CC BY
20УДК 633.358:[631.81.095.337:(547.992:631.87)]
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ И ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПОСЕВОВ ГОРОХА ПОСЕВНОГО
МИТРОФАНОВ Сергей Владимирович, канд. с.-х. наук, зам. директора по научной работе, [email protected]
НОВИКОВ Николай Николаевич, канд. с.-х. наук, доцент, врио директора, Novikov-NN.vnims@ yandex.ru
НИКИТИН Василий Степанович, ст. научн. сотрудник отдела №1, [email protected] БЛАГОВ Дмитрий Андреевич, канд. биол. наук, зам. зав. отделом №1, aspirantyra2013@gmail. сот
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации и информатизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства»
На черноземе выщелоченном Рязанской области проведено изучение действия микроудобрений и их смеси с гуминовыми препаратами при обработке посевов гороха посевного. Закладка полевых опытов, наблюдения, оценка и учеты проводились в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова. Изучение корневой системы проводилось по методике Н.З. Станкова. Показатели фотосинтетической деятельности растений определяли по методике А.А. Ничипоровича. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов. Полученные результаты показали положительное влияние изучаемых препаратов на продукционные процессы гороха посевного. Было отмечено сокращение продолжительности вегетационного периода, увеличение биометрических показателей растений и активности клубеньковых бактерий. Так, количество клубеньков в варианте с обработкой посевов гуматами и микроэлементами увеличилось на 41,77%; на варианте с обработкой только микроэлементами - на 18,73%. Анализ структуры урожая показал положительное влияние изучаемых препаратов на все основные показатели: высоту и массу растений, количество бобов, количество продуктивных узлов, массу 1000 семян. Положительные результаты отмечены и по качественным показателям гороха. Использование микроудобрений позволило увеличить содержание белка на 3,65%, а их смеси с гуминовым препаратом Экорост на 7,34%. Авторы считают возможным более масштабное внедрение изучаемых препаратов в производство, так как они позволяют улучшить основные экономические показатели, связанные с возделыванием гороха посевного. Наиболее высокие показатели экономической эффективности отмечены на варианте с совместным применением гуминовых препаратов и микроудобрений. Прибыль со ста га на данном варианте возросла на 105,9 тыс. рублей, а рентабельность - на 7,70%.
Ключевые слова: обработка посевов, горох, сорт, гуматы, вегетация, симбиотическая деятельность, клубеньковые бактерии, микроэлементы, масса семян, анализ урожая, прибыль
Введение
Рациональная система питания растений является основным фактором формирования величины и качества урожая выращиваемой сельскохозяйственной продукции, повышения плодородия почв. Опыт научных учреждений, анализ зарубежных технологий показывают, что получение высоких урожаев возможно только при сбалансированном применении всех необходимых элементов питания в расчетных дозах и в наиболее ответственные стадии развития растений [7]. Для расчета необходимых дозировок минеральных удобрений используется балансовый метод, основанный на количественных нормативах поглощения основных элементов питания с выращенным урожаем и коэффициентах восстановления поглощения. Важным элементом в системе питания сельскохозяйственных культур является комплексное при© Митрофанов С. В., Новиков Н. Н.
менение различных удобрений [3-6]. Поступление питательных веществ в растение осуществляется путем взаимодействия его корневой системы с почвенным раствором. В почвенном растворе должны быть все необходимые для жизни растений элементы питания: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо и др. В настоящее время актуальным считается также использование различного рода росторегулирующих препаратов [2,8]. К числу таких препаратов относятся и гуминовые удобрения. Гуматы - это регуляторы роста, состоящие из веществ органической природы естественного происхождения и получаемые из природного сырья: торфа, бурого угля, биогумуса и др. [1]. Цель исследований - разработка и научное обоснование инновационных элементов технологии возделывания гороха посевного на черноземе выщелоченном Рязанской области. Никитин В. С., Благов Д. А., 2018 г.
Характеристика опытного участка
Рельеф территории - слабоволнистая равнина, мезорельеф - южный пологий склон с крутизной около 1°. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднесуглинистый. Содержание гумуса - 5,1%; содержание подвижного фосфора - 52 мг/кг; обменного калия - 108 мг/кг. Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах почвы находится в пределах рН 5,1- 5,2. Объект исследований - горох посевной. Опыт однофакторный, площадь учетной делянки - 25 м2. Повторность -пятикратная; размещение делянок - рандомизированное. Между вариантами дорожка шириной 0,45 м. В исследованиях использовался районированный сорт гороха - Фокор. Норма высева семян - 1,4 млн всхожих семян на гектар. Предшественник - озимая пшеница.
Схема опыта
С целью изучения комплексного применения гуминовых препаратов и микроудобрений на посевах гороха в 2017 г. в ООО «Заречье» Захаров-ского района Рязанской области был заложен полевой опыт:
1) без обработки посевов (контроль);
2) обработка посевов раствором микроэлементов (Си, Мп, Во);
3) обработка посевов смесью гуматов и микроэлементов.
Расчет доз микроудобрений велся на основе данных рекогносцировочного обследования почв Рязанской области с использованием уравнения
где Y - планируемая урожайность, ц/га; А1, А2, А3 - коэффициенты уравнения; X1 - содержание микроэлемента в почве, мг/кг; X2 - агрегированная переменная сумма всех источников поступления микроэлементов в почву, мг/кг.
Закладка полевого опыта, наблюдения, оценка и учеты проводились в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985). Изучение корневой системы проводилось по методике Н.З. Станкова (1964). Показатели фотосинтетической деятельности растений определяли по методике А.А. Ничипоровича (1961).
Результаты исследований Длина периода вегетации обеспечивает зерновую продуктивность, а его сокращение - своевременную уборку урожая. Продолжительность периода вегетации и фаз развития гороха в нашем опыте представлены в таблице 1. Анализ результатов опыта позволил установить значительное влияние вегетационной обработки посевов на длительность основных межфазных периодов. Разница по длительности фазы «полные всходы -полное цветение» на вариантах опыта составила от 2 до 3 суток. Самый продолжительный межфазный период отмечен на контрольном варианте, самый короткий - при обработке посевов смесью гуматов и микроэлементов. В дальнейшем данная тенденция сохранилась: продолжительность периода «полное цветение - полное созревание» по вариантам сократилась относительно контроля на 7 и 9 суток, и сохранилась в фазу «полных всходов - полного созревания».
Таблица 1 - Продолжительность вегетационного и межфазных периодов гороха в зависимости от вегетационной обработки (дн.)
Показатель Контроль Микроудобрения Смесь гуматов и микроудобрений
Полные всходы-полное цветение 35 33 32
Полное цветение-полное созревание 46 39 37
Полные всходы-полное созревание 81 74 72
В умеренном климате, к которому относится Рязанская область, одним из ограничивающих факторов является недостаток тепла, поэтому необходимо, чтобы сельскохозяйственные культуры максимально усваивали приходящуюся на них световую энергию. Это осуществимо лишь при условии, что у растений сформируется оптимальный по размерам и длительности работы фотосинтетический аппарат, а также будет обеспечиваться наилучшая по качеству и интенсивности его работа в разных фазах роста и развития растений.
Анализ биометрических показателей растений гороха в фазу бутонизации позволил выявить значительное влияние применяемых вегетационных обработок (табл. 2). Наибольшая масса растений сформировалась на варианте с обработкой посевов смесью гуматов и микроудобрений, большая часть из которой составляла масса листьев (зеленые листья с прилистниками) - 9,52 г. Однако наибольшее количество узлов и масса репродуктивных органов были установлены на варианте с обработкой посевов раствором микроэлементов.
Таблица 2 - Характеристика агроценоза гороха по биометрическим показателям
Вариант Фаза онтогенеза Высота растений, см Кол-во узлов, шт. Масса растения (без корня),г Масса листьев, г Масса репродуктивных органов (бутонов, лопаток),
Контроль Бутонизация 54,17 11,96 13,35 8,08 0,56
Цветение 68,22 12,87 15,48 8,22 1,37
Продолжение таблицы 2
Микроудобрения Бутонизация 64,03 13,53 13,87 8,06 0,60
Цветение 85,82 15,68 17,18 9,49 1,45
Смесь гуматов и микроудобрений Бутонизация 72,57 11,51 14,51 9,52 0,71
Цветение 83,44 14,09 20,49 11,54 1,33
Обработка посевов позволила также увеличить высоту гороха, при этом оба опытных варианта превосходили контрольный практически одинаково - 22,30-25,80%. Наибольшая масса растений сформировалась на варианте с совместным использованием гуматов и микроэлементов, превышения над контролем составили 32,40%. Максимальное количество узлов сформировалось при обработке посевов микроудобрениями -15,68 шт., что на 21,80% выше, чем на контроле. Однако масса репродуктивных органов на вариантах опыта находилась на одинаковом уровне.
В системе ассимиляционного аппарата площадь листьев вносит основной вклад в формирование конечного урожая. По результатам полевого опыта установлено, что увеличение площади листьев происходит постепенно, достигая максимальной величины в фазу плодооброзования (табл. 3). Максимальная площадь листьев у гороха в фазу бутонизации была на варианте с обработкой посевов микроудобрениями; в фазы цветения и плодооброзования - на варианте «гумат + микроудобрения»; превышения над контролем составили 15,80; 11,20; 7,70%, соответственно.
Таблица 3 -Динамика формирования площади листьев растений гороха, см2/растение
Фаза развития растений Контроль Микроудобрения Смесь гуматов
Бутонизация 172,2 199,5 197,6
Цветение 197,2 215,8 219,4
Плодообразование 211,4 227,6 247,1
Расчет индекса листовой поверхности (ИЛП), который отражает отношение суммарной поверхности всех листьев к площади почвы, занимаемой данными растениями, позволил установить, что ИЛП на вариантах опыта не превышал 4-5 (табл. 4). При увеличении показателей ИЛП нижние и даже средние листья сильно затеняются, снижа-
ется фотосинтез, нарушаются согласованность и оптимальный режим поступления веществ в органы растений. ИЛП в опыте увеличивался от фазы бутонизации до фазы цветения. Из-за отмирания нижних листьев к фазе плодообразования ИЛП снизился.
Таблица 4 - Динамика ИЛП по фазам морфогенеза растений гороха, м2/м2
Фаза морфогенеза Контроль Микроудобрения Смесь гуматов и микроудобрений
Бутонизация 1,83 1,54 1,36
Цветение 2,27 2,06 1,89
Плодообразование 2,08 1,84 1,59
Среднее 2,06 1,81 1,61
За изучаемый вегетационный период 6,18 5,44 4,84
Выращивание зернобобовых культур - это один из важнейших факторов биологизации и экологизации растениеводства. Благодаря многочисленным исследованиям отечественных и зарубежных ученых установлено, что один и тот же сорт гороха посевного может иметь разную симбиотическую азотфиксацию [4]. Успешный симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых растений обусловлен рядом факторов. В процессе онтогенеза растений
масса клубеньков постепенно нарастала (табл. 5). Количество клубеньков на изучаемых вариантах существенно превосходило контроль: максимальное количество клубеньков отмечено на варианте с обработкой посевов смесью гуматов и микроэлементов - 40,73 шт. (т = 0,41 мг); на варианте с обработкой микроэлементами - 34,11 шт. (т = 0,37 мг).
Таблица 5 - Оценка клубенькообразующей способности вариантов опыта в фазу цветения
Показатель Контроль Микроудобрения Смесь гуматов и микроудобрений
Количество клубеньков, шт. 28,73 34,11 40,73
Масса клубеньков, мг 0,33 0,37 0,41
Комплексным проявлением деятельности клубеньковых бактерий и фотосинтеза бобовых культур является продуктивность растений. Результаты исследований позволили установить, что использование микроэлементов увеличило урожайность гороха на 8,20%, а их совместное применение с гуматами на 11,80% (табл. 6).
Таблица 6 - Урожайность зерна гороха, ц/га
Вариант Урожайность Разность с контролем, %
Контроль 28,0 -
Микроудобрения 30,3 8,2
Смесь гуматов и микроудобрений 31,3 11,8
НСР05% = 4,58 05% '
Анализ структуры урожая (табл. 7) свидетельствует о положительном влиянии микроэлементов и их смесей с гуминовыми препаратами на ряд показателей. Высота растений на опытных вариантах была примерно равной - на 9,70-9,80% выше, чем на контроле. Наибольшая масса растений сформировалась при использовании смеси микроэлементов с гуматами - 10,59 г (+ 4,50% к контролю). Максимальное количество продуктивных узлов сформировалось также на данном варианте. Количество бобов функционально связано с продуктивностью гороха. Максимальное число бобов на растении выявлено на варианте «гуматы + микроудобрения» - 8,3 шт.; на варианте «микроудобрения» - 7,81 шт.; превышения над контролем составили 45,90 и 37,30%, соответственно.
Таблица 7 - Элементы структуры урожая растений гороха
Вариант Длина стебля, см Масса растения (без корня), г На одно растение
число продуктивных узлов, шт. число бобов, шт. число семян,шт. масса семян, г масса 1000 семян, г
Контроль 78,5 10,1 3,5 5,7 21,1 3,7 175,0
Микроудобрения 86,1 10,4 4,4 7,8 26,2 5,1 195,0
Смесь гуматов и микроудобрений 86,3 10,6 5,0 8,3 31,4 6,5 206,0
При анализе массы 1000 семян было установлено, что обработка посевов микроудобрениями повысила данный показатель на 11,40%, а их смеси с гуматом - на 17,70% относительно контроля. Положительные результаты отмечены и по качественным показателям семян гороха. Так, использование микроудобрений позволило увеличить содержание белка на 3,65%, а их смеси с гуминовым препаратом Экорост - на 7,34% (табл. 8).
Данные, представленные в таблице 9, позволили установить, что применение микроудобрений и гуминовых препаратов практически не увеличило затраты по возделыванию гороха посевного. Они включают в себя непосредственно стоимость препаратов, вывоз дополнительно полученной прибавки урожая, а также расходы на электроэнергию, амортизацию и ремонт техники.
Таблица 9 - Технико-экономические показатели производства гороха (из расчета на 100 га)
Наименование показателя Обработка посевов раствором гербицидов Обработка посевов раствором гербицидов и микроудобрений Обработка посевов раствором гербицидов, гуминовых препаратов и микроудобрений
Валовый сбор основной продукции, ц 2800 3030 3130
Заработная плата, тыс. руб. 72,0 72,0 74,3
Амортизация, тыс. руб. 217,3 217,3 222,4
Текущий ремонт, тыс. руб. 168,0 168,0 171,1
Таблица 8 - Содержание белка в горохе посевном в зависимости от вегетационной обработки
Вариант Содержание белка,% Разность с контролем, %
Контроль 21,40 -
Микроудобрения 22,18 3,65
Смесь гуматов и микроудобрений 22,97 7,34
Горючее, тыс. руб. 203,6 203,6 206,3
Автотранспорт, тыс. руб. 7,4 7,4 8,1
Электроэнергия, тыс. руб. 6,1 6,1 6,8
Стоимость семян, тыс. руб. 62,5 62,5 62,5
Стоимость химикатов, тыс. руб. 227,6 266,0 272,0
Всего затрат, тыс. руб. 964,5 1002,9 1023,5
Все препараты, используемые в полевом опыте, улучшили основные экономические показатели (табл. 10). Так, себестоимость одной тонны полученной продукции на данных вариантах опыта снизилась на 134,60 и 174,40 рубля, соответственно. Использование микроудобрений позволило повысить прибыль со ста га на 76,50 тыс. руб. при уровне рентабельности 51,10%, что на 5,90% выше, чем на контроле.
Таблица 10 - Экономическая эффективность производства гороха (из расчета на 100 га)
Наименование показателя Обработка посевов раствором гербицидов Обработка посевов раствором гербицидов и микроудобрений Обработка посевов раствором гербицидов, гуминовых препаратов
Себестоимость 1 тонны продукции, руб. 3444,3 3309,7 3269,9
Выручка от реализации продукции, тыс. руб. 1400,0 1515,0 1565,0
Прибыль, тыс. руб. 435,6 512,2 541,5
Уровень рентабельности, % 45,2 51,1 52,9
Наиболее высокие показатели экономической эффективности отмечены на варианте с совместным применением гуминовых препаратов и микроудобрений. Прибыль в расчете на сто гектар на данном варианте возросла на 105,90 тыс. рублей, а рентабельность на 7,70%.
Заключение
Таким образом, проведенные исследования по комплексному применению гуминовых препаратов и микроудобрений позволили установить высокую эффективность их использования на посевах гороха. Совместное их внесение не только позволяет сократить продолжительность вегетационного периода, но и обеспечить более высокие урожаи гороха посевного с повышенными показателями качества.
Список литературы
1. Белых, С. А. Обоснование параметров дозирующего устройства для производства комплексных удобрений на основе гуминовых / С. А. Белых, К. Н. Сорокин // Техника и оборудование для села. - 2014. - № 8 (206). - С. 28-30.
2. Кидин, В. В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур: учебное пособие / В. В. Кидин. - М. : Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. - 412 с.
3. Корчагин, А. А. Оценка систем удобрений, баланса питательных веществ и гумуса в полевых севооборотах адаптивно-ландшафтных систем земледелия / А. А. Корчагин, Н. И. Шушкевич, М. А. Мазиров // Агрохимический вестник. - 2010. - №
4. Кузьмин, Н.А. Научные и практические основы полеводства. Монография / Кузьмин Н.А. -ГУП РО «Рязанская областная типография». - г. Рязань. - 2017. - С. 60-88.
5. Основные факторы повышения урожая сельскохозяйственных культур и его стабильности / Т. Г. Солдатова, Н. Т. [и др.] // Техника и оборудование для села. - 2016. - № 10. - С. 6-8.
6. Романенко, Г. А. Удобрения. Значение, эффективность применения: справоч. пособие / Г. А. Романенко, А. И. Тютюнников, В. Г. Сычев. - М. : ЦИНАО, 1998. - 376 с.
7. Сохранение баланса микроэлементов в почве - один из факторов повышения урожайности / В. Б. Любченко, С. В. [и др.] // Инновации в АПК: стимулы и барьеры : сб. статей по материалам участников международной научно-практич. конф. (21 июня 2017 г., г. Рязань). - М. : Научный консультант, 2017. - С. 183-187.
8. Толоконников, А. М. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожайность и качество зерна озимой пшеницы на черноземе выщелоченном / А. М. Толоконников, Н. Г. Мязин // Агрохимический вестник. - 2012. - № 4. - С. 13-14.
3. - C. 25-27.
EFFECTIVENESS OF USING MICRONUTRIENT FERTILIZERS AND HUMIC PREPARATIONS IN TREATMENT OF PISUM SATIVUM SEEDLINGS Mitrofanov Sergey V., a.i. Deputy Director for Science, [email protected] Novikov Nikolay N., Candidate of Agricultural Science, associate professor, a.i. Director, Novikov-NN.
Nikitin, Vasily S., Senior researcher of the Department №1, [email protected]
Blagov Dmitry A., Candidate of Biological Science, deputy head of the Department №1, aspirantyra2013@ gmail.com
Federal State-financed Scientific Institution All-Russian Research Institute of Mechanization and Informatization of Agrochemical Service
The effect of micronutrient fertilizers and their combination with humic preparations in treatment of Pisum sativum in vegetation period has been studied on the leached chernozem of Ryazan region. Trial establishment, observation, assessment and estimation were carried out according to the methodical guidelines of B.A. Dospehov. Examination of roots was carried out in compliance with the method of N.Z. Stankov. Photosynthetic activity indices were determined by the method of A.A. Nimirovich. Mathematical processing of the experimental data was carried out by using correlation, regression and dispersion analysis methods. The obtained results have shown positive influence of the preparations being examined on the production processes of Pisum sativum. Reduction in the duration of vegetation period has been observed, as well as improvement of biometric characteristics of the plants and increase in activity of nodule bacteria. Thus, having been treated with humates and micronutrients, the seedlings demonstrated increase in the quantity of nodules by 41,77%; having been treated with only micronutrients - by 18,73%. The analysis of the crop yield structure has demonstrated positive influence on all the essential indicators: height and weight of the plants, quantity of beans, number of productive nodes, weight of 1000 seeds. Improvement of qualitative characteristics of pea has also been observed. Application of micronutrient fertilizers has provided an increase in protein content by 3,65%; using it in combination with humic preparation Ecorost - by 7,34%. The authors see the potential for implementation of the studied preparations into production on a large scale, since they enable to improve the main economic indicators of cultivating Pisum sativum. The highest indices of economical efficiency were registered when using humic preparations and micronutrient fertilizers in combination. When this method used, the return from 100 ha increased by 105,9 thousand rubles, and the production efficiency - by 7,70%.
Key words: seedlings treatment, cultivar, pea, humates, vegetation, symbiotic activity, nodule bacteria, micronutrients, seed weight, crop yield analysis, profit.
Literatum
1. Belyh, S. A. Obosnovanie parametrov dozirujushhego ustrojstva dlja proizvodstva kompleksnyh udobrenij na osnove guminovyh / S. A. Belyh, K. N. Sorokin // Tehnika i oborudovanie dlja sela. - 2014. - № 8 (206). - S. 28-30.
2. Kidin, V. V. Osobennosti pitanija i udobrenija sel'skohozjajstvennyh kul'tur: uchebnoe posobie / V. V. Kidin. - M. : Izd-vo RGAU-MSHA, 2009. - 412 s.
3. Korchagin, A. A. Ocenka sistem udobrenij, balansa pitatel'nyh veshhestv i gumusa v polevyh sevooborotah adaptivno-landshaftnyh sistem zemledelija /A. A. Korchagin, N. I. SHushkevich, M. A. Mazirov //Agrohimicheskij vestnik. - 2010. - № 3. - S. 25-27.
4. Kuz'min, N.A. Nauchnye i prakticheskie osnovy polevodstva. Monografija / Kuz'min N.A. - GUP RO «Rjazanskaja oblastnaja tipografija». - g. Rjazan'. - 2017. - S. 60-88.
5. Osnovnye faktory povyshenija urozhaja sel'skohozjajstvennyh kul'tur i ego stabil'nosti / T. G. Soldatova, N. T. [i dr.] // Tehnika i oborudovanie dlja sela. - 2016. - № 10. - S. 6-8.
6. Romanenko, G. A. Udobrenija. Znachenie, jeffektivnost' primenenija: spravoch. posobie / G. A. Romanenko, A. I. Tjutjunnikov, V. G. Sychev. - M. : CINAO, 1998. - 376 s.
7. Sohranenie balansa mikrojelementov v pochve - odin iz faktorov povyshenija urozhajnosti / V. B. Ljubchenko, S. V. [i dr.] // Innovacii v APK: stimuly i bar'ery : sb. statej po materialam uchastnikov mezhdunarodnoj nauchno-praktich. konf. (21 ijunja 2017g., g. Rjazan'). - M.: Nauchnyjkonsul'tant, 2017. - S. 183-187.
8. Tolokonnikov, A. M. Vlijanie nekornevyh podkormok mikrojelementami na urozhajnost' i kachestvo zerna ozimoj pshenicy na chernozeme vyshhelochennom/A. M. Tolokonnikov, N. G. Mjazin //Agrohimicheskij vestnik. - 2012. - № 4. - S. 13-14.
