Реакция льна масличного на минеральные удобрения при бессменном посеве

Введение. В структуре посевных площадей Российской Федерации наблюдается тенденция увеличения посевов такой технической культуры, как лен масличный. Научными исследованиями установлена, а практическим опытом возделывания льна в сельскохозяйственных предприятиях подтверждена, возможность получения высокой урожайности маслосемян в условиях Среднего Урала, где до последнего времени он считался малораспространенной или нетрадиционной культурой, равно как и в регионах западной и восточной Сибири [1, 2]. В настоящее время основная масса выращенных семян льна идет на экспорт, хотя ряд ученых считают более целесообразным развивать собственную переработку на масло, а жмыхи использовать в кормлении сельскохозяйственных животных. Это будет способствовать созданию добавочной стоимости и дополнительных рабочих мест [3]. Сравнительно небольшая часть семян льна масличного в нашей стране используется в пищевой промышленности, несмотря на то, что отечественными и зарубежными исследованиями доказана высокая питательная ценность семян и продуктов его переработки [4–6]. Наличие в семенах полиненасыщенных жирных кислот, полноценного белка, биологически активных веществ, микроэлементов позволяет рассматривать лен масличный как необходимую и перспективную культуру в качестве компонента создания продуктов питания функционального назначения, используемых для здорового питания и профилактики многих заболеваний [7].

В современных технологиях выращивания льна масличного вопросам минерального питания уделяется достаточно много внимания. Считается, что корневая система льна слабо усваивает питательные вещества и в то же время очень чувствительна к повышенной концентрации почвенного раствора. Практически во всех регионах возделывания льна масличного и на всех типах почв отмечается повышение урожайности семян при использовании минеральных и органических удобрений, хотя прибавки могут сильно различаться в зависимости от сорта и условий внешней среды [8–10]. Конкретные дозы внесения минеральных удобрений устанавливаются, исходя из необходимости полного обеспечения культуры элементами питания с учетом их содержания в почве и коэффициента использования вносимых удобрений [11–13].

На основании исследований, проведенных в Республике Беларусь, показано, что для расчета доз минеральных удобрений нормативными затратами на формирование 1 т семян следует принять: по азоту – 42 кг, фосфору – 16 и калию – 38 кг. При этом было отмечено, что избыточное азотное питание льна масличного вызывает нерациональное потребление азота фосфора и калия без увеличения урожайности основной продукции [14].

Учеными Всероссийского института масличных культур установлено, что при низкой обеспеченности почвы элементами питания оптимальной дозой удобрения является N 60 Р 60 К 60 , при средней – N 30 Р 30 К 30 или N 30 Р 30 , при высокой – использовать удобрения под лен нецелесообразно [15]. Научных работ по изучению эффективности минеральных удобрений при выращивании льна масличного на серых лесных почвах Среднего Урала недостаточно, имеется много нерешенных вопросов, поэтому для разработки и совершенствования зональной технологии новой для региона масличной культуры необходимо проведение дальнейших исследований.

Обычно лен масличный рекомендуется выращивать в севооборотах, возвращая его на прежнее место не ранее, чем через 5–7 лет, однако, если он в хозяйстве никогда прежде не высевался, то возможны повторные посевы. Представляет интерес установить, сколько лет можно выращивать лен масличный на одном месте, а также выявить эффективность применения минеральных удобрений под лен на серых лесных почвах лесостепной зоны Среднего Урала.

Цель исследования – изучить влияние различных доз минеральных удобрений на продуктивность льна масличного при бессменном посеве.

Объекты и методы. Исследование выполнено в Уральском аграрном научно-исследова- тельском центре Уральского отделения Российской академии наук в рамках Государственного задания Минобрнауки по теме «Создание нового селекционного материала с повышенными продуктивными свойствами, адаптированного к глобальному изменению климата, отрицательному воздействию антропогенных факторов, устойчивого к вредителям и болезням, с заданными потребительскими свойствами». Объектом изучения являлся лен масличный сорта Уральский желтый. Влияние различных доз минеральных удобрений на продуктивность льна масличного в 2018–2020 гг. изучалось в вегетационно-полевом опыте. Растения выращивались в пластиковых сосудах без дна размером 25 × 25 × 25 см (рис. 1).

Рис. 1. Сосуды без дна из поликарбоната для вегетационно-полевого опыта

В настоящее время этот метод применяется довольно редко, хотя в свое время Б.А. Доспехов считал, что вегетационно-полевые опыты могут быть использованы для решения самых разнообразных вопросов земледелия – оценки эффективности удобрений, плодородия различных типов почвы или отдельных генетических горизонтов и слоев почвы и т. п. Проведение вегетационно-полевых опытов не требует соответствующей материальной базы и специального оборудования, необходимых при постановке вегетационных и лизиметрических опытов [16].

Для наполнения сосудов (при объеме 15,5 л в него вмещается 18–19 кг почвы) была использована серая лесная тяжелосуглинистая почва с парового участка со следующей агрохимической характеристикой: pHсол. – 4,67; гумус – 5,07 %; Nл.г. – 17,3 мг/100 г почвы; Р 2 О 5 – 13,2 мг/100 г почвы; К 2 О – 13,8 мг/100 г почвы; Нг –

11,2 ммоль /100 г почвы; S – 35,2 ммоль/100 г почвы. Минеральные удобрения (азофоска 16:16:16) в разных дозах вносились перед посевом и перемешивались со слоем почвы 0–10 см. Количество высеянных семян и минеральных удобрений рассчитывались, исходя из площади сосуда. Посев (по 55 шт. всхожих семян на 1 сосуд) проводился во второй декаде мая, уборка – в конце августа или начале сентября. В опыте проводился один полив, после посева, далее растения выращивались при естественных условиях увлажнения. Для анализа на структуру урожая отбирались по 10 растений с каждого сосуда. В фазе желтой спелости растения срезали на высоту 10 см, снопы после высыхания в закрытом помещении обмолачивались вручную, статистическая обработка экспериментальных данных выполнена по Б.А. Дос-пехову [16].

Результаты и их обсуждение. Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследования имели некоторые отличия от средних многолетних показателей. Так, в целом благоприятном по температурному режиму и увлажнению 2017 г. начало вегетации растений льна пришлось на период прохладной погоды при достаточном количестве осадков. Во второй половине лета стояла теплая погода с небольшим количеством атмосферных осадков. По агрометеорологическим условиям 2018 г. был близок к нормальным (ГТК = 1,40), хотя в отдельные периоды также наблюдались значительные отклонения от средних многолетних показателей, как по температуре, так и по количеству осадков. Характерной особенностью 2019 г. являлся недостаток тепла и избыточное увлажнение во второй половине лета (ГТК = 2,10), что затянуло созре- вание семян. Совершенно не похожим на другие был 2020 г., когда после посева в хорошо прогретую почву наступил длительный период прохладной погоды, сменившийся продолжительной засухой (ГТК = 0,33). В конце вегетационного периода снова наступила прохладная и дождливая погода (ГТК = 2,75).

Во все годы проведения исследований были получены хорошие, дружные всходы, независимо от дозы вносимых удобрений. Растения в сосудах нормально развивались, при этом на четвертый год бессменного посева на изолированном участке не было отмечено никаких вредителей или болезней льна масличного, включая льняных блошек, фузариоза, антракноза и пасмо (рис. 2).

Полевая всхожесть семян льна во всех вариантах опыта была высокой и находилась на уровне 84–87 % (табл. 1).

Рис. 2. Растения льна масличного в фазе всходов и цветения (2019 г.)

Таблица 1

Вариант	Густота всходов, шт/сосуд	Полевая всхожесть, %	Число растений перед уборкой, шт/сосуд	Выживаемость растений, %	Высота растений перед уборкой, см
Без удобрений	47	85	38	82	62
N 30 Р 30 К 30	47	86	39	83	62
N 45 Р 45 К 45	48	87	41	87	66
N 60 Р 60 К 60	47	84	44	93	69
НСР 05	F ф < F 05	F ф < F 05	2	5	4

Полевая всхожесть, густота стояния и высота растений льна масличного при разных дозах внесения удобрений (среднее за 2018–2020 гг.)

Небольшая гибель растений в период вегетации была обусловлена влиянием абиотических факторов – недостаток влаги в отдельные периоды или дефицит питательных веществ в контрольном варианте и при внесении низкой дозы минеральных удобрений. Внесение минеральных удобрений в дозах N 45 Р 45 К 45 и N 60 Р 60 К 60 сказалось положительно на выживаемости растений, поэтому в этих вариантах перед уборкой в каждом сосуде число растений было существенно выше.

Различий по времени наступления фенологических фаз в зависимости от доз применяе- мых минеральных удобрений во все годы исследований не отмечено. Визуально было заметно, что при внесении удобрений, особенно в дозе N60Р60К60, растения были более мощными и высокорослыми. К фазе зеленой спелости разница по высоте составляла 4–7 см, и это различие сохранилось до уборки.

Независимо от фона минерального питания растения льна масличного (их основная часть) в сосудах формировались как одностебельные (табл. 2).

Таблица 2

Вариант	В расчете на 1 растение					Ф sp 05 § з £ 8 И CD s ° Ф 00 e er o co d i	1_____ о о о 05
	1—= 3 ф ° vo 8 £ s о zr . 1— О c	3 о s о Tj о	£3 ° vo ZT S' m	о 3 O ZE Ф о	1_____ Ф о 05
Без удобрений	1,08	7,8	6,7	52,4	0,32	32	6,08
N 30 Р 30 К 30	1,14	8,4	6,8	56,5	0,35	34	6,09
N 45 Р 45 К 45	1,12	8,9	6,7	59,9	0,37	30	6,14
N 60 Р 60 К 60	1,13	9,4	6,7	63,1	0,39	31	6,19
НСР 05	F ф < F 05	0,7	Fф < F05	4,6	0,04	F ф < F 05	0,10

Продуктивность льна масличного при разных дозах внесения удобрений (среднее за 2018–2020 гг.)

Реакция льна масличного на улучшение фона минерального питания проявилась в увеличении такого показателя, как число коробочек в расчете на одно растение. Несмотря на то, что число семян в одной коробочке в среднем за годы исследований (6,7–6,8 шт.) оставалось на одном уровне, число семян и их масса с одного растения увеличивались по мере увеличения дозы вносимых удобрений с N30Р30К30 до N60Р60К60. Минеральные удобрения не оказали никакого влияния на такие показатели, как уборочный индекс или долю семян в урожае сухой отчуждаемой надземной массы, поскольку увеличение урожайности семян в вариантах с внесением удобрений всегда сопровождалось и увеличением урожайности льняной соломы. Просматривается закономерность увеличения массы 1000 семян, однако достоверно выше этот показатель отмечен лишь в варианте N60Р60К60.

Бессменный посев льна масличного на четвертый год привел к небольшому снижению урожайности в варианте без применения минеральных удобрений. Самая высокая урожайность семян льна масличного была получена в 2019 г., в т. ч. и в варианте без внесения минеральных удобрений. Можно предположить, что хорошие условия увлажнения и микробиологические процессы в почве обеспечили достаточное количество питательных веществ для формирования урожайности на уровне 14 г/сосуд. Изучаемые дозы минеральных удобрений обеспечили получение существенной прибавки урожайности семян льна масличного (табл. 3).

Урожайность семян льна масличного при бессменном посеве и разных дозах минеральных удобрений, г/сосуд

Таблица 3

Доза удобрений	2017 г.*	2018 г.	2019 г.	2020 г.	Среднее за 2018–2020 гг.
Без удобрений	12,2	10,7	14,0	11,1	11,9
N 30 Р 30 К 30	12,6	12,8	14,1	13,6	13,5
N 45 Р 45 К 45	11,9	14,6	16,4	14,7	15,2
N 60 Р 60 К 60	12,3	16,3	18,0	16,6	17,0
НСР 05	F ф < F 05	1,3	1,2	1,5	–

*Примечание – удобрения не вносились.

Увеличение урожайности достигалось за счет лучшей сохранности растений к уборке и большего количества сформировавшихся коробочек в расчете на одно растение. Наибольшая прибавка урожайности (4,0–5,6 г/сосуд, или 22,2–34,3 %) была получена при внесении дозы N 60 Р 60 К 60 . В среднем за три года исследований это составило 5,1 г/сосуд, или 30,0 %.

Заключение. При среднем содержании подвижных форм основных питательных веществ на серых лесных почвах лен масличный очень отзывчив на внесение минеральных удобрений. Реакция льна масличного на улучшение условий минерального питания проявляется в увеличении количества сохранившихся к уборке растений и числа коробочек в расчете на одно растение. Наибольшая прибавка урожайности в среднем за три года получена при внесении дозы N 60 Р 60 К 60 – 5,1 г/сосуд, или 30,0 %.

Возможно выращивание льна масличного в течение нескольких лет без снижения урожайности на землях, где эта культура никогда прежде не выращивалась.