CC BY
10
устойчивого увлажнения Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 5. С. 57-59.
18. Годунова Е. И., Шаповалова Н. Н. Гидрогель и эффективность минеральных удобрений на обыкновенных чернозёмах Центрального Предкавказья // Агрохимический вестник. 2020. № 4. С. 46-50.
Economic efficiency of hydrogel application under conditions of unstable moistening of the Central Ciscaucasia
E. I. Godunova, L. R. Oganyan
North-Caucasus Federal Scientific Agrarian Center, ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Shpakovskii r-n, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the effect of various doses of hydrogel on the yield of cultivated crops in ordinary chernozems. The work was carried out in 2012-2021 under the conditions of the Central Ciscaucasia. In the link of crop rotation (green manure fallow - winter wheat - winter wheat) with various methods of basic tillage (mouldboard ploughing, surface tillage - disking) of the soil, the effect of hydrogel (100-400 kg/ha) was determined on a fertilized background and without fertilizers. The optimal dose of hydrogel for the annual application of N60P60K60 was 400 kg/ha. For nine years, it provided a total increase in the yield of conditional grain, depending on the method of cultivation, 12.58-13.50 t/ha, conditionally net income - 64196-70866roubles/ha, with a profitability of 107-118 %. The use of hydrogel in its pure form (without fertilizers) is not economically justified. At the same time, it significantly increases the efficiency of mineral fertilizers: the net income for the period of research varied from 52498 (surface tillage) and 65506 roubles/ha (mouldboard ploughing) when applying 100 kg/ha of the polymer to 120542-143405 roubles/ha in the variant with a dose of 400 kg/ha. The profitability of fertilizers at an increasing dose of hydrogel 100-400 kg/ha with traditional ploughing increased from 100 to 220 %, with surface tillage - from 80 to 185 %. The total conditionally net income from the increase in the amount of applied hydrogel and mineral fertilizers against the background of mouldboard ploughing increased from 50,775 to 135,721 roubles/ha, the level of profitability varied within 63-108 %. When disking, the profitability was 1.4-2.3 times less.
Keywords: hydrogel; yield; economic CO efficiency; conditionally net income; profitability. О Author Details: E. I. Godunova, D. Sc. N (Agr.), head of research group; L. R. Oganyan, 0, head of scientific analytical center (e-mail: z oganyan@inbox.ru).
s For citation: Godunova EI, Oganyan LR § [Economic efficiency of hydrogel application J under conditions of unstable moistening of the ^ Central Ciscaucasia]. Zemledelie. 2023; (5): § 18-22. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-(0 2023-5-18-22.
doi: 10.24412/0044-3913-2023-5-22-26 УДК 631.816.1:631.559: 633.854.78
Влияние последействия длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника в условиях Ставропольского края
Н.Н. ШАПОВАЛОВА, старший научный сотрудник, зав. лабораторией (e-mail: schapovalova.nadejda@yandex.ru) Е.А. МЕНЬКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А.А. ВОРОПАЕВА, младший научный сотрудник Д.А. АХМЕДШИНА, младший научный сотрудник
Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр, ул. Никонова, 49, Михайловск, Ставропольский край,356241, Российская Федерация
Исследования проводили с целью оценки вклада плодородия почвы в формирование урожайности и качества семян подсолнечника на черноземе обыкновенном в условиях Ставропольского края. Схема многолетнего стационарного опыта предусматривала изучение следующих вариантов: вид удобрения (фактор А) - азотное, фосфорное; фон (фактор В) - естественный, удобренный (для азотного удобрения - Р120К120; для фосфорного удобрения - N120K120); доза удобрения (фактор С) - 0 (контроль), 30, 60, 90, 120, 150 и 180 кг/га действующего вещества. В 2019 и 2021 гг. перед посевом подсолнечника содержание подвижного фосфора в почве варьировало в пределах 12...55 мг/кг(по Мачигину), подвижного калия - 188...232 мг/кг, нитратного азота - 2,8.6,3 мг/кг. Основной фактор, лимитирующий урожайность подсолнечника, количество осадков. Продуктивность культуры во влажных условиях в 2,4.3,0 раза превысила величину показателя в засушливый год. Положительное влияние плодородия почвы на урожайность отмечено только при хорошей обеспеченности посевов атмосферной влагой. Прибавка сбора семян подсолнечника на фоне последействия азотного удобрения (N90 180) варьировала, относительно контроля, в пределах 0,29.0,50 т/га, на фос-форно-калийном фоне (N30 180P120K120) - 0,35.0,95 т/га. Преимущество последействия азота в составе полного минерального удобрения над самосто-
ятельным применением этого элемента составило 0,25.0,57 т/га. Отмечена невысокая отзывчивость культуры (сбор зерна выше контроля на 0,04.0,18 т/га) на последействие многолетнего внесения фосфорного удобрения вследствие наблюдавшегося дефицита подвижного калия и снижения валовых запасов азота в почве. В засушливых условиях семена подсолнечника накапливали повышенное, относительно контроля, количество жира (на 1,0.5,2 %) и клетчатки (на 1,2.6,1 %), во влажных - сырого протеина (на 2,7.6,6 %). Качество семян подсолнечника практически не зависело от агрохимических свойств почвы. Однако при разных метеоусловиях высокое содержание фосфора в почве (более 45 мг/кг) на низком азотно-ка-лийном фоне приводило к снижению содержания жира, относительно не удобренного контроля, на 0,8.3,2 %.
Ключевые слова: последействие удобрений, урожайность подсолнечника, качество семян подсолнечника
Для цитирования: Влияние последействия длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника в условиях Ставропольского края / Н.Н. Шаповалова, Е.А. Менькина, А.А. Воропаева и др. // Земледелие. 2023. № 5. С.22-26. doi: 10.24412/0044-39132023-5-22-26.
В Ставропольском крае сосредоточена приблизительно десятая часть посевных площадей подсолнечника в стране (250...290 тыс. га). При этом урожайность культуры значительно варьирует в зависимости от погодных условий, технологии возделывания, уровня минерального питания и других факторов внешней среды [1]. Важная роль в реализации урожайного потенциала подсолнечника принадлежит эффективному плодородию почвы, на создание которого большое влияние оказывают дозы и продолжительность внесения минеральных удобрений. Это связано с тем, что удобрения относятся не только к основным факторам повышения продуктивности посевов при непосредственном их
внесении под культуру, но и служат основным средством регулирования почвенных процессов для обеспечения оптимальных условий жизни растений в долгосрочной перспективе — после прекращения их применения и в период последействия [2, 3].
Подсолнечник может возде-лываться на разных по агрохимическим свойствам почвах, что обусловлено развитием мощной, глубоко проникающей в почву корневой системой и повышенной способностью усваивать питательные элементы (фосфор, калий) из трудно растворимых соединений [4]. Однако, согласно ранее проведённым исследованиям, при выращивании подсолнечника на семена в зоне распространения черноземных почв большое значение имеет фосфорное удобрение и его комбинации с азотом, а также отмечена положительная реакция культуры на последействие внесения органики [5, 6].
Изучение вопросов отзывчивости подсолнечника на удобрения, как правило, проводили в краткосрочных полевых опытах [7]. Оценить же вклад плодородия почвы в формировании продуктивности культуры можно лишь в стационарах с длительным систематическим применением удобрительных средств, поскольку для создания многообразия агрохимических свойств почвы требуется многолетнее внесение разных видов, доз и соотношений питательных элементов [8].
Цель исследований — определить влияние последействия длительного применения разных видов и доз минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы, урожайность и качество семян подсолнечника в условиях неустойчивого увлажнения Ставропольского края.
Работа проведена в 2019 и 2021 гг. на базе экспериментального поля лаборатории почвоведения и агрохимии ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ» в трех-факторном стационарном опыте Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами, заложенном в 1975 г.
Почва опытного участка — чернозем обыкновенный мощный малогумусный тяжелосуглинистый. Агрохимические свойства почвы в слое 0...20 см при закладке опыта: содержание гумуса — 4,3 % (по Тюрину), подвижного фосфора и калия в 1 % углеаммонийной вытяжке — 12,9 и 184 мг/кг почвы (по Мачигину), рН водной суспензии — 7,3; валовой азот 0,32 %; валовой фосфор — 0,12 %; валовой
калий — 2,13 %; общие карбонаты по Павлову — 1,17 %.
В опыте изучали варианты: вид удобрения (фактор А) — азотное, фосфорное; фон (фактор В) — естественный, удобренный (для азотного удобрения — Р120К120; для фосфорного удобрения — ^20К120); доза удобрения (фактор С) -0 (контроль), 30 кг/га, 60, 90, 120, 150 и 180 кг/га действующего вещества. В качестве удобрений использовали аммиачную селитру, суперфосфат и 40-% калийную соль, которые вносили ежегодно перед посевом культуры, исключая поле чистого пара.
Шестипольный полевой севооборот в первых трёх ротациях содержал чередование культур: чистый пар — озимая пшеница — озимая пшеница — кукуруза на силос — озимая пшеница — овёс(яровой ячмень). В IV и V ротациях (1996 и 2002 гг.) четвёртое поле севооборота паровало. С 2006 г. проводили наблюдения за последействием удобрений. В этот период культуры чередовались следующим образом: чистый пар — озимая пшеница — озимый ячмень — соя — яровой ячмень — лен — озимая пшеница — чистый пар — озимая пшеница —
горох — озимая пшеница — чистый пар — озимая пшеница — подсолнечник. Опыт изначально проводили на трёх полях, последовательно закладываемых во времени с интервалом в один год. К началу изучения последействия (2006 г.) в опыте сохранились лишь две временные повторности. Площадь опытной делянки составляла 75 м2, уборочная площадь — 22 м2. По-вторность вариантов на каждом поле — четырехкратная.
С 1993 по 1995 гг. удобрения не применяли, а с 1996 г. по 2005 г.— только фосфорное и азотное удобрения по прежней схеме. За 30 лет прямого действия удобрений проведено 21-кратное наложение азотного и фосфорного и 15-кратное калийного удобрения. По вариантам опыта суммарно было внесено от 630 до 3780 кг/га азота, от 630 до 3780 кг/га фосфора и от 450 до 2700 кг/га калия.
Образцы почвы отбирали перед посевом культуры в слое 0.20 см. При проведении лабораторных исследований использованы общепринятые методики определения основных агрохимических показателей плодородия почв: подвижный фосфор и ка-
1. Содержание основных элементов питания перед посевом подсолнечника в слое почвы 0...20 см (среднее за 2019, 2021 гг.), мг/кг почвы
Доза удобрения (фактор С) Среднее
Вид удобрения (фактор А) Фон (фактор В) 0 (контроль) 30 60 90 120 150 180 по фактору А по фактору В
Нитратный азот
Азотное естественный 4,8 4,6 4,8 3,8 5,1 5,4 3,5 4,6 4,6
Фосфорное удобренный (Р120 К120 ) естественный 2,8 5,0 4,8 5,0 3,9 4,3 4,6 3,9 6,3 4,5 5,9 5,6 4,5 5,7 4,8 4,7 4,9
удобренный (^^20К120) Среднее по фактору С 3,7 4,1 4,4 4,7 5,3 4,6 5,9 4,6 5,1 5,3 3,6 5,1 4,6 4,6 4,7 4,7
НСР05 А=0,5 мг/кг, В=0,5 мг/кг, С=1,0 мг/кг, АВ=0,7 мг/кг, АС= АВС=1,9 мг/кг. = 1,4 мг/кг, ВС=1,4 мг/кг,
Подвижный фосфор
Азотное естественный 16 13 13 16 16 13 12 23 14
удобренный (Р120 К120 ) естественный 38 37 32 30 30 30 28 32
Фосфорное 17 25 37 46 55 48 35 33 37
удобренный (^^20К120) ктору С 17 18 25 32 38 42 33 29
Среднее по фа 22 23 27 31 35 33 27 28
НСР„К А=2 мг/кг, В=2 мг/кг, С=4 мг/кг, АВ=3 мг/кг, АС=5 мг/кг, ВС= 5 мг/кг, АВС=8мг/кг.
Подвижный калий
Азотное естественный 209 202 206 208 201 202 209 207 205
Фосфорное удобренный (Р120 К120 ) естественный 232 209 210 203 204 202 206 202 204 203 210 198 198 195 201 209 200
удобренный (^^20К120) Среднее по фактору С 213 216 213 207 219 208 194 203 198 202 191 200 188 198 202 204
НСР05 А= 6 мг/кг; В= 6 мг/кг; С АВС= 21 мг/кг. = 11 мг/кг; АВ= 8 мг/кг; АС= 15 мг/кг; ВС = 15 мг/кг;
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф ь
Ф
СЛ 2 О м и
со
СЧ О СЧ
и?
Ф ^
Ш
Ч
Ф ^
ш СО
лий — по ГОСТ 26205-91, нитратный азот дисульфофеноловым методом по Грандваль-Ляжу. Анализ качества продукции проведён методом инфракрасной спектроскопии. Урожайность учитывали прямым обмолотом малогабаритным селекционным комбайном «Wintersteiger» с последующим пересчётом на стандартную влажность. Оценка экспериментальных данных проведена с использованием дисперсионного метода математической статистики и программы AgCStat-Excel.
В годы исследований вегетация подсолнечника проходила при повышенном температурном режиме, но в разных условиях влагообеспеченности посевов. Средняя температура воздуха превысила среднемноголетнее значение на 1,0...1,10С. Сумма осадков составила в 2019 г.— 156 мм, в 2021 г.— 522 мм (46 и 154 % к норме соответственно). Согласно гидротермическому коэффициенту Селяниновавегетационный период 2019 г характеризовался как очень засушливый (ГТК=0,4), а 2021 г — влажный (ГТК=1,5). Засуха 2019 г (ГТК менее 0,29.0,36) отмечена в мае, июне и в августе — в период активного роста вегетативной массы, образования и налива семян, в то время как в 2021 г небольшой недобор осадков (на 18 % меньше нормы) наблюдали лишь в июне, во время листообразования.
Оценка влияния агрохимических свойств почвы на продуктивность подсолнечника в контрастные по условиям увлажнения годы проведена в 14-й год последействия длительного (30 лет) ежегодного применения высоких доз минеральных удобрений.
Несмотря на большую продолжительность периода последействия удобрений, участки опыта сохранили отличия по количеству остаточных запасов подвижных соединений элементов питания, особенно фосфора. Перед посевом подсолнечника содержание подвижного фосфора в слое 0.20 см почвы варьировало от 12 до 55 мг/кг или от низкого до высокого уровня обеспеченности в зависимости от величины применяемой прежде дозы фосфорного удобрения (табл. 1). В последействии внесения одних лишь минеральных фосфатов в дозах Р30 Р180 содержание Р2О5 составило 25...55 мг/кг, что превысило уровень не удобренного контроля (естественный фон) на 8.38 мг/кг Отличия по обеспеченности почвы остаточным фосфором в последействии внесения равных доз фосфорного удобрения отдельно и на фоне Ы120К120 составили 2.17 мг, что связано с более вы-
2. Урожайность подсолнечника в зависимости от последействия длительного применения удобрений в засушливых условиях 2019 г., т/га
Вид удобрения (фактор А)
Фон (фактор В)
Доза удобрения (фактор^ С)
(контроль)
30
60
90
120
150
180
Среднее
А у
р
о т к
а ф
о
с
В у
р
о т к
а ф
о
Азотное
Фосфорное
естественный 1,03 1,01 1,10 1,09 1,09 1,04 1,01 удобренный 0,98 1,03 1,09 1,03 1,06 1,09 1,10
Среднее по фактору С
0,96
1,05 1,05 1,05
0,91 0,85 0,97
0,97 1,02 0,99 0,98 0,97 0,98 0,98
естественный 0,84 0,89 0,91 0,81 0,82 0,81 0,89
удобренный 0,99 0,96 0,97 1,01 0,97 0,95 0,91
НСР05 А= 0,04 т/га; В= 0,04 т/га; С= 0,07 т/га; АВ= 0,05 т/га; АС= 0,10 т/га; ВС=0,10 т/га; АВС= 0,14 т/га. _
соким выносом элемента урожаем культур при сбалансированном режиме питания растений.
В последействии отдельного применения азотного удобрения (М30...Ы180) содержание Р2О5 соответствовало уровню контроля (16 мг/ кг) или на 3.4 мг/кг было ниже. При внесении азота на фоне Р120К120 увеличение дозы азотного удобрения привело к повышению выноса фосфора урожаем культур и более интенсивному его снижению в пахотном слое с 37 (Ы30Р120К120) до 28.30 мг/кг (Ы Р К )
»90-180 120120'"
Обеспеченность пахотного слоя почвы нитратным азотом в предпосевной период во всех вариантах опыта была очень низкой и низкой, и варьировала в пределах 2,8.6,3 мг/кг, что связано с повышенным выносом азота зерновым предшественником. При этом отмечена тенденция увеличения содержания N-NO3 с возрастанием дозы азотного удобрения, как при отдельном внесении, так и на фоне Р120К120.
Содержание подвижного калия в вариантах опыта находилось в границах низкой и средней степени обеспеченности элементом — от 188 до 232 мг/кг. Между количеством подвижного калия в почве и дозой фосфорного удобрения
наблюдали обратную зависимость. Самое низкое содержание калия (188.191 мг/ кг) отмечено в последействии применения фосфорного удобрения в высоких дозах (150.180 кг/га Р2О5) на фоне
^20К120.
В зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края продуктивность сельскохозяйственных культур на 70 % определяется погодными условиями [9], поэтому в 2019 г. существенный недобор атмосферных осадков в период вегетации обусловил формирование низкой урожайности подсолнечника (0,81.1,10 т/га) во всех вариантах опыта, независимо от агрохимических свойств почвы (табл. 2). При этом наименьшая урожайность достигнута в варианте последействия применения фосфорного удобрения на естественном фоне — 0,81.0,91 т/га, что свидетельствует о важной роли азота в формировании урожая подсолнечника, даже в засушливых условиях.
Во влажном 2021 г. урожайность семян подсолнечника составила 2,40.3,75 т/га, что в 2,4.3,0 раза превысило величину сбора урожая в 2019 г. (табл. 3). При достаточном количестве атмосферных осадков влияние плодородия по-
3. Урожайность подсолнечника в зависимости от последействия длительного применения удобрений во влажных условиях 2021 г., т/га
Вид удобрения (фактор А)
Фон (фактор В)
Доза удобрения (фактор С)
(контроль)
30
60
90
120
150
180
Среднее
А у
р
о
кто
а ф
о
В у
р
о
кто
а ф
о п
Азотное естественный 2,51 2,58 2,70 2,80 2,89 2,89 3,01 3,07 2,77 удобренный 2,80 3,15 3,49 3,41 3,47 3,75 3,55 3,37
(Р120К120) Фосфорное естественный
2,50 2,42 2,46 2,40 2,59 2,54 2,68 2,80 2,51
удобренный (N120^0) Среднее по фактору С 2,77 2,78 3,16 3,56 3,11 3,08 3,09 3,08
2,65 2,73 2,95 3,04 3,02 3,07 3,08 2,94
НСР05 А= 0,12 т/га, В= 0,12 т/га, С= 0,23 т/га, АВ= 0,17 т/га, АС= 0,32 т/га, ВС= 0,32 т/га, АВС= 0,45 т/га.
0
0
чвы на урожайность подсолнечника существенно увеличилось, а её величина определялась видом и дозой внесённого ранее удобрения. В 2021 г прибавка урожайности подсолнечника в последействие применения отдельно азотного удобрения (М90 180) варьировала относительно контроля на естественном фоне в пределах 0,29.0,50 т/га, а на фосфорно-калийном (удобренном) фоне
(М30. 180Р120К120) - 0,35...0,95 т/га. Преимущество последействия внесения азота в составе полного минерального удобрения над отдельным применением составило 0,25.0,57 т/га семян.
Последействие применения фосфорного удобрения нетолько в 2019, но и в условиях 2021 г не оказало влияния на урожайность культуры (изменения величины показателя — в пределах ошибки опыта). Вместе с тем прирост урожайности от последействия фосфора на удобренном фоне М120К120 в дозах Р60180 составил 0,31.0,79 т/га. На основании данных агрохимического состояния почвы можно заключить, что отсутствие роста урожайности подсолнечника в последействии отдельного внесения фосфора связано не со снижением содержания остаточных фосфатов до природного уровня (контроль — 16.17 мг/кг), а с возникновением новых лимитирующих факторов формирования урожайности культуры — дефицитом подвижного калия и снижением валовых запасов азота [10].
Основным показателем качества семян подсолнечника в производстве масла служит содержание жира, в кондитерской промышленности — протеина. При выращивании подсолнечника качество продукции определялось погодными условиями вегетационного периода и почти не зависело от агрохимической характеристики пахотного слоя почвы, то есть существенного влияния последействия удобрений (за исключением фосфорного) на эти показатели не отмечено (табл. 4). Засушливые условия 2019 г, в сравнении с влажным 2021 г, способствовали формированию в вариантах опыта семян с повышенным содержанием жира и клетчатки (на 0,4.5,2 и 0,4.6,4% соответственно), но с пониженным количеством протеина (на 2,3.7,0 %). вследствие низкой доступности легкоусвояемого азота. Увеличение количества клетчатки в 2019 г косвенно свидетельствовало о повышении доли лузги в семенах подсолнечника или о формировании более щуплого и мелкого семенного материала, связанного с недостатком атмосферной влаги.
4. Влияние последействия удобрений на качество семян подсолнечника
Год (фактор А) Вид удобрения (фактор В) Доза удобрения (фактор С) Среднее
0 (контроль) 30 60 90 120 150 180 по фактору А по фактору В
Содержание жира, %
2019 азотное 51,0 50,6 50,6 50,6 51,5 50,6 53,6 51,1 51,2
азотное + 53,3 53,5 50,4 50,6 51,3 52,6 51,1 51,8
удобренный
фон (Р120К120)
фосфорное 51,0 50,8 51,1 48,3 48,6 49,9 50,2 50,0
фосфорное + 53,1 52,6 50,7 50,6 50,8 50,0 50,5 51,2
удобренный
фон (М120К120)
2021 азотное 50,6 49,6 49,3 49,9 49,9 49,5 49,1 49,3 49,7
азотное + 48,7 48,3 47,2 47,7 47,9 49,2 49,1 48,3
удобренный
фон (Р120К120)
фосфорное 50,8 51,4 51,7 49,4 49,2 48,9 47,6 49,9
фосфорное + 50,8 50,0 49,3 49,2 49,0 48,7 48,8 49,4
удобренный
фон (М120К120)
Среднее по фактору С 51,2 50,9 50,0 49,5 49,8 49,9 50,0
НСР05 А= 1,3 05 ' %, В= 1,8 %, С = 2,4 %, АВ= 3,0 % , АС= 3,8 %, ВС= 5,3 %, АВС= 7,4 %
Содержание сырого протеина, %
2019 Азотное 15,8 15,5 15,9 16,1 16,0 16,2 15,0 15,3 15,8
азотное + 14,4 13,6 13,8 16,4 15,3 15,0 15,8 14,9
удобренный
фон (Р120К120)
Фосфорное 15,3 14,4 15,1 15,5 14,8 15,8 16,1 15,3
фосфорное + 15,0 14,6 16,3 16,0 14,9 14,0 15,8 15,2
удобренный
фон (М^К^)
2021 Азотное 19,9 20,1 19,2 19,7 20,5 19,9 20,2 19,7 19,9
азотное + 21,4 19,7 20,5 21,0 19,8 20,3 20,6 20,5
удобренный
фон (Р120К120)
Фосфорное 20,0 19,1 19,8 18,2 18,1 18,3 19,0 18,9
фосфорное + 19,0 17,4 18,6 19,8 20,9 20,6 19,7 19,4
удобренный
фон (М К )
Среднее по фактору С 17,6 16,8 17,4 17,8 17,5 17,5 17,8
НСР05 А= 1, 0%, В= 1,7 %, С 05 ' ' ' ' = 2,0 %, АВ= 2,6 % , АС= 3,3 %, ВС= 4,2 %, АВС= 5,9 %
2019 Азотное
азотное + удобренный фон (р120К120) Фосфорное фосфорное + удобренный фон (М^^) 2021 Азотное
азотное + удобренный фон (Р120К120) Фосфорное фосфорное + удобренный фон (М120К120) Среднее по фактору С
Содержание клетчатки, %
17,4 17,7 18,0 17,4 16,6 17,9 18,7 18,4 17,7 21,2 18,6 18,6 18,1 17,7 17,5 16,9 18,4
22,2 18,6 17,8 17,6 18,2 18,0 17,6 18,6
21,8 18,9 18,1 17,8 17,9 19,8 18,2 18,9
16,2 15,9 16,6 16,6 16,2 15,6 16,2 15,8 16,2 15,1 15,9 16,8 15,2 15,6 15,5 16,3 15,8
16,8 15,6 16,8 16,6 15,3 14,1 14,5 15,4 14,8 16,1 15,7 15,2 16,8 15,1
18,3 17,0 17,4 16,9 16,6 16,9 16,7
15,7 15,6
НСР05 А= 0,9 <
05 '
, В= 1,4 %, С= 1,9 %, АВ= 2,8 %, АС= 3,2 %, ВС= 4,4 %, АВС= 6,1
В сравнении с другими удобрениями, последействие отдельного внесения фосфора сказалось в заметном уменьшении содержания жира в семенах подсолнечника при внесении высоких доз 90.180 кг/га
Р2О5 независимо от складывающихся погодных условий вегетации культуры. В этом случае содержание фосфора в почве превысило 45 мг/кг на фоне низкой обеспеченности подвижными формами калия
сл 2 О м ы
со
СЧ О СЧ 1Л
Ф
S ^
ш
4
ф
^
5
ш со
и азота. Так, в оба года исследования содержание жира в контроле и в вариантах последействия отдельного применения Р30...Р60 составило 50,8.51,7 %, а в вариантах Р90...Р180 лишь 47,6.50,2 %.
Таким образом, при выращивании подсолнечника основным фактором формирования высокой урожайности были погодные условия. Во влажном и теплом 2021 г. урожай семян подсолнечника превысила величину этого показателя в засушливом 2019 г в 2,4.3,0 раза. Положительное влияние эффективного плодородия почвы на урожайность культуры наблюдали только во влажных условиях вегетационного периода и только от последействия азотного и полного минерального удобрений: прибавка к не удобренному контролю составила 0,29.0,50 и 0,58.1,24 т/га соответственно. Отсутствие роста урожайности подсолнечника на фоне последействия внесения только фосфора обусловлено возникновением новых лимитирующих факторов формирования урожая культуры — дефицитом подвижного калия и снижением валовых запасов азота в почве. В засушливых условиях (2019 г) семена характеризовались повышенным содержанием жира и клетчатки, во влажных(2021 г) — сырого протеина. По вариантам опыта различия по годам в содержании жира варьировало в пределах 1,0.5,2 %; клетчатки — 1,2.6,1 %, протеина — 2,7.6,6 %. Несмотря на то, что качество семян подсолнечника практически не зависело от агрохимических свойств почвы, тем не менее в разных погодных условиях высокое содержание фосфора в почве (более 45 мг/кг) на низком азотно-калийном фоне приводило к снижению содержания жира, относительно естественного фона без удобрений, на 0,8.3,2 %.
В целом,наиболее высокие урожайность и качество семян подсолнечника могут быть достигнуты при достаточном увлажнении, сбалансированном питательном режиме почвы и средней обеспеченности подвижным фосфором.
Литература
1. Система земледелия нового поколения Ставропольского края: монография / В. В. Кулинцев, Е. И. Годунова, Л. И.Желнакова и др. Ставрополь: АГРУС, 2013. 520 с.
2. Сычёв В. Г. Современное состояние плодородия почв и основные аспекты его регулирования. М.: РАН, 2019. 327 с.
3. Effect of long-term mineral fertilization on soil microbial abundance, community structure and diversity in a Typic
Hapludoll under intensive farming systems / Verdenelli R. A., Dominchin M. F., Perez-Brandan C., et al. // Annals of Applied Biology. 2019. Vol. 175(3). P. 363-375. doi: 10.1111/aab.12546.
4. Васильев Д. С. Подсолнечник. М.: Агропромиздат, 1990. 175 с.
5. Эффективность удобрения под подсолнечник на черноземе типичном Тамбовской области / О. М. Иванова, С. А. Ерофеев, С. В. Ветрова и др. // Масличные культуры. 2021. № 3(187). С. 29-34. doi: 10.25230/2412-608Х-2021-3-187-29-34.
6. Целуйко О. А., Пасько С. В., Медведева В. И. Эффективность систематического длительного внесения удобрений в зернопаропропашном севообороте на черноземе обыкновенном // Земледелие. 2015. № 7. С. 11-13.
7. Оптимизация минерального питания подсолнечника в условиях Центрального Предкавказья / А. Н. Есаулко, А. С. Котов, М.К.Р. Аль-Аттафи и др. // Плодородие. 2022. № 6(129). С. 12-14. doi: 10.25680/S19948603.2022.129.03.
8. Шаповалова Н. Н., Годунова Е. И. Последействие 30-летнего применения минеральных удобрений на продуктивность чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья // Плодородие. 2019. № 1(106). С. 11-14. doi: 10.25680/S19948603.2019.106.03.
9. Влияние самых сильных летне-осенних засух на урожайность озимой пшеницы по различным предшественникам в засушливых условиях / Н. А. Морозов, Н.А. Ходжаева, А.И.Хрипунов и др. // Аграрная наука. 2022. № 12. С. 87-93.
10. Шаповалова Н. Н., Годунова Е. И. Изменение общих запасов углерода и азота в черноземе обыкновенном под влиянием длительного применения и последействия минеральных удобрений // Плодородие. 2020. № 5(116). С. 29-33. doi: 10.25680/ S19948603.2020.1 16.08.
Influence of the aftereffect of long-term use of mineral fertilizers on the yield and quality of sunflower seeds under the conditions of the Stavropol Territory
N. N. Shapovalova,
E. A. Men'kina, A. A. Voropaeva,
D. A. Akhmedshina
North-Caucasus Federal Scientific Agrarian Center; ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Shpakovskii r-n, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation
Abstract. The studies aimed to assess the contribution of soil fertility to the forma-
tion of the yield and quality of sunflower seeds in ordinary chernozem under the conditions of the Stavropol Territory. The design of a long-term stationary experiment provided for the study the following options: type of fertilizer (factor A) — nitrogen, phosphorus; background (factor B) — natural, fertilized (for nitrogen fertilizer — P120K120; for phosphate fertilizer—N120K120); fertilizer dose (factor C) — 0 (control), 30, 60, 90, 120, 150 and 180 kg/ha of the active substance. In 2019 and 2021 before sowing sunflower, the content of mobile phosphorus in the soil varied within 12-55 mg/kg (according to Machigin), mobile potassium — 188-232 mg/kg, nitrate nitrogen — 2.8-6.3 mg/kg. The main factor limiting sunflower yield was the amount of precipitation. The productivity of the crop under wet conditions was 2.4-3.0 times higher than the value of the indicator in a dry year. The positive effect of soil fertility on productivity was observed only with a good supply of crops with atmospheric moisture. The increase in the collection of sunflower seeds against the background of the aftereffect of nitrogen fertilizer (N90-180) varied, relative to the control, within 0.29-0,50 t/ha, against the phosphorus-potassium background (N30-13^12^120) — 0.35-0.95 t/ha. The advantage of the aftereffect of nitrogen in the composition of a complete mineral fertilizer over the independent use of this element was 0.25-0.57 t/ha. A low responsiveness of the culture (grain harvest higher than the control by 0.04-0.18 t/ ha) to the aftereffect of long-term application of phosphorus fertilizer due to the observed deficiency of mobile potassium and a decrease in gross nitrogen reserves in the soil was observed. In arid conditions, sunflower seeds accumulated an increased amount of fat (by 1.0-5.2 %) and fibre (by 1.2-6.1 %), compared to control, in wet conditions — crude protein (by 2.7-6,6). The quality of sunflower seeds practically did not depend on the agrochemical properties of the soil. However, under different weather conditions, a high content of phosphorus in the soil (more than 45 mg/kg) against a low nitrogen-potassium background led to a decrease in the fat content, relative to the unfertilized control, by 0.8-3.2 %. Key words: aftereffect of fertilizers, sunflower yield, quality of sunflower seeds.
Author Details: N. N. Shapovalova, senior research fellow, head of laboratory (e-mail: schapovalova.nadejda@yan-dex.ru); E. A. Men'kina, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; A. A. Voropaeva, junior research fellow; D. A. Akhmedshina, junior research fellow.
For citation: Shapovalova NN, Men'kina EA, Voropaeva AA, et al. [Influence of the aftereffect of long-term use of mineral fertilizers on the yield and quality of sunflower seeds under the conditions of the Stavropol Territory]. Zemledelie. 2023;(5):22-26. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-20235-22-26.
