Влияние гуминовых удобрений на качество картофеля, капусты, помидоров, свеклы, кукурузы в различных почвенно-климатических зонах Украины
При правильном применении минеральных и органических удобрений повышается не только урожайность сельскохозяйственных культур, но и их качество. Однако одностороннее питание, например, азотными удобрениями, может привести к снижению содержания крахмала в картофеле, сахара в сахарной свекле и других качественных показателей. Таким образом, регулируя условия почвенного питания растений в разных почвенно-климатических зонах, можно управлять формированием урожая как в количественном, так и в качественном отношении.
Гуминовые удобрения, применяемые в различных почвенно-климатических зонах Украины, оказывают положительное влияние на урожайность. В связи с этим возникла необходимость установить, как они влияют на качество урожая в зависимости от условий их применения.
Методика исследования
Для выполнения этой задачи во время уборки урожая отбирались образцы различных сельскохозяйственных культур из трех основных вариантов:
- Контроль (без удобрений);
- Гуминовые удобрения;
- Минеральный эквивалент к гуминовому удобрению.
Отбор образцов проводили согласно методике отбора первоначальной пробы. В образцах определяли следующие показатели:
- Содержание сахаров по методу Бертрана;
- Крахмал поляриметрическим методом по Эверсу;
- Витамин С по методу Мурри;
- Сырой протеин и общий азот по методу Кьельдаля;
- Общую кислотность овощей по методу Ермакова;
- Общий фосфор по методу Дениже в модификации Малюгина и Хреновой.
Результаты исследования
Влияние гуминовых удобрений на качество картофеля
Исследования влияния гуминовых удобрений на качество картофеля проводились в Полесье, Лесостепи и Степи. В Полесье гуминовые удобрения вносили вразброс под культивацию и локально в гнезда, а в Лесостепи и Степи — только локально в гнезда. Результаты действия гуминовых удобрений при разбросном внесении в условиях Полесья представлены в таблицах 1 и 2.
Данные таблиц показывают, что положительное влияние гуминовых удобрений на качество картофеля зависит от сортовых особенностей и условий выращивания. Например, в Репкинском районе Черниговской области гуминовые удобрения, испытанные в течение трех лет (таблица 1), способствовали повышению содержания крахмала, азота, фосфора и, в меньшей степени, витамина С в клубнях картофеля.
Показатели | 2018 | 2019 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Контроль | Mind Extra, 2 л/га + NPK | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 141.4 | 174.4 | 153.4 | 146.6 | 182.3 | 182.9 |
Содержание на сырое вещество: | ||||||
Витамин С, мг% | 18.5 | 21.8 | 18.7 | 12.4 | 13.2 | 11.3 |
Крахмал, % | 19.9 | 20.3 | 18.3 | 17.7 | 18.8 | 18.8 |
Сбор крахмала, ц/га | 28.1 | 35.4 | 28.1 | 25.9 | 34.3 | 34.4 |
к контролю, % | 100.0 | 126.0 | 100.0 | 100.0 | 132.4 | 132.4 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 379.4 | 561.9 | 440.0 | 291.3 | 531.3 | 344.4 |
к контролю, % | 100.0 | 148.1 | 115.9 | 100.0 | 182.3 | 118.2 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 1.47 | 1.82 | 1.68 | 1.24 | 1.72 | 1.12 |
Вынос азота клубнями, кг/га | 60.7 | 89.9 | 70.4 | 46.6 | 85.0 | 55.1 |
к контролю, % | 100.0 | 148.1 | 116.0 | 100.0 | 182.4 | 118.2 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.60 | 0.64 | 0.72 | 0.49 | 0.55 | 0.59 |
Вынос фосфора клубнями, кг/га | 25.8 | 31.6 | 30.8 | 18.4 | 27.2 | 29.9 |
к контролю, % | 100.0 | 122.5 | 118.6 | 100.0 | 148.0 | 162.5 |
Показатели | 2020 | 2021 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Контроль (сорт №1) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №2) | Mind Extra, 2 л/га (двойное внесение) | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 74.0 | 113.0 | 94.0 | 196.0 | 262.0 | 248.0 |
Содержание на сырое вещество: | ||||||
Витамин С, мг% | 11.6 | 17.5 | 12.7 | 12.0 | 11.0 | 7.5 |
Крахмал, % | 16.7 | 17.8 | 17.2 | 15.0 | 17.5 | 17.9 |
Сбор крахмала, ц/га | 12.3 | 20.0 | 16.2 | 29.4 | 45.8 | 44.4 |
к контролю, % | 100.0 | 162.7 | 131.2 | 100.0 | 155.7 | 151.0 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 136.4 | 251.2 | 199.6 | 385.0 | 600.2 | 474.7 |
к контролю, % | 100.0 | 183.4 | 146.3 | 100.0 | 153.2 | 123.2 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 1.33 | 1.47 | 1.47 | 1.45 | 1.55 | 1.47 |
Вынос азота клубнями, кг/га | 21.9 | 40.0 | 31.9 | 61.6 | 93.6 | 75.8 |
к контролю, % | 100.0 | 183.0 | 146.2 | 100.0 | 156.3 | 123.0 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.59 | 0.51 | 0.62 | 0.60 | 0.60 | 0.59 |
Вынос фосфора клубнями, кг/га | 8.7 | 16.0 | 13.5 | 25.5 | 37.3 | 30.4 |
к контролю, % | 100.0 | 184.3 | 154.7 | 100.0 | 146.3 | 119.2 |
В 2021 году препарат Mind Extra увеличил содержание крахмала на 1.1% по сравнению с неудобренным контролем. Минеральные удобрения в эквивалентном количестве также улучшали качество урожая, но их эффект был менее выраженным. Совместное применение Mind Extra с минеральными удобрениями в 2020 году увеличило содержание крахмала лишь на 0.4%, а минеральный эквивалент даже снизил содержание крахмала в клубнях, что, вероятно, связано с засушливыми условиями года.
Более стабильным оказалось влияние гуминовых и минеральных удобрений на содержание азота и фосфора в клубнях и их вынос урожаем. В Киевской области (таблица 2) действие гуминовых удобрений на химический состав клубней картофеля было близким к результатам в Черниговской области. Увеличение содержания крахмала для сорта №1 при внесении Mind Extra (2 л/га) составило 1.1%, а для сорта №2 при двойном внесении — 2.5%. Увеличение содержания витамина С наблюдалось только для сорта №1.
Минеральные удобрения, эквивалентные Mind Extra, также оказывали положительное влияние, но их эффект был ниже, чем от Mind Extra (2 л/га) в сочетании со стимулятором роста Adept Agro.Bio. Важным с практической точки зрения является увеличение сбора крахмала и сырого протеина с единицы площади при использовании гуминовых и минеральных удобрений.
Локальное внесение Mind Extra в гнезда при посадке картофеля в Полесье, Лесостепи и Степи также способствовало улучшению качества урожая и увеличению выноса азота и фосфора (таблица 3). Эффект от гуминовых удобрений в Полесье и Лесостепи был значительно выше, чем в Степи, что объясняется меньшим содержанием физиологически активных гуминовых кислот в дерново-подзолистых почвах по сравнению с черноземами и каштановыми почвами Степи.
Показатели | Полесье (Житомирская область, 2021) | Лесостепь (Сумская область, 2020) | Степь (Полтавская область, 2021) | Степь (Одесская область, 2020) | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Контроль (сорт №1) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №2) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №3) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №4) | Mind Extra, 2 л/га | Mind Extra + Adept Agro.Bio, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 171 | 236 | 265 | 133 | 143 | 139 | 114 | 142 | 131 | 126.3 | 163.0 | 177.7 | 122.5 |
Содержание на сырое вещество: | |||||||||||||
Витамин С, мг% | 15.9 | 17.6 | 18.0 | 12.8 | 12.2 | 12.6 | 9.8 | 13.3 | 13.8 | 15.4 | 15.6 | 18.6 | 15.7 |
Крахмал, % | 16.1 | 17.6 | 16.1 | 17.8 | 19.7 | 19.0 | 14.0 | 13.6 | 13.1 | 10.3 | 10.5 | 11.9 | 11.8 |
Сбор крахмала, ц/га | 27.5 | 41.5 | 42.6 | 23.6 | 28.2 | 26.4 | 15.9 | 19.3 | 17.3 | 13.0 | 17.2 | 21.2 | 14.5 |
к контролю, % | 100.0 | 150.0 | 154.0 | 100.0 | 119.2 | 111.7 | 100.0 | 121.4 | 108.8 | 100.0 | 132.3 | 163.0 | 111.5 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 359.0 | 517.0 | 660.0 | 336.8 | 288.7 | 381.9 | 302.6 | 256.2 | 301.9 | 240.0 | 296.2 | 355.0 | 221.3 |
к контролю, % | 100.0 | 144.0 | 183.8 | 100.0 | 85.7 | 113.3 | 100.0 | 84.7 | 99.8 | 100.0 | 123.4 | 147.9 | 92.2 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 1.47 | 1.50 | 1.57 | 1.90 | 1.05 | 1.36 | 1.99 | 1.22 | 1.51 | 1.64 | 1.43 | 1.50 | 1.36 |
Вынос азота клубнями, кг/га | 57.5 | 82.7 | 105.6 | 53.9 | 46.2 | 61.1 | 48.4 | 41.0 | 48.3 | 38.5 | 47.4 | 56.8 | 35.4 |
к контролю, % | 100.0 | 143.8 | 183.7 | 100.0 | 85.7 | 113.4 | 100.0 | 84.7 | 99.8 | 100.0 | 123.1 | 147.5 | 91.9 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.26 | 0.30 | 0.27 | 0.61 | 0.60 | 0.67 | 0.70 | 0.47 | 0.47 | 0.95 | 0.72 | 0.73 | 0.90 |
Вынос фосфора клубнями, кг/га | 10.2 | 16.5 | 17.8 | 25.5 | 26.4 | 30.1 | 17.9 | 15.7 | 15.0 | 22.3 | 23.8 | 27.7 | 23.4 |
к контролю, % | 100.0 | 161.8 | 174.5 | 100.0 | 103.5 | 118.0 | 100.0 | 87.7 | 83.8 | 100.0 | 106.7 | 124.2 | 104.9 |
Влияние гуминовых удобрений на качество капусты
Изменение качества урожая капусты под влиянием Mind Extra, внесенного локально, изучалось в течение трех лет в Полесье и Степи. Результаты анализов представлены в таблице 4.
Показатели | Полесье (Киевская область, Макаровский район, 2020) | Степь (Днепропетровская область, 2019) | Степь (Одесская область, 2020) | Степь (Херсонская область, 2020) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Контроль (сорт №1) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №2) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль (сорт №3) | Mind Extra, 2 л/га | Mind Extra, 2 л/га + Adept Agro.Bio | Контроль (сорт №4) | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 200.0 | 284.0 | 220.3 | 379.6 | 411.6 | 389.1 | 318.7 | 368.1 | 348.2 | 111.3 | 147.8 | 118.0 |
Содержание на сырое вещество: | ||||||||||||
Витамин С, мг% | 27.2 | 27.9 | 31.9 | 29.5 | 49.9 | 39.5 | 28.5 | 40.0 | 35.8 | 23.6 | 24.0 | 24.0 |
Общая кислотность, в пересчете на яблочную кислоту, % | 0.11 | 0.12 | 0.19 | 0.14 | 0.16 | 0.14 | 0.18 | 0.19 | 0.17 | 0.29 | 0.25 | 0.28 |
Сахара, % | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 4.8 | 4.9 | 4.5 | 5.2 | 5.6 | 5.7 | 4.5 | 5.5 | 4.9 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 205.6 | 330.6 | 258.1 | 398.2 | 572.8 | 477.4 | 508.7 | 635.1 | 485.3 | 188.8 | 218.1 | 200.7 |
к контролю, % | 100.0 | 160.8 | 125.5 | 100.0 | 143.9 | 119.7 | 100.0 | 124.8 | 95.4 | 100.0 | 115.5 | 106.3 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 1.75 | 2.13 | 2.06 | 1.77 | 2.27 | 1.87 | 2.31 | 2.17 | 2.06 | 2.80 | 2.62 | 2.90 |
Вынос азота, кг/га | 32.9 | 52.9 | 41.3 | 63.3 | 91.5 | 76.3 | 81.4 | 101.2 | 77.0 | 30.2 | 34.8 | 31.9 |
к контролю, % | 100.0 | 160.8 | 125.5 | 100.0 | 144.6 | 120.5 | 100.0 | 124.3 | 94.6 | 100.0 | 115.2 | 105.6 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.82 | 0.85 | 0.80 | 0.51 | 0.66 | 0.55 | 0.80 | 0.82 | 0.74 | 1.17 | 1.22 | 1.20 |
Вынос фосфора, кг/га | 15.4 | 21.1 | 16.0 | 18.2 | 26.2 | 20.4 | 28.3 | 38.2 | 28.3 | 12.6 | 16.2 | 13.2 |
к контролю, % | 100.0 | 137.0 | 103.9 | 100.0 | 143.9 | 112.1 | 100.0 | 135.0 | 100.0 | 100.0 | 128.6 | 104.8 |
В Полесье Mind Extra (2 л/га) не вызывал заметного изменения содержания витамина С, сахаров и общей кислотности, но увеличивал содержание азота и фосфора, их вынос и сбор протеина. В Степи применение Mind Extra увеличивало содержание сахаров (на 0.4--1.1%) и витамина С, особенно в сортах №4 и №5. Изменение общей кислотности было незначительным и находилось в пределах погрешности измерений. Минеральные удобрения в эквивалентных количествах уступали гуминовым по влиянию на качество капусты. Несмотря на отсутствие значительного увеличения содержания азота и фосфора в Степи, их вынос с урожаем возрастал на 15--46% по сравнению с контролем.
Влияние гуминовых удобрений на качество сахарной свеклы
Химические анализы сахарной свеклы проводились в Репкинском районе Черниговской области в течение двух лет. Результаты представлены в таблице 5.
Показатели | 2019 | 2020 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 130.4 | 265.7 | 211.2 | 94.4 | 140.8 | 148.8 |
Содержание абсолютно сухого вещества, % | 30.0 | 30.6 | 29.7 | 23.8 | 22.6 | 25.5 |
Сахаров на сырую навеску, % | 21.2 | 23.3 | 21.4 | 18.5 | 19.1 | 18.5 |
Сбор сахара, ц/га | 27.7 | 62.0 | 45.3 | 17.5 | 26.9 | 27.5 |
к контролю, % | 100.0 | 223.8 | 163.5 | 100.0 | 153.7 | 157.1 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 200.6 | 421.8 | 313.8 | 138.1 | 222.5 | 216.3 |
к контролю, % | 100.0 | 210.3 | 156.4 | 100.0 | 161.1 | 156.6 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 0.82 | 0.83 | 0.80 | 0.98 | 1.12 | 0.91 |
Вынос азота, кг/га | 32.1 | 67.5 | 50.2 | 22.1 | 35.6 | 34.6 |
к контролю, % | 100.0 | 210.3 | 156.4 | 100.0 | 161.1 | 156.6 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.34 | 0.41 | 0.35 | 0.25 | 0.20 | 0.22 |
Вынос фосфора, кг/га | 14.1 | 33.3 | 21.9 | 5.0 | 8.9 | 7.7 |
к контролю, % | 100.0 | 236.2 | 155.3 | 100.0 | 178.0 | 154.0 |
В Полесье Mind Extra (2 л/га) увеличивал содержание сахаров на 2%, а с добавлением стимулятора роста Adept Agro.Bio — на 0.6% по сравнению с контролем и минеральными эквивалентами. Содержание азота в урожае свеклы увеличивалось незначительно, но сбор сырого протеина возрастал в 1.5--2 раза за счет повышения урожайности. Вынос азота и фосфора с урожаем корнеплодов также резко увеличивался, особенно под влиянием гуминовых удобрений.
Влияние гуминовых удобрений на качество помидоров
Качество помидоров характеризуется содержанием сахаров, кислот и витаминов. Известно, что фосфорные и калийные удобрения улучшают качество плодов, тогда как избыточное азотное питание снижает содержание углеводов, сухого вещества и аскорбиновой кислоты. В связи с этим изучалось влияние гуминовых удобрений Mind Extra на качество плодов помидоров.
Химические анализы проводились в течение трех лет в Никопольском районе Днепропетровской области. Локальное применение Mind Extra и гумата калия увеличивало содержание сахаров в плодах по сравнению с контролем и минеральным эквивалентом. Содержание витамина С не изменялось, а кислотность плодов в пересчете на яблочную кислоту имела тенденцию к незначительному повышению.
Влияние гуминовых удобрений на качество кукурузы
Химические анализы зерна кукурузы проводились в течение трех лет в Лесостепи и Степи. Результаты представлены в таблицах 6 и 7.
Показатели | Черкасская область, 2019 | Полтавская область, Лохвицкий район, 2020 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 45.5 | 53.6 | 49.6 | 12.7 | 21.6 | 17.7 |
Содержание сырого протеина на абсолютно сухое вещество, % | 10.68 | 11.52 | 10.32 | 10.50 | 12.60 | 11.30 |
Содержание крахмала на сырое вещество, % | 65.0 | 66.1 | 63.9 | 62.4 | 64.1 | 65.7 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 425.0 | 544.0 | 451.0 | 130.2 | 266.2 | 185.1 |
к контролю, % | 100.0 | 128.0 | 106.1 | 100.0 | 204.5 | 142.2 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 1.78 | 1.92 | 1.72 | 1.70 | 2.10 | 1.89 |
Вынос азота урожаем зерна, кг/га | 70.8 | 90.6 | 75.2 | 20.8 | 42.6 | 30.8 |
к контролю, % | 100.0 | 127.8 | 106.2 | 100.0 | 204.8 | 148.1 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.58 | 0.65 | 0.62 | 0.48 | 0.62 | 0.62 |
Вынос фосфора урожаем зерна, кг/га | 23.1 | 30.7 | 27.1 | 5.7 | 12.5 | 10.1 |
к контролю, % | 100.0 | 132.9 | 117.3 | 100.0 | 219.3 | 177.2 |
Показатели | Днепропетровская область, Никопольский район, 2019 | Днепропетровская область, Криничанский район, 2021 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Контроль | Mind Extra, 2 л/га | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | Контроль | Mind Extra, 2 л/га + Adept Agro.Bio | NPK, эквивалентно Mind Extra, 2 л/га | |
Урожай, ц/га | 29.7 | 33.3 | 31.5 | 43.8 | 54.3 | 48.7 |
Содержание сырого протеина на абсолютно сухое вещество, % | 13.10 | 12.70 | 11.80 | 9.10 | 10.60 | 8.40 |
Содержание крахмала на сырое вещество, % | 63.9 | 63.9 | 63.9 | 64.7 | 65.4 | 64.2 |
Сбор сырого протеина, кг/га | 339.0 | 337.0 | 330.0 | 364.0 | 523.0 | 378.0 |
к контролю, % | 100.0 | 99.4 | 97.3 | 100.0 | 143.7 | 103.8 |
Содержание азота на сухое вещество, % | 2.19 | 2.12 | 1.97 | 1.57 | 1.76 | 1.40 |
Вынос азота урожаем зерна, кг/га | 56.5 | 62.8 | 55.0 | 60.7 | 87.1 | 63.0 |
к контролю, % | 100.0 | 111.2 | 97.3 | 100.0 | 143.5 | 103.8 |
Содержание фосфора на сухое вещество, % | 0.51 | 0.49 | 0.47 | 0.39 | 0.53 | 0.46 |
Вынос фосфора урожаем зерна, кг/га | 13.1 | 14.5 | 13.1 | 14.8 | 26.2 | 20.7 |
к контролю, % | 100.0 | 110.7 | 100.0 | 100.0 | 177.0 | 139.9 |
В Лесостепи Mind Extra (2 л/га), внесенный вразброс под культивацию, увеличивал содержание крахмала и сырого протеина в зерне, а также валовой выход протеина с гектара по сравнению с контролем и минеральным эквивалентом. Гуминовые удобрения способствовали увеличению содержания азота и фосфора в зерне, что увеличивало их вынос урожаем. Совместное применение Mind Extra с минеральными удобрениями обеспечивало наибольший вынос азота и фосфора.
В Степи действие Mind Extra было неодинаковым в разные годы. В 2019 году содержание крахмала, азота и фосфора не увеличилось, но сбор сырого протеина и вынос азота выросли на 11%, а фосфора — на 10%. В 2021 году наблюдалось увеличение содержания крахмала, азота и фосфора, что привело к росту сбора протеина на 43% и выноса азота и фосфора на 43% и 66% соответственно. Суперфосфат не оказал положительного влияния на качество урожая, за исключением увеличения содержания фосфора в 2021 году.
Выводы
- Гуминовые удобрения Mind Extra и Adept Agro.Bio оказывают положительное влияние на качество сельскохозяйственной продукции.
- Эффект гуминовых удобрений на химический состав продукции различных культур и сортов зависит от почвенно-климатических условий Украины.
- В Полесье и Лесостепи влияние гуминовых удобрений на улучшение качества продукции проявляется более стабильно, чем в Степи.
- Вопрос влияния гуминовых удобрений на качество продукции в разных почвенно-климатических зонах требует дальнейшего изучения.