Влияние гуминовых удобрений на урожайность кукурузы в условиях Запорожской области
Учитывая возрастающую из года в год потребность в дополнительных резервах повышения урожайности, в частности, путем применения гуминовых удобрений.
Многолетние опыты с использованием гуминовых удобрений на различных сельскохозяйственных культурах и древесных насаждениях в ряде областей Украины, показали положительные результаты.
Опыты с применением Adept и гумата калия на обыкновенных черноземах центральной части Запорожской области проводились в 2018-2020 годах на Запорожской областной сельскохозяйственной опытной станции, а также в разных районах в пределах области.
Участок, на котором проводились опыты, представляет собой обыкновенный маломощный малогумусный чернозем со следующими агрохимическими показателями (Таблица 1).
Таблица 1. Химический состав почвы
| Горизонт, см | Гумус, % | Азот, мг/100 г почвы | Поглощенные основания, мг-экв/100 г почвы | K₂O, мг/100 г почвы | P₂O₅, мг/100 г почвы | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Нитратный | Гидролизуемый | |||||
| 0-16 | 3,84 | 6,25 | 10,0 | Ca | 39,0 | 7,8 |
| 25-35 | 3,70 | Следы | 10,3 | Mg | 44,7 | 7,14 |
По механическому составу почва относится к тяжело- и среднесуглинистым черноземам. Верхний горизонт слабо распылен и слабо оструктурен. Максимальная молекулярная влагоемкость составляет 12-16%. Реакция почвы почти нейтральная (pH водной вытяжки 6,8-6,9).
В статье представлены результаты двух- и трехгодичных исследований по применению препарата Adept и гумата калия как удобрений для кукурузы.
Методика исследований
Опыты проводились на участках с глубокой зяблевой вспашкой, предшественником кукурузы была озимая пшеница. Удобрения вносились в соответствии со схемой опытов: Adept — непосредственно при поливе кукурузы, гумат калия — в виде раствора 2 литра на 100 литров воды на 1 гектар, путем опрыскивания растений трижды в фазах: 4-5 листочков, при высоте растений 50-60 см, а также в период выметывания султанов и формирования початков. На контрольном варианте растения опрыскивались чистой водой в том же количестве, что и раствором гумата калия. Повторность опытов была трехкратной.
Программа исследований включала:
- фенологические наблюдения и учеты;
- определение запасов питательных веществ и влаги в почве;
- анализ физиологических показателей;
- наблюдения за ростом и развитием растений.
Урожай учитывался методом сплошной уборки.
Результаты исследований
Наблюдения показали, что растения кукурузы, обработанные гуминовыми удобрениями, выделялись в период вегетации более интенсивной окраской листьев и общей мощностью развития по сравнению с другими вариантами опыта. Это было особенно заметно при внекорневой подкормке раствором гумата калия.
Анализы, проведенные лабораторией физиологии растений станции в 2021 году, показали, что внекорневая подкормка гуматом калия способствовала более высокому содержанию пигментов в листьях кукурузы по сравнению с контролем (Таблица 2).
Таблица 2. Влияние внекорневой подкормки гуматом калия на содержание пигментов в листьях кукурузы (мг/г сырого вещества)
| Дата | Вариант | Хлорофилл А | Хлорофилл Б | Каротин |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Опытный | 1,870 | 1,256 | 0,621 |
| Контроль | 1,527 | 0,994 | 0,500 | |
| 21.07 | Опытный | 1,920 | 0,683 | 0,481 |
| Контроль | 1,736 | 0,628 | 0,472 | |
| 22.08 | Опытный | 1,200 | 0,609 | 0,290 |
| Контроль | 1,100 | 0,534 | 0,235 |
Наиболее значительная разница наблюдалась в содержании хлорофилла А. В процессе вегетации у всех растений (опытных и контрольных) происходило постепенное снижение содержания хлорофилла А, хлорофилла Б и каротина, вероятно, из-за их разрушения в процессе старения растений, ускоренного засушливыми условиями. Однако при обработке гуматом калия этот процесс протекал медленнее, что указывает на защитный эффект внекорневой подкормки, способствующей более активной синтетической деятельности листьев.
Этот вывод подтверждается данными о содержании растворимых углеводов и витамина С в листьях кукурузы (Таблица 3).
Таблица 3. Влияние внекорневой подкормки гуматом калия на содержание углеводов и витамина С в листьях кукурузы
| Дата | Вариант | Витамин С, мг% | Восстанавливающие сахара, % | Сахароза, % |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Опытный | 168,0 | 0,28 | 1,06 |
| Контроль | 71,2 | 0,30 | 0,94 | |
| 21.07 | Опытный | 24,0 | 0,99 | 1,05 |
| Контроль | 17,4 | 0,78 | 1,01 | |
| 22.08 | Опытный | 80,66 | 0,58 | 1,46 |
| Контроль | 62,33 | 0,49 | 1,36 |
Внекорневая подкормка гуматом калия способствовала незначительному повышению содержания углеводов и значительному увеличению содержания аскорбиновой кислоты (витамина С) в листьях, особенно в первой половине вегетации. Эта закономерность сохранялась до конца развития культуры. Повышенное содержание аскорбиновой кислоты, участвующей в окислительно-восстановительных реакциях, указывает на активацию этих процессов у растений, обработанных гуматом калия.
Физиолого-биохимические исследования свидетельствуют, что обработка кукурузы гуматом калия активирует синтетическую деятельность листьев, что приводит к повышению урожая (Таблица 4).
Таблица 4. Влияние внекорневой подкормки гуматом калия на урожай кукурузы (ц/га)
| Вариант опыта | Урожай зерна, ц/га | Урожай зерна, ц/га | Прибавка, ц/га |
|---|---|---|---|
| Трехкратное опрыскивание 2 литра на 100 литров воды на 1 гектар раствором гумата калия | 105,92 | 89 | 10,16 |
| Контроль (опрыскивание чистой водой) | 95,76 | 63,56 | 25,44 |
Применение Adept при посеве кукурузы также оказалось эффективным (Таблица 5).
Таблица 5. Основные элементы продуктивности растений и урожай кукурузы (2018-2020 гг.)
| Вариант опыта | Год | Высота растений, см | Среднее количество початков на растение | Выход зерна с одного початка, г | Абсолютный вес зерна, г | Урожай зерна, ц/га | Прибавка урожая, ц/га |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 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 | |
| Среднее | 180,6 | 1,14 | 137,7 | 285,5 | 77,6 | 0 | |
| Перегной + P₂O₅ в смеси (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 | |
| Среднее | 177,2 | 1,17 | 142,7 | 292,3 | 83,6 | 0 | |
| Adept, приравненный к 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 | |
| Среднее | 179,4 | 1,15 | 139,6 | 286,9 | 83 | 0 | |
| P₂O₅ в гранулированном суперфосфате (4-5 см от семян) | 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 | |
| Среднее | 177,2 | 1,16 | 140,3 | 282,5 | 80,2 | 0 | |
Гуминовые удобрения положительно влияли на прирост надземной массы растений кукурузы (Таблица 6).
Таблица 6. Влияние Adept на прирост воздушносухой массы кукурузы (2020 г.)
| Вариант опыта | Время взятия проб | Вес воздушносухой массы 10 растений, г | Вес к контролю, ± г | Процент прироста массы относительно первого веса на контроле |
|---|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 30.06 | 280 | 0 | --- |
| 5.10 | 4830 | 0 | 17,2 | |
| Перегной + P₂O₅ в смеси (1:2) | 30.06 | 330 | +50 | --- |
| 5.10 | 4300 | -530 | 15,4 | |
| Adept, эквивалент P₂O₅ | 30.06 | 430 | +150 | --- |
| 5.10 | 5200 | +370 | 18,6 | |
| P₂O₅ в гранулированном суперфосфате (4-5 см от семян) | 30.06 | 260 | -20 | --- |
| 5.10 | 4350 | -480 | 15,5 |
Уже на 45-46-й день от появления всходов кукурузы наибольшая прибавка массы (15 г на растение) наблюдалась на делянках, удобренных препаратом Adept. К концу вегетации эта прибавка достигала 37 г против 5 г на варианте с органо-минеральной смесью по сравнению с неудобренными делянками.
Исследования также показали, что внесение Adept способствовало экономии воды в период роста и развития кукурузы. Например, в 2019 году за вегетационный период (с 30.09 по 16.10) на делянках с Adept расход воды составил 369,7 мм против 376-378,1 мм на других вариантах. В среднем за три года расход воды на делянках с Adept составил 375,3 мм против 378,1-383,7 мм на других вариантах.
Эти данные подтверждены результатами в условиях фермерского хозяйства. Применяя Adept и гумат калия в комплексе с другими органо-минеральными удобрениями, ежегодно получало высокие урожаи кукурузы. Несмотря на неблагоприятные погодные условия 2021 года, фермерское хозяйство вырастило урожай зерна кукурузы в 82,6 ц/га на площади 100 га.
Выводы
- Гуминовые удобрения, применяемые на обыкновенных черноземах центральной и северо-восточной части Запорожской области, положительно влияют на увеличение урожая зерна и надземной массы кукурузы, особенно при внекорневой подкормке раствором гумата калия.
- Величина прибавки урожая зависит от погодных условий и запасов влаги в почве. Средняя прибавка урожая зерна кукурузы за три года от Adept составляет 7,2 ц/га, от гумата калия (за два года) — 4,2 ц/га.
- Гуминовые удобрения активируют физиологические процессы, в первую очередь синтетическую деятельность листьев, что приводит к повышению урожая зерна и массы.
- Массовое применение Adept в условиях Запорожской области может быть экономически выгодным, если стоимость применения 1л Adept не превышает по стоимости 0,5 т полуперепревшего навоза. Для окончательных выводов о применении гумата калия исследования следует продолжить.