Роль внекорневых подкормок суперфосфатом при выращивании сои на лугово-черноземовидной почве

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Соя является важной культурой в мировом и российском земледелии. Амурская область - один из основных регионов возделывания сои в России. Урожайность этой культуры в области остается низкой: в среднем за последние десять лет - 8,9 ц/га. Средняя урожайность сои в Европе за аналогичный период - 16,8 ц/га, в Южной Америке - 23,6, в Северной и Центральной Америке - 25,7 ц/га [1]. Урожай и качество продукции сои можно значительно повысить, если правильно применять систему агротехнических мероприятий, в особенности, удобрения. В фосфоре соя остро нуждается в период формирования репродуктивных органов (более 50% общей потребности). В лугово-черноземовидных почвах под посевами сои во второй половине вегетации мало доступных форм фосфора даже на удобренных участках, так как эти почвы имеют низкую водопроницаемость и повышенную кислотность. По данным научно-исследовательских учреждений области, применение только основного удобрения под сою на лугово-черноземовидных почвах дает незначительную прибавку урожая. Поэтому в условиях области можно улучшить уровень питания сои фосфором в период формирования репродуктивных органов путем внесения пылевидного суперфосфата.

В связи с этим цель исследований заключалась в агроэкологическом и экономическом обосновании оптимальной системы удобрения сои при выращивании на лугово-черноземовидной почве в Амурской области, установлении эффективности внекорневых подкормок пылевидным суперфосфатом и определении оптимальной дозы и срока его внесения.

Исследования выполнены в условиях полевых производственных опытов, заложенных в 2006 и 2007 гг. на экспериментальных полях в Тамбовском районе Амурской области. Общая площадь под опытом 4 га - два поля по 2 га. Общая площадь делянки 156,1 м2. Почва опытного участка типичная для зоны лугово-черноземовидная обычная среднемощная тяжелосуглинистая глубоко оглеенная окультуренная [2], подстилаемая древними озерно-аллювиальными глинами. Перед закладкой опыта почва (поле 1) характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рНсол = 5,4-5,6; содержание гумуса в верхнем горизонте 3,9-4,0 %; подвижных форм фосфора (P2O5) и калия (K2O) по Кирсанову, соответственно, 1,2 - 2,5 и 13,0 - 20,0 мг/100 г почвы; общего азота 0,195-0,201 %, ЕКО (емкость поглощения) 27 мг-экв/100 г почвы, обменных оснований - 23 мг-экв/100 г почвы (степень насыщенности основаниями 82,5%), преобладает обменный кальций (58% от суммы).

Изучалось влияние одного фактора - внесение пылевидного суперфосфата, имеющего 5 градаций - доз: 10, 15, 20, 25 и 30 кг/га д.в. Подкормки указанными дозами проводили на разных этапах развития растений: в фазе цветения (примерно 51-ый день), начала образования бобов (62-67 день) и половины выполненности зерна (75-81 день). Контролем служили делянки, на которых отсутствовали подкормки растений пылевидным суперфосфатом. Указанная схема, состоящая из 16 вариантов, была повторена на двух фонах: отсутствие основного удобрения и внесение основного удобрения (NPK=N30P60K30), что дает 32 варианта. Опыт проводился в четырехкратной повторности. Внекорневая подкормка проводилась простым пылевидным суперфосфатом (содержание водорастворимого P2O5 - 19,5%), который вносили ранцевым опыливателем согласно схеме опыта. Сою сорта Соната выращивали после многолетних трав второго года пользования.

Климат области находится под влиянием муссонов, основная масса годовых осадков выпадает во второй половине лета (июль--август). Агроклиматические условия в годы проведения исследований в целом были типичными для зоны, но различались по количеству осадков и температуре. Метеорологические условия проведения опытов представлены в таблице 1. В 2006 году осенью начались ранние заморозки, которые привели к тому, что часть сои пострадала: количество бобов снизилось, в среднем, на 10%. В 2007 году в период формирования бобов наблюдалась непродолжительная засуха. Но в целом погодные условия 2006 и 2007 гг. были благоприятными для роста и развития сои.

Таблица 1. Метеорологические условия проведения экспериментов

Анализ экспериментальных данных показал, что урожай зерна сои в контрольных вариантах 2006 года составил на не удобренном фоне 11,3 ц/га, а на фоне внесения основного удобрения (NPK=N30P60K30) - 11,9 ц/га. В 2006 году внесение пылевидного суперфосфата по всем вариантам достоверно увеличило урожай сои. В 2007 году достоверное увеличение урожая по отношению к контролю было отмечено при внесении подкормки 20 и 25 кг/га д.в. в фазе цветения на не удобренном фоне; при внесении 15, 20 и 25 кг/га д.в. в фазе начала образования бобов на обоих фонах; подкормка в фазе половины выполненности зерна на не удобренном фоне достоверно увеличила урожай при дозе 10, 15 и 20 кг/га Р2О5, а на фоне основного удобрения - при дозе 20 кг/га д.в. Величина урожая при подкормке возрастающими дозами пылевидного суперфосфата растет не линейно, а представляет собой зависимость с максимумом (рис. 1).

В вариантах опыта с суперфосфатом, внесенным в дозе 20 кг/га д.в. на обоих фонах, была отмечена наибольшая стабильная прибавка урожая по отношению к контролю (3,0-3,5 ц/га) и наибольшая окупаемость 1 кг Р2О5 (рис. 2). Во всех вариантах при опыливании сои суперфосфатом в дозе 30 кг/га д.в. наблюдались некрозы листьев, в некоторых местах отмирали значительные участки ткани.

Рис. 1. Влияние возрастающих доз пылевидного суперфосфата на урожай зерна сои (2006-2007 гг.)

суперфосфат соя растительный

Рис. 2. Прибавка урожая сои (столбцы) и окупаемость подкормки (линии) при возрастающих дозах P2O5 (в среднем за 2006-2007 гг.)

Были изучены влияния трех сроков подкормок: в фазе массового цветения, в начале образования бобов и при половинной выполненности семян. Анализируя полученные данные, можно утверждать, что сроки внесения подкормок в значительной степени определяют их эффективность. Только опыливание суперфосфатом в фазе начала образования бобов дало наибольшую устойчивую прибавку урожая сои (до 3,5 ц/га). Применение подкормок в фазе цветения и в фазе половины выполненности зерна оказалось менее эффективными и дало близкие результаты: прибавка по лучшим вариантам на 1,8 и 2,0 ц/га, соответственно. Следует отметить, что внесение дозы 30 кг/га д.в. в фазе начала образования бобов дало наибольшую прибавку из всех вариантов с этой дозой, и визуально было установлено наименьшее повреждение листьев растений.

Изучение влияния различных доз и сроков внесения внекорневой подкормки проводилось на двух фонах: при отсутствии основного удобрения и с его внесением в дозе NPK=N30P60K30. Опытные данные показывают, что внесение основного удобрения в 2006 и 2007 году на контрольной делянке достоверно не повысило урожай сои. При опыливании суперфосфатом выявлены статистически значимые различия между продуктивностью сои на удобренном и не удобренном фоне. Так, в 2006 году урожай сои достоверно повысился на удобренном фоне только при подкормке в фазе начала образования бобов: по лучшему варианту на 1,1 ц/га (подкормка - 15 кг/га д.в.); при дозе 20 кг/га д.в. - на 1,0 ц/га, а при 25 кг/га - на 0,1 ц/га. В 2007 году достоверное повышение урожая по сравнению с не удобренным фоном на 1,3 ц/га отмечено при внесении 25 кг/га суперфосфата в фазе цветения и на 1,6 ц/га при внесении 15 кг/га удобрения в начале бобообразования. Отмеченная закономерность свидетельствует о том, что внесение основного удобрения в дозе N30P60K30 не может рассматриваться в условиях области как достаточное условие получения стабильных высоких урожаев сои.

Качество зерна сои зависит, в основном, от содержания в нем белка, сбалансированного по аминокислотному составу, и масла, так как семена сои сегодня являются основным промышленным источником растительного масла в мире и одним из важнейших источников белковых продуктов пищевого и кормового назначения. Согласно полученным данным, при внесении пылевидного суперфосфата достоверно повысились масличность и содержание сырого протеина в зерне сои. Были проанализированы образцы зерна с делянок, на которых вносилась подкормка 20 кг/га д.в., и контрольных делянок на двух фонах. Увеличение содержания масла в бобах при опыливании в разные сроки вегетации было не одинаковым: усредненные за два года данные показывают, что внесение суперфосфата в фазе начала образования бобов приводило к наибольшим прибавкам (на 0,9% на фоне основного удобрения и на 1,3% при его отсутствии). Внесение фосфорного удобрения при половине выполненности зерна и в фазе цветения также показало высокие результаты: масличность увеличилась при опыливании в первом случае (в среднем за два года) на 0,5% (фон: NPK) и на 0,8% (фон: не удобренный); во втором - на 0,6% (фон: NPK) и на 0,5% (фон: не удобренный). Таким образом, внесение суперфосфата в подкормку позволило увеличить сбор масла по отношению к контролю по худшему варианту на 23,9 кг/га, а по лучшему - на 90,4 кг/га, в зависимости от погодных условий года, в значительной степени определяющих величину урожая сои. При этом увеличение сбора масла с гектара происходило не только из-за увеличения продуктивности культуры, но и за счет увеличения процентного содержания масла в бобах. В целом, подкормка 20 кг/га действующего вещества во все сроки заметно повысила масличность семян.

Внесение подкормки в дозе 20 кг/га действующего вещества достоверно повысило содержание белка во всех вариантах 2006 года. В 2007 году статистически значимое увеличение было отмечено при подкормках в начале образования бобов и половинной выполненности. Внесение суперфосфата в фазе цветения на обоих фонах не повлияло на содержание сырого протеина. Было показано, что внесение подкормки в разные сроки неодинаково влияет на состав бобов. Наиболее эффективными для повышения белковости бобов оказались подкормки в фазах начала образования бобов и половины их выполненности. Наилучшим вариантом в 2006 и 2007 годах было опыливание суперфосфатом в фазе бобообразования на фоне основного удобрения - содержание сырого протеина 40,1% (2007 г.) и 40,8% (2006 г.), что превышает контрольные значения на 3,2% и 3,1%, соответственно. Худший вариант по содержанию белка - опыливание в фазе массового цветения на удобренном фоне (прибавка, усредненная за два года, 0,7%). Таким образом, внесение пылевидного суперфосфата позволило увеличить сбор сырого протеина по худшему варианту на 56,7 кг/га, а по лучшему - на 146,2 кг/га.

При изучении качества растительной продукции рассматривалось не только содержание общего белка, но и его аминокислотный состав. По данным проведенных автором исследований, при внесении пылевидного суперфосфата сумма незаменимых аминокислот изменялась от 150,9 до 161,6 г/кг сухого вещества (рис. 3). Количество валина, гистидина, метионина, треонина, триптофана и фенилаланина статистически значимо при внесении подкормок не изменилось. Содержание аргенина достоверно повысилось на 0,6 г/кг сухого вещества только при опыливании в фазе начала образования бобов на не удобренном фоне.

Рис. 3. Изменение суммы незаменимых аминокислот в белке сои при подкормке в разные сроки вегетации 20 кг/га P2O5

Достоверно повысилось содержание лейцина и изолейцина при всех сроках подкормки на обоих фонах (прибавка от 3,2 г до 10 г/кг сухого вещества), а также лизина при подкормке в фазе бобообразования на фоне основного удобрения (прибавка 0,8 г/кг сухого вещества). Наибольшие прибавки в содержании лейцина и изолейцина отмечены в вариантах при опыливании в фазе цветения на фоне основного удобрения (увеличение на 9,7 г/кг сухого вещества) и в начале образования бобов на обоих фонах (увеличение на 9,6-10,0 г/кг сухого вещества).

Внесение основного удобрения в дозе N30P60K30 в целом не оказывало существенного воздействия на урожай и качество продукции сои. Это объясняется тем, что лугово-черноземовидная почва достаточно обеспечена подвижными формами калия и азота, тем более, что соя как зернобобовая культура в симбиозе с клубеньковыми бактериями способна полностью удовлетворять свои потребности в азоте. Недостаток подвижных форм фосфора является лимитирующим фактором при формировании урожая. Внесенные фосфорные удобрения в значительной степени иммобилизуются почвой, так как в условиях Амурской области преобладает муссонный климат и повышенная кислотность пахотного горизонта. При длительном переувлажнении и в кислой среде фосфор из основного удобрения становится малодоступным для сои. При указанных условиях снижается и поглотительная способность корневой системы. А биологические особенности сои как сельскохозяйственной культуры проявляются в том, что основная потребность в фосфоре наблюдается во второй половине вегетации, когда в почве отмечается недостаточное количество доступного фосфора почвы. В связи с этим, внесение основного удобрения под сою неэффективно без проведения дополнительных мероприятий по оптимизации условий минерального питания.

Таким образом, изучение воздействия большого диапазона возрастающих доз фосфора (от 10 до 30 кг/га д.в., шаг - 5 кг/га д.в.) при некорневых подкормках показало: независимо от агрометеорологических условий года, оптимальной дозой является 20 кг/га д.в. простого суперфосфата. Данный вариант дает максимальную достоверную прибавку урожая зерна (1,2-3,5 ц/га), окупаемость 1 кг Р2О5/кг зерна (6,3-15,0 кг зерна), а также увеличение масличности и содержания «сырого» протеина. Дальнейшее увеличение дозы подкормки не дает стабильного увеличения урожая. В условиях области на лугово-черноземовидной почве наиболее благоприятный срок внесения суперфосфата в подкормку по совокупному увеличению большинства показателей (продуктивность сои, содержание сырого протеина, масличность бобов и др.) - начало образования бобов. Указанная доза пылевидного суперфосфата: 20 кг/га д.в., - является экономически эффективной. Согласно проведенным расчетам, внесение подкормки в начале образования бобов без использования основного удобрения позволяет получить условный чистый доход 4500-7600 руб./га, в зависимости от погодных условий года, в значительной степени определяющих величину урожая сои. Это на 500-750 руб./га (10-14%) выше, чем на контроле без удобрения.

Литература

1. ProdSTAT: Crops. FAOSTAT database.

2. Классификация и диагностика почв СССР / Егоров В.В., Фридланд В.М., Иванова Е.Н. и др. - М.: Колос, 1977. - 221 с.

Размещено на Allbest.ru