CC BY
88
УДК:06.00.00
А.В. Тихонова
соискатель, агроном, Луганский областной государственный Центр экспертизы сортов растений, Украина
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ПОСЕВНЫХ ОГУРЦОВ СОРТА «ФЕНИКС» В УСЛОВИЯХ ВОСТОКА УКРАИНЫ
Аннотация. В статье рассмотрено влияние биогумуса и органо-минеральных удобрений на урожайность и качество посевных огурцов сорта «Феникс» в условиях Восточной Украины на орошении. Дан анализ накопления нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве при применении исследуемых удобрений под огурцами.
Ключевые слова: биогумус, органо-минеральная система удобрений, огурец, урожайность, плодородие почвы, нитратный азот, подвижный фосфор, обменный калий.
A.V. Tikhonova, Luhansk Regional State Centre of Plant Varieties
THE INFLUENCE OF FERTILIZERS ON THE YIELD AND QUALITY OF CUCUMBER FRUIT CROP VARIETIES
«FENIKS» IN THE EAST OF UKRAINE
Abstract. The article effect of vermicompost and organic - mineral fertilizers on the yield and quality of cucumber crop varieties «Feniks» in the East of Ukraine for irrigation. The analysis of the accumulation of nitrate nitrogen, phosphorus and exchangeable potassium in the soil when applying fertilizers to study cucumbers.
Keywords: vermicompost, organi-mineral fertilizer system, cucumber, yield, soil fertility, nitrate nitrogen, phosphorus and exchangeable potassium.
Введение. В условиях интенсификации сельского хозяйства Украины возрастает роль органических удобрений, которые не только снабжают растения питательными веществами, но и являются средством улучшения структуры почвы и ее водно-воздушного и теплового режимов, уменьшения вредного действия почвенной кислотности на рост растений, активизируют жизнедеятельность микроорганизмов. Тяжелые почвы при внесении органических удобрений становятся более рыхлыми, легкие - связными, увеличивается их влагоемкость и поглотительная способность.
В связи с постепенным повышением отпускных цен на агрохимическую продукцию, незначительным количеством животноводческих ферм, целесообразным, на наш взгляд, является глубокий анализ научных и производственных данных относительно использования различных видов новых органических удобрений в сельском хозяйстве. Если в годы интенсивной химизации земледелия возникала необходимость сдерживать чрезмерное использование всех средств химизации, то сейчас, наоборот, имея возмещение вынесенных с урожаями питательных веществ на уровне не выше 20%, производители не всегда могут и знают, как предупредить деструктивные изменения плодородия почвенного покрова. Аграрное производство практически перешло на так называемое биологическое (альтернативное) земледелие, но при этом очень редко применяется весь комплекс мер, присущих ему. Особого внимания требуют решения эти вопросы сейчас, когда земледелие ведется по экстенсивному типу, а объемы использования органических удобрений стремительно уменьшаются [2].
В последнее время все больше внимания уделяется экологической системе земледелия, в основе которой лежит отказ от использования минеральных и других химических средств при выращивании сельскохозяйственной продукции [3]. А восстановление плодородия почв возлагается, в первую очередь, на утилизацию отходов животноводства, которые прошли стадию компостирования различными методами. Так, для переработки органических отходов эффективно применяют метод вермикомпостирования с помощью дождевых червей. Биогумус - концентрированное удобрение, которое содержит в сбалансированном сочетании целый комплекс необходимых растительных веществ, макро- и микроэлементов, стимуляторы роста, витамины, аминокислоты, полезную микрофлору. Одно из важнейших агротехнических преимуществ вермикомпоста (биогумуса) перед традиционным навозом - отсутствие семян сорняков и патогенной микрофлоры, яиц и личинок насекомых-вредителей.
Биогумус на основе навоза крупного рогатого скота (КРС) представляет собой субстрат из органических и минеральных веществ, от темно-серого до черного цвета. Кислотность биогумуса близка к нейтральной. Это способствует образованию в почве условий повышенной устойчивости растений к болезням. Также биогумус содержит биологически активные вещества, ускоряющие рост семян. Удобрение легко и постепенно усваивается растениями в течение всего цикла развития [6].
Материалы и методы исследований. Использование биогумуса и органо-минеральной системы удобрения при выращивании посевных огурцов сорта «Феникс» проводили на территории Луганского областного Центра экспертизы сортов растений, расположенного в восточной части степи Украины на протяжении 2008-2010 гг. Почва опытного поля - чернозем луговой, среднесолонцеватый трудносуглинистый, характеризуется глубоким гумусовым горизонтом (33-50 см); рН солевой вытяжки - 7,3, обеспеченность
азотом - 11,7 мг/100 г почвы, подвижными формами фосфора 18,0 мг/100 г почвы и обменным калием -18,8 мг/100 г почвы.
Растения в опыте обеспечивали влагой с помощью оросительной системы закрытого типа «СИГМА», в гидранты которой вода подается с реки Лугань. В опытах выращивали огурцы сорта «Феникс». Способ выращивания - безрассадный. Повторность опытов трехкратная, варианты размещены методом рендомизации. Схема размещения растений 0,70X0,30 см с густотой растений 47,2 тыс./га. Площадь опытного участка составляла 10м2. Предшественником в полевых опытах был лук.
Технология выращивания включала в себя основную обработку почвы, состоящую из лущения стерни, зяблевой вспашки и культивации. Весной - ранневесеннее боронование и предпосевная обработка почвы. Уход за растениями заключался в систематическом рыхлении почвы и удалении сорняков. Высевали огурцы в первой декаде мая. В опытах применяли удобрения: биогумус «Экочудо» - продукт переработки органических удобрений, технологической линией дождевых червей «Старатель» (научно производственная лаборатория Луганского национального аграрного университета). Дозы биогумуса определены на основе предыдущих исследований, а навоза и минеральных удобрений - по содержанию микроэлементов. Биогумус характеризовался следующими показателями: содержание азота -1,3%, фосфора - 1,6%, калия - 2,0%, при влажности 40-50% [4]. В навозе при влажности 75% соответственно - 0,43; 0,30; 0,45%.
Органический перепревший навоз КРС и суперфосфат гранулированный вносили в почву под вспашку зяби на глубину 25-27 см, а весной - минеральные удобрения (аммиачная селитра, калийная соль). Питательные вещества в минеральных удобрениях определяли ежегодно; содержание их характеризовалось следующими показателями: азота в аммиачной селитре - 34,5% (ГОСТ 2-75), фосфора в суперфосфате - 19,5% (ГОСТ 5956-78), калия в хлористом калии - 55% (ТУ 6-12-23-75).
Огурцы сорта «Феникс» выращивали по технологии, рекомендованной для региона. Биогумус вносили непосредственно перед высевом семян в почву. Схема полевого опыта, где исследовали влияние удобрений на продуктивность и биохимические показатели растений огурцов, включала следующие варианты:
1) Контроль (без удобрений)
2) Биогумус, 1т/га
3) Биогумус, 3т/га
4) Биогумус, 5т/га
5) ^5Р45К45 + навоз 40 т/га
6) ^0Рбс)К45 + навоз 40 т/га
7) №йР60К60 + навоз 40т/га
В растительных образцах перед уборкой урожая определяли содержание сухого вещества методом высушивания навески при температуре 1050С; сахара - по Бертрану цианидным методом (ГОСТ 8756.13-87,); аскорбиновой кислоты - по Мурри (ГОСТ4958: 2008); количество нитратов - по показателям ионоселективного электрода с помощью ЕВ-74 (ГОСТ4948: 2008).
В почвенных образцах для изучения химического состава и физико-химических свойств почвы определяли: содержание нитратного азота ионоселективным методом, подвижного фосфора и обменного калия по Буриелю-Гернандо. Учет урожая проводили каждые три дня (зеленцы) [1]. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием дисперсионного анализа [5].
Результаты исследований. В наших исследованиях, при выращивании огурцов на черноземе луговом, среднесолонцеватом, тяжелосуглинистом, без удобрений (контроль) при орошении, урожайность плодов за годы проведения опытов, в среднем, сформирована на уровне 15,0 т/га (табл. 1).
Внесение под огурцы биогумуса даже в дозе 1 т/га обеспечило существенный прирост урожайности плодов - 2,5 т/га. Увеличение доз биогумуса привело к дальнейшему приросту урожайности плодов огурцов. При внесении биогумуса в дозе 3т/га урожайность возросла на 4,5 т/га, а 5т/га - позволило получить 7,0 т/га дополнительной продукции плодов огурцов в соответствии с контролем.
При внесении органо-минеральных удобрений, а именно N 45Р45К45 + навоз 40 т/га, было получено на 2,0 т/га плодов огурцов больше, чем в контрольном варианте. Применение №йР60К45 + навоз 40 т/га увеличило прирост урожайности на 4,0 т/га или на 27% к контролю. Внесение ^0Р6йК60 + навоз 40т/га под огурцы способствовало получению максимального прироста урожайности плодов в количестве 6,5 т/га к контролю.
Данные таблицы 1 свидетельствуют, что урожайность плодов огурца при внесении органо-минеральных удобрений в 2009 году была выше, по сравнению с внесением биогумуса. Это объясняется тем, что главным условием разложения биогумуса и размножения микроорганизмов является влага, а при ее отсутствии они погибают. Но, несмотря на это, благодаря орошению, в наших исследованиях сформированы преимущественно средние показатели урожайности плодов огурцов. Таким образом, в среднем за три года результаты исследований по урожайности свидетельствуют, что под посевные огурцы сорта "Феникс" целесообразно вносить биогумус в дозе 5 т/га, потому что именно эта доза способствует получению
наибольшего количества дополнительной овощной продукции.
Таблица 1 - Влияние удобрений на урожайность посевных плодов огурцов, т/га
Варианты опытов Года исследований Прирост урожайности, т \га
2008 2009 2010 Среднее т/га %
Контроль (без удобрений) 16,2 11,5 17,2 15,0 -
Биогумус, 1т/га 18,7 13,8 19,9 17,5 2,5 16
Биогумус, 3т/га 21,0 15,5 21,9 19,5 4,5 30
Биогумус, 5т/га 23,4 17,7 24,8 22,0 7,0 47
^5Р45К45 + навоз 40т/га 17,9 14,3 19,0 17,0 2,0 13
№йР45К45+ навоз40т/га 19,8 16,1 21,0 19,0 4,0 27
№йР60К60 + навоз 40т/га 22,5 18,4 23,5 21,5 6,5 43
НСР05 1,15 1,27 1,48 - - -
Огурцы накапливают меньшее количество сахаров, что связано со значительным количеством воды в плодах и биологическими особенностями этой культуры. Однако внесение удобрений способствовало увеличению содержания сахаров в плодах огурцов. Так, анализируя средние данные исследований за три года, мы видим, что внесение 1 т/га биогумуса способствовало повышению количества общих сахаров по сравнению с контролем на 0,10%, увеличение дозы биогумуса до 3 т/га повысило содержание сахаров в плодах на 0,21% (табл. 2). Увеличение дозы биогумуса до 5 т/га способствовало накоплению сахаров до 2,46%, что на 0,35% больше, чем в контрольном варианте, и является максимальным показателем по содержанию сахаров в плодах огурцов при внесении удобрений.
Использование органических и минеральных удобрений совместно также способствовало увеличению количества общих сахаров в плодах огурцов. Так, при внесении ^5Р45К 45 + навоз 40 т/га общих сахаров в плодах огурцов содержалось 2,14%, что на 0,03% больше, чем в плодах контрольного варианта. Внесение органо-минеральных удобрений в дозе ^йР6йК 45 + навоз 40 т/га способствовало накоплению в плодах огурцов 2,23% общих сахаров, что на 0,12% превысило контроль, но было на 0,09% меньше по сравнению с биогумусом в дозе 3 т/га. А что касается увеличения дозы органо-минеральных удобрений до №йР60К 60 + навоз 40т/га, то видно, что количество сахаров в огурцах увеличилось до 2,31%. По сравнению с контрольным вариантом, этот показатель увеличился на 0,20%.
Наименьшее количество аскорбиновой кислоты в плодах огурцов в среднем за три года оказалось в контрольном варианте - 13,77 мг%. Внесение 1 т/га биогумуса повысило этот показатель на 2,66 мг%, а увеличение дозы биогумуса до 3 т/га содействовало увеличению ее на 5,49 мг% соответственно. Применение 5 т/га биогумуса способствовало накоплению 21,29 мг% аскорбиновой кислоты в плодах, что на 7,52 мг% больше контроля. Внесение и увеличение доз органо-минеральных удобрений способствовало накоплению аскорбиновой кислоты в плодах огурцов с 15,43 до 20,25 мг%. Накопление нитратов в плодах огурцов представлено в таблице 2. В среднем за три года исследований в контрольном варианте их содержалось 57,6 мг/кг сырой продукции. Внесение удобрений способствовало их повышению. А именно, внесение 1 т/га биогумуса повысило этот показатель до 64,5 мг/кг, дальнейшее увеличение дозы биогумуса до 3 т/га обеспечило содержание нитратов в огурцах 67,9 мг/кг, а до 5 т/га - 70,5 мг/кг соответственно. На фоне внесения органо-минеральных удобрений эти показатели были несколько выше. Применение ^5Р45К45 навоз 40 т/га позволило получить плоды с содержанием нитратов 65,8 мг/кг сырой продукции. Увеличение дозы удобрений в №йР60К45 навоз 40 т/га повысило их содержание до 70,4 мг/кг, а при внесении наибольшей дозы органо-минеральных удобрений N«^60^0 навоз 40 т/га - 75,1 мг/кг соответственно.
Сравнивая три года исследований можно отметить, что наибольшее содержание сухого вещества накапливалось плодами огурцов в 2009 году, а наименьшее - в 2008 году. Это дает основание утверждать, что климатические условия являются одним из важнейших факторов, влияющих на накопление содержания сухого вещества (табл. 2).
В контрольном варианте, где удобрения не вносили, в плодах огурцов содержалось 4,16% сухого вещества. Внесение удобрений - биогумуса и органо-минеральной системы - способствовало увеличению этого показателя. Так внесение ^5Р45К45+навоз 40 т/га повысило содержание сухого вещества по сравнению с контрольным вариантом до 4,34%. При увеличении дозы с №йР60К45 + навоз 40 т/га до №0Р60Ка0 + навоз 40 т/га этот показатель составил соответственно 4,37 и 4,42%. При внесении биогумуса содержание накопления сухого вещества также увеличивалось. При применении 1 т/га биогумуса этот показатель составлял 4,37%, 3 т/га - 4,41%, а увеличение дозы до 5 т/га - 4,46% соответственно.
Таблица 2 - Биохимические показатели плодов посевных огурцов сорта «Феникс»
Варианты опытов Содержание
сухого вещества, % сахаров, % аскорбиновой кислоты, мг/% нитратов, мг/кг
Контроль (без удобрений) 4,16 2,11 13,77 57,6
Биогумус, 1т/га 4,37 2,21 16,43 64,5
Биогумус, 3т/га 4,41 2,32 19,26 67,9
Биогумус, 5т/га 4,46 2,46 21,29 7о,5
^5Р45К45 + навоз 4о т/га 4,34 2,14 15,43 65,8
№оР6оК45 + навоз 4о т/га 4,37 2,23 18,35 7о,4
№оР6оК6о + навоз 4от/га 4,42 2,31 2о,25 75,1
НСРо5 о,о1 о,о1 о,о2 о,о7
Обеспечение огурца азотом в течение вегетации зависит от наличия в почве его минеральных форм - нитратной и аммонийной. Наибольшее количество азота растения огурца потребляют в периоды плодоношения и формирования листового аппарата. К концу вегетационного периода растений огурца (табл. 3) этот показатель в пахотном слое почвы снижался, что очевидно связано с перераспределением определенной части этого элемента питания в низшие слои почвы, а также - с интенсивным использованием его растением. От периода массового цветения до массового созревания плодов наблюдалось дальнейшее уменьшение содержания в почве минеральных соединений азота. Интенсивное потребление минеральных соединений азота происходило в период массового созревания плодов. Так, при внесении ^5Рд5Кд5 + навоз 40 т/га содержание нитратного азота в почве составило 16,6 мг/кг, при содержании в контроле 14,6 мг/кг. Внесение ^оРбоК45 + навоз 40 т/га способствовало увеличению этого показателя до 17,9 мг/кг, а внесение №оР6оКао + навоз 40 т/га - до 18,6 мг/кг соответственно.
Таблица 3 - Содержание нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия под огурцами
в слое почвы о - 3осм, мг/кг
Варианты опытов Период массового цветения Период формирования плодов Период массового созревания плодов
N03" Р2О5 К2О N0^ Р2О5 К2О N0^ Р2О5 К2О
Контроль (без удобрений) 2о,9 111 132 17,8 1 о4 12о 14,6 99 1 о9
Биогумус, 1т/га 23,3 149 2о6 2о,о 124 189 17,6 11о 17о
Биогумус, 3т/га 24,2 16о 221 21,2 135 21о 18,3 121 2о1
Биогумус, 5т/га 25,о 169 249 22,3 141 23о 19,1 133 218
^5Р45К45 + навоз 4о т/га 22,о 14о 2оо 19,3 119 178 16,6 Ю6 165
N 6оР6оК45 + навоз 4о т/га 23,1 151 216 2о,8 128 2о1 17,9 115 193
№оР6оК6о + навоз 4от/га 24,3 159 237 21,4 134 221 18,6 126 213
НСРо,5 о,18 1,38 1,48 о,13 1,76 1,85 о,15 1,57 1,74
При внесении биогумуса показатели были несколько выше. Так, применение биогумуса в дозе 1 т/га увеличило содержание нитратного азота по сравнению с контрольным вариантом на 3,о мг/кг. Внесение биогумуса в дозе 3 т/га увеличило этот показатель на 3,7 мг/кг, а 5 т/га - на 4,5 мг/кг соответственно. Несмотря на то, что растения огурца используют азот от начала вегетации и до окончания плодоношения, содержание минеральных соединений этого элемента было несколько большим в вариантах с внесением биогумуса.
Накопление подвижного фосфора в почве в вариантах с применением удобрений в динамике происходило интенсивнее по сравнению с контрольным вариантом, что связано с положительным влиянием удобрений на микробиологическую деятельность. Во все фазы роста и развития растений огурцов наблюдалось влияние удобрений на количество подвижного фосфора в почве (табл. 3). Максимальное количество подвижного фосфора в почве содержалось в период массового цветения с последующим его уменьшением в течение вегетации, вплоть до периода массового созревания плодов. Это, очевидно, свя-
зано с потреблением этого элемента питания во всех фазах роста и развития и максимальным использованием растениями огурца при формировании и созревании плодов.
Содержание обменного калия в черноземе луговом, среднесолонцеватом, тяжелосуглинистом при выращивании огурцов уменьшалось с периода массового цветения до массового созревания плодов. Это объясняется тем, что огурец - очень требовательная к калию овощная культура, поэтому в период массового созревания плодов содержание обменного калия в почве достигало наименьшего количества.
Максимальное количество обменного калия в почве под огурцами отмечено в период массового цветения при наибольшей дозе биогумуса 5 т/га - 249 мг/кг. Наименьшим содержание обменного калия было при внесении N45P45K45+40 т/га - 200 мг/кг, без учёта контрольного варианта, при котором удобрения совсем не вносились. В период массового созревания плодов содержание обменного калия снижается на 36, 20 и 31 мг/кг почвы при внесении биогумуса в дозах 1, 3 и 5 т/га, по сравнению с периодом массового цветения. При внесении органо-минеральных удобрений эти показатели составляли 35, 23 и 24 мг/кг соответственно. Что касается контрольного варианта, то содержание обменного калия также снижалось от периода массового цветения до периода массового созревания плодов от 132 до 109 мг/кг.
Выводы. Оценивая в целом качество урожая огурцов, следует отметить, что внесение удобрений - как биогумуса, так и органо-минеральных удобрений - обеспечивает получение не только высокой урожайности, но и способствует улучшению его качества.
Таким образом, применение удобрений позволило оптимизировать условия азотного, фосфорного и калийного питания растений огурца в течение вегетации. Наиболее оптимальным вариантом оказалось внесение биогумуса в дозе 5 т/га. Такое его количество наиболее соответствует биологическим требованиям и оптимизации условий, что очень важно для роста и развития растений огурца.
Список литературы:
1. Гирька А.Д. Органические удобрения как фактор повышения плодородия украинских черноземов // Хранение и переработка зерна. - 2011. - № 5. - С. 9-10.
2. Вермикультура как экологически чистая безотходная технология / Мельник И.А. [и др.] // Химизация сельского хозяйства. - 1992. - № 4. - С. 37-40.
3. Капець 1.П., Мельник I.A., Головенко В.1. Вермикультура як зааб виробництва бюгумусу, кормового бтка й оздоровлення навколишнього середовища. - Киев, 1993. - С. 70.
4. Давыдов С.И. Основные сведения о биогумусе. - Луганск: ЛНАУ, 2006. - С. 1-10.
5. Болотских А.С. Эффективность минеральных удобрений при выращивании огурцов в условиях орошения // Химия в сельском хозяйстве. - 1969. - №12. - С. 19-20.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 352 с.
