Russian Federation
Russian Federation
The purpose of the research is to assess the yield of soybeans when using foliar top dressings with water-soluble microfertilizers Lebozol-Bor and Revitaplant Legumes + NMgS in the soil and climatic conditions of the Lipetsk Region. An experiment to study the effect of water-soluble microfertilizers on soybean crops was carried out in 2019–2021 on the territory of the Lipetsk Region in the conditions of the experimental field of the Yerevan State University named after I.A. Bunin. The scheme of the experiment included: 1 – control (without treatment); 2 – Lebozol-Bor (1 l/ha); 3 – Revitaplant Legumes + NMgS (2 l/ha); 4 – Lebazol-Bor (1 l/ha) + Revitaplant Legumes + NMgS (2 l/ha). Plants were treated with fertilizer solutions in the soybean branching phase and in the budding phase – the beginning of flowering. The greatest effect of foliar dressings on the amount of photosynthetic activity was obtained in the variants where Revitaplant Legumes + NMgS was used in its pure form and mixed with the Lebazol-Bor fertilizer. Foliar feeding with multi-component micronutrient fertilizers had a significant impact on the growth and development of soybean plants. The tallest plants were formed in the Lebazol-Bor + Revitaplant Legumes + NMgS variant, where the average plant height was 105.3 cm, which is 10 cm higher than the control. The highest yields were obtained with a combination of paired application Lebozol-Bor + Revitaplant Legumes + NMgS – 1.26 t/ha. Correlation coefficients (r = 0.99) and determination coefficients (dyx = r2 = 0.98) indicate a strong relationship between soybean yield and pigment content in the studied options. It is assumed that a high effect of fertilizers was obtained by eliminating the deficiency of nutrients during the growing season.
soybeans, microfertilizers, foliar feeding, photosynthetic activity, crop structure
Введение. Соя – маржинальная сельскохозяйственная культура, и ее выращивание можно рассматривать как инвестиционную платформу с перспективой будущего развития. Культуру выращивают от Дальнего Востока до северных областей Нечерноземной зоны. Вместе с расширением посевных площадей растет интерес к технологии возделывания этой культуры, в частности к питательному режиму при ее выращивании.
Соя отличается высокой требовательностью к плодородию почвы и условиям минерального питания. Питание культуры дифференцируется по фазам роста и развития. Усвоение элементов питания в начальные фазы идет слабо, так как корневая система не способна обеспечить ими растение в достаточной мере [1, 2]. В этот период оно потребляет около 10 % питательных веществ и нуждается в легкоусвояемых формах удобрений [3, 4]. Основная часть (90 %) потребляется соей в период формирования урожая – от начала цветения, которое в условиях ЦЧЗ приходится на конец июня, и вплоть до полного созревания. Важнейшими элементами питания в начале развития являются макроэлементы N, Р, К, S [5]. На следующем этапе развития потребление всех элементов питания нарастает и к моменту цветения и формирования бобов достигает своего максимума. Среди микроэлементов растения сои больше всего нуждаются в цинке, боре, молибдене, кобальте и марганце [6].
Микроэлементы активно участвуют в процессах усвоения макроэлементов, что позволяет сбалансировать питательный режим растения и распределить биохимические процессы по органам в определенные критические периоды вегетации [7, 8].
Результативность применения однокомпонентных микроудобрений на сое изучена многими авторами [9, 10].
Хорошей альтернативой однокомпонентным микроудобрениям для подкормки вегетирующих растений сои могут стать многокомпонентные микроудобрения. [11, 12].
Практический интерес представляет изучение эффективности данного приема на содержание пигментов фотосинтеза. От количества и соотношения пигментов зависит функционирование всего фотосинтетического аппарата и, как следствие, биологическая продуктивность растений [13, 14].
Цель исследования – оценка урожайности сои при использовании внекорневых подкормок водорастворимыми микроудобрениями «Лебозол-Бор» и «Ревитаплант Бобовые + NMgS» в почвенно-климатических условиях Липецкой области.
Задачи: оценить влияние многокомпонентных микроудобрений на накопление пигментов фотосинтеза в различные фазы развития сои; определить влияние внекорневых подкормок удобрениями на биометрические показатели сои; установить особенности формирования урожая сои при использовании внекорневых подкормок микроудобрениями.
Объекты и методы. Исследование проводилось на участке опытного поля ЕГУ им. И.А. Бунина в условиях Липецкой области в 2019–2021 гг. Почвенный покров землепользования представлен выщелоченным черноземом тяжелосуглинистого гранулометрического состава, с рН почвы 5,5–5,6, обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия (по Чирикову) находилась в диапазоне по обменному калию 112–114 мг/кг, подвижному фосфору 148–151 мг/кг и содержанию гумуса 5,8–5,9 %. Объектом исследования являлся сорт сои Пруденс.
Климатические условия 2019, 2020, 2021 гг. складывались положительно для развития сои, ГТК в 2019 г. – 0,98; в 2020 г. – 1,28; в 2021 г. – 1,03 (рис. 1).
Рис. 1. Погодные условия за 2019–2021 гг.
Сев сои проводили в конце последней декады апреля на глубину 5 см с междурядьем 45 см и нормой высева 60 шт/м2.
Размер посевной делянки составил 3 × 5 м, а размер учетной – 1 × 2 м. Предшественником сои являлся чистый пар. Удобрения под сою вносили перед основной обработкой дозами N40Р40К40 в виде азофоски с соотношением NРК 16:16:16 (фон) и последующей двукратной некорневой подкормкой микроудобрениями. В качестве водорастворимых микроудобрений использовали «Лебозол-Бор» и «Ревитаплант Бобовые + NMgS».
Основной состав входящих элементов в удобрения (д.в. по молекулярной массе металла, г/л) «Лебозол-Бор» (B – 147; N – 9) и «Ревитаплант Бобовые + NMgS» (Zn – 8; Cu – 7; Mo – 2; Co – 0,2; Mn – 9; Fe – 5; Si – 0,5; MgO – 50; K2O – 65; B – 6; N – 200; SO3 – 100).
Схема размещения опыта построена по методу организованных повторений, повторность опыта 3-кратная, размещение повторений – сплошное.
Схема опыта: 1 – контроль (фон – N40Р40К40 в виде азофоски, без обработки микроудобрениями); 2 – фон + «Лебозол-Бор» (1 л/га); 3 – фон + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» (2 л/га); 4 – фон + «Лебозол-Бор» (1 л/га) + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» (2 л/га).
Обработку растений растворами удобрений в концентрации 0,5 % осуществляли в соответствии с общими рекомендациями для зернобобовых культур с интервалом 2 недели. Первая обработка проводилась в фазу ветвления сои, а вторая в фазу бутонизации – начала цветения.
Защита сои от сорняков проводилась механически, в процессе роста для борьбы против гороховой зерновки и тли применялся инсектицид «Дишанс» (КЭ 0,8–1,0 л/га).
Относительное содержание хлорофилла a и b, а также каротиноидов в листьях определяли при помощи спектрофотометра КФК-5М по методике В.Ф. Гавриленко [15]. Уборку урожая производили без предварительной десикации, вручную, одновременно со всего участка, с последующим подсушиванием в течение трех дней. Исследования проводились согласно методике Б.А. Доспехова [16].
Результаты и их обсуждение. Фотосинтетическая продуктивность растений определяется эффективностью преобразования световой энергии в хлоропластах, скоростью образования фотосинтетических метаболитов и использованием их на ростовые процессы и биосинтез вторичных соединений. Хлорофилл – важнейший фотокатализатор, его недостаточность ограничивает скорость фотосинтеза [17].
Характер формирования пигментного комплекса в листьях сои в период фаз ветвления и бутонизации – начала цветения свидетельствует о наличии ответной реакции пигментной системы ассимиляционного аппарата сои на некорневую подкормку многокомпонетными микроудобрениями (табл. 1).
Таблица 1
Влияние некорневых подкормок на содержание пигментов
в листьях сои сорта Пруденс (2019–2021 гг.)
|
Вариант |
Содержание пигментов, мг/г |
|||
|
Хлорофилл а |
Хлорофилл b |
Каротиноиды |
Сумма пигментов |
|
|
Фаза ветвления |
||||
|
Контроль |
1,077 ±0 ,0010 |
0,515 ± 0,0021 |
0,335 ± 0,0019 |
1,927 ± 0,0004 |
|
Лебозол-Бор |
1,122 ±0,0018 |
0,644 ± 0,0013 |
0,382 ± 0,0014 |
2,148 ±0,0030 |
|
Ревитаплант Бобовые + NMgS |
1,134 ± 0,0013 |
0,691± 0,0029 |
0,414 ± 0,0002 |
2,239 ± 0,0026 |
|
Лебозол-Бор + Ревитаплант Бобовые + NMgS |
1,188 ± 0,0054 |
0,703 ± 0,0022 |
0,450± 0,0010 |
2,271 ± 0,0009 |
|
Фаза бутонизации – начала цветения |
||||
|
Контроль |
1,710 ± 0,0060 |
0,803 ± 0,0026 |
0,425 ± 0,0025 |
2,938 ± 0,0051 |
|
Лебозол-Бор |
1,876 ± 0,0020 |
1,039 ± 0,0035 |
0,487 ± 0,0012 |
3,402 ± 0,0014 |
|
Ревитаплант Бобовые + NMgS |
1,960 ± 0,0069 |
1,122 ± 0,0011 |
0,539 ± 0,0010 |
3,621 ± 0,0059 |
|
Лебозол-Бор+ Ревитаплант Бобовые + NMgS |
2,072 ± 0,0009 |
1,331 ± 0,0084 |
0,560 ± 0,0009 |
3,963 ± 0,0077 |
|
НСР05 |
0,037 |
0,045 |
0,052 |
0,127 |
|
НСР, % |
2,41 |
5,22 |
4,44 |
4,5 |
Наибольший эффект от некорневых подкормок на величину фотосинтетической активности получен в вариантах, где применяли «Ревитаплант Бобовые + NMgS» в чистом виде и в смеси с удобрениями «Лебазол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS». В состав удобрения «Ревитаплант Бобовые + NMgS» входил магний, который восполнял потребность растений в микроэлементе, особенно в фазе бутонизации – цветения, что позволило предотвратить преждевременное разрушение хлорофилла и снизить процессы старения растений. Обработка растений данными удобрениями позволила сформировать лучший ассимиляционный аппарат, что, как следствие, способствовало более интенсивному использованию продуктов фотосинтеза на создание биомассы и продуктивность растений.
Базовыми показателями структуры урожайности сои являются высота растения, количество боковых ответвлений и высота прикрепления нижнего боба. Высота растений в опыте за три года исследований по вариантам варьировала от 95,2 до 105,3 см (табл. 2). Некорневая подкормка многокомпонетными микроудобрениями оказывала существенное влияние на рост и развитие растений сои. Наиболее высокие растения сформировались в варианте «Лебазол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS», где средняя высота растений составила 105,3 см, что на 10 см выше контроля. Следует отметить, что разница высоты между вариантами с применением микроудобрений не достоверна. С увеличением высоты растений повышалось и количество боковых ответвлений (табл. 2).
Высота прикрепления нижнего боба у сои – важный технологический признак, прямо пропорционально связанный с потерей урожая при уборке (чем выше на стебле крепится боб, тем ниже потери).
На вариантах два и три разница по этому признаку была не существенна – 0,4 см, в отмеченном выше варианте «Лебозол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» прикрепление нижних бобов отмечалось на уровне 12 см, что выше контрольного значения на 2,8 см.
Таблица 2
Влияние некорневых подкормок на элементы структуры урожайности сои сорта Пруденс (среднее за 2019–2021 гг.)
|
Вариант опыта |
Высота растения, см |
Высота прикрепления нижнего боба, см |
Кол-во боковых ответвлений, шт. |
Масса 1000 семян, г |
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю, т/га (±) |
|
Контроль |
95,2 |
9,2 |
5,3 |
156,6 |
1,10 |
– |
|
Лебозол-Бор |
101,6 |
10,7 |
6,7 |
170,8 |
1,19 |
+0,09 |
|
Ревитаплант Бобовые + NMgS |
104,4 |
11,1 |
7,0 |
175,8 |
1,22 |
+0,12 |
|
Лебозол-Бор + Ревитаплант Бобовые + NMgS |
105,3 |
12,0 |
8,2 |
184,1 |
1,26 |
+0,16 |
|
НСР05 |
2,08 |
1,17 |
2,30 |
2,34 |
0,18 |
– |
|
НСР, % |
3,24, |
2,93 |
4,61 |
3,10 |
1,46 |
– |
Полученные результаты по эффективности использования листовых подкормок многокомпонентными микроудобрениями на растениях сои позволили выявить самые высокие показатели урожайности на варианте при сочетании парного применения «Лебозол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» – 1,26 т/га. При применении удобрений индивидуально в качестве некорневых подкормок самые высокие показатели урожайности были отмечены в варианте с применением «Ревитаплант Бобовые + NMgS» – 1,22 т/га, урожайность с применением «Лебозол-Бор» составила 1,19 т/га.
Коэффициенты корреляции (r = 0,99) и детерминации (dyх = r2 = 0,98) свидетельствуют о сильной зависимости между урожайностью сои и содержанием пигментов в изучаемых вариантах (рис. 2).
Рис. 2. График зависимости между урожайностью и содержанием
пигментов в листьях сои в результате обработок
Можно предположить, что высокий эффект от удобрений получен за счет устранения дефицита элементов питания во время вегетации, увеличения ассимиляционного аппарата, более высокого образования хлорофилла и повышения стрессоустойчивости растений.
Заключение. Опираясь на полученные данные, можно сделать следующий вывод: листовые подкормки микроудобрениями способствуют непосредственному формированию урожая сои за счет компенсации нехватки элементов питания в критические фазы ее развития и позволяют рекомендовать применение двух некорневых подкормок препаратами «Лебозол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» с повышенным содержанием азота, магния серы и бора в условиях лесостепи ЦЧР на черноземе, выщелоченном под сою.
Самые высокие показатели урожайности получены при сочетании парного применения «Лебозол-Бор» + «Ревитаплант Бобовые + NMgS» – 1,26 т/га. Коэффициенты корреляции (r = 0,99) и детерминации (dyх= r2 = 0,98) свидетельствуют о сильной зависимости между урожайностью сои и содержанием пигментов в изучаемых вариантах.
1. Schuchka R.V. Vliyanie biostimulyatorov rosta i sposobov ih primeneniya na urozhay i kachestvo semyan soi v usloviyah CChR // AgroEkoInfo. 2020. № 2 (40). S. 2.
2. Kadyrov S.V., Schuchka R.V. Vliyanie obrabotki semyan biopreparatami i stimulyatorami rosta na urozhaynost' soi // Povyshenie urozhaynosti polevyh kul'tur v CChR. Voronezh, 2004. S. 37–39.
3. Verteleckiy A.I., Vinogradov D.V., Lupova E.I. Urozhaynost' sortov soi v zavisimosti ot gerbicidnoy obrabotki // Tehnologicheskie novacii kak faktor ustoychivogo i effektivnogo razvitiya sovremennogo agropromyshlennogo kompleksa: mat-ly nacional'noy nauch.-prakt. konf. / Ryazan. gos. agrotehnologicheskiy un-t im. P.A. Kostycheva. Ryazan', 2020. S. 36–39.
4. Gabibov M.A., Vinogradov D.V., Byshov N.V. Rastenievodstvo: uchebnik. Ryazan', 2019. 302 s.
5. Shiryaeva N.A., Beregovaya Yu.V., Petrova S.N. Effektivnost' primeneniya kompleksnyh mineral'nyh udobreniy v agrocenoze soi // Vestnik agrarnoy nauki. 2020. № 5 (86). S. 66–72.
6. Tishkov N.M., Mihaylyuchenko N.G., Dryahlov A.A. Produktivnost' soi pri nekornevoy podkormke rasteniy mikroudobreniyami i obrabotke regulyatorami rosta na chernozeme vyschelochennom // Maslichnye kul'tury. Nauchno-tehnicheskiy byulleten' Vserossiyskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta maslichnyh kul'tur. 2007. № 2 (137). S. 91–97.
7. Zubkova T. V., Dubrovina O.A., Motyleva S.M. Vliyanie organicheskih udobreniy i prirodnogo ceolita na soderzhanie pigmentov i urozhaynost' rasteniy rapsa sorta Rif // Agrarnyy vestnik Urala. 2020. № 2 (193). S. 2–8.
8. Zubkova T.V., Motyleva S.Yu., Dubrovina O.A. Nakoplenie hlorofilla v list'yah rapsa (Brassica napus) v zavisimosti ot usloviy agroekologicheskih opytov // Molekulyarnye, membrannye i kletochnye osnovy funkcionirovaniya biosistem: tez. dokl. mezhdunar. nauch. konf. Chetyrnadcatogo s'ezda Belorusskogo obschestvennogo ob'edineniya fotobiologov i biofizikov. Minsk, 2020. S. 175.
9. Schegol'kov A.V. Produktivnost' soi v zavisimosti ot primeneniya nekornevyh podkormok sernym, bornym i molibdenovym udobreniyami na chernozeme vyschelochennom // Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Krasnodar: KubGAU, 2015. № 02. S. 106.
10. Dryahlov A.A., Schegol'kov A.V, Gorbunova Yu.K. Agroekologicheskaya ocenka nekornevyh podkormok sernym udobreniem na produktivnost' soi v Krasnodarskom krae // Agroekologicheskiy vestnik. Voronezh, 2016. Vyp. 7. S. 64–70.
11. Bobkova Yu.A. Reakciya soi sorta OAK Prudens na nekornevuyu podkormku makro- i mikroudobreniyami v usloviyah Orlovskoy oblasti // Vestnik agrarnoy nauki. 2020. № 5 (86). S. 11–18.
12. Kadyrov S.V. Nekornevaya podkormka mikroudobreniyami i regulyatorami rosta kak faktor povysheniya urozhaynosti soi // Soya i drugie bobovye kul'tury Central'nogo Chernozem'ya / Voronezh. gos. agrar. un-t im. Imperatora Petra I. Voronezh, 2001. S. 123–127.
13. Vey Zh., Selihova O.A. Fotosinteticheskaya deyatel'nost' sorta soi Persona v zavisimosti ot normy vyseva i sposoba poseva // Agropromyshlennyy kompleks: problemy i perspektivy razvitiya: mat-ly vseros. nauch.-prakt. konf. (Blagoveschensk, 11 aprelya 2018 g.). Blagoveschensk: Dal'nevostochnyy GAU, 2018. S. 85–88.
14. Belyshkina M.E. Fotosinteticheskaya deyatel'nost' posevov i formirovanie urozhaya rannespelyh sortov soi // Izvestiya Timiryazevskoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2019. № 1. S. 34–44.
15. Gavrilenko V.F., Zhigalova T.V. Bol'shoy praktikum po fotosintezu. M.: Akademiya, 2003. 256 s.
16. Dospehov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy): ucheb. dlya vuzov. M.: Al'yans, 2014. 351 s.
17. Kuznecova V.A., Mryasova L.M. Snizhenie gerbicidnogo stressa pri primenenii preparata «Ekolariks» v posevah soi // Ekobioteh. 2019. T. 2, № 3. S. 382–386.
