Агрохимия

В длительном полевом опыте на серых лесных почвах Владимирского ополья изучено влияние минеральных удобрений и последействия навоза крупного рогатого скота, их взаимодействия на урожайность овса, идущего 2-й культурой после занятого пара, и динамику подвижных форм азота при различных погодных условиях. Установлена определяющая роль азота аммиачной селитры в составе NPK и последействия навоза крупного рогатого скота в повышении урожайности овса. Результаты исследования свидетельствовали о питании культуры преимущественно нитратной формой азота. Между запасами N-NO₃ в слое почвы 0–40 см, формирующимися в результате трансформации азота почвы и удобрений до всходов овса, и его урожайностью выявлена высокая степень взаимосвязи (0.981 > R² > 0.787). Определены влияние удобрений и погодных условий на формирование запасов нитратного азота в фазах роста и развития овса и их динамика, обеспечивающая достижение высокой урожайности зерна и его качества. В зависимости от погодных условий и систем удобрения рассчитаны коэффициенты использования N-NO₃, формируемого за вегетационный период овса, на вынос азота зерном (40.7–66.6%), зерном и соломой (58.3–75.0%), зерном, соломой и пожнивно-корневыми остатками (71.2–88.6%). В удобренных азотом вариантах в среднем на 4-х уровнях последействия навоза (0, 40, 60 и 80 т/ га) наиболее высокими они были при применении одинарной дозы N40P40K40, при применении двойной дозы N80P80K80 – существенно снижались. В среднем на 4-х уровнях внесения минеральных удобрений (0, Р40К40, N40P40K40 и N80P80K80) коэффициенты использования образованного за вегетацию N-NO₃ при последействии навоза 60 т/га были максимальными. При сочетании N80P80K80 с последействием органических удобрений 80 т/га возможны наиболее высокие потери N-NO₃ из-за денитрификации и вымывания.

Показана возможность ускорения реакции мелиорант–свежепроизвесткованная почва в растворе 1 н. KCl. Прослежены изменения величины рН в течение 20 сут взаимодействия почвы с раствором. Установлены различия в скорости реакции при использовании для известкования мелиорантов различной химической природы. Выявлено, что мелиоративный эффект при применении в опыте материалов силикатной природы был меньше, чем карбонатной. По эффекту, достигнутому в результате известкования, все использованные в опыте мелиоранты можно выстроить в следующий по убыванию ряд: доломитовая мука (ДМ), отсев щебня (ОЩ) > конверсионный мел (КМ), доломитизированная известняковая мука (ДИМ) > доменный шлак (ДШ) > > сланцевая зола (СЗ). Для всех известковых удобрений разработаны эмпирические модели изменения величины рН_KCl во всем интервале эксперимента. Проведена кластеризация отдельных вариантов опыта, произвесткованных различными мелиорантами, по их влиянию на показатель рН_KCl на всем промежутке изучения.

Провели сравнительное исследование влияния минеральных и органических удобрений на урожайность и качество 5-ти среднеспелых отечественных сортов лука репчатого в однолетней культуре на аллювиальной луговой почве Московской области. Лабораторно-полевые опыты выполнены отделом земледелия и агрохимии ВНИИО-филиала ФНЦО в 2020–2022 гг. на достаточно окультуренных среднесуглинистых аллювиальных луговых почвах центральной части Москворецкой поймы. В опыте с 5-ю сортами и 3-я вариантами минеральной системы удобрения товарная урожайность лука репчатого составила 53.0 т/га, тогда как при применении органической системы удобрения – 58.4 т/га. Соответственно прибавка урожайности по отношению к контролю без удобрений в первом случае была равна 106, во втором – 117%, товарность – 93 и 95%. Установлено, что при определении потребности растений в питательных элементах в процессе вегетации предпочтительнее использовать методы листовой диагностики. В среднем для 5-и сортов лука репчатого прибавка урожайности, по результатам растительной диагностики, оказалась на 13% больше, чем в вариантах с дозами NPK, рассчитанными по данным почвенной диагностики. Биохимические показатели качества для всех сортов лука репчатого и всех вариантов удобрения статистически достоверно не отличались от контроля. Качество продукции лука репчатого практически не зависело от примененных систем удобрения. Органическая система удобрения обеспечила наилучшее снабжение питательными элементами лука репчатого в фазе начала образования луковиц, что имело решающее значение для получения наибольшего его урожая в однолетней культуре. В среднем для 3-х вариантов органической системы в почве содержалось минерального азота 2.34 мг/100 г в фазе начала образования луковиц, тогда как при применении минеральной системы – 1.65 мг/100 г, или на 42% меньше.

В 2022 г. в условиях вегетационного опыта ИХРВ АН РУз на растениях Astragalus babatagi и Astragalus xanthomeloides изучены оптимальные сроки посева и варианты обработки семян регуляторами роста растений и органо-минеральным удобрением. Выявлено положительное действие предпосевной обработки семян, которое существенно повлияло на увеличение продуктивности семян и фитомассы растений. Установлено, что предпосевная обработка семян Astragalus babatagi препаратами Учкун плюс, Флороксан и Гумат калия Суфлер способствовала увеличению урожайности семян с одной грядки на 1.0, 0.98 и 0.8 г относительно скарифицированных семян и повышению урожайности фитомассы на 189, 197 и 186 г соответственно. Прибавка урожайности семян Astragalus xanthomeloides с одной грядки в опытных вариантах с применением препаратов Учкун плюс, Флороксан и Гумат калия Суфлер повысилась на 0.92, 1.05 и 0.62 г соответственно по сравнению с вариантом “скарификация”, а по сравнению с контролем – на 1.82, 1.95 и 1.52 г соответственно. Урожайность фитомассы увеличилась на 53.7, 61.2 и 30.7 г относительно варианта скарифицированных семян, тогда как по отношению к контролю эти показатели увеличились на 103, 110 и 79.8 г соответственно.

Изучены особенности структуры микоценозов ячменя ярового сорта Гонар на отчужденных территориях Новозыбковского р-на Брянской обл., загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Исследование проводили в 1991–1998 гг. (плотность загрязнения ¹³⁷Cs ~1.8 МБк/м²) с использованием традиционных полевых методов наблюдения и лабораторных анализов по идентификации видов грибов и определения их активности. Через 7 лет после аварии эпифитная микробиота семян ячменя характеризовалась повышенной активностью грибов из рода Fusarium c доминированием возбудителя снежной плесени F. nivale Ces. (Microdochium nivale) и микотоксичного гриба F. sporotrichiella Bilai. (sin. F. sporotrichioides). Для сравнения, в то же время микробиота семян ячменя на полях Раменского р-на Московской обл. отличалась не только по видовому составу грибов, но и по их свойствам: отмечено отсутствие таких видов грибов как Nigrospora oryzae и Ulocladium consortiala, довольно многочисленных на брянских полях, и присутствие в консорциуме микроорганизмов гриба F. sambucinum Fuckel, не обнаруженного на загрязненных ¹³⁷Cs и выведенных из хозяйственного оборота полях. В структуре внутрисеменной инфекции ячменя также отмечено заметное присутствие грибов из рода Fusarium. Определены свойства метаболитов грибов из рода Penicillium: суспензии спор грибов P. expansum и P. сyclopium, используемые для обработки семян ячменя, вызывали депрессию – достоверное снижение всхожести семян и морфофизиологических характеристик развития проростков. Проведен скрининг изолятов 26 видов грибов по их влиянию на выживаемость парамеций и составлен их рейтинг. Показано, что в условиях отсутствия планового ведения растениеводства по региональным технологиям и применения средств защиты растений от болезней в течение 7 лет после аварии произошел сдвиг в структуре видов грибов, присутствующих на корнях и стеблях ячменя сорта Гонар в сторону увеличения доли фитопатогенных грибов. При близком числе видов микромицетов на растениях ячменя на загрязненных радионуклидами полях Брянской обл. и “чистых” угодьях Московской обл. (22 вида против 21 соответственно) на техногенных территориях было выделено 9 видов фитопатогенов (41% от общего числа видов) и 7 видов (33%). При этом суммарная активность фитопатогенов на отчужденных радиоактивно загрязненных территориях составила 18 баллов, на “чистых” – 13. Соотношение Фитопатогены/Сапрофиты, рассчитанное по суммарной активности этих групп грибов, в Брянской обл. было на 37.5% больше, чем в Московской обл., а по соотношению Фитопатогены/Антагонисты – в 2.2 раза больше. При этом тенденция преобладания фитопатогенов над другими видами грибов на радиоактивно загрязненных территориях была закономерной, что подтверждено результатами более ранних исследований.

Экспериментально установлено, что при загрязнении почв тяжелыми металлами граничные концентрации металлов, выше которых выявляются признаки экотоксичности, являются разными для микробного сообщества. Ингибиpование дыхания исследованных почв наблюдали пpи более низких дозах Pb, Zn и Cd, чем ферментативной целлюлазной активности. Наиболее токсичными для микроорганизмов являются соединения Cd и условия полиэлементного загрязнения. Выявлены концентрации тяжелых металлов, способные оказывать достоверное негативное воздействие на почвенное микробное сообщество при разных уровнях загрязнения дерново-подзолистой, серой лесной, чернозема выщелоченного и каштановой почв. По убыванию устойчивости к ТМ исследованные почвы можно расположить в следующий ряд: чернозем выщелоченный (Luvic Chernozem) > серая лесная (Eutric Retisol (Ochric)) > каштановая (Haplic Kastanozem) ≥ дерново-подзолистая (Eutric Albic Retisol (Ochric)).

Представлен обзор публикаций, посвященных изучению влияния минеральных удобрений на урожайность различных сортов зерновых культур на различных почвах. При этом особое внимание уделено оценке долевого участия различных факторов на формирование их урожайности. Установлено, что наибольший вклад в формирование урожайности приходится на почвенное плодородие, который на дерново-подзолистых высокоокультуренных почвах составил в зависимости от доз азота и сорта 68–90%, а долевое участие азотных удобрений менялось от 10 до 32%. Коэффициент вариации между сортами по величине урожайности находился в пределах 16–20%. Прирост урожайности озимой пшеницы от внесения азота в сравнении со стандартным сортом Заря варьировал от 64 до 146%. В опыте ВНИПТИХИМ, где было испытано 33 сорта озимой пшеницы и 17 сортов ярового ячменя, долевое участие фактора плодородие почвы в формировании урожая озимой пшеницы составило 81–82, ярового ячменя – 83–89%, вклад сорта соответственно – 6, 13 и 6%. На черноземе обыкновенном его участие в формировании урожайности озимой пшеницы несколько превышало показатели дерново-подзолистых почв, а также вклад удобрений, несмотря на внесение более высоких доз минеральных удобрений. Варьирование урожайности в зависимости от сорта составило 5–6%. В опыте на черноземе выщелоченном, который характеризовался средней агрохимической окультуренностью, наиболее продуктивный сорт озимой пшеницы показал урожайность в 2 раза меньше, чем у ранее рассмотренных сортов.