При применении синтетических хелатных удобрений растение «забирает» лишь элемент питания, а сам хелатор (как чужеродный элемент, балласт) попадает в почву, где со временем, накапливаясь, создает негативные экологические последствия. Применение аминокислот во внекорневых удобрениях является одним из самых перспективных способов устранения влияния вредных условий окружающей среды на сельскохозяйственные растения. Кроме того, в последнее время потребители крайне заинтересованы в органической пище и требовательны к качеству и безопасности пищевых продуктов. Транслокация аминокислоты происходит и во флоэме, и в ксилеме, которая помогает утилизации азота в корнях и надземной части растения и ускоряет ретранслокацию питательных веществ в растениях, в частности, неподвижные элементы. Скорость поглощения аминокислот зависит от биологических особенностей растений и характеристики аминокислот. Настоящее исследование направлено на определение влияния листовой подкормки аминохелатными удобрениями серии Агровин на рост, развитие и урожайность капусты белокочанной. На аллювиальных луговых почвах Нечерноземной зоны для формирования урожайности среднеспелой капусты белокочанной на уровне 82,9 т/га на фоне N₁₈₀P₈₀K₂₄₀ эффективна двукратная листовая подкормка Агровин Универсал 0,7 кг/га, что выше на 34,3 т/га по сравнению с контролем и на 11,5 т/га по сравнению с Агровин Амино 0,2 л/га. Первую подкормку следует проводить в фазе 5–7 листьев, вторую — в фазе начала формирования кочанов. Препараты серии Агровин повышают устойчивость растений к стрессам и болезням, тем самым увеличивая выход товарной продукции и урожайность капусты белокочанной.

Ключевые слова: аминохелатное удобрение, листовая подкормка, капуста белокочанная, рост и развитие растений, урожайность

When using synthetic chelate fertilizer plant «takes» only the battery, and the chelator (as a foreign element, ballast) into the soil, which over time accumulate, creating negative environmental effects. The use of amino acids in the foliar fertilizers is one of the most promising ways to eliminate the influence of harmful environmental conditions of agricultural plants. In addition, in recent years the consumers are very interested in organic food and are demanding for quality and food safety. Translocation of amino acids occurs in the phloem and xylem, that makes utilization of nitrogen in the roots and the aerial parts of the plant and accelerates retranslokatsiyu nutrients in plants, particularly fixed elements. amino acid absorption rate depends on the biological characteristics of plants and amino acids characteristics. The present study aims to determine the effect of foliar fertilizers aminohelatnymi Agrovin series on growth, development and yield of cabbage. On the alluvial meadow soils of the Non-chernozem zone for the formation of middle-yield of cabbage at 82,9 t / ha on the background of the double N₁₈₀P₈₀K₂₄₀ effective foliar Agrovin Universal 0,7 kg / ha, an increase of 34,3 t / ha compared to the control and 11,5 t / ha as compared to the amino Agrovin 0,2 l / ha. The first feeding should be carried out in the phase of 5–7 leaves, the second — in the beginning phase of the formation of heads. Agrovin series of preparations increase plant resistance to stress and disease, thereby increasing the yield of marketable products and the yield of cabbage.

Key words: amino acid chelated micronutrients, foliar application, cabbage, plant growth and development, yield

В условиях интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур возрастает роль строгого соблюдения технологической дисциплины, агротехнических требований и экологических ограничений. Высокий уровень агротехники, начиная с обработки почвы до уборки урожая, — это необходимое условие эффективного использования удобрений [1, 5].

Учитывая высокую потребность растений в сбалансированном питании в критический период развития и сложности в усвоении в это время необходимых элементов корневой системой, даже при их наличии в почве, особое значение приобретает листовая подкормка специальными водорастворимыми комплексами удобрений с микроэлементами. Листовая подкормка является наиболее эффективным, когда в почве низкий уровень питательных веществ, верхний слой почвы сухой, и корневая активность в течение репродуктивного периода уменьшается [2, 3, 26].

Микронутриенты имеют основополагающее значение для роста и развития растений, действуя в качестве компонентов клеточных стенок (В) и мембран (B и Zn), в качестве компонентов ферментов (Fe, Mn, Cu и Ni), активация ферментов (Mn и Zn) и в процессе фотосинтеза (Fe, Cu, Mn и Cl). При листовой подкормке крайне важно доставить питательные вещества растениям с низким риском фитотоксичности [6, 17, 23].

Применение аминокислот во внекорневых удобрениях является одним из самых перспективных способов устранения влияния вредных условий окружающей среды на сельскохозяйственные растения. При применении аминокислот вместе с микроэлементами поглощение и транспортировка питательных веществ растениями происходит существенно быстрее. Аминокислоты как природные хелатирующие агенты в системе почва-растение имеют возможность координировать ионы металлов через их карбоксильные группы, и тем самым увеличить их доступность для растений [7, 12, 13, 14, 20, 27].

Аминокислотные и пептидные смеси получают путем химического и ферментативного гидролиза белка из побочных продуктов сельского хозяйства: из растительных остатков и животных отходов (например, коллаген, эпителиальные ткани) [9, 10, 15, 22].

Таким образом, данное исследование проведено с целью оценки влияния листовых подкормок аминохелатными удобрениями серии Агровин производства ООО «Агрооптима» на рост, развитие и урожайность капусты белокочанной гибрида Форсаж F₁.

Методика исследований. Экспериментальные факторы были следующие: 1) виды удобрений: Агровин Универсал (0,7; 1,0 и 1,3 кг/га), Агровин Амино (0,2; 0,4; 0,6 л/га), Агровин Микро (0,4; 0,6 и 0,8 л/га); 2) кратность подкормки: первая — в фазе 5–7 листьев, температура воздуха 28⁰С, ветер северо-западный 3 м/с; вторая — в фазе фаза начала формирования кочанов, температура воздуха 19⁰С, ветер юго-восточный 6 м/с, влажность 52 %, ветер боковой, 60⁰ по отношению к рядку. Контрольные растения опрыскивали дистиллированной водой.

В состав аминохелатных удобрений входит смесь 18 аминокислот АА80. Сырье для получения аминокислот — растительное (соя, зерновые культуры).

Характеристика аминохелатных удобрений серии Агровин производства ООО «Агрооптима» представлена в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика аминохелатных удобрений серии Агровин производства ООО «Агрооптима»

Предшественник — томат. Фон — N₁₈₀P₈₀K₂₄₀. Схема посадки рассады 70х50 см. Число растений 28570 растений/га. Площадь учетной делянки 15 м². Каждый вариант размещен в 2 ряда, между вариантами — 1 защитный ряд. Повторность 4-х кратная. Агротехника — общепринятая для НЧ зоны.

Оценку поражаемости растений сосудистым бактериозом провели по методике О. В. Студенцова, Н. Н. Петровской (1981) [4], килой крестоцветных — по методике S. Buczacki (1983) [8].

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с применением пакета программ Microsoft Excel.

Погодные условия вегетационных периодов 2015–2016 гг. в целом были благоприятными для роста и развития растений капусты белокочанной.

Почва опытного участка среднесуглинистая, окультуренная, влагоемкая, глубина пахотного слоя 27 см, глубина залегания грунтовых вод более 2,0 м. Объемная масса верхнего слоя — 1,1–1,2 т/м³, нижележащих слоёв — 1,2–1,3 т/м³. Плотность твердой фазы почвы (удельная масса) — 2,58–2,60 т/м³. Скважность почвы оптимальная для сельскохозяйственных культур колеблется по слоям от 52,1 до 55,0 %. Почва имеет высокий уровень естественного плодородия, рН солевой 5,5–6,1, содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 3,5 % до 3,8 %, общего азота — от 0,19 % до 0,24 %, нитратного азота — 2,0–2,8 мг/100 г, содержание фосфора в почве — 17,6–19,1 мг/100 г, обеспеченность калием — 7,0–8,2 мг/100 г. Гидролитическая кислотность низкая 0,4–0,5мг-экв./100 г, сумма поглощенных оснований средняя 40,4–42,3 мг- экв./100 г, степень насыщенность почвы основаниями высокая 98,8–99,1 %. Наименьшая влагоемкость (НВ) почвы — 30 %. Приведенные данные позволяют отнести почву опытного участка к достаточно плодородной и подходящей для выращивания капусты белокочанной.

Результаты исследований. Белокочанная капуста довольно требовательна к плодородию почвы, хорошо отзывается на внесение удобрений. Поздние сорта капусты в фазе образования кочана потребляют до 10 кг/га азота в сутки. Максимум поглощения калия (до 9 кг/га) и фосфора (до 3,5 кг/га) приходится на более поздний срок — период созревания кочанов. Для ранних сортов капусты максимум поглощения питательных элементов (до 8 кг/га азота, 4,1 калия и 1,7 фосфора в сутки) также приходится на фазу интенсивного формирования кочанов [1].

В Центральном районе Нечерноземной зоны на аллювиальных луговых среднесуглинистых почвах рекомендуется для получения высоких, стабильных урожаев (60–70 т/га) выращивать поздние сорта и гибриды капусты белокочанной при регулярном орошении с дифференцированным по периодам вегетации уровнем и глубиной увлажнения почвы (70; 80; 70 % НВ и 30; 40; 40 см; 1–3 полива) на фоне двух подкормок (N₅₀ и K₅₀) или на фоне N₁₈₀P₈₀K₂₄₀ [1].
Анализ результатов пробной копки (25–26 июля) показал, что в контрольном варианте без внесения удобрений масса розетки листьев составила 687,5 г/растение, масса корневой системы — 84,5 г/растение, диаметр кочана 9,5 см, масса кочана — 361,5 г. Пораженность растений сосудистым бактериозом 1,5 балла, килой — 3,0 балла (табл. 1).

Агровин универсал: максимальная масса розетки листьев была в варианте нормы расхода 0,7 кг/га — 1016,5 г, минимальная — при норме 1,0 кг/га — 943,5 г против 687,5 г в контроле. Отмечено уменьшение числа листьев с повышением нормы расхода препарата от 17,8 до 15,1 шт./растение при 18,4 шт./растение в контрольном варианте. При однократной листовой подкормке Агровин Универсал 1,3 кг/га установлена низкая пораженность растений капусты белокочанной сосудистым бактериозом — 0,2 балла. Не отмечено пораженных килой растений. При этом масса корневой системы составила 80,5 г. Выявлено, что с увеличением нормы расхода препарата пораженность растений сосудистым бактериозом снижается (от 0,6 до 0,2 балла). Агровин Универсал 1,3 кг/га способствовала формированию массы кочана 787,5 г. При этом диаметр кочана составила 12,4 см. Установлено, что с увеличением нормы расхода препарата масса кочана увеличивается, но снижается содержание сухих веществ в кочане от 7,54 до 6,77 %.

Агровин Амино нормой расхода 0,2 л/га способствовала формированию максимальной массы розетки листьев (12650 г), при этом число листьев в розетке составило 12,7 шт. При норме расхода 0,6 л/га эти показатели были на уровне 966,5 г и 17,9 шт., при норме 0,4 л/га — 894,5 г и 16,7 шт. соответственно. При применении Агровин Амино нормой расхода 0,2 л/га масса корневой системы была 98,5 г, пораженность растений сосудистым бактериозом 0,4 балла, килой — 0,1 балл.

Отмечено увеличение поражаемости растений сосудистым бактериозом с увеличением нормы расхода препарата — от 0,4 до 0,8 балла. Пораженность растений килой составила 0,1–0,2 балла против 3 балла в контрольном варианте. Наибольшая масса кочана сформировалась при применении Агровин Амино нормой 0,2 л/га: диаметр кочана — 12,8 см, масса — 796,0 г. Содержание сухих веществ в кочане составило 7,56 %. Отмечены максимальные показатели розетки листьев и массы корневой системы.

Агровин Микро нормой расхода 0,6 л/га способствовала формированию наибольшей массы розетки листьев (1133,0 г) за счет максимального числа листьев (19,3 шт.). Минимальная пораженность растений сосудистым бактериозом (0,1 балл) отмечена в варианте Агровин Микро 0,8 л/га. В контроле этот показатель составил 1,5 балла. С увеличением нормы расхода агрохимиката отмечено уменьшение пораженности растений сосудистым бактериозом от 0,3 до 0,1 балла. Не отмечено поражения растений килой крестоцветных в вариантах применения Агровин Микро во всех испытанных нормах расхода — 0 баллов. Агровин Микро нормой расхода 0,6 л/га: масса кочана сформировалась наибольшая (822,5 г) за счет формирования максимального числа листьев в розетке (19,3 см), массы розетки листьев (1133,0 г/растение), массы корневой системы (89,0 г/растение). Увеличение размера листа происходит за счет лучшего развития корневой системы и повышенной транслокации углеводов от источника до растущих корней [19, 24]. Доступные питательные микроэлементы способствовали повышению числа листьев, что привело к более высокой фотоассимиляции и накоплению сухого вещества. Эти результаты подтверждаются выводами зарубежных ученых [25, 28].

Уборку кочанов капусты белокочанной провели 20–22 августа. Структура урожая и урожайность капусты белокочанной гибрида Форсаж F₁ в зависимости от листовой подкормки аминохелатными удобрениями серии Агровин представлены в табл. 2.

Агровин-Универсал: Максимальная урожайность кочанов капусты белокочанной гибрида Форсаж F₁ получена при двукратной листовой подкормке Агровин Универсал 0,7 кг/га (82,9 т/га) за счет формирования наибольшей массы кочана (2,9 кг). При этом диаметр кочана составил 20,5 см. Прибавка товарного урожая к контролю составила 70,6 % по отношению к контролю.

Агровин Микро0,6 л/га: урожайность составила 68,6 т/га, масса кочана — 2,4 кг. Прибавка товарной урожайности составила 41,2 % к контролю. При норме расхода препарата 0,4 л/га прибавка товарного урожая составила 14,3 т/га к контролю, при норме расхода 0,8 л/га урожайность была на уровне контрольного варианта.

Агровин Амино 0,2 л/га способствовал формированию урожайности кочанов на уровне 71,4 т/га. При этом масса кочана составила 2,5 кг. Прибавка товарного урожая составила 46,9 % к контролю. В этом варианте отмечено максимальное содержание витамина С в кочанах — 25,8 мг %. Отмечено уменьшение урожайности кочанов с увеличение нормы расхода препарата с 71,4 до 57,1 т/га.

Таким образом, для формирования урожайности капусты белокочанной на уровне 71–82 т/га достаточна двукратная листовая подкормка малой нормой расхода агрохимикатов: Агровин Универсал 0,7 кг/га и Агровин Микро 0,2 л/га. Аминокислоты, возможно, способствовали в поглощении питательных микроэлементов, а также служили в качестве источника азота для оптимального роста и развития растений, и, следовательно, были минимальные потери урожая из-за болезней. Результаты наших исследований согласуются с выводами зарубежных исследователей [11, 16, 17, 18, 21].

Сравнивая показатели содержания в кочанах сухих веществ, можно отметить, что при пробной копке этот показатель был значительно выше, чем к моменту уборку кочанов. Это связано с расходованием сухих веществ растениями для формирования дополнительной массы кочана.

ПДК содержания нитратов в кочанах капусты белокочанной составляет 900 г/кг. Только в варианте Агровин Амино 0,2 л/га отмечено превышение ПДК на 94 мг/кг.

Вывод. На аллювиальных луговых почвах Нечерноземной зоны для формирования урожайности среднеспелой капусты белокочанной на уровне 82,9 т/га на фоне N₁₈₀P₈₀K₂₄₀ эффективна двукратная листовая подкормка Агровин Универсал 0,7 кг/га, что выше на 34,3 т/га по сравнению с контролем и на 11,5 т/га по сравнению с Агровин Амино 0,2 л/га. Первую подкормку следует проводить в фазе 5–7 листьев, вторую — в фазе начала формирования кочанов. Препараты серии Агровин повышают устойчивость растений к стрессам и болезням, тем самым увеличивая выход товарной продукции и урожайность капусты белокочанной.

Таблица 2

Биометрические показатели роста иразвития растений капусты белокочанной гибрида Форсаж F₁ взависимости от листовой подкормки аминохелатными удобрениями серии Агровин перед второй подкормкой

Таблица 3

Структура урожая иурожайность капусты белокочанной гибрида Форсаж F₁ взависимости от листовой подкормки аминохелатными удобрениями серии Агровин

Литература:

1. Борисов В. А. Система удобрения овощных культур. — М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2016. 392 с.
2. Едемская Н. Л., Лебедева Л. А., Арзамазова А. В. Научные принципы системы удобрения с основами экологической агрохимии. — М., МГУ им. М. В. Ломоносова. 2010. 320 с.
3. Минеев В. Г. Агрохимия. — М., МГУ им. М. В. Ломоносова. 2010. 720 с.
4. Студенцов О. В., Петровская Н. Н. Устойчивость коллекционных образцов капусты к сосудистому бактериозу в предгорной зоне Северного Кавказа. / Бюлл. ВИР (ред. Дорофеев В. Ф.). Вып. 111. Л.: ВИР, 1981. С. 45–48.
5. Сычев В. Г., Шафран С. А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. — М.:ВНИИА. 2013. 296 с.
6. Anburani A., Manivannan K. Effect of integrated nutrient management on growth in brinjal (Solanum melongena L.) cv. Annamalai. South Indian Horticulture, 2002. 50(4–6): 377–386.
7. Aravind P., Prasad M. N. V. Cadmium-induced toxicity reversal by zinc in Ceratophyllum demersum L. (a free floating aquatic macrophyte) together with exogenous supplements of amino and organic acids. Chemosphere, 2005. 61:1720–1733.
8. Buczacki S. Plasmodiophora — an interrelationship between biological and practical problems. In Buczacki S. (eds.): Zoosporic plant pathogens — a modern perspective // Academic Press London, 1983. P. 161–191.
9. Calvo P., Nelson L., Kloepper J. W. Agricultural uses of plant biostimulants // Plant Soil, 2014. 383, pp. 3–41.
10. du Jardin, P., 2012. The Science of Plant Biostimulants — A bibliographic analysis. Ad hoc Study Report to the European Commission DG ENTR. 2012; http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/files/fertilizers/final_report_bio_2012_en.pdf.
11. Ebaid R. A., El-Refaee I. S. Utilization of rice husk as an organic fertilizer to improve productivity and water use efficiency in rice fields. African Crop Science Conference Proceedings, 2007. 8:1923–1928.
12. Ghasemi S., Khoshgoftarmanesh A. H., Hadadzadeh H., Jafari M. Synthesis of iron-amino acid chelates and evaluation of their efficacy as iron source and growth stimulator for tomato in nutrient solution culture. J. Plant Growth. Regul., 2012. 31(4), 498–508.
13. Ghasemi S., Khoshgoftarmanesh A. H., Afyuni M., Hadadzadeh H. The effectiveness of foliar applications of synthesized zinc-amino acid chelates in comparison with zinc sulfate to increase yield and grain nutritional quality of wheat. Eur. J. Agron., 2013a. 45, 68–74.
14. Ghasemi S., Khoshgoftarmanesh A. H., Hadadzadeh H., Afyuni M. Synthesis, characterization, and theoretical and experimental investigations of zinc (II)–amino acid complexes as ecofriendly plant growth promoters and highly bioavailable sources of zinc. J. Plant Growth Regul., 2013b. 32(2), 315–323.
15. Halpern M., Bar-Tal A., Ofek M., Minz D., Muller T., Yermiyahu U. The use of biostimulants for enhancing nutrient uptake. D. L. Sparks (Ed.), Advances in Agronomy, 2015. Vol. 129, pp. 141–174.
16. Han Dong-Fang, Wang De-Han, Huang Pei-Zhao, Duan Ji-Xian, Ge Ren-Shan, Zhou Wei-Li. Effects of Different Morphology Magnesium on Yield and Quality of‘Zaoshu 5' Chinese cabbage // Acta Horticulturae Sinica, 2010, 10.
17. Kirkby E. A., Römheld V. Micronutrients in plant physiology: functions, uptake and mobility. Proceedings, 2004. No. 543, International Fertiliser Society.
18. Liu De-Hui, Zhao Hai-Yan, Zheng Xiu-Ren, Shao Jian-Hua, Gao Zhi-Xiang. Effect of amino acid chelated microelement fertilizer on yields and qualities of wheat and rice //Journal of Nanjing Agricultural University, 2005–02.
19. Mirza H. K. U., Ahamed N. M., Rahmatullah N., Akhter, K.N., M. L. Rahman. Plant growth characters and productivity of wetland rice (Oryza sativa L.) as affected by application of different manures. Emir. J. Food Agric., 2010. 22 (1): 46–58.
20. Oburger E., Kirk G. J. D., Wenzel W. W., Puschenreiter M., Jones D. Interactive effects of organic acids in the rhizosphere. Soil Biol. Biochem., 2009. 41:449–457.
21. Ramesh P., Singh M., Subbarao, A. Organic Farming: Its relevance to the Indian context // Current Science, 2005. 88, 561–569.
22. Shao Jianhua, Lu TengJia. Review of production of amino acid based microelement fertilizer and its application // Phosphate and compound fertilizer, 2000–04.
23. Shomron N., Malca H., Vig I., Ast G. Reversible inhibition of the second step of splicing suggests a possible role of zinc in the second step of splicing. Nucleic Acids Res., 2002. 30: 4127–4137.
24. Singh R., Agarwal S. K. Analysis of growth and productivity of wheat in relation to levels of FYM and nitrogen. Indian Journal of Plant Physiology, 200). 6: 279–83.
25. Swarup A., Yaduvanshi N. P. S. Effect of Integrated nutrient management on soil properties and yield of rice in Alkali soils. J. Indian Soc. Soil Sci., 2000. 48: 279–282.
26. Wójcik P. Uptake of mineral nutrients from foliar fertilization (Review) // J. Fruit Ornam. Plant Res. Special ed., 2004, vol. 12: 201–218.
27. Xu W. H., Liu H., Ma Q. F., Xiong Z. T. Root exudates, rhizosphere Zn fractions, and Zn accumulation of ryegrass at different soil Zn levels. Pedosphere, 2007. 17:389–396.
28. Yadana K. L., Aung K. M., Takeo Y., Kazuo O. The Effects of Green Manure (Sesbania rostrata) on the Growth and Yield of Rice. J. Fac. Agr., Kyushu Univ., 2009. 54 (2): 313–319.