Россия
Цель исследования – изучить влияние различных доз минеральных удобрений на продуктив-ность льна масличного при бессменном посеве. Применялся метод вегетационно-полевого опы-та с дисперсионным анализом экспериментальных данных. Растения выращивались бессменно в 2017–2020 гг. в пластиковых сосудах без дна размером 25×25×25 см, которые были заполнены серой лесной тяжелосуглинистой почвой с содержанием подвижных форм азота, фосфора и ка-лия: 17,3 – 13,2 – 13,8 мг/100 г почвы соответственно. Внесение минеральных удобрений в дозах N45Р45К45 и N60Р60К60 не увеличивало полевую всхожесть семян, но сказалось положительно на выживаемости растений в период вегетации. Число растений перед уборкой в этих вариантах было выше на 12–14 % по сравнению с вариантом без внесения удобрений. Лен масличный реаги-ровал на улучшение фона минерального питания увеличением высоты растений (+ 5–8 см) и ко-личества коробочек (+ 0,6–1,6 шт.) в расчете на одно растение. Минеральные удобрения не ока-зали никакого влияния на количество семян в одной коробочке и долю семян в урожае сухой надземной массы. Наибольшая прибавка урожайности семян (4,0–5,6 г/сосуд, или 22,2–34,3 %) бы-ла получена при внесении дозы N60Р60К60. В среднем за три года исследований это составило 5,1 г/сосуд, или 30,0 %. Установлено, что возможно выращивание льна масличного в течение не-скольких лет без снижения урожайности на землях, где эта культура никогда прежде не выращи-валась.
лен масличный, бессменный посев, удобрения, урожайность, семена, структура урожайности
Введение. В структуре посевных площадей Российской Федерации наблюдается тенденция увеличения посевов такой технической культуры, как лен масличный. Научными исследованиями установлена, а практическим опытом возделывания льна в сельскохозяйственных предприятиях подтверждена, возможность получения высокой урожайности маслосемян в условиях Среднего Урала, где до последнего времени он считался малораспространенной или нетрадиционной культурой, равно как и в регионах западной и восточной Сибири [1, 2]. В настоящее время основная масса выращенных семян льна идет на экспорт, хотя ряд ученых считают более целесообразным развивать собственную переработку на масло, а жмыхи использовать в кормлении сельскохозяйственных животных. Это будет способствовать созданию добавочной стоимости и дополнительных рабочих мест [3]. Сравнительно небольшая часть семян льна масличного в нашей стране используется в пищевой промышленности, несмотря на то, что отечественными и зарубежными исследованиями доказана высокая питательная ценность семян и продуктов его переработки [4–6]. Наличие в семенах полиненасыщенных жирных кислот, полноценного белка, биологически активных веществ, микроэлементов позволяет рассматривать лен масличный как необходимую и перспективную культуру в качестве компонента создания продуктов питания функционального назначения, используемых для здорового питания и профилактики многих заболеваний [7].
В современных технологиях выращивания льна масличного вопросам минерального питания уделяется достаточно много внимания. Считается, что корневая система льна слабо усваивает питательные вещества и в то же время очень чувствительна к повышенной концентрации почвенного раствора. Практически во всех регионах возделывания льна масличного и на всех типах почв отмечается повышение урожайности семян при использовании минеральных и органических удобрений, хотя прибавки могут сильно различаться в зависимости от сорта и условий внешней среды [8–10]. Конкретные дозы внесения минеральных удобрений устанавливаются, исходя из необходимости полного обеспечения культуры элементами питания с учетом их содержания в почве и коэффициента использования вносимых удобрений [11–13].
На основании исследований, проведенных в Республике Беларусь, показано, что для расчета доз минеральных удобрений нормативными затратами на формирование 1 т семян следует принять: по азоту – 42 кг, фосфору – 16 и калию – 38 кг. При этом было отмечено, что избыточное азотное питание льна масличного вызывает нерациональное потребление азота фосфора и калия без увеличения урожайности основной продукции [14].
Учеными Всероссийского института масличных культур установлено, что при низкой обеспеченности почвы элементами питания оптимальной дозой удобрения является N60Р60К60, при средней – N30Р30К30 или N30Р30, при высокой – использовать удобрения под лен нецелесообразно [15]. Научных работ по изучению эффективности минеральных удобрений при выращивании льна масличного на серых лесных почвах Среднего Урала недостаточно, имеется много нерешенных вопросов, поэтому для разработки и совершенствования зональной технологии новой для региона масличной культуры необходимо проведение дальнейших исследований.
Обычно лен масличный рекомендуется выращивать в севооборотах, возвращая его на прежнее место не ранее, чем через 5–7 лет, однако, если он в хозяйстве никогда прежде не высевался, то возможны повторные посевы. Представляет интерес установить, сколько лет можно выращивать лен масличный на одном месте, а также выявить эффективность применения минеральных удобрений под лен на серых лесных почвах лесостепной зоны Среднего Урала.
Цель исследования – изучить влияние различных доз минеральных удобрений на продуктивность льна масличного при бессменном посеве.
Объекты и методы. Исследование выполнено в Уральском аграрном научно-исследовательском центре Уральского отделения Российской академии наук в рамках Государственного задания Минобрнауки по теме «Создание нового селекционного материала с повышенными продуктивными свойствами, адаптированного к глобальному изменению климата, отрицательному воздействию антропогенных факторов, устойчивого к вредителям и болезням, с заданными потребительскими свойствами». Объектом изучения являлся лен масличный сорта Уральский желтый. Влияние различных доз минеральных удобрений на продуктивность льна масличного в 2018–2020 гг. изучалось в вегетационно-полевом опыте. Растения выращивались в пластиковых сосудах без дна размером 25 × 25 × 25 см (рис. 1).
Рис. 1. Сосуды без дна из поликарбоната для вегетационно-полевого опыта
В настоящее время этот метод применяется довольно редко, хотя в свое время Б.А. Доспехов считал, что вегетационно-полевые опыты могут быть использованы для решения самых разнообразных вопросов земледелия – оценки эффективности удобрений, плодородия различных типов почвы или отдельных генетических горизонтов и слоев почвы и т. п. Проведение вегетационно-полевых опытов не требует соответствующей материальной базы и специального оборудования, необходимых при постановке вегетационных и лизиметрических опытов [16].
Для наполнения сосудов (при объеме 15,5 л в него вмещается 18–19 кг почвы) была использована серая лесная тяжелосуглинистая почва с парового участка со следующей агрохимической характеристикой: pHсол. – 4,67; гумус – 5,07 %; Nл.г. – 17,3 мг/100 г почвы; Р2О5 – 13,2 мг/100 г почвы; К2О – 13,8 мг/100 г почвы; Нг – 11,2 ммоль /100 г почвы; S – 35,2 ммоль/100 г почвы. Минеральные удобрения (азофоска 16:16:16) в разных дозах вносились перед посевом и перемешивались со слоем почвы 0–10 см. Количество высеянных семян и минеральных удобрений рассчитывались, исходя из площади сосуда. Посев (по 55 шт. всхожих семян на 1 сосуд) проводился во второй декаде мая, уборка – в конце августа или начале сентября. В опыте проводился один полив, после посева, далее растения выращивались при естественных условиях увлажнения. Для анализа на структуру урожая отбирались по 10 растений с каждого сосуда. В фазе желтой спелости растения срезали на высоту 10 см, снопы после высыхания в закрытом помещении обмолачивались вручную, статистическая обработка экспериментальных данных выполнена по Б.А. Доспехову [16].
Результаты и их обсуждение. Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследования имели некоторые отличия от средних многолетних показателей. Так, в целом благоприятном по температурному режиму и увлажнению 2017 г. начало вегетации растений льна пришлось на период прохладной погоды при достаточном количестве осадков. Во второй половине лета стояла теплая погода с небольшим количеством атмосферных осадков. По агрометеорологическим условиям 2018 г. был близок к нормальным (ГТК = 1,40), хотя в отдельные периоды также наблюдались значительные отклонения от средних многолетних показателей, как по температуре, так и по количеству осадков. Характерной особенностью 2019 г. являлся недостаток тепла и избыточное увлажнение во второй половине лета (ГТК = 2,10), что затянуло созревание семян. Совершенно не похожим на другие был 2020 г., когда после посева в хорошо прогретую почву наступил длительный период прохладной погоды, сменившийся продолжительной засухой (ГТК = 0,33). В конце вегетационного периода снова наступила прохладная и дождливая погода (ГТК = 2,75).
Во все годы проведения исследований были получены хорошие, дружные всходы, независимо от дозы вносимых удобрений. Растения в сосудах нормально развивались, при этом на четвертый год бессменного посева на изолированном участке не было отмечено никаких вредителей или болезней льна масличного, включая льняных блошек, фузариоза, антракноза и пасмо (рис. 2).
Полевая всхожесть семян льна во всех вариантах опыта была высокой и находилась на уровне 84–87 % (табл. 1).
|
|
|
Рис. 2. Растения льна масличного в фазе всходов и цветения (2019 г.)
Таблица 1
Полевая всхожесть, густота стояния и высота растений льна масличного
при разных дозах внесения удобрений (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Вариант |
Густота всходов, шт/сосуд |
Полевая всхожесть, % |
Число растений перед уборкой, шт/сосуд |
Выживаемость растений, % |
Высота растений перед уборкой, см |
|
Без удобрений |
47 |
85 |
38 |
82 |
62 |
|
N30 Р30 К30 |
47 |
86 |
39 |
83 |
62 |
|
N45 Р45 К45 |
48 |
87 |
41 |
87 |
66 |
|
N60 Р60 К60 |
47 |
84 |
44 |
93 |
69 |
|
НСР05 |
Fф < F05 |
Fф < F05 |
2 |
5 |
4 |
Небольшая гибель растений в период вегетации была обусловлена влиянием абиотических факторов – недостаток влаги в отдельные периоды или дефицит питательных веществ в контрольном варианте и при внесении низкой дозы минеральных удобрений. Внесение минеральных удобрений в дозах N45Р45К45 и N60Р60К60 сказалось положительно на выживаемости растений, поэтому в этих вариантах перед уборкой в каждом сосуде число растений было существенно выше.
Различий по времени наступления фенологических фаз в зависимости от доз применяемых минеральных удобрений во все годы исследований не отмечено. Визуально было заметно, что при внесении удобрений, особенно в дозе N60Р60К60, растения были более мощными и высокорослыми. К фазе зеленой спелости разница по высоте составляла 4–7 см, и это различие сохранилось до уборки.
Независимо от фона минерального питания растения льна масличного (их основная часть) в сосудах формировались как одностебельные (табл. 2).
Таблица 2
Продуктивность льна масличного при разных дозах внесения удобрений
(среднее за 2018–2020 гг.)
|
Вариант |
В расчете на 1 растение |
Доля семян в урожае надземной массы, % |
Масса 1000 семян, г |
||||
|
Число продукт. стеблей, шт. |
Число коробочек, шт. |
Число семян в коробочке, шт. |
Число семян, шт. |
Масса семян, г |
|||
|
Без удобрений |
1,08 |
7,8 |
6,7 |
52,4 |
0,32 |
32 |
6,08 |
|
N30Р30К30 |
1,14 |
8,4 |
6,8 |
56,5 |
0,35 |
34 |
6,09 |
|
N45Р45К45 |
1,12 |
8,9 |
6,7 |
59,9 |
0,37 |
30 |
6,14 |
|
N60Р60К60 |
1,13 |
9,4 |
6,7 |
63,1 |
0,39 |
31 |
6,19 |
|
НСР05 |
Fф < F05 |
0,7 |
Fф < F05 |
4,6 |
0,04 |
Fф < F05 |
0,10 |
Реакция льна масличного на улучшение фона минерального питания проявилась в увеличении такого показателя, как число коробочек в расчете на одно растение. Несмотря на то, что число семян в одной коробочке в среднем за годы исследований (6,7–6,8 шт.) оставалось на одном уровне, число семян и их масса с одного растения увеличивались по мере увеличения дозы вносимых удобрений с N30Р30К30 до N60Р60К60. Минеральные удобрения не оказали никакого влияния на такие показатели, как уборочный индекс или долю семян в урожае сухой отчуждаемой надземной массы, поскольку увеличение урожайности семян в вариантах с внесением удобрений всегда сопровождалось и увеличением урожайности льняной соломы. Просматривается закономерность увеличения массы 1000 семян, однако достоверно выше этот показатель отмечен лишь в варианте N60Р60К60.
Бессменный посев льна масличного на четвертый год привел к небольшому снижению урожайности в варианте без применения минеральных удобрений. Самая высокая урожайность семян льна масличного была получена в 2019 г., в т. ч. и в варианте без внесения минеральных удобрений. Можно предположить, что хорошие условия увлажнения и микробиологические процессы в почве обеспечили достаточное количество питательных веществ для формирования урожайности на уровне 14 г/сосуд. Изучаемые дозы минеральных удобрений обеспечили получение существенной прибавки урожайности семян льна масличного (табл. 3).
Таблица 3
Урожайность семян льна масличного при бессменном посеве
и разных дозах минеральных удобрений, г/сосуд
|
Доза удобрений |
2017 г.* |
2018 г. |
2019 г. |
2020 г. |
Среднее за 2018–2020 гг. |
|
Без удобрений |
12,2 |
10,7 |
14,0 |
11,1 |
11,9 |
|
N30Р30К30 |
12,6 |
12,8 |
14,1 |
13,6 |
13,5 |
|
N45Р45К45 |
11,9 |
14,6 |
16,4 |
14,7 |
15,2 |
|
N60Р60К60 |
12,3 |
16,3 |
18,0 |
16,6 |
17,0 |
|
НСР05 |
Fф < F05 |
1,3 |
1,2 |
1,5 |
– |
*Примечание – удобрения не вносились.
Увеличение урожайности достигалось за счет лучшей сохранности растений к уборке и большего количества сформировавшихся коробочек в расчете на одно растение. Наибольшая прибавка урожайности (4,0–5,6 г/сосуд, или 22,2–34,3 %) была получена при внесении дозы N60Р60К60. В среднем за три года исследований это составило 5,1 г/сосуд, или 30,0 %.
Заключение. При среднем содержании подвижных форм основных питательных веществ на серых лесных почвах лен масличный очень отзывчив на внесение минеральных удобрений. Реакция льна масличного на улучшение условий минерального питания проявляется в увеличении количества сохранившихся к уборке растений и числа коробочек в расчете на одно растение. Наибольшая прибавка урожайности в среднем за три года получена при внесении дозы N60Р60К60 – 5,1 г/сосуд, или 30,0 %.
Возможно выращивание льна масличного в течение нескольких лет без снижения урожайности на землях, где эта культура никогда прежде не выращивалась.
1. Першаков А.Ю., Белкина Р.И. Хаусто-ва С.А. Лен масличный в восточных регио-нах страны (аналитический обзор) // Агро-продовольственная политика России. 2020. № 6. С. 11–15.
2. Колотов А.П. Урожайность льна маслично-го на серых лесных почвах Среднего Урала // Вестник КрасГАУ. 2021. № 5. С. 3–11. DOI:https://doi.org/10.36718/1819–4036–2021–5–3–11.
3. Степных Н.В., Нестерова Е.В., Зарга-рян А.М. Перспективы расширения произ-водства масличных культур в Уральском регионе // Аграрный вестник Урала. 2021. № 5 (208). С.89–102. DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-208-05-89-102.
4. Белявская И.Г., Богатырева Т.Г., Иунихи-на Е.В. Применение льняной муки при про-изводстве хлебобулочных изделий // Кон-дитерское и хлебопекарное производство. 2016. № 2. С. 28–29.
5. Shim Y.Y. Gui B., Arnison P.G., Wang Y., Reaney M.J.T. Flaxseed (Linum usitatissi-mum L.) bioactive compounds and peptide nomenclature: A review // Trends Food Sci. Technol. 2014. 38. 5–20.
6. Dzuvor C., Taylor J., Acquah C., Pan S., Agyei D. Bioprocessing of Functional Ingredi-ents from Flaxseed // Molecules. 2018. No. 23. pp. 2444.
7. Шевелева Т.Л. Влияние внесения льняной муки на показатели качества и сроки хране-ния хлебобулочных изделий // Агропродо-вольственная политика России. 2020. № 6. С. 25–28.
8. Першаков А.Ю., Белкина Р.И., Сулеймено-ва А.К. Отзывчивость сортов льна малично-го на возрастающие нормы минеральных удобрений // Вестник КрасГАУ. 2021. № 6. С. 11–17. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-6-11-17.
9. Сорокина О.Ю. Эффективность применения минеральных удобрений на льне маслич-ном в Центральном Нечерноземье // Агро-химический вестник. 2017. № 1. С. 37–39.
10. Бушнев А.С. Роль сортовых агротехник в реализации продуктивности масличных культур с учетом изменяющихся погодно-климатических условий // Масличные куль-туры. Научно-технический бюллетень Все-российского научно-исследовательского института масличных культур. 2011. Вып. 2 (148-149). С. 61–67.
11. Купцевич Н.А., Порсев И.Н., Торопова Е.Ю. Адаптивная фитосанитарная технология возделывания льна в условиях Зауралья. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2019. 240 с.
12. Продуктивность льна масличного ВНИИМК 620 и Северный при применении удобрений и инсектицидов / В.Н. Гореева [и др.] // Вестник Курской ГСХА. 2019. № 2. С. 25–32.
13. Сорокина О.Ю. Минеральное питание льна масличного при использовании традицион-ных и новых органоминеральных удобрений // Масличные культуры. Научно-техни-ческий бюллетень ВНИИМК. 2018. Вып. 3 (175). С. 46–51.
14. Прудников В.А., Евсеев П.А., Белов Д.А. Влияние уровня азотного питания на содер-жание и потребление элементов питания растениями льна масличного по фазам раз-вития // Земледелие и защита растений. 2014. № 1. С. 41–43.
15. Инновационные технологии возделывания масличных культур. Краснодар: Просвеще-ние-Юг, 2017. 256 с.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки ре-зультатов исследований). 6-е изд., стерео-тип. М.: Альянс, 2011. 352 с.
