Агрохимия, 2022, № 2, стр. 22-27

ВВЕДЕНИЕ

Основные овощные культуры Нечерноземной зоны (капуста белокочанная поздняя, морковь и свекла столовая) имеют довольно длительный вегетационный период (4–6 мес.) и потребляют большое количество питательных веществ для получения высокой урожайности. При уровне урожайности 60–90 т/га эти культуры выносят из почвы: N – 185–345, P₂O₅ – 100–123 и K₂O – 296–377 кг/га [1–3]. Разовое внесение таких больших доз удобрений может привести к резкому повышению концентрации минеральных солей в почве и отрицательно сказаться на всходах и молодых растениях, особенно моркови. Кроме этого, при разовом основном внесении высоких доз удобрений есть опасность перерастания корнеплодов, потери ими товарных качеств, а также избыточного накопления нитратов, что особенно актуально для свеклы столовой.

В научной литературе по овощеводству имеются исследования диагностики питания овощных культур, в которых разработаны дифференцированные дозы применения удобрений в зависимости от содержания питательных элементов в почве и растениях в различные периоды вегетации [1, 4–6].

В период интенсификации овощеводства, при появлении новых видов и форм удобрений, новых сортов и гибридов, капельного орошения и фертигации требуется корректировка этих данных и рекомендации для разработки дифференцированной системы питания основных овощных культур с учетом качества и рентабельности полученной продукции. Цель работы – исследование эффективности применения минеральных удобрений в виде подкормок овощных культур по данным почвенной и растительной диагностики.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в 2015–2020 гг. на аллювиальной луговой среднесуглинистой почве поймы р. Москвы на экспериментальном участке отдела земледелия и агрохимии ВНИИ овощеводства, анализы почвы и растений выполнены в лаборатории агрохимии ВНИИО – филиала ФНЦО.

Почва опытного участка характеризуется мощным гумусовым горизонтом (до 80 см), со средним содержанием гумуса (3.10–3.50%), нейтральной и слабокислой реакцией почвенной среды (рН 5.8–6.6), с высоким содержанием подвижного фосфора (20–27 мг P₂O₅/100 г, по Чирикову), она слабо и средне обеспечена обменным калием (10–15 мг K₂О/100 г, по Чирикову).

В схему опытов были включены варианты: без удобрений, расчетная доза удобрений на планируемую урожайность капусты белокочанной поздней 70 т/га, моркови – 50 т/га, свеклы столовой – 60 т/га, которые составляли соответственно N180P100K270, N90P60K180 и N120P60K180, половинная доза этих удобрений, а также варианты с корневой подкормкой растений по данным анализа почвы и черешка листа на фоне основного внесения 1/2 дозы NPK.

Технология возделывания овощных культур, все агротехнические операции и агрохимические анализы проводили в соответствии с методическими разработками ВНИИО [7, 8], а также ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова и Почвенного института им. В.В. Докучаева [9].

Отбор проб почвы (слой 0–20 см) и листьев для диагностики минерального питания проводили в фазе начала образования корнеплодов/формирования кочанов (1-я декада июля). Анализ почвы и черешков листьев и расчет дозы корневой подкормки проводили по методикам [5, 8, 9]. Подкормку вносили в рядки с последующей заделкой культиватором.

Погодные условия в годы исследования были разными. При среднемноголетних показателях за вегетационный сезон (май–октябрь) температуры воздуха 12.6°С и суммы осадков 366 мм наблюдали отклонения по годам исследования: 2015 г. характеризовался как теплый и очень влажный (14.3°С, 865 мм осадков), 2016 г. – теплый и засушливый (15.4°С, 315 мм осадков), 2017 г. – теплый и умеренно влажный (14.8°С, 435 мм осадков), 2018 г. – жаркий и сухой (18.2°С, 204 мм осадков), 2019 г. – теплый и засушливый (16.7°С, 299 мм осадков), 2020 г. – теплый и умеренно влажный (16.4°С, 355 мм осадков).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В 3-летнем исследовании с капустой белокочанной поздней (гибрид Континент F₁) выяснено, что высокое естественное плодородие аллювиальной луговой среднесуглинистой почвы опытного участка обеспечивало получение урожая кочанов от 52 до 58 т/га с хорошим качеством продукции. Расчетная доза минеральных удобрений N180P100K270 в основное внесение увеличивала урожайность кочанов до 71.4 т/га (табл. 1) или на 30%, снижение этой дозы на половину приводило к существенному уменьшению урожайности (на 20%).

Внесение подкормок под капусту на фоне основного внесения 1/2 дозы NPK по результатам почвенной и листовой диагностики питания позволило увеличить урожайность кочанов с 60.5 до 64.1–65.4 т/га, то есть на 7–9%, что было статистически достоверным. Подкормки азотно-калийными (N75K57, при диагностике листьев) и азотными удобрениями (N39, при диагностике почвы) увеличили выход стандартной продукции и не оказывали существенного влияния на биохимическое качество кочанов. Вследствие меньшей нагрузки удобрений содержание нитратов в кочанах было меньше на 9–11% в сравнении с основным внесением расчетной дозы.

В исследовании с морковью (сорт Лосиноостровская 13) выявлено, что в контрольном варианте (без удобрений) в годы опыта получено корнеплодов от 52 до 61 т/га; применение расчетной дозы минеральных удобрений N90P60K180 в основное внесение (табл. 2) обеспечило урожайность корнеплодов на уровне 67.1 т/га, что было больше контроля на 18%. Более высокая урожайность моркови (70.3–70.4 т/га) была достигнута при основном внесении 1/2 дозы NPK и последующей подкормке при диагностике листьев (N18K8) и почвы (N8K38), с учетом содержания питательных элементов в черешках листьев и почве. Применение подкормок растений моркови в фазе начала образования корнеплодов не существенно отразилось на биохимических показателях качества корнеплодов, содержание нитратов не превышало ПДК (250 мг/кг).

Свекла столовая относится к культурам, которые выдерживают высокие концентрации солей, свекла очень отзывчива на применение высоких доз удобрений [2, 3]. В варианте без удобрений (контроль) в годы опыта получен урожай корнеплодов от 50 до 54 т/га, что подтвердило высокое естественное плодородие исследованной почвы. При основном внесении расчетной дозы N120P60K180 под свеклу столовую (сорт Карина) урожайность корнеплодов увеличилась на 31%, с 52.0 до 67.9 т/га (табл. 3). Следует отметить, что биохимическое качество корнеплодов оказалось не высоким из-за снижения содержания сухого вещества, сахаров, бетанина и повышения количества нитратов вдвое в сравнении с контролем. Использование результатов почвенной (N5K8) и растительной (N52K25) диагностики питания при расчете доз подкормок позволило получить прибавку урожайности столовой свеклы на уровне 19–21% при высоком качестве продукции и существенном снижении содержания нитратов (до 45%) по сравнению с вариантом N120P60K180.

Расчет экономической эффективности выращивания капусты белокочанной поздней (табл. 4) выявил в целом преимущество основного внесения расчетной дозы минеральных удобрений. Наибольший урожай стандартной продукции (68.3 т/га) и прибыль (363 тыс. руб./га) получены в варианте N180P100K270 с рентабельностью 113%. Подкормки капусты после диагностики почвы и листьев также экономически были выгодными: увеличилась окупаемость единицы удобрений продукцией, что позволило получить прибыль до 335 тыс. руб./га с рентабельностью до 119%.

Результаты расчета экономической эффективности выращивания моркови выявили значительные преимущества применения подкормок после диагностики почвы и листьев на фоне основного внесения 1/2 дозы NPK. В целом наибольший экономический эффект был получен при использовании 1/2 дозы NPK в основное внесение в сочетании с подкормкой растений по данным диагностики почвы в фазе начала образования корнеплода (прибавка урожая – 12.8 т/га, прибыль – 415 тыс. руб./га, рентабельность – 197%).

Расчет экономической эффективности выращивания свеклы столовой показал, что наибольшую прибыль (276 тыс. руб./га) с рентабельностью 114% обеспечило основное внесение расчетной дозы удобрений, что объясняется высокой прибавкой урожая стандартной продукции – 22.3 т/га. При внесении подкормок на фоне 1/2 дозы NPK прибавки урожая составили 16.1–17.0 т/га, прибыль достигла 253–256 тыс. руб./га, рентабельность – 114–121%.

ВЫВОДЫ

1. Для капусты белокочанной поздней агрономически более эффективными были расчетные дозы удобрений в основное внесение весной (30% прибавки урожая, 363 тыс. руб./га прибыли, 33.5 кг продукции на 1 кг д.в удобрений). При использовании корневых подкормок растений на фоне 1/2 дозы NPK в фазе розетки листьев (1-я декада июля) по данным диагностики почвы и черешков листьев прибавка урожая составила 17–19%, прибыль – 310–335 тыс. руб./га, окупаемость удобрений продукцией – 25.1–37.6 кг/кг д.в. удобрений, а также выявлено снижение содержания нитратов в кочанах на 9–11%.

2. Для моркови внесение корневых подкормок в фазе начала образования корнеплода (1-я декада июля) при диагностике почвы и черешков листьев на фоне 1/2 дозы NPK обеспечивало прибавку урожая 23–24%, прибыль – 398–415 тыс. руб./га, окупаемость удобрений продукцией – 56.5–60.7 кг продукции/кг д.в. удобрений и имело преимущество над основным внесением расчетной дозы минеральных удобрений весной.

3. Для свеклы столовой более эффективным было основное внесение расчетной дозы удобрений (прибавка урожая – 31%, прибыль – 276 тыс. руб./га, окупаемость удобрений – 61.9 кг продукции/кг д.в.). Использование корневых подкормок после диагностики почвы и черешков листьев в фазе начала образования корнеплодов (1-я декада июля) повышало урожайность на 19–21%, прибыль – до 253–256 тыс. руб./га, окупаемость удобрений продукцией – до 66.1–83.4 кг/кг д.в., а также отмечено уменьшение содержания нитратов в продукции на 29–45%.

4. Для оптимизации питательного режима овощных культур и снижения уровня накопления нитратов в продукции, на аллювиальных луговых среднесуглинистых почвах, наряду с рекомендованными балансовыми методами расчета доз минеральных удобрений следует использовать данные почвенной и растительной диагностики в процессе вегетации растений для коррекции процесса минерального питания растений.