, Russian Federation
, Russian Federation
VAC 06.01.01 Общее земледелие, растениеводство
VAC 06.01.04 Агрохимия
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
GRNTI 68.33 Агрохимия
GRNTI 68.35 Растениеводство
The effect of fertilizers application by the method of fertigation with drip irrigation during seabuckthorn growing in the nursery was estimated. The research has been carried out in the nursery field, in the forest-steppe zone of Altai Krai in 2019-2020. The soil on the experimental plot is gray-forest, reaction of the medium pH 5.8-5.9. The content of nitrate nitrogen was in the range of 7.8-9.8 mg/kg in the control variant; after fertilization, these values rose to 87.9 mg/kg. Nitrate nitrogen was determined by the ion-selective method. The soil at a high level is provided with mobile phosphorus 342-453 mg/kg and potassium 181-355 mg/kg - determined according to Chirikov. The research object – is one-year-old seabuckthorn trees of Altaiskaya cultivar. Urea was applied as nitrogen fertilizer in three rates of the active ingredient (40, 60, and 80 kg/ha). Double superphosphate (30 kg/ha) and potassium chloride (30 kg/ha) were used as the background. The soil moisture level was maintained at 70-80% of the LWC. The effectiveness of fertilizers was assessed by the marketable yield of two-year-old seedlings and their quality indicators. The measurements were carried out in the fall, after excavation. According to the values of the parameters of the aboveground part, the dose of nitrogen fertilizer of 60 kg/ha turned out to be the best option. At the same time, the seedlings had a height of 89.5 cm, the number of branches was 4.4 pcs., The diameter of the trunk was 8.4 cm, which is 15.4 cm, 0.5 pcs. and 1.3 mm above the control. The yield of seedlings of the first commercial grade in the experiment averaged 164 pieces. (82.8%), the maximum is marked on the N60P30K30 variant 190 pcs. (93.8%). Control without the use of fertilizers in all respects is significantly inferior to options with fertilizers. Thus, the use of nitrogen fertilizers has a positive effect on the quality of the seabuckthorn planting material. As a result, the utilization of nitrogen fertilizers has a positive effect on the quality of the seabuckthorn plant material, while higher concentrations become unprofitable compared to low ones due to high costs and insignificant differences in the quality of trees
seabuckthorn (Hippophae rhamnoides), young trees, nursery, fertilizers, fertigation, drip irrigation
Введение. Популярность облепихи очень высока, как в нашей стране, так и за ее пределами. Это одна из самых полезных ягод, что обусловлено содержанием множества компонентов необходимых для профилактики и лечения различных заболеваний. Плоды культуры богаты калием, кальцием, магнием, железом, бором, фосфором, аминокислотами, каротиноидами и флавоноидами. Кроме того, ягоды облепихи содержат витамины А, С, В1, В2, В3, В6, В9, Е, РР, Н. При этом, например, витамина С в них намного больше, чем в цитрусовых [1]. Ежегодное плодоношение и хорошая продуктивность, зимостойкость и засухоустойчивость делают эту культуру ведущей в промышленном садоводстве Сибири [2]. Для лучшей приживаемости саженцев и ускоренного вступления их в плодоношение промышленные сады следует закладывать только качественным посадочным материалом [3].
В стрессовых условиях летнего периода при недостаточном и неустойчивом увлажнении основой производства высококачественных саженцев плодовых растений выступают оптимальный водный и питательный режимы [4, 5, 6]. Необходимость орошения в поле питомника при доращивании саженцев облепихи в засушливых условиях очевидна.
Мощный фотосинтетический аппарат, способствующий увеличению продолжительности периода вегетации, саженцы образуют только при достаточном обеспечении растений всеми необходимыми элементами питания [7, 8]. При выборе способа внесения удобрений необходимо иметь в виду, что высокая их эффективность возможна только при использовании определенной научно-обоснованной системы, в которой комплексно взаимодействуют агротехнические и организационно-хозяйственные мероприятия по упорядоченному и рациональному применению удобрений [9, 10, 11].
Одиним из современных способов применения удобрений выступает фертигация – внесение одновременно с поливом, что позволяет поддерживать оптимальную влажность почвы и доставлять растениям сбалансированное количество элементов питания небольшими дозами на протяжении всего вегетационного периода [12, 13]. С появлением и увеличением доступности таких точных методов орошения, как капельный полив, возникла необходимость в разработке рациональных режимов фертигации, в том числе в условиях Алтайского Приобья.
Цель исследований – оценить влияние разных доз азотных удобрений, вносимых способом фертигации, на выход и качественные показатели доращиваемых саженцев облепихи при капельном поливе.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в питомнике отдела «НИИ садоводства Сибири им. М. А. Лисавенко» Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий в 2019–2020 гг., согласно действующей методике [14]. Почва опытного участка серая лесная, супесчано-песчаная с мощностью гумусового слоя 44 см, рН сол. – 5,8…5,9 ед., обеспеченность подвижными (по Чирикову) фосфором и калием – высокая (соответственно 342…453 мг/кг и 181…355 мг/кг). Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов: без внесения удобрений – контроль; N40P30K30; N60P30K30; N80P30K30.
В качестве удобрений использовали мочевину, двойной суперфосфат и хлористый калий. Удобрения вносили способом фертигации дробными дозами в три приема: первая подкормка в начале июня, далее с интервалом 30 дней в июле и августе. На протяжении вегетационного периода увлажнение почвы поддерживали на уровне 70...80 % от наименьшей влагоемкости (НВ) с использованием капельного полива. Оросительная норма в 2019 г. составила 485,7 м3/га, в 2020 г.– 960 м3/га.
Объектами исследований служили однолетние саженцы облепихи сорта Алтайская, которые высаживали по 50 шт. на делянке, повторность – 3-кратная с систематическим размещением вариантов. Посадку саженцев проводили в начале мая, выкопку – в начале октября.
В течение вегетации с кратностью один раз в месяц наблюдали за содержанием подвижным форм основных элементов питания в слое почвы 0...15 см. Содержание нитратного азота определяли ионселективным методом, подвижных фосфора и калия – по Чирикову.
Качество посадочного материала по основным показателям надземной части и корневой системы оценивали после выкопки в конце вегетационного периода. Высоту саженцев и длину корней измеряли линейкой, диаметр штамба – штангенциркулем на высоте 2 см от корней. Сортировку на соответствие товарной принадлежности проводили согласно требованиям ГОСТ 53135-2008. Статистический анализ данных осуществляли методом дисперсионного анализа [15].
В годы проведения эксперимента сложились относительно благоприятные для роста и развития саженцев облепихи метеоусловия (см. рисунок). Наих приживаемость в начале вегетации оказывают большое влияние температурные условия. В мае 2019 г. температура воздуха была на 2,4 °С ниже средней многолетней и составляла 10,7 °С, в 2020 г. величина этого показателя превышала климатическую норму на 3,1 °С (16,2 °С).
В мае 2019 г. сумма осадков была в 5 раз меньше средней многолетней (8,2 мм), в остальные месяцы вегетационного периода этого года она находилась на уровне климатической нормы. В 2020 г. в июне выпало 11,8 мм осадков, или 25,1 % от нормы. В июле, наоборот, их сумма (84,0 мм) превышала среднемноголетнюю на 31,3 %. За вегетационный период сумма осадков в 2019 г. составила 212,6 мм, в 2020 г. – 233,1 мм.
Результаты и обсуждение. Исходное содержание нитратного азота в слое почвы 0…15 см было низким и составляло 8,4 мг/кг (табл. 1). В течение вегетации концентрация нитратов в почве в контрольном варианте без внесения удобрений оставалась на этом уровне и варьировала в пределах 7,8…9,8 мг/кг с тенденцией снижения от начала лета к осени. Внесение азотных удобрений посредством фертигации обеспечивало резкое до 49,7 мг/кг при дозе N60 и 55,8 мг/кг при дозе N80 увеличение содержания нитратного азота уже в первый месяц эксперимента, которое, несмотря на активное поглощение растениями, оставалось очень высоким (соответственно дозам 31,0 и 47,3 мг/кг) даже перед выкопкой саженцев. Во все сроки определения изменение содержания нитратного азота в почве под влиянием мочевины было достоверным.
Содержание подвижного фосфора и калия в слое почвы 0…15 см перед закладкой опыта классифицировалось как очень высокое – соответственно 382 и 181 мг/кг. В этих условиях внесение с орошением небольших количеств фосфорных и калийных удобрений (P30K30) не оказывало положительного влияния на концентрацию подвижных фосфатов в почве, которая во все сроки определения была не выше, чем в почве контрольного варианта. В то же время отмечена тенденция повышения содержания подвижного калия вследствие его применения с удобрениями.
Минеральные удобрения – один из основных антропогенных факторов, способствующих изменению реакции среды [14]. В наших опытах из-за кратковременности применения удобрений и поливов такого эффекта в годы проведения экспериментов не наблюдали. Величина рН солевой вытяжки оставалась на уровне 5,8…5,9 ед. на протяжении всего периода исследований.
Высота саженцев облепихи в вариантах с применением удобрений была существенно больше, чем в контроле, где она составляла 74,1 см. Максимальная в опыте величина этого показателя зафиксирована в варианте с внесением N60P30K30, в котором саженцы были достоверно выше, чем в контроле, на 15,4 см (табл. 2).
Максимальное в опыте количество разветвлений надземной части зафиксировано при внесении N60P30K30 – 4,4 шт., что на 0,5 шт. больше, чем на фоне естественного плодородия почвы, хотя достоверность различий между вариантами во все годы не установлена. Наибольший диаметр штамба также отмечен при использовании нормы N60P30K30. Величина этого показателя достигала 8,4 мм, что мущественно больше контроля на 1,3 мм. При увеличении дозы внесения азотного удобрения до N80P30K30 наблюдали тенденцию к снижению величин качественных показателей надземной части двулетних саженцев облепихи, по сравнению с дозой 60 кг/га, что может свидетельствовать о проявлении угнетающего действия повышенных доз азотных удобрений на рост и развитие растений.
Качество посадочного материала определяется также соответствием корневой системы требованиям ГОСТ. Именно от развития корней зависит приживаемость саженцев на месте последующего произрастания. Важными показателями развития корневой системы выступают количество и длина основных корней. В нашем исследовании существенных различий между вариантами опыта по величине этих показателей не установлено. Тем не менее, устойчивое преимущество на уровне тенденции по количеству основных корней (на 0,4 шт./раст.) и средней длине корней (на 0,7 см) отмечено в варианте с внесением N60P30K30.
Важный показатель качества саженцев – товарный сорт, который определяется в соответствии с требованиями ГОСТ. Внесение удобрений достоверно повышало выход первосортных растений во всех вариантах на 58…76 шт./дел. (табл. 3). Наибольшим в эксперименте он был при внесении N60P30K30 – 93,8 % (190 шт./дел.). Нестандартные единичные саженцы зафиксированы только в контроле без удобрений (в среднем 1 шт./дел., или 0,6 %).
Выводы. Применение азотных удобрений путем фертигации положительно отражается на выходе и качестве посадочного материала облепихи. По основным показателям качества надземной части и корневой системы саженцев выделился вариант N60P30K30 с максимальными их величинами. Выход саженцев первого товарного сорта в этом варианте составлял 93,8 %. Растения в контроле значительно уступали по всем показателям качества саженцам в вариантах с применением удобрений, при использовании которых нестандартных саженцев не зафиксировано.
1. Panteleeva EI. Oblepikha krushinovaya (Hippophae rhamnoides L.): monografiya. [Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.): monograph]. Barnaul: Azbuka. 2006; 249 p.
2. Ryzhova MA, Nelyubova TM, Kanarsky AA. [Influence of fertilizers on the quality of sea buckthorn seedlings with drip irrigation]. Agrarnaya nauka – sel'skomu khozyaistvu. Barnaul; 2020; 293-4.
3. Kozlova II, Lukyanchuk IV, Zhbanova EV [Assortment and production technology of high-quality strawberries]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2019; 33 (2): 45-9.
4. Hou W, Tränkner M, Lu J, Yan J, Huang S, Ren T, Cong R, Li X. [Interactive effects of nitrogen and potassium on photosynthesis and photosynthetic nitrogen allocation of rice leaves]. BMC Plant Biol. 2019; 19: 302 p.
5. Dubenok NN, Gemonov AV, Lebedev AV, Glushenkova EV. [Formation of plum seedlings under drip irrigation in central non-blak soil region of Russia rudn]. Agronomy and Animal Industries. 2019; 14(1): 40-8 p.
6. Kudeyarov VN, Sokolov MS, Glinushkin AP. [The current state of soils of agrocenoses in Russia, measures for their improvement and rational use]. Agrokhimiya. 2017; 6: 3-11 p.
7. Sheudzhen AKh, Onishchenko LM, Bondareva TN. [The influence of long-term use of mineral fertilizers on the fertility of leached chernozem in Western Ciscaucasia]. Agrokhimiya. 2017; 5. 3-1 p.
8. Fomenko TG, Popova VP, Chernikov EA. [Migration of nutrients in typical chernozem during fertigation of fruit plantations.]. Agrokhimiya. 2021; 3: 60-70 p.
9. Vetrano F, Moncada A, Miceli A, Miceli C, Angileri V, Frangipane B. [Effect of bacterial inoculum and fertigationmanagent on nursery and field production of lettuce plants]. Agronomy. 2020; 10 (10): 1477.
10. Alferov AA, Zavalin AA, Kozhemyakov AP. [Influence of fertilizer and rhizoagrin on the yield and grain quality of spring wheat, nitrogen flows in the fertilizer-soil-plant system]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2019. Vol. 33. 9. 10-15 p.
11. Kruzhilin IP, Dubenok NN, Ganiev MA. [Influence of anthropogenically regulated factors on the formation of root mass and rice yield under drip irrigation in Volga region]. Rossiiskaya sel'skokhozyaistvennaya nauka. 2019; 5. 41-43 p.
12. Kuzin AI, Pugachev GN, Stepantsova LV. [Efficiency of fertigation on dark gray forest soil in the conditions of the centralized control center]. Bulletin of Michurinsky State Agrarian University. 2020; 2 (61): 13-20. Available from: https://www.mdpi.com/2073-4395/10/10/1477/htm
13. Kuzin AI, Trunov YuV, Solovyev AV. [Effect of fertigation on yield and fruit quality of apple (Malus domestica Borkh.) in high density orchards on chernozems in Central Russia]. Acta Hortic. 2018; 1217: 343-50 p.
14. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kul'tur. [Program and methodology for the study of varieties of fruit, berry and nut crops]. Orel: Vserossiiskii nauchno-issledovatel'skii institut selektsii plodovykh kul'tur. 1999; 608 p.
15. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii). [Method of field experiment (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Agropromizdat. 1979; 351 p.
