CC BY
42
УДК 631.816.3:634.11(479.321) DOI: 10.24411/1029-2551-2020-10087
ВЛИЯНИЕ КОРНЕВОГО И НЕКОРНЕВОГО УДОБРЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ЯБЛОНИ ДВУХ СОРТОВ
1 2М.Е. Столяров, 1Е.В. Леоничева, к.б.н., 1Т.А. Роева, к.с.-х.н., 1Л.И. Леонтьева, к.с.-х.н.
1Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, e-mail: [email protected]
2Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева, e-mail: [email protected]
Изучено влияние почвенных и листовых удобрений калием и азотом на содержание кальция, калия и магния в плодах яблони сортов Синап Орловский и Веньяминовское. Эксперимент проводился в вегетационные периоды 2018-2019 гг. в почвенно-климатических условиях лесостепной зоны Среднерусской возвышенности (Орловская область). Почва сада агросерая среднесуглинистая. В качестве почвенных удобрений использовали аммиачную селитру и хлорид калия, которые вносили ежегодно рано весной в дозах N30K40, N60K80 и N90K120. Для некорневых подкормок применяли растворы мочевины (1%) и сульфата калия (0,3%), опрыскивания которыми проводили 3раза в течение вегетации. Факторный анализ данных показал, что как почвенное, так и фолиарное применение азотных и калийных удобрений способствовало значимым изменениям баланса минеральных элементов в плодах яблони в сторону увеличения концентрации калия и магния по сравнению с кальцием. Установлены существенные различия в ответной реакции сортов на различные способы внесения удобрений. В плодах сорта Синап орловский (известного восприимчивостью к горькой ямчатости) отрицательные изменения элементного состава плодов происходили как при почвенном (внесение доз N60K80 и выше), так и при фолиарном применении удобрений. У сорта Веньяминовское на накопление изучаемых элементов в плодах повлияли преимущественно некорневые подкормки.
Ключевые слова: яблоня, минеральное питание, корневые и некорневые подкормки, качество плодов, калий, кальций, магний, Орловская область.
INFLUENCE OF FOLIAR AND GROUND FERTILIZATION BY POTASSIUM AND NITROGEN ON
CALCIUM, POTASSIUM AND MAGNESIUM CONTENT IN APPLE FRUITS OF TWO CULTIVARS
1 2M.E. Stolyarov, lPh.D. E.V. Leonicheva, lPh.D. T.A. Roeva, lPh.D. L.I. Leont'eva
1 Russian Scientific-Research Institute of Fruit Crop Breeding, e-mail: [email protected] 2Orel State University named after I.S. Turgenev, e-mail: [email protected]
The effect of ground and foliar top-dressings with potassium and nitrogen on rates of calcium, potassium and magnesium in apple fruits of Sinap orlovsky and Ven'yaminovskoe variety was studied. The experiment was conducted in 2018-2019 growing seasons in soil-climatic conditions of forest-steppe zone of the Central Russian Upland (the Orel region). The soil of the orchard was loamy Haplic Luvisol. Ammonium nitrate and potassium chloride were used as soil fertilizers and were applied once a year at early spring with doses N30K40, N60K80 and N90K120. Urea (1%) and potassium sulfate (0.3%) solutions were used for foliar top-dressing and were applied 3 times during vegetation. Factor analysis of data showed that both ground and foliar top-dressings led to significant changes in the balance of mineral elements in apple fruits towards an increase ofpotassium and magnesium concentrations relative to calcium. There were significant differences in the response of the studied varieties to different methods of fertilizing. In the Sinap orlovsky apples (known for its high susceptibility to bitter pit) negative changes in the elemental composition of fruits occurred both at soil fertilizing (when applying doses of N60K80 and above) and at foliar top-dressing. In Ven 'yaminovskoe apples foliar top-dressing mainly influenced the accumulation of the studied elements.
Keywords: apple tree, mineral nutrition, ground and foliar top-dressings, fruit quality, potassium, calcium, magnesium, the Orel region.
В современных системах удобрений, применяемых в садоводстве, наряду с классическим внесением минеральных удобрений в почву широко используют некорневое питание растений. Основное преимущество этого способа состоит в высокой скорости попадания нутриентов в растение, это дает
возможность быстрого снижения их острого дефицита [1-3]. Оба способа применения удобрений влияют не только на урожайность, но и на химический состав плодов [2, 4, 5], причем изменяется содержание как органических (сахаров, кислот, пектинов, витаминов и пр.), так и минеральных компонентов.
У яблони с минеральным составом плодов связаны их важные качественные и технологические показатели - плотность мякоти, выход сока, лежкоспособность [6-9]. У ряда коммерчески значимых сортов яблони при недостатке кальция в тканях плодов наблюдается физиологическое расстройство, называемое «горькой ямчатостью», которое может поражать при хранении до 80% плодов и приносит значительные убытки производителям плодовой продукции [10, 11]. При этом показано, что на качество плодов яблони влияет не только валовое содержание элементов, но и соотношения их концентраций. В частности, исследователи отмечают корреляционные зависимости между лежкостью плодов, их качеством и соотношениями в плодах К/Ca, Mg /Ca, (K + Mg)/Ca, (K + Mg + N)/Ca и некоторыми другими [6, 7, 12-14]. Концентрация в плодах яблони всех перечисленных элементов, а также их соотношения подвержены изменениям под влиянием таких факторов, как метеоусловия, нагрузка деревьев урожаем и применяемая агротехника [15, 16]. Вклад каждого из факторов в формирование элементного состава плодов не определен из-за разнообразия экологических условий, в которых выращивают яблоневые сады, и широкого спектра применяемых в садоводстве агротехнических приемов.
Цель работы - установить влияние азотных и калийных минеральных удобрений, вносимых в почву и применяемых фолиарно, на содержание калия, кальция и магния в плодах яблони (Malus domestica Borkh) двух сортов, выращиваемых в почвенно-климатических условиях Среднерусской возвышенности, а также выявить сортовые особенности изменения элементного состава плодов при разных способах применения удобрений.
Объекты и методы. Исследования проводили в 20182019 гг. в среднерослом яблоневом саду, который был заложен в 2013 г. в садовом массиве ФГБНУ ВНИИСПК (Орловская область). Схема размещения деревьев 6 х 3 м. Ежегодное внесение удобрений начато в 2015 г. Для исследований были выбраны яблони сортов Синап орловский и Веньями-новское на полукарликовых подвоях 54-118 ввиду их популярности в промышленном садоводстве в средней полосе России. Почва в рядах деревьев содержалась под гербицид-ным паром, почва междурядий - под залужением.
Почва опытного участка агросерая среднесуглинистая, подстилаемая доломитовыми известняками (табл. 1).
Согласно градации почв по обеспеченности элементами минерального питания, разработанной для плодовых культур [1, 2], почва опытного участка имеет низкое содержание легкогидролизуемого азота, содержание обменного калия в корнеобитаемом слое варьирует от низкого до среднего, содержание подвижного фосфора - высокое. Для
1. Агрохимические показатели почвы _опытного участка_
Глубина, см рНкс1 Гумус, % Нобщ., мМоль 100 г Содержание
Р2О5 К2О Ca2+ Mg2+
мг/кг мМоль/100 г
0-20 5,39 4,61 3,94 98,70 152 148 14,98 4,39
20-40 5,16 3,81 4,22 107,80 116 83 15,59 4,58
40-60 6,36 2,78 2,86 67,20 85 55 14,76 4,77
среднерослых садов яблони, выращиваемых в Центрально-Черноземной зоне (к которой относится и Орловская область), установлены высокая эффективность азотных и калийных удобрений и низкая - фосфорных, при условии высокого содержания в почве подвижных фосфатов [2]. Поэтому схема опыта была разработана на основе средних зональных доз азота и калия, а также концентраций листовых удобрений, рекомендуемых для яблони в ЦЧЗ.
Удобрения вносили ежегодно весной в форме гранулированных NH4NO3 и KCl на глубину 10-15 см. Некорневые обработки проводили 3 раза за сезон по схеме: 1% раствор мочевины CO(NH2)2 в фазе «розовый бутон». 1% раствор мочевины и 0,3% раствором сульфата калия K2SO4 в фазе «грецкий орех». 0,3% раствор сульфата калия за 30 дней до съема плодов.
Повторность четырехкратная, количество деревьев на учетной делянке 5.
Образцы листьев отбирали в фазе затухания роста (последняя декада июля) из средней части однолетних приростов, образцы плодов - в фазе съемной зрелости. В плодах и листьях после сухого озоления при температуре 450°С и растворения золы в 20% HCl определение калия проводили методом пламенной фотометрии, кальция и магния -комплексонометрическим методом с использованием комплексона - III (EDTA-Na2) [17, 18].
Ежегодно в конце периода вегетации (начало октября) отбирали образцы почвы в ряду между деревьями в подкронной зоне на расстоянии 1,0-1,5 м от ствола дерева с глубины 0-20, 20-40 и 40-60 см. Определение агрохимических показателей проводили по стандартным методикам [18], для подвижных соединений фосфора и калия был использован метод Кирсанова, щелочногидролизуе-мый азот определяли по методу Корнфилда.
Для статистической обработки данных был использован метод одно- и трехфактор-ного дисперсионного анализа [19].
В годы исследований наблюдался сходный температурный режим, но существенная разница отмечена в количестве выпавших осадков. Так, в 2018 г. наблюдали засушливые май и июнь (ГТК 0,6 и 0,4 соответственно), далее июль с крайне высоким (почти в 2 раза выше среднемноголетних значений) количеством осадков (ГТК 2,0), потом опять крайне засушливый август (ГТК 0,2) и оптимальный по осадкам сентябрь (ГТК 0,9). В 2019 г. условия были
гораздо более равномерными: май с несколько избыточным увлажнением (ГТК 1,8), засушливый июнь (ГТК 0,3) и остальные месяцы с оптимальными условиями увлажнения (ГТК 0,9-1,0).
Результаты исследований. Подстилающей породой для почвы опытного участка служат доломитовые известняки, поэтому весь почвенный профиль насыщен обменными катионами Ca и Mg. Из данных таблицы 1 видно, что содержание обменного Ca в изучаемой почве можно оценить как повышенное, а обменного Mg - как очень высокое [20]. При этом до начала опыта только в верхних 20 см корнеоби-таемого слоя содержание обменного калия соответствовало среднему уровню обеспеченности этим элементом (для плодовых деревьев [1, 2]), а в более глубоких слоях почвы содержание этого элемента было на низком уровне.
Ежегодное внесение калийных удобрений способствовало постепенному накоплению обменной формы калия в корнеобитаемом слое почвы. К концу вегетационного периода 2019 г. после 5 лет внесения удобрений содержание обменного калия в слое почвы 0-20 см было на 50-70% выше, чем в контроле. В более глубоких слоях почвы накопление обменного калия наблюдалось только в вариантах с дозами калийных удобрений не менее 80 кг/га д.в. Следует отметить, что в контроле содержание обменного калия в 2018 и 2019 гг. было 81,43±6,50 и 86,87±18,54 мг/кг соответственно, т.е. на низком уровне, не превышающем 100 мг/кг. В то же время в верхнем слое почвы удобренных делянок в этот период значения показателя соответствовали среднему для плодовых деревьев уровню 100-200 мг/кг.
Содержание обменного кальция в почве под садом в 2018-2019 гг. было все еще повышенным (в пределах 10,1-15,0 ммоль/100 г), но внесение удобрений способствовало достоверному уменьшению показателя на 4-5% по сравнению с контролем. Очень высокое содержание обменного магния в почве сохранялось в течение всего периода исследований и существенно не изменялось при внесении удобрений.
Для многолетних плодовых растений характерны значительные затраты питательных элементов не только на плодоношение, но и на непрерывный рост и развитие вегетативных органов, также у них хорошо развита способность к реутилизации элементов минерального питания [21]. В результате, у плодовых деревьев эффект от изменения условий почвенного питания может проявиться лишь через несколько месяцев, либо в следующем периоде вегетации. Поэтому для оценки актуальных условий питания этих культур особенно широко применяют листовую диагностику.
При невысоком содержании обменного калия в корнеобитаемом слое почвы у обоих изучаемых сортов содержание элемента в листьях было ниже оптимума, а дополнительное почвенное и фолиарное пи-
тание калием способствовало увеличению показателя, но оптимальный уровень калия в листьях и в этом случае не был достигнут (табл. 2). В оба года исследований имела место достоверная корреляция между содержанием обменного калия в слое почвы 0-20 см и содержанием калия в листьях изучаемых сортов. Коэффициенты корреляции варьировали в пределах 0,70-0,83 при уровне значимости 5%.
Сорта яблони, подверженные физиологическим расстройствам, связанным с недостатком кальция в плодах, имеют более высокое содержание элемента в листьях, чем сорта, у которых подобные расстройства не наблюдаются [11, 23]. В нашем опыте содержание Ca в листьях сорта Синап орловский, подверженного горькой ямчатости, было в 1,4-1,7 раз ниже, чем у сорта Веньяминовское, не страдающего от этого расстройства. При достаточно благоприятном уровне обменного Ca в почве, содержание элемента в листьях Синапа орловского в 2018 г. было ниже оптимального интервала и практически не изменялось под влиянием удобрений в оба года проведения исследований (табл. 2).
Сорт Веньяминовское в течение двух лет имел концентрацию Ca в листьях, соответствующую оптимальным значениям. Как в 2018, так и в 2019 г. дополнительное почвенное и фолиарное питание азотом и калием способствовало существенному увеличению содержания Ca в листьях этого сорта (табл. 2), несмотря на достоверное уменьшение концентрации обменных форм элемента в почве при внесении удобрений.
На фоне очень высокого содержания обменного магния в почве сада концентрация этого элемента в листьях обоих сортов в течение двух лет не выходила за пределы оптимальных значений. У сорта Веньями-новское применение удобрений существенно повлияло на уровень Мg в листьях только в 2019 г., когда значения показателя во всех вариантах были достоверно ниже контроля. У Синапа орловского эффект от применения удобрений был неоднозначным: в 2018 г. применение удобрений способствовало уменьшению показателя, а в 2019 г. - увеличению (табл. 2).
Почвенное и фолиарное применение азотных и калийных удобрений в течение двух лет оказывало существенное влияние на концентрацию в плодах яблони минеральных элементов (кальций, калий и магний), определяющих устойчивость плодов к физиологическим заболеваниям в процессе хранения. Эффект от применения удобрений существенно различался у изучаемых сортов, а также был неодинаковым в годы с разной плодовой нагрузкой.
Урожайность яблони в среднем по опыту для сорта Синап орловский составила 10,96±1,51 и 9,62±4,33 кг/дерево в 2018 и 2019 гг. соответственно, для сорта Веньяминовское - 28±2,20 и 5,99±1,11 кг/дерево 2018 и в 2019 гг. соответственно.
2. Влияние почвенного и некорневого питания на содержание калия, кальция и магния в листьях яблони, % сухого вещества
Вариант К Са м8
2018 г. 2019 г. 2018 г. 2019 г. 2018 г. 2019 г.
Синап орловский
Контроль (без удобрений) 0,64 0,52 1,02 1,38 0,41 0,46
N30X40 0,66 0,55 1,01 1,43 0,39 0,48
N60^0 0,71 0,54 0,99 1,35 0,38 0,50
N90X120 0,70 0,59 1,01 1,39 0,40 0,48
Некорневая обработка (НО) 0,72 0,61 1,04 1,37 0,35 0,43
N30X40 + НО 0,70 0,53 1,02 1,41 0,40 0,53
N60X80 + НО 0,73 0,53 1,01 1,40 0,41 0,48
N90X120 + НО 0,78 0,64 1,04 1,37 0,38 0,49
НСР0,05 0,04 0,03 0,03 Гф< Гт 0,02 0,04
Веньяминовское
Контроль (без удобрений) 0,67 0,47 1,66 1,77 0,57 0,60
N30X40 0,69 0,51 1,73 1,80 0,55 0,54
N60X80 0,69 0,56 1,75 1,83 0,59 0,53
N90X120 0,72 0,58 1,74 1,98 0,59 0,44
Некорневая обработка (НО) 0,74 0,59 1,77 2,05 0,55 0,50
N30X40 + НО 0,72 0,56 1,77 2,08 0,56 0,52
N60X80 + НО 0,85 0,69 1,74 1,87 0,56 0,49
N90X120 + НО 0,87 0,75 1,76 1,85 0,54 0,47
НСР0,05 0,04 0,04 0,05 0,11 Гф < Гт 0,05
Оптимальное содержание [1-3, 22] 1,3-1,5 1,6-3,0 0,3-0,6
3. Влияние почвенного и некорневого питания на содержание кальция в плодах яблони, _мг/100 г сырой массы_
Год Дозы Некорневые подкормки (фактор С) Средние Средние Средние
(фактор А) удобрений без подкормок некорневые обработки АВ В А
(фактор В) СО(]\Н2)2 и К28О4
Синап орловский
Контроль 8,36 8,36 8,36 Контроль 7,50
N30X40 8,32 7,96 8,14
2018 г. N60X80 7,08 7,52 7,30 7,81
N90X120 7,08 7,76 7,42 N30X40
Средние АС 7,71 7,90 7,55
Контроль 8,16 5,12 6,64 N60X80 6,44
N30X40 7,88 5,76 6,82
2019 г. N60X80 6,36 4,80 5,58 6,24
N90X120 7,16 6,08 6,62 N90X120
Средние АС 7,39 5,44 7,02
Средние С 7,55 6,67
НСР0,05А = 0,24, НСР 0,05В = 0,34, НСР0,05С = 0,24
НСР0,05АВ = 0,48, НСР0,05АС = 0,34, НСР0,05ВС = 0,48 по АВС Гф < Гт
Веньяминовское
Контроль 7,80 7,32 7,56 Контроль 7,77
N30X40 7,28 7,20 7,24
2018 г. N60X80 7,72 6,68 7,20 7,25
N90X120 7,40 6,60 7,00 N30X40
Средние АС 7,55 6,95 8,11
Контроль 8,76 7,20 7,98 N60X80 7,76
N30X40 9,92 8,04 8,98
2019 г. N60X80 9,64 7,00 8,32 8,45
N90X120 9,36 7,64 8,50 N90X120
Средние АС 9,42 7,47 7,75
Средние С 8,49 7,21
НСР0,05А = 0,32 по В Гф < Гт, НСР0,05С = 0,32
НСР0,05АВ = 0,63, НСР0,05АС = 0,45, НСР0,05ВС = 0,63 по АВС Гф < Гт
Кальций считается элементом, наиболее тесно связанным с потенциальной лежкоспособностью плодов [6, 7, 13, 15]. Содержание этого элемента в плодах служит наиболее известным критерием риска развития горькой ямчатости. По данным различных исследователей, яблоки должны содержать не менее 5-14 мг кальция на 100 г сырой массы [6, 7, 15]. В нашем эксперименте концентрация кальция в плодах Синапа орловского варьировала в пределах 4,80-8,36, а в плодах Веньяминовского - 6,60-9,92 мг/100 г сырой массы. При этом в 2018 г. с более высоким урожаем плоды Веньяминовского в среднем содержали Ca в 1,16 раза меньше, чем в 2019 г. У сорта Синап орловский, имевшего стабильные показатели урожайности, содержание Ca в плодах в 2018 г. было в 1,23 раза больше, чем в 2019 г.
Калий и кальций - антагонисты в процессах корневого поступления в растения [5, 24]. В то же время было показано неоднозначное влияние на содержание Ca в плодах яблони фолиарных обработок калий-содержащими удобрениями: в разные годы были отмечены как снижение, так и увеличение показателя в зависимости от условий периода вегетации [25].
В течение двух лет внесение азотных и калийных удобрений в почву не оказывало значимого влияния на содержание Ca в плодах Веньяминовское. При
этом в оба года у этого сорта наблюдали достоверное уменьшение уровня Ca под действием некорневых подкормок СО(МШ)2 и К2SО4 (табл. 3). У сорта Синап орловский аналогичный эффект от некорневых обработок отмечен только в 2019 г., тогда как снижение уровня Ca в плодах под действием удобрений, вносимых в почву, наблюдали в оба года.
Калий, наравне с кальцием, считается «элементом качества» для плодовых культур, что связано с его незаменимой ролью в процессах осморегуляции, фотосинтеза и дальнего транспорта фотоассимиля-тов. Улучшение обеспеченности калием деревьев яблони способствует увеличению содержания сахаров в плодах, улучшает их аромат и окраску [4, 5]. В то же время, исследователи из разных географических регионов отмечают, что высокое содержание калия в плодах яблони разных сортов может приводить к снижению срока хранения плодов [5, 6, 14, 15].
Плоды обоих сортов в 2018 г. содержали больше калия, чем в 2019 г. (табл. 3). В среднем в 2018 г. концентрация калия в плодах Синапа орловского была 106,32±2,91 мг/100 г, в плодах Веньяминовское - 87,28±3,49 мг/100 г. В 2019 г. содержание калия в плодах уменьшилось в 1,2-1,4 раза в зависимости от сорта.
4. Влияние почвенного и некорневого питания на содержание калия в плодах яблони, ___мг/100 г сырой массы____
Год (фактор А) Дозы удобрений (фактор В) Некорневые подкормки (фактор С) Средние АВ Средние В Средние А
5ез подкормок некорневые обработки СО(]]Н2)2 и Кг8О4
Синап орловский
2018 г. Контроль 114,20 103,20 108,70 Контроль 90,34 106,33
N30X40 106,35 101,75 104,05
№0^0 103,25 108,75 106,00
N90X120 103,75 109,35 106,55 N30X40 91,49
Средние АС 106,38 106,28
2019 г. Контроль 66,65 77,30 71,98 N60X80 93,87 77,93
N30X40 68,35 89,50 78,93
N60X80 74,80 88,70 81,75
N90X120 73,80 84,30 79,05 N90X120 92,80
Средние АС 70,90 84,95
Средние С 88,64 95,62
НСР0,05А = 3,87 по В Fф < Fт, НСР0,05С = 3,87 НСР0,05АВ = 7,74, НСР0,05АС = 5,47, НСР0,05ВС = 7,74 по АВС Fф < Fт
Веньяминовское
2018 г. Контроль 86,55 83,70 85,13 Контроль 75,70 87,28
N30X40 86,40 91,95 89,18
N60X80 80,90 88,35 84,63
N90X120 83,75 96,65 90,20 N30X40 86,31
Средние АС 84,40 90,16
2019 г. Контроль 62,50 70,05 66,28 N60X80 79,12 74,26
N30X40 78,95 87,95 83,45
N60X80 68,55 78,70 73,63
N90X120 68,00 79,35 73,68 N90X120 81,94
Средние АС 69,50 79,01
Средние С 76,95 84,59
НСР0,05А = 2,91, НСР0,05В = 4,12, НСР0,05С =2,91 НСР0,05АВ = 5,82, НСР0,05АС = 4,12, НСР0,05ВС = 5,82, НСР0,05АВС = 8,23
Удобрение опытных деревьев калием, как почвенное, так и фолиарное, способствовало увеличению концентрации калия в плодах. При этом у Синапа орловского действие удобрений на этот показатель наблюдалось только в 2019 г., когда в среднем по опыту уровень калия в плодах был существенно ниже. В этот год достоверно превышающее контроль содержание элемента имели плоды, получавшие некорневые подкормки, также значимое увеличение показателя было при внесении в почву удобрений в дозе ^оКво.
Плоды сорта Веньяминовское, обработанные фо-лиарными удобрениями, в оба года содержали больше калия, чем плоды деревьев, получавших только корневое питание. Дополнительное почвенное питание способствовало достоверному увеличению содержания калия в плодах этого сорта только в 2019 г. (табл. 4).
Магний в растении необходим для обеспечения фотосинтетической активности, поскольку входит в состав молекулы хлорофилла, участвует в транспорте фосфора, синтезе жира, сахаров, перераспределении крахмала и др. [26]. Но также известно, что при высоком содержании магния в яблоках возможен дисбаланс минеральных элементов и повышение риска развития физиологических заболеваний
[12]. Плоды яблони с хорошей лежкоспособностью должны содержать магния не более 10 мг/100 г сырой массы [6, 7]. Из данных таблицы 5 видно, что концентрация магния в плодах была ниже этого критического уровня, а дополнительное почвенное и некорневое питание азотом и калием оказывало неоднозначное влияние на этот показатель. У сорта Синап орловский в 2018 г. отмечено достоверное увеличение (на 22%) содержания магния в плодах при использовании некорневых обработок, но в 2019 г. некорневые обработки вызвали противоположный эффект, что привело к снижению концентрации магния на 33%. При использовании некорневых обработок на яблоне сорта Веньяминовское установлено достоверное увеличение содержания магния в оба года проведения исследований. В то же время внесение минеральных удобрений в почву преимущественно снижало содержание магния в плодах этого сорта. В 2018 г. этот эффект наблюдали в варианте с КбоК§о, а в 2019 г. все варианты с внесением удобрений в почву отличались существенно более низким уровнем магния в плодах.
Разнонаправленное воздействие почвенных и листовых удобрений на концентрацию изучаемых элементов в тканях плодов привело к существенным изменениям показателей сбалансированности мине-
5. Влияние почвенного и некорневого питания на содержание магния в плодах яблони,
мг/100 г сырой массы
Год (фактор А Дозы удобрений (фактор В) Некорневые подкормки (фактор С) Средние АВ Средние В Средние А
без подкормокНекорневые обработки СО(]\Н2)2 и Кг8О4
Синап орловский
2018 г. Контроль 6,67 7,25 6,96 Контроль 5,86 7,39
^оК4о 7,13 7,9о 7,51
№оК8о 6,43 8,93 7,68
№оКш 6,38 8,45 7,42 ^оК4о 6,о9
Средние АС 6,65 8,13
2019 г. Контроль 5,59 3,94 4,76 ^оК8о 6,61 5,1о
^оК4о 5,59 3,75 4,67
№оК8о 7,о 1 4,9о 5,95
№оКш 6,24 3,74 4,99 №оКш 6,2о
Средние АС 6,11 4,о8
Средние С 6,38 6,11
НСРо,о5А = 0,30; НСРо,о5В = 0,42; НСРо,о5С = 0,30 НСРо,о5АВ = 0,60; НСРо,о5АС = 0,42; НСРо,о5ВС = 0,60; НСРо,о5АВС = 0,85
Веньяминовское
2018 г. Контроль 6,94 6,94 6,94 Контроль 6,41 6,72
^оК4о 6,22 7,82 7,о2
КбоКво 6,48 6,39 6,43
№оКш 6,12 6,82 6,47 №оК4о 5,97
Средние АС 6,44 6,99
2019 г. Контроль 5,4о 6,36 5,88 №оК8о 5,56 5,17
^оК4о 4,63 5,23 4,93
КбоКво 4,2о 5,16 4,68
№оКш 5,47 4,85 5,16 №оКш 5,81
Средние АС 4,93 5,4о
Средние С 5,68 6,11
НСРо,о5А = 0,32; НСРо,о5В = 0,42; НСРо,о5С = 0,32 НСРо,о5АВ = 0,49; НСРо,о5АС = 0,34; НСРо,о5ВС = 0,49; НСРо,о5АВС = 0,85
1,20 --------------
1,10 --------------
1,00 --------------
0,90 --------------
0,79
0,80 0,75--0,75—,
1,11
1,01
0,70 0,60
0,66 Ш
0,65
т
0,90 0,93
0 82й 0,72 О
I
ш
0,87 0,82
I
),8&_Q,85_Q.84_
4-°
s?
4-Г А
Г Ж Ж
ß £ ß
xr <f <f J?
* ^
11 Синап орловский * Веньяминовское
НСР05 = 0,13
НСР05 = 0,13
Рис. 1. Соотношение Mg/Ca в плодах яблони двух сортов, среднее за 2018-2019 гг.
рального состава - соотношений Mg/Ca, К/Ca и (K + Mg)/Ca.
Данные по влиянию минеральных удобрений на соотношение Mg/Ca в плодах яблони изучаемых сортов представлены на рисунке 1. Как видно из диаграммы, влияние минеральных удобрений на данный показатель существенно зависело от сорта. Так, у плодов сорта Синап орловский установлено достоверное увеличение соотношения Mg/Ca в вариантах с внесением больших доз удобрений в почву (+35% при внесении N60K80 и +20% при внесении N90K120). Наибольшее значение показателя (на 48% выше контроля) отмечено при использовании удобрений в дозе N60K80 совместно с некорневыми обработками. У сорта Веньяминовское, напротив, отмечено уменьшение соотношения Mg/Ca при внесении в почву удобрений в дозах N30K40 (-12%) и N60K80 (-13%). В тоже время, при использовании некорневых подкормок у этого сорта нами установлено статистически значимое увеличение соотношения Mg/Ca. На всех вариантах, где применяли фолиарные удобрения, соотношение Mg/Ca было выше, чем на аналогичных вариантах без некорневых обработок.
Т.Г. Причко и соавторы [7] установили, что в условиях Краснодарского края можно диагностировать активное развитие горькой ямчатости при соотношении Mg/Ca выше 1. В нашем опыте превышение этого критического уровня отмечено у плодов сорта Синап орловский в варианте с внесением N60K80 как совместно с некорневыми подкормками, так и без них.
Результаты исследования влияния минеральных удобрений на соотношение К/Ca представлены на рисунке 2. Как и в предыдущем случае, действие удобрений на соотношение элементов в плодах существенно различалось в зависимости от сорта. У сорта Синап орловский статистически значимое увеличение соотношения К/Ca было обнаружено на всех вариантах, кроме внесения в почву наименьшей дозы удобрений N30K40. При этом в
вариантах с использованием некорневых обработок отмечена тенденция к дальнейшему увеличению данного показателя относительно аналогичных вариантов без обработок. У сорта Веньяминовское влияние минеральных удобрений было установлено только на вариантах, где удобрения, вносимые в почву, сочетались с некорневыми обработками. Так, в варианте с использованием только некорневых подкормок без внесения удобрений в почву соотношение К/Са было на 27% выше контроля, в варианте N60X50 + НО на 45% выше, а на варианте N90X120 + НО - на 37%.
Данные о влияни минеральных удобрений на соотношение и (X + Mg)/Ca представлены на рисунке 3. Как видно из диаграммы, действие минеральных удобрений на данный показатель было аналогично влиянию на показатель К/Са. Это связано с тем, что в соотношении и (X + Mg)/Ca основная роль принадлежит именно калию, ведь его содержание в плодах на порядок выше, чем магния.
В настоящее время требования к минеральному составу плодов яблони для сортов, районированных в России, разработаны фрагментарно. По мнению В.А. Гудковского [6], соотношение между суммой калия и магния и содержанием кальция в плодах не должно превышать 25. Для плодов, выращиваемых на юге России, предлагается оптимальная величина соотношения (X + Mg)/Ca, находящаяся в диапазоне 11,5-14,0, при этом оптимальные значения показателя неодинаковы у разных сортов [7]. В исследованиях ФГБНУ ВНИИСПК показано, что плоды Синапа орловского, проявившие хорошую лежкоспо-собность, имели соотношение концентраций минеральных элементов, соответствующее рекомендуемым для сортов Юга России оптимальным параметрам [27]. В нашем опыте у сорта Синап орловский наблюдалось существенное превышение верхней границы оптимального интервала при внесении больших доз удобрений в сочетании в некорневыми обработками. У сорта Веньяминовское незначительное превышение отмечено только в варианте с использованием N60X80 + НО. При этом в
17,00 --16,00 --15,00 --14,00 --13,00 --12,00 10,97 11,00 -10,00 -9,00 -8,00 —
16,54
13,17
13,75
14,20
10,82
9,17
Ш-
9,06
W
12,61
9,15
10,38
11,62
I-
10,09
---13,96
13,30
2,56
f f # f / 11 Синап орловский Веньями^вское -^¡Р
&
er
НСР05= 1,54
НСР05 =
14,18
14,57
15,02
14,81
11,72
11,61
9,92
9,72 9,72
13,52
9,80
11,10
14,16
12,55 12,55
10,96
13,39
Рис. 2. Соотношение К/Са в плодах яблони двух сортов, среднее за 2018-2019 гг.
18,00 ----------------------------------------------------------1-7М-------------
17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 8,00
ОУ
V
^ -Г
11 Синап орловский
НСР05= 1,59
„О
4?
.О
„о
г- Веньяминовское
НСР05= 1,93
4>
У
Рис. 3. Соотношение (К + Mg)/Ca в плодах яблони двух сортов, среднее за 2018-2019 гг.
вариантах, где растения получали только почвенное питание, соотношение (K + Mg)/Ca было ниже оптимальных пределов (рис. 3).
Таким образом, у сортов яблони Синап орловский и Веньяминовское, выращиваемых в почвенно-климатических условиях Среднерусской возвышенности, почвенное и фолиарное применение калийных и азотных удобрений способствовало смещению баланса элементов минерального питания в плодах в сторону увеличения концентрации калия и магния относительно кальция. В результате происходило существенное ухудшение показателей
сбалансированности минерального состава плодов - увеличивались соотношения Mg/Ca, К/Ca и (K + Mg)/Ca. У сорта Синап орловский негативные
изменения в элементном составе плодов происходили как при почвенном (при внесении доз МбвКзо и выше), так и при фолиарном применении удобрений. У сорта Веньяминовское на накопление изучаемых элементов в плодах преимущественно повлияли некорневые подкормки. Поскольку реакция изучаемых сортов на применение удобрений существенно различалась в годы с неодинаковыми метеоусловиями и плодовой нагрузкой, полученные результаты должны быть дополнены данными последующих лет, что в дальнейшем позволит учитывать особенности реакции изучаемых сортов на разные способы применения удобрений при разработке сортовых технологий возделывания многолетних насаждений.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-316-90016/19
Литература
1. Кондаков А.К. Удобрение плодовых деревьев, ягодников, питомников и цветочных культур. - Мичуринск: ООО «БИС», 2007. - 327 с.
2. Трунов Ю.В. Биологические основы минерального питания яблони. - Воронеж: Кварта, 2013. - 428 с.
3. Stiles W.C., Reid W.S. Orchard Nutrition Management // Cornell Cooperative Extension Information Bulletin, 1991, № 219, Jure. - 22 p.
4. Дорошенко Т.Н., Остапенко В.И., Дубравина И.В., Чумаков С.С. Формирование качества плодов яблони под влиянием некорневого питания калием // Доклады РАСХН, 2005, № 3. - С. 38-40.
5. Li B.Sh., Tong Y., Cui R., Wang R. 4R Potassium Management in Apple Production in North China // Better Crops, 2017, V. 101(1). - P. 4-6.
6. Gudkovski V.A., Kuznetsova L.V., Ponomariova N.P. Prognosis of storage quality of apples based on their chemical composition // Acta Horticulture, 1990, V. 274. - P. 175-177. DOI: 10.17660/ActaHortic.1990.274.18.
7. Причко Т.Г., Чалая Л.Д., Карпушина М.В., Смелик Т.Л. Снижение развития горькой ямчатости на основе оптимизации минерального состава яблок / Фундаментальные и прикладные разработки, формирующие современный облик садоводства и виноградарства: Сб. - Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2011. - С. 321-327.
8. Сидорова И.А., Салина Е.С., Левгерова Н.С. Содержание кальция в плодах различных сортов яблони как технологический показатель сырья для переработки // Современное садоводство - Contemporary horticulture, 2016, № 3(95). - С. 27-32. http://journal.vniispk.ru/pdf/2016/3/34.pdf.
9. Кузин А.И., Ильинский А.С., Трунов Ю.В. Влияние количества некорневых обработок кальцийсодержащим препаратом на концентрацию кальция, развитие физиологических расстройств и твердость мякоти плодов яблони сорта Жигулевское // Плодоводство и ягодоводство России, 2018, Т. 52. - С. 112-119. DOI: 10.31676/2073-4948-2018-52-112-119.
10. Biggs A.R., Peck G.M. Managing bitter pit in 'Honeycrisp' apples grown in Mid-Atlantic United States with foliar-applied calcium chloride and some alternatives // HortTechnology, 2015, V. 25(3). - P. 385-391. DOI: https://doi.org/10.21273/H0RTTECH.25.3.385.
11. Gomez R., Kalcsits L. Physiological Factors Affecting Nutrient Uptake and Distribution and Fruit Quality in 'Honeycrisp' and 'WA38' Apple (Malus^domestica Borkh.) // HortScience, 2020, V. 55(8). - P. 1327-1336. DOI: http:// doi.org/10.21273/HORT SCI 15064-20.
12. Amarante C.V.T., Silveira J.P.G., Steffens C.A., Paes F.N. and Argenta L.C. Tissue sampling method and mineral attributes to predict bitter pit occurrence in apple fruit: a multivariate approach // Acta Hort. (ISHS), 2013, V. 1012. - P. 11331139. DOI: 10.17660/ActaHortic.2013.1012.153.
13. Van Der Boon J. Prediction and control of bitter pit in apples. I. Prediction based on mineral leaf composition, cropping levels and summer temperatures // Journal of Horticultural Science, 1980, V. 55(3). - P. 307-312. DOI: doi.org/10.1080/00221589.1980.11514939.
14. Dilmaghani M.R., Malakouti M.J., Neilsen G.H., Fallahi E. Interactive Effects of Potassium and Calcium on K/Ca Ratio and Its Consequences on Apple Fruit Quality in Calcareous Soils of Iran // Journal of Plant Nutrition, 2005, V. 27(7). - P. 11491162. DOI: doi.org/10.1081/PLN-120038541.
15. Jemric T., Fruk I., Fruk M., Radman S., Sinkovic L., Fruk G. Bitter pit: pre- and postharvest factors: A review // Spanish Journal of Agricultural Research, 2016, V. 14(4). - Р. 1-12. DOI: http://dx.doi.org/10.5424/sjar/2016144-8491.
16. Леоничева Е.В., Роева Т.А., Леонтьева Л.И., Ветрова О.А., Столяров М.Е. Влияние некорневых подкормок на содержание калия, кальция и магния в плодах двух сортов яблони // Агрохимия, 2018, № 8. - С. 22-33. DOI: 10.1134/S0002188118080094.
17. Леоничева Е.В., Роева Т.А., Леонтьева Л.И., Столяров М.Е. Изучение минерального состава плодов (методические рекомендации). - Орел: ФГБНУ ВНИИСПК, 2018. - 28 с.
18. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 304 с.
19. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / 5-е изд. доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
20. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 240 с.
21. Cheng L., Raba R. Accumulation of Macro- and Micronutrients and Nitrogen Demand-supply Relationship of 'Gala'/'Malling 26' Apple Trees Grown in Sand Culture // Journal of the American Society for Horticultural Science, 2009, V. 134(1). - P. 3-13. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.134.1.3.
22. Watkins C., Schupp J., Rosenberger D. Calcium nutrition and control of calcium-related disorders // New York Fruit Quarterly, 2004, V. 12, № 2. - P. 15-21. http://nyshs.org/wp-content/uploads/2016/10/Calcium-Nutrition-and-Control-of-Cal-cium-related-Disorders.pdf.
23. Cheng L., Sazo M. Why is 'Honeycrisp' so susceptible to bitter pit? // Fruit Quarterly, 2018, V. 26. - P. 19-23. http://nyshs.org/wp-content/uploads/2018/07/Cheng-Pages-from-19-23-NYFQ-Spring-Book-2018.pdf.
24. Минеев В.Г. Агрохимия. - М.: МГУ, «КолосС», 2004. - 720 с.
25. Леоничева Е.В., Роева Т.А., Леонтьева Л.И., Столяров М.Е., Макаркина М.А. Содержание кальция в плодах и листьях яблони в зависимости от некорневых подкормок // Садоводство и виноградарство, 2018, № 5. - С. 49-57. DOI: 10.31676/0235-2591 -2018-5-49-57.
26. Tränkner M., Tavakol E., Jakli B. Functioning of potassium and magnesium in photosynthesis, photosynthate translocation and photoprotection // Physiologia Plantarum, 2018, V. 163. - P. 414431. DOI: 10.1111/ppl. 12747.
27. Леоничева Е.В., Роева Т.А., Леонтьева Л.И., Столяров М.Е., Макаркина М.А., Прудников П.С. Элементный состав плодов яблони Синап орловский при некорневых подкормках соединениями кальция и биологически активными веществами // Современное садоводство - Contemporary horticulture, 2017, № 4. - С. 84-96. DOI: 10.24411/22185275-2017-00037.
