 3-11.
13. Жизневская Г.Я. Микроэлементы и урожай / Тр. Лаборатории биохимии почв и микроэлементов. - Рига: Изд-во АН Латвийской ССР, 1961. - 338 с.
14. Попова Ю.С. Применение удобрения-мелиоранта комплексного действия при возделывании картофеля на серых лесных почвах Рязанской области: дисс. к.с.-х.н. 06.01.02; - Рязань: Рязанский гос. с.-х. ун., 2010. - 131 с.
УДК 633.1:581.1.044
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10078
ИЗУЧЕНИЕ НОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ С РЕТАРДАНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕ
1С.Б. Говоркова, 2В.А. Цымбалова, 2Ю.В. Тучкина, 2Е.В. Калабашкина, к.с.-х.н., 2Р.М. Гафуров, д.с.-х.н.
хМинистерство сельского хозяйства Российской Федерации, e-mail: s.govorkova@mcx.ru 2Федеральный исследовательский центр «Немчиновка», e-mail: ficnemchinovka@yandex.ru
Изучено влияние регуляторов роста растений нового поколения с ретардантными свойствами при возделывании озимой пшеницы сорта Немчиновская 17 на дерново-подзолистых почвах Московской области. Выявлена реакция сорта озимой пшеницы на испытуемые регуляторы роста растений, установлена оптимальная доза их применения для эффективного повышения устойчивости к полеганию. Испытуемые регуляторы роста растений оказывают существенное влияние на урожайность озимой пшеницы и формирование ее структурных элементов. Наиболее высокие прибавки урожая получены в 2014 г. при применении Регги, ВК в дозе 1,5 л/га, где она составила 6,13 т/га против контроля без обработки - 4,33 т/га. Высокий урожай получен за счет формирования большого числа продуктивных побегов, более высокой озерненности и массы зерна с растения.
Ключевые слова: регуляторы роста растений, ретарданты, озимая пшеница, продуктивность, полегание растений.
RESEARCH OF NEW PLANT GROWTH REGULATORS WITH RETARDANT FACILITIES
FOR WINTER WHEAT cULTIVATION 1S.B. Govorkova, 2V.A. Tsymbalova, 2Yu.V. Tuchkina, 2Ph.D. E.V. Kalabashkina, 2Dr.Sci. R.M. Gafurov
lMinistry for Agriculture of the Russian Federation, e-mail: s.govorkova@mcx.ru 2FederalResearch Center «Nemchinovka», e-mail: ficnemchinovka@yandex.ru
