Продукивность горчицы сарептской яровой в зависимости от подкормок серосодержащим удобрением

Введение. Сера играет значительную роль в метаболизме сельскохозяйственных растений, способствуя образованию важных соединений, таких как глутатион (антиоксидант), и различных ферментов. Также она входит в состав всех белков, растительных масел, витаминов и некоторых антибиотиков. Сера является незаменимым элементом для полноценного питания сельскохозяйственных растений, а ее использование в растениеводстве имеет большое значение. Во-первых, она способствует улучшению усвоения азота и фосфора, что особенно важно для роста и развития растений. Во-вторых, сера участвует в образовании аминокислот, необходимых для синтеза белков, непосредственно влияющих на урожайность и качество продукции. Кроме того, она играет значительную роль в защитных механизмах сельскохозяйственных растений, обеспечивая их устойчивость к болезням и вредителям. Ее недостаток может стать причиной нарушения синтеза белка, ключевого компонента защитных механизмов, из-за чего снизится устойчивость растений к грибным и бактериальным инфекциям. Следовательно, рациональное поступление серы в растение способствует более эффективному обмену веществ, улучшению роста корневой системы и повышению общего здоровья растений [1; 2; 3; 4].

При планировании системы удобрения наряду с индивидуальными потребностями культуры также следует учитывать уровень подвижных форм серы в почве, так как ее содержание может значительно варьировать в зависимости от региона и ее типа. Например, в черноземах ее валовое содержание составляет 0,2–0,5 %, в сероземах – 0,05–0,07, а в солонцах – 0,01–0,10 %. В кислых почвах содержание серы может быть ниже, что требует внесения удобрений, содержащих этот элемент [5; 6].

В последнее время для устранения дефицита подвижных форм серы в почвенном растворе рекомендуется использовать при возделывании сельскохозяйственных культур сульфат аммония, сульфат калия и другие серосодержащие удобрения [1]. При разнообразии серосодержащих удобрений для возделывания рапса озимого предпочитают внесение сульфата аммония. Это удобрение содержит как азот (в форме аммония), так и серу (в форме сульфата), позволяющие удовлетворить потребности рапса в обоих элементах, что особенно важно из-за высокой потребности в них для полноценного роста и развития культуры. Сера в форме сульфата активно участвует в обменных процессах и легко усваивается растениями. Это особенно важно для рапса, поскольку нехватка серы может привести к снижению урожайности и отсутствию необходимых питательных элементов для формирования семян. Кроме этого, сульфат аммония имеет низкий уровень токсичности для растений по сравнению с другими серосодержащими удобрениями, такими как сульфат натрия, что снижает риск негативного воздействия на культуру и является экономически выгодным при возделывании рапса озимого [1].

И.Р. Сулейманов и М.Ю. Гилязов (2010) провели исследование, в рамках которого изучили влияние серосодержащих удобрений на урожайность рапса ярового в условиях серой лесной почвы Предкамья Республики Татарстан. В результате было установлено, что наибольшая прибавка урожая семян рапса ярового, составившая 1,05 т/га, или 83 %, была достигнута при использовании сульфата аммония [7]. В ходе исследований, проведенных Н.В. Акулининым и А.А. Ведяйкиным (2024) по использованию сульфата аммония на посевах льна масличного в Алтайском крае, было выявлено не только увеличение урожайности семян на 0,15 т/га, но и повышение их масличности на 1,3 %. Однако в процессе исследования было зафиксировано снижение содержания сырого протеина на 1,0 % по сравнению с вариантом без применения удобрений [8].

Цель наших исследований – установить влияние некорневых подкормок сернокислым аммонием на продуктивность горчицы сарептской яровой, возделываемой на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья.

Материалы и методы. В период с 2020 по 2022 гг. на опытных полях центральной экспериментальной базы ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (х. Октябрьский, г. Краснодар) проводили исследования по изучению влияния некорневых подкормок сульфатом аммония на продуктивность горчицы сарептской. В качестве объекта исследований был выбран сорт горчицы сарептской яровой Юнона селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК. В используемом туке сернокислого аммония содержится 21 % азота и 24 % серы. Способ внесения удобрения – поверхностно, вразброс, без заделки в почву. Размещение делянок в опыте систематическое, общая площадь делянки 15 м²

с междурядьями 30 см, норма высева семян – 1,7 млн шт/га.

Схема опыта была представлена следующими вариантами применения сернокислого аммония на горчице сарептской яровой: 1 – контроль, без удобрений; 2 – однократное внесение N 42 S 48 в фазе всходов; 3 – однократное внесение N 42 S 48 в фазе стеблевания; 4 – дробное внесение N 42 S 48 – N 21 S 24 в фазе всходов и N 21 S 24 в фазе стеблевания.

Для анализа структуры урожая были отобраны растения с фиксированных площадок (S = 0,25 м2), у которых определяли: количество продуктивных ветвей и стручков, количество семян в стручке и массу 1000 семян [9; 10]. Уборку урожая проводили селекционным комбайном «Winter-steiger Classic». Урожай семян был приведен к стандартной 8%-ной влажности и 100%-ной чистоте [11]. Был проведен дисперсионный анализ с помощью программного обеспечения SPSS.

Масличность и эфиромасличность семян определяли с помощью ИК-анализа-тора (Matrix-1) в лаборатории биохимии ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК.

Результаты и обсуждения. В ходе исследования было выявлено, что применение сернокислого аммония в разных вариантах оказало положительное влияние на показатели структуры урожая. В сравнении с контрольным вариантом количество продуктивных ветвей на одном растении увеличилось на 1–6 шт., количество семян в стручке – на 1–3 шт., масса 1000 семян – на 0,46–0,71 г (табл. 1). Данные результаты свидетельствовали о значительном воздействии сернокислого аммония на формирование элементов продуктивности растений, что в свою очередь привело к повышению урожайности.

При подкормке равными дозами (N 21 S 24 ) в фазы всходов и стеблевания растений горчицы сарептской сорта Юнона наблюдали наибольшее количество продуктивных ветвей (21 шт.) и стручков

(355 шт.) на одном растении, семян в стручке (19 шт.) и массу 1000 семян (2,96 г).

Таблица 1

Структура урожая горчицы сарептской в зависимости от подкормки сернокислым аммонием ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, среднее за 2020–2022 гг.

Показатель	Вариант опыта
	контроль, без удобрений	N 42 S 48 (всходы)	N 42 S 48 (стеблевание)	N 21 S 24 (всходы) + N 21 S 24 (стеблевание)
Кoличествo продуктивных ветвей, шт/раст.	15	17	16	21
Количество cтручков, шт/раст.	306	285	253	355
Количество семян в стручке, шт.	16	17	18	19
Масса 1000 семян, г	2,25	2,76	2,71	2,96

В результате отмечалось повышение урожайности культуры при использовании данного агроприема. Урожайность при внесении сульфата аммония на посевах горчицы сарептской в 2020 г. составила 2,01 т/га, в 2021 г. – 1,95 т/га, а в 2022 г. – 2,10 т/га, в среднем за 2020–2022 гг. – 2,02 т/га. Прибавка урожая при внесении сульфата аммония равными частями по N 21 S 24 в два срока в 2020 г. достигала 0,31 т/га, 2021 г. – 0,44 т/га и 2022 г. – 0,43 т/га, при среднем значении за три года – 0,39 т/га в сравнении с контрольным вариантом (табл. 2).

Применение однократной подкормки сульфатом аммония в дозе N42S48 в фазе стеблевания горчицы сарептской способствовало наименьшему приросту урожайности (0,05–0,14 т/га) по годам. В то же время применение аналогичного количества сульфата аммония в фазе всходов привело к увеличению урожайности на 0,10–0,26 т/га, что было значительно выше, чем при его внесении в фазе стеблевания. Таким образом, горчица сарептская более чувствительна к минеральному питанию на ранних этапах своего развития. Поэтому применение сульфата аммония в концентрации N42S48 на стадии всходов дало более высокий результат, чем его использование в период стеблевания.

Таблица 2

Урожайность семян горчицы сарептской в зависимости от подкормки сернокислым аммонием

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

Вариант	Урожайность, т/га
	Годы			среднее за 3 года
	2020	2021	2022
Контроль, без удобрений	1,70	1,51	1,67	1,63
N 42 S 48 (всходы)	1,80	1,77	1,85	1,81
N 42 S 48 (стеблевание)	1,75	1,65	1,79	1,73
N 21 S 24 (всходы) + N 21 S 24 (стеблевание)	2,01	1,95	2,10	2,02
НСР 05	0,10	0,13	0,10	0,11

В ходе исследования было установлено, что применение сульфата аммония положительно влияло на урожайность культуры во всех вариантах опыта, однако наибольшая урожайность горчицы сарепт-ской отмечается при дробном применении сульфата аммония. Это может быть связано с тем, что дробное внесение сульфата аммония позволяет обеспечить более равномерное снабжение растений горчицы сарептской питательными элементами (азотом и серой) на протяжении всего вегетационного периода, а также может снизить негативное воздействие резких колебаний температуры и влажности. В результате сельскохозяйственные растения могут более эффективно использовать доступные элементы питания, что способствует увеличению их продуктивности [1].

Все это свидетельствует о важности комплексного подхода к управлению питанием растений горчицы сарептской, который подразумевает не только правильный выбор дозы и форм удобрений, но и соблюдение оптимальных сроков и способов их внесения.

Применение сульфата аммония в подкормку на посевах горчицы сарептской не только повысило урожайность этой культуры, но и способствовало значительному увеличению масличности семян: на 1,1 % при внесении N 42 S 48 в фазы всходов и стеблевания и на 1,9 % при внесении по N 21 S 24 в два срока (табл. 3). Следует отметить, что применение азотных удобрений, как правило, на масличных капустных культурах, по данным Е.И. Волошина и А.Т. Аветисяна (2017), приводит к снижению масличности семян вследствие увеличения в них содержания белка [12]. Аналогичные с нашими результатамы получены Н.В. Акулининым и А.А. Ведяйкиным (2024) при использовании сульфата аммония на льне масличном в Алтайском крае [8].

Таблица 3

Биохимические показатели горчицы сарептской в зависимости от подкормки сернокислым аммонием

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, среднее за 2020–2022 гг.

Вариант	Масличность семян, %	Эфиро-масличность семян, %
Контроль, без удобрений	45,8	0,55
N 42 S 48 (всходы)	46,9	0,58
N 42 S 48 (стеблевание)	46,9	0,56
N 21 S 24 (всходы) + N 21 S 25 (стеблевание)	47,7	0,61
НСР 05	0,3	0,02

Такие результаты использования сульфата аммония на масличных культурах могут быть обусловлены несколькими факторами. Во-первых, применение этого удобрения способствует увеличению фотосинтетической активности растений, что приводит к большему образованию углеводов, часть из которых может быть направлена на синтез масел, а не белков. Во-вторых, различные культуры по-разному используют доступный азот. Например, избыток азота может стимулировать накопление липидов, а не белков. Это происходит потому, что растения могут изменять свои метаболические процессы, отдавая предпочтение синтезу масел при высоких концентрациях азота [1].

Уровень содержания эфирного масла в семенах горчицы сарептской во всех вариантах опыта изменялся несущественно, находился в пределах от 0,55 до 0,61 % и от внесения удобрений увеличивался в среднем за 2020–2022 гг. на 0,01–0,06 %.

Улучшение условий питания для растений горчицы сарептской вследствие подкормок сернокислым аммонием способствовало увеличению ее урожайности, масличности и эфиромасличности семян, вследствие чего отмечалось увеличение сбора масла. В среднем за три года исследований прибавки сбора масла от применения удобрения варьировали от 0,06 до 0,20 т/га в зависимости от дозы и срока их внесения (рисунок).

Рисунок – Cбор масла горчицы сарептской яровой в зависимости от подкормок сернокислым аммонием, среднее за 2020–2022 гг.

Заключение. На основании трехлетних (2020–2022 гг.) исследований было выявлено, что дробное внесение сульфата аммония поверхностно без заделки в почву под горчицу сарептскую яровую в дозах по N21S24 в фазы всходов и стеблевания является перспективным агроприемом. Его эффективность обусловлена улучшением минерального питания растений горчицы сарептской, что оказало положительное влияние на элементы структуры урожая культуры. Количество ветвей на одном растении увеличилось на 28,6 %, стручков – на 13,8 %, семян в стручке – на 15,8 %, а масса 1000 семян – на 24 %. Это привело к росту урожая и сбора масла культуры в среднем за три года на 0,39 и 0,20 т/га соответственно. Также установлено, что применение серосодержащего удобрения повысило масличность и эфиромаслич-ность семян горчицы сарептской яровой – на 1,9 и 0,06 % соответственно.