CC BY
34
УДК 631.811.986:635.5
Влияние совместного внесения минеральных удобрений и биоудобрения Азофобактерин-АФ на урожайность, вкусовые качества и содержание макроэлементов в зеленных культурах
Сюбаева Анастасия Олеговна, аспирант
Титова Вера Ивановна, доктор с.-х. наук, профессор
ФГБОУ ВПО «Нижегородская ГСХА», г. Нижний Новгород, Россия
E-mail: [email protected]
Изучено влияние различных способов и приемов использования биологического удобрения Азофо-бактерин-АФ на урожайность (масса), показатели качества (содержание сахара, витамина С) и безопасность (содержание нитратов), количество макроэлементов (азот, фосфор и калий) в листовом салате и луке на зеленое перо. Исследования проведены в условиях вегетационного опыта на светлосерой лесной легкосуглинистой почве. Первая культура - лук на перо, после его уборки - листовой салат, затем снова лук на зеленое перо. Азофобактерин-АФ создан на основе ЭМ-технологии (эффективные микроорганизмы) и содержит в составе комплекс почвенных микроорганизмов (ТУ 9291-00162718759-2010). Главными из них являются азотфиксирующие (Azotobacter chroococcum) и фосфатмо-билизующие бактерии. Для его изготовления применяют обработанный низинный торф или растительный грунт. Согласно технической характеристике, биоудобрение можно использовать при посадке и подкормке растений, для внесения в почву, для предпосевной обработки семян. Азофобактерин вносили в два приема: обработка семян перед посевом и (или) внесение в почву при набивке сосудов. Обработка семян салата биопрепаратом привела к увеличению массы листьев в 1,6 раза, а его комплексное использование сказалось на увеличении содержания сахара на 0,7%. Наиболее эффективно использование биопрепарата на фоне минеральных удобрений, что сопровождалось повышением сахара на 0,3% для первой культуры (при внесении АФ в почву), увеличением содержания фосфора в листьях салата на 0,16% (предпосевная обработка семян), повышением содержания сахара на 0,4%, азота на 0,31%, а также снижением нитратов (в 1,3раза) в третьей культуре (внесение АФ в почву).
Ключевые слова: биоудобрение Азофобактерин-АФ, вегетационные опыты, лук, салат, урожайность, сахар, витамин С, азот, фосфор, калий, нитраты
В настоящее время активно идет расширение ассортимента и объема продаж зеленных культур, которые играют важную роль в питании человека. Одними из таких культур являются салат и лук на зеленое перо. Разные виды лука - это в первую очередь вкусовые овощи, повышающие аппетит и улучшающие выделение пищеварительного сока. Кроме того, они содержат сахара, в том числе глюкозу и фруктозу, специфические эфирные масла и значительное количество витаминов [1]. Салат также называют кладовой витаминов. Его листья содержат соли кальция, железа, органические кислоты, микроэлементы. Включение салата в рацион питания способствует предупреждению гипертонии, ожирения [2].
Цель исследований - определение влияния биоудобрения Азофобактерин-АФ (далее - АФ) на урожайность и качество (содержание сахара, витамина С), содержание основных макроэлементов (азот, фосфор, калий) и нитратного азота в листьях салата и перьях лука в зависимости от усло-
вий выращивания культур и способов использования АФ.
Удобрение создано на основе ЭМ-технологии (эффективные микроорганизмы) и содержит в составе комплекс почвенных микроорганизмов (ТУ 9291-001-627187592010). Главными из них являются азотфиксирующие (Azotobacter chroococcum) и фос-фатмобилизующие бактерии. Для его изготовления применяют обработанный низинный торф или растительный грунт. Согласно технической характеристике биоудобрение можно использовать при посадке и подкормке растений, для внесения в почву, для предпосевной обработки семян.
Материал и методы. Исследование проводили на вегетационной площадке кафедры агрохимии и агроэкологии НГСХА в 2013 и 2014 гг. в сосудах Митчерлиха на 5 кг почвы в 4-кратной повторности. В опыте выращивали лук-севок сорта Штутгартер Ризен и салат сорта Лолло Росса. Культуры в опыте выращивали последовательно:
сначала лук на перо, после его уборки -салат, затем снова лук на перо.
Общая схема опыта: 1. Контроль без внесения удобрений. 2. Посев семенами, замоченными в растворе АФ (АФс.). 3. Внесение АФ в почву из расчета 2 мг/кг почвы (АФп.). 4. Посев семенами, замоченными в растворе АФ + внесение АФ в почву из расчета 2 мг/кг почвы (АФс. + АФп.). 5. Внесение №К из расчета 0,4 г д.в. на 1 кг почвы - фон. 6. Фон + посев семенами, замоченными в растворе АФ (Фон + АФс.). 7. Фон + внесение АФ в почву из расчета 2 мг/кг почвы (Фон + АФп.). 8. Фон + посев семенами, замоченными в растворе АФ + внесение АФ в почву из расчета 2 мг/кг почвы (Фон + АФс. + АФп.).
В соответствии со схемой опыта семена салата замачивали в водном растворе удобрения при разведении АФ в воде 1:75 в течение 1 часа, в остальных вариантах семена выдерживали в воде в течение такого же периода времени. Лук-севок замачивали перед посадкой в течение 2 часов в растворе марганцовокислого калия (0,5% раствор), не обрабатывали биопрепаратом. В почву АФ вносили в естественном состоянии на глубину 0,5 см под первую культуру.
В качестве минеральных удобрений использовали аммиачную селитру, аммофос и сульфат калия. Селитру и сульфат калия вносили в виде растворов, аммофос - в естественном состоянии. Все минеральные удобрения вносили при набивке сосудов под первую культуру (лук).
Опыт закладывали на светло-серой лесной легкосуглинистой почве со следующими агрохимическими показателями: в 2013 г. содержание гумуса (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84) -1,68%; подвижного фосфора - 138 мг/кг почвы, подвижного калия - 162 мг/кг почвы (по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26207-84); обменная кислотность (ГОСТ 26483-85) - 5,1 ед. рН; в 2014 г. -содержание гумуса - 1,28%; подвижного фосфора - 246 мг/кг почвы, подвижного калия -131 мг/кг почвы; обменная кислотность - 5,5 ед. рН.
Закладку, посев, уход и уборку опыта осуществляли в соответствии с общепринятой методикой [3]. Химический анализ растений проводили в лабораториях кафедры
агрохимии и агроэкологии НГСХА и ФГБУ ЦАС «Нижегородский» по утвержденным в современной агрохимической практике методам [4]. Определение содержания нитратов проводили на иономере Мультитест ИПЛ-112, сахара - на рефрактометре ИРФ-454Б2М, витамина С - методом титрования по Плешкову, азота - по методу Къельдаля на KJELTEC AUTO 1030 Analyzer, фосфора - колориметрическим методом на КФК-3КМ, калия - методом пламенной фотометрии на ПФА-378. Результаты наблюдений и опытные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа [5].
Результаты и их обсуждение. Анализируя данные таблицы 1, следует отметить снижение массы перьев лука (первая культура) по вариантам. Данную тенденцию можно объяснить негативным влиянием минеральных удобрений на начальных этапах развития растений. Высокая концентрация удобрений в почвенном растворе в непосредственной близости от еще несформировавшейся корневой системы привела к замедлению роста и развития лука на минеральном фоне в сравнении с контрольной почвой. В данном случае внесение биопрепарата в почву не оказало положительного влияния на этот показатель.
Обработка семян салата АФ на фоне естественного плодородия почвы оказалась наиболее эффективной - получена достоверная прибавка урожая (19,9 г/сосуд). Внесение биопрепарата в почву и его комплексное использование не привели к существенным изменениям. Это можно связать с активным развитием микроорганизмов, которые на начальных этапах развития растений выступают в качестве конкурентов в борьбе за питательные элементы.
Действие минеральных удобрений способствовало росту листьев салата, но использование АФ на их фоне не сказалось на прибавке урожая. Хуже всего себя проявил вариант с внесением АФ в почву (ниже в 1,8 раза фона).
Последействие минеральных удобрений отразилось на урожайности третьей культуры (лук). Максимальная достоверная прибавка получена в варианте с внесением АФ в почву на фоне удобрений - 15,7 г/сосуд. Внесение биопрепарата в почву в данном случае существенно не отразилось на урожайности перьев лука.
Таблица 1
Урожайность лука и салата при использовании АФ (в среднем за 2013-2014 гг.)
Масса растений (при натуральной влажности), г/сосуд
перья лука * листья салата** перья лука***
Вариант прибавка прибавка прибавка
масса АФ мин. масса АФ мин. масса АФ мин.
уд. уд. уд.
1. Контроль 87,3 - - 34,5 - - 37,0 - -
2. АФс. Не обрабатывали 54,4 +19,9 - Не обрабатывали
3. АФп. 86,2 -1,1 - 42,6 +8,1 - 38,1 +1,1 -
4. АФс. + АФп. Не обрабатывали 35,2 +0,7 - Не обрабатывали
5. №К - Фон 82,9 - -4,4 77,2 - +42,7 51,0 - +14,0
6. №К + АФс. Не обрабатывали 76,5 -0,7 +22,1 Не обрабатывали
7. №К +АФп. 78,9 -4,0 -7,3 43,3 -33,9 +0,7 53,8 +2,8 +15,7
8. ОТК+АФс.+АФп. Не обрабатывали 62,0 -15,2 +26,8 Не обрабатывали
НСР05 ч.р. 9,5 21,4 13,5
НСР05 мин. уд. 6,7 10,7 9,5
НСР05 АФ 6,7 15,1 9,5
* - первая культура (действие удобрений); ** - вторая культура (последействие удобрений-1); *** - третья культура (последействие удобрений-2).
Использование АФ неоднозначно сказалось на вкусовых качествах салата и лука.
Анализируя данные по количеству сахара в перьях лука (табл. 2), можно отметить, что внесение АФ в почву не привело к повышению его содержания в сравнении с контролем (5,4%). При этом минимальное количество сахаров в варианте с внесением
АФ в почву на фоне естественного плодородия почвы (ниже на 0,9%). Минеральные удобрения способствовали повышению витамина С в перьях лука, но внесение АФ в почву по-прежнему не привело к его увеличению. Наименьшее значение в варианте с внесением АФ в почву на фоне контроля (6,37 мг%).
Таблица 2
Влияние АФ на содержание сахара и витамина С в зеленных культурах за 2013-2014 гг.
Вариант Перья лука Салат Перья лука
сахар*, % витамин С, мг% сахар*, % сахар*, % витамин С, мг%
1. Контроль 5,4 7,13 5,0 5,1 3,85
2. АФ с. Не обрабатывали 4,8 Не обрабатывали
3. АФ п. 4,5 6,37 4,7 4,8 3,15
4. АФ с. + АФ п. Не обрабатывали 5,7 Не обрабатывали
5. №К- Фон 4,6 8,14 4,4 5,2 5,05
6. №К + АФ с. Не обрабатывали 4,4 Не обрабатывали
7. №К + АФ п. 4,9 7,52 4,3 5,6 4,55
8. №К + АФ с.+ АФ п. Не об- абатывали 4,5 Не обрабатывали
НСР05 0,5 1,34 0,5 0,3 0,8
НСР05 мин. уд. 0,4 0,95 0,2 0,2 0,6
НСР05 АФ 0,4 0,95 0,3 0,2 0,6
* - содержание сахара при натуральной влажности
Содержание сахара в листьях салата на неудобренной почве максимально в варианте с комплексным использованием АФ (на 0,7% достоверно выше контроля). На фоне минеральных удобрений количество сахара снижается на 0,5-0,7%, минимум при внесении АФ в почву (4,3%).
Достоверное увеличение содержания сахара в третьей культуре отмечается в варианте с внесением АФ в почву на фоне последействия минеральных удобрений -5,6%. Но использование биопрепарата не сказалось на повышении содержания вита-
мина С в перьях лука (3,15 и 4,55 мг % соответственно).
Макроэлементы - важная составная часть любого растения, а от их количества во многом зависит питательная ценность данной культуры. Анализируя содержание макроэлементов в первой культуре, можно сказать, что внесение минеральных удобрений привело к достоверному увеличению содержания азота в 1,3-1,4 раза, фосфора в 3,5-3,6 раза и калия в 1,6 раза, а внесение АФ в почву не внесло существенных корректив в изменение этих показателей.
Таблица 3
Содержание макроэлементов в зеленных культурах в среднем за 2013-2014 гг.
Перья лука Листья салата Перья лука
Вариант Содержание макроэлементов, % на сухое вещество
N Р К N Р К N Р К
1. Контроль 3,25 0,17 3,30 3,41 0,33 4,39 2,73 0,37 3,72
2. АФ с. Не обрабатывали 3,40 0,35 4,51 Не обрабатывали
3. АФ п. 3,09 0,15 3,36 3,64 0,35 4,66 2,54 0,44 3,61
4. АФ с. + АФ п. Не обрабатывали 2,50 0,39 4,80 Не обрабатывали
5. №К- Фон 4,38 0,59 5,23 4,35 0,85 4,88 4,95 0,60 5,30
6. №К + АФ с. Не обрабатывали 4,17 1,01 4,88 Не обрабатывали
7. №К + АФ п. 4,34 0,54 5,23 4,13 0,86 4,72 5,26 0,64 5,11
81ЧРК + АФ с.+ АФ п. Не обрабатывали 4,07 0,92 4,70 Не обрабатывали
НСР05 0,35 0,05 0,13 0,05 0,04 0,05 0,07 0,05 0,06
НСР05 мин. уд. 0,25 0,04 0,10 0,03 0,02 0,03 0,05 0,04 0,05
НСР05 АФ 0,25 0,04 0,10 0,04 0,03 0,04 0,05 0,04 0,05
Последействие внесенных минеральных удобрений сказалось на количестве макроэлементов в листьях салата, при этом по содержанию фосфора и калия лучшими оказались варианты с комплексным использованием АФ на неудобренном фоне (0,39 и 4,80%) и обработка семян перед посевом на фоне удобрений (1,01% - по фосфору). По азоту - вариант с внесением АФ в почву 3,64% (на фоне контроля), а на фоне внесения удобрений позитивных изменений не обнаружено.
Действие удобрений отразилось и на третьей культуре. При этом содержание азота и фосфора максимально в варианте с внесением АФ в почву на фоне удобрений - 5,26 и 0,64%. По калию прослеживается отрица-
тельная динамика, внесение АФ в почву не повлияло на увеличение данного показателя.
Оценка содержания нитратного азота, как одного из показателей безопасности овощной продукции, является очень важной. Согласно диаграммам, представленным на рисунках 1, 2 и 3, на фоне естественного плодородия почвы содержание нитратного азота невысоко во всех зеленных культурах.
Но внесение азотных удобрений привело к резкому увеличению этого показателя: для первой культуры в 2,2-2,5 раза в сравнении с ПДК (600 мг/кг) [6]; для второй - превышение ПДК (2000 мг/кг) [6] в 1,2 раза. Для третьей культуры превышение ПДК по нитратам в 2-2,6 раза. Следует заметить, что только за счет погодных условий (усиление минерализации органического
вещества почвы) высокая концентрация нитратов на этой культуре получена во всех вариантах опыта на минеральном фоне. Среднемесячная температура августа и сен-
тября 2013 и 2014 гг. была на 2,0-3,7° С выше нормы. Именно на данной культуре сказалось положительное влияние АФ - снижение нитратов в продукции в 1,3 раза.
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
I-1
Контроль
АФп.
ЫРК
NPK+АФп.
1 перья лука-1 культура
пдк по нитратам
Рис. 1. Содержание нитратов в перьях лука (1 культура), мг/кг
3000 2500 2000 1500 1000 500 0
4-°
_ С
.XV
□ листья салата-2 культура
— пдк по нитратам
Рис. 2. Содержание нитратов в салате (2 культура), мг/кг
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
□ перья лука-3 культура
пдк по нитратам
Контроль
АФп.
ЫРК
NPK+АФп.
Рис. 3. Содержание нитратов в перьях лука (3 культура), мг/кг
Выводы. Использование биоудобрения Азофобактерин-АФ на фоне естественного плодородия почвы не внесло существенных корректив в урожайность изучаемых культур, но для салата (вторая культура) наиболее эффективной оказалась обработка семян
биопрепаратом (увеличение массы листьев в 1,6 раз) и его комплексное применение (содержание сахара выше на 0,7%). Эффективность различных приемов использования АФ на фоне минеральных удобрений обусловлена: для первой культуры (лук на перо)
в прямом действии при внесении в почву -повышением сахара на 0,3%; для второй культуры (салат) при обработке семян - увеличением содержания фосфора на 0,16%; для третьей культуры (лук на перо) в последействии от внесения в почву - увеличением сахара на 0,4%, азота на 0,31% и снижением содержания нитратов в 1,3 раза.
Список литературы
1. Матвеев В.П., Рубцов М.И. Овощеводство. М.: Агропромиздат, 1985. 431 с.
2. Колпаков Н.А., Кузнецова Т.А. Конвейер салата в открытом грунте // Картофель и овощи. 2013. № 5. С. 14-15.
3. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. М.: «Наука», 1968. 260 с.
4. Титова В.И., Дабахова Е.В., Дабахов М.В. Практикум по агроэкологии: Учеб. пособие. НГСХА. Н. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 2005.138 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: «ИД Альянс», 2011. 352 с.
6. Титова В.И., Бусоргин В.Г. Справочное пособие по агрохимии и агроэкологии. 4-е изд., перераб. и доп. Н. Новгород: НГСХА, 2008. 79 с.
The influence of joint application of mineral fertilizers and biofertilizer Azofobacterin-AF on yield, taste quality and content of the macronutrients in the green crops
Syubaeva A.O., post-graduate, Titova V.I., DSc, professor
Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, Nizhny Novgorod,, Russia
The effect of various methods and techniques of using of biological fertilizer Azofobacterin-AF on yield (mass), quality (content of sugar, vitamin C) and safety (content of nitrates), content of macronutrients (nitrogen, phosphorus, potassium) in lettuce leaves and green leaves of onion is studied. The study was performed in the conditions of greenhouse experiment on the light gray forest loamy soil. The first crop - onion for green leaves, after the harvest - lettuce leaves, then - onion for green leaves again. Azofobacterin-AF is created on the basis of EM-technology (effective microorganisms) and contains the complex of soil microorganisms (TU 9291-001-62718759-2010). The main of them are nitrogen-fixing (Azotobacter chroococcum) and phosphate-mobilizing bacteria. It is produced with the use of topsoil or processed lowland peat. According to the technical characteristics the biofertilizer has been used during planting and care, during fertilizing the soil and pre-sowing treatment of seeds. Azofobacterin was applied in two stages: pre-sowing treatment and (or) entering into the soil during fillings of pots. Treatment of lettuce seeds with biological product leads to increase in leaves mass by 1.6 times; and its complex use affected increase of sugar content by 0.7%. The most effective is the use of biological product on the background of mineral fertilizers, that accompanied by increase of sugar content by 0.3% for the first crop (entering of AF into the soil), the increasing in phosphorus content in the lettuce leaves by 0.16% (pre-sowing treatment), the increasing in sugar content by 0.4%, nitrogen by 0.31%, and decrease of nitrates (by 1.3 times) in the third crop (entering of AF into the soil).
Key words: biofertilizer Azofobacterin-AF, greenhouse studies, onion, lettuce, productivity, sugar, vitamin C, nitrogen, phosphorus, potassium, nitrates
References
1. Matveev V.P., Rubtsov M.I. Ovoshche-vodstvo [Vegetable cultivation]. Moscow: Agropromizdat, 1985. 431 p.
2. Kolpakov N.A., Kuznetsova T.A. Kon-veyer salata v otkrytom grunte [Production line of lettuce in open ground]. Kartofel' i ovoshchi. 2013. V. 5. P.14-15.
3. Zhurbitskiy Z.I. Teoriya i praktika vege-tatsionnogo metoda [Theory and practice of greenhouse method]. Moscow: Nauka, 1968. 260 p.
4. Titova V.I., Dabakhova E.V., Dabakhov M.V. Praktikum po agroekologii: Ucheb. posobie. NGSKhA [Practical course on Agroecology:
Textbook manual]. N. Novgorod: Publishing house of the Volga-Vyatska Academy of state service, 2005.138 p.
5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opy-ta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'-tatov issledovaniy). [Method of field study (with the basics of statistical processing of the research results)]. Moscow: ID Alliance, 2011. 352 p.
6. Titova V.I., Busorgin V.G. Spravochnoe posobie po agrokhimii i agroekologii [Reference manual of Agrochemistry and Agroecology]. 4th ed., revised and enlarged. N. Novgorod, NNSAA, 2008. 79 p.
