Оценка влияния минеральных удобрений на урожайность малины

Введение. Ягоды – богатый источник природных антиоксидантов. Рекомендовано включать их в состав функционального, здорового и полноценного питания, а также для профилактики различных болезней. Малина – одна из наиболее ценных ягодных культур. Ее плоды обладают богатым биохимическим составом и высокой антиоксидантной активностью, содержат значительное количество биологически активных веществ, способных повышать устойчивость организма к стрессовым факторам, имеют профилактическое и лечебное значение [1, 2].

При оптимальных почвенно-климатических условиях, соблюдении всех агротехнических приемов урожайность высокопродуктивных сортов может достигать 10–12 тонн с гектара и более. Однако в производственных условиях урожайность ее значительно ниже. Важнейшим приемом регулирования роста и повышения урожайности является применение удобрений. При грамотном их внесении возможно повышение урожая ягодных культур на 15–25 % [3].

Обильные и регулярные урожаи связаны с высокими требованиями к условиям минерального питания. Для малины характерен двулетний цикл роста и развития побегов. В первый год жизни побеги малины интенсивно растут, а на второй год – цветут, плодоносят и отмирают. Урожай куста малины складывается из следующих компонентов: количество плодоносящих побегов, количество плодовых веточек (ла-тералов), число созревших плодов на латерале и масса ягод [4]. На уровень питания ягодных культур влияют абиотические и биотические факторы среды. Нарушение минерального питания приводит к негативным изменениям в обмене веществ, следствием чего является ухудшение роста, формирования листового аппарата и сокращение периода его активной жизне- деятельности, что приводит к снижению генеративной продуктивности растений [5].

Система удобрений сводится к тому, что допосадочная заправка почвы удобрениями служит предпосылкой высокой продуктивности насаждений. В результате на пять-шесть лет отпадает необходимость в ежегодном внесении этих удобрений. С учетом содержания гумуса в почве дополнительно вносят органические удобрения. Из минеральных удобрений малина использует 45–50 % азота, 20–25 фосфора; 40– 45 % калия [6]. Одним из путей повышения устойчивости с недостаточной адаптацией сортов к неблагоприятным факторам внешней среды является применение удобрений : азотсодержащие (карбамид, сульфат аммония, аммиачная селитра и т.п.) активизируют рост надземной части растений; фосфорные (суперфосфат простой и двойной суперфосфат, фосфоритная мука) стимулируют рост корневой системы, повышают устойчивость к грибным и бактериальным заболеваниям; калийные (сульфат калия, хлористый калий) укрепляют ткани растений, повышают зимостойкость и урожайность, улучшают вкус ягод [7]. Фосфор и калий наиболее интенсивно потребляются в период распускания почек, цветения и формирования ягод. В конце лета необходимо обеспечить в почве повышенное содержание калия и фосфора, которые положительно влияют на вызревание побегов будущего урожая. При выращивании малины без применения удобрений происходит снижение урожайности [8].

Цель исследования – оценить влияние удобрений на урожайность малины в условиях Башкортостана.

Условия, материалы и методы. Исследования проводились в 2019–2021 гг. в полевом опыте на сортах малины Новость Кузьмина и Солнышко.

Подготовку почвы под посадку малины проводили за год до посадки, предшественник – чистый пар. Схема опыта включала следующие варианты: 1. Контроль – без удобрений. 2. Перегной – 25 т/га (мульчирование рядов). 3. N 24 P 90 K 45 – ам-мофоска 2 ц + KCI – 1 ц/га. 4. N 12 P 50 – аммофос на цеолите – 2 ц/га. 5. N 6 P 25 – аммофос на цеолите – 1 ц/га. 6. P 58 Ca 49 – димонофосфат кальция – 2 ц/га. 7. N 14 P 22 K 27 – бесхлорное АФК – 2 ц/га. 8. Цеолит – 1,5 ц/га. В период закладки опыта применяемые удобрения вносились однократно в траншею за 4 месяца до посадки на глубину 20– 30 см. Опыт заложен осенью 2016 г. в 3-кратной повторности. Схема посадки – 0,5×3,0 м для механизированной обработки междурядий.

Почвы опытного участка – чернозем карбонатный, среднесуглинистый по гранулометрическому составу с содержанием гумуса (по Тюрину) 6,4 %, фосфора и калия (по Чирикову) – 8,7 и 11 мг/100г почвы соответственно, реакция почвенного раствора нейтральная (по Флоринскому) – 6,8 ед. рН.

Исследования проводили согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур». Зимостойкость и побегообразовательную способность определяли стандартными методами. Учет урожая, начиная с 2019 г., проводили весовым методом поделяночно [9].

Территория Башкортостана расположена в глубине Евразийского материка, и воздушные массы, формирующиеся над Атлантикой, поступают сюда трансформированными. Республика с севера широко открыта влиянию Ледовитого океана, с юга – засушливых регионов Казахстана и Прикаспийской низменности. Уральские горы не препятствуют проникновению зимой холодных воздушных масс Сибири.

Климат Башкортостана характеризуется как континентальный. Устойчивый снежный покров образуется во второй декаде ноября и держится около 4 месяцев. Абсолютный минимум температуры воздуха в суровые зимы достигает -36 °С, а на поверхности снега – 0 °С. Средняя высота снежного покрова – 35 см. К концу второй декады апреля снег полностью тает. Безморозный период составляет 125 дней. Максимальная температура зафиксирована на отметке 36–38 °С. Сумма положительных температур составляет 2521 °С. Сумма осадков в среднем за год – 452 мм. Число дней с положительной температурой воздуха – 200–205. Средняя продолжительность безморозного периода – 120– 130 дней. Осадки распределяются неравномерно и нередко, в самый ответственный период вегетации (май–июнь) бывают засухи, сопровождающиеся южными и юго-западными ветрами; среднегодовая температура воздуха – 3,0 °С. Так как изменения климата оказывают влияние на температуру воздуха, количество выпадающих осадков и относительную влажность воздуха, в целом климатические показатели являются удовлетворительными для роста, развития и перезимовки районированных сортов малины [10].

Результаты и их обсуждение. Климатические условия в годы изучения были разнообразны и позволили оценить влияние удобрений на растения малины.

Температурный режим в зимний период 2018–2019 гг. по был на 2,4–5,9 °С выше климатической нормы и отличался резкой сменой температур в период оттепелей. Низкие температуры зимнего периода (до -29 °С) были непродолжительными, оттепели часто сменялись морозами. Постоянный снежный покров установился только в III декаде декабря. В феврале снеговой покров составил 32 см (при норме 36 мм). В 2019 г. в весенне-летний период вегетации малины соотношение среднесуточных температур и количества осадков способствовало своевременному прохождению фаз развития растений и формированию урожая. Так, в мае–июле среднесуточная температура воздуха составила 14,8; 17,4; 19 °С, осадков выпало 129,4 мм при норме 148 мм.

Зимний период 2019–2020 гг. отличался неустойчивым температурным режимом – на 3,2– 9,9 °С выше нормы. Минимальные температуры (-27 °С) имели кратковременный характер и не достигали повреждающих величин. Осадки наблюдались в виде снега, мокрого снега и дождя. Снежный покров установился в III декаде ноября. В феврале высота снега составила 39 мм. Погодные условия вегетационного периода 2020 г. незначительно отличалась от среднемноголетних (средняя температура воздуха составила 17,3 °С, осадков выпало 253,2 мм), благодаря которым растения восстановились к осени.

Зимний период 2020–2021 гг. характеризовался переменным температурным режимом. В январе средняя температура превышала норму на 4,1 °С. В декабре и феврале температура была ниже среднемноголетних температур на 3,3 и 2,0 °С. Минимальные температуры (до -30,8 °С) имели непродолжительный характер. Высота снежного покрова составила 27 см. Сочетание температуры воздуха в весенне-летний период вегетационного периода 2021 г. (ГТК=0,27 при норме 0,9) оказало отрицательное влияние на урожай, что сказалось на усыхании цветков.

■4— сорт Новость Кузьмина

■ сорт Солнышко

№ 1 – контроль – без удобрений

№ 2 – перегной 25 т/га

№ 3 – аммофос N 24 Р 90 К 45 (2

ц/га) + КCl (1 ц/га)

№ 4 – аммофос N12Р50 на цеолите (2 ц/га)

№ 5 – аммофос N6Р25 на цеолите (1 ц/га)

№ 6 – димонофосфат кальция Р 58 Са 49 (2 ц/га)

№ 7 – бесхлорное N 14 Р 22 К 27

(2 ц/га)

№ 8 – цеолит (1,5ц/га)

Рис. 1. Гибель почек малины в зиму 2019–2020 гг., %

Оценку повреждений от зимнего иссушения чаще всего включали в балл общего состояния. В 2018–2019 гг. колебания температур зимнего периода были менее выражены по сравнению с 2019–2020 гг. Общее состояние растений в 2020 г. оценивалось на 3,5 балла у сорта Солнышко; 3,3 балла у сорта Новость Кузьмина. Благодаря активизации регенерационных процессов общее состояние растений в конце вегетационного периода оценивалось на 3,6– 3,8 балла, то есть было хорошим. В 2019 г. общее состояние оценивали как хорошее.

Оттепели и резкие смены температур не вызвали повреждений коры, но привели к гибели части почек малины, и как следствие, к иссушению побегов. Внесение минеральных удобрений способствовало повышению зимостойкости малины. В контрольном варианте гибель почек после зимнего периода 2019– 2020 гг. составила 12,2 и 18,1 %, при внесении удобрений в вариантах этот показатель снизился до 10,5–17,3 % (рис. 1). По-видимому, комплексные удобрения обеспечивают активизацию защитной реакции у малины при действии температурного стрессора.

Различия в обеспеченности растений элементами питания в вариантах опыта отразились на росте и продуктивности малины.

Побегообразовательная способность растений малины является сортовым признаком, но также зависит от плодородия почвы и погодных условий. Использование удобрения бесхлорно- го N14Р22К27 (2 ц/га) вызвало наибольшее увеличение количества побегов по сравнению с другими вариантами. Внесение аммофоски N24P90K45 (2 ц) + KCI (1 ц/га) и N12P50 – аммофос на цеолите (2 ц/га) также показало положительный эффект, превышая контроль в 1,3–1,5 раза. Вероятно, это связано с поступлением достаточного количества элементов азота и фосфора в растения, которые способствуют активному росту и развитию растений. Вариант с использованием перегноя и цеолита превышал контроль на 13–22 %. В вариантах N6P25 – аммофоса на цеолите (1 ц/га) и P58Ca49 – димонофосфата кальция (2 ц/га) показатели отмечались на уровне контроля ( 8,5–10,5 шт/пог.м) (рис. 2).

Влияние удобрений на побегообразовательную способность, штук на погонный метр

—•— Сорт Новость Кузьмина

•*• Сорт Солнышко

№ 1 – контроль – без удобрений

№ 2 – перегной 25 т/га

№ 3 – аммофос N 24 Р 90 К 45 (2

ц/га) + КCl (1 ц/га)

№ 4 – аммофос N12Р50 на цеолите (2 ц/га)

№ 5 – аммофос N6Р25 на цеолите (1 ц/га)

№ 6 – димонофосфат кальция Р 58 Са 49 (2 ц/га)

№ 7 – бесхлорное N 14 Р 22 К 27

(2 ц/га)

№ 8 – цеолит (1,5 ц/га)

Рис. 2. Влияние удобрений на побегообразовательную способность, 2019–2021 гг., шт/пог.м

Одним из важных биологических признаков сорта является число репродуктивных образований (веточек (латералов), ягод), потенциально влияющих на урожайность. Использование бесхлорного N14Р22К27 (2 ц/га), N24P90K45 – ам-мофоски (2 ц) + KCI ( 1 ц/га), аммофоса N12Р50 – на цеолите (2 ц/га) и цеолита (1,5 ц/га) обеспечило повышение количества плодовых веточек и ягод на веточке (латерале) на 21–31 % по сравнению с контролем. Вариант с использова- нием перегноя незначительно превышал контроль. В опытном варианте применение N6P25 – аммофоса на цеолите (1 ц/га) и P58Ca49 – димонофосфата кальция (2 ц/га) не оказало значимого влияния (рис. 3).

Можно предположить, что применение комплексных удобрений способствовало лучшему формированию репродуктивных образований урожайности малины (табл.).

Количество плодовых веточек (латералов) и ягод на одном латерале в зависимости от удобрений

• ■    Кол-во веточек, шт/ побег, сорт Новость Кузьмина

• ■    кол-во ягод на одном латерале, шт., сорт Новость Кузьмина

• ■    Кол-во веточек, шт/побег, сорт Солнышко

• ■ кол-во ягод на одном латерале, шт., сорт Солнышко

№ 1 – контроль – без удобрений

№ 2 – перегной 25 т/га

№ 3 – аммофос N 24 Р 90 К 45 (2 ц/га) +

КCl (1ц/га)

№ 4 – аммофос N 12 Р 50 на цеолите

(2 ц/га)

№ 5 – аммофос N 6 Р 25 на цеолите

(1 ц/га)

№ 6 – димонофосфат кальция

Р 58 Са 49 (2 ц/га)

№ 7 – бесхлорное N 14 Р 22 К 27 (2 ц/га)

№ 8 – цеолит (1,5 ц/га)

Рис. 3. Количество плодовых веточек (латералов) и ягод на одном латерале, 2019–2021 гг., шт/побег

Урожайность сортов малины, 2019–2021 гг., ц/га

Удобрение	Сорт Новость Кузьмина		Сорт Солнышко
	Средняя	% к контролю	Средняя	% к контролю
Контроль – без удобрений	22,6	–	19,7	–
Перегной 25 т/га	24,7	9,2	24,0	21,8
Аммофоска N 24 Р 90 К 45 (2 ц/га) + КCl (1 ц/га)	29,8	30,9	25,0	26,9
Аммофос N 12 Р 50 на цеолите (2 ц/га)	27,5	21,7	23,7	25,4
Аммофос N 6 Р 25 на цеолите (1 ц/га)	26,0	15,0	23,8	15,7
Димонофосфат кальция Р 58 Са 49 (2 ц/га)	26,6	17,6	23,4	18,8
Бесхлорное N 14 Р 22 К 27 (2 ц/га)	29,1	28,8	25,3	28,1
Цеолит (1,5 ц/га)	24,3	7,5	22,8	19,8
НСР 05	4,34		3,81

Эффективность любого агроприема оценивается по величине урожайности. Минеральные удобрения существенно увеличивали урожайность малины. В варианте аммофоски N 24 Р 90 К 45 (2 ц/га) + КCl (1ц/га) и бесхлорного N 14 Р 22 К 27 (2ц/га) отмечалась самая высокая урожайность за три года проведения исследований, достоверно превышая контроль, средняя урожайность за три года исследований составила 29,1–

29,8 ц/га у сорта Новость Кузьмина и 26,9– 28,1 ц/га у сорта Солнышко. Использование удобрений перегноя и цеолита не оказало значимого влияния на плодоношение. Предпосадочное внесение N 6 P 25 – аммофоса на цеолите (1 ц/га) и P 58 Ca 49 – димонофосфата кальция (2 ц/га) дополнительной прибавки урожая не вызвало (см. табл.).

В среднем за три года проведения исследований предпосадочное внесение комплексных минеральных удобрений аммофоски N 24 Р 90 К 45 (2 ц/га) + КCl (1 ц/га) и бесхлорного N 14 Р 22 К 27 (2 ц/га) позволили увеличить урожайность малины до 28,1–29,8 ц/га.

Заключение

• 1.    Внесение минеральных удобрений способствовало повышению зимостойкости растений малины. Гибель почек на этих вариантах составила 10,5–17,3 %. Благодаря активации регенерационных процессов общее состояние растений в конце вегетационного периода оценивалось на 3,5–3,3 балла, то есть хорошим.

• 2.    Комплексное обеспечение питательными элементами способствовало усилению процессов вегетативного роста и увеличению продуктивности растений малины. Побегообразовательная способность и количество веточек и ягод в вариантах с комплексными удобрениями оказали положительный эффект, превышая контроль в 1,3–1,5 раза.

• 3.    В среднем за 3 года исследований наибольшая продуктивность отмечена при внесении аммофоса N 24 Р 90 К 45 (2 ц/га) + КCl (1 ц/га) и бесхлорного N 14 Р 22 К 27 (2 ц/га). У сорта Новость Кузьмина – 29,1–29,8 ц/га (выше контроля на 29–31 %) и у сорта Солнышко – 26,9–28,1 ц/га (выше контроля на 27–28 %).