Россия
Россия
Оценено влияние минеральных удобрений на уровень обеспеченности гречихи элементами питания в течение вегетационного сезона. Результаты тканевого анализа растений указывают на слабую обеспеченность культуры фосфором и калием. Формирование урожайности гречихи свидетельствовало о значимом влиянии применяемых минеральных удобрений в сравнении с контролем.
минеральные удобрения, гречиха, тканевая диагностика, листовой анализ, агросерая почва
Актуальность. Гречиха (Fagopyrum Gaertn) – одна из наиболее ценных крупяных культур в России, возделываемая как источник ценных диетических продуктов питания и составная часть кормовой базы. По урожайности гречиха уступает основным зерновым культурам, что во многом связано с особенностями реакции растений на элементы питания [1]. Высокая отзывчивость гречихи на удобрения обусловливается большой потребностью в питательных веществах. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы, гречиха потребляет: азота – 44 кг, фосфора – 30 кг, калия 75 кг. Повышенную потребность этой культуры в удобрениях можно объяснить тем, что она усваивает из почвы минеральные вещества за небольшой срок, так как ее вегетационный период не продолжительный [2]. В условиях земледельческой зоны Красноярского края сельскохозяйственные культуры в начале вегетации испытывают азотно-фосфорное голодание. Поэтому внесение азотных и фосфорсодержащих удобрений является фактором для получения устойчивых урожаев [3-5]. Особенностью гречихи является способность усваивать фосфор и калий из труднодоступных соединений, в том числе из фосфоритной муки.
Цель работы – исследовать влияние доз фосфоритной муки и сульфоаммофоса на обеспеченность растений элементами минерального питания, а также урожайность гречихи.
Условия, объекты и методы исследования. Исследования были проведены в производственных посевах ООО учхоза «Миндерлинское» в Красноярской лесостепи Красноярского геоморфологического округа, расположенного в пределах Чулымо-Енисейского денудационного плато юго-западной окраины Средней Сибири. Его географическое положение определяется координатами 56°26' с.ш. и 92°54' в.д. Объект исследований – агросерая среднегумусная среднемощная легкоглинистая почва на красно-бурой глине.
Исходная агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы: содержание гумуса – 3,89 % (по Тюрину), рНН2О – 6,4, гидролитическая кислотность – 0,3-3,5, содержание подвижного фосфора и калия (по Чирикову) – 77 и 216 мг/кг, соответственно. Схема опыта была представлена следующими вариантами: 1) контроль; 2) фосфоритная мука – Рф (0,5 т/га) + сульфат аммония – Nа (100) + калий сернокислый – Кс (60); 3) фосфоритная мука – Рф (1 т/га) + сульфат аммония – Nа (100) + калий сернокислый – Кс (60); 4) фосфоритная мука – Рф (1,5 т/га) + сульфат аммония – Nа (100) + калий сернокислый – Кс (60); 5) сульфоаммофос – САФ (30) + Кс (60); 6) сульфоаммофос – САФ (40) + Кс (60); 7) сульфоаммофос – САФ (50) + Кс (60).
Исследования проводились в севообороте: кукуруза – яровая пшеница – гречиха – соя – картофель – яровая пшеница. Посев гречихи сорта Жданка проведён 2 июня пневматической сеялкой Быстрица-6. Метод размещения делянок на опытном поле – систематический последовательный, число повторностей – 4, общая площадь делянки – 120 м2, учетная – 48 м2, форма - прямоугольная. Элементы методики полевого опыта были выбраны исходя из агроэкологических параметров плодородия агросерых почв. Отбор почвенных проб проводили из слоев 0-10 и 10-20 см, рандомизированно. Урожай учитывали методом пробного снопа. В почвенных пробах определяли реакцию среды – ионометрически, подвижный фосфор и калий – по Ф.В. Чирикову. В фазы ветвления и цветения гречихи отбирали растительные пробы в пятикратной повторности с каждой из делянок опытных вариантов и анализировали по экспресс-методу В.В. Церлинг; определение валового содержания элементов питания в органах растений проводили после мокрого их озоления [6]. Исследования были сосредоточены на изучении реакции растений гречихи в период ее вегетации на внесенные минеральные удобрения. Метеорологические условия вегетационного периода характеризовались повышенным температурным фоном и дефицитом осадков относительно нормы.
Обсуждение результатов. Корневая система гречихи характеризуется слабым развитием, но очень высокой физиологической активностью. В связи с этим нами была проведена тканевая диагностика растений гречихи с целью выявления уровня обеспеченности культуры элементами питания в период вегетации (табл. 1). Полученные данные тканевой диагностики указывают, в целом, на слабую обеспеченность растений гречихи фосфором и, особенно, калием в фазу ветвления. Однако, совместное внесение сульфата аммония и фосфоритной муки в дозе 1 т/га, способствовало увеличению концентрации неорганических фосфатов и калия в клеточном соке растений. К фазе цветения наблюдалось перераспределение элементов питания в растительном организме. Так, во всех вариантах опыта наблюдалось существенное снижение обеспеченности гречихи минеральным азотом, обусловленное расходованием его на формирование урожайности. Полученные данные по урожайности гречихи свидетельствуют о значимом влиянии применяемых минеральных удобрений в сравнении с контролем.
Таблица 1 - Результаты тканевой диагностики минерального питания гречихи
|
Вариант |
Элемент питания |
Балл обеспеченности |
Урожайность, ц/га |
|
|
Июнь (фаза ветвления) |
Июль (фаза цветения) |
|||
|
1 Контроль |
N-NO3 |
1,6 |
0,2 |
4,6 |
|
P2O5 |
2,7 |
2,4 |
||
|
K2O |
0,3 |
0,8 |
||
|
2. Рф (0,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
N-NO3 |
4,2 |
1,0 |
15,2 |
|
P2O5 |
2,1 |
2,2 |
||
|
K2O |
0,7 |
1,0 |
||
|
3. Рф (1 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
N-NO3 |
3,7 |
1,1 |
16,7 |
|
P2O5 |
3,1 |
2,3 |
||
|
K2O |
1,9 |
0,5 |
||
|
4. Рф (1,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
N-NO3 |
2,5 |
1,3 |
10,2 |
|
P2O5 |
1,5 |
2,4 |
||
|
K2O |
1,0 |
1,2 |
||
|
5. САФ (30) + Кс (60) |
N-NO3 |
2,0 |
0,8 |
15,0 |
|
P2O5 |
2,5 |
2,6 |
||
|
K2O |
0,5 |
0,8 |
||
|
6. САФ (40) + Кс (60) |
N-NO3 |
3,4 |
0,9 |
13,4 |
|
P2O5 |
2,4 |
2,8 |
||
|
K2O |
0,5 |
1,0 |
||
|
7. САФ (50) + Кс (60) |
N-NO3 |
4,0 |
1,5 |
15,2 |
|
P2O5 |
1,4 |
2,9 |
||
|
K2O |
0,9 |
0,7 |
||
|
НСР05 |
N-NO3 |
Fф < F05 |
Fф < F05 |
4,2 |
|
P2O5 |
1,3 |
Fф < F05 |
||
|
K2O |
0,9 |
Fф < F05 |
||
Анализ данных, представленных в таблице 2, свидетельствует о неравномерном распределении по органам поступивших в растения гречихи элементов минерального питания. Содержание азота, фосфора и калия колеблется по органам растений в широких пределах. Меньшее количество азота находится в корнях и надземной биомассе гречихи в зависимости от варианта опыта. В корнях количество азота варьирует от 0,39 до 0,44 %, а в надземной биомассе – от 0,49 до 0,61 %. Наибольшее его содержание приходится на зерно и изменяется от 1,51 до 1,65 %. Следует отметить, что максимальными значениями азота отличаются варианты (№2 и №3) с фосфоритной мукой в дозе 0,5 т/га и 1,0 т/га и вариант (№7) с применением сульфоаммофоса, внесенным в дозе 50 кг д.в./га.
Фосфор является жизненно необходимым элементом питания для растений, который отвечает за рост и развитие растений, накопление сахаров и формирование генеративных органов. Наименьшее содержание фосфора отмечено на контроле независимо от органа растений гречихи. В удобренных вариантах количество фосфора увеличилось на 12% в надземной биомассе, на 28 % в корнях и на 46 % в зерне гречихи к контролю. Максимальное значение фосфора в органах растений обнаружено в вариантах (№2 и №3) с фосфоритной мукой (дозы 0,5 и 1т/га) сульфатом аммония и сульфатом калия и варьировали от 1,094 до 1,146 % в зависимости от органа растения гречихи (см. табл. 2).
Таблица 2 - Содержание элементов питания в разных органах растений гречихи, %
|
Вариант* |
С |
N |
С: N |
P |
K |
N:P |
N:K |
|
корни |
|||||||
|
1. Контроль |
36,03±5,50 |
0,42±0,19 |
85,79 |
0,87±0,12 |
0,12±0,02 |
0,48 |
3,5 |
|
2. Рф (0,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
42,07±5,73 |
0,40±0,14 |
105,18 |
1,12±0,02 |
0,16±0,02 |
0,36 |
2,5 |
|
3. Рф (1 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
39,85±0,88 |
0,32±0,13 |
124,53 |
1,10±0,02 |
0,15±0,04 |
0,29 |
2,1 |
|
4. Рф (1,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
37,64±5,93 |
0,44±0,28 |
85,55 |
1,04±0,12 |
0,12±0,02 |
0,42 |
3,7 |
|
5. САФ (30) + Кс (60) |
29,59±5,48 |
0,44±0,18 |
67,25 |
1,09±0,02 |
0,24±0,08 |
0,40 |
1,8 |
|
6. САФ (40) + Кс (60) |
32,26±2,49 |
0,39±0,26 |
82,72 |
1,06±0,05 |
0,25±0,08 |
0,37 |
1,6 |
|
7. САФ (50) + Кс (60) |
36,31±7,68 |
0,41±0,14 |
88,56 |
0,99±0,09 |
0,09±0,02 |
0,41 |
4,6 |
|
|
Зерно |
||||||
|
1. Контроль |
39,62±4,62 |
1,60±0,04 |
24,76 |
0,78±0,10 |
0,06±0,006 |
2,04 |
26,7 |
|
2. Рф (0,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
36,37±7,11 |
1,64±0,11 |
22,18 |
1,11±0,02 |
0,06±0,001 |
1,48 |
27,3 |
|
3. Рф (1 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
33,84±4,34 |
1,51±0,05 |
22,41 |
1,15±0,02 |
0,06±0,007 |
1,32 |
25,2 |
|
4. Рф (1,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
52,29±7,83 |
1,52±0,07 |
34,40 |
0,99±0,11 |
0,05±0,001 |
1,54 |
30,2 |
|
5. САФ (30) + Кс (60) |
31,99±6,70 |
1,51±0,08 |
21,19 |
1,09±0,04 |
0,07±0,01 |
1,39 |
21,6 |
|
6. САФ (40) + Кс (60) |
31,67±5,22 |
1,54±0,07 |
20,56 |
1,08±0,03 |
0,06±0,001 |
1,42 |
25,7 |
|
7. САФ (50) + Кс (60) |
45,20±4,04 |
1,65±0,06 |
27,39 |
1,13±0,02 |
0,07±0,002 |
1,46 |
23,6 |
|
|
надземная биомасса (кроме зерна) |
||||||
|
1. Контроль |
43,14±3,97 |
0,61±0,05 |
70,72 |
0,98±0,09 |
0,34±0,08 |
0,62 |
1,8 |
|
2. Рф (0,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
42,85±10,05 |
0,58±0,04 |
73,88 |
1,09±0,03 |
0,41±0,01 |
0,53 |
1,4 |
|
3. Рф (1 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
41,88±4,47 |
0,49±0,02 |
85,47 |
1,11±0,04 |
0,45±0,03 |
0,44 |
1,1 |
|
4. Рф (1,5 т/га) + Nа (100) + Кс (60) |
32,35±9,79 |
0,47±0,03 |
68,83 |
1,09±0,08 |
0,40±0,08 |
0,43 |
1,2 |
|
5. САФ (30) + Кс (60) |
33,16±5,64 |
0,50±0,04 |
66,32 |
1,05±0,03 |
0,45±0,02 |
0,48 |
1,1 |
|
6. САФ (40) + Кс (60) |
38,39±4,50 |
0,51±0,09 |
75,27 |
0,94±0,09 |
0,31±0,08 |
0,54 |
1,6 |
|
7. САФ (50) + Кс (60) |
35,78±3,52 |
0,57±0,05 |
62,77 |
1,00±0,04 |
0,45±0,03 |
0,57 |
1,3 |
Калий один из основных элементов питания растений, участвующий в углеводном и белковом обмене. Он усиливает образование сахаров в листьях и передвижение их в другие органы растений, улучшает поступление воды в клетки растений, понижает процесс испарения, растения становятся более устойчивыми к засухе. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о неравномерном распределении калия по органам растения гречихи. Преобладающее содержание калия выявлено в надземной биомассе по сравнению с корнями и зерновой частью растений гречихи. По-видимому, у созревающих растений гречихи происходит отток калия через корневую систему в надземную биомассу и почву. В надземной биомассе количество калия варьировало от 0,31% до 0,45 % в зависимости от варианта опыта. Под действием удобрений его количество возросло на 18-32 % к контролю. В корнях растений содержание калия изменялось в пределах 0,09-0,25 %. Следует отметить, что при внесении сульфоаммофоса (вариант№5 и №6) в дозах 30 и 40 кг д.в., этот показатель увеличился в 2 раза. Полученные результаты свидетельствуют о меньшей концентрации калия в запасающем органе-зерне, составляющем 0,05-0,07 % в зависимости от варианта.
Заключение
Таким образом, поступающие в растения минеральные элементы питания азот, фосфор и калий распределяются по органам гречихи неравномерно, и их содержание колеблется по органам растений в широких пределах. Полученные данные по урожайности гречихи свидетельствуют о значимом влиянии применяемых минеральных удобрений в сравнении с контролем. Прибавки урожая гречихи к контролю составляют от 5,6 до 12,1 ц/га. Наибольшая урожайность гречихи в размере 16,7 ц/га сформировалась при внесении в агросерую почву фосфоритной муки в дозе 1 т/га, сульфата аммония и калия сернокислого в дозах 100 и 60 кг д.в./га, соответственно. Отметим, что содержание макроэлементов в зерновой части культуры этого варианта составило 1,5 % азота, при соотношении N:P = 1,32 и N:K=25,2. Увеличение дозы внесения до 1,5 т/га фосфоритной муки зафиксировало снижение урожайности гречихи в 1,6 раза в сравнении с оптимальным вариантом. Однако урожайность гречихи в этом варианте оказалась в 2,2 раза выше контроля.
1. Никитина В.И., Вагнер В.В. Влияние способов посева и норм высева на посевные качества семян и сохранность растений к уборке сортов гречихи // Вестник КрасГАУ. 2023. № 2. С. 3-11. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-2-3-11; EDN: https://elibrary.ru/ATDQSJ
2. Важов В.М., Одинцев А.В., Козил В.Н. Влияние условий выращивания на урожайность гречихи в колочной лесостепи Алтая // Международный журнал экспериментального образования. 2012. № 5. С. 25-27. EDN: https://elibrary.ru/RATSZP
3. Белоусова Е.Н., Белоусов А.А., Демьяненко Т.Н., Ульянова О.А. Проблемы подвижного фосфора в земледелии Красноярского края / Современные проблемы и перспективы развития агрохимии, земледелия и смежных наук о плодородии почв и продуктивности полевых культур в Сибири. Материалы международной научно-производственной конференции с международным участием / Е.Н. Белоусова, А.А. Белоусов, Т.Н. Демьяненко, О.А. Ульянова // Красноярск, 2023. С. 155-160. DOI: https://doi.org/10.52686/9785604525050_241; EDN: https://elibrary.ru/SIRBKV
4. Белоусова Е.Н., Белоусов А.А. Трансформация азотсодержащих соединений чернозема выщелоченного в условиях минимизации основной обработки // Проблемы агрохимии и экологии. 2021. № 3-4. С. 3-8. DOI: https://doi.org/10.26178/AE.2021.77.67.008; EDN: https://elibrary.ru/RIAICT
5. Белоусов А.А., Белоусова Е.Н., Ульянова О.А., Демьяненко Т.Н., Барова Ч.С.О. Оценка агроэкологических параметров плодородия агросерых почв при закладке полевого опыта // Вестник КрасГАУ. 2023. № 5 (194). С. 81-88. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-5-81-88; EDN: https://elibrary.ru/FXPFOE
6. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 655 с.
