Эффективность совместного применения минеральных и бактериальных удобрений под арбуз

Автор: Агафонов Евгений Васильевич, Барыкин Виктор Савельевич, Гужвин Сергей Александрович, Чернов Александр Ярославович

Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science

Рубрика: Агрономия, лесное хозяйство и биологические науки

Статья в выпуске: 1 (9), 2010 года.

Бесплатный доступ

На черноземе обыкновенном изучали влияние минеральных и бактериальных удобрений с ассоциативными азотфиксаторами Азоризин-8 и Агрофил на развитие растений и урожайность плодов арбуза сорта Кримсон Свит. Выявлен более активный штамм азот-фиксаторов. Установлены оптимальные сочетания минеральных и бактериальных удобрений. Определена величина экономии азотных удобрений.

Орошение, биометрические показатели, количество плетей, масса плодов, масса сухого вещества, доза азота

Короткий адрес: https://sciup.org/140204007

IDR: 140204007

Текст научной статьи Эффективность совместного применения минеральных и бактериальных удобрений под арбуз

Несмотря на непростую ситуацию в сельском хозяйстве России, отрасль бахчеводства в зоне рискованного земледелия является одной из прибыльных и площади под бахчевые продолжают расширяться.

По прогнозам, площади посева бахчевых культур к 2012 г. в стране должны увеличиться до 156 тыс. га, в том числе в Астраханской – до 7,8, в Волгоградской области – до 70,2, в Ростовской – до 19,9, в Ставропольском крае – до 13,2, в Краснодарском – до 11,2, в других областях – до 52 тыс. га [1]. Основной бахчевой культурой является арбуз.

Однако урожайность арбуза по-прежнему остается низкой. При выращивании арбуза в условиях орошения применение удобрений с размещением оптимального количества растений на 1 га позволяет более полно использовать потенциальные возможности растения и получать высокие урожаи [2].

Исследований по изучению питания арбуза в Ростовской области в течение нескольких десятилетий не проводилось. Имеющиеся для условий Нижнего Дона рекомендации по внесению минеральных удобрений под арбуз разработаны только для богарных условий выращивания в 80– 90-х годах ХХ века Бирючекутской опытной станцией.

Помимо этого, с 1991 года началось резкое падение применения удобрений. Так, в 1996–2000 годах в России вносилось в среднем в 7 раз меньше минеральных удобрений, чем в 1986–1990 годах, а на Северном Кавказе – в 9 раз [3]. В Ростовской области применение минеральных удобрений с 1990 по 1999 гг. сократилось с 76 до 4,7 кг/га, а органических с 34 до 0,4 т/га [4].

Вопрос дефицита минерального азота можно, в определенной степени, решить с помощью «биологического» азота, фиксируемого почвенными микроорганизмами. Большой интерес вызывают исследования по фиксации азота ассоциативными микроорганизмами. Это одно из наиболее перспективных направлений в агрохимической науке.

Использование микробиологической азотфиксации позволит сократить энергетические затраты, связанные с производством минеральных азотных удобрений, и сократить их внесение в почву, что, в свою очередь, снизит негативное влияние минерального азота на окружающую среду.

В связи с этим, изучение эффективности минеральных и бактериальных удобрений и разработка системы их совместного применения под арбуз в условиях орошения на черноземе обыкновенном – актуальная научная проблема.

Опыты были проведены в ОАО «Ба-кланниковское» Семикаракорского района Ростовской области. Объектами исследо- ваний были штаммы ассоциативных азот-фиксаторов Азоризин-8 (А-8) и Агрофил (АФ), растения районированного сорта арбуза Кримсон Свит и почва опытного участка – чернозём обыкновенный. Содержание гумуса в пахотном слое 3,6–3,8 %, рН – 7,1–7,4; сумма поглощенных оснований – 36–40 мг-экв./100 г почвы; содержание валовых форм (%): N – 0,19–0,24; Р2О5 – 0,15–0,16 и К2О – 2,3–2,4. Объемная масса пахотного слоя почвы 1,16 г/см, максимальная гигроскопичность почвы в слое 0–40 см – 9,8%.

Технология возделывания культуры – общепринятая для Ростовской области. Предшественник – озимая пшеница. Площадь опытной делянки: – 11,2 м × 17 м = 190,4 м2. Учетная площадь: – 44,8 м2. Схема посева сеялкой СУПН–8 (через банку) – 1,4 м × 0,8 м (1,12 м2) на одно растение. Полная схема опыта приведена в таблицах.

В опыте использовали минеральные удобрения азофоску и аммонийную селитру, которые вносили под предпосевную культивацию. Бактериальные удобрения со штаммами ассоциативных азотфиксаторов Азоризин-8 (А-8) и Агрофил (АФ), изготовленные во ВНИИ с.-х. микробиологии, вносили при посеве семян через туковысе-вающий аппарат сеялки в смеси с наполнителем (сухая структурированная почва). Орошение проводили с помощью дождевального аппарата ДДА-100М для поддержания влажности почвы в пахотном и подпахотном горизонтах не ниже 80% НВ.

В течение вегетации арбуза проводили биометрические наблюдения.

Количество плетей на контроле (без удобрений) в среднем за три года исследований составило 3,3 шт. При улучшении минерального питания наибольшее количество плетей растения арбуза сформировали на вариантах с широким диапазоном доз: N 120-160 Р 120-200 К 120-200 (табл. 1). В блоке вариантов бактериально-минерального питания максимальное количество плетей (4,1) образовано растениями на вариантах Азоризин + N 100 P 160 K 160 и Агрофил + N 80 P 160 K 160 . Видимо, для Агрофила увеличение азота до 100 кг/га в начале вегетации было избыточным.

В разные годы на контроле длина главной плети находилась в пределах 1,09– 1,27 и в среднем составляла 1,17 м. Под влиянием оптимальной дозы минеральных удобрений N 120 P 160 K 160 она увеличилась на 22,2% – до 1,43 м. Преимущество этого варианта проявилось во все годы исследований.

В блоке бактериально-минерального питания с Азоризином наилучшими были варианты, где удобрения применялись в дозах N100P160-200K160-200. Длина плети достигала 1,49 м, прибавка к контролю – 27,4%. Еще больший прирост получен на вариантах с применением Агрофила. При совместном применении Агрофила с N80-100P160K160 длина главной плети достигала 1,56–1,58 м. Очевидно, бактериальные удобрения здесь не только улучшали азотное питание растений, но и способствовали лучшему усвоению фосфора и калия.

Во все годы исследований количество листьев главной плети увеличивалось при повышении дозы минеральных удобрений до N 120 P 160 K 160 – прибавка к контролю в среднем составила 23,1%. Применение Азоризина в сочетании с N 80-100 P 160 K 160 увеличивало ее до 29,4–30,6%, а Агрофила с N 100 Р 160 К 160 – до 29,4%.

Таблица 1

Действие удобрений на формирование плетей арбуза в фазу массового цветения – единичного плодообразования (среднее за 2007–2009 гг.)

Варианты

Количество плетей на одном растении, шт.

Длина главной плети, м

среднее

прибавка к контролю

среднее

прибавка к контролю

шт.

%

шт.

%

Контроль (без удобрений)

3,3

1,17

N 80 P 120 K 120

3,5

0,2

6,1

1,27

0,1

8,5

N 120 P 120 K 120

3,8

0,5

15,2

1,32

0,15

12,8

N 120 P 160 K 160

3,8

0,5

15,2

1,43

0,26

22,2

N 160 P 160 K 160

3,7

0,4

12,1

1,42

0,25

21,4

N 160 P 200 K 200

3,8

0,5

15,2

1,33

0,16

13,7

N 200 P 200 K 200

3,6

0,3

9,1

1,33

0,16

13,7

Азоризин-8 (А-8)

3,6

0,3

9,1

1,26

0,09

7,7

А-8 + N 60 P 120 K 120

3,9

0,6

18,2

1,35

0,18

15,4

А-8 + N 80 P 120 K 120

4,0

0,7

21,2

1,44

0,27

23,1

А-8 + N 80 P 160 K 160

3,9

0,6

18,2

1,45

0,28

23,9

А-8 + N 100 P 160 K 160

4,1

0,8

24,2

1,49

0,32

27,4

А-8 + N 80 P 200 K 200

3,8

0,5

15,2

1,41

0,24

20,5

А-8 + N 100 P 200 K 200

4,1

0,8

24,2

1,49

0,32

17,4

Агрофил (АФ)

3,5

0,2

6,1

1,28

0,11

9,4

АФ + N 60 P 120 K 120

3,8

0,5

15,2

1,48

0,31

26,5

АФ + N 80 P 120 K 120

3,9

0,6

18,2

1,47

0,30

25,6

АФ + N 80 P 160 K 160

4,1

0,8

24,2

1,58

0,41

35,0

АФ + N 100 P 160 K 160

3,9

0,6

18,2

1,56

0,39

33,3

АФ + N 80 P 200 K 200

3,8

0,5

15,2

1,41

0,24

20,5

АФ + N 100 P 200 K 200

3,9

0,6

18,2

1,48

0,31

26,5

В среднем за три года исследований на контроле в фазу цветения–единичного плодообразования сформировалось 6,9 цветка на плети. Под действием минеральных удобрений в дозе N 120 P 160 K 160 их число возрастало до 9. Дальнейшее повышение доз NPK оказалось неэффективным. Применение Азоризина в сочетании с N 100 P 160 K 160 способствовало повышению количества цветков до 9,7, а Агрофила с N 80-100 P 160 K 160 до 9,9–10,1.

Увеличение количества плетей растений арбуза, их длины и облиственности под влиянием удобрений в фазу начала созревания плодов на варианте N 120 P 160 K 160 , в конечном счете, привело к существенному повышению их массы. Ее прирост составил 33,3% по сравнению с контролем. Лучшим был вариант А-8 + N 80 P 160 K 160 , где масса ботвы увеличилась на 259,3%. Применение

Агрофила на фонах N 80 Р 120-160 К 120-160 увеличило этот показатель на 196,7–207,4%.

На контроле на всей площади учетной делянки в среднем за три года было 37,5 плодов диаметром более 10 см (табл. 2). Применение удобрений в дозе N 120 P 160 K 160 повышало их число до 43,1, на варианте А-8 + N 80 P 120 K 120 , прибавка к контролю составляла 30,1%, а сочетание Агрофила с N 80-100 P 160 K 160 увеличило количество таких плодов на 34,9–35,7%. На контроле их средний диаметр составлял 17,8 см. Под действием минеральных удобрений (N 120 P 120 K 120 и N 120 P 160 K 160 ) он увеличился до 19,8–19,9 см. На вариантах А-8 + N 80 P 120 K 120 и А-8 + N 80 P 160 K 160 плоды превышали в диаметре 20 см, что соответствует требованиям стандарта не только для ранних, но и для поздних сортов арбуза.

Таблица 2

Количество плодов >10 см в диаметре и средний диаметр плода, см

Варианты

Количество плодов >10 см в диаметре на учетной делянке (44,8 м2), шт.

Средний диаметр плода, см

среднее

прибавка к контролю

среднее

прибавка к контролю

шт.

%

шт.

%

Контроль

(без удобрений)

37,5

17,8

N 80 P 120 K 120

41,2

3,7

9,9

18,7

0,9

5,1

N 120 P 120 K 120

43,1

5,6

14,9

19,8

2,0

11,2

N 120 P 160 K 160

43,7

6,2

16,5

19,9

2,1

11,8

N 160 P 160 K 160

43,1

5,6

14,9

19,1

1,3

7,3

N 160 P 200 K 200

42,3

4,8

12,8

19,4

1,6

9,0

N 200 P 200 K 200

43,0

5,5

14,7

19,2

1,4

7,9

Азоризин-8 (А-8)

39,8

2,3

6,1

19,0

1,2

6,7

А-8 + N 60 P 120 K 120

45,1

7,6

20,3

20,2

2,4

13,5

А-8 + N 80 P 120 K 120

48,8

11,3

30,1

20,7

2,9

16,3

А-8 + N 80 P 160 K 160

48,6

11,1

29,6

21,4

3,6

20,2

А-8 + N 100 P 160 K 160

47,0

9,5

25,3

21,3

3,5

19,7

А-8 + N 80 P 200 K 200

48,1

10,6

28,3

20,8

3,0

16,9

А-8 + N 100 P 200 K 200

46,6

9,1

24,3

20,5

2,7

15,2

Агрофил (АФ)

44,0

6,5

17,3

18,5

0,7

3,9

АФ + N 60 P 120 K 120

45,8

8,3

22,1

19,7

1,9

10,7

АФ + N 80 P 120 K 120

48,4

10,9

29,1

20,6

2,8

15,7

АФ + N 80 P 160 K 160

50,6

13,1

34,9

21,0

3,2

18,0

АФ + N 100 P 160 K 160

50,9

13,4

35,7

20,4

2,6

14,6

АФ + N 80 P 200 K 200

45,1

7,6

20,3

20,0

2,2

12,4

АФ + N 100 P 200 K 200

44,5

7,0

18,7

19,9

2,1

11,8

Масса плода по сравнению с контролем увеличилась на 52,5%. В блоке вариантов с Агрофиллом результаты были несколько ниже. При исключительно минеральном питании растений арбуза масса плодов по отношению к контролю повысилась на 24,6% (вариант N 120 P 160 K 160 ).

Существенные изменения в формировании вегетативной массы арбуза в течение вегетации, вызванные применением удобрений, в конечном счете, способствовали значительному повышению его урожайности (табл. 3).

Несмотря на различие погодных условий в течение вегетации арбуза в 2007– 2009 гг. суммарная урожайность плодов за два сбора различалась мало. Она колебалась на контроле в пределах от 36,6 до 39,6 т/га. В блоке вариантов минерального питания урожайность арбуза повышалась с увеличением дозы азота до 120 кг/га, а фосфора и калия – до 160 кг/га. На варианте N120P160K160 урожайность составила 50,3 т/га, прибавка к контролю – 31,3%. Максимальную урожайность обеспечило совместное применение Азоризина с N80P160K160 – 60,0 т/га, что на 56,7% выше контроля. Преимущество в урожайности по сравнению с лучшим вариантом минеральной системы удобрений (N120P160K160) составляет 9,7 т/га или 11,9%. Кроме того, экономится 40 кг/га азота удобрений. Результаты совместного применения NPK с Агрофилом значительно умереннее. Здесь лучшим было сочетание АФ + N80P160K160, урожайность составила 54,1 т/га, что на 41,3% больше чем на контроле.

Таблица 3

Действие удобрений на урожайность арбуза за 2007–2009 гг. в сумме по двум сборам, т/га

Варианты

Урожайность, т/га

Среднее за три года, т/га

Прибавка к контролю

2007 г.

2008 г.

2009 г.

т/га

%

Контроль

(без удобрений)

38,6

39,6

36,6

38,3

N 80 P 120 K 120

42,7

47,1

49,2

46,4

8,1

21,8

N 120 P 120 K 120

46,8

45,3

51,9

48,0

9,7

25,3

N 120 P 160 K 160

44,0

52,2

54,8

50,3

12,0

31,3

N 160 P 160 K 160

38,4

51,7

53,7

47,9

9,6

25,7

N 160 P 200 K 200

36,6

47,9

52,9

45,8

7,5

20,2

N 200 P 200 K 200

39,0

46,6

51,6

45,7

7,4

19,9

Азоризин-8 (А-8)

38,6

40,7

47,5

42,3

4,0

10,4

А-8 + N 60 P 120 K 120

54,2

50,2

57,9

54,1

15,8

41,3

А-8 + N 80 P 120 K 120

59,3

51,4

58,1

56,3

18,0

47,0

А-8 + N 80 P 160 K 160

54,9

60,9

64,1

60,0

21,7

56,7

А-8 + N 100 P 160 K 160

53,6

59,7

63,4

58,9

20,6

53,8

А-8 + N 80 P 200 K 200

51,0

55,6

61,6

56,1

17,8

46,5

А-8 + N 100 P 200 K 200

50,3

54,3

59,8

54,8

16,5

43,1

Агрофил (АФ)

40,2

40,2

44,3

41,6

3,3

8,6

АФ + N 60 P 120 K 120

45,7

48,1

51,4

48,4

10,1

26,4

АФ + N 80 P 120 K 120

52,2

49,0

53,7

51,6

13,3

34,7

АФ + N 80 P 160 K 160

47,5

56,4

58,5

54,1

15,8

41,3

АФ + N 100 P 160 K 160

45,7

56,0

57,6

53,1

14,8

38,6

АФ + N 80 P 200 K 200

43,6

52,5

56,4

50,8

12,5

32,6

АФ + N 100 P 200 K 200

46,7

51,7

55,9

51,4

13,1

34,2

НСР 05

4,0

3,7

4,3

3,6

У арбузов содержание сухих веществ в плоде тесно связано с содержанием сахара, то есть напрямую влияет на качество урожая. Самое низкое содержание сухих веществ во все годы было в плодах на контрольном варианте, в среднем за три года 8,6% (табл. 4). Наибольшее количество сухого вещества содержалось в плодах тех вариантов, где доза азота была пониженной на фоне высоких доз фосфора и калия: N 80 P 120 K 120 , N 160 P 160 K 160 , N 160 P 200 K 200 .

Причем с повышением дозы РК увеличивалась концентрация сухих веществ и, следовательно, сахаристость плодов. Относительный прирост содержания сухих веществ в группе вариантов с преобладанием фосфора и кадия увеличивался с 12,8 до 16,3% при повышении дозы со 120 до 200 кг/га. При соотношении N:Р 2 О 5 2 О, равном 1:1:1, эта тенденция очень слабая и на низком уровне значений – 7,0–9,3%.

Таблица 4

Действие удобрений на содержание сухого вещества в плодах арбуза

Варианты

Среднее содержание сухих веществ в плоде, %

Прибавка к контролю

2007 г.

2008 г.

2009 г.

среднее

%

относительный прирост, %

Контроль (без удобрений)

7,9

9,4

8,4

8,6

N 80 P 120 K 120

9,8

10,3

8,9

9,7

1,1

12,8

N 120 P 120 K 120

9,0

9,9

8,6

9,2

0,6

7,0

N 120 P 160 K 160

9,6

10,7

9,2

9,8

1,2

14,0

N 160 P 160 K 160

8,8

10,3

8,7

9,3

0,7

8,1

N 160 P 200 K 200

9,6

11,1

9,2

10,0

1,4

16,3

N 200 P 200 K 200

8,6

10,8

8,9

9,4

0,8

9,3

Азоризин-8 (А-8)

8,1

9,6

8,3

8,7

0,1

1,2

А-8 + N 60 P 120 K 120

9,4

10,4

8,7

9,5

0,9

10,5

А-8 + N 80 P 120 K 120

9,2

9,9

8,4

9,2

0,6

7,0

А-8 + N 80 P 160 K 160

9,6

10,8

8,9

9,8

1,2

14,0

А-8 + N 100 P 160 K 160

9,2

10,4

8,6

9,4

0,8

9,3

А-8 + N 80 P 200 K 200

9,8

11,4

9,0

10,1

1,5

17,4

А-8 + N 100 P 200 K 200

9,6

11,2

8,7

9,8

1,2

14,0

Агрофил (АФ)

8,4

9,9

8,4

8,9

0,3

3,5

АФ + N 60 P 120 K 120

9,6

10,6

8,9

9,7

1,1

13,0

АФ + N 80 P 120 K 120

9,3

10,2

8,7

9,4

0,8

9,3

АФ + N 80 P 160 K 160

9,8

11,6

9,0

10,1

1,5

17,4

АФ + N 100 P 160 K 160

9,5

11,2

8,7

9,8

1,2

14,0

АФ + N 80 P 200 K 200

9,6

11,5

8,9

10,0

1,4

16,3

АФ + N 100 P 200 K 200

9,3

11,1

8,9

9,8

1,2

14,0

Внесение ассоциативных азотфикса-торов в почву с семенами практически не меняло качества плодов. При совместном применении бактериальных и минеральных удобрений изменение содержания сухих веществ в плодах арбуза было аналогичным изменениям, происходившим под дей- ствием минеральных удобрений на фоне естественной микрофлоры с учетом дополнительного азота, фиксированного микрофлорой бактериальных удобрений.

В блоке вариантов с Азоризином-8 максимальное количество сухих веществ в плодах – 10,1% получено при внесении

N 80 P 200 K 200 . Прибавка к контролю составила 17,4%. Такой же результат дало применение Агрофила вместе с N 80 P 160 K 160 .

Таким образом, применение минеральных и бактериальных удобрений способствовало увеличению биометрических показателей растений арбуза в течение вегетации. Совместное влияние бактериальных и минеральных удобрений на формирование вегетативных, генеративных и репродуктивных органов растений арбуза было значительно более сильным, чем при исключительно минеральном питании. В конечном счете это привело к существенному приросту урожайности плодов арбуза. Оптимальная доза минеральных удобрений – N120Р160К160 – прибавка урожайности плодов арбуза к контролю 12,0 т/га или 31,3%. Внесение Азоризина повысило урожайность на 10,4, Агрофила – на 8,6%. Влияние совместного применения бактериальных удобрений и NРК значительно выше, чем сумма действия каждого из них в отдельности. Максимальный эффект получен на варианте А-8 + N80Р160К160 – урожайность повысилась на 21,7 т/га или на 56,7%. Лучший результат от применения Агрофила – на фоне N80Р160К160, урожайность увеличилась на 41,3 %.

Список литературы Эффективность совместного применения минеральных и бактериальных удобрений под арбуз

  • Боева, Т.В. Отрасли бахчеводства нужна государственная поддержка [Текст]/Т.В. Боева, В.В. Коринец, А.П. Соловьева//Картофель и овощи. -2009. -№ 3. -С. 6-7.
  • Гуляева, Г.В. Качество арбузов зависит от агротехники [Текст]/Г.В. Гуляева, Т.В. Боева//Главный агроном. -2006. -№ 6. -С. 65-66.
  • Шафран, С.А. Динамика применения удобрений и плодородие почв [Текст]/С.А. Шафран//Агрохимия. -2004. -№ 1. -С. 9-17.
  • Агафонов, Е.В. Влияние рельефа и удобрений на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность ярового ячменя [Текст]/Е.В. Агафонов, А.А. Громаков. -п. Персиановский, 2008. -142 с.
Статья научная