Продуктивность и качество репчатого лука при использовании минеральных удобрений, биокомпостов и регуляторов роста

Forcitations: Borisov V.A., Kolomiets A.A., Vasyuchkov I.Yu., Bebris A.R. Productivity and quality of onions when using mineral fertilizers, biocompost and growth regulators. Vegetable crops of Russia. 2021;(5):39-43. (In Russ.)

Л ук репчатый ( Allium cepa L.) в России возделывается повсеместно, от южных регионов до Крайнего Севера. В пищу лук используют целиком: и луковицу, и зеленое перо. Отличается острым вкусом, содержит целый комплекс питательных веществ и витаминов.

Острые и полуострые сорта и гибриды лука имеют способ- ность к длительному хранению, что очень важно для российских условий.

По рекомендациям Минздрава РФ оптимальная норма потребления лука репчатого составляет 10 кг на человека в год, таким образом, потребность производства для России – не менее 1,5-2 млн т, а фактическое производство составляет 1,3-2,1 млн т [1], что с учетом потерь лука при хранении свидетельствует о недостаточном уровне производства лука в стране и серьезных объемах импорта этого вида овощей.

В условиях Нечерноземной зоны России лук репчатый, из-за повышенной требовательности к почвенным и климатическим условиям, издавна возделывался в отдельных микрозонах, где были для него лучшие условия (Ростовский район Ярославской области, Арзамасский – Нижегородской, Мстерский – Владимирской, Погарский – Брянской, Спасский – Рязанской, Луховицкий – Московской, Лухский – Ивановской [2, 3].

Лук очень требователен к плодородию почвы и не выдерживает повышенной концентрации солей, поэтому требует особой системы применения удобрений и регуляторов роста [3, 4, 5, 6]. Очень перспективно для лука использование подкормок по данным растительной и почвенной диагностики [3, 4, 7, 8]

Ввиду того, что улука небольшая корневая система, для обеспечения растения питательными элементами в достаточном количестве необходимо бесперебойное снабжение ими в течение всей вегетации. Большие дозы навоза смогли бы обеспечить хорошее питание для лука, однако они вызывают сильный рост пера и задерживают вызрева-ниелуковиц. Поэтому подлуклучше вносить перепревший навоз (с осени) или свежий навоз под предшественник.

В настоящее время в связи с дефицитом органических и увеличением количества применяемых минеральных удобрений, роль органических удобрений как непосредственного источника питательных элементов для овощных растений несколько снизилась. В общем балансе питательных веществ они занимают не более 25%, а в специализированных хозяйствах, расположенных на орошаемых землях, – 10-15%. Таким образом, основная потребность в питательных элементах для овощных культур удовлетворяется за счет минеральных удобрений. Однако неизмеримо возросла роль органических удобрений как основного средства окультуривания почвы – обогащения их органическим веществом, полезной микрофлорой, микроэлементами, биологически активными веществами, улучшения их водно-физических свойств, теплового режима ит.д. [3].

Материал и методика

Исследования по влиянию различных систем удобрения на урожайность, качество и лежкость лука были проведены в 2014-2020 годах на базе экспериментального участка, агрохимической лаборатории и опытного овощехранилища ВНИИО – филиала ФНЦО в д. Верея Раменского района Московской области. Полевые опыты закладывали на аллювиальной луговой почве поймы р. Москвы, имеющей высокое естественное плодородие и типичной для крупных овощеводческих хозяйств Московской области.

Для проведения опытов нами были выбраны следующие сорта и гибриды лука репчатого:

Форвард. Включён в Госреестр по Центральному (3) региону. Рекомендуется для выращивания на репку в однолетней культуре из семян. Среднеспелый сорт. Луковица округлая, массой 70-100 г. Сухие чешуи коричневые, сочные – белые с зеленоватым оттенком, сухих чешуй 2-3. Шейка тонкая, одно-, двухзачатковый. Вкус полу-острый. Товарная урожайность – 160-440 ц/га. Вызреваемость перед уборкой – 75%, после дозаривания – 98-100%.

Беннито F 1 (Monsanto Holland B.V.). Позднеспелый, полуострый. Луковица округлая, массой50-90г. Сухие чешуи коричневые, число их 4-5, сочные – белые. Шейка средней толщины, двухзачатковый. Товарная урожайность 158-280 ц/га на 60 ц/га выше стандарта Азелрос. Максимальная урожайность – 300 ц/га (Московская область). Вызреваемость перед уборкой – 40%, после дозаривания – 86%. Пригоден дляхранения. Районирован с 2010 года по Центральному региону РФ.

Первенец F 1 (ООО «Селекционная станция им. Н.Н. Тимофеева» ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимизярева). Среднеспелый гибрид, полуострый. Луковица поперечно-эллиптическая, массой 80-100г. Сухие чешуи коричневые, сочные – белые, сухих чешуй 23. Шейка средней толщины, двух-, трёхзачатковый. Товарная урожайность – 334-402 ц/га, на 60-80 ц/га выше стандартов Стригуновский местный и Манас F1. Максимальная урожайность – 576 ц/га (Астраханская обл.). Рекомендуется для выращивания на репку в однолетней культуре из семян. Вызреваемость перед уборкой – 83%, после дозаривания – 100%. Пригодендляхранения. Районирован с 2015 года по Центральному, ЦентральноЧерноземному и Нижневолжскому регионам РФ.

Поиск012 F 1 (ООО Агрофирма «Поиск» ФГБНУ ВНИИО). Позднеспелый, полуострый. Периодот полных всходовдо массового полегания листьев – 100-110 суток. Луковица округлая, массой 85-100 г и более. Сухие чешуи темнокоричневые, сочные – белые. Сухих чешуй 3-4, среднепри-легающие.Луковицаодно-,трехзачатковая. Шейкатонкая. Товарная урожайность – 289-400 ц/га, на уровне стандартов Леоне и Фермер. Максимальная урожайность – 580 ц/га (Московская область). Вызреваемость передуборкой – 88%, после дозаривания – 100%. Хорошо хранится в течение 5-6 месяцев после уборки. Рекомендуется для выращивания в однолетней культуре из семян. Районирован с 2015 году по Центральному и СевероКавказскому регионам РФ.

Исследования проводили в соответствии с методическими разработками [9, 10]. Для выяснения эффективности подкормок лука, мелкие семена которого не выносят повышенной концентрации солей, была использована почвенная и листовая диагностика питания растений.

В схемуопыта были включены варианты с применением полного минерального удобрений в форме нитроаммофоски (N 60 P 60 K 60 ), а также биокомпосты:

• •    биокомпост на основе навоза КРС, в состав которого входит низинный торф, коровий навоз, опилки и другие органические добавки. Питательные вещества: массовая

доля азота общего – не менее 2%; массовая доля фосфора общего – не менее 1%; массовая доля калия общего – не менее 1%; массовая доля воды – не более 60%; массовая доля органического вещества – не менее 30%, pH – 7-8.

• •    биокомпост на основе конского навоза. Состав: торф низинный, отобранный конский навоз, опилки, солома и другие органические добавки. Питательные вещества: массовая доля азота общего – не менее 2%, массовая доляфосфораобщего– не менее1%; массоваядоля калия общего – не менее 1%; массовая доля воды – не более 55%; массовая доля органического вещества – не менее 32%, pH – 7-8.

• •    биокомпост на основе птичьего помета. В состав входят торф, куриный навоз, опилки, солома и другие органические добавки. Питательные вещества: массовая доля азота общего – не менее 3%, массовая доля фосфора общего – не менее 2%; массовая доля калия общего – не менее 2%; массовая доля воды – не более 60%; массовая доля органического вещества – не менее 30%, pH – 7-8.

Дозы этих биокомпостов выравнивали по содержанию азота в минеральном удобрении. Новые регуляторы роста растений Циркон и Арголан использовали в качестве 3-х кратной подкормки в основные периоды вегетации лука.

Циркон – препарат разработан фирмой ННПП "НЭСТ М". Действующим веществом препарата является смесь гидроксикоричных кислот (ГКК), получаемых из растительного сырья эхинацеи пурпурной. ГККотносятся кобширно-му классу фенольных соединений, повсеместно распространенных в растениях. Биологическая активность Циркона в значительной степени обусловлена антиоксидантными свойствами, характерными для фенольных соединений. Активация процессов роста и ризогенеза растений наблюдается на самых ранних этапах развития. Циркон в растениях выполняет функции регулятора роста, иммуномодулятора и антистрессового адаптогена. Под действием препарата наблюдается значительное снижение повреждающего действия инфекции, степени интоксикации растения, стабилизируется проницаемость клеточных мембран инфицированной ткани. Циркон стимулирует возникновение защитных гистогенных реакций пораженной ткани, повышает в ней сумму репарационных процессов. Биостимулятор Циркон – малоопасное вещество, имеет 4-й класс опасности для человека и теплокровных животных, неопасен для пчел и полезных насекомых, не фитотоксичен, не накапливается в грунте, не загрязняет водоемы (ни грунтовые воды, ни поверхностные).

Арголан – высокоактивный стимулятор роста широкого спектра действия, усиленный фитогормонами. Увеличивает количество хлорофилла в клетках, позволяет растению значительно эффективнее формировать урожай, способствует ускоренному делению клеток, ускоряет рост вегетативной массы и корневой системы. Применяется для комплексной обработки растений на всех стадиях роста, включая предпосевную обработку семян, как в открытом, так и защищенном грунте. Совместим в баковых смесях с минеральными подкормками и средствами защиты растений. Рабочие растворы не содержат взвешенных частиц и не требуют дополнительной фильтрации. Это позволяет применять препарат в системах капельного полива и орошения, совмещая с жидкими минеральными подкормками и обработкой пестицидами.

Агротехника возделывания лука включала в себя использование новых сортов и гибридов, а также посев сеялкой точного высева с расчетной густотой 800 тыс. шт./га, капельный полив, применение гербицида "Стомп" для борьбы с сорняками.

Результаты исследований

Анализ почвы перед закладкой опыта выявил близкую к нейтральной реакцию среды (pH 5,8-6,1), высокую сумму обменных оснований (28-30 мг.-экв/100 г), среднее содержание гумуса (3,15-3,22 %), высокое – P 2 O 5 (25-27 мг/100 г) и низкое – обменного калия (10-15 мг/100 г), а также биометрические показатели роста и развития растений (табл. 1). Выяснено, что биокомпосты несколько хуже обеспечивали азотное и калийное питание растений по сравнению с минеральными удобрениями, а по содержанию P 2 O 5 существенной разницы не было. Из видов биокомпостов наибольшее влияние на содержание нитратов в почве оказал куриный, несколько меньшее действие оказал конский, а слабее действовал биокомпост из навоза КРС.

Удобрения оказали существенное влияние на биометрические показатели роста растений, увеличивая массу листьев и луковиц и общую массу растений. Доля луковиц в общей массе растений была в пределах 75-77% и почти не отличались по вариантам опыта.

Результаты учета урожайности и анализа качества продукции (табл. 2) выявили невысокую эффективность минеральных удобрений на луке, что соответствует данным других опытов, проведенных в Нечерноземной зоне [6, 9, 11, 12], что связано с отрицательным действием повышенных концентраций солей на проростки лука и снижением густоты стояния растений. В целом прибавка урожайности

Таблица 1. Действие минеральных и органических удобрений на плодородие почвы и развитие растений лука Table 1. The effect of mineral and organic fertilizers on soil fertility and the development of onion plants

Варианты	Среднее содержание в почве, мг/кг			Биометрические показатели роста растений, г
	N-NO 3	P 2 O 5	K 2 O	Масса листьев	Масса луковиц	Общая масса растений	% продукт. части
Без удобрений	4,2	239	120	36,8	118	154	76
N 60 P 60 K 60	26,7	247	136	39,7	119	159	75
N 19 K 16 (почв. подкормка)	7,6	238	125	38,8	119	158	75
N 25 K 23 (лист. подкормка)	8,1	237	124	39,7	123	163	76
Биокомпост КРС (4 т/га)	15,2	235	124	38,5	122	161	76
Биокомпост Конский (3 т/га)	16,8	239	122	37,1	124	161	77
Биокомпост Куриный (2,5 т/га)	20,3	237	122	38,3	128	166	77

Таблица 2. Влияние минеральных и органических удобрений на урожайность и качество лука Table 2. The effect of mineral and organic fertilizers on the yield and quality of onions

Варианты	Урожайность луковиц		Качество луковиц
			Стандартность, %	Сухое вещество, %	Сахара, %			Витамин С, мг%	NO3, мг/кг
	т/га	%			моно-	ди-	сумма
Без удобрений	55,0	100	94,3	9,2	1,80	4,59	6,39	4,4	9
N 60 P 60 K 60	57,6	105	94,8	10,4	2,02	4,29	6,31	3,8	29
N 19 K 16 (почв. подкормка)	57,9	105	95,1	10,2	1,92	5,03	6,95	5,1	18
N 25 K 23 (лист. подкормка)	61,5	112	96,2	9,8	2,36	3,22	5,58	3,2	22
Биокомпост КРС (4 т/га)	60,8	111	95,9	10,4	2,04	4,27	6,31	5,1	17
Биокомпост Конский	62,9	114	96,4	9,8	2,33	3,90	6,23	5,1	15
Биокомпост Куриный	64,0	116	96,6	10,3	2,15	3,34	5,49	4,4	17
Арголан	66,4	121	97,0	10,2	2,31	4,01	6,32	4,4	4

НСР 05                                    3,1

лука от применения N 60 P 60 K 60 составила 2,6 т/га (5%), т.е. в пределах точности опыта. Более достоверные данные получены при использовании листовой подкормки лука по данным растительной диагностики в дозе N 25 K 23 в середине вегетации (прибавка урожая 12%).

Для контроля над минеральным питанием лука репчатого были проведены подкормки минеральными удобрениями по итогам растительной и почвенной диагностики в фазу начала образования луковицы (I декада июля). На основании более ранних исследований К.П. Магницкого, В.А. Борисова [12] были установлены оптимальные нормативы содержания NPK для данной культуры.

Для расчета подкормок под растения лука репчатого во время вегетации нами использована следующая формула:

Д п = Д р x[1-[Х фак /Х оптим ]] (1)

где Д п – доза удобрений для подкормки, кг/га действующего вещества;

Д р – расчетная доза удобрений на планируемый урожай овощей;

Х факт – фактическое содержание NPK в сухой почве (мг/100 г) и в листьях (мг/кг сырой массы);

Х оптим – оптимальное содержание NPK в сухой почве (мг/100г) и в листьях (мг/кг сырой массы).

По результатам почвенной и растительной диагностики былиопределеныдозы подкормок минеральнымиудобре-ниями (таблицы 3, 4). В результате была установлена эффективность проведения данного агроприёма.

В результате проведенной подкормки по итогам почвенной диагностики питания (N19K16) была установлена прибавка стандартной урожайности в 6% к контролю (3,2

т/га) луковиц, выход стандартной продукции в варианте составил 95,1%, общая урожайность – 57,9 т/га. По итогам растительной диагностики питания внесение в подкормку N25K23 обеспечило прибавку стандартной урожайности в 14% (7,3 т/га к контролю). Вне зависимости от вида диагностики потребность в элементах питания у растений была приблизительно одинакова; доза подкормки по растительной диагностике была выше по азоту и калию на 6-7 кг/га, что положительно отразилось на урожайности (+ 4,1 т/га).

Применение биокомпостов было в целом более эффективным, чем минеральных удобрений и обеспечила прибавку урожайности на уровне 11-16%, причем биокомпост из КРС увеличивал урожайность на 11%, конский – на 14%, а куриный – на 16%. Наибольшая прибавка урожайности (21%) была получена при применении лигниногумата марки "Арголан". Это высокоактивный регулятор роста широкого спектра действия, усиленный фитогормонами. Основу его составляет гуминовая кислота с добавлением макро- и микроэлементов. Подобные данные получены и в другом опыте с луком, гибридов Беннито F 1 , Поиск 012 F 1 и Первенец F 1 , где схожий по химическому составу регулятор роста Циркон увеличивал урожайность лука на 10-21% в среднем за 3 года (табл. 5).

При этом стоит отметить, что у гибрида Первенец F 1 на фоне N 90 P 90 K 90 урожайность снижалась, по сравнению с вариантом без удобрений, что говорит о том, что среднеспелый гибрид чувствителен к повышенным концентрациям минеральных удобрений.

Качестволука при применении биокомпостов и регуляторов роста растений существенно изменилось.

Таблица 3. Почвенная диагностика питания растений лука репчатого и расчет доз подкормок минеральными удобрениями, (2020 г.)

Table 3. Soil diagnostics of onion plant nutrition and calculation of top dressing doses with mineral fertilizers, (2020)

Варианты	Мг/100 г сухой почвы			Расчетная доза подкормок, кг/га д.в.
	N-NO 3	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O
Подкормка ПД	6,9	27,1	14,7
Оптимальные значения (Борисов В.А.)	10	20	20	19	0	16

Таблица 4. Растительная диагностика питания растений лука репчатого и расчет доз

Table 4. Plant diagnostics of onion plant nutrition and calculation of fertilizing doses with mineral fertilizers (2020)подкормок минеральными удобрениями (2020 год)

Варианты	Мг/кг сырой массы			Расчетная доза подкормок, кг/га д.в.
	N-NO 3	P 2 O 5	K 2 O	N	P 2 O 5	K 2 O
Подкормка РД	2351	547	3702	25	0	23
Оптимальные значения (Магницкий К.П.)	4000	500	6000

Таблица 5. Урожайность репчатого лука различных гибридов при применении регулятора роста Циркон (среднее за 3 года) Table 5. The yield of onions of various hybrids when using the growth regulator Zircon (average for 3 years)

Гибриды

Варианты	Первенец F 1		Беннито F 1		Поиск 012 F 1
	т/га	%	т/га	%	т/га	%
Без удобрений	39,9	100	37,2	100	52,4	100
N 90 P 90 K 90	36,8	92	41,3	111	53,5	102
N 90 P 90 K 90 +Циркон	45,1	113	46,6	125	58,8	112
НСР 05	1,3-1,5		1,2-1,3		1,1-1,2

Увеличивались выход стандартной продукции с 94 до 97%, сухого вещества – с 9,2 до 10,4%, суммы сахаров– с 6,39 до 6 ,95 %. Содержание нитратов при применении органических удобрений было ниже (4-17 мг/кг), чем при внесении минеральных.

Выводы

• 1.    Изучение различных биокомпостов и регуляторов роста на культуре однолетнего лука в условиях аллювиальных почв Московской области выявило их положительное действие на урожайность и качество луковиц различных сортов и гибридов.

• 2.    Из различных видов биокомпостов наибольшая прибавка получена от куриного и конского (1416%), а также от регулятора роста "Арголан" (21%).

• 3.    Регулятор роста Циркон увеличивал урожайность лука репчатого различных гибридов на 1021%, без снижения качества продукции.

• 4.    Органические биокомпосты и регуляторы роста в целом улучшают качество репчатого лука за счет увеличения выхода стандартной продукции, повышения содержания витамина С и снижения количества нитратов.

Об авторах:

Valery A. Borisov – Doc. Sci. (Agriculture), professor, chief research scientist, ,

Andrey A. Kolomiets – Cand. Sci. (Agriculture), researcher, ,

Igor Yu. Vasyuchkov – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, ,

Artem R. Bebris – Cand. Sci. (Agriculture), Junior Researcher, ,

648 p. (In Russ.)