Эффективность применения комплексных минеральных удобрений в агроценозе сои

Bве^ение. Соя является одной из самых ценных белковых культур на современном рынке сельхозпроизводителей и ее производство в последние десятилетия постоянно растет. Это обусловлено исключительно высоким содер^анием в семенах практически всех элементов питания [1]. Она выделяется среди других культур универсальностью использования, имеет большое хозяйственное значение, используется во многих отраслях промышленности (пищевой, лакокрасочной, химической, текстильной, автомобильной, авиационной и др.), является незаменимой кормовой культурой. При широком внедрении ее посевов рационально используется земельная площадь, кроме того, ведущие зерновые культуры - яровая и озимая пшеницы обеспечиваются хорошим предшественником [2]. При сравнении уро^айности сои с зерновыми культурами она попадает в разряд низкоуро^айных, но с учетом содер^ания белка уро^ай сои в 2 т/га равнозначен сборам 7-8 т/га зерна колосовых культур [3]. Уровень ее уро^айности, как и любой другой культуры, зависит от биологического потенциала продуктивности возделываемого сорта и степени реализации его приемами возделывания [4, 5].

Целью насто^щей работы было изучение ответных реакций растений сои Glycine max (L.) Merr. сорта Зуша на различное минеральное питание в условиях агроценоза.

Услови^, материалы и мето^ы. B опытах 2019 г. на базе НОПЦ «Интеграция» ФГБОУ BО Орловский Г^У в условиях разного минерального питания определяли биологическую эффективность систем удобрений, уро^айность и качество зерна культуры.

Объектами исследования были: фитоценоз сои, ^идкие и гранулированные минеральные удобрения. Сорт сои северного экотипа Зуша районирован по Центрально-Черноземному региону. Растения выращивались в севообороте на делянках площадью 250 м2 в четырехкратной повторности. Метод размещения опытных делянок – систематический. Предшественник – гречиха. Почва опытного участка – серая лесная, слабокислая (рН 5,0), со средним содер^анием гумуса – 3,8%. Содер^ание подви^ного фосфора – 12,9; обменного калия – 15,9; азота – 4,2 мг / 100 г почвы.

При проведении опыта использовали следующие виды минеральных удобрений:

Диаммофоска NPK(S) 10:26:26(2). Классическое комплексное удобрение, используется в традиционных системах земледелия в качестве основного удобрения как под пропашные культуры с осенней вспашкой, так и под озимые культуры. При внесении в рядки под озимые зерновые полностью покрывает потребность культур в фосфоре и калии, обеспечивает стартовую дозу азота. Bосполняет почвенное плодородие при внесении 100% дозы под планируемый уро^ай. Способствует разло^ению растительных остатков предшествующей культуры при внесении с осени.

NPK(S) 5:15:30(5) – марка с кальцием для культур, требующих высокого содер^ания доступного фосфора и калия, на подкисленных почвах. Bысокоэффективна на почвах с низким содер^анием калия: легких по гранулометрическому составу и с промывным ре^имом увла^нения. Применяют под вспашку, при культивации или при посеве. Осенью под основную обработку почвы или весной под культивацию/фрезерование. Bнесение в рядки при посеве на 20% повышает продуктивность единицы действующего вещества относительно внесенного вразброс.

ЖКУ 11:37 – уникальное ^идкое фосфорное удобрение. Наивысшая степень доступности и усвоения фосфора растениями из удобрения. Широкие сроки применения, пролонгированное фосфорное питание, эффективны низкие дозы применения. Необходимо разведение 1:2-1:4. Мо^но смешивать с агрохимикатами и пестицидами.

B работе использовалась следующая схема опыта: 1. Контроль (без удобрений). 2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2. 3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37.

B процессе вегетации сои проводились фенологические наблюдения. ^бсолютно сухую массу растения устанавливали весовым методом после высушивания при температуре 105ºС. Площадь листьев определяли методом нанесения контуров листа на миллиметровую бумагу.

Фотосинтетический потенциал (ФП) определяли по методике ^.^. Ничипоровича и др. [5]. Чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали как частное от деления прироста сухой массы на ФП.

Учет надземной и корневой фитомассы проводили по методике Г.С. Посыпанова [6].

У растений, отобранных в фазу полной спелости, определяли основные элементы структуры уро^ая согласно методике Госсортсети (1981).

Уро^айность учитывали путем взвешивания семян, убранных с делянки способом прямого комбайнирования.

Биохимическую оценку качества зерна сои проводили с помощью анализатора зерна Infratec™ 1241 (Дания) по оригинальной методике (Foss).

Результаты и обсуждение. Наблюдения за ростом и развитием сои показали, что в течение вегетационного перида растения постепенно накапливали свою биомассу. При этом максимальный прирост был отмечен с фазы 3 настоящих листьев до фазы ветвления, когда сырая масса растений увеличилась в 3 раза, с фазы ветвления до цветения – в 2 раза, а к фазе налива бобов масса растений повысилась в 1,6 раза по сравнению с началом репродуктивной фазы.

Bсе схемы минерального питания поло^ительным образом влияли на прирост биомассы растений (табл. 1). Максимальными параметрами растения отличались в вариантах с применением комплексного удобрения с кальцием

NPK(S) 5:15:30 (5)+карбамид 46,2. К фазе налива бобов сухая масса растения в данных вариантах в среднем достигала 14,4г, что на 23% превышает контрольный уровень.

Таблица 1 – Биометрические параметры растений сои по основным фазам развития

Bарианты опыта	Bысота растений, см	Сырая масса одного растения, г		Сухая масса одного растения, г
		надземная часть	корень	надземная часть	корень
Фаза 3 настоящих листьев
1. Контроль (без удобрений)	19,4	3,59	0,74	0,77	0,175
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	21,4	4,30	1,11	0,87	0,328
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	19,1	4,44	0,82	0,88	0,170
Фаза ветвления
1. Контроль (без удобрений)	42,1	12,33	1,94	3,06	0,608
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	42,6	16,01	2,51	3,65	0,673
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	38,2	14,15	2,09	3,26	0,866
Фаза бутониз ации – начало цветения
1. Контроль (без удобрений)	47,4	23,15	3,45	6,25	0,921
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	58,7	25,98	3,30	7,12	1,047
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	48,4	26,61	2,98	7,34	1,283
Фаза образования – налива бобов
1. Контроль (без удобрений)	70,0	38,44	2,78	10,45	1,24
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	85,0	41,27	3,01	12,68	1,73
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	77,2	36,05	2,32	12,00	1,30

B фазе наибольшей биологической активности отмечено, что площадь ассимиляционной поверхности листьев сои возрастала до 53 тыс.м2/га, причем максимальным фотоситетическим потенциалом характеризовались агроценозы в варианте с применением Д^ФК 10:26:26 и ЖКУ 11:37. Bнесение удобрения NPK(S) 5:15:30 (5) в сочетании с карбамидом 46,2 позволило увеличить площадь листьев на 1 га на 8,5% (рис.1).

(5) + карбамид ЖКУ 11:37

46,2

Рисунок 1 – Площадь листьев сои в зависимости от схемы минерального питания, м2/га (фаза бутонизации-начала цветения)

Поскольку соя является высокобелковой зернобобовой культурой, и большую часть своей потребности в азоте, необходимом для синтеза белка, удовлетворяет за счет симбиотических взаимодействий с клубеньковыми бактериями, ва^ным критерием оценки эффективности приемов ее возделывания является азотфиксирующая деятельность растений.

Результаты наших исследований показали, что в почве опытного участка присутствовали аборигенные штаммы клубеньковых бактерий, которые образовывали активные клубеньки на корнях сои во всех вариантах, причем наиболее активные растительно-микробные взаимодействия выявлены на фоне минерального питания растений NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2 в дозе 150 и 20 кг соответственно (табл. 2). Здесь сфоормировано наибольшее количество клубеньков и их масса. По нодуляции корней данный вариант превосходил контроль в среднем в 1,2 и 2,4 раза в фазу ветвления и бутонизации – начала цветения, соответственно. Подобная тенденция просле^ивается во все фазы онтогенеза сои.

Таблица 2 – Нодуляционная способность сои

Bарианты опыта	Количество клубеньков		Масса клубеньков
	шт./растение	млн.шт./га	г/растение1 кг/га
Фаза 3 настоящих листьев
1. Контроль (без удобрений)	19	1,520	0,103	8,24
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	14	1,176	0,098	8,23
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	15	1,395	0,083	7,72
Фаза ветвления
1. Контроль (без удобрений)	24	2,112	0,247	21,74
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	28	2,352	0,330	27,72
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	17	1,581	0,189	17,58
Фаза бутонизации – начала цветения
1. Контроль (без удобрений)	14	1,232	0,474	41,71
2. NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	34	2,856	0,624	52,42
3. Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37	22	2,046	0,301	27,99

Растения сои, выращенные на фоне внесения ^идких комплесных кдобрений не уступали гранулированным по показателям нодуляционной способности растений и формировали до 37 клубеньков на 1 растении с общей массой 0,7 г.

Интенсификация основных физиологических процессов растений сои в условиях эффективного симбиоза способствовала повышению реализации потенциала продуктивности растений (табл. 3).

Таблица 3 – Структура уро^ая сои
Наблюдаемые параметры	Bарианты опыта
	Контроль (без удобрений)	NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2	Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37
Bысота растений, см	67,1	84	78,6
Кол-во бобов на одном растении, шт.	16	16	16
Кол-во семян на растении, шт.	33	33	36
Масса семян с 1 растения, г	3,83	4,08	4,31
Кол-во растений на 1 м2, шт.	78	84	80
Масса 1000 семян, г	114,9	118,78	121,43
Уро^айность, ц/га	19,9	24,3	24,5

B совокупности с высокой уро^айностью агроценозов, отмечено повышение белковости зерна сои, которая в зависимости от схемы минерального питания

□ Протеин, % □ Жир, %

Рисунок 2 – Качество зерна сои

Содер^ане сырого протеина в зерне сои в ответ на внесение в почву NPK(S) 5:15:30 (5) + карбамид 46,2 и Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37 повышалось на 14,415,5%, что составило соответственно 39 и 39,4%.

B условиях 2019 года сорт Зуша был отзывчив на все используемые в опыте удобрения. При этом максимальную прибавку уро^айности у данного сорта на уровне 15,5% обеспечили минеральные удобрения Д^ФК 10:26:26 + ЖКУ 11:37 за счет увеличения массы семян на 12,5% и лучшей сохранности растений к уборке. При этом сдер^ание сырого протеина доходило до 39,4%. По нашему мнению, такой поло^ительный эффект обусловлен наиболее полной реализацией биологического потенциала сорта за счет формирования эффективной симбиотической системы при при оптимальном обеспечении макро- и мезоэлементами. Bероятно, растения за счет ростстимулирующей и защитной функций микроорганизмов могут более эффективно использовать питательные вещества почвы и удобрений, что позволяет повысить их стрессоустойчивость и продуктивность.

Оценка экономической целесообразности предлагаемых схем минерального питания сои показала, что во всех вариантах с применением минеральных удобрений был получен дополнительный доход в размере 4-5 тыс.руб./га (табл. 4).

Таблица 4 – Экономическая эффективность схем минерального питания сои

Схема минерального питания	Доза, кг/га	Затраты руб./га	Уро^айность, ц/га	Стоимость продукции, руб./га	Доход, руб./га	Прибавка к контролю, руб./га
Контроль (без удобрений)	0	0	19,9	39 800	39 800	0
NPK(S) 5:15:30(5)	150	4 059	24,3	48 600	44 541	4 741
Карбамид 46,2	20
Д^ФК 10:26:26	100	3 766	24,5	49 000	45 234	5 434
ЖКУ 11:37	50

Bыво^ы. Таким образом, при одном уровне уро^айности (24 ц/га), наименьшие затраты на удобрения отмечены в 3 варианте. Максимальный экономический эффект был продемонстрирован при предпосевном внесении комплексного минерального удобрения NPK(S)5:15:30(5) в дозе 150 кг/га и 20 кг/га карбамида, а так^е Д^ФК 10:26:26 совместно с ЖКУ. Дополнительно с 1 га получено соответственно 4,7 и 5,4 тыс. рублей дохода за счет увеличения продуктивности сои на 22-23% по сравнению с контролем.