Тверская область традиционно характеризуется благоприятными почвенно-климатическими условиями для успешного выращивания льна-долгунца, что делает расширение площадей посева льна экономически оправданным. Вместе с тем главным средством улучшения продуктивности и качества урожая льна в регионе остается использование различных удобрений [1, 2]. Многочисленными научными исследованиями доказано, что для нормального роста и развития растений льна недостаточно применять только макроудобрения, а требуется комплексное удовлетворение потребностей растений, включая как макро-, так и микроэлементы, дефицит которых очень сложно, даже частично, компенсировать другими агроприемами [2, 3].
Научные основы использования различных микроэлементных удобрений в растениеводстве включают в себя не только анализ потребностей растений, но и определение обеспеченности микроэлементами за счет их запасов, содержащихся в почве. При этом отмечается, что наличие микроэлементов в почве определяется, прежде всего, условиями ее формирования и использования и может очень сильно варьироваться. Среди сдерживающих факторов, затрудняющих комплексное применение микроэлементов, выделяют негативное изменение базовых свойств основных компонентов при смешении солей металлов, выраженное в снижении эффективности готовых удобрений за счет формирования трудноусвояемых соединений, что в особенности свойственно дерново-подзолистым почвам Вехневолжья, характеризующимся высоким содержанием подвижного фосфора и близкой к нейтральной кислотностью. Устранить получение труднодоступных для растений форм микроэлементов в процессе приготовления микроудобрений возможно только за счет внедрения в производство новых форм их эффективного использования [2–4].
К перспективным формам применения микроэлементов, характеризующимся высокой усвояемостью растениями, относят их комплексонаты, особая эффективность применения которых достигается за счет, содержащейся в них биологической части, называемой комплексонами [2, 5]. Наиболее действенными и экологически безопасными комплексонами для создания комплексонатов являются производные янтарной кислоты, к числу которых относится этилендиаминдиянтарная кислота (ЭДДЯК):
впервые синтезированная на кафедре химии Калининского сельскохозяйственного института (ныне Тверская государственная сельскохозяйственная академия) [6, 7].
Наряду с тем, что получение и химические свойства комплексонатов биометаллов достаточно хорошо изучены [6–8], в то же время целесообразность и технология применения комплексонатов микроэлементов (B, Se и др.) на основе ЭДДЯК в технологиях возделывания различных сельскохозяйственных культур в условиях Верхневолжья являются недостаточно изученными, что требует от науки проведения специальных исследований.
Цель исследования: изучить влияние новых видов микроэлементных удобрений, изготовленных, в частности, в форме комплексонатов, на продуктивность льна-долгунца сорта Тверской, выращиваемого на хорошо освоенных дерново-подзолистых почвах Верхневолжья.
Материалы и методы исследования
Комплексные исследования выполнялись в 2017 и 2018 гг. в севообороте на опытном поле Учебного научно-инновационного центра «Агротехнологический полигон» при Тверской ГСХА. Почва под опытами – дерново-среднеподзолистая, супесчаная по гранулометрическому составу. Оценка агрохимических характеристик почвы выявила следующие показатели: гумус – 1,7 % (по Тюрину), подвижный фосфор – 185 (по Кирсанову) мг/кг, обменный калий – 165 мг/кг (по Кирсанову), легкогидролизуемый азот. – 58,0 мг/кг (по Корнфилду), рН солевой вытяжки – 4,9.
Схема опыта состояла из следующих вариантов:
1) без обработки микроэлементными удобрениями;
2) опрыскивание посевов удобрением Сивид-Цинк (200 мл/га);
3) опрыскивание посевов удобрением Сивид-Комплекс (200 мл/га);
4) опрыскивание посевов комплексонатом Se-ЭДДЯК (50 мл/га);
5) опрыскивание посевов комплексонатом Zn-ЭДДЯК (50 мл/га);
6) опрыскивание посевов комплексонатом B-ЭДДЯК (50 мл/га).
Учетная площадь делянки – 18 м2, повторность в опыте – четырёхкратная. Варианты опыта размещались методом расщепленной делянки. В роли объекта исследований выступал сорт льна-долгунца Тверской (ФГБНУ ВНИИ льна).
Удобрения Сивид-Цинк и Сивид-Комплекс зарегистрированы и выпускаются промышленным способом ООО НПО «РосАгроХим»; комплексонаты селена, цинка и бора для исследований изготавливались в межкафедральной лаборатории, функционирующей при Тверской ГСХА.
Уровень агротехнологий льна-долгунца в опытах соответствовал интенсивным. Предшественник – яровые зерновые. Посев льна проводился сеялкой СПУ-6 с нормой высева 20 млн всхожих семян на 1 га. В фазе льна «елочка» (при высоте 7–10 см), проводили опрыскивание удобрениями и комплексонатами согласно схеме опыта. Норма расхода рабочей жидкости составляла 200 л/га. Для опрыскивания посевов в полевых опытах использовали ручной помповый опрыскиватель «Marolex Profession». Учет урожая осуществляли методом сплошной поделяночной уборки.
Погодные условия в годы исследований были различны, что позволило полнее выявить влияние микроудобрений и комплексонатов на культуру льна-долгунца. Так, за период вегетации количество осадков в 2017 г. составляло 138 %, а в 2018 г. – 122 % от нормы.
Исследования в опыте осуществляли, руководствуясь «Методическими указаниями по проведению полевых опытов со льном-долгунцом (1978)» [9]. Математическую обработку данных результатов наблюдений и учетов – по Б.А. Доспехову (1985) [10].
Результаты исследования и их обсуждение
Урожайность льна-долгунца является интегральным показателем, который определяется числом всходов и сохранившихся к уборке на единице площади растений, длиной стебля, числом коробочек на растении и семян в одной коробочке.
Густота стояния растений льна-долгунца в годы исследований зависела от вида изучаемых микроэлементных удобрений и была различной (табл. 1). Так, число растений к уборке в варианте с применением комплексоната B-ЭДДЯК (1699 шт/м2) было несколько выше (на 5,5–5,9 %), чем при обработках посевов Se-ЭДДЯК (1598 шт/м2) и Zn-ЭДДЯК (1605 шт/м2). Сходная тенденционность отмечалась и при оценке количества, сохранившихся от всходов, растений льна-долгунца к уборке, когда опрыскивание комплексонатом бора повысило сохранность в сравнении с Se-ЭДДЯК на 5,6 %, с Zn-ЭДДЯК на 3,2 %, а относительно удобрений Сивид-Цинк и Сивид Комплекс на 1,7 и 4,7 %.
Таблица 1
Показатели густоты стояния растений льна-долгунца в зависимости от изучаемых микроэлементных удобрений, среднее за 2017–2018 гг.
|
Вариант опыта |
Густота стояния, шт/м2 |
Сохранность, % |
Выживаемость, % |
|
|
всходы |
к уборке |
|||
|
Без обработки |
1902 |
1601 |
84,2 |
80,0 |
|
Сивид-Цинк |
1898 |
1617 |
86,2 |
80,8 |
|
Сивид-Комплекс |
1840 |
1641 |
89,2 |
82,0 |
|
Se-ЭДДЯК |
1874 |
1598 |
85,3 |
79,9 |
|
Zn-ЭДДЯК |
1830 |
1605 |
87,7 |
80,2 |
|
B-ЭДДЯК |
1870 |
1699 |
90,9 |
84,9 |
Применение комплексоната B-ЭДДЯК также положительно отразилось на общей выживаемости семян, увеличив ее, в сравнении с другими вариантами некорневых подкормок, на 2,9–5,0 %.
Преимущественность использования бора в формировании более высокой густоты стояния растений объясняется его высокой значимостью в физиологических и биохимических процессах, протекающих в клетках растений льна-долгунца. В частности, бор затрагивает наиболее сильно процессы метаболизма в клетках растениях льна и его дефицит приводит к отмиранию точек роста и даже гибели растений практически сразу же после раскрытия семядолей и наличия 1–2 пар листьев. При этом следует учитывать, что применять бор в качестве удобрения наиболее целесообразно в раздельном виде, а не в комбинациях с другими микроэлементами, так как может проявляться эффект антагонизма в поступлении микроэлементов в клеточные структуры растений [2].
Одним из базовых параметров формирования продуктивности и качества урожая льна-долгунца служит техническая длина стебля, которая находится в прямой взаимосвязи с общей длиной стебля, образовавшейся к моменту уборки (ранняя желтая спелость). Все, изучаемые в опыте микроэлементные удобрения, обеспечивали повышение технической длины стебля льна-долгунца в сравнении с контролем на 2,1–4,5 %, увеличивая при этом диаметр стеблей на 9,1 % (табл. 2).
Наибольшую в опыте общую длину стеблей, равную 69,2 см, обеспечило применение препарата B-ЭДДЯК, а техническую длину – обработка растений удобрениями B-ЭДДЯК и Se-ЭДДЯК.
Опрыскивание посевов микроэлементными удобрениями усиливало образование генеративных органов, что отразилось на повышении числа коробочек на одном растении – на 10,0–33,3 %. Наибольшее количество коробочек на растении (4,0 шт.) отмечалось при использовании B-ЭДДЯК.
Таблица 2
Морфологические показатели растений льна, среднее за 2017–2018 гг.
|
Вариант опыта |
Длина стебля, см |
Диаметр стеблей, мм |
Количество коробочек на 1 растении, шт. |
|
|
общая |
техническая |
|||
|
Без обработки |
67,8 |
58,2 |
1,1 |
3,0 |
|
Сивид-Цинк |
68,2 |
59,4 |
1,2 |
3,3 |
|
Сивид-Комплекс |
68,4 |
60,2 |
1,2 |
3,4 |
|
Se-ЭДДЯК |
68,5 |
60,8 |
1,2 |
3,5 |
|
Zn-ЭДДЯК |
68,6 |
59,6 |
1,2 |
3,4 |
|
B-ЭДДЯК |
69,2 |
60,8 |
1,2 |
4,0 |
Рис. 1. Влияние микроэлементных удобрений на урожайность соломы и семян льна, среднее за 2017–2018 гг.
Улучшение густоты стеблестоя и морфологических показателей льна-долгунца, вызванное некорневыми подкормками микроэлементными удобрениями, обеспечило повышение его продуктивности, увеличив урожайность льносоломы относительно неудобренных посевов на 4,0–9,4 ц/га (13,2–30,9 %), а льносемян на 1,5–1,8 ц/га (34,9–41,9 %) (рис. 1).
Наибольшая урожайность льнопродукции (льносолома – 39,8 ц/га, льносемена – 6,1 ц/га) была сформирована при обработке посевов комплексонатом на основе бора, что связано с благоприятным влиянием бора на формирование анатомической структуры стебля и его значимостью в процессах образования пыльцы и семян.
Подкормки другими удобрениями также способствовали достоверному повышению продуктивности растений, но диапазон этих прибавок был ощутимо ниже.
Наряду с оценкой увеличения урожайности льна-долгунца от изучаемых микроэлементных удобрений важно изучить экономическую целесообразность применения разрабатываемых приемов. Так, анализ экономического эффекта от некорневых подкормок микроэлементами выявил их высокую окупаемость стоимостью полученной прибавки урожая льнопродукции, достигающую 35,0 рублей на 1 рубль понесенных затрат (рис. 2).
Рис. 2. Экономическая эффективность применения микроэлементных удобрений на льне-долгунце, среднее за 2017–2018 гг.
По экономической эффективности в порядке убывания их ценности, изучаемые удобрения, расположились в следующем порядке: 1) комплексонат бора, 2) комплексонат селена, 3) комплексонат цинка, 4) Сивид-Комплекс, 5) Сивид-Цинк. Отдельным фактором, определяющим перспективность применения комплексонатов в системе удобрения льна-долгунца, является их низкая себестоимость производства, составляющая в промышленных условиях от 250 до 300 рублей за 1 л.
Выводы
Таким образом, в результате комплексных исследований, проведенных на дерново-среднеподзолистых хорошо окультуренных почвах Верхневолжья, характеризующихся недостатком содержания бора и цинка, была выявлена высокая эффективность применения микроэлементных удобрений при возделывании льна-долгунца. Особой эффективностью отличались новые формы микроудобрений – комплексонаты, некорневая подкормка которыми обеспечила существенный рост продуктивности льна-долгунца: соломы – 5,4–9,4 ц/га (17,8–30,9 %), семян – 1,6–1,8 ц/га (37,2–41,9 %).
Максимальная урожайность льносоломы (30,9 ц/га) и льносемян (6,1 ц/га) с наибольшей окупаемостью экономических затрат стоимостью прибавки урожая (35,0 руб/руб.) была сформирована при опрыскивании посевов комплексонатом бора, действующее вещество которого характеризуется значительным влиянии на биологические и биохимические процессы, происходящие в растениях. Также, наряду с повышением урожайности, B-ЭДДЯК характеризовался преимущественным влиянием на формирование густоты стояния и морфологические параметры растений льна-долгунца.
Другие виды удобрений (Сивид-Цинк, Сивид-Комплекс, Se-ЭДДЯК, Zn-ЭДДЯК) также характеризовались существенным положительным эффектом на продуктивность льна, но при этом ощутимо уступали B-ЭДДЯК.
В целом производству для повышения урожайности льна-долгунца и увеличения экономической эффективности его возделывания следует рекомендовать – проводить обработку посевов льна в фазе «елочка» комплексонатом бора (B-ЭДДЯК) с дозой расхода удобрения 50 г/га и нормой расхода рабочей жидкости 200 л/га.
Библиографическая ссылка
Скворцов С.С., Васильев А.С., Яковлева С.В., Лесных П.А., Чумакова Е.Н. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСОНАТОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 12-2. – С. 315-320;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37014 (дата обращения: 19.04.2024).