The evaluation of the effectiveness of various agricultural products on the sunflower productivity in the Central Black Earth region

Full Text

Введение

Многие исследователи отмечают отсутствие альтернативы минеральным удобрениям. Опыт земледелия и растениеводства различных стран показывает, что обеспечить плодородие почвы на должном уровне, увеличить количество и качество производимой продукции растениеводства возможно только при улучшении обеспеченности почвы элементами минерального питания [1, с. 45–46].

Основная прибавка урожайности обеспечивается за счет применения удобрений [2, с. 98–112]. Для дальнейшего повышения продуктивности и обеспечения растения основными элементами минерального питания необходимо использовать научно обоснованный подход к применению средств химизации.

Главенствующее значение как в сохранении плодородия почв, так и в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур отдается системе применения минеральных удобрений. Применение минеральных и органических удобрений является мощным инструментом получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур [3, с. 198–210].

Зависимость урожая подсолнечника от обеспеченности почвы элементами питания изучалась различными исследователями. Наиболее высокие урожаи могут быть получены только с помощью внесения высоких доз удобрений [4–6].

Внесение микроудобрений на почвах с низкой и средней обеспеченностью подвижных форм с микроэлементов сказывается на повышении урожайности сельскохозяйственных культур до 12% и улучшения качества продукции. Для высокоэффективного функционирования агроэкосистем необходимо сбалансированное поступление в почву не менее 13 биогенных элементов (N, Р, К, Са, Mg, S, Fe, В и др.). Недостаток их негативно сказывается на развитии растений [7, с. 247–260].

В растениеводстве все чаще применяются различные стимуляторы роста на основе природных биологических веществ – продуктов метаболита растений, которые обеспечивают регулирование живых систем. Применение обработок гуматами по вегетирующим растениям позволяет повысить стрессоустойчивость [8, с. 28–29].

В современной агропромышленности используют широкий спектр регуляторов и стимуляторов роста, сочетающих в себе ростостимулирующую и антистрессовую активность, что способствует значительному снижению негативного действия неблагоприятных факторов на интенсивность развития растений. В ряду таких соединений хорошо зарекомендовали себя препараты природного происхождения на основе гуминовых кислот: гуми-90, гуми-м, фитоспорин, лигногумат, гумимакс [9–18].

В большинстве развитых странах мира, в том числе и в Российской Федерации, все шире используются достижения микробиологии в сельскохозяйственном производстве, выявлены новые закономерности микроорганизмов в жизни растений, отмечены перспективные направления по целенаправленному дополнительному вовлечению азота и фосфора [19, с. 21–25]. Биологические препараты повышают урожайность, ускоряют развитие, снижают водопотребление растений, увеличивают фотосинтез [20; 21]. Применение биопрепарата для обработки аммиачной селитры способствовало увеличению массы зерна до 25%. Использование биопрепарата также оказывало положительное влияние на такой показатель, как масса 1000 семян, особенно явно это проявляется при неблагоприятных условиях в фазу налива зерна. При применении модифицированной аммиачной селитры вынос азота возрастал на 26–43%. При этом в урожае отмечается динамика повышения накопления азота. Под действием агрохимиката отмечается повышение значения хозяйственного коэффициента, что косвенно может подтверждать влияние микроорганизмов на перераспределении азота между вегетативными и генеративными органами [22, с. 13–14]. После внесения минерального удобрения количество фосфора и калия, выносимых с урожаем яровой пшеницы, возрастало в 1,3–1,6 раза, при дополнительной обработке биопрепаратом происходило дальнейшее увеличение на 7–9% и на 17–19%, соответственно. Это можно объяснить ростом поглощения корневой системой почвенных запасов фосфора и калия при использовании агрохимиката на основе штамма Васillllus subtiilis Ч-13.

Микробные биопрепараты могут оказывать влияние на изменение микробиологической активности черноземов, а также оказывать влияние на плодородие почв. В посевах различных культур на высокоплодородных почвах минеральные удобрения можно заменить ризобактериями, что позволит получить более экологически чистую продукцию [23, с. 40–67].

Цель и объекты исследования

Целью настоящего исследования является получение новых знаний для разработки научно обоснованного и экономически целесообразного применения регуляторов и стимуляторов роста растений, физиологически активных веществ и микроудобрений в технологии возделывания различных сортов и гибридов подсолнечника на черноземных почвах Воронежской области.

Объектом исследований служили опытные посевы подсолнечника на территории Воронежского ФАНЦ. Площадь опытного поля, занятая посевами подсолнуха, занимает 2,5 гектара. В опыте проводились исследования по изменению обеспеченности растений подсолнечника элементами минерального питания, влажности почвы, изменение микробиологической и ферментативной активности, содержание основных элементов в растениях, учет урожая, масличность семян. Все исследования и анализы проводились согласно общепринятым методикам и гостам.

Материалы и методика исследований

Научные исследования по изучению действия различных агропрепаратов на урожайность и масличность различных гибридов подсолнечника проводились в трехфакторном стационарном опыте отдела агрохимии на полях Воронежского ФАНЦ им. В.В. Докучаева (Каменная Степь). Почва опытного участка представлена черноземом обыкновенным среднегумусным тяжелосуглинистого гранулометрического состава со следующими агрохимическими показателями в слое почвы 0–30 см: гумус – 6,39%, рH солевой вытяжки – 6,0, гидролитическая кислотность – 1,67 мг-экв./100 г, сумма поглощенных оснований – 46,12 мг-экв./100 г почвы, валовое содержание азота – 0,297%, фосфора – 0,170%, калия 1,82%. Содержание подвижных форм фосфора и калия менялось соответственно от 70 до 120 и от 65 до 115 мг/кг почвы.

Опыт заложен в севообороте при следующем чередовании культур: пар, озимая пшеница, кукуруза на зерно, ячмень, горох, озимая пшеница, кукуруза на зерно, ячмень, подсолнечник. Площадь делянок последнего порядка 41,8 м² (3,8 × 11 м). Повторность опыта трехкратная. Размещение делянок систематическое.

В схему опыта включены пять вариантов с применением агропрепаратов в виде двукратной некорневой подкормки вегетирующих растений: 1 – без обработки агропрепаратами, 2 – обработка лигногуматом калия в дозе по 0,2 кг/га; 3 – обработка препаратом ЗСС в дозе по 0,9 л/га; 4 – обработка «Аквадон-Микро» в дозе по 3,0 л/га; 5 – обработка «Полидон Амино Микс» в дозе по 2,0 л/га. Все агрохимикаты вносились путем двукратной некорневой подкормки посевов подсолнечника в фазы 2–4 листьев и 8–10 листьев.

В опыте с данной культурой представлены сорт Воронежский 638 и пять гибридов: три гибрида компании «Лимагрен» – ЛГ5478, ЛГ50270, ЛГ5377 и два гибрида компании «Пионер» – P64LL125, P62LL109.

Агротехника возделывания – в соответствии с рекомендациями по ЦЧЗ. Учет урожая осуществляли вручную с учетной делянки. Экспериментальные данные были подвергнуты дисперсионному анализу по Б.А. Доспехову.

Результаты исследований и их обсуждение

Экспериментальные данные, полученные за период 2019–2021 гг., свидетельствуют, что сорт Воронежский 638 и различные гибриды подсолнечника (компании «Лимагрен» и «Пионер») неоднозначно отзываются на применение возделывания в технологии подсолнечника различных агропрепаратов.

Результаты учета урожайности в среднем за три года свидетельствуют, что на фоне без применения агропрепаратов разница в продуктивности сорта и гибридов составила от −0,2 до 0,34 т/га (табл. 1). Наиболее продуктивным из изученных гибридов оказался гибрид компании «Лимагрен» ЛГ50270 – 2,80 т/га или выше урожайности семян сорта Воронежский 638 на 13,8%; гибридов ЛГ5478 и ЛГ5377 на 8,3 и 6,1%; гибридов компании «Пионер» (Р64LL125, Р62LL109) на 17,2 и 23,9%. Второе и третье место разделили также гибриды компании «Лимагрен» ЛГ5478 и ЛГ5377, имея урожайность 2,66 и 2,64 т/га. Гибриды компании «Пионер» значительно уступают по урожайности. Самая низкая урожайность наблюдается на гибриде Р62LL109 – 2,26 т/га. Невысокую урожайность показал и гибрид Р64LL125 (2,39 т/га).

Включение в технологию возделывания подсолнечника двух некорневых подкормок регуляторов и стимуляторов роста растений способствовало повышению урожайности семянок. В среднем рост урожайности от применения внекорневых подкормок составил от 0,05 до 0,12 т/га. Наиболее отзывчивым на агропрепараты оказались гибриды ЛГ5478 и Р64LL125, где средняя прибавка составила 0,12 и 0,10 т/га.

Рассматривая эффективность применения агропрепаратов непосредственно под конкретный сорт, выясняется, что на сорте Воронежский 638 наибольшую прибавку урожая обеспечил агропрепарат «Полидон Амино Микс». Он обеспечил повышение продуктивности на 0,14 т/га. На гибриде ЛГ5478 наибольшую прибавку урожая семянок подсолнечника обеспечили жидкое органоминеральное удобрение «Полидон Амино Микс» (0,14 т/га) и «Аквадон-Микро» (полимерно-хелатный комплекс микроэлементов) – 0,20 т/га. На гибриде ЛГ5377 прибавку урожая на 0,10 т/га обеспечили агропрепараты ЗСС (ЗСБ) и «Полидон Амино Микс». На гибридах компании «Пионер» прибавка урожая зерна наблюдалась от двукратной некорневой подкормки агропрепаратом «Полидон Амино Микс» – Р64LL125 – 0,23 т/га и Р62LL109 – 0,14 т/га.

При рассмотрении применения агропрепаратов в среднем на всех гибридах лидирующее положение в повышение урожайности занял агропрепарат «Полидон Амино Микс». Он обеспечил повышение продуктивности на 0,82 т/га. Далее в порядке убывания эффективности агропрепараты разместились в следующей последовательности: «Аквадон-Микро» – 0,58 т/га; ЗСС (ЗСБ) – 0,41 т/га и лигногумат – 0,14 т/га.

При совершенствовании технологии возделывания подсолнечника стоит также уделить внимание качественным показателям маслосемян. Результаты полученных экспериментальных данных, представленных в таблице 2, показали, что при изучении сорта и гибридов на вариантах без обработки растений агропрепаратами, наибольшей масличностью отличается гибрид P62LL109. Содержание жира в его семенах составило 51,2%. На втором месте отмечен гибрид ЛГ5377 – 49,6%. Следующие места в порядке убывания занимают гибриды: Р64LL125 – 48,8%, ЛГ5478 – 48,3 и ЛГ50270 – 47,0%. Наименьшее содержание жира (46,4%) отмечено в семенах подсолнечника сорта Воронежский 638.

Включение агропрепаратов в технологию возделывания подсолнечника оказало разноплановый характер влияния на содержание жира в семенах подсолнечника. Наиболее значительное повышение количества масла в зернах подсолнечника под действием применяемых препаратов отмечено на сорте Воронежский 638 – 2,8% и гибридах ЛГ50270 – 2,5%, Р62LL109 – 2,9%.

При обработке растений в период вегетации в фазу 2–4 и 8–10 листьев по 0,2 кг/га лигногуматом калия отмечено увеличение содержания жира в семенах подсолнечника на гибридах ЛГ50270 – 2,5%; P64 LL125 – 1,1% и P62LL109 – 2,2%. Агропрепарат ЗСС (ЗСБ) дал положительный результат на гибридах ЛГ50270 – 2,2% и P62LL109 – 2,9%. Препарат «Аквадон-Микро» увеличил содержание жира в семенах на сорте Воронежский 638 на 1,2% и гибриде P62LL109 – 2,2%. Увеличение содержания масличности в семенах подсолнечника получено при двукратном опрыскивании растений агропрепаратом «Полидон Амино Микс» на сорте Воронежский 638 (2,8%), гибридах: ЛГ5478 (1,8%), ЛГ50270 (1,5%), Р62LL109 (2,8%).

Также стоит отметить положительный момент применения препарата «Полидон Амино Микс» на гибриде ЛГ5478. Благодаря ему наблюдается повышение масличности семян до 50,1%, что соответствует 1 классу (ГОСТ 22391-2015).

Негативное влияние на накопление масла в зерне сорта Воронежский 638 и семенах гибрида ЛГ5478 оказал лигногумат калия. Снижение жира по отношению к контролю составляет 0,6; 0,8%. В семенах гибридов ЛГ5377 и Р64LL125 – «Полидон Амино Микс». Снижение масличности соответственно 1,6 и 1,8 т/га.

Агропрепараты различного состава могут оказывать достаточно существенное влияние на сбор масла с 1 гектара. Снижение масличности семян подсолнечника по некоторым вариантам применяемых препаратов, по нашему мнению, может быть обусловлено неоднозначной генетической реакцией сортов и гибридов на внекорневые подкормки.

 

Таблица 1 – Эффективность различных агропрепаратов при использовании их в технологии возделывания сорта и гибридов подсолнечника (2019–2021 гг.), т/га

Вариант (агропрепараты)	Сорт		Гибриды
	Воронежский 638		ЛГ5478		ЛГ50270		ЛГ5377		Р64LL125		Р62LL109
	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га	урожайность, т/га	прибавка урожая, т/га
1	2,46	–	2,66	–	2,80	–	2,64	–	2,39	–	2,26	–
2	2,47	0,01	2,72	0,06	2,74	0,06	2,70	0,06	2,37	−0,02	2,23	−0,03
3	2,54	0,08	2,71	0,05	2,85	0,05	2,74	0,10	2,47	0,08	2,31	0,05
4	2,50	0,04	2,84	0,18	2,73	0,07	2,68	0,04	2,51	0,12	2,39	0,13
5	2,60	0,14	2,86	0,20	2,79	−0,01	2,74	0,10	2,62	0,23	2,40	0,14
Ср.	2,51	0,07	2,76	0,12	2,78	0,05	2,70	0,07	2,47	0,10	2,32	0,07

Примечание. Агропрепараты: 1 – без агропрепаратов, 2 – лигногумат калия, 3 – ЗСС (ЗСБ), 4 – «Аквадон-Микро», 5 – «Полидон Амино Микс».

 

Таблица 2 – Масличность семян сорта и гибридов подсолнечника (2019–2020 гг.), % абсолютно сухого вещества

Вариант (агропрепараты)	Сорт	Гибриды
	Воронежский 638	ЛГ5478	ЛГ50270	ЛГ5377	Р64LL125	Р62LL109
Без агрохимиката	46,4	48,3	47,0	49,6	48,8	51,2
Лигногумат калия	45,8	47,5	49,5	48,4	49,9	53,4
ЗСС (ЗСБ)	46,0	48,1	49,2	49,0	48,7	54,1
«Аквадон-Микро»	47,6	48,2	47,6	49,7	47,9	53,4
«Полидон Амино Микс»	49,2	50,1	48,5	48,0	47,0	54,0
Среднее	47,0	48,4	48,4	48,9	48,5	53,2

 

Выводы

Таким образом, наиболее высокий урожай семян подсолнечника получен при двукратной обработке агропрепаратами на гибридах ЛГ50270 – 2,78 т/га и ЛГ5478 – 2,76 т/га. Достаточно высокие урожаи подсолнечника, полученные без применения минеральных удобрений, свидетельствуют о том, что в некоторых случаях (на высокоплодородных почвах) можно ограничиться только применением агрохимикатов. Что, в свою очередь, позволяет снизить экологическую нагрузку на агроэкосистему и получить более экологически безопасную продукцию. Наибольший эффект от применения агропрепаратов получен при использовании «Полидон Амино Микс». Содержание жира в семенах подсолнечника в большей степени зависит не от внесенных агропрепаратов, а от генетических особенностей сорта и гибридов.

About the authors

Lyudmila Aleksandrovna Piskareva

Voronezh Federal Agrarian Research Center named after V.V. Dokuchaev

Email: piskareva3@yandex.ru

candidate of agricultural sciences, leading researcher of Agrochemistry and Feed Production Department

Russian Federation, poselok of the 2nd location of Institute named after Dokuchayev, Talovsky District

Aleksandr Yurievich Cheverdin

Voronezh Federal Agrarian Research Center named after V.V. Dokuchaev

Author for correspondence.
Email: cheverdin@bk.ru

candidate of agricultural sciences, senior researcher of Agrochemistry and Feed Production Department

Russian Federation, poselok of the 2nd location of Institute named after Dokuchayev, Talovsky District

Irina Ivanovna Bocharnikova

Voronezh Federal Agrarian Research Center named after V.V. Dokuchaev

Email: ira.bocharnikowa@yandex.ru
postgraduate student, junior researcher of Agrochemistry and Feed Production Department

References

Supplementary files