Семенная и овощная продуктивность лука репчатого при оптимизации минерального питания

У величение производства овощей возможно только на осно-

ве последовательной интенсификации всех отраслей сельского хозяйства, а одним из важнейших факторов является применение удобрений. Удобрения являются источником биогенных элементов, то есть пищи для растений. Растения берут эле-

менты питания из почвы, если они находятся в доступном состоянии, или из вносимых удобрений. Поэтому наличие в почве доступных для растений форм питательных элементов в

оптимальном соотношении является основным условием формирования высоких урожаев.

Одно из ведущих мест в мире среди овощных культур по праву занимает лук репчатый, имеющий также важное экономическое значение. На приусадебных участках и огородах он встречается повсеместно и выращивается издавна (Ludford; 1995; Пивоваров, 2006).

Корневая система лука слабо разветвлена и распространена в поверхностном слое почвы, поэтому особенно важно снабжать растения питательными веществами как в начальные фазы роста, так и в период формирования луковиц. При этом питательные вещества должны находиться в зоне расположения основной массы корней, в достаточном количестве и в легко усвояемой форме. В целом, потребность в элементах питания в первые 2 месяца после посева семян незначительна, а начиная с июня и до конца вызревания луковиц растения выносят из почвы 3/4 общей потребности питательных веществ (Казакова, 1970; Пивоваров, 2001; Лебедева, 2004; Wininger et al, 2003; De Melo, 2003) .

Материалы и методы исследований

Опыт по изучению влияния минеральных удобрений на семенную и овощную продуктивности лука репчатого сорта Золотничок был проведен на полях опытно-производственной базы ВНИИССОК по общепринятой агротехнике. Схема опыта – выборка из полного факторного эксперимента – (1/4(4x4х4))х3 со следующими факторами и градациями: А – внесение азотных удобрений (0, 1, 2, 3), фактор В – внесение фосфорных удобрений (0, 1, 2, 3), фактор С – внесение калийных удобрений (0, 1, 2, 3). Для всех изучаемых элементов минерального питания единичная доза элемента питания принята за 40 кг/га, при этом суммарная доза каж- дого элемента составляла: 0, 40, 80 и 120 кг/га по д.в. Учетная площадь делянок 6 м2. Размещение делянок рен-домизированное. Фактически были заложены следующие варианты: 1 – контроль; 2 – N80P0K0; 3- N0P80K0; 4-N0P0K80; 5 – N80P80K0; 6- N0P80K80; 7-N80P0K80; 8 – N80P80K80; 9 – N40 P40 K40; 10 – N120P40K40; 11 – N40P120K40; 12 – N40P40K120; 13 – N40P120K120; 14 – N120P120K40; 15 – N120P40K120; 16 – N120P120K120.

В качестве азотных удобрений применяли аммиачную селитру (34,5%), фосфорных – суперфосфат простой (25%) и калийных – сульфат калия (60%).

Агрохимические свойства пахотного (0-20 см) горизонта характеризуются следующими показателями: содержание гумуса составляет 1,81,9% (по Тюрину), реакция среды близкая к нейтральной (6,1-6,3). Содержание подвижного фосфора в среднем 420-500 мг/кг почвы и обменного калия 220-250мг/кг почвы (по Кирсанову).

Результаты и обсуждение

Различные уровни минерального питания оказали определенное влияние на рост растений лука репчатого. Наибольшая высота растений при выращивании товарных луковиц характерна для варианта с внесением максимальной дозы удобрений (N120P120K120) – 41,5 см, минимальная – в контрольном варианте – 31,5 см. Количество листьев также имело определенную зависимость, при этом минимальная величина составила 6,5 шт, максимальная – 8,5 шт. Ширина листьев на неудобренном варианте была на 50% меньше, чем в вариантах с максимальными дозами удобрений.

На семенных растениях лука репчатого были отмечены аналогичные закономерности: длина листьев в лучшем варианте (с внесением N120P120K120) на 7,6 см выше, чем в контроле (без удобрений), при этом количество листьев было больше в вариантах с внесением N40P120K40 и N40P120K120 – по 27 шт., ширина максимальна в варианте N120P120K40 – 1,05 см, что на 40% больше контроля. В вариантах с использованием высоких доз удобрений количество соцветий увеличивалось в среднем на 2 шт. по сравнению с контролем, и как следствие, повышалась урожайность семян.

Как видно из таблицы 1 все используемые элементы минерального питания давали достоверную прибавку урожая по сравнению с контрольным вариантом. При этом максимальная урожайность наблюдалась при использовании N120 – 36,1 т/га.

Лук очень отзывчив на фосфорно-калийные удобрения, которые способствуют накоплению углеводов в луковицах, ускоряют вызревание их и семян и повышают лежкость луковиц (Казакова, 1970; Пивоваров, 2001). По фосфору и калию наибольшая прибавка урожайности также получена при использовании 120 кг/га д.в. – 42,8% и 57,7% соответственно по сравнению с контрольным вариантом. По данным Кольцова, Черных (1972) при выращивании лука из севка наибольшую эффективность дает совместное внесение перегноя (60 т/га) с фосфорно-калийными удобрениями (Р60К60). Известно, что обильное азотное питание растений лука задерживает формирование луковицы, а недостаток – ускоряет. Высокое отношение калия к азоту, а также повышенные дозы фосфорных удобрений ускоряют рост и вызревание луковиц (Гусева, 1980; Herison C., 1993)

Статистическая обработка экспериментального материала позволила установить, что урожайность лука репчатого находилась в средней степени зависимости от внесения удобрений. При этом большая зависимость (η2=0,51) выявлена от совместного действия азотных и фосфорных удобрений (рис.1а).

1. Влияние отдельных элементов питания на товарную урожайность лука репчатого сорта Золотничок, т/га, 2009 год

N (фактор А)	P (фактор В)	K (фактор С)				Средняя по А	%	Средняя по В	%
		0	40	80	120
0	0	20,3		21,7		23,0	100	21,0	100
	80	25,1		25,0
40	40		27,5		20,4	25,0	108,4	27,9	132,8
	120		20,9		31,0
80	0	21,8		20,2		24,0	104,3	26,1	124,0
	80	23,6		30,5
120	40		28,5		35,2	36,1	156,7	33,1	157,7
	120		37,5		43,1
средняя по С		22,7	28,6	24,4	32,4
%		100	125,9	107,3	142,8

НСР05:A=B=C=3,2; час.разл.=5,3

Различные уровни минерального питания неодинаково влияют на морфометрические показатели луковиц. Максимальный диаметр луковиц получен при использовании N120P120K120 – 6,41 см. Наибольшая высота луковиц (5,94 см) характерна для N40P120K40, минимальная (4,91 см) – для неудобренного варианта.

Наибольшая масса луковиц получена при использовании N120P120K120, что на 25,1% выше, чем без использования удобрений.

В исследованиях, проведенных Mozumder, (2007), наибольшие рост растения (41,8 см), длина луковицы (4,49 см), диаметр (3,85 см), масса одной луковицы (41,4 г/га), урожай- ность товарной продукции (10,33 т/га) были получены при использовании N125K175S24 кг/га, при этом чрезмерное внесение азота вызывало быструю порчу и потерю веса луковиц при обычной температуре хранения.

По мере роста урожайности лука репчатого увеличивается и вынос основных макроэлементов. При ис-

Рис. 1. Зависимость товарной урожайности (z) лука репчатого сорта Золотничок от доз азотных (x) и фосфорных (y) – (а) и азотных (x) и калийных (y) (б) удобрений

а) z=14,9 + 0,036x +6,7(-1,6х)2+0,02y-0,001y2+0,005xy

б) z=78,4+0,02x-7,95(-2,36х)2-0,03y-0,001y2+0,002xy

η ²=0,51

η ²=0,50

2. Влияние отдельных элементов питания на урожайность семян лука репчатого сорта Золотничок, кг/га, 2009 год

N (фактор А)	P (фактор В)	K (фактор С)				Средняя по А	%	Средняя по В	%
		0	40	80	120
0	0	496		683		715	100	736	100
	80	873		809
40	40		856		828	797	111,4	897	121,8
	120		749		757
80	0	914		854		814	113,8	793	107,7
	80	604		887
120	40		968		937	1004	140,4	905	122,9
	120		1049		1065
средняя по С		722	905	808	896
%		100	125,3	111,9	124,1

НСР 05 A=B=C= 8,5; час. разл.= 13,4

пользовании максимального уровня минерального питания вынос NPK с урожаем возрастал, по сравнению с неудобренной почвой в 2,0-2,2 раза.

По данным Лебедевой и Едемской (2004) урожай 30 т/га содержит 90 кг N, 40 кг P2O5, 120 кг K2O, а в опытах, проведенных Чуткерашвили (1988), на формирование 10 т товарных луковиц затрачивается 29,4 кг N, 12,4 кг P,

31,6 кг K (при внесении повышенных доз минеральных удобрений N120P120K90 и навоза 20 т/га раз в 2 года).

В наших исследованиях с 1 т товарной продукции лук репчатый сорта Золотничок выносил: N – 1,78-1,9 кг, P – 0,34-0,38 кг, K – 1,4-1,68 кг.

Наибольшая урожайность семян лука репчатого получена при использовании N120P120K120 (1065 кг/га), наименьшая – без использования удобрений (496 кг/га), т.е. выше в 2,1 раза (табл. 2). По отдельным элементам наибольший рост продуктивности (40,4%) получен при внесении максимальных доз азота. При использовании калийных удобрений наибольший рост урожайности отмечен от дозы К40, фосфорных – Р120.

Рис. 2. Зависимость урожайности семян лука репчатого (z) сорта Золотничок от доз азотных и калийных (а) и азотных и фосфорных (б) удобрений.

а) z=72,62+0,09x+0,0014x2-0,19y+0,004y2-0,002xy       η ²=0,53

б) z=69,20+0,016x+0,003x2-0,04y+0,003y2-0,003xy       η ²=0,58

Рис. 3. Зависимость массы 1000 семян лука репчатого сорта Золотничок от доз NPK, η ²=0,73

этом следует отметить, что при взаимодействии максимальных доз удобрений урожайность несколько снижалась по сравнению с самостоятельным их использованием.

Использование минеральных удобрений положительно сказывались и на посевных качествах семян. Так, наилучшие показатели массы 1000 семян и всхожести характерны для вариантов N120P120K120 – 3,15 г и N40P40K120 – 98% соответственно, что также видно на рис. 3.

Заключение

Минеральные удобрения оказывают положительное влияние на рост и развитие растений лука репчатого при выращивании как лука-репки, так и семян. Отмечена прямая зависи-

В исследованиях, проведенных в Германии, лук на семена выращивали на фоне N140, Р78 и Р30, К85 и К255, N130 Р30 К85. В результате исследований был сделан вывод о нецелесообразности внесения повышенных доз минеральных удобрений, можно ограничиться ранневесенним одноразовым внесением N75-90. При внесении РК – удобрений в расчете на один год следует придерживаться доз: Р30-40 К80-100, в расчете на 2-3 года – Р48-56 К180-220 (Rudolph, 1986).

Математическая обработка данных урожайности и их графическое отображение позволили выявить, что при совместном использовании азотных и калийных (рис. 2а), а также фосфорных и калийных удобрений (рис. 2б) практически в равной степени влияло на семенную продуктивность лука репчатого. При мость между увеличением доз минерального питания (в интервале от 0 до 120 кг/га) и ростом генеративных и вегетативных органов.

Оптимальными для получения максимального урожая товарного лука и семян являлось применение удобрений в дозе N120P120K120. При этом наибольшее влияние на урожайность оказал уровень азотного питания.