Эффективность применения биогумуса под столовую свеклу в условиях лесостепи Западной Сибири

Автор: Гоман Н.В., Бобренко И.А., Лихоманова Л.М., Кормин В.П., Пыхтарева Е.Г.

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Статья в выпуске: 3 (27), 2017 года.

Бесплатный доступ

В исследованиях на лугово-черноземной почве Омской области установлено, что совместное внесение биогумуса и минеральных удобрений положительно влияет на урожайность корнеплодов столовой свеклы. В среднем за годы исследований прибавка урожая столовой свеклы в зависимости от доз биогумуса составила от 7,66 до 22,95 т/га. При внесении минеральных удобрений в эквивалентных дозах прибавка урожая столовой свеклы составила от 20,48 до 57,40%. В лучшем варианте с внесением 8 т/га биогумуса урожайность в среднем за годы исследований составила 65,14 т/га, а в варианте с внесением минеральных удобрений N64Р72К64 - 66,41 т/га. В исследованиях соотношение «корнеплод - ботва» изменялось от 1,06 до 1,59. При этом в наиболее эффективных вариантах с точки зрения урожайности (8 т/га биогумуса и N64P72K64) соотношение было наименьшим - 1,59 и 1,54 соответственно, а в контроле - наибольшим (1,06). В этих же вариантах содержание нитратного азота в почве в фазу 8-10 листьев составило 12,9 и 14,8, подвижного фосфора - 262 и 242, обменного калия - 823 и 455 мг/кг почвы, а в контроле соответственно 8,5; 227 и 392. Наблюдается значительное увеличение концентрации элементов в почве. Совместное внесение органических и минеральных удобрений положительно влияет на содержание валового азота в корнеплодах столовой свеклы. В фазу уборки содержание азота в ботве составило 0,22-0,57, фосфора 0,07-0,13%, калия с 0,32 до 0,47%; в корнеплодах соответственно 0,14-0,41; 0,07-0,20 и 0,32-0,47%.

Еще

Свекла столовая, биогумус, эффективность, удобрения

Короткий адрес: https://sciup.org/142199357

IDR: 142199357

Текст научной статьи Эффективность применения биогумуса под столовую свеклу в условиях лесостепи Западной Сибири

Одним из основных показателей окультуривания почв является повышение содержания гумуса, в настоящее время – биогумуса. Данное органическое удобрение – продукт вермикомпостирования. Содержит до 30–40% гумуса, 0,8–3 азота, 0,8–5 фосфора, 0,9–1,2 калия, 2–10 кальция и магния. Суммарное содержание питательных веществ в биогумусе составляет 45–50%. Кроме того, биогумус содержит много микроэлементов, участвующих в минеральных обменах в растении и способствующих переводу минеральных соединений азота в аминокислоты, в результате чего в растениях накапливается меньше нитратов. А высокое содержание гумуса и кальция препятствует избыточному накоплению тяжелых металлов [1–7].

Свекла столовая сегодня занимает около 6% всей площади овощных культур. Как растение пищевого назначения столовая свекла имеет особую ценность. Хорошо реагирует на внесение удобрений в условиях Западной Сибири [8–12].

Цель исследований – изучение эффективности применения различных доз биогумуса и эквивалентных доз минеральных удобрений под столовую свеклу в условиях Западной Сибири.

Объекты и методика

Исследования проводились на опытном поле и в лаборатории диагностики минерального питания и качества сельскохозяйственных культур ФГБОУ ВО Омский ГАУ. Изучаемыми объектами служили растения столовой свеклы сорта Бордо, почва – лугово-черноземная маломощная малогумусовая тяжелосуглинистая. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Повторность вариантов в опыте трехкратная.

Площадь делянок – 20 м²; учетная площадь – 16 м². Агротехника – общепринятая для зоны. Формы удобрений – аммиачная селитра (N – 34%), суперфосфат двойной (Р 2 О 5 – 46%), калий хлористый (К 2 О – 60%), биогумус (N – 800, Р – 900, К – 800 мг на кг).

Лабораторные исследования проводились на кафедре агрохимии и почвоведения и в лаборатории диагностики минерального питания и качества сельскохозяйственных культур ФГБОУ ВО Омский ГАУ. В почвенных образцах определяли содержание нитратного азота с дисульфофеноловой кислотой по Грандваль-Ляжу; количество подвижного фосфора и обменного калия – из одной вытяжки по Чирикову (ГОСТ 26204–84). Сжигание растительных навесок проводили методом мокрого озоления по Пиневич; общий азот в полученном растворе определяли по Къельдалю; фосфор по Дениже; калий – на пламенном фотометре.

Результаты и их обсуждение

Содержание элементов минерального питания в почве в период уборки столовой свеклы по азоту было низкое (9–11 м/кг), фосфора и калия – среднее (157–161 и 358– 366 соответственно).

В эксперименте применяли различные дозы биогумуса, минеральные удобрения в эквивалентных дозах и их сочетание. Данные исследований позволяют сделать вывод о высокой отзывчивости столовой свеклы на применение минеральных удобрений и биогумуса в условиях Западной Сибири (табл. 1).

Таблица 1

Влияние биогумуса (т/га) и минеральных удобрений (кг д.в./га) на урожайность корнеплодов столовой свеклы на лугово-черноземной почве, т/га (2013–2015)

Вариант	Год исследования						Средняя		Прибавка		Соотношение «корнеплод – ботва»
	2013		2014		2015		Средняя		Прибавка
	Корнеплод	Ботва	Корнеплод	Ботва	Корнеплод	Ботва	Корнеплод	Ботва	т/га	%
Контроль	30,95	29,35	48,88	43,42	46,74	47,16	42,19	39,98	–	–	1,06
2 т/га	41,55	35,55	51,34	46,46	56,66	45,70	49,85	42,57	7,66	18,16	1,17
4 т/га	40,98	30,42	56,88	42,12	57,35	42,70	51,74	38,41	9,55	22,63	1,35
6 т/га	38,60	24,40	62,39	43,61	72,26	40,84	57,75	36,28	15,56	36,88	1,59
8 т/га	43,57	27,63	81,14	40,86	70,71	54,09	65,14	40,86	22,95	54,39	1,59
N 16 P 18 K 16	36,50	27,90	59,64	39,86	56,36	48,49	50,83	38,75	8,64	20,48	1,31
N 32 P 36 K 32	44,12	33,08	52,93	47,17	66,09	40,21	54,38	40,15	12,19	28,90	1,35
N 48 P 54 K 48	39,49	27,51	57,10	43,90	69,08	43,12	55,23	38,17	13,04	30,90	1,45
N 64 P 72 K 64	46,69	30,31	76,46	46,74	76,07	52,23	66,41	43,09	24,22	57,40	1,54
2 т/га + N 16 P 18 K 16	52,01	43,49	67,09	50,21	62,58	57,82	60,56	50,51	18,37	43,53	1,20
4 т/га + N 32 P 36 K 32	40,23	33,87	70,20	52,80	53,53	49,87	54,65	45,51	12,46	29,54	1,20
НСР 05	8,5		6,5		8,2

В среднем за годы исследований прибавка урожая столовой свеклы в зависимости от доз биогумуса составила от 7,66 до 22,95 т/га. Наибольшая прибавка урожая корнеплодов была получена при внесении 8 т/га биогумуса и составила 54,39%.

При внесении минеральных удобрений в эквивалентных дозах прибавка урожая столовой свеклы составила от 20,48 до 57,40%. Максимальная прибавка урожая корнеплодов в опыте получена в варианте N 64 P 72 K 64 – 24,22 т/га.

При совместном применении биогумуса и минеральных удобрений за годы исследований прибавка составила от 12,46 до 18,37 т/га, максимальная прибавка (18,37 т/га, или 43,53% к контролю) получена в варианте 2 т/га + N 16 P 18 K 16 .

Получены математические зависимости между урожайностью культуры (У т/га) и дозами биогумуса (Х т/га, рис. 1) и минеральных удобрений (Х кг д.в./га, рис. 2), которые описывают корреляционную связь этих факторов. Установлено, что каждая тонна биогумуса в первый год действия дополнительно способствует формированию 5,38 т корнеплодов с 1 га, а каждый килограмм минеральных удобрений – в среднем 4,76 т корнеплодов. Учитывая данные нормативы, можно прогнозировать будущую прибавку урожая при внесении конкретных доз удобрений и при планировании урожая [8–10].

н и о ч о я к о я

Доза внесения биогумуса, т/га

Рис. 1. Влияние биогумуса на урожайность столовой свеклы (среднее, 2013–2015 гг.)

Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га

Рис. 2. Влияние минеральных удобрений на урожайность столовой свеклы (среднее, 2013–2015 гг.)

Изменения соотношениz усвояемых питательных элементов растениями оказывают соответствующее влияние на интенсивность биохимических процессов и органообразование, что в результате приводит к изменению структуры урожая [13]. По мнению З.И. Журбицкого [14], «удобрения, внесенные в соотношении, рассчитанном на получение наилучшей структуры урожая, будут направлять соответствующим образом развитие растений и содействовать получению соответствующей структуры урожая даже при неблагоприятных внешних условиях».

Таким образом, оптимальные расчетные дозы удобрения превращаются в инструмент создания наилучшей структуры урожая, при которой наблюдается самое экономное расходование элементов питания для создания единицы товарной продукции.

В наших исследованиях соотношение «корнеплод – ботва» изменялось от 1,06 до 1,59. При этом в наиболее эффективных вариантах с точки зрения урожайности (8 т/га биогумуса и N 64 P 72 K 64 ) соотношение было наименьшим – 1,59 и 1,54 соответственно, а в контроле наибольшим – 1,06. Таким образом, при удобрении на единицу массы ботвы образуется большее количество массы корнеплодов, и элементы питания используются более эффективно.

На содержание подвижных элементов питания в почве влияют многие факторы: ее свойства, тип и вид, предшествующая культура, сроки и способы обработки, севооборот, сроки уборки урожая, температурный и водный режимы, микрофлора и т.д. Значительно увеличить содержание доступных форм элементов питания в почве можно с помощью удобрений. Несмотря на то, что их содержание, особенно азота, в почве сильно варьирует, наблюдается четкая зависимость между концентрацией подвижных элементов в почве и дозами удобрений [8–10].

Это подтверждается и данными исследований (табл. 2). Так, при внесении соответствующего вида минеральных удобрений или биогумуса в слое почвы 0–30 см повышается содержание нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия.

Таблица 2

Содержание элементов минерального питания в почве (слой 0–30 см) при возделывании столовой свеклы по фазам развития в зависимости от доз биогумуса (т/га) и минеральных удобрений (кг д.в./га), мг/кг (среднее, 2013–2015 гг.)

Вариант	2–4 листа			8–10 листьев			Утолщение корнеплодов			Уборка
Вариант	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O
Контроль	8,4	176	386	8,5	227	392	8,5	193	390	8,9	162	320
2 т/га	9,7	183	393	10,2	230	380	8,7	201	397	9,9	197	326
4 т/га	10,1	216	421	11,9	261	503	4,2	246	426	9,0	231	344
6 т/га	10,7	208	493	12,5	251	620	10,2	225	498	10,9	237	381
8 т/га	10,9	225	614	12,9	262	823	11,4	239	620	11,6	255	382
N 16 P 18 K 16	11,7	197	557	13,9	222	701	11,7	207	563	11,9	223	350
N 32 P 36 K 32	12,1	206	457	14,0	228	528	12,8	218	462	5,1	233	399
N 48 P 54 K 48	12,1	206	464	13,9	213	528	13,9	231	469	4,9	216	399
N 64 P 72 K 64	10,7	218	586	14,8	242	455	14,4	231	592	13,3	231	402
2 т/га + N 16 P 18 K 16	13,8	232	543	15,2	236	385	16,2	248	548	15,2	236	375
4 т/га + N 32 P 36 K 32	14,8	234	657	16,5	256	490	17,8	259	664	18,1	241	393

При этом в наиболее эффективных вариантах с точки зрения урожайности (8 т/га биогумуса и N 64 P 72 K 64 ) содержание нитратного азота в фазу 8–10 листьев составило 12,9 и 14,8, подвижного фосфора – 262 и 242, обменного калия – 823 и 455 мг/кг почвы, а в контроле соответственно 8,5; 227 и 392. Наблюдается значительное увеличение показателей. Подобная агрохимическая ситуация наблюдалась и в другие фазы развития. Таким образом, в данных вариантах оптимизировано содержание питательных веществ в пахотном слое, что позволило сформировать значительную прибавку урожая корнеплодов.

Химический состав растений отражает сложный процесс питания и характеризует степень обеспеченности их тем или другим элементом питания в конкретных условиях. Накопление отдельных элементов питания обусловлено их физиологической и биохимической ролями, а также способностью растений реутилизировать отдельные элемен- ты питания в процессе роста. Общее содержание химических элементов в растениях столовой свеклы в исследованиях изменялось под действием различных доз биогумуса и минеральных удобрений (табл. 3).

Таблица 3

Валовое содержание элементов питания в растениях столовой свеклы по фазам в зависимости от доз биогумуса (т/га) и минеральных удобрений (кг д.в./га), % (среднее, 2013–2015 гг.)

Вариант	Корнеплод {			Ботва			Корнеплод {			Ботва
	Утолщение корнеплодов						Уборка
	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O
Контроль	0,11	0,08	0,55	0,17	0,09	0,47	0,14	0,08	0,23	0,22	0,07	0,47
2 т/га	0,14	0,09	0,63	0,25	0,07	0,40	0,15	0,08	0,24	0,28	0,08	0,47
4 т/га	0,14	0,09	0,57	0,28	0,07	0,44	0,20	0,17	0,60	0,33	0,09	0,36
6 т/га	0,19	0,08	0,56	0,47	0,08	0,42	0,22	0,19	0,55	0,29	0,10	0,32
8 т/га	0,22	0,08	0,60	0,42	0,10	0,40	0,27	0,08	0,32	0,28	0,10	0,34
N 16 P 18 K 16	0,30	0,10	0,79	0,35	0,10	0,43	0,29	0,15	0,65	0,31	0,13	0,39
N 32 P 36 K 32	0,33	0,10	0,74	0,37	0,11	0,46	0,34	0,07	0,23	0,29	0,09	0,44
N 48 P 54 K 48	0,42	0,11	0,75	0,41	0,10	0,49	0,31	0,16	0,32	0,41	0,09	0,44
N 64 P 72 K 64	0.47	0,10	0,76	0,47	0,12	0,59	0,36	0,17	0,70	0,47	0,13	0,39
2 т/га + N 16 P 18 K 16	0,35	0,09	0,57	0,48	0,11	0,46	0,38	0,20	0,65	0,50	0,11	0,44
4 т/га + N 32 P 36 K 32	0,56	0,09	0,68	0,50	0,12	0,68	0,41	0,18	0,31	0,57	0,09	0,44

Внесение удобрений способствовало увеличению содержания азота в ботве в фазу утолщения корнеплодов с 0,17 до 0,25–0,50% в зависимости от варианта, фосфора с 0,07 до 0,12, калия с 0,40 до 0,68; в корнеплодах соответственно 0,11–0,57; 0,08–0,11 и 0,55–0,79%.

В фазу уборки содержание азота в ботве составило 0,22–0,57, фосфора 0,07–0,13, калия с 0,32 до 0,47%; в корнеплодах соответственно 0,14–0,41; 0,07–0,20 и 0,32–0,47%. Приведенные данные свидетельствуют, что совместное внесение органических и минеральных удобрений положительно влияет на содержание валового азота в корнеплодах столовой свеклы. Во всех вариантах было выявлено повышение содержания валового азота по отношению к контролю.

Заключение

В исследованиях лугово-черноземных почв лесостепи Западной Сибири установлено, что столовая свекла проявляет высокую отзывчивость на внесение биогумуса и минеральных удобрений. В лучшем варианте с внесением 8 т/га биогумуса урожайность в среднем за годы исследований составила 65,14 т/га, а в варианте с внесением минеральных удобрений N 64 Р 72 К 64 – 66,41 т/га. Установлены нормативы окупаемости внесенного биогумуса и минеральных удобрений прибавкой урожая.

N.V. Goman, I.A. Bobrenko, L.M. Lihomanova, V.P. Kormin, E.G. Pyhtareva

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Effectiveness of biohumus under beet in the steppe of Western Siberia

Список литературы Эффективность применения биогумуса под столовую свеклу в условиях лесостепи Западной Сибири

Технология применения биогумуса и удобрений, полученных на основе вермикультуры, при выращивании овощных культур/Н.М. Глунцов . -Киров, 2002. -152 с
Лавров В.В. Вермикультивирование в США и Канаде/В.В. Лавров//Дождевые черви и плодородие почв: матер. 1-й междунар. конф. -Владимир, 2002. -С. 73-76.
Лазарев В.И. Применение водной вытяжки биогумус «АгросСпас» на свекловичных посевах/В.И. Лазарев, Д.В. Шамин, В. Тренч//Сахарная свекла. -2008. -№ 4. -С. 33-34.
Мутиков В.М. Шире применяйте биогумус -ценное органическое удобрение/В.М. Мутиков, С.М. Филлипова, М.Ф. Фадеева//Картофель и овощи. -2011. -№ 1. -C. 9-10.
Сенкевич О.В. Оценка действия различных видов вермикомпоста на урожайность сельскохозяйственных растений/О.В. Сенкевич//Экология южной Сибири и сопредельных территорий: матер. междунар. конф. 2013. -Вып. 17. -Т. 2. -С. 100-101.
Слободян В.А. Влияние биогумуса на микробиологические процессы в почве/В.А. Слободян//Химия в сельском хозяйстве. -1994. -№ 4. -С. 8-9.
Толстопятова Н.Г. Биогумус -высокоэффективное и экологически чистое удобрение/Н.Г. Толстопятова//Картофель и овощи. -2009. -№ 7. -С. 6.
Бобренко И.А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири: дис. … д-ра с.-х. наук/И.А. Бобренко. -Омск, 2004. -446 с.
Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на основе системы «ПРОД»/Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко//Вестник ОмГАУ. -2004. -№ 3. -С. 43-55.
Лихоманова Л.М. Диагностика минерального питания, эффективности применения удобрений и качества корнеплодов столовой свеклы: дис.. канд. с.-х. наук/Л.М. Лихоманова: 06.01.04. -Омск, 1986. -214 с.
Лихоманова Л.М. Нитраты в овощной продукции открытого грунта/Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина//Роль России и Сибири в развитии экологии на пороге ХХI века: матер. междунар. конференции. -Омск, 1997. -С. 164-165.
Овощные культуры в Сибири/Е.Г. Гринберг, В.Н. Губко, Э.Ф. Витченко, Т.Н. Мелешкина. -Новосибирск, 2004. -397 с.
Афендулов К.П. Удобрения под планируемый урожай/К.П. Афендулов, Л.И. Лантухова. -М.: Колос, 1973. -253 с.
Журбицкий З.И. Потребность растений в питании как основа применения удобрений/З.И. Журбицкий. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. -60 с.

Еще

Статья научная