CC BY
26ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
УДК 631.452: 631.811
ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ РУККОЛЫ НА ПОЧВАХ ЯХРОМСКОЙ ПОЙМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИЯ-МЕЛИОРАНТА
С. А. Меньшикова, ВНИИГиМ имени А. Н. Костякова
Приведены результаты экспериментов по выращиванию рукколы с применением удобрения-мелиоранта в условиях Московской области, а также в защищенном грунте. Выявлено положительное влияние удобрения-мелиоранта на ряд агрохимических и водно-физических свойств почвы, и как следствие, на урожайность культуры. В зависимости от дозы внесения мелиоранта и гидротермических условий урожайность культуры можно повысить на 25 %.
Ключевые слова: плодородие, урожайность, руккола, торфяно-болотные почвы, удобрения, полимеры, искусственный субстрат, удобрение-мелиорант.
Сложившаяся ситуация в отечественной экономике побуждает вводить в сельскохозяйственный оборот новые культуры, позволяющие расширить продовольственный ассортимент и разнообразить питание. Одной из таких салатных культур, не характерных для выращивания в Московской области, является руккола (индау), или эрука посевная, родом из Средиземноморья и Западной Азии, где она давно широко выращивается на зелень и как масличная культура (семена содержат до 35 % масел). В России руккола долгое время не относилась к культурным растениям, ранее она рассматривалась как сорняк. Но, благодаря своим богатым вкусовым и питательным качествам, а также исключительно ценному химическому составу, она приобретает всё большую популярность и пользуется спросом у производителей. Однако основные приемы возделывания рукколы разработаны пока ещё слабо. В связи с этим изучение биологических особенностей и агротехники этой культуры актуально в России.
Цель исследований - установление возможности выращивания рукколы на торфяно-болотных почвах Московской области с применением полимерного мелиоранта, обладающего удобрительными свойствами.
Удобрение-мелиорант отличается от стандартных минеральных удобрений комплексным воздействием на почву и отвечает экологическим требованиям [5]. Ранее данную модификацию удобрения-мелиоранта применяли при выращивании картофеля [4], а также других овощных, бобовых и злаковых культур.
Методика. Исследования проводили в 2014-2015 гг. на территории Московской области, они включали три вегетационных опыта по выращиванию рукколы сорта Рокет. Постановку и проведение опытов осуществляли по методике З. И. Журбицкого [1]. При закладке вегетационных опытов использовали торфяно-болотную окультуренную минерализовавшуюся почву с полей Яхромского аграрного совхоза-колледжа. Отбор образцов осуществляли из пахотного слоя (Ап) опытного участка, содержащего: Ыобщ - 0,8 %, ЫО3 - 25 мг/кг, Робщ - 0,2 %, Кобщ - 0,8 %, рНКс1 - 5,1, зольностью 80 %.
Опыты № 1 и № 3 проводили в вегетационном домике в летний период с июля по сентябрь в естественных условиях освещенности и температуры. Опыт № 2 выполняли в зимне-весенний период с февраля по апрель в лабораторных условиях с дополнительным досвечиванием растений.
Опыты включали контроль и 5 вариантов внесения удобрения-мелиоранта в 4-кратной повторности. Удобрение-мелиорант на полимерной основе содержит (в % от массы): азот связанный 30-32, азот свободный 0,2-0,3, Р2О5 0,35-0,40, а также калий и магний, имеет пористую структуру с содержанием открытых пор до 85%, плотность не более 25 кг/м3, влагоемкость при полном насыщении - до 3500-4000 % от массы [5]. Удобрение вносили в объеме 2; 4; 6; 8 и 10 % от объема почвы. В опытах № 2 и № 3 удобрение-мелиорант
добавляли равномерно, смешивая со всем объемом почвы, в опыте № 1 мелиорант вносили локально, непосредственно в область посева семян на глубину 2-5 см, более подробное описание приведено в работе Л. В. Кирейчевой с соавторами [2]. Растения высевали точечно по 5 семян в каждый сосуд объемом 2000 мл. Влажность почвы поддерживали не ниже 80 % НВ. В ходе опытов вели наблюдения за основными фазами роста и развития растений. Сбор и учет товарной урожайности осуществляли до выхода растений в трубку. После срезки зеленой массы проводили оценку развития корневой системы. Корни растений извлекали из сосудов, промывали, высушивали и взвешивали.
Результаты и их обсуждение. Исследования показали дифференцированное влияние различных условий проведения опыта и внесения удобрения-мелиоранта на урожайность культуры (табл. 1).
1. Урожайность рукколы сорта Рокет в вегетационных опытах
под влиянием различных доз удоб рения-мелиоранта
№ варианта Доза мелиоранта, % к объему почвы в сосуде Урожайность листьев, г/сосуд Прирост урожайности, % к контролю
№ 1 (локальное внесение) № 2 (защищенный грунт, сплошное внесение) № 3 (спло шное внесение) № 1 (ло-каль-ное внесение) № 2 (защищенный грунт, сплошное внесение) № 3 (спло шное внесение)
1 Контроль 16,73 23,60 8,55 - - -
2 2 17,35 24,47 10,69 3,7 3,7 25,0
3 4 17,44 25,80 10,85 4,2 9,3 26,9
4 6 18,05 27,88 12,07 7,9 18,2 41,1
5 8 17,53 27,83 15,79 4,8 17,9 84,6
6 10 17,03 26,15 12,37 1,8 10,8 44,7
НСР05 - 0,32 1,82 2,52 - - -
Так, период проведения опыта № 1 в открытом грунте характеризовался весьма благоприятными температурными условиями для данной культуры, а в период проведения опыта № 3 среднесуточная температура не превышала 18 °С, что негативно сказалось на урожайности. В стадии кущения ночные температуры колебались от 3 до 8 °С, что ниже биологического минимума для развития и активной вегетации данной культуры. Дневные температуры составляли от 18 до 28 °С.
В опыте № 2, проводимом в защищенном грунте, был создан наиболее благоприятный гидротермический режим. Температуру поддерживали от 18 до 25 °С. В этом опыте получена наиболее высокая урожайность. Однако наибольший прирост урожайности к контролю в процентном соотношении был в опыте № 3. Таким образом, отчетливо проявилась отзывчивость удобрения-мелиоранта на тепловые свойства почвы. Это возможно объяснить изменением тепловых свойств почвенного субстрата за счет пористой структуры вносимого удобрения. В вариантах с удобрением-мелиорантом в ночное время теплоотдача происходила медленнее за счет содержащегося в поровом пространстве воздуха.
Из данных таблицы 1 видно, что наибольший прирост урожайности достигается при внесении удобрения-мелиоранта в количестве 6-8 % от объема мелиорируемой почвы. Условия опыта по гидротермическому режиму существенно менялись. При менее благоприятном режиме урожайность была небольшой, однако прирост к контролю полу-
чен более значительный. Также эффект от внесения удобрения зависит от его распределения в мелиорируемой толще. При локальном внесении удобрения-мелиоранта в зону посева семян происходит их более раннее прорастание [2], но прирост урожайности относительно контроля меньше.
Для установления влияния только мелиоранта проанализировали формирование урожайности культуры в относительных значениях, где за единицу принимали максимальную величину урожайности в опыте.
Результаты анализа по осредненным значениям представлены на рисунке. Из графика видно, что формирование урожайности имеет линейный характер с устойчивым приростом биомассы до 8 % уровня содержания мелиоранта в субстрате. Дальнейшее увеличение дозы мелиоранта не давало повышения урожайности во всех трёх опытах, что говорит о снижении проявления удобрительного эффекта мелиорантом на данном типе почвы. Относительный прирост урожайности в интервале ДУ4_6 более выражен, чем в интервале ДУ6.8 и эффект от дальнейшего увеличения дозы не столь весомый, что позволяет рекомендовать внесение мелиоранта в количестве 6% от объема субстрата.
документации.
Рис. Формирование урожайности рукколы сорта Рокет в относительных значениях (У ¡/Ушах)
2. Изменение агрохимического состава свойств почвенного суб-
3. Состав и качество пр юдукции
Вариант опыта Доза удобрения, % Нитраты, мг/кг (нат. вл.) Сухая биомасса, г Содержание влаги в листьях, % Средняя длина листьев, см Число листьев
листья корни до выхода в трубку
1 Контроль 1951 1,5 0,49 87,6 12 40
2 2 2541 1,9 0,70 86,6 14 42
3 4 2757 1,9 0,72 86,9 14 42
4 6 657 2,0 0,73 87,0 14 43
5 8 518 2,2 0,73 87,8 14 44
6 10 1030 1,8 0,65 88,4 14 39
Вариант опыта Доза удобрения, % рНкс1 N03 ^^^общ. | Робщ. | Кобщ. Зольность, % Плотность, кг/м3
мг/кг %
1 Контроль 6,1 25,1 0,87 0,25 0,86 80 0,60
2 2 6,5 12,9 0,75 0,31 1,35 80 0,58
3 4 6,7 21,2 0,71 0,22 0,92 79 0,57
4 6 6,7 17,4 0,79 0,46 0,58 79 0,55
5 8 6,8 21,1 0,81 0,24 0,79 78 0,53
6 10 6,7 22,7 0,80 0,19 0,54 79 0,50
Исходная почва имела слабокислую реакцию среды. Исследования показали, что с увеличением дозы вносимого мелиоранта кислотность снижается. Так, в вар. 5 значение рНкс1 было равно 6,8, тогда как в контрольном варианте рН солевой вытяжки не превышал 6,1 (табл. 2). Это объясняется отчасти увеличением пористости получаемого субстрата и улучшением аэрации. Внесение полимера также влияет на плотность почвы. Общая тенденция изменения плотности субстрата следующая: с увеличением дозы воздушно-сухого удобрения на 2 % плотность получаемого субстрата снижается на 3-4 %. Полученные данные свидетельствуют о положительном действии удобрения-мелиоранта на физические свойства торфя-но-болотной почвы и рН, что в свою очередь влияет на урожайность.
Результаты анализа на качество продукции подтверждают положительное действие удобрения-мелиоранта на культуру (табл. 3). Салатным культурам, в том числе рукколе, свойственны высокое потребление и накопление нитратов в связи с видовыми особенностями [6, 7]. В ходе исследований установлено, что вся получаемая продукция по содержанию нитратов соответствует требованиям нормативно-технической
Как видно из таблицы 3, содержание нитратов в листьях рукколы в значительной степени колеблется, не превышая при этом ПДК (3000 мг/кг нат.вл.). Наименьшее содержание нитратов зафиксировано в вар. 4 и 5, где получена самая высокая урожайность. Можно предположить, что за счет внесения мелиоранта в такой дозе были созданы наиболее благоприятные условия для формирования биомассы из имеющегося запаса азота нитратной формы. При дальнейшем повышении дозы удобрения-мелиоранта увеличения урожайности не происходит, а концентрация нитратов возрастает. Полученные данные интересны и если предположение в дальнейших опытах подтвердится, то внесением соответствующей дозы мелиоранта можно будет получать продукцию со значительно меньшим содержанием нитратов.
Экономический анализ выращивания рукколы с применением удобрения-мелиоранта показал, что при оптимальной дозе его внесения в количестве 6-8 % от объема мелиорируемого слоя (10 см), что экстраполяционно соответствует 60-80 м3/га (0,006-0,008 м3/м2) при сплошном внесении в открытый грунт, затраты на применение мелиоранта (изготовление в передвижной установке непосредственно на месте внесения) равны 350 тыс. руб/га (35 руб/м2). Прочие расходы на получение продукции составляют не менее 280 руб/м2 [3].Общие затраты в данном случае насчитывают 315 руб/м2. Товарная урожайность листьев рукколы для климатических условий Московской области рекогносцировочно соответствует 1,53,5 кг/м2. Цена оптовой реализации товара в 2015 г. составила от 500 до 800 руб/кг [8]. Стоимость урожая в ценах 2015 г. насчитывала от 750 до 2800 руб/кг. В таком случае прибыль составляет от 435 до 2485 руб/кг, а рентабельность выращивания данной культуры не менее 138 %.
Выводы. 1. Установлено, что на окультуренных торфяно-болотных почвах в условиях Московской области в летний период возможно и рентабельно выращивание рукколы в качестве деликатесной салатной культуры.
2. Удобрение-мелиорант на полимерной основе позволяет получать прибавку урожая 20-25 %, причем в климатически неблагоприятные годы эффект от применения полимерного удобрения-мелиоранта получают в большей степени благодаря комплексности его воздействия. Рентабельность (не менее 138 %) обеспечивается за счет высокой стоимости продукции.
3. Локальное внесение удобрения-мелиоранта непосредственно в область посева семян способствует всхожести растений и сокращает продолжительность вегетационного периода, тогда как равномерное распределение мелиоранта по толще субстрата в большей степени увеличивает урожайность культуры.
4. Применение полимерного удобрения-мелиоранта на торфяно-болотных почвах, характеризующихся достаточно высоким исходным уровнем плодородия, способствует снижению уровня кислотности, а также улучшает аэрацию и уменьшает плотность получаемого субстрата.
Литература
1. Журбицкий, З. И. Теория и практика вегетационного метода[Текст]
/ З. И. Журбицкий. - М.: Наука,1968. - 260 с.
2. Кирейчева, Л. В. Применение полимеров-разрыхлителей при выращивании рукколы (индау) на торфяно-болотных почвах Московской области [Текст] / Л. В. Кирейчева, В. П. Максименко, С. А. Меньшикова // Комплексные мелиорации - средство повышения продуктивности сельскохозяйственных земель: Сб. материалов юбилейной международной научно-практической конференции «Костяковские чтения» - М.: ВНИИГиМ, 2014. - С. 80 - 85.
3. Куршева, Ж В. Биологические особенности и основные приемы возделывания индау посевного, двурядника тонколистного и кресс-салата в условиях Московской области [Текст] / Ж. В. Куршева // Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - М., 2009. - 27 с.
4. Максименко, В. П. Применение многофункционального модифицированного удобрения-мелиоранта при возделывании картофеля [Текст] / В. П. Максименко, Ю. А. Мажайский, Ю. С. Попова // Плодородие. - 2008. - № 2. - С. 24 - 25.
5. Мелкозеров, В. М. Вспененное карбамидоформальдегидное удобре-
ние и способ его получения [Текст] / В. М. Мелкозеров, Л. Д. Нагорный, В. В. Олейник, А. Б. Махновецкий, В. П. Максименко, Ю. А. Мажайский, С. Ю. Деев, В. В. Бородычев, С. Б. Адьяев, М. П. Чапла-нова // Патент РФ № 2230719, МПК C 05 C1 7С 05 С 9/02; заявитель и патентообладатель ООО «Газостройинвест» (RU). - N° 2003124002/15, заявл. 04.08.2003; опубл. 20.06.2004 Бюл. № 17. - 8 с.
6. Nurzynska-Wierdak, R. Yieldingofgardenrocket (ErucaSativa) inde-pendenceondifferentiatednitrogenfertilization[Text] / R. Nurzynska-Wierdak // Vegetablecropsresearchbull. - Shierniewice, 2001. - V. 54. № 2. - P. 71 - 75.
7. Santamaría, P. Accumuliodinitratieproduzionedellarucola [Testo] / P. Santamaria, A. Elia, M. Gonella, A. Parente, F. Serio // Lainforma-toreagrario. - Italiana, 1999. - an. 55, № 15.- P. 99 - 103.
8.Плодовоовощная доска объявлений «Агробазар» [Электронный ресурс] // http://agrobazar.ru/herb/wliolesale/Arugula/moskva rossiya (дата обращения: 24.11.2015).
GROWING OF ARUGULA (ERUCA SATIVA) ON SOILS OF THE YAKHROMA RIVER FLOODPLAIN USING A FERTI-
LIZER-AMELIORANT
S.A. Menshikova
Ail-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation ui B. Akademicheskaya 44a, Moscow, 127550 Russia, E-mai1:[email protected]
The article discusses the use of urea-formaldehyde resin as a fertilizer-ameliorant. Results of experiments on the cultivation of arugula (Eruca sativa) using the fertilizer-ameliorant in the climatic conditions of the Moscow region are presented. The fertilizer-ameliorant improves agrochemical and water-physical properties of soils. The yield of crop can be increased by 25% depending on the application rate of the ameliorant and the hydrothermal conditions.
Keywords: soil fertility, yield of arugula, Eruca sativa, polymer fertilizers, bog-peat soils, urea-formaldehyde, artificial substrate, ferti-lizer-ameliorant.
