CC BY
115
УДК 631.559:581.192:631.8
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И РАСХОД ФАЦЕЛИЕЙ РЯБИНКОЛИСТНОЙ ГЛАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ
Г.Н. НЕНАЙДЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Т.В. СИБИРЯКОВА, доцент
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Ивановская ГСХА имени академика Д.К.Беляева
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью определения влияния различных сочетаний минеральных удобрений на урожайность фацелии рябинколистной и вынос главных элементов питания в расчете на единицу урожая. Опыты выполнены в 2010-2012 гг. в учхозе Ивановской ГСХА на окультуренной дерново-подзолистой легкопылевато-суглинистой почве (рНКСl 6,4...6,7, содержание гумуса -4,3...4,6 %, подвижного Р2О5 - 300 мг/кг, обменного К2О - 170.190 мг/кг). Схема опыта включала следующие варианты: контроль (без удобрений); Р60К60; N60P60; N60K60; N60P60K60; N90P60K60. В вариантах с азотом концентрация нитратов в пахотном слое была выше, чем в контроле и при внесении только (РК)60. Значительных запасов их в почве не отмечено, образующиеся нитраты потребляли растения. В случае использования азота и калия, а также полного минерального удобрения число боковых ветвей I-II порядков у растений увеличивалось (против контроля и РК) на 15.18 %, крупных завитков на них - на 10.15 %. Сухая и жаркая погода ускоряла цветение на 5.7 дн. В удобренных вариантах в ранние фазы роста и развития в сухой массе фацелии возрастает концентрация азота, фосфора и калия, с ростом урожайности - увеличивается их вынос. На дерново-подзолистой почве под фацелию целесообразно использовать полное минеральное удобрение - (NРК)60. Относительный вынос главных элементов питания не стабилен, удобрения влияют на него не значительно. В среднем на 1 т урожая сухой массы фацелия использует примерно 52 кг N, 29 кг фосфора (Р2О5) и 25 кг
калия (К2О). 2 5
Ключевые слова: фацелия, удобрение, вынос азота, фосфора и калия.
Phacelia tanaceifolia (Benth) - фацелия рябинколист-ная (семейство Водолистниковых) - распространенный в России медонос, чаще произрастающий на пустырях и заброшенных землях. Внимание пчеловодов и фермеров способствует ее введению в культуру. В то же время она не представляет ценности как кормовая культура, хотя и может использоваться в качестве сидерата.
Литературные данные по удобрению фацелии немногочисленны и относятся к публикациям прошлого века [1]. В наших предварительных испытаниях она отзывалась на известкование и внесение умеренных доз полного минерального удобрения [2].
Цель наших исследований - определить оптимальные дозы удобрений и соотношения элементов питания при выращивании фацелии рябинколистной,
Таблица 1. Динамика нитратов в пахотном слое почвы (в среднем за 2010-2012 гг.), мг/кг NO3
Вариант
Ветвление
Без удобрений
(РК)60 (NP)60 (NK) (NPK)
njpK1
Бутонизация
Массовое цветение
Созревание
25,0 7,3 6,4 7,9
23,6 10,3 7,5 7,3
36,4 15,7 7,6 8,7
62,9 23,7 18,0 13,5
52,7 35,1 19,8 13,7
58,7 22,2 18,2 11,6
оценить вынос основных элементов питания в расчете на единицу урожая.
Условия, материалы и методы. Опыты проводили в 2010-2012 гг. в учхозе Ивановской ГСХА на окультуренной дерново-подзолистой легкопылевато-суглинистой почве (рНКС| 6,4.. .6,7, содержание гумуса 4,3...4,6 %, подвижного Р2О5 - 300 мг/кг, обменного К2О - 170.190 мг/кг). Схема опыта опыта предусматривала выявление очередности лимитирующих урожай фацелии элементов питания на дерново-подзолистой почве и включала следующие варианты: контроль (без удобрений), Р6ПК6П, ^0Р60
N60K60'
60 60'
N Р К N Р К
60 60 60 90 60 60
Семена сорта Услада высевали до первой половины мая в тщательно подготовленную почву. В качестве основного удобрения под предпосевную обработку вручную вносили аммиачную селитру, двойной суперфосфат и хлористый калий. Повторность трехкратная.
Содержание нитратного азота в почве определяли потенциометрическим экспресс-методом, гумуса - по ГОСТ 26213-91, фосфор и калий - по ГОСТ 26207-91. Растительные образцы анализировали на содержание общего азота по ГОСТ 13496.4-94, фосфора - по ГОСТ 26677-85, калия - по ГОСТ 26201-91.
Результаты и обсуждение. Во все годы исследований внесение минеральных удобрений не влияло на полноту всходов, но благоприятно сказывалась на росте и развитии фацелии.
В вариантах с азотом концентрация нитратов в пахотном слое была выше, чем в контроле и при внесении (РК)60. В то же время их значительных запасов в почве не отмечено, образующиеся нитраты потребляли растения (табл.1).
Таблица 2. Динамика линейного роста (в среднем за 2010-2012 гг.), см
Вариант
Ветвление
Без удобрений
(РК)60 (NP)60
(NK)6600
(NPK)60
N90(PK6)060
Бутонизация
Массовое цветение
Созревание
13,5 32,0 57,0 59,0
15,0 32,7 60,5 64,5
17,5 35,5 60,5 62,0
18,0 38,0 60,5 64,5
18,0 43,0 69,0 74,0
17,5 39,8 65,5 71,0
Улучшение пищевого режима благоприятствовало линейному росту фацелии. В этом отношении отличались варианты с полным минеральным удобрением. Повышенная доза азота - ^0(РК)& не проявляла (табл. 2).
Таблица 3. Влияние различных сочетаний удобрений на динамику формирования сухой массы (в среднем за 2010-2012 гг.), ц/га
против (NPK)60 себя
Вариант
Без удобрений
(РК)60
(NP)60
(NK)6600 (NPK60)60 ^0^60
Бутонизация
Массовое цветение
Уборка в фазе полной сплости
2,1 7,3
7,8 16,7
11,4 17,6
12,3 19,2
13,7 22,1
12,4 25,8
15,3 22,0 26,1 28,3 31,3 32,8
Таблица 4. Урожайность сухой массы фацелии, ц/га
Вариант \2010 г.\2011 г.\ 2012 г. \ Среднее
Без удобрений
(РК)60 ^К)
^Кь
N90^60 Среднее НСР„с
15,5 15,0 15,3 15,3
17,0 28,0 21,1 22,0
22,2 33,8 22,3 26,1
24,2 33,2 27,6 28,3
25,5 40,2 28,0 31,3
26,3 43,8 28,3 32,8
21,8 32,3 23,8 26,0
1,5 4,1 4,1 3,2
Синеватые цветки фацелии формируют соцветия из 4...9 завитков. По нашим наблюдениям, число соцветий на главном стебле удобренных вариантов состояло из 6.7 завитков.
Зацветает фацелия через 30.40 дн. после посева. Цветение продолжалось обычно более 30 дн., массовое - 2.3 недели, а отцветание - 1.2 недели. Посещаемость растений пчелами не зависела от варианта опыта.
При внесении азота и калия, а также полного минерального удобрения число боковых ветвей 1-11 порядков увеличивалось на 15...18 % (против контроля и РК), а крупных завитков на них - на 10...15 %. Количество цветков в разных завитках варьировало от 3...5 до 50...70 и возрастало с повышением уровня питания азотом и калием. Сухая и жаркая погода в 2010-2011 гг. ускоряла цветение на 5...7 дн.
Таблица 5. Влияние удобрений на химический состав растений (среднее за 2010-2012 гг.), %
Вариант Бутонизация Массовое цветение Уборка в фазе полной спелости
N Р О 2 5 кр N Р О 2 5 КР N Р О 2 5 КР
Без удобрений
(РК)60
^)60
^РК
N90^60 Среднее
2,60 2,46 2,45 2,60 2,44 2,86 2,57
1,95 1,78 1,94 1,81 1,99 2,12 1,93
1,65 1,34 1,51 1,39 1,91 1,89 1,61
1,56 1,64 1,69 1,74 1,71 1,83 1,69
1,27 1,18
1.31 1,27 1,24
1.32 1,26
1,34 1,24 1,13 1,17 1,21 1,21 1,22
Минеральное удобрение, особенно полное, благоприятствовало процессу фотосинтеза и формированию большей надземной массы (табл. 3). Так, уже к фазе бутонизации урожай сухой массы по фосфорно-калийному удобрению, по сравнению с контролем, возрос с 2,1 до 7,8 ц/га. Еще большее нарастание зеленой массы отмечено при внесении азота и полного минерального удобрения. К массовому цветению надземная масса фацелии в этих вариантах была выше, чем в контроле, в 2-3 раза и более, а самой высокой (22,1.24,8 ц/га) она оказалась в варианте с полным минеральным удобрением.
Во все годы исследований метеоусловия не были благоприятными для фацелии, но удобрения значительно повышали урожайность. В контроле она находи-
Таблица 6. Вынос из почвы главных элементов питания (в среднем за 2010-2012 гг.), кг/га
Вариант Бутонизация Массовое цветение Созревание
N Р О 25 КО N Р О КО N Р О 25 КО
Без удобрений
(РК)60 ^РК
N90^)60 Среднее
5,5 32,4 27,9 32,0
33.4
35.5 27,8
4,1 13,9 21,1
22.3
27.4 26,3 19,2
3,5 10,5 17,2
17.1
26.2 23,4 18,0
11,4 27,4
29.7 33,6
37.8 45,4
30.9
9,3 19,7 23,1 24,5 27,4
32.7
22.8
9,8
24.6 19,9 22,6
26.7 30,0 22,3
лась на уровне 15,0.15,5 ц/га, средняя величина этого показателя по всем вариантам опыта в отдельные годы варьировала от 21,8 до 32,3 ц/га, составив в среднем за 2010-2012 гг. 26,0 ц/га. В 2010-2012 гг. фосфорно-калийное удобрение обеспечивало статистически достоверную прибавку, которая в среднем за 3 года составила 6,7 ц/га.
При парных сочетаниях азота с фосфором и калием прибавки урожая сухой массы были значительно выше (10,8 и 13,0 ц/га соответственно). Сравнивая соответствующие варианты с (ЫРК)60, мы установили, что благодаря азоту прибавка урожайности составила 7,8 ц/га, фосфору - 3,0 ц/га, калию - 5,2 ц/га. Полное минеральное удобрение (ЫРК)60 повысило продуктивность фацелии на 16,0 ц/га (табл. 4), а увеличение дозы азота до Ы90 - на 17,5 ц/га (НСР05 = 3,2 ц/га).
Таким образом, растения в большей мере отзывались на азот и калий, а повышение дозы азота в составе полного минерального удобрения с Ы60 до Ы90 себя не оправдало.
Анализ химического состава растений (в динамике) подтверждает литературные сведения о его нестабильности в зависимости от внешних факторов и вносимых удобрений [2.4]. В среднем за годы исследований содержание макроэлементов по вариантам опыта значительно колебалось, в сравнении с усредненными показателями. Концентрация в растениях общего азота в контроле (без удобрений) в
фазе бутонизации составляла 2,6 %, к массовому цветению она снизилась до 1,56 %, а к уборке повысилась до 5,01 %. Такая же тенденция сохранялась по всем вариантам опыта, включая и средние значения (табл. 5).
К фазе бутонизации содержание фосфора (Р2О5) в контроле составило 1,95 %, в последующем в связи с «ростовым потреблением» - 1,27, а к уборке достигло 2,98 %. Концентрация калия соответственно была равна 1,65, 1,34 и 2,67 % (табл. 5).
Фосфорно-калийное удобрение не повышало содержания азота и зольных элементов в растениях. В большей мере на их концентрации в надземной массе сказывалось полное минеральное удобрение, особенно при внесении повышенной дозы азота. В этом варианте действие на химсостав проявлялось уже в фазе бутонизации, усиливалось к цветению и сохранялось к уборке.
Расход и вынос элементов питания урожаями зависит не только от содержания их в растениях, но и от продуктивности посевов [4].
Согласно нашим расчетам, в контроле к фазе бутонизации в растениях на 1 га содержалось 5,5 кг азота, 4,1 фосфора и 3,5 кг калия. К массовому цветению величины этих показателей выросли до 11,4, 9,3 и 9,8 кг/га соответственно. Формируя значительно большую надземную массу на фоне удобрений, растения фацелии поглощали больше азота и
5,01 5,16 5,08 5,03 5,54 5,54 5,23
2,98 2,72 2,82 2,74 3,05 3,33 2,94
2,67 2,28 1,89 2,13 2,16 2,92 2,34
76,7 113,4
132.6
142.3
173.4
181.7 136,7
45,6
59.8 73,6 77,5 95,5 109,2
76.9
40,9 50,2
49.2
60.3
67.6 95,8
60.7
зольных элементов, чем в контроле. Поэтому если в контроле к завершению вегетации вынос азота составлял 76,7 кг, фосфора - 45,6 кг и калия - 40,9 кг/га, то при фосфорно-калийном удобрении - 113,4, 59,8 и 50,2 кг (табл. 6). На фоне (ЫРК)60 вынос азота, по сравнению с (РК)60, увеличился на 60,0 кг, фосфора - на 35,7 кг, калия - на 17,4 кг/га.
Увеличение дозы азота в составе полного минерального удобрения вызвало дальнейшее повышение общего выноса питательных веществ из почвы (табл. 6).
К бутонизации и массовому цветению более быстрыми темпами фацелия потребляет фосфор и калий. Так, в среднем по всем вариантам за 2010-2012 гг. растения к этом периоду поглощали 23,7.29,2 % Р2О5 и 26,0.36,9 % К2О от общего их выноса. При этом потребление азотистых соединений к бутонизации составляло лишь 16,7 %, к фазе цветения - 22,0 %. После цветения фацелия поглощает все макроэлементы более интенсивно (табл. 7).
Таблица 7. Динамика расхода главных элементов питания (2010-2012 гг.), % от общего выноса к созреванию
Вариант Бутонизация Массовое цветение
N РО К2О N Р2О5 К2О
Без удобрений (РК)6о (NP)6o (NK)
(NPK)
NJPKL
Среднее_
7,2 10,9 21,0 22,5 19,3 19,5 16,7
9,0 23,4 28,4 28,8 28,7 24,1 23,7
8,6 20,9 35,0 28,4 38,8 24,4 26,0
14,9 24,2 22,4 23,6 21,8 25,0 22,0
20,4 32,9 31,4
31.6
28.7 29,9 29,2
24,0
49.0
40.4
37.1
39.5 31,3 36,9
Если принять общий вынос макроэлементов по каждому варианту за 100 %, то в контроле растения к бутонизации использовали 7,2 % азота, а к цветению - 14,9 %. Содержание в надземной массе контроля фосфатов в названные сроки составляло 9,0 и 20,4 %, а калия - 8,6.24,0 % (табл. 7). Внесение удобрений в среднем ускоряло темпы потребления азота к бутонизации и цветению соответственно в 2,3-1,5 раз, фосфора - в 2,6-1,5 раз, калия - в 3,01,5 раза.
Относительный вынос питательных веществ с единицей урожая - варьирует по годам в зависимости от
Таблица 8. Расход элементов питания на единицу урожайности сухой массы (в среднем за 20102012 гг.), кг/ц
метеоусловий, технологий, в том числе применяемых удобрений [4].
По сравнению с контролем, РК-удобрение несколько увеличивало расход азота, но снижало потребление фосфора и калия. По фону ЫР резко уменьшился расход калия (по сравнению с контролем, на 0,79 кг К2О на 1 ц массы). Азотное удобрение на фоне РК повышало относительный вынос с урожаем (против фосфорно-калийного) азота на 0,39 кг/ц и Р2О5 - на 0,33 кг/ц, но уменьшало вынос К2О на 0,12 кг/ц (по сравнению с контролем на 0,51 кг К2О на 1 ц массы). Увеличение дозы азота ведет к росту всех этих значений (табл. 8).
Усредненный расход макроэлементов на 1 т сухой массы по всем вариантам составили 52 кг Ы, 29 кг Р2О5 и 25 кг К2О. Эти величины могут служить ориентировочными при расчете доз удобрений на планируемую урожайность.
Выводы. Медонос фацелия отзывчива на внесение полного минерального удобрения. Парные и тройные сочетания макроэлементов благоприятствуют ускоренному поглощению питательных веществ из почвы, более быстрому формированию урожая, лучшему развитию соцветий.
При внесении удобрений в ранние фазы роста фацелии в сухой массе повышается концентрация азота, фосфора и калия, с ростом урожайности - увеличивается их вынос.
На дерново-подзолистой почве под изучаемую культуру целесообразно использовать полное минеральное удобрение - (ЫРК)60.
Относительный вынос фацелией макроэлементов не стабилен. В среднем на 1 т урожая сухой массы растения этой культуры используют примерно 52 кг азота, 29 кг фосфора (Р2О5) и 25 кг калия (К2О).
Литература.
1. Глухов М.М. Медоносные растения. - М.: ГИСХЛ., 1955. - С. 375-382.
2. Ненайденко Г.Н., Сибирякова Т.В., Вологдин А.Н. и др. Урожайность и химсостав зеленой массы фацелии под влиянием удобрений. // Актуальные проблемы развития АПК, том II. - Иваново, 2011. - С. 51-55.
3. Муратова Р.Р., Юргина В.С., Воробейков. Влияние условий нормального увлажнения и почвенной засухи... //Агрохимия. - 2012. - № 3. - С. 64-70.
4. Ягодин Б.А. (редактор) Агрохимия. - М.: «Колос», 2002. - С. 44-45.
INFLUENCE OF FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY, CHEMICAL COMPOSITION AND EXPENSE PHACELIA RYABINKOLISTNA OF THE MAIN ELEMENTS OF A FOOD G.N. Nenaydenko, T.V. Sibiryakova, V. V. Okorkov
Summary. Experimental data about influence of various combinations of mineral fertilizers on productivity and carrying out by a phacelia of the main elements of a food on crop unit are presented. Experiments on responsiveness of a phacelia on fertilizers, to their influence on development, a food mode of plants carried out in 2010-2012 in the studies farm IGSHA on the cultivated sod-podzolic loamy soil (pHKCl 6,4-6,7, the maintenance of a humus of 4,3-4,6%, mobile P2O5 300 mg/kg, exchange K2O of 170-190 mg/kg). Experience scheme: 1 . Control (without fertilizers), 2. P60K60, 3. N60P60, 4. N60K60, 5. N60P60K60, 6. N90P60K60. In options with nitrogen concentration of nitrates in an arable layer was higher, than on control and (PK)60 - to fertilizer. Considerable stocks them in the soil it is noted, being formed nitrates were consumed by plants. At introduction of nitrogen and the potassium, full of mineral fertilizer at plants there were more lateral branches of the I-II orders for 15-18 %. On them settled down more large (against control and PK- fertilizers) curls for 10-15 %. Against control it increased with increase of level of a food by nitrogen and potassium. Dry and hot weather in 2010-2011 accelerated flowering for 5-7 days. By the fertilized options in early growth phases and phacelia developments concentration of nitrogen, phosphorus and potassium increases in dry weight it, with productivity growth - their carrying out increases. On the sod-podsolic soil under a phacelia it is expedient to use full mineral fertilizer - (NPK) 60. Relative carrying out by a phacelia of the main elements of a food isn't stable, fertilizers not considerably influence it. On the average on 1 t of a crop of dry weight the phacelia uses about 52 kg of N, 29 kg of phosphorus (P2O5) and 25 kg of potassium (K2O). Keywords: phacelia, fertilizer, carrying out by a phacelia of N, P2O5, K2O.
