Альтернативная система удобрения, ее влияние на урожайность и качество капусты белокочанной позднеспелой

В ажным элементом технологии выращивания капусты белокочанной позднеспелой является система удобрения. Создание оптимальных условий минерального питания растений включает обеспечение положительного (бездефицитного) баланса питательных веществ в почве (макро- и микроэлементов, органических веществ и др.). За последние 5 лет использование органических удобрений (основного источника пополнения органики почвы агроценоза) в Украине сократилось в 10-15 раз, что связано с высокими темпами сокращения поголовья крупного рогатого скота [1].

Поэтому поиск и внедрение новых источников пополнения почвы органическим веществом является актуальным вопросом. Мы в своей работе в качестве альтернативных источников органики в системе удобрения капусты белокочанной позднеспелой использовали заделку соломы, сидератов с внесением минеральных удобрений и микробных препаратов.

Анализ последних исследований и публикаций

Многими исследованиями подтверждается положительное влияние применения различных сидеральных культур на предотвращение эрозии и деградации почвы; регулирование почвенно-микробиологических процессов [2]; улучшение структурных показателей и водного режима почвы [3]; интенсивность фильтрации воды в подпахотном слое. Также просматривается снижение поражения растений болезнями; уменьшение количества сорняков на поле [4], что, в свою очередь, увеличивает урожайность не только первой, но и последующих культур севооборота и изменяет в положительную сторону биохимические показатели сельскохозяйственных растений [5].

Недостаток микроэлементов в почве является причиной замедления процессов, ответственных за развитие растений, что может привести к болезням и даже стать причиной их гибели. С каждым новым урожаем из почвы выносится определенное количество микроэлементов, которые нельзя заменить другими веществами – их недостаток необходимо пополнить с учетом формы, в которой они будут находиться в почве [6]. Одним из эффективных методов восполнения питательных веществ в почве является хелатное удобрение кристалон коричневый. Это комплексное водорастворимое удобрение с подобранным соотношение макро- и микроэлементов для некорневой подкормки различных сельскохозяйственных культур, в частности капусты белокочанной позднеспелой. В кристалоне коричневом содержится сравнительно мало азота (NO3 – 3 % действующего вещества (д. в.), однако высокое содержание калия (К2O – 38 % д. в.), магния (Mg – 4 % д. в.) и серы (S – 11 % д. в.); микроэлементов: бора (В – 0,025 % д. в.), железа (Fe – 0,07 % д. в.), марганца (Mn – 0,04 % д. в.), цинка (Zn – 0,025 % д. в.), меди (Cu – 0,01 % д. в.), молибдена (Mo – 0,004 % д. в.) [7].

В органическом земледелии в последнее время широко применяется ЭМ-технология – система земледелия с применением эффективных микроорганизмов (ЭМ). На сегодня самым эффективным является внесение препаратов Байкал ЭМ-1У, Азотофит-р, Фитоцид-р (рис. 1). В их состав входит много различных групп микроорганизмов: фотосинтезирующие бактерии, молочнокислые, азотфикси-рующие, фосформобилизующие, дрожжи, актиномицеты и др. Данные микроорганизмы стимулируют биологическую активность почвы, способствуют переходу элементов питания в доступную растениям форму, улучшают фотосинтез растений, фиксируют азот из воздуха и пр. [8].

Действующей основой препарата Азотофит-р являются клетки естественных азотфиксирующих бактерий

Azotobacter chroococcum и их активные метаболиты (фитогормоны, витамины, фунгициды, макро- и микроэлементы). Препарат-биоактиватор обладает ростостимулирующим и фунгицидным свойством. За счет способности активно фиксировать молекулярный азот из атмосферы, переводит его в доступную растениям форму, синтезирует никотиновую кислоту, пантотеновую кислоту, пиридоксин, биотин, гетероауксин; выделяет фунгицидные вещества, которые подавляют рост фитопатогенной микрофлоры; продуцирует метаболиты, способствующие переводу трудно растворимых фосфатов в почве в доступные формы для растений [9].

Биодеструктор стерни (Фитоцид-р) в своем составе имеет: бактерии-антагонисты фитопатогенных грибов и бактерий, фосфатмобилизирующие почвенные бактерии, природные эндофитные и почвенные азотфик-сирующие бактерии, другую полезную микрофлору (молочнокислые бактерии, продуценты целлюлозы и других ферментов), биофунгициды, фитогормоны, витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы. Комплексный по составу и эффективный по действию биопрепарат предназначен для обработки стерни и почвы после уборки урожая непосредственно перед дискованием или вспашкой, ускоряет разложение растительных остатков без уничтожения ценной органики, улучшает плодородие почвы, увеличивает продуктивность сельскохозяйственных культур на 10-30 %, предотвращает развитие патогенных микроорганизмов и вредителей в почве.

Преимущества технологии с использованием микробиологических препаратов заключаются в том, что почва обогащается органикой, повышается ее рыхлость, влагоемкость, защита от воздушной и водной эрозии, высушивание; зимой увеличивается удержание снега и продуктивной влаги [10].

Цель исследований заключается в поисках альтернативных заменителей органическим удобрениям и их комплексного использования с макро- и микроудобрениями, микробиологическими препаратами для сохранения плодородия почвы и повышения продуктивность капусты позднеспелой.

Методика проведения опыта

Научные исследования проводили в лаборатории агрохимии и аналитических измерений Института овощеводства и бахчеводства НААН Украины на протяже- нии 2010-2013 годов согласно общепринятых методик в агрохимии и овощеводстве [11].

Почва опытного участка – чернозем типичный малогумусный тяжелосуглинистый (содержание гумуса – 4,3%, легкогидролизуемый азота – 12,6 мг/кг сухой почвы, подвижного фосфора – 10,6-11,9 мг/кг почвы, обменного калия – 16,7-18,0 мг/100 г почвы). Капусту белокочанную сорта Леся (рис. 2) выращивали при орошении способом дождевания (950-1100 м3/га) без-рассадным способом. Предшественник – ячмень яровой.

Схема опыта состояла из 12 вариантов:

• 1)    Контроль (без удобрений);

• 2)    N 120 P 120 K 90 (эталон 1);

• 3)    Навоз 20 т/га+N₆₀P₆₀K₄₅ (эталон 2);

• 4)    Запашка соломы +N₄₀(фон)+N₆₀P₆₀K₄₅;

• 5)    Фон+N60P60K45+кристалон коричневый;

• 6)    Фон+редька масличная+N₆₀P₆₀K₄₅;

• 7)    Фон+вика посевная;

• 8)    Фон+вика посевная+N₆₀P₆₀K₄₅;

• 9)    Фон+вика посевная+N₁₂₀P₆₀K₄₅;

• 10)    Фон+вика посевная +N₆₀P₆₀K₄₅+кристалон коричневый;

• 11)    Солома+вика посевная+Байкал ЭМ-1У;

• 12)    Солома+вика посевная+Фитоцид-р+Азотофит-р.

Минеральные и органические удобрения (эталон 1 и 2) вносили под капусту белокочанную осенью вразброс. Солому ячменя (около 4 т/га) заделывали в почву с внесением аммиачной селитры (N40). Сидераты редьку масличную и вику посевную высевали по данному фону в конце лета, при этом в почву было заделано 34,8 т/га и 9,8 т/га сырой массы, в перерасчете на су-

• 1.    Урожайность капусты белокочанной позднеспелой сорта Леся при использовании сидератов в качестве удобрений (среднее за 2011-2013 годы)

  № п/п	Варианты		Общая урожайность, т/га	Прирост	Товарная урожайность, т/га	Прирост	Товарность, %
  1	Контроль (без удобрений)		43,0	-	37,5	-	87
  2	N 120 P 120 K 90 (эталон 1)		62,4	19,4	51,3	17,3	83
  3	Навоз + N 60 P 60 K 45 (эталон 2)		63,4	20,4	54,8	17,3	87
  4	Солома+N 40 +N 60 P 60 K 45		60,5	17,5	51,0	13,5	85
  5	Солома+N40+N60P60K45+ кристалон коричневый		62,8	19,8	54,4	16,9	87
  6	Солома+N40+редька масличная+N60P60K45		61,5	18,5	52,3	14,8	86
  7	Солома+N40+ вика посевная		56,0	13,0	43,5	6,0	79
  8	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45		60,9	17,9	52,1	14,6	86
  9	Солома+N40+ вика посевная+N120P60K45		61,8	18,8	51,4	13,9	85
  10	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45+ кристалон коричневый		65,7	22,7	57,7	20,2	89
  11	Солома+вика посевная+ Байкал ЭМ-1У		56,1	13,1	45,0	7,5	80
  12	Солома+вика посевная+ Фитоцид-р +Азотофит-р		57,6	14,6	47,0	9,5	82
  НСР 0,05		2011 г.	1,8		1,6
  		2012 г.	3,2		4,1
  		2013 г.	4,1		2,8

• 2.    Биохимические показатели продукции капусты белокочанной сорта Леся при различных системах удобрения (среднее за 2011-2013 годы)

  № п/п	Варианты		Сухое вещество, %	Общий сахар, %	Аскорбиновая кислота, мг/100 г с. м.	Нитраты, мг/кг с. м. (ПДК-400)
  1	Контроль (без удобрений)		8,40	4,28	25,48	264
  2	N 120 P 120 K 90 (эталон 1)		8,48	4,21	22,31	274
  3	Навоз + N 60 P 60 K 45 (эталон 2)		7,68	3,98	22,41	293
  4	Солома+N 40 +N 60 P 60 K 45		8,34	3,94	20,66	305
  5	Солома+N 40 +N 60 P 60 K 45 + кристалон коричневый		7,62	4,07	19,05	365
  6	Солома+N40+редька масличная+N60P60K45		7,81	3,83	17,50	423
  7	Солома+N 40 + вика посевная		8,35	4,04	22,10	188
  8	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45		7,69	4,01	18,94	345
  9	Солома+N40+ вика посевная+N120P60K45		8,10	4,01	21,10	506
  10	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45+ кристалон коричневый		7,90	4,05	18,25	255
  11	Солома+вика посевная+ Байкал ЭМ-1У		7,85	3,90	21,38	272
  12	Солома+вика посевная+ Фитоцид-р +Азотофит-р		7,60	4,06	21,69	264
  НСР 0,05		2011 г.	0,15	0,25	1,28	23
  		2012 г.	0,63	0,31	1,07	19
  		2013 г.	0,28	0,19	1,01	21

• 3.    Влияние различных систем удобрения на выход биологически ценных веществ с единицы площади (среднее за 2011-2013 годы)

  №	Варианты	Выход с единицы площади
  п/п		Сухое вещество, т/га	Общий сахар, т/га	Аскорбиновая кислота, кг/га
  1	Контроль (без удобрений)	3,61	1,84	10,96
  2	N 120 P 120 K 90 (эталон 1)	5,29	2,63	13,92
  3	Навоз + N 60 P 60 K 45 (эталон 2)	4,87	2,52	14,21
  4	Солома+N40+N60P60K45	5,05	2,38	12,50
  5	Солома+N 40 +N 60 P 60 K 45 + кристалон коричневый	4,79	2,56	11,96
  6	Солома+N40+редька масличная+N60P60K45	4,80	2,36	10,76
  7	Солома+N40+ вика посевная	4,68	2,37	12,38
  8	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45	4,68	2,37	11,53
  9	Солома+N 40 + вика посевная+N120P60K45	5,01	2,48	13,04
  10	Солома+N40+вика посевная+N60P60K45+ кристалон коричневый	5,19	2,66	11,99
  11	Солома+вика посевная+ Байкал ЭМ-1У	4,40	2,19	11,99
  12	Солома+вика посевная+ Фитоцид-р +Азотофит-р	4,38	2,34	12,49

хое вещество 10,6 т/га и 7,5 т/га соответственно. Перед дискованием сидератов в конце октября вносили минеральные удобрения (N60P60K45 и N120P60K45). Комплексное удобрение кристалон коричневый (производства Нидерландов) применяли в виде некорневых подкормок (3 кг/га) в три срока: образование 5-6 листьев, начало формирования розетки листьев и формирования головок капусты позднеспелой. Микробиологическим препаратом Байкал ЭМ-1У обрабатывали солому и сидераты осенью перед их заделкой в почву (4 л/га), семена капусты перед посевом (2 л/га) и проводили три некорневые подкормки растений (2 л/га). Микробиологическим препаратом Фитоцид-р также обрабатывали солому и сидераты перед дискованием (1,0-1,5 л/га). Азотофитом-р обрабатывали семена капусты (5 л/т) с последующей некорневой подкормкой растений капусты в три срока (100 мл/га).

Результаты исследований

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что комплексное применение минеральных удобрений, сидератов и микробиологических препаратов позволяет повысить урожайность капусты белокочанной позднеспелой на 13,0-22,7 т/га относительно контроля (43,0 т/га) (табл. 1). В свою очередь, при внесении эталонных доз удобрений (N120P120K90 и 20 т/га навоза + N60P60K45) урожайность капусты достигает уровня 62,4-63,4 т/га, прирост к контролю – 19,4-20,4 т/га.

Эффективное действие удобрений на урожайность капусты белокочанной было отмечено при совместной заделке соломы с внесением N40, последующей заделкой сидерата вики посевной и внесения N60P60K45, а также подкормкой растений в период вегетации кристало-ном коричневым. Такой прием обеспечил максималь-

ные показатели общей урожайности капусты на уровне 65,7 т/га, прирост к контролю составил 22,7 т/га.

Товарная урожайность капусты белокочанной коррелировала с показателями ее общей урожайности. Так, в контрольном варианте она составила 37,5 т/га и была самой низкой в опыте. Высокий уровень товарной урожайности (57,7 т/га) получили в варианте с заделкой соломы и внесением N40, подсевом сидерата (вики посевной) и последующим внесением N60P60K45, а также подкормкой растений капусты кристалоном коричневым. При использовании навоза в дозе 20 т/га с внесением N60P60K45 приросты относительно контроля составили 17,3 т/га и 20,2 т/га соответственно.

В наших исследованиях использование различных систем удобрения (минеральной, органо-минеральной и альтернативной) не оказывало существенного влияния на содержание сухого вещества, общего сахара и аскорбиновой кислоты в кочанах капусты по сравнению с контролем (табл. 2).

Из данных таблицы 2 выявлено, что в варианте 10 прослеживается положительная тенденция повыше- ния содержания сухого вещества (7,90 %), общего сахара (4,05 %), аскорбиновой кислоты (18,25 мг/100 г), уменьшение содержания нитратов (255 мг/кг), в сравнении с эталоном 1 и 2 – 7,68 %; 3,98 %; 22,41 мг/100 г и 293 мг/кг соответственно. В этом варианте применялось дискование соломы с одновременным внесением N40, последующим посевом и запашкой сидерата вики посевной с внесением N60P60K45, а также некорневой подкормкой капусты белокочанной криста-лоном коричневым в три срока.

Следует отметить, что уменьшение содержания биологически ценных веществ в кочанах капусты при оптимизации питания растений больше всего связано с эффектом разбавления, т.е. когда за счет усиления роста вегетативной массы растений содержание в них питательных веществ может несколько уменьшиться.

Для более объективной характеристики эффекта различных систем удобрения на накопление полезных веществ в кочанах капусты белокочанной лучше использовать показатель выхода биологически ценных веществ с единицы площади (табл. 3).

Установлено, что сочетание запашки соломы и сидерата (вики посевной) с внесением N60P60K45 и подкормкой кристало-ном коричневым за счет высокой урожайности 65,7 т/га имеет высокие показатели по выходу сухого вещества (5,19 т/га), общего сахара (2,66 т/га) и несколько ниже аскорбиновой кислоты (11,99 кг/га). Применение рекомендованных систем удобрения (N120P120K90, навоз 20 т/га+N60P60K45) обеспечивает выход сухого вещества 5,29-4,87 т/га; общего сахара – 2,63-2,52 т/га; аскорбиновой кислоты – 13,92-14,21 кг/га.

Выводы

В условиях Левобережной Лесостепи Украины при выращивании капусты белокочанной позднеспелой целесообразно запахивать солому + N40 вместе с последующим посевом и запашкой сидерата вики посевной, с последующим внесением N60P60K45 и трехразовой подкормкой капусты белокочанной позднеспелой кристалоном коричневым в дозе 3кг/га. Данный прием обеспечивает высокую общую урожай-

Рис. 1. Капуста белокочанная позднеспелая, сорт Леся.

ность капусты – 65,7 т/га, а товарность при этом составляет – 89 %.

Для систем «органического земледелия» рекомендуется использовать по фону запашки соломы и сидерата (вики посевной) внесение микробиологичеких препаратов Фитоцид-р и Азотофит-р, что обеспечивает общую урожайность капусты белокочанной позднеспелой на уровне 61,1 т / га и товарность головок – 83 %.