Введение. Активное возделывание сельскохозяйственных культур со временем истощает даже самую плодородную почву, что негативно сказывается на объеме и качестве урожая. Восполнить дефицит полезных веществ призваны органические и минеральные удобрения [1, 2].
Органика в чистом виде экологична и почти безвредна, но не сбалансирована по составу. Кроме того, легко ошибиться с дозировкой, получив нейтральный или отрицательный эффект [3, 4]. Минеральные удобрения выпускаются предприятиями с учетом потребностей культур и сезонности внесения и требуют точного соблюдения дозировок. Их переизбыток и несоблюдение сроков применения приводит к повышенному содержанию вредных веществ в плодово-ягодной продукции. У органоминерального удобрения есть преимущество, это гуминовый состав с полным комплексом элементов, необходимых растениям [5, 6].
Органоминеральная смесь содержит органику (навоз или гумус) и макро- и микроэлементы (фосфор, азот, калий, магний и пр.) [7, 8]. Все компоненты быстро усваиваются растениями и положительно влияют на растение на каждой стадии вегетации. Одновременно с этим органоминеральные смеси улучшают структуру земли. Данные удобрения не содержат вредоносных примесей. Корни культур получают полноценное питание без избытка [9, 10].
В связи в вышесказанным, целью исследований стало изучение эффективности применения органоминерального удобрения Аминовелл на посевах подсолнечника в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан
Условия, материалы и методы. Стационарные полевые опыты в 2021-2022 гг. проводились на базе ООО «Агробиотехнопарк» (с. Нармонка Лаишевского муниципального района Республики Татарстан) с координатами: широта – 55.5244865824 и долгота – 48.274901646, а лабораторные анализы – в Центре агроэкологических исследований Казанского ГАУ.
Полевые опыты проводились на серых лесных почвах со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса по Тюрину 3,0%, подвижного фосфора очень высокое (> 250 мг/кг) и обменного калия - повышенное (145 мг/кг по Кирсанову).
В опытах в качестве минерального фона вносили аммиачную селитру – 130 кг/га, двойной суперфосфат – 60 кг/га и калийную соль – 113 кг/га.
Полевые опыты проведены на гибридном подсолнечнике Светлана.
Оригинатором раннеспелого простого гибрида подсолнечника Светлана является ООО «Агроплазма» (Краснодарский край).
Гибрид включен в Госреестр селекционных достижений РФ с 2007 года.
Рекомендуемые регионы выращивания: Центрально-Черноземный, Средневолжский, Нижневолжский, Уральский, Западно-Сибирский.
Биологические особенности: вегетационный период 85-90 дней. Высота - ниже средней, 140-160 см. Корзинка довольно крупная, повернутая вниз, с оптимальным наклоном. Величина и масса семянки выше средней, форма конусовидная, что определяет способность гибрида к быстрому наливу и высыханию при созревании.
Гибрид с хорошей выравненностью по высоте и одновременным созреванием. Достаточно мощная облиственность гибрида позволяет затенять сорняки в течение всей вегетации. Содержание жира в семенах достигает 51-53 процента.
Средняя урожайность в Средневолжском регионе - 2,33 тонн с гектара.
В опытах изучали действие органоминерального удобрения с микроэлементами Аминовелл марки Стимвелл Сет.
Таблица 1 – Характеристика препарата Аминовел Стимвелл Сет
|
Наименование показателя |
Данные |
|
рН |
10,0 |
|
Плотность, г/см3 |
1,20 |
|
Свободные аминокислоты, % |
12,0 |
|
Общий азот, %, не менее |
3,3 |
|
Органический азот |
2,0 |
|
Водорастворимый молибден (Mo), г/л |
3,0 |
Агротехника возделывания подсолнечника была общепринятой для Республики Татарстан и включала следующие виды работ:
- зяблевая вспашка;
- закрытие влаги в 2 следа;
- внесение минеральных удобрений;
- предпосевная культивация.
В качестве минеральных удобрений в полевых опытах вносили аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль из расчета на планируемую урожайность 2,5 т/га.
Посев подсолнечника был проведен 15 мая 2021 г. и 25 мая 2022 г. Норма высева составила 55 тыс. шт./га
Уход за посевами состоял из гербицидной обработки подсолнечника до появления всходов (Гамбит 2 л/га) и одной междурядной обработки в фазе 3-х пар настоящих листьев объекта исследований.
Схема опыта.
1.Контроль. Фон NPK.
2.Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки, расход агрохимиката – 2,0 л/га, расход рабочего раствора – 300 л/га.
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки, расход агрохимиката – 2,5 л/га, расход рабочего раствора – 300 л/га.
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки, расход агрохимиката – 3,0 л/га, расход рабочего раствора – 300 л/га.
Агрометеорологические условия вегетационного периода
Таблица 2 - Метеоданные за вегетационный период 2021-2022 гг.
|
Месяц, декада |
Температура воздуха, °С |
Осадки, мм |
||||
|
норма |
факт. |
в % к норме |
норма |
факт. |
в % к норме |
|
|
2021 г. |
||||||
|
Май |
+13,3 |
+18,7 |
141 |
41 |
20 |
48,7 |
|
Июнь |
+18,1 |
+23,4 |
129 |
63 |
15 |
24,3 |
|
Июль |
+20,2 |
+22,5 |
111 |
67 |
39 |
58,0 |
|
Август |
+17,6 |
+22,4 |
127 |
59 |
11 |
18,0 |
|
Сентябрь |
+11,7 |
+9,7 |
83 |
52 |
53 |
103,0 |
|
2022 г. |
||||||
|
Май |
+13,3 |
+14,0 |
105 |
41 |
78 |
190,2 |
|
Июнь |
+18,1 |
+18,3 |
101 |
63 |
19 |
30,1 |
|
Июль |
+20,2 |
+20,5 |
101 |
67 |
62 |
92,5 |
|
Август |
+17,6 |
+18,3 |
104 |
59 |
0 |
0,0 |
|
Сентябрь |
+11,7 |
+12,3 |
105 |
52 |
60 |
115,3 |
Агрометеорологические условия вегетационного периода 2022 г. были весьма благоприятными для формирования высокопродуктивного агроценоза подсолнечника, прежде всего с точки зрения влагообеспеченности, которая в лесостепной зоне Среднего Поволжья является первым ограничивающим фактором продуктивности пашни.
Так, зимний период 2021-2022 г. отличался толщиной снежного покрова в 1,5 раза больше по сравнению со среднемноголетними показателями. Более того, в мае выпало 78 мм осадков, что на 190,2 % выше нормы.
Запасов влаги, накопленной при снеготаянии и в результате обильных осадков в мае, хватило для интенсивного роста и развития подсолнечника в июле. Более того, в критический период потребление воды в июле выпало 62 мм осадков.
Результаты и обсуждения.
Динамика линейного роста корневой системы объекта исследований.
В начальном этапе органогенеза корневая система подсолнечника развивается медленными темпами [11, 12]. Например, за 12 суток (посев-всходы) глубина ее проникновения составляет всего 3-5 см, что характерно и для фазы всходы-образование 4-6 пар настоящих листьев (10-15 см).
Усиление роста корней в глубину отмечается в фазе бутонизации растений (табл. 2).
Таблица 2 – Динамика линейного роста корневой системы подсолнечника по вариантам опыта, см (2021-2022 гг.)
|
Вариант опыта |
Посев-всходы |
Всходы- 4-6 пар листьев |
Бутони-зация |
Цвете-ние |
Перед уборкой |
|
1.Контроль. Фон NPK. |
3,0 |
11,3 |
36,2 |
40,8 |
41,4 |
|
2. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
3,8 |
12,6 |
40,4 |
42,7 |
46,8 |
|
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,5 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
4,1 |
13,0 |
45,8 |
48,6 |
50,1 |
|
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 3,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
4,9 |
14,7 |
46,3 |
49,2 |
50,6 |
На контрольном варианте опыта в фазе бутонизации основная масса корневой системы подсолнечника занимает активный слой почвы 36,2 см. В тех почвенно-климатических условиях двукратная некорневая подкормка Аминовеллом из расчета 2 л/га способствует углублению корневой системы подсолнечника до 40,4 см. При этом, чем выше норма расхода препарата, тем выше линейный рост корней: 2,5 л/га – 45,8 см; 3 л/га – 46,3 см.
При этом следует отметить, что разница в корневом приросте между вторым и третьим вариантами опыта составила 5,4 см (40,4 и 45,8 см), то между третьим и четвертым анализируемая разница снижается до 0,5 см. Другими словами, превышение норм расхода Аминовелла не сопровождается пропорциональным линейным ростом корневой системы гибридного подсолнечника Светлана.
Высота растений. Высота растений, прежде всего, зависит от биологических особенностей гибридов подсолнечника и применяемых препаратов (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние некорневой подкормки подсолнечника Аминовеллом на высоту растений перед уборкой урожая (2021-2022 гг.)
|
Вариант опыта |
Высота растений, см |
Прибавка |
Угол наклона корзинок |
|
|
см |
% |
|
||
|
1.Контроль. Фон NPK. |
152 |
- |
- |
140 |
|
2. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
170 |
18 |
12 |
160 |
|
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,5 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
176 |
24 |
16 |
180 |
|
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 3,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
180 |
28 |
18 |
180 |
|
НСР05 |
5,8 |
|
|
|
Высота растений подсолнечника зависит, прежде всего, от влагообеспеченности, от культуры земледелия и фона питания [13, 14]. При прочих равных условиях она зависит и от некорневых подкормок удобрительно-стимулирующим составом Аминовелл с содержанием молибдена, органического и минерального азота, легкоусвояемых свободных аминокислот. Под их действием по мере роста норма расхода Аминовелла от 2 до 3 л/га высота растений увеличивается от 152 см на контроле до 180 см на последнем варианте опыта (прирост составляет 28 см или 18%). Такой резкий рост растений под влиянием изучаемого препарата имеет как положительную, так и отрицательную сторону. В качестве положительного явления можно отметить затенение сорняков, а в качестве отрицательного – увеличение наклона корзинок к земле. На тыльной стороне корзинки с углом наклона 180° накапливается дождевая вода и долго сохнет роса. В итоге такие корзинки массово поражаются серой гнилью (основная болезнь подсолнечника в Татарстане). Положение осложняется еще тем, что стебель не выдерживает давление крупной корзинки и она переламывается, а при дождливой осени как в 2022 г. происходит полегание растений. По этой причине выше отмеченные закономерности рассмотрим отдельно.
Известно, что по назначению подсолнечник делится на 3 класса [15]:
- на грызовые цели с нормой высева 35-40 тыс. шт./га всхожих семян;
- для производства растительного масла с нормой высева 50-70 тыс. шт./га всхожих семян в зависимости от плодородия почвы и влагообеспеченности региона его возделывания;
- межумоковые, пригодные и для грызовых целей и для производства масличного сырья с нормой высева 45-50 тыс. шт./га всхожих семян.
Поскольку задача заключалась в испытании Аминовелла на посевах гибрида подсолнечника Светлана, предназначенного для производства масличного сырья, норма высева составила 55 тыс. шт./га с расстоянием и между семенами в рядках 26 см. при ширине междурядий 70 см.
Из общего количества высеянных семян взошли 52 тыс. шт./га (95%). Из них до уборки дошли 42-44 тыс. шт./га растений (табл.4).
Таблица 4 – Плотность стеблестоя перед уборкой урожая по вариантам опыта (2021-2022 гг.)
|
Вариант опыта |
Плотность стеблестоя, тыс.шт./га |
Прибавка |
Сохранность растений по всходам, % |
|
|
тыс. шт./га |
% |
|||
|
1.Контроль. Фон NPK. |
42,4 |
- |
- |
82 |
|
2. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
43,6 |
1,2 |
2,8 |
84 |
|
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,5 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
44,8 |
2,4 |
5,6 |
86 |
|
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 3,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
45,1 |
2,7 |
6,4 |
87 |
|
НСР05 |
0,84 |
|
|
|
В зависимости от норм расхода Аминовелла плотность стеблестоя возросла от 42,4 до 45,1 тыс. шт./га. На последнем варианте опыта (две корневые подкормки с нормой расхода по 3 л/га) общее количество растений было на 2,7 тыс. шт./га больше по сравнению с контрольным вариантом опыта. Тем не менее, следует особо подчеркнуть незначительную разницу между нормами расхода 2,5 и 3,0 л/га – всего 300 растений в пользу 3 л/га при наименьшей существенной разнице 840 шт./га растений. То есть данная разница математически не доказуема. Такое противоречие, видимо, объясняется тем, что часть высокорослых растений с углом наклона 180° переламывалось, часть полегает. В результате пораженность серой гнилью усиливается по сравнению с вариантом опыта нормой расхода Аминовелла 2,5 л/га.
Структура урожая подсолнечника.
По назначению гибрида подсолнечник делится на группы:
- грызовые с массой 1000 семян более 60 г;
- масличные с массой 1000 семян менее 40 г;
- межумоковые (пригодны как для производства растительного масла, так и для грызовых целей).
Таблица 5 – Влияние некорневых подкормок Аминовеллом на плодоэлементы гибридного подсолнечника Светлана (2021-2022 гг.)
|
Вариант опыта
|
Диаметр корзинки, см |
Диаметр пустой части, см |
Масса семян, г/корзинка |
Масса 1000 семян, г |
Биологическая урожайность, т/га |
|
1.Контроль. Фон NPK. |
18,1 |
3,2 |
68 |
60,8 |
2,88 |
|
2. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
20,8 |
2,4 |
77 |
68,4 |
3,36 |
|
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,5 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
21,6 |
1,6 |
82 |
72,3 |
3,67 |
|
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 3,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
21,8 |
1,5 |
83 |
72,9 |
3,74 |
|
НСР05 |
|
|
|
|
0,28 |
Подкормка растений Аминовеллом из расчета 3 л/га в 2 приема обеспечило увеличение диаметра корзинки до 21,8 см (прибавка 3,7 см). В то же время диаметр пустой части корзинки уменьшился от 3,2 см на контроле до 1,5 см при двукратной подкормке растений Аминовеллом из расчета на 3 л/га.
В крупных корзинках образовались крупные семянки с массой 1000 семян 60,8 до 72,9 грамма. В связи с этим, биологическая урожайность, определенная путем умножения массы семян с одной корзинки на плотность стеблестоя перед уборкой урожая составила от 2,88 до 3,74 т/га весьма внушительная прибавка 0,86 т/га).
В заключение следует отметить один существенный факт – замедление роста биологической урожайности и параметров корзинки на варианте опыта с применением Аминовелла с нормой расхода по 3 л/га в фазе 4-6 пар настоящих листьев и через 15 дней после этого по сравнению с нормой расхода 2,5 л/га. Например, разница между последними двумя вариантами в биологической урожайности составляет всего 0,07 т/га при НСР05 0,28 т/га. В тех же условиях разница между вторым (3,36 т/га) и третьим (3,67 т/га) вариантами опыта математически доказуема (0,31 т/га).
Фактическая урожайность, содержание сырого жира и валовые сборы растительного масла. Итоговым критерием оценки влияния некорневой подкормки растений подсолнечника Аминовеллом служит валовой сбор товарного масличного сырья растительного масла с 1 га пашни.
Известно, что существует 3 вида учета урожайности:
- биологическая урожайность;
- бункерная урожайность;
- товарная урожайность.
Среди них более обособленным является валовый сбор товарной продукции с последующими базисными показателями:
- влажность 12%;
- содержание сорной примеси не более 1%;
- содержание масленичной примеси не более 3%.
Поскольку хлёбоприёмные пункты с производителями масленичного сырья по вышеотмеченным показателям в таблице 6 урожайность приведена в соответствие с вышеуказанными показателями.
Прежде чем преступить к анализу результатов валового сбора товарного масличного сырья следует отметить высокую эффективность применения Аминовелла на посевах гибридного подсолнечника Светлана – прибавка в зависимости от норм расхода от 2 до 3л/га возрастает от 0,51 до 0,83 т/га, это превышает контроль на 22-35 процентов.
Содержание сырого жира по мере увеличения урожайности, наоборот, снижается от 50,7% на контроле до 46,3 % на варианте с подкормкой с нормой расхода препарата 3л/га.
Таблица 6 – Валовые сборы товарного масличного сырья и растительного масла (2021-2022 гг.)
|
Вариант опыта
|
Урожайность (2021 г.) |
Урожайность (2022 г.) |
Средняя урожайность (2021-2022 гг), т/га |
Содержание сырого жира, % |
Валовой сбор раст. масла, кг/га |
Прибавка |
|
|
кг/га |
% |
||||||
|
1.Контроль. Фон NPK. |
2,19 |
2,51 |
2,35 |
50,7 |
1191 |
- |
- |
|
2. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
2,75 |
2,98 |
2,86 |
50,0 |
1430 |
239 |
20 |
|
3. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 2,5 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
2,99 |
3,25 |
3,12 |
49,4 |
1541 |
350 |
29 |
|
4. Фон NPK + Аминовелл марка: Стимвелл Сет, 3,0 л/га. Некорневая подкормка растений: 1-я - в фазе 4-6 листьев, 2-я – через 15 дней после первой подкормки. |
3,00 |
3,36 |
3,18 |
46,3 |
1472 |
281 |
24 |
|
НСР05 |
0,22 |
0,20 |
0,24 |
|
|
|
|
Эффект разбавления (по содержанию сырого жира в свое время отмечали Ф.Н. Сафиоллин (2008), Г.С. Миннулин (2008), С.Р. Сулейманов (2016), Р.М. Низамов (2018) и мн. др. По этой причине валовой сбор растительного масла с 1 га пашни на варианте с двухкратной подкормкой с нормой расхода Аминовелла 3,0 л/га составил 1472 кг/га, что на 5% ниже по сравнению с нормой расхода препарата 2,5 л/га.
Таким образом, в целях получения более 1500 кг/га растительного масла достаточно провести некорневую 2-х подкормку подсолнечника с нормой расходо Аминовелла по 2,5 л/га.
Выводы. 1. Свободные аминокислоты, калий и органический азот, имеющиеся в составе Аминовелла Стимвелл Сет, после подкормки подсолнечника в фазе 4-6 пар настоящих листьев усиливают линейный рост корневой системы, которая занимает 46,8-50,6 см активного слоя почвы против 41,4 см на контроле (без подкормки).
2. Под действием Аминовелла в зависимости от норм расхода высота растений увеличивается от 152 см на контроле до 180 см на последнем варианте опыта (2-х кратная подкормка с нормой расхода по 3 л/га). Одновременно с этим угол наклона корзинок достигает 180°, что усиливает рост поражения корзинок серой гнилью.
3. Плотность стеблестоя перед уборкой на вариантах применения Аминовелла превышает контроль на 1,2-2,7 тыс. шт./га, что оказывает прямое влияние на валовой сбор товарной продукции (выше контроля от 0,5 до 0,83 т/га в зависимости от норм расхода препарата).
4. Содержание сырого жира существенно снижается по мере роста урожайности подсолнечника (от 50,7% на контроле до 46,3% на последнем варианте опыта). В связи с этим «эффектом разбавления» валовой сбор растительного масла на варианте с нормой расхода препарата 3 л/га (1472 кг/га) уступает варианту с нормой расхода препарата 2,5 л/га (1541 кг/га).
5. В целях получения товарного масличного сырья более 3 т/га с содержанием сырого жира не менее 50% рекомендуется совместить применение минеральных удобрений с 2-х кратной подкормкой подсолнечника препаратом Аминовелл Стимвелл Сет с нормой расхода по 2,5 л/га.
