Эффективность применения минеральных удобрений и бактериальных препаратов под подсолнечник на черноземе обыкновенном

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донской государственный аграрный университет

Эффективность применения минеральных удобрений и бактериальных препаратов под подсолнечник на черноземе обыкновенном

Ващенко А.В.

Каменев Р.А.

Севостьянова А.А.

Аннотация

В 2012-2014 гг. изучено действие минеральных удобрений и бактериальных препаратов, содержащих штаммы ассоциативных азотфиксаторов, а также их сочетаний, на урожайность и качество семян подсолнечника на черноземе обыкновенном Ростовской области. Урожайность маслосемян на контрольном варианте в среднем за 3 года составила 1,54 т/га. Установлено существенное увеличение урожайности семян подсолнечника и сбора масла на варианте с допосевным применением минеральных удобрений в дозе N₄₀Р₁₀₀. Прибавка по сравнению с контрольным вариантом составила 0,47 т/га, или 30,7%, а в сборе масла в урожае - 224 кг/га, или 37,6%. Применение биопрепаратов ассоциативных азотфиксаторов способствовало увеличению урожайности семян подсолнечника. Более эффективным было применение биологического препарата Флавобактерин. Увеличение урожайности семян подсолнечника по сравнению с вариантом без применения удобрений составило 0,12 т/га, или 7,8%. Изучение применения бактериальных препаратов под подсолнечник на фоне азотно-фосфорных удобрений показало, что оно было малоэффективным.

Ключевые слова: подсолнечник, ассоциативные азотфиксаторы, минеральные удобрения, чернозем обыкновенный, урожайность, масличность

Основная часть

Разнообразие агроклиматических условий в России позволяет возделывать широкий набор масличных культур (подсолнечник, рапс, соя, горчица, лен н др.). Однако доминирующее распространение среди них получил подсолнечник. Эта культура занимает 78% посевных площадей, отведенных под масличные культуры. На нее приходится 86% производимого в России растительного масла. Посевные площади под подсолнечник в стране составляют более 15% площадей, занятых этой культурой в мире. Доля России в мировом производстве подсолнечника - более 12%, в переработке - 5,6% [1].

Семена подсолнечника - источник ценного пищевого масла, а также высокобелковых кормов - жмыха и шрота - для животноводства. Растительные жиры для питания человека имеют ряд преимуществ перед животными жирами, в том числе и перед сливочным маслом. Если в 100 граммах подсолнечного масла содержится 929,1 ккал, то в 100 граммах сливочного - 720,2 ккал, или на 29% меньше [2].

Ценность подсолнечного масла как пищевого продукта определяется его жирно-кислотным составом и содержанием в нем необходимых для человека биологически активных веществ: витаминов (А, D, Е, К), фосфатидов и др. В составе масла около 90% приходится на долю ценных для питания глицеридов жирных ненасьпценных кислот: линолевой и олеиновой и около 10% насыщенных: пальмитиновой и стеариновой [3].

Подсолнечник в зоне обыкновенных чернозёмов Ростовской области - основная масличная культура. Он является источником растительного масла и белкового корма. В настоящее время область производит четвёртую часть семян подсолнечника, возделываемого в Российской Федерации.

С 1991 г. в Ростовской области наметился интенсивный рост посевных площадей, занимаемых этой культурой. В 2007 г. они достигли 1 млн. 219 тыс. гектаров, что в 2,5 раза превышает научно обоснованную норму [4].

Площади его посевов к 2020 г. предполагается стабилизировать на уровне 550 тыс. га, объём производства семян довести до 1 млн. т. Для этого необходимо поднять урожайность до 1,8 т/га [5].

На черноземе обыкновенном совершенно не изученным является вопрос возможности использования бактериальных препаратов для улучшения азотного питания подсолнечника. В настоящее время проблема биологического азота стоит наиболее остро. Это связано с вопросами повышения плодородия почв экологически безопасными путями и возможности снизить пресс от применения минеральных удобрений. Азотфиксация позволяет вовлекать свободный азот атмосферы в круговорот веществ и энергии на Земле [6].

В связи с этим актуальным является изучение влияния минеральных удобрений, бактериальных препаратов, содержащих штаммы активных ассоциативных азотфиксаторов и их сочетаний, на урожайность и качество среднепозднего гибрида подсолнечника на черноземе обыкновенном.

Опыты с подсолнечником закладывались в 2011-2014 гг. в полевом севообороте Ростовского ГСУ Аксайского района Ростовской области. Предшественник - озимая пшеница. Объектом исследований был гибрид подсолнечника Донской 1448 (среднепоздний). Повторность опыта - четырехкратная. Площадь делянки - 39,2 м² (7 м * 5,6 м). Почва - чернозем обыкновенный среднемощный. Схема опыта представлена в таблице 1.

Закладка опытов, наблюдения и учеты проводились в соответствии с методикой опытного дела [7] и методикой проведения полевых опытов с удобрениями [8].

В полевом опыте использовались минеральные удобрения: аммиачная селитра (№34,4% д. в.), аммофос (№12%; Р 50% д.в.), хлористый калий (К 60,0% д. в.), а также бактериальные препараты со штаммами ассоциативных азотфиксаторов (ПГ-5, Флавобактерин, 17-1, Мизорин 7), изготовленные во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Пушкин). Внесение аммофоса и хлористого калия производилось под основную обработку почвы, аммиачной селитры - под предпосевную культивацию. Обработку семян бактериальными препаратами проводили непосредственно перед посевом из расчета 200 г. на гектарную норму посевного материала. Уборку и учет урожайности проводили комбайном САМПО-2010 Ростов.

Исследования проводили полевым и лабораторным методами с использованием следующих методик: общие требования к проведению анализов [9], отбор проб почвы [10]; расчет продуктивной влаги с учетом влажности устойчивого завядания подсолнечника - Е.В. Агафонов [11]. Математическая обработка полученных результатов проводилась на компьютере с помощью дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [7].

Погодные условия в годы исследований сложились следующим образом. В 2011-2012 сельскохозяйственном году атмосферных осадков выпало на 25 мм больше среднемноголетней нормы. В 2012-2013 сельскохозяйственном году их выпадение было на 47 мм меньше нормы. При этом в 2013 году отмечено превышение нормы температуры воздуха на 1,6-3,8 ⁰ С. Чрезмерная температура в фазах цветения и начала налива привели к уменьшению количества полноценных семян в корзинке и в последующем - снижению урожайности. Главным отличительным признаком 2014 сельскохозяйственного года явилась очень жаркая и сухая погода в середине и второй половине вегетации подсолнечника. В июле и августе осадков практически не было: 9 и 2 мм. Температура была в пределах 25,2-25,5 ⁰С, что на 2,7-3,3 ⁰С больше нормы. Налив и созревание семян проходили в условиях острого дефицита влаги.

В 2012 году к посеву подсолнечника гибрида Донской 1448 в метровой толще запас влаги составил 186 мм. Последующие 2013 и 2014 годы исследований в целом обеспечили удовлетворительные условия влагонакопления. В 2013 году перед посевом подсолнечника в слое почвы 0-100 см запас продуктивной влаги был равен 130 мм, а в 2014 году - 121 мм. В течение вегетации культуры происходило снижение запасов доступной влаги в почве в слое 0-100 см, причем в 2014 году наряду с дефицитом почвенной влаги в фазу цветения также наблюдалась и воздушная засуха.

Сложившиеся в годы исследований погодные условия в значительной мере повлияли на уровень продуктивности подсолнечника как на контроле, так и на вариантах с удобрениями (табл. 1).

Таблица 1. Влияние минеральных удобрений и бактериальных препаратов на урожайность подсолнечника в среднем за 2012-2014 гг., т/га

Наименьшая урожайность семян подсолнечника сформирована в острозасушливом 2014 году (1,14 т/га), наибольшая - в 2012 и 2013 годах: соответственно, 1,90 и 1,57 т/га.

В 2012 г. внесение фосфора в дозе 50 и 100 кг д.в. на фоне N₄₀ способствовало достоверному повышению урожайности по сравнению с контрольным вариантом на 0,66-0,76 т/га. Увеличение дозы минерального азота до 100 кг привело к снижению продуктивности культуры. Применение К₅₀ также не способствовало увеличению урожайности на фоне NP. Внесение ассоциативных азотфиксаторов без применения минеральных удобрений было эффективным. Наибольшая урожайность получена на варианте с использованием штамма Флавобактерин. Применение минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами не способствовало увеличению эффекта.

В 2013 г. наибольший эффект был достигнут на вариантах с полным минеральным удобрением в дозах N₄₀Р₅₀К₅₀ и N₈₀Р₁₀₀К₅₀. Прибавка к контролю урожайности семян подсолнечника составила 0,33 и 0,45 т/га. Применение бактериальных препаратов на естественном фоне плодородия также вызвало достоверное увеличение урожайности подсолнечника. Максимальная продуктивность получена на варианте Мизорин -7 и штамме 17-1 (1,77-1,78 т/га). Применение N₄₀Р₅₀ на фоне штамма 17-1 усилило эффект, сформировав наибольшую урожайность в опыте - 1,96 т/га.

В условиях острого дефицита влаги в почве в середине и во второй половине вегетации подсолнечника в 2014 г. внесение удобрений в дозе N₄₀P₅₀ обеспечивало её увеличение на 0,35 т/га. Дальнейшее повышение дозы азота вдвое на фоне P₅₀ увеличивает эффект еще на 0,09 т/га. Наибольший результат получен от использования N₄₀Р₁₀₀: прибавка к контролю 0,45 т/га. Применение полного минерального питания было неэффективно по отношению к азотно-фосфорному удобрению. Обработка семян подсолнечника биопрепаратами не оказала положительного действия на урожайность подсолнечника, так же, как и совместное применение с минеральными удобрениями.

В среднем за 2012-2014 годы полевых опытов на контроле урожайность подсолнечника составила 1,54 т/га. Максимальная прибавка урожайности при внесении минеральных удобрений получена на варианте N₄₀Р₁₀₀: 0,47 т/га, или 30,7%. На естественном фоне плодородия наиболее эффективен штамм Флавобактерин. Прибавка по сравнению с контрольным вариантом составила 0,12 т/га, или 7,8%. В блоке с минеральными удобрениями лучший результат получен на варианте N₄₀Р₅₀+17-1.

Масличность семян подсолнечника на варианте без внесения удобрений в годы проведения исследований варьировала в пределах от 40,9 до 43,0% (табл. 2). Внесение минеральных удобрений в дозе N₄₀Р₅₀ способствовало достоверному увеличению масличности культуры, причем в 2014 году эффект был наибольшим. Увеличение дозы азота вдвое на фоне Р₅₀ было неэффективно, наблюдалось угнетение результата. Максимальная прибавка масличности по сравнению с контролем в 2012 году получена на варианте N₄₀Р₅₀К₅₀ - 4,1%, в 2013 году при внесении N₈₀Р₁₀₀ - 8,3%.

Таблица 2. Масличность семян подсолнечника под влиянием минеральных удобрений и биопрепаратов, %

Влияние биопрепаратов на содержание масла в семенах подсолнечника в 2012 и 2014 гг. было слабым, за исключением эффекта на варианте ПГ-5, в 2013 году - положительным (наилучший результат получен под действием штамма Мизорин 7). В сочетании с минеральными удобрениями в 2012 и 2013 гг. в сравнении с контролем прослеживается положительная динамика, за исключением варианта N₄₀Р₅₀+17-1 в 2013 году. В 2014 году совместное использование минеральных удобрений и бактериальных препаратов показало их неэффективность.

В среднем за 2012-2014 гг. наибольшее влияние на масличность семян подсолнечника оказало применение полного минерального удобрения в дозе N₄₀Р₅₀К₅₀: прибавка к контролю 4,3%. На фоне естественного плодородия почвы максимальный эффект получен от штаммов биопрепаратов ПГ-5 и Мизорин 7 (44,1 и 43,4%). Применение минеральных удобрений в сочетании с N₄₀Р₅₀ в сравнении с контролем способствовало увеличению показателя, однако, в сравнении с бактериальными препаратами, вносимыми в «чистом» виде, наблюдается снижение эффекта.

Суммарным показателем, отражающим влияние изучаемых агроприемов на продуктивность посевов подсолнечника, является сбор масла с 1 га. Наибольший сбор масла в урожае семян подсолнечника получен в 2012 году (в сравнении с 2013 и 2014 гг.), это выражалось в положительных значениях, полученных как на естественном фоне плодородия (контроле), так и на удобренных фонах (табл. 3). На контроле сбор масла варьировал в пределах от 429 кг/га в 2014 году до 752 кг/га в 2012 году. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению этого показателя. Наибольшим сбор масла в урожае семян был в 2012 и 2014 гг. на варианте N₄₀Р₁₀₀ (1118 кг/га и 607 кг/га), а в 2013 году - на варианте N₈₀Р₁₀₀ (864 кг/га). Использование ассоциативных азотфиксаторов в «чистом» виде эффективно лишь в первые два года исследований. Внесение азотно-фосфорных удобрений в комбинации с бактериальными препаратами проявило достоверное повышение уровня сбора масла в урожае семян подсолнечника лишь в 2013 году, а в 2012 и 2014 гг. либо приводило к снижению показателя, либо проявилось в виде слабой тенденции к её увеличению.

В среднем за 2012-2014 гг. получены существенные изменения в показателе сбора масла в урожае семян подсолнечника под влиянием минеральных удобрений и биопрепаратов. Максимальный результат получен на варианте N₄₀Р₁₀₀: 819 кг/га. Применение бактериальных препаратов, а также их внесение на фоне NP, уступало эффекту от минеральных удобрений, однако наибольшее влияние на сбор масла в урожае получено на вариантах Мизорин 7 (660 кг/га) и в блоке N₄₀Р₅₀+17-1 (666 кг/га).

Таблица 3. Сбор масла в урожае семян подсолнечника под влиянием минеральных удобрений и биопрепаратов, кг/га

флавобактерин удобрение подсолнечник урожайность

Таким образом, на черноземе обыкновенном при выращивании среднепоздних гибридов подсолнечника целесообразно до посева вносить минеральные удобрения в дозе N₄₀Р₁₀₀. Также целесообразно использовать бактериальный препарат Флавобактерин (200 г./га) для инокуляции семян при выращивании подсолнечника без применения минеральных удобрений.

Список использованных источников

1. Агафонов Е.В., Горбаченко Ф.И., Батаков Д.А. Удобрение семенного подсолнечника на участках гибридизации. - пос. Персиановский, ДонГАУ. - 2003. - 126 с.

2. Горшков А.В. Продуктивность различных сортов и гибридов подсолнечника в зависимости от почвенного плодородия, удобрений и густоты стояния в условиях Воронежской области: автореф. дис…канд. с.-х. наук: 06.01.04. ВНИИМК им. Пустовойта. - Каменная Степь. - 2003. - 16 с.

3. Васильев Д.С. Подсолнечник. - М.: Агропромиздат. - 1990. - 174 с.

4. Малай Н.Ф. Разработка основных элементов технологии возделывания новых сортов и гибридов подсолнечника в приазовской зоне Ростовской области: автореф. дис…канд. с.-х. наук: 06.01.04. Донской госагроуниверситет. - п. Персиановский. - 2008. - 23 с.

5. Завалин А.А., Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Экология азотфиксации. - М.: РАН. - 2019. - 252 с.

6. Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 годы / под ред. В.Н. Василенко. - Ч. 2. - Ростов-на-Дону. - 2013. - 272 с.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос. - 1985. - 416 с.

8. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований - М.: Колос. - 1980. -366 с.

9. ГОСТ 29269-91 Почвы. Общие требования к проведению анализов.

10. ГОСТ 28268-89 Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений.

11. Агафонов Е.В. Оптимизация питания и удобрение культур полевого севооборота на карбонатном черноземе. - М.: Изд-во МСХА. - 1992. - 160 с.

Размещено на Allbest.ru