Агрохимические методы повышения урожайности цикория корневого
Автор: Вьютнова Ольга Михайловна, Смирнова Ирина Викторовна, Новикова Ирина Александровна, Максимова Ксения Сергеевна
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Общее земледелие, растениеводство
Статья в выпуске: 1 (69), 2023 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Эффективность удобрений зависит от потребности растений в питательных элементах и от способности почвы удовлетворять эту потребность. 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. Методология 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. Опыты проводили в Нечернозёмной зоне РФ в Ростовском районе Ярославской области на опытном поле Ростовской опытной станции по цикорию - филиале ФГБНУ ФНЦО. Результаты. В результате проведённых исследований установлено, что увеличение дозы азотного питания на фоне фосфорно-калийного удобрения повышало урожайность корнеплодов цикория корневого, дробное внесение минеральных удобрений более эффективно по сравнению с основным внесением, внесение бора и кобальта повышало содержание инулина и сахаров в корнеплодах. Содержание инулина повышалось по мере увеличения дозы азотных удобрений.
Цикорий корневой, минеральные удобрения, азот, фосфор, калий, микроэлементы, подкормка
Короткий адрес: https://sciup.org/140297783
IDR: 140297783 | DOI: 10.18619/2072-9146-2023-1-90-94
Текст научной статьи 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
Список литературы Агрохимические методы повышения урожайности цикория корневого
- Вьютнова О.М., Евсеева Е.А., Ратникова Н.А. Влияние макро- и микроудобрений на семенную продуктивность и посевные качества семян цикория корневого. Картофель и овощи. 2018;(12):31-32. https://doi.org/10.25630/PAV.2018.68.12.009.
- Ягодин Б.А. Агрохимия. Колос, 1982. С.17.
- Вирченко И.И., Костенко Г.А. Совершенствование системы питания при выращивании отечественных гибридов капусты белокочанной. Картофель и овощи. 2020;(1):9-11. https://doi.org/10.25630/PAV.2020.25.71.005.
- Климов М.К. Справочник по программированию урожаев. М, Россельхозиздат, 1977. С.3.
- Евсеева Е.А., Ратникова Н.А. Агротехника цикория. Картофель и овощи. 2008;(7):23- 23-24.
- Евсеева Е.А., Смирнова И.В., Вьютнова О.М., Ратникова Н.А., Полянина Т.Ю., Новикова И.А. Особенности минерального питания цикория корневого. Известия ФНЦО, 2020;(3-4):96-99. https://doi.org/10.18619/2658-4832-2020-3-4-96-99.
- Водорастворимые NPK удобрения - сбалансированный комплекс минералов в каждой капле. http://potatoveg.ru/ovoshhevodstvo/vodorastvorimye-npk-udobreniya-sbalansirovannyj-kompleks-mineralov-vkazhdoj-kaple.html
- Коломиец А.А., Васючков И.Ю., Успенская О.Н., Долгополова М.А., Тимакова Л.Н. Диагностика минерального питания свеклы столовой на пойменных почвах Нечернозёмной зоны Картофель и овощи. 2018;(12):9-10. https://doi.org/10.25630/PAV.2018.53.12.002.
- Марчук Е.В. Эффективность минеральной и органической систем удобрений на дерново-подзолистой почве при дефицитном балансе элементов питания. Агрохимический вестник. 2019;(3):54-59. https://doi.org/10.24411/0235-2516-2019-10043.
- Моисеева В.Н. Влияние удобрений на продуктивность и качество лука-репки сорта Стригуновский в третьей ротации севооборота в условиях ЦЧО. Овощеводство будущего Новые знания и идей. Материалы Международной научно-практической конференции молодых учёных, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова. М., 2012. С. 285.
- Авдонин НАУЧНЫЙ СОТРУДНИК Цикорий. М., Издание Всесоюзного НИИ сырья спиртовой промышленности, 1935, С. 223, 227.