Эффективность макро- и микроудобрений при возделывании люпина белого в юго-западной части Центрально-Черноземного региона

Вве^ение. Люпин уникальное универсальное растение по средообразующей способности, он полностью обеспечивает себя азотом благодаря работе его бобово-ризобиального комплекса. На средних по плодородию почвах (выше 100 мг/кг Р 2 О 5 ) он полностью удовлетворяет свою потребность в фосфоре, растворяя его из труднодоступных соединений почвы. Однако возмо^ности люпина не безграничны, и он ну^дается в отдельных видах удобрений. На большинстве почв экономически эффективно применение калия под люпин до 90 кг/га д.в. [1, 2].

Люпин – растение бедных, кислых почв. В таких условиях ва^но обеспечить работу клубеньковых бактерий и этому способствуют микроудобрения. Недостаточное использование растениями полевых культур микроэлементов из почвы мо^ет быть пополнено применением хелатных форм удобрений с содер^анием молибдена, бора, марганца, меди, цинка и других хелатированных элементов [3-7].

Установлено, что уро^айность семян люпина при удобрении молибденом на слабокислых почвах возрастает на 23%, кислых – на 26%, а нейтральных всего лишь на 13%. Многократно установлено, что наиболее эффективно в повышении уро^айности семян люпина совместное применение молибдена с бором [1, 3, 8].

С появлением на рынке новых удобрений появилась необходимость в изучении современных препаратов микроудобрений в хелатной форме с оптимальным сочетанием элементов и действующих веществ на белом люпине.

Цель иссле^ований – установить особенности формирования уро^ая семян люпина белого при использовании разных видов и сочетаний макро- и микроудобрений, определить их экономическую эффективность.

Услови^, материалы и мето^ы. Научные исследования по влиянию минеральных макро- и микроудобрений на продуктивность растений люпина проводили в 2017-2018 гг. в полевых опытах на коллекционном питомнике кафедры растениеводства, селекции и овощеводства Белгородского государственного аграрного университета им. В.Я. Горина. Объектом исследования был сорт люпина белого Дега, предметом исследований – минеральные макро- и микроудобрения.

Почва опытного участка – чернозем типичный среднемощный малогумусный тя^елосуглинистого гранулометрического состава. Содер^ание гумуса в пахотном слое – 4,13%; рН солевой вытя^ки – 5,6; содер^ание легкогидролизуемого азота по Корнфилду – 137,0 мг/кг; подви^ного фосфора по Чирикову – 187,0 мг/кг; обменного калия по Чирикову – 155,0 мг/кг почвы.

Метеорологические условия периода проведения полевых опытов имели большое различие, но характеризовали главную особенность региона – недостаточное увла^нение в период роста и развития растений, усугубляемые избытком тепла. За период апрель-август сумма осадков в 2017 г. составила 171,7 мм, а в 2018 г. – 302,9 мм (во второй декаде июля выпало 198,1 мм осадков – 2,8 нормы) при среднемноголетней норме 277,0 мм. Среднесуточная температура составила 16,8 и 18,2°C, соответственно, при среднемноголетнем значении – 15,7°C.

Схема полевого опыта была представлена следующими вариантами: 1. Контроль – без удобрений. 2. Обработка семян микроудобрением ^квамикс-Т. 3. Листовая подкормка микроудобрением ^квамикс-ТВ. 4. Листовая подкормка раствором Сульфат калия (K ₂ SO ₄ ). 5. Листовая подкормка раствором Монокалийфосфат (КН 2 РО 4 ). 6. Обработка семян микроудобрением ^квамикс-Т. Листовая подкормка микроудобрением ^квамикс-ТВ. 7. Обработка семян микроудобрением ^квамикс-Т. Листовая подкормка раствором Сульфат калия (K 2 SO 4 ). 8. Обработка семян микроудобрением Аквамикс-Т. Листовая подкормка раствором Монокалийфосфат (КН 2 РО 4 ). 9. Листовая подкормка смесью Аквамикс-ТВ + Сульфат калия (K 2 SO 4 ). 10. Листовая подкормка смесью ^квамикс-ТВ + Монокалийфосфат (КН 2 РО 4 ). 11. Обработка семян микроудобрением ^квамикс-Т. Листовая подкормка смесью ^квамикс-ТВ + Сульфат калия (K 2 SO 4 ). 12. Обработка семян микроудобрением Аквамикс-Т. Листовая подкормка смесью ^квамикс-ТВ + Монокалийфосфат (КН 2 РО 4 ).

Полевой опыт закладывали согласно существующей методике по Б.^. Доспехову (1985) [9].

Общая площадь делянки – 22 м², учётной – 18 м², размещение делянок систематическое, повторность четырехкратная. Посев проводили в оптимальные сроки (прогревание посевного слоя почвы до 6-7°С) с нормой высева 1,3 млн.шт. всхо^их семян на га. Способ посева – рядовой с ме^дурядьями 15 см. Посев проводили зерновой сеялкой СН-16. Предшественник люпина – яровая пшеница. Макро- и микроудобрения применяли в фазу бутонизации растений в следующем виде: макроудобрения – фосфорно-калийные – Монокалийфосфат (P 2 О 5 – 52%, К 2 О – 34%) – 3 кг/га, калийные – Сульфат калия (К 2 О – 53%; S – 18%) 3 кг/га, микроудобрения в виде высоко концентрированных водорастворимых комплексов микроэлементов в хелатной форме ^квамикс – ТВ (Zn – 2,25%; Cu – 2,25%; В – 7,65%; Мо – 7,8%; Со – 2,1%) – 150 г/га с расходом раствора 300 л/га. Обработку семян проводили микроэлементом ^квамикс – Т (Zn – 2,8%; Cu – 2,8%; B – 3,4%; Мо –16,9%; Co –2,1%) – 300 г/т. На всех вариантах полевого опыта обработку семян проводили протравителем Тигамом 70 СП-3 кг/т расход раствора 10 л/т.

В борьбе с сорняками на 4 день после посева люпина было проведено боронование посевными боронами БЗП-06, когда росток был меньше диаметра семени. В борьбе с антракнозом применяли фунгицид ^мистар Экстра 0,5 л/га до бутонизации растений, расход раствора 250 л/га.

Уборку уро^ая проводили поделяночно однофазным способом комбайном Сампо-2010. Очистку семян люпина проводили на Петкусе К-541. Собранный уро^ай семян взвешивали и пересчитывали на 100% чистоту и 14% вла^ность.

Фенологические наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985) [10].

Высоту растений и накопление массы воздушно-сухого вещества определяли на 25 растениях с ка^дой делянки по фазам развития, в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами ВНИИ кормов (1997) [11].

Число и массу клубеньков определяли на 5 растениях – через 30 суток после всходов, в фазу нарастания листьев, полного цветения и образования бобов по методике Г.С. Посыпанова (1991) [12].

Определение содер^ания в семенах сырого белка проводили расчетным путем (содер^ание общего азота умно^енного на коэффициент 6,25), ^ира – по Сокслету (ГОСТ 13469.15-85).

Количественное определение алкалоидов в семенах люпина в соответствии с методическими рекомендациями ^.И. ^ртюхова, Т.В. Яговенко, Е.В. ^фонина, Л.В. Трошина (2012) [13].

Экономическую эффективность определяли в соответствии с разработанными технологическими картами с использованием нормативов и расценок, действующих в 2017-2018 годах.

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б.^. Доспехову (1985) [9].

Результаты и обсуждение. В рабочей гипотезе мы предполагали, что чем раньше мы применим микроудобрения, тем больше растение отреагирует повышением показателей продуктивности и уро^айности. Полученные данные показали, что это не так. В фазу ветвления люпина, растения, из семян, обработанных ^квамикс-Т, были выше и их высота по вариантам опыта варьировала от 30,0 до 32,0 см в сравнении с 28,6-30,1 см в вариантах, где удобрения применяли позднее по зеленому листу. Однако, в фазу образования бобов это преимущество нивелировалось, а высота растений при листовой подкормке K 2 SO 4 , KH 2 PO 4 и ^квамиксом-ТВ была выше и составила 55,6-57,0 см, тогда как при обработке семян ^квамиксом-Т лишь 54,9 см и ещё ни^е на контрольном варианте – 52,4 см (табл. 1).

Таблица 1 – Линейный рост растений люпина белого в зависимости от минеральных удобрений (2017-2018 гг.)

Вариант опыта	Средняя высота растений по фазам вегетации, см
	ветвление	цветение	образование бобов
Контроль без удобрений	28,8	43,6	52,4
Обработка семян ^квамикс-Т	30,4	46,3	55,0
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	28,6	47,6	56,4
Листовая подкормка K 2 SO 4	28,6	46,8	55,6
Листовая подкормка KH 2 PO 4	29,4	46,2	55,8
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс- ТВ	30,0	46,6	55,7
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка K 2 SO 4	31,0	47,3	56,6
Обработка семян ^квамикс- Т Листовая подкормка KH 2 PO 4	31,3	46,2	56,4
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ+ K 2 SO 4	30,1	46,0	54,8
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	29,8	45,8	57,0
Обработка семян ^rвамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + K 2 SO 4	31,2	48,0	56,9
Обработка семян ^rвамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ+ KH 2 PO 4	32,0	48,4	57,8

При комплексном применении микроэлементов ^квамикс-Т при обработке семян и ^квамикс-ТВ листовой подкормке в сочетании с макроудобрениями K 2 SO 4 и KH 2 PO 4 линейный рост растений люпина практически оставался на том ^е уровне.

Результаты научных исследований, проведенных ранее на разных полевых культурах, в том числе, и люпине, свидетельствует о повышении уро^айности и качества растениеводческой продукции при использовании комплексных макро-и микроудобрений [3, 8, 14].

При определении накопления массы воздушно-сухого вещества люпина белого в фазу ветвления растений наблюдали те ^е закономерности. Растения из семян обработанных ^квамиксом-Т имели большую массу воздушно-сухого вещества, которая по вариантам опыта варьировала от 2,8 до 3,0 г, тогда как на контроле она была ни^е 2,6 г (табл. 2).

Таблица 2 – Масса воздушно-сухого вещества растений люпина белого в зависимости от минеральных удобрений (2017-2018 гг.)

Вариант опыта	Средняя масса растений по фазам вегетации, г
	ветвление	цветение	образование бобов
Контроль без удобрений	2,6	13,4	22,4
Обработка семян ^квамикс-Т	2,8	13,6	24,4
Листовая подкормка ^квамикс- ТВ	2,4	13,8	25,2
Листовая подкормка K 2 SO 4	2,5	13,9	25,0
Листовая подкормка KH 2 PO 4	2,4	13,8	25,1
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	2,8	14,2	25,9
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка K 2 SO 4	3,0	13,6	25,9
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка KH 2 PO 4	2,8	13,2	25,8
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + K 2 SO 4	2,2	13,8	25,9
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	2,3	14,1	26,2
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + K 2 SO 4	2,9	13,7	26,8
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ+ KH 2 PO 4	3,0	13,8	26,9

В засушливых условиях вегетации в фазу образования бобов на растении при листовой подкормке макроудобрениями K 2 SO 4 и KH 2 PO 4 , микроудобрением ^квамикс-ТВ и их совместном применении масса воздушно-сухого вещества была больше 25,0-25,2 г и 25,9-26,2 г, тогда как при обработке семян ^квамиксом-Т и контрольном варианте лишь 24,4 и 22,4 г соответственно.

При комплексном применении микроэлементов ^квамикс-Т при обработке семян и ^квамиксом-ТВ листовой подкормки в сочетании с макроэлементами K 2 SO 4 и KH 2 PO 4 , масса воздушно-сухого вещества растений была ещё больше и составила 26,8-26,9 г.

Нашими исследованиями установлено, что прибавка уро^айности семян от применения ^квамикс-Т перед посевом несущественна и составила 0,12 т/га или 4,0 %, а листовая подкормка микроудобрением ^квамикс-ТВ в фазу бутонизаци дает достоверную прибавку семян 0,21 т/га или 7,1 % (табл. 3).

Подкормка в фазу бутонизации Монокалийфосфатом оказалась в 2 раза эффективнее комплексного хелатного удобрения ^квамикс-ТВ, прибавка уро^айности семян составила 0,42 т/га или 14,1%. Сульфат калия так^е значительно эффективнее ^квамикс-ТВ и обеспечивал прибавку 0,30 т/га или 10,1%.

Таблица 3 – Уро^айность семян люпина белого в зависимости от минеральных удобрений (2017-2018 гг.)

Вариант опыта	Уро^айность, т/га			+ контролю
	2017 г.	2018 г.	среднее	т/га	%
Контроль без удобрений	2,88	3,06	2,97	-	-
Обработка семян ^квамикс-Т	3,06	3,12	3,09	0,12	4,0
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	3,20	3,15	3,18	0,21	7,1
Листовая подкормка KH 2 SO 4	3,25	3,29	3,27	0,30	10,1
Листовая подкормка KH 2 PO 4	3,36	3,42	3,39	0,42	14,1
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	3,48	3,54	3,51	0,54	18,1
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка K 2 SO 4	3,50	3,56	3,53	0,56	18,9
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка KH 2 PO 4	3,47	3,56	3,52	0,55	18,5
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ+ K 2 SO 4	3,56	3,63	3,59	0,62	20,9
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	3,52	3,68	3,60	0,63	21,2
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ+ K 2 SO 4	3,52	3,78	3,65	0,68	22,9
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	3,57	3,80	3,68	0,71	23,9
НСР 0,5	0,16	0,13

^налогичная закономерность наблюдалась и при выборе срока обработки двумя видами удобрений – хелатным комплексом микроудобрений и макроудобрениями. Так, применение ^квамикс-Т перед посевом семян с последующей листовой подкормкой всеми испытуемыми удобрениями обеспечивали уро^айность меньшую в сравнении с вариантами, где макро- и микроудобрения совместно вносились в листовую подкормку.

Применение по зеленому листу смеси ^квамикс-ТВ с Монокалийфосфатом так^е, как и с Сульфатом калия обеспечивали одинаковую прибавку уро^айности, и нами не установлены преимущества какой-либо формы калийных удобрений. В варианте, где микроудобрения применяли два^ды – первый ^квамикс-Т при обработке семян и второй ^квамикс-ТВ в фазу бутонизации по зеленому листу в смеси с Сульфатом калия не установлено достоверных отличий по уро^айности с вариантом, где обработку семян ^квамиксом-Т не проводили, а ^квамикс-ТВ в фазу бутонизации по зеленому листу применяли в смеси с Сульфатом калия.

В наших опытах макроудобрения Сульфат калия и Монокалийфосфат, микроудобрения ^квамикс-Т и ^квамикс-ТВ, в составе которых присутствовали молибден и бор, улучшали работу фотосинтетического аппарата и бобово-ризобиального комплекса. В фазу образования бобов они повышали не только линейный рост, и массу воздушно-сухого вещества, но число и массу ^изнеспособных клубеньков на растении от 24,6 до 26,6 шт. и от 120,6 до 124,4 мг соответственно, что на 0,2-2,5 шт. и 1,6-5,4 мг выше контрольного варианта, это способствовало накоплению белка в семенах (табл. 4).

Во всех вариантах применения удобрений увеличивали содер^ание белка в семенах белого люпина. Увеличение белка в семенах происходило почти одинаково как от применения перед посевом ^квамикс-Т, так и при листовой подкормке ^квамикс-ТВ на 1,4 и 1,5%, соответственно. Наибольшее увеличение белка обеспечивался комплексном применением удобрений в фазу бутонизации – смесью Сульфата калия и ^квамикс-TВ на 2,3% и в варианте Сульфата калия после предпосевного ^квамикс-Т, на 2,2%. Причем Сульфат калия почти во всех вариантах применения оказывал наибольшее влияние на увеличение белка в семенах люпина по сравнению с Монокалийфосфатом. Он в своем составе содер^ит S 18% поэтому дополнительное внесение серы приводит к увеличению содер^ания белка.

Таблица 4 – Качество семян люпина белого в зависимости от минеральных удобрений (2017-2018 гг.)

Вариант опыта	Белок, %	+ контролю	Жир, %
Контроль без удобрений	37,6	-	8,8
Обработка семян ^квамикс-Т	39,0	1,4	8,8
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	39,1	1,5	8,4
Листовая подкормка K 2 SO 4	38,9	1,3	8,6
Листовая подкормка KH 2 PO 4	39,5	1,9	8,2
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ	39,2	1,6	8,5
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка K 2 SO 4	39,8	2,2	8,2
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка KH 2 PO 4	38,7	1,1	8,3
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + K 2 SO 4	39,9	2,3	8,3
Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	39,4	1,8	8,3
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + K 2 SO 4	39,6	2,0	8,2
Обработка семян ^квамикс-Т Листовая подкормка ^квамикс-ТВ + KH 2 PO 4	39,2	1,6	8,4

Содер^ание сырого ^ира в семенах люпина в засушливых условиях мало отличалось по вариантам опыта и варьировало от 8,2 до 8,8%. На всех вариантах применения удобрений мы наблюдали незначительное сни^ение ^ира в семенах люпина по сравнению с контролем и обработкой их ^квамиксом-Т.

При определении алкалоидов в семенах люпина было отмечено небольшое их содер^ание, которое в сло^ившихся засушливых погодных условиях находилось в пределах от 0,085 до 0,131%, что ни^е предельно допустимой нормы для кормового люпина.

Ва^ной задачей современного сельскохозяйственного производства является получение максимальных уро^аев биологически полноценной, экологически безопасной продукции при минимальных производственных затратах на единицу продукции. В наших полевых опытах дозы внесения макро-и микроудобрений при обработке семян и листовой подкормке растений небольшие и измеряются в граммах на гектар или тонну семян, так^е фосфорно-калийные удобрения для листовой подкормки в опыте не превышают 3 кг/га, что сопрово^дается незначительными производственными затратами на их приобретение и внесение. Затраты на применение ^квамикс-Т и ^квамикс-ТВ практически одинаковы и составили 321 и 329 руб./га, Сульфата калия 380 руб./га, Монокалийфосфата 601 руб./га.

Самая высокая окупаемость применения удобрений получена в вариантах с листовой подкормкой микроудобрениями в смеси с макроудобрениями ^квамикс-ТВ + Сульфат калия окупается 10,45 руб./руб., а ^квамикс-ТВ + Монокалийфосфат – 9,37 руб./руб. В этих вариантах самый высокий уровень рентабельности производства – 147,1 и 146,2%, соответственно.

Высокое содер^ание белка в семенах этих вариантов – 39,9 и 39,4%, соответственно значительно повышает конкурентоспособность этого зернофура^а на рынке кормового белого люпина. Дополнительно применяемые к листовой подкормке микроудобрения в смеси с макроудобрениями, микроудобрения для обработки семян в 11 и 12 вариантах, не повышают рентабельность и окупаемость, поэтому применять микроудобрения два^ды нецелесообразно.

Выво^ы. В ^арких засушливых условиях вегетации растений люпина белого на типичном тя^елосуглинистом черноземе юго-западной части ЦентральноЧерноземного региона эффективно применение на белом люпине комплексов микроэлементов в хелатной форме ^квамикс-Т и ^квамикс-ТВ, макроэлементов Сульфата калия и Монокалийфосфата как по отдельности, так и в разных сочетаниях. Лучшим сочетанием и временем их применения является листовая подкормка в фазу бутонизации люпина белого ^квамикс-ТВ – 150 г/га в смеси с Сульфатом калия или Монокалийфосфатом 3 кг/га. Это сочетание удобрений повышает линейный рост, массу воздушно-сухого вещества растений, существенно увеличивает уро^айность семян белого люпина в сравнении с контролем на 0,62 и 0,63 т/га, соответственно. При этом максимально повышается содер^ание белка в семенах люпина, достигается максимальная окупаемость применения удобрений и уровень рентабельности производства. Наиболее эффективным применением комплексов микроэлементов является листовая подкормка в фазу бутонизации белого люпина в сравнении с предпосевной обработкой семян.