Продуктивность чеснока озимого при разных нормах удобрений

Чеснок (Allium sativum L.) – широко распространенная овощная культура. Популярность чеснока объясняется его бактерицидными и антиоксидантными свойствами, и в этом отношении он занимает ведущее место среди овощных культур. В особую группу луковых растений чеснок выделен из-за ряда хозяйственно-биологических и морфо- логических признаков, отличающих его от других луковых растений [1]. Промышленное возделывание чеснока в России сосредоточено главным образом в южных регионах, на Кавказе, в Крыму. Увеличение производства чеснока связано с возрастающими потребностями населения, перерабатывающей промышленности и медицины. Однако несмотря на большой спрос, в структуре посевных площадей чеснок занимает лишь незначительное место. Связано это с тем, что не подобраны высокопродуктивные сорта, не разработаны основные элементы технологии получения высоких урожаев с хорошими хозяйственно-биологическими показателями качества луковиц.

Биологические и морфологические особенности чеснока сильно изменяются в зависимости от района возделывания. Чеснок, завезенный из других мест, часто погибает. Рост и развитие, а, следовательно, и урожайность, зависят от сорта, срока посадки, площади питания, от глубины посадки и величины зубков, удобрения и условий хранения [2].

Чеснок хорошо отзывается на применение органических и минеральных удобрений. Сбалансированная система удобрений способствует получению высоких и устойчивых урожаев культуры с хорошим качеством продукции, а также повышает плодородие почв

Цель исследований – изучение продуктивности чеснока озимого в зависимости от применения различных норм удобрений.

Материалы и методы исследований

Исследования по изучению продуктивности чеснока были заложены в засушливой зоне Ставропольского края в 2018 году. Объектами исследований были сорта чеснока озимого Любаша, Лидер, Юбилейный Грибовский, норма минеральных удобрений. В качестве минеральных удобрений использовали калийную селитру, монокалийфосфат, аммиачную селитру, аммофос.

Рис.1. Посадки чеснока Юбилейный Грибовский, 2018 год (ориг.)

Fig. 1. Planting garlic Yubileyny Gribovsky, 2018 (orig.)

Чеснок Любаша – среднеспелый озимый сорт. Высота растений – 100-120 см, листья темно-зеленого цвета с легким восковым налетом, масса головки – 70-100 г, окраска покровных чешуек головки белая, иногда с розоватым оттенком, количество зубков в головке – 5-9 штук. Сорт отличается хорошей морозостойкостью, лежкостью, устойчивостью к засушливым условиям.

Чеснок Лидер – среднеспелый озимый сорт стрелкующийся. Зубки луковицы крупные, количество в головке – 510 штук. Луковица округло-овальной формы массой 35-45 г, окраска внешних покровных чешуй – грязновато-белая. Мякоть зубков молочно-белого цвета с выраженным чесночным ароматом и среднеострым вкусом. Сорт устойчив к засухе, заболеваниям и вредителям.

Чеснок Юбилейный Грибовский – среднеспелый озимый сорт. Луковица овальной формы, слегка приплюснутая, массой 30-60 г, в одной луковице – 5-12 зубков. Сухая кожица зубков жёлтого цвета с фиолетовыми прожилками. Зубки ровные и широкие, вкус острый. Сорт зимостоек, устойчив к засухе, грибным и бактериальным болезням.

Предшественником чеснока была озимая пшеница. После уборки предшественника проводили дисковое лущение, затем вспашку на глубину 30 см и вносили удобрения (60% от нормы), кроме контрольного варианта. Следующий этап обработки почвы – 2 культивации на глубину 6-7 см. В октябре проводили посадку откалиброванных зубков чеснока сеялками СЛН-6 по ленточной четырехстрочной схеме посадки – (20 x 60) x 8 см (рис.1).

Глубина заделки зубков – 4-6 см. Норма высадки – 20-25 ц/га. Уход за посевами чеснока был направлен на борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, создание необходимого запаса влаги в почве. Весной при засоренности участка однолетними злаковыми и двудольными сорняками применяли гербициды: Гоал (0,7-1,0 л/га), Фюзилад-супер (1,5 л/га). При возделывании чеснока применяли капельный полив. Поливы нормой 60-70 м3/га проводили при снижении влажности почвы в слое 0-40 см до 75-80% НВ. Через капельный полив применяли две подкормки минеральными удобрениями 40% от общей нормы (калийная селитра, монокалийфосфат, аммиачная селитра): первая подкормка – после отрастания листьев, вторая – в начале образования луковиц. Против вредителей применяли инсектициды Каратэ Зеон (0,15-0,2 л/га), Конфидор (150 г/га), Би-58 Новый (0,5-1,1 л/га), против болезней – фунгициды Превикур Энерджи (3 л/га), Браво (3 л/га), Ридомил Голд (2,5 кг/га). За три недели до уборки поливы прекращали. К уборке приступали при пожелтении и увядании листьев. Чеснок убирали в два приема: вначале стебли скашивали косилкой КИР-1,5Б. Убирали чеснок лукоуборочными машинами. Выбранный из земли чеснок оставляли в поле для просушки и дозревания в течение 5-7 суток, затем выполняли подбор валков и погрузку вороха в транспорт подборщиками лука. Ворох луковиц доставляли на механизированный пункт для доработки на линии ЛДЛ-10, где проводили очистку вороха от растительных и почвенных примесей, отделение листьев и нестандартных луковиц.

Схема опыта включала расчетную норму удобрений под планируемую урожайность чеснока в 20 т/га (N 80 P 95 К 50 ) и нормы удобрений относительно расчетной с повышенной дозой азота и калия.

Схема опыта:

• 1.    Контроль (фон);

• 2.    N 80 P 95 К 75 ;

• 3.    N 120 P 95 К 50 ;

• 4.    N 80 P 95 К 50 .

Исследования проводили двумя методами: полевым и лабораторным. Повторность опыта была трехкратная по методу организованных повторений, размещение повторений сплошное, делянок – многоярусное, вариантов внутри повторения – рендомизированное. Лабораторные анализы проводили на базе лаборатории агрохимического анализа ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ.

В период вегетации растений чеснока проводили фенологические наблюдения, учеты болезней и биометрические измерения. Методика исследований: площадь листьев методом высечек; высота растений; средняя масса луковицы; степень развития болезней [3]; учет урожая чеснока прямым методом; содержание сухого вещества в продукции методом высушивания; содержание сахаров в продукции поляриметрическим методом; содержание витамина C в продукции по Мурри; содержание нитратов в продукции ионоселективным методом; содержание эфирных масел в продукции путем водной перегонки в навеске 100 г; статистическая обработка экспериментальных данных анализа [4].

Почва опытного участка – каштановая слабогумусированная с незначительной мощностью пахотного слоя. В этой почве не была обнаружена гидролитическая кислотность. Сумма поглощенных оснований составляет 20-25 мг-экв./100 г почвы, степень насыщенности основаниями - около 100 %, рН водн. – 7,5-8,0, содержание фосфора – среднее (22 мг/кг), калия – очень высокое (380 мг/кг).

Результаты исследований и их обсуждение

Чеснок хорошо реагирует на минеральные удобрения, внесенные весной и в первые 30-40 дней после начала вегетации. Подкормки в более поздние сроки могут вызвать нежелательное усиление ветвления и задержку в созревании луковиц.

Рис.2. Высота растений чеснока озимого сорта Юбилейный Грибовский в контроле, 2018 г. (ориг.)

Fig. 2. Height of winter garlic plants Yubileyny Gribovsky in Moscow, 2018 (orig.)

Отношение растений чеснока к минеральному питанию определяется выносом (поглощением) питательных элементов с единицы площади и на единицу продукции за вегетационный период. С 1 гектара чеснок выносит 60 кг азота, 21 – фосфора и 120 – калия. Потребление на 1 тонну продукции составляет азота – 2-3 кг, фосфора – 0,3-0,7 и калия – 2,5-4,5 [5].

Опыт по изучению влияния удобрений на продуктивность чеснока включал три нормы удобрений относительно контроля. Применение удобрений влияло на формирование вегетативных и генеративных органов чеснока, что отрази-

Таблица 1. Влияние удобрений на биометрические показатели и среднюю массу луковицы чеснока озимого (2018 год) Table 1. Effect of fertilizers on biometric parameters and average weight of winter garlic bulb (2018)

Вариант	Высота растений, см	Площадь листьев, см2	Средняя масса луковицы, г
Любаша
Контроль (фон)	95	220	60
N 80 P 95 К 75	100	232	74
N 120 P 95 К 50	107	251	85
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	102	238	78
НСР 05	4	7	5
Лидер
Контроль (фон)	84	192	35
N 80 P 95 К 75	90	201	42
N 120 P 95 К 50	102	237	53
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	98	225	47
НСР 05	5	8	4
Юбилейный Грибовский
Контроль (фон)	74	176	33
N 80 P 95 К 75	82	186	38
N 120 P 95 К 50	91	208	51
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	87	199	43
НСР 05	5	7	4

лось в проведенных учетах по параметрам формирования листового аппарата и луковицы. Тесную связь и взаимную зависимость между воздушным и почвенным (корневым) питанием подтверждают научные данные [6]. И в листьях, и в корнях протекают многочисленные синтетические процессы, продуктами которых непрерывно обмениваются надземные и подземные органы растения. Все превращения происходят в живых клетках, микроскопически малых ячейках, из которых состоят все органы и ткани растения.

Самая большая вегетативная масса чеснока сформировалась при использовании в системе питания азота в количестве 120 кг д.в. на га (N 120 P 95 К 50 ), в результате были получены наибольшие значения по высоте растений и площади листьев, разница которых по отношению к контролю, N 80 P 95 К 75 , N 80 P 95 К 50 была в пределах 5-18 см и 9-45 см² соответственно (табл. 1).

При внесении под чеснок удобрений в дозе N80P95К50 высота растений была существенно больше по сравнению с контролем на 12-14 см, площадь листьев – на 18-33 см². Применение под чеснок удобрений в количестве N 80 P 95 К 75 обеспечило увеличение высоты растений относительно контроля на 5-8 см, площади листьев – на 9-12 см². Низкорослые растения чеснока с наименьшей площадью листьев отмечались в контроле (рис. 2).

В зависимости от нормы удобрений формировалась разная масса луковиц. Самые мелкие луковицы были получены в контроле. При использовании N 80 P 95 К 75 средняя масса луковицы была больше относительно контроля на 5-7 г, применении N 80 P 95 К 50 – на 10-18 г. Наибольшая масса луковиц была получена при внесении под чеснок N 120 P 95 К 50 , разница с контролем была в пределах 10-16 г.

Среди изучаемых сортов чеснока самый мощную листовую массу формировал чеснок сорта Любаша, высота его растений была больше по сравнению с Лидер и Юбилейный Грибовский на 4-21 см, площадь листьев – на 13-46 см2. При выращивании чеснока сорта Любаша были получены самые крупные луковицы, разница с другими сортами составила 25-36 г.

Применение органических и минеральных удобрений является важной составляющей любой технологии возделывания сельскохозяйственной культуры. Удобрения способствуют сохранению и повышению естественного иммунитета растений к вредным организмам, формированию высокого и полноценного урожая растений [7]. Изучаемые нормы удобрения оказывали влияние на фитосанитарное состояние посадок чеснока, в частности на степень развития болезней. Основными болезнями в опыте по изучению влияния систем удобрения на продуктивность чеснока были фузариоз, шейковая гниль, ржавчина и бактериальная пятнистость.

Исследованиями уставлено, что при применении удобрений степень развития болезней чеснока увеличивалась относительно контроля. Наибольшая степень развития болезней была отмечена при применении в опыте повышенных доз азота (N 120 P 95 К 50 ), которые способствовали повышению обводненности клеток и снижению иммунитета растений; разница по сравнению с контролем, N 80 P 95 К 75 и N 80 P 95 К 50 составила 0,2-1,5%. Степень развития болезней при использовании N 80 P 95 К 75 была выше относительно контроля на 0,2-0,6%. Наименьшая степень развития болезней отмечалась при внесении расчетных норм удобрений N 80 P 95 К 50 – 1,5-4,7%, разница по сравнению с контролем была в пределах 0,2-0,5%, по отношению к N 80 P 95 К 75 и N 120 P 95 К 75 – 0,5-0,9 и 0,8-1,5%, соответственно (табл. 2).

Самой вредоносной среди изучаемых болезней была шейковая гниль, степень развития которой была выше

Таблица 2. Влияние удобрений на степень развития болезней чеснока озимого, % (2018 год) Table 2. Effect of fertilizers on the degree of development of diseases of winter garlic, % (2018)

Вариант	Фузариоз	Шейковая гниль	Ржавчина	Бактериальная гниль
Любаша
Контроль (фон)	4,7	5,1	3,2	3,0
N 80 P 95 К 75	5,2	5,4	3,5	3,3
N 120 P 95 К 50	5,8	6,0	3,9	3,5
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	4,3	4,7	3,0	2,7
НСР 05	0,3	0,4	0,2	0,3
Лидер
Контроль (фон)	3,8	4,5	2,8	2,5
N 80 P 95 К 75	4,1	4,7	3,1	2,8
N 120 P 95 К 50	4,5	5,1	3,4	3,2
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	3,3	4,2	2,5	2,3
НСР 05	0,4	0,3	0,3	0,2
Юбилейный Грибовский
Контроль (фон)	3,0	4,0	1,8	1,7
N 80 P 95 К 75	3,3	4,2	2,1	2,3
N 120 P 95 К 50	3,8	4,7	2,8	2,5
N 80 P 95 К 50 (расчетная)	2,8	3,7	1,5	1,5
НСР 05	0,3	0,2	0,3	0,3

Таблица 3. Влияние удобрений на урожайность и биохимический состав луковиц чеснока (2018 год) Table 3. Effect of fertilizers on yield and biochemical composition of garlic bulbs (2018)

Вариант Урожайность, т/га Сухое вещество, % Сахара, % Эфирные масла, мг/100 г Витамин С, мг на 100 г сырой массы Нитраты, мг/кг Любаша Контроль (фон) 18,1 33 19,0 0,32 32 43 N80P95К75 19,4 36 19,5 0,33 34 55 N120P95К50 21,3 39 19,8 0,35 37 65 N80P95К50 (расчетная) 20,2 42 20,2 0,38 40 50 НСР05 0,4 2 0,2 0,01 2 3 Лидер Контроль (фон) 17,8 35 19,2 0,35 34 48 N80P95К75 19,2 38 19,7 0,38 37 58 N120P95К50 20,5 40 20,1 0,42 38 67 N80P95К50 (расчетная) 20,1 44 20,4 0,45 42 53 НСР05 0,3 3 0,3 0,02 2 4 Юбилейный Грибовский Контроль (фон) 17,5 30 18,3 0,33 29 37 N80P95К75 18,2 35 19,0 0,35 33 44 N120P95К50 19,4 37 19,3 0,38 34 50 N80P95К50 (расчетная) 18,7 40 19,7 0,40 36 41 НСР05 0,3 3 0,2 0,02 1 3 относительно фузариоза, ржавчины и бактериальной пятнистости на 0,2-2,5%. Наименьшую степень развития среди изучаемых болезней получила бактериальная гниль.

Сорт чеснока Юбилейный Грибовский имел наилучшую стрессоустойчивость к фитопатогенам, степень развития болезней на его растениях была меньше по сравнению с сортами Любаша и Лидер на 0,4-1,9%.

Применение удобрений является важным инструментом регулирования урожайности сельскохозяйственных культур. Наименьшая урожайность чеснока отмечалась в контроле (фон) – 17,5-18,1 т/га. При внесении удобрения в количестве N 80 P 95 К 75 урожайность чеснока превышала значения контроля на 0,7-1,4 т/га. Использование расчетных норм удобрений (N 80 P 95 К 50 ) обеспечило урожайность 18,7-20,2 т/га, что было больше относительно контроля (фон) и внесения N 80 P 95 К 75 на 0,5-2,3 т/га. Наибольшая урожайность чеснока была получена при применении N 120 P 95 К 50 – 19,4-21,3 т/га, показатели превышали контрольный вариант, N 80 P 95 К 75 и N 80 P 95 К 50 на 0,4-3,2 т/га (табл. 3).

Самую высокую урожайность в опыте показал чеснок сорта Любаша, разница относительно сортов Лидер и Юбилейный Грибовский была в пределах 0,1-1,9 т/га.

По своим вкусовым и диетическим свойствам чеснок – одна из ценнейших овощных культур. Чеснок обладает более высокой питательной ценностью по сравнению с другими луковичными культурами, в нем содержится большое количество углеводов, белков, витаминов, особенно С, В1, В2, В6, РР, антибиотики гарлицин и аллистатин, некоторые энзимы и аминокислоты [8].

Чеснок озимый требователен к обеспеченности почв доступными формами элементов питания, положительно реагирует на внесение легкорастворимых форм.

Правильное использование удобрений повышает товарные качества продукции, скороспелость, способствует накоплению сухих веществ, витаминов, сахаров и питательных элементов [9].

Содержание сухого вещества является важным показателем при оценке качества сельскохозяйственной продукции. От количества сухого вещества в продукции и соответственно оводненности клеток зависит её лежкость в период зимнего хранения. При внесении удобрений под чеснок содержание сухого вещества в луковицах увеличивалось относительно контроля на 3-10%. Использование N 80 P 95 К 75 способствовало существенному увеличению сухого вещества в продукции чеснока по сравнению с контролем на 3% (сорт Любаша), на 5% (сорт Юбилейный Грибовский) и несущественно – у сорта Лидер. При применении N 120 P 95 К 50 количество сухого вещества в луковицах чеснока достоверно превышало значения контроля на 5-7%. Сбалансированная система питания чеснока способствовала накоплению наибольшего количества биохимических показателей в луковицах. В результате использования нормы удобрений N 80 P 95 К 50 было получено наибольшее содержание сухого вещества в продукции: разница по сравнению с контролем составила 9-10%, относительно N 80 P 95 К 75 и N 120 P 95 К 50 – 3-6%.

Чеснок среди овощных культур отличается высоким содержанием сахаров, причем наличие большого количества сахаров во вкусе не ощущается из-за наличия в луковицах эфирных масел. Содержание сахаров в опытных образцах чеснока находилось в пределах 18,8-20,4%. Тенденция накопления сахаров в луковицах чеснока в зависимости от применения удобрений была аналогична, как и при определении содержания сухого вещества. При применении удоб- рений количество сахаров в луковицах чеснока существенно увеличивалось относительно контроля на 0,5-1,4%. Больше всего сахаров накапливалось при использовании N80P95К50 – 19,7-20,4%, что превышало значения контроля на 1,2-1,4%.

Луковицы чеснока имеют высокое содержание витамина С и эфирных масел. При использовании N 80 P 95 К 75 количество эфирных масел в луковицах чеснока превышало контроль на 0,01-0,03 мг/100 г, витамина С – на 2-4 мг на 100 г сырой массы; при внесении N 120 P 95 К 50 эти показатели были больше относительно контроля соответственно на 0,03-0,07 мг/100 г и 4-5 мг на 100 г сырой массы. В результате применения удобрений самые высокие значения по содержанию в луковицах чеснока эфирных масел и витамина С получили при использовании расчетной системы удобрения (N 80 P 95 К 50 ), разница по отношению к контролю и применению N 80 P 95 К 75 , N 120 P 95 К 50 составила: эфирные масла – 0,02-0,1 мг/100 г, витамин С – 2-8 мг на 100 г сырой массы.

Предельно допустимая концентрация нитратов для чеснока составляет 70 мг/кг. Лабораторные анализы показали, что все данные по количеству нитратов в луковицах были ниже ПДК на 3-33 мг/кг. Больше всего нитратов среди изучаемых норм удобрений было получено при внесении высокого количества азота в системе питания (N 120 P 95 К 50 ) – 50-67 мг/кг. Самое низкое количество отмечалось на варианте без применения удобрений (контроль) – 37-48 мг/кг, что было меньше по отношению к использованию удобрений на 4-24 мг/кг.

Об авторах:

Биохимический состав луковиц чеснока между сортами различался. Больше всего сухого вещества, сахаров, эфирных масел, витамина С и нитратов накапливалось в луковицах чеснока сорта Лидер.

Заключение

Таким образом, в результате исследований по изучению влияния разных норм удобрений на продуктивность чеснока озимого установлено, что при применении N 120 P 95 К 50 формировалась самая большая вегетативная масса растений – высота растений и площадь листьев превышали значения контроля, N 80 P 95 К 75 , N 80 P 95 К 50 на 5-18 см и 9-45 см² соответственно. Наибольшая масса луковиц была отмечена при внесении под чеснок N 120 P 95 К 50 , разница с контролем оказалась в пределах 10-16 г. При формировании самых крупных луковиц в результате применения нормы удобрения N 120 P 95 К 50 была получена наибольшая урожайность в опыте – 19,4-21,3 т/га, разница по сравнению с контролем, N 80 P 95 К 75 и N 80 P 95 К 50 составила 0,4-3,2 т/га. Наименьшая степень развития болезней отмечалась при внесении нормы удобрений N 80 P 95 К 50 – 1,5-4,7%, разница по сравнению с контролем, N 80 P 95 К 75 и N 120 P 95 К 75 была 0,2-1,5%. Больше всего питательных веществ в луковицах накапливалось при применении N80P95К50: содержание сухого вещества было больше относительно контроля, N 80 P 95 К 75 и N 120 P 95 К 50 на 3-10%, сахаров – на 0,3-1,4%, эфирных масел – на 0,02-0,1 мг/100 г, витамина С – на 2-8 мг на 100 г сырой массы. Количество нитратов в луковицах чеснока было ниже ПДК на 3-33 мг/кг.

Maria V. Selivanova – Cand. Sci. (Agriculture), associate professor of the department of production and processing of food products from plant raw materials

Elena S. Romanenko – Cand. Sci. (Agriculture), associate professor, head of department of production and processing of food products from plant raw materials Х

Elena A. Mironova – Cand. Sci. (Techn.), associate professor of the department of production and processing of food products from plant raw materials 0002-2425-0528

Timur S. Aysanov – Cand. Sci. (Agriculture), associate professor of the department of production and processing of food products from plant raw materials

Natalia A. Esaulko – Cand. Sci. (Agriculture), associate professor, associate professor of the department of production and processing of food products from plant raw materials

Maria S. German – assistant of agricultural sciences, senior lecturer of the department of production and processing of food products from plant raw materials

• • References

  • 1.    Skorina V.V., Musaev F.B. Results of the state test of new varieties of winter garlic. Vegetable crops of Russia. 2012;1(14):44-47. (In Russ.)

  • 2.    Litvinenko N.V. Agrotechnology of winter garlic varieties Nazus. Agrarian Bulletin of the Urals. 2007;5(41):24-25. (In Russ.)

  • 3.    Gavrilov A.A., Shutko A.P., Maryukhina A.G. Phytosanitary diagnostics of plant diseases. Stavropol: SSAU, 2004. 76 p. (In Russ.)

  • 4.    Dospekhov B.A. Technique of field experience. Moscow: Kolos, 1985. 336 p. (In Russ.)

  • 5.    Vegetable production: textbook. Under the editorship of V.P. Kotova, N.A. Odriscoll. 3 ed., erased. St. Petersburg: Publishing House "LAN", 2018. 496 p. (In Russ.)

  • 6.    Peterburgskiy A.V. Agrochemistry and physiology of plant nutrition. Moscow: Rosselkhozizdat, 1971. 336 p. (In Russ.)

  • 7.    Shadrina L.A., Efanova V.A., Dudko O.A. Influence of organic and mineral fertilizers on the defeat of winter wheat Yuka leaf diseases. Agrotechnical method of plant protection from harmful organisms: mater. VI international. science.-pract. confer. (Krasnodar, June 17-21, 2013). Krasnodar: Kuban State University I.T. Trubilin, 2013. P.128-131. (In Russ.)

  • 8.    Koshevarov A.A., Nadezhkin S.M., Agafonov A.F. Change of economic and valuable qualities of winter garlic under the influence of mineral fertilizers. Fertility. 2012;3(69):14-15. (In Russ.)

  • 9.    Bashkov A.S., Lekomtseva E.V., Ivanova T.E. Influence of multifunctional fertilizers on winter garlic yield and obtaining of improved planting material in the conditions of the Udmurt Republic / Agrarian Bulletin of the Urals . 2014;9(127):58-61. (In Russ.)