Влияние удобрений на продуктивность подсолнечника на обыкновенном чернозёме Западного Предкавказья

Факторами, определяющими эффективность применения удобрений на подсолнечнике, являются погодные условия и, прежде всего, количество осадков и обеспеченность почвы элементами питания. В благоприятные по увлажнению годы удобрения способствуют увеличению урожая семян на 27 %, в засушливые – на 44 % [3, 5].

Не менее важным фактором, определяющим продуктивность посевов подсолнечника, является фотосинтетическая деятельность растений, в процессе синтеза которых создается 90-95 % сухого вещества, из которых 80 % приходится на ассимиляционную поверхность листьев.

Морфологическое строение растений подсолнечника обеспечивает максимально возможное аккумулирование солнечной энергии. Листья обладают значительной фотосинтетической активностью за счет ориентированного расположения их к свету и отсутствия взаимного затенения в посевах [1]. Поэтому оптимальная площадь листовой поверхности достигается с помощью агротехнических приемов возделывания.

Материалы и методы исследований. В нашем опыте исследовалось влияние различных доз удобрений в двух типичных для северной зоны Краснодарского края севооборотах (зернопропашном и зернотравянопропашном) на фотосинтетическую деятельность и продуктивность посевов подсолнечника. Изучались следующие системы удобрений: 1 – без удобрений; 2 – минимальная доза (N 20 P 30 ); 3 – средняя доза (N 40 P 60 ); 4 – высокая доза (N₈₀P₁₂₀); 5 – средняя доза NP + последействие органического удобрения (N₄₀P₆₀ + последействие 60 т/га навоза); 6 – последействие N₆₀P₇₀K₆₀, 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы. В опыте применяли следующие удобрения: аммиачная селитра, двойной гранулированный суперфосфат. Удобрения согласно схеме опыта вносились под основную обработку почвы. Агротехника возделывания культуры рекомендованная соответственно почвенно-климатическим условиям зоны.

Опыты проводились в четырехкратной повторности. Размещение делянок систематическое, ярусное, со смещением в каждом ярусе на 3 делянки. Учетная площадь делянки 126 м2. Почва опытного участка – обыкновенный (ранее карбонатный) чернозем Западного Предкавказья. По содержанию гумуса в пахотном слое (3,75-3,82 %) чернозем характеризуется как малогумусный, по мощности гумусового горизонта относится к мощным (113-116 см).

Фенологические наблюдения проводились по «Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [4]. Отмечали фазы: всходы, 1-2 пары настоящих листьев, 3-5 пар настоящих листьев, образование корзинки, цветение, физиологическая (полная) спелость.

Статистическую обработку экспериментального материала проводили по методике изложенной, Б.А. Доспеховым [2].

Результаты и их обсуждение. Погодные условия 2004-2005 гг. слабо различались между собой. Общее количество осадков за год составило 598,5620,1 мм, за период с апреля по октябрь 253,2264,8 мм. Значительным дефицитом влаги отличался май (38,8-39,8 мм) и август (14,4-33,3 мм), а повышенной влагообеспеченностью – июнь (113,5143,9 мм).

2005-2006 сельскохозяйственный год был достаточно засушливым. Суммарное количество осадков составило 499,2 мм, что ниже среднемноголетнего показателя на 69,8 мм. В период вегетации подсолнечника от всходов до полного созревания выпало 199,5 мм осадков при среднесуточной температуре воздуха 21,8 оС.

Под воздействием погодных условий и изучаемых систем удобрения площадь листьев на единице площади посева возрастала, достигнув к фазе образования корзинки 11,42-16,06 и 11,51-16,73 тыс. м2/га, а к фазе цветения 12,87-18,50 тыс. м2/га соответственно. При этом наибольший индекс листовой поверхности посева 1,64-1,73 и 1,75-1,85 получен в вариантах с использованием N40P60, N80P120 и при органоминеральной системе с последействием 60 т/га навоза (табл. 1)

Минимальные значения данного показателя фотосинтетической деятельности растений подсолнечника во все фазы вегетации в обоих севооботах наблюдались в вариантах с естественным агрохимическим фоном питания от 0,0197-0,0201 в начале вегетации до 1,28-1,15 м2/м2 в фазе цветения растений.

Потребность растений в элементах питания в контрольных вариантах обеспечивалась за счет естественно сложившегося плодородия почвы. В связи с этим величина листовой поверхности на период максимального ее развития в фазе цветения, в сравнении с вариантом с минимальной дозой (N 20 P 30 ), была меньше на 14,8-20,1 %, а в сравнении с остальными дозами (N 40 P 60 , N 80 P 120 ) – на 34,443,4 %. Органоминеральные системы удобрения по влиянию на индекс листовой поверхности занимали промежуточное положение.

Влияние удобрений на величину индекса листовой поверхности подсолнечника прослеживалось от ранних фаз развития (0,0213-0,0270 м2/м2) до созревания культуры (1,47-1,85 м2/м2). Максимальные значения этого показателя были в вариантах со средней и высокой дозами удобрения.

Математическая обработка свидетельствует о наличии тесной связи между дозами удобрений и показателем индекса листовой поверхности посева, которая в различные фазы вегетации составила r = 0,785-0,930.

Таблица 1 – Индекс листовой поверхности посева подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, м²/ м² (среднее за 2004-2006 гг.)

Система удобрения	Фаза вегетации
	2-3 пары настоящих листьев	обра-зова-ние корзинки	цветение	полная спелость
Зернопропашной севооборот
Без удобрений (контроль)	0,0197	1,14	1,28	0,75
N 20 P 30	0,0217	1,32	1,47	0,84
N 40 P 60	0,0248	1,51	1,72	1,04
N 80 P 120	0,0243	1,61	1,73	1,18
N 40 P 60 + последействие 60 т/га навоза	0,0254	1,52	1,72	1,07
Последействие N 60 P 70 K 60 , 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы	0,0233	1,37	1,64	0,97
Зернотравянопропашной севооборот
Без удобрений (контроль)	0,0201	1,15	1,29	0,77
N 20 P 30	0,0213	1,40	1,55	0,91
N 40 P 60	0,0260	1,65	1,85	1,12
N 80 P 120	0,0270	1,67	1,81	1,18
N 40 P 60 + последействие 60 т/га навоза	0,0245	1,61	1,75	1,09
Последействие N 60 P 70 K 60 , 30т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы	0,0211	1,37	1,55	0,96

Не менее важным комплексным показателем оценки фотосинтетической деятельности растений подсолнечника является фотосинтетический потенциал, характеризующий не только величину ассимиляционной поверхности, но и темп ее нарастания.

Результаты исследований показали, что фотосинтетический потенциал посева подсолнечника по мере роста и развития растений под воздействием внешних факторов и изучаемых систем удобрения изменялся аналогично динамике формирования листовой поверхности (табл. 2)

Таблица 2 – Фотосинтетический потенциал посева подсолнечника в зависимости от системы удобрения и типа севооборота, млн. м²/га сутки (среднее 2004-2006 гг.)

Система удобрения*	Период вегетации
	2-3 пары настоящих листьев	2-3 пары листьев – образование корзинки	образование корзинки – цветение
Зернопропашной севооборот
1	0,145	0,382	0,359
2	0,160	0,446	0,410
3	0,182	0,511	0,484
4	0,179	0,550	0,472
5	0,187	0,512	0,483
6	0,171	0,461	0,472
Зернотравянопропашной севооборот
1	0,148	0,385	0,362
2	0,157	0,478	0,428
3	0,191	0,486	0,543
4	0,198	0,491	0,528
5	0,180	0,477	0,509
6	0,154	0,405	0,458

* 1 – контроль, 2 – N 20 P 30 , 3 – N 40 P 60 , 4 – N 80 P 120 ,

5 – N40P60+ последействие 60 т/га навоза,

6 – последействие N60P70К60, 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Данный показатель фотосинтетической деятельности растений подсолнечника варьировал от 0,145-0,187 до 0,886-1,201 в зернопропашном севообороте и от 0,148-0,198 до 0,895-1,222 млн.м2/га сутки в зернотравянопропашном севообороте. Наименьшим фотосинтетическим потенциалом обладали посевы в вариантах без применения удобрений – 0,145-0,148 млн.м2/га сутки в фазе 2-3 пар листьев и 0,359-0,362 млн. м2/га сутки в межфазный период – образование корзинки–цветение. По мере улучшения условий минерального питания фотосинтетический потенциал посевов подсолнечника возрастал по сравнению с контролем на 0,1300,315 и 0,168-0,327 млн.м2/га сутки, или на 14,735,5 и 18,8-36,5 % в зависимости от севооборота.

Более развитая листовая поверхность формировалась под влиянием минеральных удобрений, внесенных в средней (N40P60) и высокой (N80P120) дозах, – 1,177-1,201; 1,222-1,217 млн.м2/га сутки, а также при органоминеральной системе, сочетающей внесение средней дозы минеральных удобрений на фоне последействия 60 т/га навоза. Здесь фотосинтетический потенциал превышал контроль на 0,298-0,271 млн.м2/га сутки, или на 33,6-30,3 %. Однако максимальной величиной фотосинтетического потенциала обладали посевы подсолнечника при внесении средней и высокой дозы минеральных удобрений.

Таким образом, в ходе проведенных исследований было установлено, что величина фотосинтетического потенциала изменялась под влиянием изучаемых агроприемов. Между величиной фотосинтетического потенциала и дозами удобрений наблюдалась тесная взаимосвязь (r= 0,736-0,821).

Применяемые системы удобрения в совокупности с погодными условиями оказывали влияние не только на фотосинтетическую деятельность посевов, но и на общую продуктивность культуры. При равных погодных условиях самая низкая урожайность подсолнечника формировалась на систематически неудобряемых вариантах. В среднем за годы исследований она составила в зависимости от севооборота 3,05-3,14 т/га (табл. 3).

Таблица 3 – Урожайность подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, т/га (2004-2006 гг.)

Фактор		Среднее по фактору						Среднее за 3 года
А (тип сево-оборота)*	В (доза удобрения)**	А	В	А	В	А	В
		2004 г.		2005 г.		2006 г.
1	1	3,51		2,99		3,54		3,05
	2							3,36
	3							3,38
	4							3,40
	5							3,48
	6							3,41
2	1	3,39	3,39	3,06	2,58	3,57	3,31	3,14
	2		3,31		2,95		3,56	3,18
	3		3,54		3,10		3,62	3,46
	4		3,43		3,37		3,52	3,48
	5		3,56		3,32		3,69	3,57
	6		3,46		2,82		3,65	3,21
НСР 05		0,19	0,11	0,16	0,26	0,14	0,18

- 1 – зернопропашной, 2 – зернотравянопропашной

** - 1 – контроль, 2 – N20P30, 3 – N40P60, 4 – N80P120,

5 – N40P60+ последействие 60 т/га навоза,

6 – последействие N60P70К60, 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Повышение уровня минерального питания способствовало росту продуктивности на 0,31-0,43 и 0,04-0,43 т/га. Как показали наши исследования, реакция подсолнечника на увеличение доз удобрения была существенной только к контрольному варианту. При внесении минимальной дозы удобре- ния (N20P30) урожайность семян с гектара в среднем за годы исследований составила 3,05- 3,14 т/га, превысив контроль на 10,2-1,3 %. При средней (N40P60) и высокой (N80P120) дозах удобрений урожайность подсолнечника возрастала на 0,33-0,35 и 0,32-0,34 т/га, или на 10,8-11,5 и 10,2-10,8 % соответственно. Эти данные свидетельствуют о нецелесообразности внесения под подсолнечник высоких доз удобрений.

Таблица 3 – Урожайность подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, т/га (2004-2006 гг.)

Фактор		Среднее по фактору						Среднее за 3 года
А (тип сево-оборота)*	В (доза удобрения)**	А	В	А	В	А	В
		2004 г.		2005 г.		2006 г.
1	1	3,51		2,99		3,54		3,05
	2							3,36
	3							3,38
	4							3,40
	5							3,48
	6							3,41
2	1	3,39	3,39	3,06	2,58	3,57	3,31	3,14
	2		3,31		2,95		3,56	3,18
	3		3,54		3,10		3,62	3,46
	4		3,43		3,37		3,52	3,48
	5		3,56		3,32		3,69	3,57
	6		3,46		2,82		3,65	3,21
НСР 05		0,19	0,11	0,16	0,26	0,14	0,18

-  1 – зернопропашной, 2 – зернотравянопропашной

** - 1 – контроль, 2 – N 20 P 30 , 3 – N 40 P 60 , 4 – N 80 P 120 ,

5 – N40P60+ последействие 60 т/га навоза,

6 – последействие N60P70К60, 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Подсолнечник довольно продуктивно использовал последействие как органических удобрений, так и органических и минеральных удобрений, вносимых 2 раза за ротацию (под озимую пшеницу и сахарную свеклу), обеспечив урожайность на уровне варианта с минимальной дозой (N 20 P 30 ) – 3,41-3,21 т/га.

Проведённый дисперсионный анализ урожайных данных показал, что в среднем за годы исследований доля влияния севооборота на изменение продуктивности подсолнечника составила 1,1 %, а применяемые дозы удобрений – 46,2 %.

Статистический анализ полученного материала показал тесную зависимость урожайности подсолнечника с площадью листовой поверхности (r=0,800-0,895), а также с фотосинтетическим потенциалом посева (r =0,724-0,837).

Заключение. Таким образом, высокая фотосинтетическая деятельность посева подсолнечника в большей степени предопределялась применяемыми системами удобрений в севообороте, что в конечном итоге обусловило продуктивность культуры. Влияние типа севооборота на исследуемые показатели было незначительным.