Влияние расчетных доз цинковых удобрений на урожайность тысячелистника обыкновенного ( Achillea millefolium L. ) и химический состав лугово-черноземной почвы

Шах Наталья Владимировна; Ермохин Юрий Иванович; Тищенко Наталья Николаевна

12. Ермохин, Ю.И. Оптимизация минерального питания сорговых культур / Ю.И. Ермохин, И.А. Боб-ренко. - Омск, 2000. - 118 с.

13. Володин, А.Б. Потенциальные возможности сахарного сорго / А.Б. Володин, М.П. Жукова // Кормопроизводство. - 2002. - № 4. - С. 11-15.

14. Синдирева, А.В. Взаимодействие никеля с микроэлементами в растениях овощных и кормовых культур / А.В. Синдирева, Е.А. Скудаева // Вестн. Ом. гос. аграр. ун-та. - 2014. - № 1 (13). - С. 31-36.

SUMMARY E.A. Skudaeva, A. V. Sindireva, M.N. Kozhevina

Nickel and quality of fooder crops

The result of the years research shows the effect of nickel on the important characteristics of fodder crops quality: the biosynthesis of dry-matter yield and protein biosynthesis.

Keywords: nickel, sudanese sorghum plants, spring rape.

УДК 633.88:631.81095.337

Н.В. Шах, Ю.И. Ермохин, Н.Н. Тищенко

ВЛИЯНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДОЗ ЦИНКОВЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ

ТЫСЯЧЕЛИСТНИКА ОБЫКНОВЕННОГО (ACHILLEA MILLEFOLIUM L.)

И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ

Представлено влияние расчетных доз цинка на фоне оптимального азотно-фосфорно-калийного питания на урожайность лекарственной культуры - тысячелистника обыкновенного и химический состав лугово-черноземной почвы.

Ключевые слова: тысячелистник обыкновенный, цинковые удобрения, лугово-черноземная почва, урожайность.

Введение

Конкретные рекомендации по удобрению тысячелистника обыкновенного с целью получения высоких урожаев с качеством, соответствующим ГОСТу, отсутствуют. Кроме того, выращивание лекарственных растений в культуре позволяет расширить сырьевую базу для медицинских нужд.

Цель исследований - установить влияние расчетных доз цинка на фоне оптимального азотно-фосфорно-калийного питания на урожайность и качество тысячелистника обыкновенного на лугово-черноземной почве.

Объекты и методы

Начало полевого опыта - май 2012 г. на опытном поле ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина на лугово-черноземной почве. Предшественником тысячелистника обыкновенного был чистый пар. Полевой опыт с цинком закладывали по схеме: 1. Без удобрений (контроль); 2. Фон (N135P45K45); 3. Фон + 0,25 ПДК Zn; 4. Фон + 0,5 ПДК Zn; 5. Фон + 0,75 ПДК Zn; 6. Фон + ПДК Zn. Дозы цинка в вариантах опыта (3-4-5-6) в действующем веществе (далее - д. в.): 20, 40, 60 и 80 кг/га.

Проводимый опыт - однофакторный. Определяющим величину урожая фактором были различные дозы цинка. Опыт был заложен в четырехкратной повторности. Размещение вариантов - систематическое. Общая площадь делянки 14 м2, учетная 5,0 х 2,0 м.

Формы минеральных удобрений, используемых при закладке опыта: аммиачная селитра (К - 34%), двойной гранулированный суперфосфат (Р205 - 37%), калий хлористый (К2О -60%), ацетат цинка (СН3СОО)2 Zn - 29,7%). Фоном служили оптимальные дозы удобрений, выявленные в полевых опытах 2008-2010 гг. [1; 2].

Расчеты доз цинка проводили в зависимости от принятых по ГОСТу предельной допустимой концентрации элемента в почве (ПДК Zn = 23 мг/кг) и фактического содержания цинка в почве полевого опыта (0,65 мг/кг). Удобрение вносили в рядки по обе стороны при отрастании растений на расстоянии 8-10 см.

В ходе исследований проведены учеты и наблюдения за ростом и развитием растений, приуроченные к основным фазам развития тысячелистника обыкновенного. Отбор почвенных образцов для определения нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия и подвижного цинка в почве по вариантам опыта проведены в период весеннего отрастания, в фазе начала цветения и после уборки.

При достижении растениями определенных фаз развития (весеннее отрастание, бутонизация, цветение (уборка)) проводился отбор растительных образцов с целью проведения химического анализа растений, листьев и тканей листьев. В растениях определяли сухое вещество, валовое содержание азота, фосфора, калия, цинка и минеральные формы N-N0;?, Рн, Кс в динамике, по фазам роста и развития, используя стандартные методы. Содержание нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве установлено с использованием 2-ой СН3СООН вытяжки по методу Ермохина.

Результаты исследований В полевых опытах 2012-2013 гг. по применению Zn под тысячелистник обыкновенный на лугово-черноземной почве была поставлена задача выявления закономерности действия данного элемента с учетом биологии культуры на урожайность, химический состав почвы, растений, формированию величины и качества урожая. В табл. 1 представлены данные об эффективности цинка на урожайность тысячелистника обыкновенного.

Таблица 1

Эффективность применения Zn под тысячелистник обыкновенный на лугово-черноземной почве

Вариант опыта Урожайность, т/га Суммарная урожайность за 2 года, т/га Прибавка за 2 года Окупаемость 1 кг гп урожаем, кг

2012 г. 2013 г. Средняя т/га %

N135Р45К45 (фон) 0,81 6,62 3,7 7,4 - - -

Фон + 0,25ПДК гп 1,09 8,21 4,6 9,3 1,9 25,7 95

Фон + 0,5 ПДК гп 1,18 8,72 5,0 9,9 2,5 33,8 62,9

Фон + 0,75 ПДК гп 0,80 8,27 4,5 9,1 1,7 23,0 28

Фон + пдк гп 0,86 7,7 4,3 8,6 1,2 16,2 15

НСР05 0,11 0,50 - - - - -

В первый год роста и развития тысячелистника обыкновенного на основе полевых опытов с удобрениями было установлено, что применение цинка в различных дозах (0,25-0,5 ПДК (20-60 кг/га)) способствовало наибольшему формированию биомассы растений, чем на фоновом варианте. Окупаемость одного кг Zn урожаем (кг) при внесении 0,25 и 0,5 ПДК составила 95 и 62,9 кг, наименьшая окупаемость - при дозе Zn, равной 15 кг (ПДК).

Согласно полученным экспериментальным данным можно сделать выводы: при начальном росте данной культуры (первый и второй годы жизни) и в условиях острозасушливых (2012) и влажных лет (2013) тысячелистник обыкновенный был достаточно обеспечен цинком при внесении дозы в пределах 0,25-0,5 ПДК или 20-40 кг Zn/га.

Экспериментальные данные полевых опытов с цинком на лугово-черноземной почве представляют интерес для выявления наилучших доз применения Zn при сбалансированном азотно-фосфорном питании тысячелистника обыкновенного (^з5Р45К45).

В соответствии с исследованиями сотрудников лаборатории Ю.И. Ермохина «Диагностика минерального питания и качества урожая сельскохозяйственных культур» ОмГАУ (именуемый профессорско-преподавательским составом - лаборатория питания растений ЛПР) - Ю.И. Ермохина, Л.М. Лихомановой, Н.К. Трубиной, Н.В. Михальской, И. А. Бобрен-ко, Н.Н. Тищенко, О.Д. Шойкина и др. зависимость между дозой удобрений и элементами питания в почве обратно пропорциональна, чем выше величина содержания элемента в почве, тем ниже доза внесения удобрений под растения [1-4].

Математически это можно представить формулой

До • Хо = Дп • Хп , (1)

где ДО - установленная оптимальная доза питательных веществ удобрений в кг д. в./га при соответствующем содержании элементов в почве перед посадкой (или посевом), мг/кг (ХО);

ДП - доза удобрений в кг д. в./га, прогнозируемая в зависимости от содержания элементов питания в почве конкретного поля, мг/кг (ХП).

Отсюда

Дп = (До • Хо) / Хп или Дп = До • (Хо / Хп ), (2)

На основании полевого опыта (2012-2013) величина ДО • ХО для лучшего варианта Фон + 0,5 ПДК Zn (40 кг/га, при содержании Zn в почве 0,65 мг/кг) составляет 26. Предлагается простая и доступная формула расчета доз цинка при основном внесении

Дгп = 26 / Zn, мг/кг. (3)

При успешной работе агрохимической службы в РФ целесообразно использовать агрохимические картограммы содержания элементов питания в почве, которые служат основным документом, фиксирующим результаты всех мероприятий, проведенных с почвой на поле за определенные промежутки времени. Исследованиями сотрудников лаборатории питания растений (ЛПР) установлены закономерности изменения концентрации подвижной формы цинка в слое 0-30 см лугово-черноземной почвы при его антропогенном поступлении в почву [5-7].

Все ранние исследования, в том числе наши, проводились на опытном поле ОмГАУ на лугово-черноземной маломощной среднегумусовой тяжелосуглинистой почве. Зафиксированный коэффициент действия единицы применения цинковых удобрений на концентрацию подвижного Zn в почве, равную 0,089-0,09 мг/кг, позволяет оценить и прогнозировать уровень содержания данного элемента в почве по формуле Ю.И. Ермохина

С мг/кг = Сфак + Д • в, (4)

где С - содержание подвижного Zn в почве после поступления элемента в почву, мг/кг; Сфак - фактическое содержание Zn в почве, мг/кг; Д - доза антропогенного поступления цинка (20, 40, 60, 80 кг д. в./га); в - коэффициент интенсивности влияния Zn удобрений на почву, 0,09 мг/кг.

В табл. 2 представлены данные по формированию биомассы тысячелистника обыкновенного за два года при разовом внесении доз цинка в первый год посадки и содержании подвижного Zn в слое почвы 0-30 см.

При изменении содержания подвижного Zn в почве с 0,65 до 4,25 мг/кг урожайность тысячелистника обыкновенного возрастает на 1,9-2,5 т/га (9,3-9,9 т/га). Дальнейшее увеличение содержания цинка (> 4,25 мг/кг) в почве (при внесении свыше 0,5 ПДК Zn) снижает формирование биомассы лекарственной культуры.

Расчетная формула (5) дозы цинка под тысячелистник обыкновенный показана в табл. 2. Выявленная закономерность действия цинка на содержание его в почве при антропогенном поступлении позволяет сделать вывод, что 1 мг Zn/кг слоя 0-30 см почвы соответствует эквивалентное количество 11 кг цинка удобрений: ZnYA = 1 мг/кг / 0,09 = 11 кг.

Таблица 2

Влияние доз цинка на содержание подвижной формы данного элемента в почве, мг/кг

Вариант опыта Содержание Zn в почве, мг/кг Урожайность за 2 года, т/га Прибавка, т/га / % Формула расчета дозы Zn, кг/га

N^45^ (фон) 0,65 7,4 - Д = (Сопт - С факт) / 0,09 (5)

Фон + 0,25ПДК гп 2,45 9,3 1,9 / 25,7

Фон + 0,5 ПДК гп 4,25 9,9 2,5 / 33,8

Фон + 0,75 ПДК гп 6,05 9,1 1,7 / 23,0

Фон + пдк гп 7,85 8,6 1,2 / 16,2

Отсюда формула расчета доз цинка под тысячелистник обыкновенный может также иметь вид

Доза Zn, кг/га = (Сопт мг/кг - Сфакт мг/кг) • 11. (6)

Так, при содержании в почве подвижного Zn 4,25 мг/кг была получена наивысшая урожайность тысячелистника обыкновенного. Следовательно, доза расчетная Zn с учетом содержания его в почве (0,65 мг/кг) составит

Доза Zn = (4,25 мг/кг - 0,65 мг/кг) • 11 = 40 кг/га

Фактически наилучшая доза Zn была 40 кг/га. При уровне содержания подвижного Zn в почве 2,45 мг/кг расчетная доза составит 19,8 кг/га (фактически равная 20 кг Zn/га).

Выводы

Таким образом, оценивая экспериментальные данные двухлетних полевых и лабораторных исследований можно сделать вывод об эффективности применения цинка под лекарственную культуру тысячелистник обыкновенный на лугово-черноземной почве в расчетной дозе 0,5 ПДК Zn при фактическом уровне содержании его в слое почвы 0-30 см в пределах 0,65 мг/кг почвы.

Предложенная формула расчета доз цинка в зависимости от уровня его содержания в почве позволяет в среднем за год действия и последействия Zn сформировать урожайность биомассы в пределах 10 т/га. Возмещение каждого килограмма, внесенного Zn в почву в качестве основного, окупается в пределах 63 кг урожая тысячелистника обыкновенного.

Список литературы

1. Ермохин, Ю.И. Метод определения урожайности тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium L.) по химическому составу растений / Ю.И. Ермохин, Н.Н. Тищенко // Агрохимия. - 2014. - № 6. -С. 89-93.

2. Тищенко, Н.Н. Диагностика минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая тысячелистника обыкновенного на лугово-черноземной почве Западной Сибири : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Тищенко Наталья Николаевна. - Омск, 2011. - 203 с.

3. Михальская, Н.В. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая сена костреца безостого на лугово-черноземной почве Западной Сибири : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Михальская Наталья Викторовна. - Омск, 2003. - 156 с.

4. Шойкин, О.Д. Диагностика и оптимизация минерального питания пустырника пятилопастного на луго-во-черноземной почве Западной Сибири : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Шойкин Олжас Даулетжанович. -Тюмень, 2013. - 187 с.

5. Андриенко, Л.Н. Диагностика потребности корнеплодов в цинке, никеле, кадмии на лугово-черноземной почве Омского Прииртышья : дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Андриенко Лидия Николаевна. -Омск, 2006. - 182 с.

6. Синдирева, А.В. Критерии и параметры действия микроэлементов в системе почва - растение - животное : дис. ... д-ра с.-х. наук : 03.02.08 / Синдирева Анна Владимировна. - Тюмень, 2012. - 382 с.

7. Склярова, М.А. Диагностика и оптимизация цинкового питания кукурузы на лугово-черноземной почве Западной Сибири : дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Склярова Марина Александровна. - Омск, 2008. - 175 с.

SUMMARY

N. V. Shah, Yu.I. Ermokhin, N.N. Tishchenko

Effect of settlement of doses of zinc fertilizers on productivity yarrow (Achillea millefolium L.) and chemical composition meadow-chernozem soils

Shows the calculated doses of zinc on a background of optimal nitrogen-phosphorus-potassium nutrition on yield drug culture Yarrow and chemical composition of meadow chernozem soil.

Keywords: Achillea millefolium L., zinc fertilizer, meadow-chernozem soils, productivity.

УДК 633.31:631.53

Н.Г. Казыдуб, Т.В. Маракаева, Д.А. Золкин, М.В. Епанчинцев

ОЦЕНКА КЛУБЕНЬКООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОБРАЗЦОВ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представлены результаты оценки клубенькообразующей способности зернобобовых культур - фасоли, нута, бобов в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Ключевые слова: фасоль, нут, бобы, образец, клубенькообразующая способность.

Введение

К.А. Тимирязев в свое время писал, что едва ли обнаружится в истории много открытий, которые были бы такой благотворительностью для людей, как введение бобовых в севооборот, существенным образом увеличившее производительность работы земледельца. Особенно это актуально сегодня, когда из-за увеличения цен на удобрения и сельскохозяйственную продукцию нерентабельным становится применение минеральных удобрений, а ввиду резкого сокращения поголовья скота в стране сократилось внесение органических удобрений [1].

К числу новых культур, объемы выращивания которых в ближайшие годы следует увеличивать в производстве, относятся зернобобовые. Помимо высокого содержания белка (20-40%), хорошо усваиваемого организмом, они содержат очень ценные питательные вещества: крахмал, сахар, жиры, соли и кислоты, большое количество витаминов [2]. Кроме продовольственного, возделывание бобовых растений имеет агротехническое значение, так как они хорошие предшественники для многих культур в севообороте. В симбиозе с азот-фиксирующими бактериями усваивают большое количество атмосферного азота, используют малодоступные для зерновых культур труднорастворимые минеральные соединения как из пахотного горизонта, так и из более глубоких слоев почвы [3].

Результаты изучения клубенькообразующей способности бобовых культур позволили выделить образцы с большим количеством крупных клубеньков, сохраняющих высокую активность до конца вегетации растений.

При внедрении в производство новых сортов нужно знать потенциал их продуктивности и качества продукции, а также симбиотическую активность для предложения производственникам не только нового высокоурожайного сорта, но и отличного азотфиксатора, следовательно, предшественника для последующих культур [4].

Создание высокоэффективных растительно-микробных систем в агроценозах путем селекции новых сотов бобовых с высоким симбиотическим потенциалом - перспективное направление, позволяющее контролировать эффективность накопления биомассы растений и качество сельскохозяйственной продукции.

Effect of settlement of doses of zinc fertilizers on productivity yarrow ( Achillea millefolium L.) and chemical composition meadow-chernozem soils