Эффективность некорневых подкормок при выращивании капусты белокочанной в Нечерноземной зоне

Оригинальная статья / Originalarticle УДК 635.342:631.816.12 (470.31)

В настоящее время проблема повышения биодоступности элементов питания для растений является одной из ключевых в растениеводстве. При определенных условиях листья растений по усваивающей способности значительно превосходят корневую систему. Элементы питания после попадания на листовую поверхность способны поглощаться за несколько часов, в то время как при корневом питании этот процесс протекает значительно дольше. Листьями растений может потребляться более 90 % микроэлементов, нанесенных на их поверхность, а корневая система способна извлечь около 3 % доступных форм микроэлементов из почвы. Несмотря на низкие дозы, проведение некорневых подкормок микроудобрениями позволяет оперативно регулировать минеральное питание растений [1].

Обработка растений по листу микроэлементами в сочетании с регуляторами роста способствует активизации гормональной системы растений, повышается устойчивость к абиотическим факторам окружающей среды, раскрывается генетический потенциал сельскохозяйственных культур, улучшается фосфорный, углеводный обмен, повышается продуктивность фотосинтеза, что, в совокупности способствует повышению урожайности и качества продукции растениеводства [2]. Фолиарная обработка может усиливать метаболические процессы за счет увеличения фотосинтетической активности культур, прямогоусвоения ряда микроудобрений и микроэлементов непосредственно поверхностью листьев [3]. Применение комплексных препаратов на основе микроэлементов и регуляторов роста, несомненно, представляет значительный научно-практический интерес.

Считается доказанным, что для нормального роста и развития микроэлементы должны вводиться в растения в активной форме. К наиболее перспективным биологически активным соединениям относятся комплексонаты металлов, которые также называютхела-тами. Действие их состоит в том, что они активизируют деятельность ферментов, воздействуют на биохимические процессы, происходящие в клетках, стимулируют рост и развитие растений [4, 5].

При изучении влияния некорневой подкормки комплексными удобрениями гибридов капусты белокочанной в условиях Центрального Нечерноземья России (Тверская область) установлено, что их применение экономически выгодно. Наиболее выгодно возделывание капусты белокочанной при применении некорневой подкормки препаратом Акварин 5, которая повышала условно чистыйдоход на 145,5-166,9тыс. руб./га за счет ростаурожайности на 9,5-10,6 т/га [6].

В условиях центральной части Курганской области наиболее существенное влияние на формирование кочанов и продуктивность капусты оказывала обработка «Акварином 5» в дозе 1 кг/га и 2 кг/га. В этих вариантах масса кочана составила 3,6 и 3,1 кг, а товарная урожайность, соответственно, 62,5 т/га и 56,7 т/га [7].

В Ленинградской области двукратная некорневая обработка Аквадон-Микро способствовала более эффективному использованию минеральныхудобрений, что позволяло снизитьдозу их внесения на25-50% безущербадляурожая. Применениеудобрения приводило к существенному увеличению урожайности капусты по сравнению с контрольным вариантом. Наибольшийурожай капусты был получен при применении удобрения Аквадон-Микро в дозе 3 л/га, величина которого составила 803,2 ц/га, что на 194,0 ц/га, или 31,8% выше контроля. Двукратная внекорневая обработка капусты микроэлементным удобрением в дозе 1,5 л/га была менее эффективной и позволила получить только 706,0 ц/га, или 15,9% [8].

В полевых опытах на орошаемых террасовых темно-каштановых почвах Саратовского Заволжья изучено влияние хелатных удобрений на продуктивность основных овощных культур. Прибавка урожая от Реасила микро гидромикс составила: 35,8% плодов огурца,

28,3% корнеплодов свеклы столовой, 22,6% плодов томата, 20,9% кочанов капусты белокочанной поздней, 9,1% лука репчатого, 6,8% корнеплодов моркови столовой. Наибольшая урожайность капусты белокочанной поздней формировалась при использовании 1 л/га Реасила микро гидромикс после высадки рассады и 1 л/га одного из хелатных микроудобрений (реасил Mg или реасил Mn) в начале завязывания кочанов [9].

Ранее в наших исследованиях изучение применения гуминовых удобрений (гуматы калия и натрия – энергена) показало, что наибольшая их эффективность проявляется при выращивании разновидностей капусты– белокочанной, цветной и брокколи. В среднем по трем сортам капусты белокочанной наибольшую прибавку продуктивности к фону (N60P90K90) обеспечивало использование энергена – рост урожайности составлял 14-18%. Меньшая эффективность была характерна для гумата калия, а наименьшая – для гумата натрия (9-13%) [10].

Использование регуляторов роста Новосип и Циркон при выращивании капусты белокочанной на черноземе выщелоченном в условиях Западной Сибири способствовало улучшению биохимического состава капусты белокочанной сорта Слава, увеличению содержания в кочанах сухого вещества, витамина С, сахаров [11].

Ростстимулирующие свойства некоторых микроорганизмов объясняют их способностью к синтезу ряда физиологически-актив-ных веществ, что позволяет применять их или их продуценты при листовых подкормках овощных культур [12, 13, 14]. Так, эффективность биостимуляторов, на основе бактерий и дрожжей, продуцирующих аминокислоты, была показана на гибридах капусты белокочанной F1 Зарница и F1 Мечта на дерново-подзолистой почве в Нечерноземной зоне в Подмосковье [15].

Цель работы – провести сравнительную оценку эффективности листовых подкормок капусты белокочанной сорта Зимовка 1474 различными агрохимикатами.

Условия и методы проведения исследований

Все исследования проведены на опытном поле ФГБНУ ФНЦО. Почвы опытного поля дерново-подзолистые тяжелосуглинистые. Агрохимическая характеристика пахотного (0-20 см) слоя почвы перед высадкой рассады: содержание гумуса по Тюрину – 1,62%, реакция среды рНkcl 6,1, гидролитическая кислотность 1,32 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований 19,2 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 93,6%, содержание подвижного фосфора в среднем 472 мг/кг почвы, обменного калия 167 мг/кг почвы, минерального азота 9 мг/кг.

Погодные условия

В период 2018-2020 годов погодные условия отличались как от среднемноголетних, так и по годам (рис. 1, 2). Температура возду-хаза все месяцы вегетации2018 года была немного вышесреднем-ноголетних значений,особенно в мае исентябре на4,1 и3,8°Ссоот-ветственно, при этом максимум наблюдался в июле – 19,9°С. В июне-августе 2018 г., количество выпавших осадков составило 179 мм, что на 35,5 меньше (214,5 мм) среднемноголетних значений. Наиболее негативное влияние на вегетационный период 2018 года оказал август, где наряду с повышенной температурой отмечалось более чем двукратное снижение выпавших осадков.

Погодные условия 2019 года характеризовались повышенными среднемесячными температурами (за исключением июля) относительно многолетних, а также значительно сниженным количеством осадков – на 37% относительно среднемноголетних значений по периоду.

Температура воздухаза вегетацию в2020 году составила в среднем +15,8°С, что на 1,0°С выше среднемноголетних данных. При этом большое влияние на рост и развитие капустных культур оказа-

Рис. 1. Температура воздуха и количество осадков за вегетационный период 2018-2020 годов

Fig. 1. Air temperature and precipitation for the growing season 2018-2020

Рис. 2. Отклонение от среднемноголетних значений температуры и количества осадков (2018-2020 годы)

Fig. 2.Deviation from the long-term average values oftemperature and precipitation (2018-2020)

ло значительное количество осадков в период с мая по июль – 494 мм, что в 2,5 выше среднемноголетних значений (+296 мм). В августе количество осадков было в 2 раза меньше среднемноголетних значений, что в сочетании с более высокой температурой затормозило набор вегетативной массы капусты.

Объекты исследования

Капуста белокочанная сорт Зимовка 14 74. Сорт позднеспелый, от всходов до технической спелости – 130-150 дней. Высадка рассады в грунт в возрасте 40-45 дней, в фазе пяти-шести настоящих листьев. Кочаны округло-плоские, очень плотные, массой 2,03,6 кг. Урожайность – 50-60 т/га. Отличается высокой лежкостью при зимнем хранении. Товарность за 6 месяцевхранения– 80-90%. При благоприятныхусловиях кочаны сохраняютсядо июня. По мере хранения вкусовые качества кочанов улучшаются. Используется в свежем виде во второй половине зимы.

Исследовано влияние на показатели роста и качество капусты белокочанной сорта Зимовка 1474 следующих агрохимикатов:

Акварин овощной – удобрение с оптимальным набором макро-и микроэлементов для питания растений через полив и листовые подкормки. Микроэлементы в его составе содержатся в виде сложных органическихсолей–хелатов. Состав: N (%): 19,P 2 O 5 (%):6, K 2 O (%):20,MgO (%): 1.5, S (%): 1.4. Микроэлементы: Fe (ДТПА)– 0,054; Zn (ЭДТА) – 0,014; Cu (ЭДТА) – 0,01; Mn (ЭДТА) – 0,042; Mo – 0,004; B – 0,02

Гумат Экорост – жидкость на основе гуминовых кислот, рН ней-тральный(6,5-7,5), содержание действующего вещества (гуминовых кислот) – 70 г/л.

Хелатон Экстра: комплексное водорастворимое удобрение, состав: Fe – 0,58%; Mn – 0,77%; Co – 0,57%; Mo – 0,58%; Cu – 0,53%; Zn – 0,58%; B – 0,16%; аммиачный азот – 3,78%.

Тиатон представляет собой органо-минеральное удобрение, включающее в состав 4% S в органической форме.

Экспериментальный микробный комплекс (МБК) БИС-65 разработан на основе природных почвенных коринеформных бактерий рода Rhodococcus и дрожжей Rhodotorula, способных вырабатывать физиологически-активные вещества и оказывать на растения стимулирующий рост, иммуномодулирующий и антистрессовый эффект.

Биохимические анализы проведены в лабораторно-аналитическим отделе ФГБНУ ФНЦО. Анализ проводили по общепринятым методикам: содержание сухого вещества– термогравиметрически; нитратного азота – потенциометрически), содержание аскорбиновой кислоты определяли методом визуального титрования в 6% трихлоруксусной кислоте 2,6-дихлорфенол индофенолятом натрия (реактив Тилманса). Определение содержания сахаров проводили цианидным методом [16]. Статистическую обработку результатов опытов проводили методом однофакторного дисперсионного анализа с применением MS Excel.

Схема опыта: 1. Фон N90P90K120 (контроль), 2. Фон + БИС-65, 3. Фон + Акварин 0,6%, 4. Фон + Гумат ТорЭкс, 0,6%, 5. Фон + Хелатон. Повторность опыта трехкратная. Количество учетных растений в повторностях 12-14 шт.

Рассаду капусты готовили путем высева семян в кассеты, куда предварительно набивали увлажненный торф Агробалт. Использованы кассеты 8Х8 ячеек. Подготовка рассады проводилась в теплице с конца апреля по начало июня. Схема посадки в поле 70Х50 см. Густота стояния 28,0 тыс./га. Обработку испытуемыми регуляторами роста и препаратами осуществляли фолиарно с применением пневматического ручного опрыскивателя. Периодичность обработки – через 2 и 4 недели после высадки растений в поле.

Результаты исследований и их обсуждение

Оценка влияния листовых обработок проведена по показателям урожайности, биохимическому и микроэлементному составу капусты.

Учет массы кочанов показал, что в среднем за три года исследований максимальный прирост был после обработки растений препаратами Акварин и Хелатон, где при массе 2,99 и 3,10 кг соответственно прибавка к контролю составила 15 и 19% (рис.3). Самое слабое из изученных регуляторов роста влияние оказал гуминовый препарат Экорост, где масса кочана в среднем была 2,76 кг (прибавка к контролю 6%).

Максимальная товарная урожайность отмечена для вариантов обработок препаратами МБК БИС (73 т/га, или 16% от контроля),

Рис. 3. Влияние фолиарной обработки регуляторами роста на массу кочана,среднее за 3 года (1. Контроль.

2. БИС-65. 3. Экорост. 4.Акварин. 5.Хелатон. 6. Тиатон)

Fig.3. The effectof foliar treatmentwith growth regulators on the weightofthe head,average for 3 years (1. Control; 2. BIS-65; 3. Ecorost;4. Aquarin;5. Helaton;6. Tiaton)

1                2               3               4               5               6

■ товарная урожайность,т/га ■ общая урожайность,т/га □ товарность, %

Рис. 4. Влияние обработок на показатели урожайности капусты белокочанной сорт Зимовка 1474, среднее за 3 года (1. Контроль. 2. БИС-65. 3.

Экорост. 4.Акварин. 5. Хелатон. 6.Тиатон)

Fig. 4. The influence of treatments on the yield indicators ofwhite cabbage variety Zimovka 1474, average for 3 years (1. Control. 2. BIS-65.

3. Ecorost. 4. Aquarin. 5. Helaton. 6. Tiaton)

■ товарная,отклонение от контроля,%     с общая, отклонение от контроля,%

Рис. 5. Влияние обработок на прибавку товарной и общей продукции капусты белокочанной сорт Зимовка 1474, среднее за 3 года (1. Контроль. 2. БИС-65.

3. Экорост, 4.Акварин. 5. Хелатон. 6.Тиатон)

Fig. 5. The influence oftreatments on the increase in marketable and total production of white cabbage varietyZimovka 1474, average for 3 years (1. Control. 2. BIS-65.

3. Ecorost. 4. Aquarin. 5. Helaton. 6. Tiaton)

Хелатон (74,5 т/га или 19% от контроля) и Акварин – наибольшая прибавка (75,97 т/га или 21,4%) (рис.4, 5). Показатели общего урожая капусты несколько отличались от товарного урожая. Наибольшие показатели отмечены после обработки капусты препаратом Акварин – 80,1 т/га (+18,26% от контроля), далее по убывающей влияли препараты Хелатон (78,57 т/га), Тиатон и БИС-65 (77,1 т/га), Экорост (75,9 т/га).

В различных почвенно-климатических условиях России ранее была установлена высокая эффективность использования хелатных комплексных удобрений [6-10]. В опытах на серой лесной почве использование биопрепарата азотобактерин способствовало росту урожайности капусты сорта Подарок с 42 до 64 т/га, или на 52,4% [14].

Товарность в целом была высокой во всех вариантах:92% на контроле и около94% на вариантах с фолиарными обработками (рис. 4). Самая высокая отмечена после обработки капусты Акварином (94,83%).

По годам максимальной товарной урожайностью капусты отличался 2018 год, где даже на контроле значения были до 70 т/га (табл. 1). При обработкеХелатоном товарной капусты собрали 83,6 т/га, МБК БИС – 81,8, Тиатоном – 81,2 и Акварином – 80 т/га. Самой низкой урожайностью характеризовался 2020 год – 55 т/га на контроле. В этом же году с наибольшей товарной урожайностью был вариант при обработке капусты Акварином. Другими словами погодныеусловия влияют на эффективность испытанных агрохимикатов – при достаточном количестве осадков более эффективными оказываются биостимулятор МБК БИС и хелатные удобрения Хелатон и Тиатон, при недостатке осадков в период налива кочана (в августе и сентябре), как в2020 году – наиболее эффективно применение Акварина.

Оценка биохимического состава капусты по годам показала, что погодные условия оказывали влияние на накопление сухого веще-

Таблица 1. Урожайность капусты белокочанной за период 2018-2020 годов Table 1. White cabbage yield for the period 2018-2020

Варианты	Товарная урожайность, т/га				Общая урожайность, т/га
	2018	2019	2020	среднее за 3 года	2018	2019	2020	среднее за 3 года
Контроль	70,3	62,3	55,1	62,57	74,4	67,5	61,3	67,73
МБК БИС	81,8	71,3	65,9	73,00	85	75,9	70,5	77,13
Гумат Экорост	79,5	70,1	65,3	71,63	83,1	74,7	69,9	75,90
Акварин	80,0	72,6	75,3	75,97	83,4	77,1	79,8	80,10
Хелатон	83,6	71,7	68,2	74,50	86,6	76	73,1	78,57
Тиатон	81,2	70,7	66,7	72,87	84,1	75,1	72,1	77,10
НСР 05	4,2	3,2	4,1		4,4	3,5	4,2

Рис. 6. Влияние обработок на содержание сухого вещества (%) и витамина С (мг%)в кочанах капусты белокочанной сорта Зимовка 1474, среднее за 3 года (1. Контроль. 2. БИС-65.

3.Экорост. 4.Акварин. 5.Хелатон. 6.Тиатон)

Fig. 6. Effectoftreatments on the content of dry matter (%) and vitamin C (mg%) in heads of white cabbage varietyZimovka 1474,average for 3 years (1. Control. 2. BIS-65. 3. Ecorost.

4. Aquarin. 5. Chelaton. 6.Tiaton)

Рис. 7. Влияние обработок на накопление сахаров (%) в кочанах капусты белокочанной сорта Зимовка 1474, среднее за 3 года (1. Контроль. 2. БИС-65.

3. Экорост. 4.Акварин. 5. Хелатон. 6. Тиатон)

Fig. 7. The effect oftreatments on the accumulation of sugars (%) in heads ofwhite cabbage varietyZimovka 1474,average for 3 years (1. Control. 2. BIS-65. 3. Ecorost.

4. Aquarin. 5. Helaton. 6. Tiaton )

Рис. 8. Влияние обработок на накопление нитратов (мг/кг) в кочанах капусты белокочанной сорта Зимовка 1474,среднее за 3 года (1. Контроль. 2. БИС-65. 3.

Экорост. 4.Акварин. 5.Хелатон. 6. Тиатон)

Fig. 8. The effectof treatments on the accumulation of nitrates (mg/kg) in heads ofwhite cabbage variety Zimovka 1474,aver-age for 3 years (1. Control. 2. BIS-65. 3. Ecorost. 4. Aquarin. 5. Chelaton. 6. Tiaton)

ства, сахаров, витамина С и нитратов в кочанах. Наибольшие показатели по накоплению сухого вещества отмечены для условий 2019 года; значительный разброс по вариантам содержания моносахаров характерен для условий 2019 и 2020 годов, по сумме сахаров – 2020 год, в этом же году было отмечено максимальное накопление витамина С. Самое большое количество нитратов отмечено в 2018 году. С учетом того, что 2018 год отличался наиболее сухим и жарким летом повышение концентрации нитратов было закономерным. Самое большое количество осадков выпало летом2020 года,темпе-ратурный режим был умеренно теплым. На этом фоне отмечен и рост содержания витамина С по всем вариантам, в том числе и в контрольном.

Сравнение трехлетних данных по влиянию разных препаратов на биохимический состав капусты показало, что применение всех агрохимикатов повышало содержание сухого вещества и аскорбиновой кислоты во всех вариантах, относительно контроля (рис. 6).Для наибольшего увеличения концентрации сухого вещества благоприятны обработки препаратами Хелатон (+11,7% относительно контроля), Экорост и БИС-65 (+10,0 и 9,7% соответственно). Содержание витамина С наибольшее было при обработке Хелатоном и Тиатоном, незначительно – Акварином и МБК-БИС. Увеличение по аскорбиновой кислоте от 9,42 до 13,4 относительных процента.

Сумма сахаров также увеличивалась относительно контроля во всех вариантах слистовыми подкормками, но наибольшее отмечены после обработки капусты МБК-БИС (6,47%, что на 20% выше конт-

Таблица 2. Содержание химических элементов в кочанах капусты сорта Зимовка 1474, мг/кг сухого вещества (среднее за три года) Table 2. Content of chemical elements in heads of cabbage variety Zimovka 1474, mg/kg of dry matter (average for three years)

Элемент Варианты Контроль Акварин Хелатон Тиатон К 19829 19495 20440 20265 Ca 3723 3867 5435 4927 Mg 1340 1177 1348 1331 S 5081 4772 5202 8050 Fe 21,8 23,9 25,3 31,2 Zn 9,05 10,1 9,93 10,1 Mn 10,5 12,5 15,2 14,6 Cu 1,60 1,83 1,70 1,71 Mo 0,51 0,45 0,77 0,47 Co 0,16 0,10 0,12 0,16 Cd 0,00 0,00 0,01 0,02 рольных значений) и хелатоном (6,13% – на 12,3% выше контроля).

Накопление нитратов при использовании изучаемых агрохимикатов снижалось относительно контроля и сильнее всего после обработки растений МБК БИС (рис. 8). Превышения ПДК по нитратам для капусты не выявлено ни в одном из вариантов.

Анализ элементного состава кочанов капусты белокочанной позволил выявить, что использование микроэлементов в активной форме способствовало большему накоплению отдельных элементов. Наибольшие изменения характерны для серы – под влиянием Тиатона его количество увеличивалось с 5081 до 8050 мг/кг сухого вещества, или на 58,4% в сравнении с контролем (табл. 2). Содержание калия и магния под влиянием изучаемых приемов изменялось несущественно, а кальция – возрастало при использовании Тиатона и особенно Хелатона. Содержание железа также возрастало с21,8до23,9-31,2 мг/кг сухого вещества в зависимости от применяемых видов микроудобрений. Наибольший приростдан-ного микроэлемента (на 43,1%) под влиянием Тиатона на наш взгляд обусловлен тем, что ферменты, в состав которых входит сера, способствуют большему усвоению Fe из почвы.

Что касается остальных микроэлементов, то можно отметить повышение содержания цинка и меди под влиянием всех изучаемых препаратов.

Заключение

Изучение действия микроудобрений, гумата, хелатов и биостимулятора на урожайность, биохимический и микроэлементный состав капусты белокочанной сорта Зимовка 1434 за три года показало, что на биометрические характеристики капусты наилучшим образом влияет некорневая подкормка микроудобрением Акварин и биостимулятором БИС-65, на общую и товарную урожайность – микроудобрение в хелатной форме Хелатон. Погодные условия оказывают влияние на эффективность испытанных агрохимикатов– при достаточном количестве осадков более эффективными оказываются биостимулятор МБК БИС и хелатные удобрения Хелатон и Тиатон, при недостатке осадков в период налива кочана (в августе и сентябре), как в 2020 году, наиболее эффективно применение для листовой подкормки Акварина.

Наибольшее накопление сухого вещества, сахаров, витамина С былохарактернодля вариантов с применением биопрепарата БИС-65 и хелатных удобрений (Тиатон, Хелатон). Хелатные удобрения способствовали увеличению накопления в кочанах таких элементов, как калий, кальций, железо, цинк и марганец.

Марина Сергеевна Антошкина – канд. с.-х. наук, с.н.с., , Анна Владимировна Молчанова – канд. с.-х. наук, с.н.с., ,

Иван Евгеньевич Осокин – руководитель филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Тверской области, Олег Анатольевич Разин – кандидат с.-х. наук, и.о. директора, ,

Aboutthe Authors:

Sergey M. Nadezhkin – Dr. Sci. (Biology), Professor,

Head. Laboratory and Analytical Department, , Correspondence Author,

Maria Yu.Markarova – Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, ,

Marina S. Antoshkina – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher, ,

Anna V.Molchanova – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher, , Ivan E.Osokin – Head of the branch of the Federal State Budgetary Institution "Rosselkhozcentr" in the Tver region, Oleg A.Razin – Cand. Sci. (Agriculture), Acting Director, ,

Anna E. Markarova – Junior Researcher, 8180