Россия
Приведены результаты исследований по изучению влияния разных доз минеральных удобрений и биопрепарата Гумимакс на продуктивность и качество зерна овса при возделывании на дерново-подзолистой песчаной почве (с плотностью загрязнения 20 Ки/км2 и более) и на переход радионуклидов в зерно овса. Установлено, что применение биопрепарата Гумимакс обеспечивает увеличение урожайности зерна овса на 23 %. Последовательно возрастающие дозы калия в составе NPK, как при отдельном применении, так и совместно с биопрепаратом, уменьшали удельную активность 137Сs в зерне овса более чем в три раза. Применение препарата Гумимакс на всех фонах внесения удобрений обеспечивает повышение содержания сырого белка в зерне.
овес, дерново-подзолистая почва, минеральные удобрения, биопрепарат, урожайность, качество, накопление, 137Сs
Основной зернофуражной культурой в Брянской области является овес. Зерно овса — незаменимый концентрированный корм для животных, его используют также при производстве круп, геркулеса, толокна, галет, кофе. Овсяные солома и мякина, идущие на корм животным, по питательным свойствам более ценны, чем солома и мякина других зерновых культур.
Особенностью дерново-подзолистой песчаной почвы является низкое естественное плодородие, которое не обеспечивает получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. Для интенсивного земледелия и получения высоких, устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур на почвах легкого гранулометрического состава необходим комплекс агроприемов, главный из которых — рациональное применение удобрений и мелиорантов [1–4]. Вместе с тем применение минеральных удобрений на почвах, загрязненных 137Cs, существенно влияет на поступление радионуклидов в растения и их накопление в урожае. Снижение накопления радионуклидов в растениях является важнейшей задачей сельскохозяйственных производителей. Система применения удобрений должна способствовать уменьшению поступления в растения радионуклидов [5; 6].
Цель исследований: оценка эффективности применения минеральных удобрений и биопрепарата Гумимакс на урожайность и качество зерна овса, возделываемого на дерново-подзолистой песчаной почве, загрязненной радионуклидами.
Материалы и методы. Исследования проводились в краткосрочном полевом опыте на полях Новозыбковской сельскохозяйственной опытной станции (филиал ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса») в 2016–2018 гг. Опыт проводился на четырех фонах минерального удобрения: 1-й фон — контрольный (без внесения удобрений); 2-й фон — N90Р45К90; 3-й фон — N90Р45К120; 4-й фон — N90Р45К150.
Почва опытного участка дерново-подзолистая легкого гранулометрического (механического) состава, агрохимические показатели плодородия почвы пахотного слоя до закладки опыта были следующими: гумус (по Тюрину) — 1,6 %, рНКСl = 4,87; Нг (по Каппену–Гильковицу) — 2,41 мг-экв/100 г почвы; S (по Каппену–Гильковицу) — 2,59 мг-экв/100 г почвы; содержание подвижных форм фосфора (Р2О5) (по Кирсанову) — 32,1 мг/100 г почвы, содержание подвижных форм калия (К2О) (по Кирсанову) — 11,1 мг/100 г почвы.
Активность почвенного участка в опыте — 2900–3200 Бк/кг, плотность загрязнения почвы 137Cs в результате Чернобыльской катастрофы составляет 21 Ки/м2 или 777 кБк/м2.
Весной под культивацию вносили минеральные удобрения в виде аммиачной селитры (34,4 % N), простого гранулированного суперфосфата (22 % Р2О5), хлористого калия (56 % К2О). Опыт проводился в трехкратной повторности. Объектом исследования являлся овес сорта Скакун. Норма высева — 5 млн всхожих зерен на 1 га.
Предпосевную подготовку почвы и уход за растениями в опыте осуществляли с учетом технологии, рекомендованной для дерново-подзолистых песчаных почв.
Полевой опыт, лабораторно-аналитические работы и статистический анализ проводились по методикам [7; 8; 9].
В наших исследованиях изучался биопрепарат Гумимакс для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений. Посевы обрабатывали в фазу начала выхода в трубку в дозе, рекомендованной производителем на 200 л воды на 1 га. Гумимакс — современный торфогуминовый препарат — стимулятор роста и развития растений, адаптоген, антидот, иммуномодулятор.
Результаты и обсуждение. В годы проведения исследований метеорологические условия вегетационных периодов были неблагоприятными для роста и развития яровых зерновых культур. Вегетационные периоды отличались низким запасом продуктивной влаги в почве и неравномерным распределением весенне-летних осадков и высокой температурой воздуха в первой половине вегетации растений.
Дерново-подзолистые песчаные почвы имеют низкое естественное плодородие, которое в условиях опыта не обеспечивало получение высокого урожая зерна овса. Результаты исследований показали, что урожайность зерна овса (в среднем за три года) на контрольном варианте, без внесения минеральных удобрений, составила 1,24 т/га (табл. 1). От применения биопрепарата на контрольном фоне и в варианте обработки семян перед посевом урожайность зерна увеличилась на 0,15 т/га. Обработка посевов овса биопрепаратом на контрольном фоне увеличила урожайность на 0,29 т/га (23 %).
1. Влияние минеральных удобрений и биопрепарата Гумимакс
на урожайность зерна овса, т/га
|
Варианты |
Урожайность, т/га |
Прибавка, ± |
|||||
|
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
средняя |
общая |
от NPK |
от био- препарата |
|
|
Контроль (без удобрений) — фон 1 |
1,13 |
1,38 |
1,20 |
1,24 |
— |
— |
— |
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка семян) |
1,20 |
1,62 |
1,35 |
1,39 |
0,15 |
— |
0,15 |
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка растений) |
1,25 |
1,72 |
1,63 |
1,53 |
0,29 |
— |
0,29 |
|
N90Р45К90 — фон 2 |
2,06 |
2,02 |
2,27 |
2,12 |
0,88 |
0,88 |
— |
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка семян) |
2,21 |
2,22 |
2,34 |
2,26 |
1,02 |
0,88 |
0,14 |
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка растений) |
2,23 |
2,31 |
2,31 |
2,28 |
1,04 |
0,88 |
0,16 |
|
N90Р45К120 — фон 3 |
2,17 |
2,17 |
2,22 |
2,18 |
0,94 |
0,94 |
— |
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка семян) |
2,30 |
2,36 |
2,39 |
2,35 |
1,11 |
0,94 |
0,17 |
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка растений) |
2,38 |
2,29 |
2,43 |
2,36 |
1,12 |
0,94 |
0,18 |
|
N90Р45К150 — фон 4 |
2,16 |
2,32 |
2,34 |
2,27 |
1,03 |
1,03 |
— |
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка семян) |
2,40 |
2,45 |
2,49 |
2,45 |
1,21 |
1,03 |
0,18 |
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка растений) |
2,42 |
2,59 |
2,53 |
2,51 |
1,27 |
1,03 |
0,24 |
|
НСР05, т/га |
0,08 |
0,11 |
0,07 |
0,17 |
|
||
Применяемые в наших исследованиях минеральные удобрения в дозах N90Р45К90; N90Р45К120 и N90Р45К150 значительно увеличивали урожайность зерна овса. Действие биопрепарата Гумимакс на этих фонах минерального питания как при обработке семян, так и при применении его на посевах овса было практически одинаково: прибавка зерна составила 11–19 %. Из этого следует, что влияние препарата Гумимакс на урожайность зерна овса на фонах применения минеральных удобрений и на контрольном фоне было одинаково. Из сравнения двух способов применения биопрепарата можно отметить, что присутствовала устойчивая тенденция к повышению урожайности зерна овса в вариантах обработки посевов Гумимаксом в сравнении с вариантами, в которых семена обрабатывались перед посевом.
Одной из приоритетных задач сельскохозяйственных производителей является повышение урожайности зерновых культур. Кроме этого, в условиях радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий радионуклидами важной задачей является получение продукции растениеводства, соответствующей нормативным требованиям для зерна ПДУ ТРТС 015/2011 (60 Бк/кг). Главным фактором снижения накопления радионуклидов является применение калийных удобрений. Поэтому в наших исследованиях изучались возрастающие их дозы.
Анализируя результаты исследований, представленных в таблице 2, можно отметить, что на контрольном фоне удельная активность 137Сs значительно (в 1,7 раза) выше допустимого уровня, влияние биопрепарата Гумимакс на накопление радионуклидов в зерне овса на этом фоне не отмечалось. На варианте с применением минимальной дозы калийных удобрений совместно с азотно-фосфорными (N90Р45К90) накопление 137Сs снизилось, но его содержание также превышало допустимый уровень.
2. Удельная активность 137Сs в зерне овса
в зависимости от минеральных удобрений и биопрепарата Гумимакс, Бк/кг
|
Варианты |
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
Средняя |
Кратность снижения |
|
Контроль (без удобрений) – фон 1 |
101 |
113 |
99 |
104 |
— |
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка семян) |
109 |
107 |
91 |
102 |
— |
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка растений) |
107 |
115 |
105 |
109 |
— |
|
N90Р45К90 — фон 2 |
87 |
79 |
69 |
78 |
1,3 |
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка семян) |
89 |
87 |
73 |
83 |
1,3 |
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка растений) |
91 |
80 |
80 |
84 |
1,3 |
|
N90Р45К120 — фон 3 |
35 |
43 |
37 |
38 |
2,7 |
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка семян) |
43 |
50 |
49 |
47 |
2,2 |
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка растений) |
44 |
48 |
45 |
46 |
2,3 |
|
N90Р45К150 — фон 4 |
30 |
38 |
33 |
34 |
3,1 |
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка семян) |
35 |
39 |
37 |
37 |
2,8 |
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка растений) |
45 |
41 |
40 |
42 |
2,5 |
На третьем и четвертом фонах, на которых были увеличены дозы калийных удобрений (N90Р45К120 — фон 3 и N90Р45К150 — фон 4), удельная активность снизилась ниже допустимого уровня в 2,7 и 3,1 раза. От применения в опыте биопрепарата Гумимакс как при обработке семян перед посевом, так и при опрыскивании посевов отмечена тенденция к повышению накопления радионуклидов.
Минеральные удобрения и препарат Гумимакс улучшали питание растений и улучшали биохимический состав зерна овса. Содержание сырого протеина в контрольном варианте (в среднем за три года) — 15,65 % (табл. 3): за счет применения минеральных удобрений и Гумимакса его содержание повышалось по вариантам опыта до 16,64 %.
3. Влияние минеральных удобрений и биопрепарата Гумимакс
на биохимический состав зерна овса (среднее за 2016–2018 гг.)
|
Варианты |
Зола, % |
Протеин, % |
Жир, % |
Клетчатка, % |
|
|
Контроль (без удобрений) — фон 1 |
2,70 |
15,65 |
3,61 |
5,78 |
|
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка семян) |
2,76 |
16,05 |
3,48 |
5,95 |
|
|
Фон 1 + Гумимакс (обработка растений) |
2,78 |
16,05 |
3,42 |
6,09 |
|
|
N90Р45К90 – фон 2 |
2,80 |
16,38 |
3,50 |
6,04 |
|
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка семян) |
2,79 |
16,48 |
3,54 |
5,97 |
|
|
Фон 2 + Гумимакс (обработка растений) |
2,73 |
16,56 |
3,34 |
5,81 |
|
|
N90Р45К120 — фон 3 |
2,80 |
16,03 |
3,44 |
6,03 |
|
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка семян) |
2,80 |
16,08 |
3,39 |
6,11 |
|
|
Фон 3 + Гумимакс (обработка растений) |
2,89 |
16,10 |
3,39 |
6,36 |
|
|
N90Р45К150 — фон 4 |
2,71 |
16,09 |
3,54 |
5,58 |
|
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка семян) |
2,72 |
16,64 |
3,58 |
5,61 |
|
|
Фон 4 + Гумимакс (обработка растений) |
2,80 |
16,23 |
3,57 |
6,15 |
|
Под влиянием минеральных удобрений и препарата Гумимакс в среднем за три года проведенных исследований отмечено снижение содержание жира по вариантам опыта с 3,61 до 3,34 %.
Содержание сырой клетчатки в среднем за три года исследований колебалось в пределах 5,58–6,36 %, но четкой зависимости от минеральных удобрений или от применения биопрепарата Гумимакс не наблюдалось.
Таким образом, исходя из вышеизложенных данных, можно отметить, что обработка посевов овса в начале фазы выхода в трубку увеличивало урожайность зерна овса на 23 %. Минеральные удобрения в дозах N90Р45К120 и N90Р45К150 снижали удельную активность 137Сs в 2,7 и 3,1 раза. Биопрепарат Гумимакс в сочетании с минеральными удобрениями способствовал увеличению содержания белка в зерне овса. При применении полного минерального питания и биопрепарата отмечалось снижение содержание жира в зерне.
1. Сычев В. Г., Шафран С. А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. - М. : Издательство ВНИИА, 2013. - 296 с.
2. Минеев В. Г. Агрохимия. - М. : Колос, 2004. - 718 с.
3. Драганская М. Г., Белоус Н. М., Бельченко С. А. Продуктивность севооборотов в зависимости от систем и технологий возделывания культур // Проблемы агрохимии и экологии. - 2011. - № 2. - С. 13-19.
4. Бельченко С. А., Ториков В. Е., Белоус И. Н. Тенденции развития картофелевод-ства Брянской области в 2015 году // Вестник Брянской ГСХА. - 2015. - № 2. - С. 28-32.
5. Коренев В. Б, Воробьева Л. А, Белоус И. Н Урожайность кормовых и зерновых культур и накопление 137Сs в зависимости от внесения возрастающих доз калийных удобрений // Вестник Брянской ГСХА. - 2013. - № 5. - С. 3-6.
6. Чернобыль: радиационный мониторинг сельскохозяйственных угодий и агрохимические аспекты снижения последствий радиоактивного загрязнения почв (к 30-летию техногенной аварии на Чернобыльской АЭС) / В. Г. Сычев, В. И. Лунёв, П. М. Орлов, Н. М. Белоус. - М. : Изд-во ВНИИА, 2016. - 184 с.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
8. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 1 (Методика проведения опытов и анализ почв) / Под ред. В. Д. Панникова. - М. : ВИУА, 1975. - 168 с.; Ч. 2 (Программа и методы исследования почв) / Под ред. В. Д. Панникова. - М. : ВИУА, 1983. - 172 с.; Ч. 3. (Анализ растений) / Под ред. В. Г. Минеева. - М. : ВИУА, 1985. - 132 с.
9. Методические указания по определению естественных радионуклидов в почвах и растениях // М. : ЦИНАО. 1985. - 22 с.
