Повышение эффективности минерального питания растений на примере подсолнечника. Методические рекомендации для сельскохозяйственных консультантов (стр. 10 )

О преимуществах органо-минеральной системы удобрения перед раздельными минеральной и органической системами в начале 20 века говорил основатель агрохимической науки : «когда при очень интенсивной культуре и стремлении получить максимальные урожаи, хотят дать очень сильное удобрение, то применяют одновременно навоз и минеральные удобрения, чтобы избежать слишком большой концентрации солей весною и в тоже время дать достаточный запас питания на вторую половину лета».(есть выражение в 1 разделе)

В качестве положительных сторон он отмечал комплексную обеспеченность растений разнообразием элементов питания и наличием органического компонента, а также говорил о важности предотвращения повышения концентрации солевого раствора на начальном этапе развития растений, которое происходит от внесения только минеральных удобрений. Практически каждый раз отмечалось, что роль органического компонента связано с улучшением структуры почвы и обеспечением питательных веществ на более продолжительный период, что оценивал как положительный фактор. Как итог очередного эксперимента академик заключал: «В случае же навоза заметного повышения концентрации вначале не было, а одно только полезное влияние могло проявиться позднее, когда растения проявили все же некоторый спрос на добавочные питательные вещества».Следующие слова также принадлежат ему: «…следует принять во внимание, что при больших дозах должно сказаться даже в датском климате влияние избыточной концентрации, и для минеральных удобрений оно должно проявиться раньше, чем для навоза» Более того, предупреждал о важности учета особенностей использования минеральных удобрений и изучения механизма действия органического вещества для рационального применения их сочетания. Мысль выражена в цитате: «на деле же, для учета роли органического вещества, как такового, у нас нет цифровых данных, а между тем, разрешение этого вопроса имеет несомненное значение, иначе мы рискуем не иметь правильных директив при разрешении в полном объеме проблемы о применении минеральных удобрений в наших условиях» [58].

Продолжительное время органическая и органо-минеральная системы удобрения не эволюционировали. Для этого находился ряд причин. Во-первых, наличие больших запасов отходов животноводства в непосредственной близости от места производства растениеводческой продукции и низкая стоимость углеводородных энергоносителей позволяли безболезненно осуществлять мероприятия по транспортировке и внесению в почву органических удобрений. Только с распадом страны СССР, преемственность которой переняла Российская Федерация и становлением рыночной экономики стала понятна вся сложность и дороговизна поддержания почвенного плодородия. Восстановление прикладной микробиологической науки и активизация полевых исследований сотрудниками аграрных ВУЗов и региональных НИИ сельского хозяйства, а также частных энтузиастов позволили запустить механизм дальнейшего усовершенствования системы удобрения культурных растений на основе органики и микроорганизмов. Создание компостов, многочисленных гуминовых вытяжек, аминокислотных препаратов, ферментеров навоза и птичьего помета позволили повысить урожайность за счет лучшего усвоения минеральных веществ из почвы и внесенных минеральных удобрений.

Несмотря на все преимущества органических удобрений, вопрос с технологичностью их применения долго оставался открытым. Экономическая целесообразность применения органических веществ, а тем более комплекса органических и минеральных удобрений не покрывались дополнительной прибавкой урожая. Утвержденные ранее требования по внесению 20-40 тонн на 1 га отходов животноводства не возможны к исполнению в настоящих экономических условиях в связи с чем, принято решение о создании таких форм органических удобрений в сочетании с достижениями микробиологической науки, которые позволяют создавать оптимальные условия питания в околокорневой зоне культурных растений.

Основываясь на теоретических и экспериментальных данных, был разработан и запатентован продукт БОМК (био-органо-минеральный комплекс), призванный при норме посевного внесения до 200 кг обеспечивать прибавку урожайности и локальное обогащение околокорневой зоны биогенными элементами и органическим веществом. Номер патента №: 2571634 [59]. Сущность изобретения заключается в сочетании трех разноприродных материалов, способных дополнять действие друг друга, усиливая эффективность каждого из компонентов. При выборе органического компонента внимание было уделено птичьему помету как наиболее ценному и концентрированному органическому удобрению.

Влияние удобрения на агрохимические и микробиологические характеристики почвы околокорневой зоны подсолнечника было оценено в 2016г. в республике Татарстан на Международных Днях Поволжья.

Опыт по сравнительной оценке минеральной и органической системы удобрения был заложен в первом агроклиматическом районе на опытном поле Центральной экспериментальной базы ФГБНУ «ТатНИИСХ», находящемся в 3-х км восточнее с. Большие Кабаны Лаишевского муниципального района Республики Татарстан. Почва опытного участка серая лесная тяжелосуглинистая, слабогумусированная. Содержание гумуса на данном участке составляет 3,2%, а кислотность (рН) почвы в солевой вытяжке – 5,8. [60].

Объектами исследований являлись комплексное минеральное удобрение – нитроаммофоска, био-органо-минеральное удобрение на основе птичьего помета, сочетание минеральных и органических удобрений, растения подсолнечника.

Первый вариант опыта был представлен комплексным минеральным удобрением нитроаммофоска N16-Р16-К16. Ее получают путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком с добавлением аммиачной селитры и хлористого калия. Азот содержится в виде аммония в сочетании с солью фосфорной кислоты (NH4H2PO4) и виде нитрата аммония (NH4NO3). Калий представлен в форме хлорида калия (KCl). Нитроаммофоска является одним из наиболее популярных и распространенных среди сельскохозяйственных производителей удобрением, так как отличается хорошей растворимостью в воде фосфорного компонента (90-95% от усвояемого). Оно используется как для основного внесения в почву, так и для одновременного внесения при посеве и подкормок растений. Ее применяют на всех почвах под многие культуры, под которые требуется одновременное внесение фосфора и калия [61]. Внесение проводилось на делянки из расчета 200 кг на 1 га перед посевом.

Второй вариант опыта был представлен органо-минеральными гранулированными удобрениями, обработанными бактериями рода Pseudomonas в концентрации 5х1010 (1 литр на 1 тонну удобрений). Доза внесения органического удобрения была эквивалентной дозе минеральных удобрений в варианте 1 и вносилась из расчета 200 кг/га. Концентрация минеральных веществ составляла: N-4,5%, P2O5-4,0%, K2O-4,0%, доля органического вещества – 82%. С точки зрения форм и доз органических удобрений, используемых в варианте 2, данный прием существенно отличается от традиционного представления об органических удобрениях. Рекомендуемые дозы 10-20 тонн на каждый гектар в нынешних экономических условиях не представляется возможным, так как прибавка урожая не способны окупить те затраты на работу, технику и топливо, которые несет производитель при их подготовке, транспортировке и внесении в почву.

Анализ литературных источников, лабораторные и полевые исследования авторов работы выявили, что данная форма и дозы являются оптимальными и учитывают множество факторов для эффективного развития растений и плодородия, в том числе и то, что они представляют собойэпидемиологически безопасный источник органического вещества. [62, 63]. Площадь экспериментальных участков в каждом варианте составляла 50 м2.

Третий вариант представлен сочетанием 200 кг нитроаммофоски и 200 кг гранулированных органических удобрений, внесенных совместно.

На рис.3

Описание сорта подсолнечника - гибрид «Окси». Разработчик: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. Россельхозакадемии.

Простой межлинейный гибрид подсолнечника «Окси» получен в рамках селекционно-генетической программы улучшения качества масла при скрещивании ВК876 Ч ВК195. Материнская форма, включая стерильный аналог и закрепитель стерильности, а также отцовская форма – восстановитель фертильности, гомозиготны по трём генам, контролирующим признаки высокоолеиновости (доминантная мутация Ol) и высокого содержания сильных антиоксидантов гамма - и дельта - токоферолов (дирецессив по мутациям tph1и tph2). Главной селекционно-ценной особенностью гибрида «Окси» является повышенная в 14 раз окислительная стабильность масла по отношению к обычному генотипу за счёт одновременного изменения состава жирных кислот и токоферолов, что придаёт гибриду мировой приоритет. Гибрид  относится к среднеспелой группе, обладает устойчивостью к заразихе (раса Е), ложной мучнистой росе (раса 330), толерантностью к фомопсису. Вегетационный период до уборочной спелости 94 дня, масличность семянок 48%, лузжистость 23%. Гибрид «Окси» предназначен для получения масла специального назначения при повышенных требованиях к окислительной стабильности, например при жарке или консервировании. Рекомендован к возделыванию в Северо-Кавсказском, Центрально-Черноземном, Нижневолжском регионах Российской Федерации. Рекомендуется ранний посев для того, чтобы цветение не совпадало с критическими летними температурами. [64].

А  Б

Рис. 3. Визуальные различия растений (А) и корневой системы (Б) подсолнечника в зависимости от системы удобрения.

Интенсивность развития вегетативной массы подсолнечника в проведенном эксперименте зависела от выбранной системы удобрения. Наименьшая масса отмечалась в варианте с применением только минеральных удобрений, наибольшая – при органо-минеральной системе (вариант 3). При этом высокая фотосинтетическая активность проявлялась в высокой насыщенности листьев зеленым цветом. На рис.3 наглядно представлено влияние системы удобрения на развитие вегетативной массы (А) и  корневой системы (Б) подсолнечника. Тенденции в размерах корневой системы повторяли тенденции развития наземной массы. На рис. 3 (Б) первые три растения слева отобраны из делянок,  удобренных органическими удобрениями, в центре – удобренные сочетанием органических и минеральных, справа – только минеральными.