Агрохимические методы повышения урожайности цикория корневого

2023;(1):90-94.

Forcitations: Vyutnova O.M., Smirnova I.V., Novikova I.A., Maksimova K.S. Agrochemical methods for increasing the yield of root chicory. Vegetable crops of Russia. 2023;(1):90-94. (In Russ.)

Ц икорий – ценная продовольственная культу-ра,что обусловлено его химическим составом, вкусовыми и лечебными качествами [1].

Одной из задач, поставленных перед сельскохозяйственной наукой, является разработка новых эффективных агроприёмов, обеспечивающих получение высоких и полноценных урожаев сельскохозяйственных культур. Классик советской агрохимии академик Д.Н. Прянишников писал, что задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выявления тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в растении,которые могут повышать урожай или изменить его состав.Главный способ вмешатель- ства человека в этот круговорот – применение удобрений [2].

Для обеспечения рентабельного производства сельскохозяйственного сырья следует исключать риски,связанные с неблагоприятными погодными условиями, а также негативными последствиями интенсификации земледелия,таких как гербицидный стресс и снижение плодородия почвы. Эффективным мероприятием является оптимизация минерального питания растений на всём протяжении вегетации культуры. Правильное внесение удобрений даёт возможность получать не только максимальные урожаи, но и улучшать качество продукции и накапливать белки, жиры, крахмал, сахара, витамины и ферменты.

Важнейший элемент технологии для реализации полного потенциала урожайности каждого конкретного сорта и гибрида – система минерального питания.Разработка и совершенствование научно обоснованной системы удобрений – один из самых важных вопросов в сельскохозяйственном производстве, так как он определяет не только уровень урожайности культур, но и направление изменения повышения и сохранения плодородия почв в целом [3].

Внесение удобрений увеличивает содержание в почве доступных растениям элементов минерального питания.Тем самым изменяется химический состав почвы, её физические и другие свойства. Улучшение минерального питания оказывает благоприятное воздействие на фотосинтез, улучшает рост растений.Вынос элементов питания из почвы определяется количеством элементов питания, отчуждаемым из почвы урожаем основной и побочной продукции с единицы площади.Возврат элементов питания в почву определяется количеством элементов питания,вносимых с удобрениями, почвенно-корневыми остатками, процессами фиксации молекулярного азота атмосферы и других возможных источников [4].

Питание растений – сложный многофакторный системный процесс, по сути, представляющий собой переход веществ из окружающей среды в состав растительной ткани. Основные органические вещества представлены в растениях белками и другими азотистыми соединениями, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой и пектиновыми веществами. Для нормального роста и развития растениям необходимы определенные химические элементы,при этом конечное их содержание в тканях неодинаково. Одни вещества растения поглощают в большей степени на протяжении всего цикла вегетации, другие – нужны в меньшем количестве и в определенные фазы роста.Основу минерального питания растений, как известно, составляют макроэлементы – ≪три кита≫ агрохимии: азот, фосфор и калий. Их вынос с урожаем исчисляется десятками килограммов на 1 т продукции.

Азот – важнейший строительный материал растений, основа нукле-опротеидов и нуклеиновых кислот. Отвечает за образование белковых соединений, вегетативный рост и, соответственно, урожайность сельскохозяйственных культур.

Фосфор – элемент энергетического обеспечения (АТФ, АДФ) и пе-редачи наследственной информации (ДНК, РНК). Активизирует рост корневой системы и закладку генеративных органов, ускоряет все обменные процессы.

Калий – фактор молодости и защитных функций клеток, сохраняет и удерживает воду, усиливает образование сахаров и их передвижение по тканям.

Установлено, что лучшее фосфорное удобрение для цикория на дерново-подзолистых и серых лесных почвах-суперфосффат, хорошая форма азотных удобрений на всех видах почв-мочевина и аммиачная селитра. Из калийных удобрений лучшие для цикория-безхлорные соединения. Оптимальное соотношение N:P:К-1:0,5:2, что положительно влияет на урожай и химико-технологические свойства цикория [5].

Все три элемента жизненно необходимы растениям, но в зависимости от выращиваемой культуры и этапа ее развития потребность в них изменяется. Именно поэтому правильному соотношению питательных элементов в комплексных удобрениях отводят большую роль, что приводит к такому разнообразию марок с уже выверенными соотношениями NPK.

По данным некоторых авторов,удобрения обеспечивают ускорение роста и развития растений (до 6381 см на растение) и наибольший фотосинтетический потенциал посевов (до 1,51 млн м²/дн./га) наблюдается при комплексном внесении N 60 P 60 K 120 весной в сочетании с подкормкой растений бором и Гумистаром в период начала образования корнеплодов. Прибавка урожая составила 39,4 т/га (78%). Применение указанной дозы удобрений благоприятно влияет на увеличение урожайности, биохимический состав, леж-кость и сохранность корнеплодов [6].

Кроме того, протекание физиологических процессов и формирование урожая невозможно без мезо-и микроэлементов. К первым относят серу, кальций и магний,накопление которых в органах растений исчисляется килограммами на 1 т продукции [7].

Эффективность удобрений зависит от потребности растений в питательных элементах и от способности почвы удовлетворять эту потребность.

Следовательно, плодородие почвы должно быть динамичным и его изменения должны наилучшим образом соответствовать потребностям возделываемых растений в соответственные периоды развития их органов, определяющих урожай [8].

Между продуктивностью агроценозов на дерново-подзолистой почве с различной обеспеченностью элементами питания,видами удобрений и их дозами,рассчитанными на частичное и полное возмещение выноса. Показано, что дефицитный баланс азота, фосфора и калия приводит к существенному снижению продуктивности звена севооборота независимо от обеспеченности почвы элементами питания.При использовании удобрений в расчёте на возмещение выноса на 50-60% идёт снижение продуктивности минеральной системы удобрений,по сравнению с полным возмещением выноса [9].

Известно, что культурные растения затрачивают неодинаковые количества питательных веществ на создание урожая.Обычно в первый период растения потребляют небольшое количество питательных веществ.При разработке системы удобрения отдельных культур в севообороте важнейшая задача заключается в обеспечении растений питательными веществами тогда, когда они наиболее чувствительны к их недостатку и в период наибольшей потребности [10]. Этого можно добиться, применяя в течение вегетации различного рода подкормки.

В результате исследований, проведённых в 1985-1990 годах, установлено, что при урожае 171 ц/га корнеплодов и 114 ц/га зелёной массы листьев цикорий выносит из почвы: азота – 50, фосфора – 8-10, калия – 52 кг действующих веществ.

Данные химических анализов показали, что потребление азота и фосфора отличается растянутостью, а потребление калия максимально во второй месяц вегетации. Дальнейшие исследования по влиянию удобрений на урожайность и качество цикория проводились с учётом выноса питательных веществ.

По данным НИИ сырья спиртовой промышленности, отзывчивость цикория на отдельные вещества в продолжение вегетационного периода резко меняется.В первый период своего развития цикорий резко положительно отзывается только на фосфор.В дальнейшем эффективность фосфора в продолжение двух месяцев остается стабильным и к концу вегетации начинается затухание. Эффективность калия, напротив, в первые месяцы мала, а к концу вегетации, в противоположность действию фосфора, даёт резкий подъем. Эффективность азота в продолжение вегетации занимает среднее положение между эффективностью фосфора и калия [11].

Цель исследований. Целью исследований являлось выявить наиболее эффективные дозы макро и микроэлементов и способов их внесения (основное и подкормка) для обеспечения максимальных урожаев корнеплодов цикория корневого.

Материал и методика исследований

Опыты проводили в Нечернозёмной зоне РФ в Ростовском районе Ярославской области на опытном поле Ростовской опытной станции по цикорию – филиале ФГБНУ ФНЦО на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве со следующими агрохимическими показателями: рН – 6,08, гумус – 1,84%, фосфор – 18,4 мг на 100 г почвы, калий – 5,4 мг на 100 г почвы.

Данные о метеорологических условиях 20192021 годов представлены в таблице 1.

Вегетационный период 2019 года характеризовался высокими температурными показателями в мае-июне и низкими в середине и конце вегетации культуры, резким дефицитом влаги на всем протяжении вегетационного периода, что отрицательно сказалось на всходах культуры и на урожайности корнеплодов.

Вегетационный период 2020 года по среднемесячным температурам воздуха был близок к среднемноголетним значениям с недостаточным количеством осадков на протяжении всего периода. Это позволило провести уборку в оптимальные агротехнические

Таблица 1. Метеорологические условия 2019-2021 годов Table 1. Meteorological conditions, 2019-2021

Месяц	Среднемесячная температура воздуха, oС				Осадки, мм
	среднемного летнее	2019	2020	2021	Среднемного летнее	2019	2020	2021
Май	12,3	14,7	10,7	13,7	47	15	31	29
Июнь	16,5	17,7	17,4	19,6	65	36	17	34
Июль	18,4	15,5	18,3	20,5	84	37	25	5
Август	16,4	14,7	16,0	18,0	64	26	21	39
Сентябрь	10,7	10,6	12,7	9,1	55	20	8	24

сроки и без потерь. Температурный режим 2021 года характеризовался высокими значениями температуры воздуха и недостатком атмосферных осадков в мае-августе, что отрицательно повлияло на всхожесть семян культуры корневого цикория и развитии растений в начальный период.

Закладку опыта осуществляли на основании «Методики полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве» В.Ф. Белика и Т.Л. Бондаренко и рекомендаций НИИПТХим по испытанию доз удобрений для различных с.-х. культур. Учётная площадь делянки 21 м2, повторность опыта 4-х кратная, расположение делянок рендомизированное. Минеральные удобрения вносили вручную: азотные – в виде аммиачной селитры, фосфорные – в виде двойного суперфосфата, калийные – в виде калийной соли. Кобальт и бор применялись в основное внесение, сернокислый кобальт из расчёта 0,4 кг/га, борная кислота из расчёта 2,0 кг/га. В основу определения норм удобрений положены рекомендации НИИПТИХим (научно-исследовательский и проектно-технологический институт химизации Нечернозёмной зоны РСФСР).

Для посева использовали семена корневого цикория сорта Петровский.

Учет урожая осуществляли вручную поделяночно. Химический анализ корнеплодов проводили в Ярославском НИИЖК.

Результаты исследований

В 2019-2021 годах проводили исследования по влиянию минеральных удобрений, бора и кобальта на урожай и качество цикория корнево-го.В результате испытаний выявлены оптимальные дозы макро- и микроудобрений (табл. 2.) для достижения максимального урожая цикория корневого и высокого качества корнеплодов.

Урожайность корнеплодов в опыте варьировала от 16,9 т/га в контроле до 21,6 т/га в варианте N 150 P 120 K 120 . Самую высокую урожайность отмечали в вариантах с применением высоких доз азотных удобрений совместно с фосфорно-калийны-ми без микроудобрений.

Следует отметить,что внесение бора и кобальта повышало содержание инулина и сахаров в корнеплодах.Причём содержание инулина повышалось по мере увеличения дозы азотных удобрений.

Повышение дозы азота от 90 до 180 кг/га не превышало ПДК по нитратам. Самое низкое содержание нитратов в корнеплодах отмечено на вариантах с применением микроудобрений N 150 Р 120 К 120 +В и N 150 Р 120 К 120 +Со.

Таблица 2. Влияние различных доз макро- и микроудобрений на урожайность и химический состав корнеплодов цикория Table 2. The effect of various doses of macro- and microfertilizers on the yield and chemical composition of chicory roots

№ п/п	Вариант опыта	Средняя урожайность за 2019-2021 годы			Инулин, %	% сахара в воздушносухом веществе	Нитраты мг/г в абсолютно сух. веществе
		т/га	отклонение от контроля, т/га	% к контролю
1	Контроль (без удобрений)	16,9	-	100,0	6,9	30,2	347
2	N 120 P 120	20,1	3,2	118,9	7,6	42,2	359
3	N 120 K 120	19,5	2,6	115,4	8,7	43,2	355
4	P 120 K 120	20,4	3,5	120,7	7,8	41,8	328
5	N 90 P 120 K 120	19,5	2,6	115,4	9,5	39,4	309
6	N 120 P 120 K 120	20,4	3,5	120,7	8,6	44,6	347
7	N 150 P 120 K 120	21,6	4,7	127,8	7,8	51,8	363
8	N 180 P 120 K 120	21,1	4,2	124,9	6,9	40,9	285
9	N 90 P 120 K 120 +В	16,1	-0,8	95,3	9,5	49,4	309
10	N 120 P 120 K 120 +В	17,1	0,2	101,2	10,5	44,2	447
11	N 150 P 120 K 120 +В	20,0	3,1	118,3	12,5	49,9	349
12	N 180 P 120 K 120 +В	18,3	1,4	108,3	13,2	43,2	389
13	N 90 P 120 K 120 +Со	18,2	1,3	107,7	9,9	42,2	380
14	N 120 P 120 K 120 +Со	17,7	0,8	104,7	10,1	43,2	309
15	N150 P120 K120+Со	19,6	2,7	115,9	14,2	45,1	479
16	N 180 P 120 K 120 +Со	18,9	2,0	111,8	15,1	40,3	463

НСР 05                                     0,8

Заключение

Применение основного внесения минеральных удобрений во всех дозах оказало положительное влияние на урожайность корнеплодов цикория.

Увеличение дозы азотного питания на фоне фос-форно-калийного удобрения повышало урожайность корнеплодов цикория корневого.

Содержание нитратов в корнеплодах при внесении азотных удобрений в применяемых дозах не превышало ПДК.

Внесение бора и кобальта повышало содержание инулина и сахаров в корнеплодах. Содержание инулина повышалось по мере увеличения дозы азотных удобрений.

Об авторах:

Ирина Викторовна Смирнова – руководитель Ростовской ОСЦ – филиала

ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства»,

Ирина Александровна Новикова – научный сотрудник

Ксения Сергеевна Максимова – младший научный сотрудник

Aboutthe Authors:

Olga M.Vyutnova – Senior Researcher,(Agriculture) ,

Irina V.Smirnova – Head ofthe

Rostov Vegetable experimentalstation on chicory,

Irina A.Novikova – Researcher

Ksenia S.Maksimova – JuniorResearcher