CC BY
8
УДК 633.367.2:631.445.2(476.4)
СОРТОВАЯ ОТЗЫВЧИВОСТЬ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО НА УСЛОВИЯ ПИТАНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА БЕЛАРУСИ
Т.Ф. Персикова, д.с.-х.н., М.Л. Радкевич
Белорусская ГСХА, кафедра почвоведения, e-mail: [email protected]
Представлены результаты научных исследований по изучению действия различных форм микроэлементов, бактериальных удобрений и регуляторов роста растений для предпосевной обработки семян люпина узколистного сортов Першацвет и Ян на фоне минерального питания. Установлено, что более эффективным было применение сульфата меди, марганца и хелатной формы кобальта, которые на фоне N30P30K90 + фитостимофос + сапронит + эпин повышали урожайность, качество зерна, прибыль и рентабельность. При этом зерно соответствует по содержанию критических и незаменимых аминокислот стандартам ФАО/ВОЗ.
Ключевые слова: люпин узколистный, микроэлементы, предпосевная обработка семян, урожайность, качество.
VARIETAL RESPONSIVENESS OF BLUE LUPINE CONDITIONS OF SUPPLY
IN CULTIVATION ON SODDY-PODZOLIC SOILS NORTHEAST OF REPUBLIC OF BELARUS
Dr. Sci. T.F. Persikova, M.L. Radkevich
Belarusian State Agricultural Academy, e-mail: [email protected]
The article presents the results of research on the effect of different forms of trace elements, bacterial fertilizers and plant growth regulators in pre-sowing treatment of seeds blue lupine varieties Pershatsvet and Yan on a background of mineral nutrition. It was found that the more effective was the use of copper sulfate, manganese and cobalt chelate forms, which against fitostimofos + N30P30Kg0 + sapronit +epin increased productivity, grain quality, earnings and profitability. This grain corresponds to the content of essential amino acids and critical standards of FAO/WHO.
Keywords: blue lupine, variety, chelates, pre-treatment of seeds, yield, quality.
Значение сорта как одного из важнейших факторов повышения величины и качества урожая общеизвестно. В средней в общей прибавке урожая на долю удобрений приходится 65%, а на долю сорта - 35%. Однако в зависимости от зоны выращивания эти прибавки могут колебаться. В районах с недостатком влаги роль сорта возрастает, при оптимальной влагообеспеченности - снижается. Биологической основой энергосберегающих технологий в растениеводстве должны быть сорта, у которых более высокий коэффициент использования удобрений и меньшие затраты NPK на производство единицы дополнительной продукции [1, 2].
Цель исследований - разработка энергосберегающей технологи возделывания люпина узколистного в условиях дерново-подзолистых почв северо-востока Беларуси.
Методика исследований. Для изучения эффективности макро- и бактериальных удобрений, регуляторов роста и микроэлементов на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины 1 м моренным суглинком в 2011-
2013 гг. на территории УНЦ «Опытные поля БГСХА» были заложены полевые опыты с люпином узколистным сортов Першацвет и Ян.
Сорт Першацвет - сорт зернового направления, имеет неветвящийся (эпигональный) стебель, высота которого достигает 65-75 см. Бобы нерастрески-вающиеся, имеют длину до 6 см с 3-5 семенами, масса 1000 семян составляет 100-130 г. Сорт отличается скороспелостью и толерантностью к антрак-нозу, вирусам желтой мозаики фасоли (ЖМФ) и огуречной мозаики (ОМ), устойчив к фузариозу, фомопсису, осыпанию, полеганию. Длина вегетационного периода находится в пределах 80-95 дней. Содержание сырого протеина в зерне 30-33%, алкалоидов - 0,03%.
Сорт Ян - сорт зернового направления с редуцированным ветвлением колосовидного типа. Выведен методом индивидуального отбора из гибридной комбинации. Масса 1000 семян 125-135 г, вегетационный период 90-100 суток, высота растений 50-60 см. Содержание белка в зерне - 33-35%, ал-калоидность - 0,025-0,035%. Устойчив к фузариозу. Сорт внесен в Госреестр РБ по всем областям [3].
Агрохимические показатели почвы: низкое и среднее содержание гумуса (1,48-1,69%), повышенное и среднее содержание подвижных форм фосфора и калия (238-242 мг/кг; 176-187 мг/кг соответственно), низкое и среднее содержание меди и цинка (1,35-2,82 мг/кг; 1,87-3,26 мг/кг соответственно), низкое содержание Со (0,55-0,6 мг/кг) и Мп обм. (1,5 мг/кг). Реакция почвы была близкой к нейтральной (рНКс1 6,13-6,2). Согласно расчету индекса агрохимической окультуренности - почва среднеокультуренная (ИО - 0,71).
Агротехника возделывания люпина узколистного рекомендуемая современными технологическими регламентами. Предшественник - яровые зерновые. Опыты заложены в четырехкратной повтор-ности. Расположение делянок рендомизированное, форма - прямоугольная. Общая площадь делянки составила 30 м2, учетная - 25 м2.
Минеральные удобрения вносили общим фоном в дозах ^0Р30К90. В опытах применяли карбамид (46% К), аммофос (10% К, 50% Р2О5), хлористый калий (60% К2О). В качестве протравителя применяли Максим XL в дозе 1 л/т. Микроэлементы, регуляторы роста и бактериальные препараты вводили в пленкообразующие составы при предпосевной обработке семян. В качестве прилипателя использовали 2% раствор №КМЦ. Для инкрустации семян применяли различные формы микроэлементов
в виде солей: CuSO4 х 5H2O - 600 г/т, ZnSO4 х 7H2O - 700 г/т, Na3[Co(NO2)6] - 360 г/т, MnSO4 х 5Н2О -650 г/т и однокомпонентные микроэлементы в хе-латной форме - Cu (хелат) - 900 г/т, Zn (хелат) -900 г/т, Co (хелат) - 380 г/т. Также совместно с микроэлементами в инкрустационные составы вводили регулятор роста Эпин в дозе 80 мл/т. Бактериальные препараты (фитостимофос и сапронит) для инокуляции семян применяли в дозе 200 мл/га высева, созданные в НИИ микробиологии НАН Беларуси.
Учет урожайности проводили сплошным поде-ляночным способом. Статистическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа на ЭВМ. Экономическую эффективность применения удобрений рассчитывали по методике, разработанной Институтом почвоведения и агрохимии НАН Беларуси [4].
Метеорологические условия северо-восточной части Республики близки к среднемноголетним республиканским показателям, однако в годы исследований имели место отклонения от среднемно-голетних значений как по температуре воздуха, так и по количеству выпавших осадков, что позволило более полно оценить исследуемые в опыте агро-приемы. Расчет ГТК по Селянинову показал, что в 2011 г. складывались хорошие условия для формирования высокого урожая. Так, в период активного
1. Урожайность зерна люпина узколистного, ц/га
Вариант Урожайность, ц/га Прибавка к контролю, ц/га Прибавка к фону, ц/га
2011 г. 2012 г. 2013 г. среднее
Сорт Першацвет
1. Контроль (без удобрений) 18,0 16,6 17,0 17,2
2. К30Р30К90 20,0 19,0 19,5 19,5 +2,3
3. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит 20,0 19,0 23,3 20,8 +3,6
4. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит + эпин - фон 22,0 21,4 25,3 22,9 +5,7
5. Фон + Си8О4 х 5Н2О 33,0 29,0 32,3 31,4 +14,2 +8,5
6. Фон + Си (хелат) 28,0 26,2 29,4 27,9 +10,7 +5,0
7. Фон + 2п8О4 х 7Н2О 22,0 23,0 27,6 24,2 +7,0 +1,3
8. Фон + 2п (хелат) 26,0 25,0 30,5 27,2 +10,0 +4,3
9. Фон + Ка3[Со(Ш2)6] 24,0 24,0 29,3 25,8 +8,6 +2,9
10. Фон + Со (хелат) 31,0 27,5 36,4 31,6 +14,4 +8,7
11. Фон + Мп8О4 х 5Н2О 29,0 25,1 31,8 28,6 +11,4 +5,7
НСР05 1,6 1,5 1,6
Сорт Ян
1. Контроль (без удобрений) 19,0 17,0 19,8 18,6
2. К30Р30К90 21,0 19,8 22,0 20,9 +2,3
3. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит 23,0 19,0 24,0 22,0 +3,4
4. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит + эпин - фон 22,6 21,2 25,9 23,2 +4,6
5. Фон + Си8О4 х 5Н2О 26,0 26,0 29,9 27,3 +8,7 +4,1
6. Фон + Си (хелат) 24,0 23,4 32,5 26,6 +8,0 +3,4
7. Фон + 2п8О4 х 7Н2О 25,0 24,0 28,0 25,7 +7,1 +2,4
8. Фон + 2п (хелат) 25,0 25,1 29,3 26,5 +7,9 +3,2
9. Фон + №з[Со(Ш2)б] 24,2 23,4 30,8 26,1 +7,5 +2,9
10. Фон + Со (хелат) 27,0 28,0 33,1 29,4 +10,8 +6,1
11. Фон + Мп8О4 х 5Н2О 26,8 23,5 33,8 28,0 +9,4 +4,8
НСР05 1,5 1,7 1,5
роста (июль) ГТК составил 2,2, в фазе зернообразо-вания и спелости (август) ГТК - 1,8. 2012 г. был теплым и влажным (ГТК = 2,4), 2013 г. - теплый и с достаточным увлажнением (ГТК = 1,0).
Результаты исследований. В 2011-2013 гг. урожайность по вариантам опыта по сорту Першацвет изменялась от 17,2 до 31,6 ц/га, по сорту Ян -от 18,6 до 29,4 ц/га (табл. 1).
Применение удобрений по сравнению с контролем способствовало возрастанию (на 2,3 ц/га) урожайности зерна люпина узколистного обоих сортов. На эффективность бактериальных удобрений большое влияние оказали погодные условия, особенно в фазе - всходы - стеблевание. Так, количество осадков, выпавших в мае - июне 2012 г., превышало среднемноголетние значения почти в 2 раза, вследствие этого была плохая аэрация почвы. Эти факторы не позволили реализовать в полной мере потенциал бактериальных удобрений - фито-стимофос и сапронит. В связи с этим урожайность данного варианта на сорте Першацвет составила 19 ц/га, а на сорте Ян была ниже.
Применение регулятора роста Эпин оказалось эффективным за годы исследований. При включении в предпосевную обработку семян Эпин на фоне инокуляции бактериальными удобрениями фито-стимофос и сапронит способствовал получению урожайности зерна в 2011-2013 гг. на уровне 22,9 ц/га (+2,1 ц/га к N30P30K90 + фитостимофос + сапро-нит) на сорте Першацвет и 23,2 ц/га (+1,2 ц/га к N30P30K90 + фитостимофос +сапронит) на сорте Ян.
Наиболее эффективный и малозатратный способ - внесение микроудобрений совместно с протравителем, то есть при предпосевной подготовке семян [5, 6]. Кроме того, микроэлементы должны поступать в растения в биологически активной форме - в виде комплексонатов (хелатов), способной легко транспортироваться и усваиваться.
Введение в инкрустирующий состав сульфата меди обеспечило на сорте Першацвет в 2011 г. дополнительный сбор зерна относительно фона 11 ц/га, в 2012 г. - 7,6 ц/га, в 2013 г.- 7,0 ц/га, в среднем за 3 года - 8,5 ц/га и было эффективнее применения данного микроэлемента в хелатной форме (прибавка зерна в среднем за три года составила 5 ц/га относительно фона N30P30K90 + фитостимофос + сапронит + эпин). Предпосевная обработка семян неорганической формой меди на сорте Ян по сравнению с фоновым вариантом увеличивала урожайность зерна в среднем на 4,1 ц/га. Применение Zn (хелат) и Co (хелат) по сравнению с внесением ZnSO4 х 7H2O и Na3[Co(NO2)6] было более эффективным как на сорте Першацвет, так и на сорте Ян. В среднем за 3 года исследований на сортах Пер-шацвет и Ян наибольшая прибавка урожайности от применения микроэлементов была получена в варианте N30P30K90 + фитостимофос + сапронит +
эпин + Co (хелат), которая составила 8,7 и 6,1 ц/га соответственно. Достоверная (28,6 ц/га) прибавка урожайности на изучаемых сортах получена в варианте с применением сульфата марганца.
Условия питания по-разному влияли на качество урожая. Содержание сырого протеина в зерне люпина узколистного Першацвет и Ян по вариантам находилось в пределах 28,2-32,3% и 28,6-32,5% соответственно (табл. 2). Применение на сорте Пер-шацвет сернокислой меди, сульфата марганца и хелатной формы кобальта на фоне N30P30K90 + фи-тостимофос + сапронит + эпин (ФОН) повышало содержание белка на 1,6, 1,7 и 2,8% соответственно относительно фона (29,5%). Максимальный выход переваримого протеина был в варианте с включением в предпосевную обработку семян хелатной формы кобальта - 8,7 ц/га, обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином на данном варианте составила 237,1 г.
В среднем за 2011-2013 гг. содержание сырого белка люпина узколистного сорта Ян повышалось в вариантах с внесением микроэлементов на 0,9-2,4% по отношению к фоновому варианту (30,1%). Наибольшее (32,5%) содержание сырого белка было в варианте N30P30K90 + фитостимофос + сапронит + эпин + MnSO4 х 5Н2О. Обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином колебалась в зависимости от варианта (табл. 2).
Для расчета биологической ценности белка люпина узколистного в качестве основных методов были взяты методы «химического числа» и «аминокислотного скора», которые позволяют сравнить качество белка с существующими мировыми стандартами. При возделывании люпина узколистного расчетные методы биологической ценности белка показали довольно благоприятное содержание незаменимых и критических аминокислот в белке как в сравнении с цельным куриным яйцом, так и рекомендуемыми нормами комитета по продовольствию ООН И ФАО/ВОЗ [7].
Содержание лизина в зерне люпина узколистного сорта Першацвет на 62-90,2% соответствовало показателям шкалы ФАО/ВОЗ. Содержание треонина соответствовало рекомендованным нормам ФАО/ВОЗ - 57,8-77,3%. По содержанию критических аминокислот зерно люпина на 48,3-64,7% соответствовало стандартам ФАО/ВОЗ и на 37,149,8% в сравнении с белком куриного яйца. По содержанию незаменимых аминокислот полученное в исследованиях зерно соответствовало стандартам ФАО/ВОЗ на 56,2-78,5% и на 44-61,4% было приближено к белку куриного яйца.
Биологическая ценность белка зерна люпина узколистного сорта Ян по сравнению со стандартом ФАО/ВОЗ составила от 58 до 80% по критическим и от 70,4 до 91,4 % по незаменимым аминокислотам. По содержанию в белке аминокислоты распре-
2. Влияние условий питания на качество сортов зерна
люпина узколистного
Вариант
Содержание сырого протеина, %
Сбор сырого протеина, ц/га
Выход переваримого протеина, ц/га
Обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином, г.
Сорт Першацвет
1. Контроль (без удобрений)
28,2
4,9
4,2
210,0
2. К30Р30К90
28,7
5,6
4,8
212,4
3. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит
29,3
6,1
5,2
215,8
4. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит + эпин - фон
29,5
6,8
5,8
218,0
5. Фон + Си8О4 х 5Н2О
31,1
9,8
8,3
228,0
6. Фон + Си (хелат)
31,4
8,8
7,5
231,5
7. Фон + гп8О4 х 7Н2О
30,6
7,4
6,3
224,2
8. Фон + 2п (хелат)
31,2
8,5
7,2
227,8
9. Фон + №3[Со(Ш2)6]
31,4
8,1
6,9
230,8
10. Фон + Со (хелат)
32,3
10,2
8,7
237,1
11. Фон + Мп8О4 х 5Н2О
31,2
8,9
7,6
228,9
Сорт Ян
1. Контроль (без удобрений)
28,6
5,3
4,5
208,3
2. К30Р30К90
28,9
6,0
5,1
210,7
3. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит
29,4
6,5
5,5
215,7
4. К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит + эпин - фон
30,1
7,0
6,0
223,0
5. Фон + Си8О4 х 5Н2О
31,3
8,5
7,2
227,1
6. Фон + Си (хелат)
31,2
8,3
7,1
229,8
7. Фон + гп8О4 х 7Н2О
31,0
8,0
6,8
228,2
8. Фон + 2п (хелат)
31,0
8,2
7,0
228,0
9. Фон + №3[Со(Ш2)6]
31,6
8,2
7,0
231,0
10. Фон + Со (хелат)
31,9
9,4
8,0
234,6
11. Фон + Мп8О4 х 5Н2О
32,5
9,1
7,7
236,9
делились следующим образом: лейцин > лизин > изолейцин > фенилаланин > валин > треонин > ме-тионин. Лимитирующей аминокислотой в белке служит метионин.
Основные показатели экономической эффективности применения удобрений: прибыль на 1 га посева и ее производные - рентабельность на единицу производственных затрат. Анализ влияния изучаемых агроприемов на урожайность люпина узколистного и комплекс экономических показателей позволил реально оценить их эффективность. Высокий экономический эффект был получен при применении Со (хелат) и сульфата марганца на фоне (К30Р30К90 + фитостимофос + сапронит + эпин) -
рентабельность составила соответственно 44,7 и 30,9% на сорте Першацвет и 31 и 20% на сорте Ян.
Таким образом, наиболее высокую урожайность зерна люпина узколистного сортов Першацвет и Ян (31,6 и 29,4 ц/га) обеспечило применение ЫзоРзоКдо + фитостимофос + сапронит + эпин + Со(хелат). Содержание сырого протеина было высоким - 28,2-32,3% на сорте Першацвет, 28,6-32,5% на сорте Ян. Научнообоснованная система применения удобрения люпина узколистного (применение бактериальных удобрений, регуляторов роста и микроэлементов на фоне минерального питания) позволяет получать зерно, отвечающее по биологической ценности белка международным стандартам.
Литература
1. Персикова Т.Ф., Цыганов А.Р., Какшинцев А.В. Продуктивность люпина узколистного в условиях Беларуси. -Минск: ИВЦ Минфина, 2006. - С. 4-5.
2. Харкевич Л.П., Белоус Н.М. Влияние комплексного применения агрохимических средств на урожай и качество зеленой массы люпина // Агрохимический вестник, 2010, № 5. - С. 12-14.
3. Привалов Ф.И., Шор В.Ч., Купцов Н.С. Состояние и перспективы возделывания люпина в Республике Беларусь // Земледелие и защита растений, 2013, № 3. - С. 3-9.
4. Богдевич И.М. и др. Методика определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений. - Минск: РУП «Институт почвоведения и агрохимии», 2010. - С. 42.
5. Привалов Ф.И. Предпосевная обработка семян микроэлементами // Земляробства и ахова раслш, 2009, № 2. -С. 10-12.
6. Амиров М.Ф., Амиров А.М. Предпосевная обработка семян микроэлементами и качество зерна яровой пшеницы // Агрохимический вестник, 2007, № 4. - С. 16-17.
7. Богдевич И.М. и др. Рекомендации по определению биологической ценности белка сельскохозяйственных культур. - Минск: Институт почвоведения и агрохимии, 2005. - С. 3-14.
