Влияние способов и сроков применения минеральных удобрений на урожайность льна масличного на черноземе обыкновенном в условиях Ростовской области

Введение. Лён масленичный в настоящее время представляет исключительно ценную техническую культуру с разнообразным использованием. Однако, для достижения максимальной урожайности и высокого качества маслосемян, необходимо осуществлять агротехнологические приемы. Они включают в себя обработку почвы, защиту посевов и сорняков, выбор оптимальной системы удобрения [1].

На первом этапе онтогенеза растения льна очень медленно растут и отличаются незначительным накоплением NPK в сухом веществе [2].

В течение первых двух недель интенсивного формирования вегетативной массы происходит поглощение более 50% необходимого количества питательных веществ за весь период вегетации. Максимальное поглощение азота отмечается в период фаза «ёлочка» - бутонизация, фосфора - всходы - 5– 6 пар листьев, а калия - впервые 20 дней вегетации. Дефицит NPK в эти критические периоды, как правило, обуславливает резкое снижение урожайности маслосемян. Наибольшее поглощение макроэлементов отмечается за период бутонизация-формирование маслосемян [3].

Максимальное поглощение из состава NPK культурой относится к азоту. Азотное питание оказывает существенное и разноплановое действие на развитие растений. При сбалансированном обеспечении фосфором и калием азот обеспечивает быстрый рост вегетативной массы, но при этом увеличивается период цветение и созревания. Для увеличения продуктивности льна во время его выращивания на черноземах особенно актуально учитывать обеспеченность почвы подвижными формами азота и фосфора, уровень содержание которых можно оптимизировать за счёт использования минеральных удобрений [4].

Определение агротехнически обоснованного срока и способа применения минеральных удобрений оказывает существенное влияние на эффективность их применения. Из-за дефицита влаги и быстрого пересыхания верхнего слоя почвы эффективность удобрений резко снижается при внесении под предпосевную культивацию [5]. Но при этом в условиях дефицита влаги применение удобрений при посеве обеспечивало повышение прибавки урожайности на 35% [6].

На черноземе южном в условиях Ростовской области определено, что наиболее эффективно локальное припосевное применение удобрений дозе N 30 P 30 . Увеличение урожайности к контролю составляло 0,29 т/га или 33,6% [7].

Соответственно, проведение исследований для установления эффективности минеральных удобрений под лён масленичный в зависимости от различной исходной обеспеченности почвы подвижным фосфором на черноземных почвах Ростовской области являются актуальными задачами агрохимических исследований.

Цель исследований: установление оптимальных способов и сроков внесения минеральных удобрений при разном уровне характеристик обеспеченности почвы подвижным фосфором по Мачигину для достижения максимальных показателей урожайности льна масличного в условиях Ростовской области.

Условия, материалы и методы. Исследования были проведены в 20202023 гг. в ООО «Заветы Ильича» Азовского района Ростовской области. Лён масличный возделывали по предшественнику озимая пшеница. Опыт закладывался в 3-хкратном повторении. Размеры варианта опыта составляли 27 м² (5 м * 5,4 м). В качестве размещения делянок было применение рендомизированное расположение. Объектом исследований являлся сорт льна Небесный. Выращивание льна осуществлялось по зональным рекомендациям для условий Ростовской области.

Схема опыта со льном масличным:

Схема опыта по изучению эффективности минеральных удобрений: 1 вариант – контроль (без агрохимикатов); 2-7 варианты – внесение минеральных удобрений весной перед посевом с заделкой культивацией в дозах N 30 Р 30 ; N 30 Р 30 К 30 ; N 45 Р 45 ; N 45 Р 45 К 45 ; N 60 Р 60 ; N 60 Р 60 К 60 ; 8-13 варианты – внесение фосфорных и фосфорно-калийных удобрений осенью под вспашку, азотных -весной с заделкой культиватором в дозах N 30 Р 30 ; N 30 Р 30 К 30 ; N 45 Р 45 ; N 45 Р 45 К 45 ; N 60 Р 60 ; N 60 Р 60 К 60 ; 14-15 варианты – применение минеральных удобрений при посеве в дозах N 30 Р 30 ; N 30 Р 30 К 30 .

Минеральные удобрения аммонийная селитра (34,4% N), аммофос (N-12%; P-52%) и хлористый калий (K 2 O-65%) применялись в виде туковой смеси согласно схеме опыта.

Лён масличный сорта Небесный (ГБНУ "Донская опытная станция имени Л.А. Жданова ВНИИМК") разрешен к выращиванию в Северо-Кавказском (6) регионе.

На территории Азовского района Ростовской области наиболее распространенным типом почв является чернозём обыкновенный карбонатный мощный (североприазовский). Почвы этого типа имеют глинистый состав. У североприазовских мощных и среднемощных черноземов происходит снижение количества гумуса по профилю почвы. В тридцатисантиметровом слое почвы содержание гумуса составляет 4,1-4,4%, содержание в горизонтах А+В достигает 322-331 т/га. Валовые запасы азота в слое почвы 0-30 см составляют 0,19-0,23%, общего фосфора - 0,13-0,16% и калия – 2,56-2,81% [8].

Осуществление полевых и лабораторных исследований проводилось по общераспространенным методикам [9, 10, 11].

Перед посевом льна масличного содержание в почве подвижного фосфора на контрольном варианте по градации Мачигина соответствовала средней в 2022 году, низкой – в 2021 г. и очень низкой – в 2023 году (таблица 1). Обеспеченность почвы обменным калием во все годы проведения полевых опытов соответствовала высокой степени обеспеченности по Мачигину.

Таблица 1 – Содержание основных элементов минерального питания в слое почвы 0-40 см перед посевом льна

Обеспеченность почвы перед посевом
минеральный азот . , кг/га	подвижный фосфор, мг/кг	обменный калий, мг/кг
2021 г.
73                    1	11,2                    1	567
2022 г.
29                   1	22,1                    1	592
2023 г.
18                      1	7,1                           1	477

Результаты и обсуждение .

В Азовском районе Ростовской области преобладает умеренноконтинентальный климат, который характеризуется среднегодовым количеством осадков в 520,8 мм, температурой воздуха - 10,90С.

За период 2020-2021 сельскохозяйственного года выпадение осадков было больше среднемноголетней нормы на 21,1 мм, а температурный режим - на 2,5°С. Можно считать, что в 2021 г. в течение вегетационного периода льна условия увлажнения почвы были благоприятными, что способствовало формированию высокой урожайности культуры.

При этом в 2021-2022 сельскохозяйственном году наблюдалось увеличение выпадения осадков до 554 мм, что превышает среднегодовые данные на 33,2 мм. Основное поступление осадков зафиксировано в зимние месяцы. Весной их выпало на 35,8 мм меньше нормы, в летние месяцы - 33,3 мм. Поэтому погодные условия 2022 года в период выращивания культуры являлись по условиям увлажнения почвы неблагоприятными.

Наиболее обильное увлажнение в годы проведения полевых опытов было зафиксировано в 2022-2023 сельскохозяйственном году. В течение года количество осадков достигло 574 мм. Это превысило среднемноголетнюю норму на 53,2 мм. За весеннюю декаду увеличение среднемесячных норм составило 40,2 мм. За летние месяцы зафиксирован недобор осадков меньше нормы - на 12,3 мм меньше среднегодовой нормы. Но в целом погодные условия в 2023 году были благоприятными для возделывания культуры.

В 2021 году перед севом льна масленичного содержание почвенной влаги в метровом слое почвы составило 203,4 мм (рисунок).

К фазе «ёлочка» запасы влаги в почве сократились на 36,2 мм. Это связано с обильным выпадением осадков, из-за которых количество продуктивной влаги постоянно пополнялись.

От фазы «ёлочка» до уборки культуры в слое почвы 0-100 см содержание доступной влаги снизилось в 2,6 раза из-за отсутствия осадков к моменту наступления полного созревания культуры.

Но содержание доступной влаги в почве за вегетационный период льна можно характеризовать как удовлетворительные, что имело благоприятное действие на уровень продуктивности культуры.

Рисунок - Содержание почвенной влаги в метровом слое почвы (2021-2023гг)

В 2022 году запас влаги к моменту сева в метровом слое почвы составил 183,4 мм. При достижении фазы «ёлочка» в метровом слое почвы содержание влаги сократилось незначительно - на 16,2 мм из-за обильного выпадения осадков в этот межфазный период. Дефицит осадков в мае месяце обусловил снижение почвенной влаги на 63,1 мм. Продолжающийся дефицит осадков в летние месяцы к уборке культуры уменьшило запасы влаги ещё на 78,1 мм.

В предпосевной период льна в 2023 году в метровом слое почвы содержалось 160,3 мм продуктивной влаги. Обильные осадки в первый весенний месяц обеспечивали существенное увеличение запаса почвенной влаги ко второму сроку отбора почвенных образцов (фаза «ёлочка) на 49,3 мм по сравнению с количеством, диагностируемым до посева. Обильные осадки пополняли запасы влаги в течение вегетации в межфазные периоды. В фазу цветение они оставались практически на уровне содержания доступной влаги в предыдущую фазу. В августе месяце после прекращения активного выпадения осадков и установления высоких дневных температур воздуха обеспеченность почвы продуктивной влагой существенно сократилось – в 2,3 раза по сравнению с содержанием в фазу цветение льна масличного.

Соответственно, влагообеспеченность почвы в 2023 году за вегетационный период была хорошей и это положительно отразилось на продуктивности культуры.

Урожайность льна в 2021 году при достаточной обеспеченности почвы влагой на контроле сформирована на уровне 1,73 т/га (таблица 2).

Таблица 2 – Урожайность льна масличного, т/га

Варианты	2021 г.	2022 г.	2023 г.	Среднее за 3 года	Прибавка к контролю
					т/га	%
контроль	1,73	1,12	1,37	1,41	-	-
применение весной под культивацию
N 30 P 30	2,21	1,66	1,51	1,79	0,38	27,2
N 30 P 30 K 30	2,15	1,60	1,53	1,76	0,35	24,8
N 45 P 45	2,30	1,85	1,66	1,94	0,53	37,4
N 45 P 45 K 45	2,26	1,83	1,70	1,93	0,52	36,9
N 60 P 60	2,35	1,99	1,84	2,06	0,65	46,1
N 60 P 60 K 60	2,23	1,89	1,80	1,97	0,56	40,0
применение фосфо	рно-калийных удобрений осенью под плуг, азотных – весной под культивацию
N 30 P 30	2,01	1,70	1,48	1,73	0,32	22,7
N 30 P 30 K 30	2,00	1,65	1,51	1,72	0,31	22,0
N 45 P 45	2,12	1,88	1,60	1,87	0,46	32,4
N 45 P 45 K 45	2,09	1,82	1,62	1,84	0,43	30,7
N 60 P 60	2,21	1,94	1,71	1,95	0,54	38,5
N 60 P 60 K 60	2,25	1,88	1,73	1,95	0,54	38,5
применение при посеве
N 30 P 30	2,47	1,75	1,65	1,96	0,55	38,8
N 30 P 30 K 30	2,31	1,70	1,70	1,90	0,49	35,0
НСР 05	0,18	0,10	0,11	-	-	-

Внесение удобрений в 2021 году обеспечивало существенное повышение урожайности маслосемян к контролю на всех вариантах опыта. Но при этом их действие на увеличение урожайности имело существенное отличие из-за способа заделки в почву и времени их применения. При весеннем сроке внесения под сплошную культивацию удобрений в дозах N 30 P 30 и N 45 P 45 урожайность культуры к этому показателю контрольного варианта возрастала на 0,48-0,57 т/га или на 27,7-32,9%.

Зафиксировано снижение урожайности маслосемян льна на 0,18-0,20 т/га при разделении внесения удобрения на осенний период (фосфорно-калийные) и весенний срок (азотные удобрения) по сравнению с однократным применением N 30 P 30 и N 45 P 45 под сплошную культивацию весной. Возможно, при осеннем внесении фосфорных удобрений процесс образования труднорастворимых соединений в почве происходил более интенсивно.

Увеличение дозы азотных удобрений до N 60 обуславливала лишь тенденцию в увеличении прибавки урожайности, так как данное увеличение математически недостоверно.

Введение в состав туковой смеси калийных удобрений было неэффективным, так как отмечена тенденция снижения урожайности льна по отношению к вариантам с азотно-фосфорными удобрениями.

Наибольшая урожайность в 2021 году сформирована при припосевном внесении удобрений в дозе N 30 P 30 . Прибавка к контрольному варианту достигала 0,74 т/га или 42,8%. Увеличение к варианту с такой же дозой удобрений, но внесённых под заделку культиватором составило 0,26 т/га или 11,8%.

Из-за дефицита влаги почве в 2022 году урожайность маслосемян на контроле сформирована на 0,61 т/га меньше в сравнении с результатами, полученными в 2021 году.

При наличии в почве 22,1 мг/кг подвижного фосфора в слое 0-40 см способ заделки удобрений в почву, как и срок их внесения, не оказал существенного действия на урожайность маслосемян. Наибольшая прибавка урожайности достигнута при применении удобрений в дозе N 60 P 60 – на 73,2-77,7% по сравнению с контрольным вариантом.

По-видимому, из-за высокой обеспеченности почвы обменным калием применение калийных удобрений было неэффективно и в 2022 году.

На контрольном варианте в 2023 году, несмотря на обильное увлажнение почвы в течение вегетации, сбор маслосемян был меньше, чем в 2021 году на 0,36 т/га и составил 1,37 т/га. По-видимому, решающее влияние на урожайность культуры оказала очень низкая обеспеченность почвы подвижным фосфором и дефицит минерального азота на начальном этапе вегетации.

Применение азотно-фосфорных удобрений весной с последующей заделкой культиватором в дозах 30, 45 и 60 кг/га каждого элемента в действующем веществе обеспечивало равномерное увеличение урожайности маслосемян по сравнению с контрольным вариантом на 0,14- 0,47 т/га или на 10,2-34,3%.

Внесение фосфорных удобрений осенью под вспашку и азотных весной под культивацию в дозах N 30 P 30 и N 45 P 45 во влиянии на урожайность маслосемян льна было практически сопоставимо с применением минеральных удобрений весной под культивацию в предпосевной период. Но на варианте с дозой N 60 P 60 отмечено статистически достоверное снижение урожайности маслосемян на 0,13 т/га при раздельном применении удобрений по сравнению разовым внесением весной с заделкой культиватором. По-видимому, это связано с очень низкой обеспеченностью почвы подвижным фосфором и причинами, отмеченными в 2021 году.

Как и в 2021 году, в 2023 году припосевное внесение удобрений в дозе N 30 P 30 при посеве обеспечивало повышение урожайности в сравнении с допосевным применением на 0,14-0,17 т/га или на 10,2-12,4%.

Эффективность калийных удобрений в 2023 году, как и в предыдущие годы, во влиянии на урожайность льна масличного была не выявлена.

В среднем за 2021-2023 гг. урожайность льна на контроле составляла 1,41 т/га. Максимальная урожайность в опыте достигнута на варианте с применением N 60 P 60 весной с последующей заделкой культиватором. Прибавка к контролю составила 0,65 т/га или 46,1%.

При снижении дозы азотно-фосфорных удобрений в два раза, но при их внесении припосевным способом прибавка урожайности была лишь на 0,10 т/га или на 7,3% меньше по сравнению с вариантом с допосевным применением в дозе N 60 P 60 .

Выводы.

По данным полевых опытов необходимо отметить, что в условиях Ростовской области при возделывании льна масличного сорта Небесный целесообразно применять азотно-фосфорные удобрения дозе N 60 P 60 весной с последующей заделкой культиватором.