Wpływ nawozów humusowych na plon kukurydzy w warunkach regionu zaporoskiego
Biorąc pod uwagę rosnące z roku na rok zapotrzebowanie na dodatkowe rezerwy w celu zwiększenia plonów, w szczególności poprzez stosowanie nawozów próchnicznych.
Długoterminowe eksperymenty z wykorzystaniem nawozów humusowych w różnych uprawach rolnych i na plantacjach drzew w wielu regionach Ukrainy dały pozytywne rezultaty.
W latach 2018–2020 w Zaporoskiej Regionalnej Stacji Doświadczalnej Rolniczej oraz w różnych rejonach obwodu przeprowadzono eksperymenty z wykorzystaniem preparatu Adept i humatu potasowego na zwykłych czarnoziemach środkowej części obwodu zaporoskiego.
Obszar, na którym prowadzono eksperymenty, to zwykły czarnoziem o małej mocy i małej zawartości próchnicy, charakteryzujący się następującymi parametrami agrochemicznymi (Tabela 1).
Tabela 1. Skład chemiczny gleby
| Horyzont, cm | Próchnica, % | Azot, mg/100 g gleby | Pochłonięte zasady, mg-eq/100 g gleby | K₂O, mg/100 g gleby | P₂O₅, mg/100 g gleby | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Azotan | Hydrolizowalny | |||||
| 0-16 | 3,84 | 6,25 | 10,0 | Ca | 39,0 | 7.8 |
| 25-35 | 3,70 | Ślady | 10.3 | Mg | 44,7 | 7.14 |
Pod względem składu mechanicznego gleba ta należy do czarnoziemów gliniastych ciężkich i średnich. Górna warstwa horyzontu jest słabo rozproszona i słabo ustrukturyzowana. Maksymalna pojemność wilgoci cząsteczkowej wynosi 12-16%. Odczyn gleby jest prawie obojętny (pH wyciągu wodnego 6,8-6,9).
W artykule przedstawiono wyniki dwu- i trzyletnich badań nad zastosowaniem Adeptu i humatu potasowego jako nawozów do kukurydzy.
Metodologia badań
Badania przeprowadzono na poletkach z głęboką orką jesienną; poprzedniczką kukurydzy była pszenica ozima. Nawozy stosowano zgodnie ze schematem doświadczenia: Adept - bezpośrednio podczas podlewania kukurydzy, huminian potasowy - w postaci roztworu 2 l na 100 l wody na 1 ha, opryskując rośliny trzykrotnie w fazach: 4-5 liści, na wysokości roślin 50-60 cm, a także w okresie wschodów koron i zawiązywania kolb. W wariancie kontrolnym rośliny opryskiwano czystą wodą w takiej samej ilości jak roztworem humusu potasowego. Eksperymenty powtórzono trzy razy.
Program badawczy obejmował:
- obserwacje i zapisy fenologiczne;
- określenie zasobów składników odżywczych i wilgoci w glebie;
- analiza parametrów fizjologicznych;
- obserwacje wzrostu i rozwoju roślin.
Zbiory uwzględniono stosując metodę zbioru ciągłego.
Wyniki badań
Obserwacje wykazały, że rośliny kukurydzy traktowane nawozami próchnicznymi wyróżniały się w okresie wegetacji intensywniejszym wybarwieniem liści i ogólną siłą rozwoju w porównaniu z innymi odmianami doświadczalnymi. Było to szczególnie widoczne w przypadku dokarmiania dolistnego roztworem humusu potasowego.
Analizy przeprowadzone w 2021 r. przez laboratorium fizjologii roślin stacji wykazały, że dolistne stosowanie humatu potasowego przyczyniło się do wyższej zawartości pigmentu w liściach kukurydzy w porównaniu z kontrolą (tab. 2).
Tabela 2. Wpływ dokarmiania dolistnego humatem potasowym na zawartość pigmentu w liściach kukurydzy (mg/g surowca)
| Data | Opcja | Chlorofil A | Chlorofil B | Karoten |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Doświadczony | 1870 | 1,256 | 0,621 |
| Kontrola | 1,527 | 0,994 | 0,500 | |
| 21.07 | Doświadczony | 1,920 | 0,683 | 0,481 |
| Kontrola | 1,736 | 0,628 | 0,472 | |
| 22.08 | Doświadczony | 1200 | 0,609 | 0,290 |
| Kontrola | 1100 | 0,534 | 0,235 |
Najbardziej znaczącą różnicę zaobserwowano w zawartości chlorofilu A. W trakcie sezonu wegetacyjnego u wszystkich roślin (eksperymentalnej i kontrolnej) obserwowano stopniowy spadek zawartości chlorofilu A, chlorofilu B i karotenu, prawdopodobnie na skutek ich niszczenia w procesie starzenia się roślin, przyspieszonym przez warunki suszy. Jednakże, gdy roślina była poddawana działaniu humatu potasowego, proces ten przebiegał wolniej, co wskazuje na ochronny efekt dokarmiania dolistnego, które stymuluje aktywniejszą aktywność syntetyczną liści.
Wniosek ten potwierdzają dane dotyczące zawartości węglowodanów rozpuszczalnych i witaminy C w liściach kukurydzy (tabela 3).
Tabela 3. Wpływ dokarmiania dolistnego humatem potasowym na zawartość węglowodanów i witaminy C w liściach kukurydzy
| Data | Opcja | Witamina C, mg% | Cukry redukujące, % | Sacharoza, % |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Doświadczony | 168,0 | 0,28 | 1.06 |
| Kontrola | 71.2 | 0,30 | 0,94 | |
| 21.07 | Doświadczony | 24,0 | 0,99 | 1.05 |
| Kontrola | 17.4 | 0,78 | 1.01 | |
| 22.08 | Doświadczony | 80,66 | 0,58 | 1,46 |
| Kontrola | 62,33 | 0,49 | 1.36 |
Dokarmianie dolistne humatem potasowym przyczyniło się do nieznacznego zwiększenia zawartości węglowodanów i znacznego zwiększenia zawartości kwasu askorbinowego (witaminy C) w liściach, zwłaszcza w pierwszej połowie sezonu wegetacyjnego. Ten schemat utrzymywał się aż do końca rozwoju kulturowego. Zwiększona zawartość kwasu askorbinowego, który bierze udział w reakcjach utleniania-redukcji, świadczy o aktywacji tych procesów w roślinach traktowanych humatem potasowym.
Badania fizjologiczne i biochemiczne wykazują, że traktowanie kukurydzy humatem potasowym aktywuje aktywność syntetyczną liści, co prowadzi do zwiększenia plonów (Tabela 4).
Tabela 4. Wpływ dokarmiania dolistnego humatem potasowym na plon kukurydzy (c/ha)
| Wariant eksperymentalny | Plon ziarna, c/ha | Plon ziarna, c/ha | Zwiększenie, c/ha |
|---|---|---|---|
| Trzykrotne opryskiwanie roztworem humusu potasowego w dawce 2 litry na 100 litrów wody na 1 ha | 105,92 | 89 | 10.16 |
| Kontrola (spryskiwanie czystą wodą) | 95,76 | 63,56 | 25,44 |
Wykazano również skuteczność stosowania preparatu Adept podczas siewu kukurydzy (Tabela 5).
Tabela 5. Kluczowe elementy produktywności roślin i plon kukurydzy (2018-2020)
| Wariant eksperymentalny | Rok | Wysokość rośliny, cm | Średnia liczba kolb na roślinę | Plon ziarna z jednej kolby, g | Masa całkowita ziarna, g | Plon ziarna, c/ha | Wzrost plonu, c/ha |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 2018 | 192,3 | 1.20 | 155,3 | 294,7 | 94,4 | 0 |
| 2019 | 156,7 | 1.10 | 104,9 | 265,4 | 47.2 | 0 | |
| 2020 | 192,8 | 1,12 | 152,9 | 296,5 | 91,4 | 0 | |
| Przeciętny | 180,6 | 1.14 | 137,7 | 285,5 | 77,6 | 0 | |
| Humus + P₂O₅ w mieszance (2:1) | 2018 | 185,5 | 1.30 | 164,0 | 309,0 | 105 | +10,6 |
| 2019 | 155,0 | 1.06 | 109,3 | 267,6 | 50,8 | 0 | |
| 2020 | 191,2 | 1.14 | 154,9 | 300,3 | 95,2 | +0,8 | |
| Przeciętny | 177,2 | 1.17 | 142,7 | 292,3 | 83,6 | 0 | |
| Biegły, równoważny P₂O₅ | 2018 | 183,9 | 1.20 | 155,0 | 294,9 | 101,6 | +7,2 |
| 2019 | 157,3 | 1.10 | 105,6 | 261,3 | 49 | 0 | |
| 2020 | 197.1 | 1.16 | 158.1 | 304.4 | 98,6 | +4.2 | |
| Przeciętny | 179,4 | 1.15 | 139,6 | 286,9 | 83 | 0 | |
| P₂O₅ w superfosfacie granulowanym (4-5 cm od nasion) | 2018 | 185,2 | 1.30 | 156,2 | 292,0 | 96 | +1,6 |
| 2019 | 158,5 | 1.08 | 107,8 | 261.2 | 46 | 0 | |
| 2020 | 188,0 | 1.10 | 156,8 | 294,3 | 99 | +4,6 | |
| Przeciętny | 177,2 | 1.16 | 140,3 | 282,5 | 80.2 | 0 | |
Nawozy humusowe wywarły pozytywny wpływ na wzrost masy nadziemnej roślin kukurydzy (tabela 6).
Tabela 6. Wpływ preparatu Adept na przyrost masy kukurydzy po wysuszeniu na powietrzu (2020)
| Wariant eksperymentalny | Czas pobierania próbek | Masa powietrzno-sucha 10 roślin, g | Waga do kontroli, ± g | Procent przyrostu masy ciała w stosunku do pierwszej masy kontrolnej |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 30.06 | 280 | 0 | --- |
| 5.10 | 4830 | 0 | 17.2 | |
| Humus + P₂O₅ w mieszance (1:2) | 30.06 | 330 | +50 | --- |
| 5.10 | 4300 | -530 | 15.4 | |
| Zdolny, ekwiwalent P₂O₅ | 30.06 | 430 | +150 | --- |
| 5.10 | 5200 | +370 | 18.6 | |
| P₂O₅ w superfosfacie granulowanym (4-5 cm od nasion) | 30.06 | 260 | -20 | --- |
| 5.10 | 4350 | -480 | 15,5 |
Już w 45-46 dniu od wschodu siewek kukurydzy największy przyrost masy (15 g na roślinę) zaobserwowano na poletkach nawożonych Adeptem. Pod koniec sezonu wegetacyjnego przyrost ten osiągnął 37 g w porównaniu do 5 g w wariancie z mieszanką organiczno-mineralną w porównaniu do działek nienawożonych.
Badania wykazały również, że stosowanie preparatu Adept przyczynia się do oszczędności wody w okresie wzrostu i rozwoju kukurydzy. Przykładowo w 2019 roku w sezonie wegetacyjnym (od 30 września do 16 października) zużycie wody na działkach z Adeptem wyniosło 369,7 mm, podczas gdy w pozostałych wariantach wynosiło 376–378,1 mm. Średnie zużycie wody w ciągu trzech lat na działkach z Adeptem wynosiło 375,3 mm, podczas gdy w pozostałych wariantach wahało się od 378,1 do 383,7 mm.
Dane te potwierdzają wyniki uzyskane w warunkach rolniczych. Dzięki zastosowaniu Adeptu i humusu potasu w połączeniu z innymi nawozami organiczno-mineralnymi uzyskano corocznie wysokie plony kukurydzy. Pomimo niesprzyjających warunków atmosferycznych w 2021 roku w gospodarstwie uzyskano plon ziarna kukurydzy na poziomie 82,6 c/ha na powierzchni 100 ha.
Wnioski
- Nawozy humusowe stosowane w czarnoziemach zwykłych w centralnej i północno-wschodniej części obwodu zaporoskiego korzystnie wpływają na zwiększenie plonu ziarna i masy nadziemnej kukurydzy, zwłaszcza przy dokarmianiu dolistnym roztworem humusu potasowego.
- Wielkość wzrostu plonów zależy od warunków pogodowych i zasobów wilgoci w glebie. Średni wzrost plonu ziarna kukurydzy w ciągu trzech lat stosowania preparatu Adept wynosi 7,2 c/ha, a w przypadku zastosowania humatu potasowego (w ciągu dwóch lat) – 4,2 c/ha.
- Nawozy huminowe aktywizują procesy fizjologiczne, przede wszystkim aktywność syntetyczną liści, co prowadzi do zwiększenia plonu i masy ziarna.
- Masowe stosowanie Adeptu w warunkach obwodu zaporoskiego może być ekonomicznie opłacalne, jeśli koszt zużycia 1 litra Adeptu nie przekroczy kosztu 0,5 tony półprzetworzonego obornika. Aby wyciągnąć ostateczne wnioski na temat zastosowania humatu potasowego, konieczne są dalsze badania.