CC BY
63
УДК 631.816:631.811.1:631.811.2:631.893
ВЛИЯНИЕ ЖИДКОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ «ЖКУ 11-37-0» НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ГОРОХА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ ВЕГЕТАЦИОННОГО ОПЫТА
В. И. Титова, д-р с.-х. н., профессор; М. К. Малышева, ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА, пр. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Россия, 603137 E-mail: [email protected]
Аннотация. В 2015-2016 гг. в Нижегородской области оценивали влияние жидкого комплексного удобрения (ЖКУ 11:37:0) на урожайность и качество зерна гороха сорта Стабил. Почва светло-серая лесная легкосуглинистая, слабогумусированная, со слабокислой (2015 г.) или близкой к нейтральной (2016 г.) реакцией среды, имеет среднюю или повышенную обеспеченность подвижными соединениями фосфора и калия. Удобрение вносили в почву до посева, в дозах по фосфору от 0,1 до 0,4 г/кг почвы; фоновое удобрение - NK в дозе 0,1 и 0,2 г/кг соответственно. Для оценки эффективности удобрения использовали показатели структуры товарной части урожая, урожайности надземной фитомассы и зерна, содержания в зерне протеина, клетчатки, жира и золы. Отмечена высокая эффективность фонового удобрения в сравнении с абсолютным контролем. Установлено, что добавление фосфора в составе ЖКУ к азотно-калийному фону было эффективным, способствуя повышению урожайности зеленой надземной массы и зерна (15-40%), количества бобов на растении (прибавка до 0,34 шт./растение) и семян в бобе (прибавка до 0,31 шт./боб) в сравнении с вариантом N0,iK0,2 (фон). Качество зерна гороха от ЖКУ улучшалось за счет прироста содержания протеина (до 25-26%) при сохранении содержания жира, клетчатки и золы в пределах среднестатистических литературных данных. Максимально агрономически эффективным было внесение ЖКУ в дозе по фосфору из расчета 0,3 г/кг почвы (соотношение №Р:К в составе удобрений, внесенных под азотфиксирующую культуру, составило 1,0:1,6:1,1).
Ключевые слова: жидкое комплексное удобрение, доза, вегетационный опыт, светло-серая лесная почва, горох, урожайность, надземная фитомасса, бобы, протеин.
Введение. Горох - одна из зернобобовых культур нашей страны, имеющая широкое распространение и разнообразное использование. Культура обладает высоким потенциалом урожайности, который в благоприятные годы при соблюдении всех агротехнических мероприятий может достигать 5 т/га [1]. Роль гороха трудно переоценить в решении белковой проблемы и в целом в земледелии, т.к. известно, что он - важная средообразующая культура и очень хороший предшественник [2,3]. Горох достаточно требователен к почве - предпочитает почвы с агрономически нейтральной реакцией среды, повышенным и высоким содержанием подвижных соединений фосфора и калия, хорошо аэрируемые, что необходимо культуре для проявления симбиотической азотфиксации [4]. Применение удобрений под
горох в целом довольно хорошо изучено: до-посевное внесение стартовой дозы азота по фону основного внесения фосфора и калия, без необходимости применения подкормок. Однако изменения в ассортименте минеральных удобрений, появление на агрохимическом рынке новых форм удобрений, ранее в системе удобрения гороха не применявшихся, требует дополнительных исследований по оценке их эффективности.
Целью исследований было изучение влияния жидкого комплексного удобрения российского производства «ЖКУ 11:37:0» на продуктивность гороха в контролируемых условиях вегетационного опыта.
Методика. Исследования проведены на кафедре агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА в период 2015-2016 гг. Изуча-
емое удобрение - жидкое комплексное удобрение (ЖКУ) производства ОАО «ФосАгро», имеющее следующую характеристику: реакция среды нейтральная (рН 6-7), содержание аммонийного азота - 11%, общего фосфора -37%, МеО (в форме 1^04) - 0,35%, фтора -не более 0,12%, нерастворимого в воде остатка - не более 0,08%, температура кристаллизации - -20 С. Удобрение получено путем нейтрализации полифосфорной кислоты аммиаком. Полифосфаты после внесения в почву переходят в форму ортофосфатов в течение
нескольких дней (при оптимальных условиях - в течение 7-10 дней) [5]. При нормальных условиях хранения удобрение не выпадает в осадок, а азот из удобрения не улетучивается [6-8], чем положительно отличается от жидких комплексных удобрений, представляющих собою раствор аммофоса и аммиачной селитры [9]. Опыт вегетационный, двух лет закладки, в 4-кратной повторности. Сосуды Митчерлиха на 5 кг почвы. Схема опыта приведена в таблице 1.
Таблица 1
Содержание и условное обозначение вариантов опыта
№№ Содержание варианта Условное обозначение
1 Контроль без удобрений Контроль
2 Азот 0,1 г/кг + калий 0,2 г/кг - ^).10Р0К0.20 (№Р:К = 1:0:2) Фон
3 Фон + ЖКУ в дозе по фосфору из расчета 0,1 г/кг почвы -N0.13P0.10K0.20 (№Р:К = 1,0 : 0,8 : 1,5) Фон + Р-1
4 Фон + ЖКУ в дозе по фосфору из расчета 0,2 г/кг почвы -N0.16P0.20K0.20 (№Р:К = 1,0 : 1,3 : 1,3) Фон + Р-2
5 Фон + ЖКУ в дозе по фосфору из расчета 0,3 г/кг почвы -N0.19P0.30K0.20 (№Р:К = 1,0 : 1,6 : 1,1) Фон + Р-3
6 Фон + ЖКУ в дозе по фосфору из расчета 0,4 г/кг почвы -N^0.40^.20 (№Р:К = 1,0 : 1,8 : 0,9) Фон + Р-4
Фоновое удобрение (аммиачная селитра и хлористый калий в виде сухих солей) внесены при набивке сосудов во всю массу почвы, а ЖКУ - после внесения фонового удобрения в массу почвы 3 кг, которую поместили при набивке в верхнюю часть сосуда (слой почвы 0-13 см). ЖКУ внесены в виде раствора, с до-
ведением расчетной дозы до объема 75 мл дистиллированной водой.
Почва светло-серая лесная легкосуглинистая, сформированная на лессовидных суглинках, взята с территории учебно-опытного хозяйства «Новинки». Характеристика почвы приведена в таблице 2.
Таблица 2
Агрохимическая характеристика почвы для закладки опыта
Год рНкс1 Гумус, % Нг Б V. Р2О5 К2О
закладки ммоль/100 г % по Кирсанову, мг/кг
2015 5.4 1.58 2.22 11.40 83.7 79 126
2016 5.7 1.96 1.45 13.42 90.2 114 103
Объект для исследования - горох сорта Стабил. Семена непосредственно перед посевом против комплекса вредителей и болезней были обработаны смесью препаратов системного действия - Винцита и Табу. Уход за опытом проводился в соответствии с рекомендациями [10]. Результаты опыта математически обработаны с использованием дисперсионного метода анализа [11].
Результаты. Известно, что величина урожая определяется целым рядом дополнительных показателей, среди которых одно из
важных мест занимают показатели, характеризующие структуру товарной части урожая (табл. 3).
Один из основных показателей структуры урожая - количество бобов, приходящееся на 1 растение. За годы проведения опыта оно колебалось от 2-3 бобов на 1 растение в 2015 году до 5 бобов и более на 1 растение в 2016 г. Усредненные данные свидетельствуют, что на всех вариантах с внесением ЖКУ получены достоверные прибавки по отношению к контролю.
Таблица 3
Структура товарной части урожая, среднее за 2015-2016 гг.
Варианты опыта Количество бобов, шт./раст. Количество семян, шт./раст. Количество семян, шт./боб
среднее +- к фону среднее +- к фону среднее +- к фону
1. Контроль 3,70 - 8,14 - 3,02 -
2. Фон 4,15 - 12,85 - 4,05 -
3. Фон + Р-1 4,23 0,08 13,29 0,44 4,08 0,03
4. Фон + Р-2 4,12 0,03 13,29 0,44 4,17 0,12
5. Фон + Р-3 4,49 0,34 15,00 2,15 4,36 0,31
6. Фон + Р-4 4,39 0,24 14,00 1,15 4,15 0,10
НСРо5 0,28
Сравнивая варианты с внесением ЖКУ между собою, можно отметить, что существенное увеличение числа бобов на растении отмечено лишь в вар. 5, где суммарная доза удобрений составила 0,19 г азота, 0,30 г фосфора и 0,20 г калия в расчете на 1 кг почвы. Учитывая способность гороха к фиксации атмосферного азота, можно предположить, что обеспеченность растений гороха азотом в этом варианте была большей, чем следует из соотношения элементов питания в составе внесенных удобрений (№Р:К как 1,0 : 1,6 : 1,1), и фактическое соотношение азота и фосфора в этом варианте реально приближалось к уравновешенному (т.е. 1:1), что и явилось наиболее эффективным для культуры. Количество семян в бобе и на одном растении также максимальным было в варианте 5.
Урожайность надземной массы гороха в среднем за годы проведения исследований представлена в таблице 4.
Согласно полученным данным, фоновое внесение азотно-калийного удобрения оказало существенное влияние на урожайность надземной фитомассы гороха, увеличив ее на 69% в сравнении с неудобренным вариантом. Внесение по фону NК-удобрений ЖКУ с минимальной дозой фосфора (вар. 3 - 0,1 г/кг) привело к дополнительному математически доказуемому повышению урожайности, а увеличение дозы фосфора в составе ЖКУ вдвое (вар. 4 - 0,2 г/кг) способствовало существенному приросту сбора надземной массы, что отмечают и другие авторы [12]. Однако дальнейшее увеличение дозы фосфора (вар. 5) привело к снижению урожайности в сравнении с предыдущим вариантом (вар. 4), хотя в сравнении с фоном (вар. 2) прибавка урожая остается доказательной. Максимальная доза фосфора в составе ЖКУ (вар. 6) оказалась неэффективной.
Таблица 4
Влияние ЖКУ на урожайность сырой надземной массы, среднее за 2015-2016 гг.
№ Варианты Среднее, + - к контролю + - к фону
№ опыта г/сосуд г/сосуд % г/сосуд %
1 Контроль 97,1 - - - -
2 Фон 164,5 67,4 69,4 - -
3 Фон + Р-1 199,4 102,3 105,4 34,9 21,2
4 Фон + Р-2 231,1 134,0 138,0 66,6 40,5
5 Фон + Р-3 199,3 102,2 105,2 34,8 21,1
6 Фон + Р-4 189,3 92,2 95,0 24,8 15,1
НСР05 29,1
Урожайность товарной продукции гороха показана в таблице 5.
Влияние ЖКУ на урожайность зерна гороха, возд. сух. масса, г
Таблица 5
Варианты опыта Урожайность зе рна, сухая масса, г/сосуд Доля зерна в общей массе Масса зерна, г/раст.
2015 2016 среднее + - к фону
г/сосуд %
1. Контроль 18,4 16,1 17,3 - - 53,4 2,47
2. Фон 24,1 26,3 25,2 - - 55,3 4,10
3. Фон + Р-1 28,2 30,2 29,2 4,0 15,9 56,4 4,51
4. Фон + Р-2 29,2 31,4 30,3 5,1 19,8 56,9 4,67
5. Фон + Р-3 34,1 36,9 35,5 10,3 40,9 61,1 5,60
6. Фон + Р-4 29,3 30,5 29,9 4,7 18,7 58,0 4,70
НСРо5 4,8 5,1 5,0
Данные свидетельствуют, что урожайность зерна гороха в 2016 году в целом по опыту была несколько выше, но между вариантами по годам наблюдается синхронность в изменениях. Фоновое внесение азотно-калийных удобрений положительно сказалось на урожайности зерна гороха. Прибавки к фону от внесения ЖКУ в среднем за 2 года отмечены на вариантах 4 и 5, где соотношение №Р:К составило 1,0 : 1,3 : 1,3 и 1,0 : 1,6 : 1,1, соответственно. Причем, увеличение доли
Влияние ЖКУ на веществ
фосфора в общем количестве внесенных удобрений доказательно привело к повышению урожайности зерна гороха. Доля зерна в общей сухой массе урожая неуклонно повышалась с увеличением дозы фосфора в составе ЖКУ до 1,6 г/кг почвы, достигнув в этом варианте максимальной величины в 61,1%.
Кроме урожайных данных, были определены некоторые показатели качества зерна гороха (табл. 6).
Таблица 6
нный состав зерна гороха
№ № Варианты опыта Содержание, % на сухое вещество
Протеин, среднее Протеин, +- к фону Жир Клетчатка Зола
1 Контроль 19,88 - 1,5 4,94 3,48
2 Фон 20,25 - 1,8 4,59 3,17
3 Фон + Р-1 22,50 2,25 1,3 5,13 3,60
4 Фон + Р-2 25,13 4,88 1,3 4,82 3,39
5 Фон + Р-3 26,13 5,88 1,3 4,74 3,38
6 Фон + Р-4 25,75 5,50 1,3 5,18 3,27
Литературные данные не < 25 0,7-3,0 не > 8,0 2,63
Согласно представленным данным, можно констатировать, что ЖКУ на основе полифосфорной кислоты положительно влияет на содержание протеина в зерне гороха. Наибольшее содержание протеина отмечено в варианте 5 - Фон + Р-3 (на 5,88 выше фонового варианта без внесения фосфора). Содержание жира от применения ЖКУ значительно снизилось. На содержание золы и клетчатки в зерне гороха разные дозы ЖКУ не оказали существенного влияния - их содержание было на уровне контроля без применения удобрений.
Выводы. 1. Внесение фонового азотно-калийного удобрения положительно сказалось на урожайности гороха, обеспечив прирост сбора зерна на 46%, надземной фитомассы в 69% при увеличении числа бобов на растении (с 3,70 до 4,15 шт./растение) и тенденции улучшения основных показателей качества зерна (содержание сырого протеина, жира, клетчатки и золы) в сравнении с неудобренным контролем.
2. Фосфорсодержащее жидкое комплексное удобрение на основе полифосфорной кис-
лоты в дозах по фосфору 0,1-0,3 г/кг почвы способствовало повышению урожайности зеленой массы гороха в сравнении с фоновым удобрением. Дальнейшее увеличение дозы ЖКУ (из расчета 0,4 г фосфора на 1 кг почвы) к росту урожайности не привело. Существенное повышение урожайности зерна гороха (на 16-41% к фону) от действия ЖКУ отмечено на двух вариантах при дозе фосфора в составе ЖКУ в 0,2 и 0,3 г/кг, причем увеличение дозы фосфора до 0,3 г/кг было эффективнее как по годам исследований, так и в среднем за 2 года.
3. Дополнительное обеспечение растений гороха фосфором при внесении ЖКУ способствовало проявлению тенденции увеличения содержания белка в зерне с 20,25% при фоновом КК-удобрении до 25-26% на удобренных вариантах.
4. В целом, соотношение основных элементов питания как 1,0:1,3:1,3 способствует формированию более высокого урожая зеленой массы, а увеличение доли фосфора в соотношении №Р:К и доведение его до 1,0:1,6:1,1 приводит к повышению урожайности зерна гороха.
Литература
1. Лошаков В. Г., Иванов Ю. Д., Николаев В. А. Пути биологизации земледелия Нечерноземной зоны России // Севооборот в современном земледелии. М. : Изд-во МСХА, 2004. С. 161-165.
2. Никитин В. В., Соловиченко В. Д., Навальнев В. В. Эффективность различных уровней удобренности и способов обработки почвы при возделывании гороха в Центрально-Черноземном регионе // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. №1. С. 24-27.
3. Безгодова И. Л., Коновалова Н. Ю., Прядильщикова Е. Н. Влияние минеральных удобрений на продуктивность гороха полевого усатого морфотипа в чистых и смешанных посевах // Достижения науки и техники в АПК. 2013. № 6. С.21-22.
4. Борисов А. Ю., Штарк О. Ю., Жуков В. А. Взаимодействие бобовых с полезными почвенными микроорганизмами: от генов растений к сортам // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. С. 41-47.
5. Venugopalan M. V., Prasad R. Hydrolysis of ammonium polyphosphate in soils under aerobic and anaerobic conditions // Biology and Fertility of Soils. 1989. Vol. 8. Pp. 325-327.
6. Логинова И. В. Вторая весна ЖКУ // Агроиндустрия. 2015. №1. С. 12-20.
7. Bertrand Isabelle, McLaughlin Mike and Holloway Bob Fluid fertilisers, what are their residual effects?/ Eds. S. Doudle [et al.] // Eyre Peninsula Farming Systems 2001 Summary. The Printing Press. Port Lincoln SA. 2002.
8. Bertrand Isabelle, McLaughlin, Mike and Holloway Bob Fluid and Granular Fertilizers, Differences in Efficiency on Alkaline Soils (I) // Fluid Fertilizer Foundation, Forum Proceedings, Scottsdale Arizona Feb. 18-20. (L. S. Murphy, ed.), Fluid Fertilizer Foundation, Manhattan, Kansas, USA. 2001. PP. 149-154.
9. Топалова З. Х., Шогенова Ю. Л., Иванова З. А., Нагудова Ф. Х. Эффективность применения жидкого комплексного удобрения ЖКУ 10-34-0 под гибриды кукурузы разных сроков созревания в предгорной зоне КБР // Наука, образование, общество. 2014. №2(2). С. 204-210.
10. Пискунов А. С. Методы агрохимических исследований. М. : КолосС, 2004. 312 с.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Колос, 1985. 357 с.
12. Sheng-Xiu Li, Zhao-Hui Wang, Bobby Alton Stewart Chapter Three - Differences of Some Leguminous and Non-leguminous Crops in Utilization of Soil Phosphorus and Responses to Phosphate Fertilizers // Advances in Agronomy. 2011. Vol. 110. PP 125-249.
INFLUENCE OF THE LIQUID COMPLEX FERTILIZER "LCF 11-37-0" ON PRODUCTIVITY OF PEAS IN VEGETATIVE EXPERIMENT
V. I. Titova, Dr. Agr. Sci., Professor M. K. Malysheva, student Nizhny Novgorod State Agricultural Academy Pr. Gagarina, 97, Nizhny Novgorod 603137 Russia E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Under the conditions of a two-year of vegetative experiment we evaluated the effect of a liquid complex fertilizer (LCF 11: 37: 0) on the yield and quality of grain varieties of peas "Stabil" in Nizhnii Novgorod region in 2015-2016. The light gray forest soil is light loamy, low-humus, with a slightly acidic (2015) or close to neutral (2016) pH, has a mean or enhanced provision of mobile compounds of phosphorus and potassium. Fertilizer was added to the soil prior to seeding, at doses of phosphorus from 0.1 to 0.4 g / kg soil; the background fertilizer - NK dose of 0.1 and 0.2 g / kg, respectively. To evaluate the effectiveness of fertilizer we used indicators of the structure of the commodity crop yield and aboveground biomass of grain, grain protein content, fiber, fat and ash. Fertilizer demonstrated its high efficiency in the background compared to the absolute control. It was found that the addition of phosphorus in the composition of a liquid complex fertilizer to nitrogen and potash background is effective, helping to improve the yield of green vegetative mass and grains (15-40%), the amount of beans per plant (increase to 0.34 pc. /plant) and seed in a pod (increase to 0.31 pcs/bean) compared to N0j1Ko,2 variant (background). Quality of grain peas from liquid complex fertilizer was improved by the increase in protein content (25-26%) while maintaining fat, fiber and ash in the range average statistical of published data. Maximum agronomic efficiency was obtained by introducing liquid complex fertilizers in the dose of phosphorus an equal 0.3 g / kg of soil (the ratio N: P: K in the fertilizer composition, which were used for the nitrogen-fixing culture was 1.0: 1.6: 1.1). Keywords: liquid complex fertilizer, dose, vegetative experiment, light-gray forest soils, pea, yield, abovegroundphytomass, beans, protein.
References
1. Loshakov V. G., Ivanov Yu. D., Nikolaev V. A. Puti biologizatsii zemledeliya Nechernozemnoi zony Rossii (Ways of biologization of agriculture in Nechernozemie zone of Russia), Sevooborot v sovremennom zemledelii, Moscow, Izd-vo MSKhA, 2004, pp. 161-165.
2. Nikitin V. V., Solovichenko V. D., Naval'nev V. V. Effektivnost' razlichnykh urov-nei udobrennosti i sposobov obrabotki pochvy pri vozdelyvanii gorokha v Tsentral'no-Chernozemnom regione (The effectiveness of different levels of fertilizer and tillage methods in the cultivation of peas in the Central Black Soil region), Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal, 2016, No.1, pp. 24-27.
3. Bezgodova I. L., Konovalova N. Yu., Pryadil'shchikova E. N. Vliyanie mineral'nykh udobrenii na produktivnost' gorokha polevogo usatogo morfotipa v chistykh i sme-shannykh posevakh (Influence of fertilizers on productivity of field pea mustachioed morphotype in pure and mixed crops), Dostizheniya nauki i tekhniki v APK, 2013, No. 6, pp. 21-22.
4. Borisov A. Yu., Shtark O. Yu., Zhukov V. A. Vzaimodeistvie bobovykh s poleznymi pochvennymi mikroorganiz-mami: ot genov rastenii k sortam (Interaction of legumes with useful soil microorganisms: from plants to gene classes), Sel'skokhozyaistvennaya biologiya, 2011, No. 3, pp. 41-47.
5. Venugopalan M. V., Prasad R. Hydrolysis of ammonium polyphosphate in soils under aero-bic and anaerobic conditions, Biology and Fertility of Soils, 1989, Vol. 8, pp 325-327.
6. Loginova I. V. Vtoraya vesna ZhKU (Second Spring LCF), Agroindustriya, 2015, No. 1, pp. 12-20.
7. Bertrand Isabelle, McLaughlin Mike and Holloway Bob Fluid fertilizers, what are their residual effects?, Eyre Peninsula Farming Systems 2001 Summary, (Eds. S.Doudle et al.), The Printing Press, Port Lincoln SA, 2002.
8. Bertrand Isabelle, McLaughlin, Mike and Holloway Bob Fluid and Granular Fertilizers, Differences in Efficiency on Alkaline Soils (I), Fluid Fertilizer Foundation, Forum Proceed-ings, Scottsdale Arizona Feb. 18-20. (L. S. Murphy, ed.), Fluid Fertilizer Foundation, Man-hattan, Kansas, USA. 2001. pp. 149-154.
9. Topalova Z. Kh., Shogenova Yu. L., Ivanova Z. A., Nagudova F. Kh. Effektivnost' primeneniya zhidkogo kom-pleksnogo udobreniya ZhKU 10-34-0 pod gibridy kukuruzy raznykh srokov sozrevaniya v predgornoi zone KBR (Effectiveness of liquid complex fertilizers HCS 10-34-0 on corn hybrids of different ripening in the foothill of KBR zone), Nauka, obrazovanie, obshchestva, 2014, No. 2(2), pp. 204-210.
10. Piskunov A. S. Metody agrokhimicheskikh issledovanii (Methods of Agrochemical Research), Moscow, KolosS, 2004, 312 p.
11. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (Methods of field experience), Moscow, Kolos, 1985, 357 p.
12. Sheng-Xiu Li, Zhao-Hui Wang, Bobby Alton Stewart Chapter Three - Differences of Some Leguminous and Non-leguminous Crops in Utilization of Soil Phosphorus and Responses to Phosphate Fertilizers, Advances in Agronomy, 2011, Vol. 110, pp 125-249.
