На правах рукописи

Князьков Андрей Николаевич

УДК 635.25 : 631.531.02 : 631.82

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В СЕМЕНОВОДСТВЕ

РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЛУКА РЕПЧАТОГО (Allium cepa L.)

Специальности: 06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

06.01.09 – овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА – 2014

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур в 2010 – 2012 годах.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Надежкин Сергей Михайлович кандидат сельскохозяйственных наук, Агафонов старший научный сотрудник Александр Федорович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. отделом селекции и семеноводства Леунов ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии Владимир Иванович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Старых кафедры овощеводства ФГБОУ ВПО РГАЗУ Галина Алексеевна

Ведущая организация: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Защита состоится 19 июня 2014 года в 11:30 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур (143080, Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК, ул. Селекционная, 14).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур: www.vniissok.ru.

Автореферат разослан 17 апреля 2014 года.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01, доктор сельскохозяйственных Бондарева наук, старший научный сотрудник Людмила Леонидовна

1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Семеноводство – отрасль сельского хозяйства, главной задачей которой является обеспечение всех овощных хозяйств чистосортным посевным материалом. В ходе селекционного процесса, в первичном размножении и далее, в процессе производства, у ряда овощных культур возникают проблемы, связанные с низкими посевными качествами семян.

Для получения высоких урожаев качественных семян необходима разработка эффективных элементов технологии, где одним из важнейших факторов является применение удобрений (Лудилов, 2005).

Необходимость разработки научно обоснованных систем применения удобрений, отвечающих требованиям наиболее востребованных сортов, вызвана также изменениями климатических условий, изменением границ зон семеноводства и обновлением ассортимента сортов лука репчатого. Однако в России в последнее время этому вопросу уделяется мало внимания, а исследования, которые ведутся – направлены, в основном, на повышение урожайности товарных луковиц, а не семенной продуктивности. В связи с этим, установление сортовых особенностей применения минеральных макро- и микроудобрений при семеноводстве лука репчатого в условиях Нечерноземной зоны остается актуальным и своевременным (Агафонов, 2006).

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы – определение особенностей влияния макро- и микроудобрений на урожайность маточных луковиц и семян, биохимический состав и сохранность маточных луковиц, посевные качества семян лука репчатого.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Выявить влияние минеральных удобрений на динамику содержания элементов питания в почве.

2. Определить сортовую реакцию лука репчатого на условия минерального питания.

3. Выявить влияние макро- и микроудобрений на биохимический состав, лежкость маточных луковиц и посевные качества семян лука репчатого.

4. Установить оптимальное сочетание удобрений для получения максимальной урожайности маточных луковиц и семян различных сортов лука репчатого.

5. Дать оценку экономической эффективности изучаемых приемов.

Научная новизна. Выявлены сортовые отличия в реакции растений разных генераций лука репчатого на внесение минеральных удобрений в зависимости от дозы и погодных условий на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны России. По совокупности проявляющихся эффектов определены нормы применения минеральных удобрений, стабильно повышающие урожайность маточных луковиц и семян сортов Золотничок, Мячковский 300 и Черный принц. Установлена высокая отзывчивость сорта Золотничок на обработку посадочного материала и опрыскивание растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов. Дана сравнительная оценка экономической эффективности применения макро- и микроудобрений на разных генерациях лука репчатого и установлены оптимальные их сочетания, позволяющие повысить рентабельность товарного производства и семеноводства изученных сортов на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны России.

Практическая значимость. На дерново-подзолистой почве в условиях Московской области для получения наибольшего урожая маточных луковиц экономически целесообразно использование P60K60 и P90K90 на фоне N90 на сорте Золотничок при выращивании его на товарные цели и N30P30K30 – для семеноводства; N90P90K90 на сорте Мячковский 300 и N60P30K30 на сорте Черный принц – при выращивании их как на товарные цели, так и для семеноводства. У сортов Золотничок и Мячковский 300 внесение N60P90K90 обеспечивает повышение урожайности семян на 62-66%, у сорта Черный принц N60P60K60 – на 47%. Замачивание посадочного материала перед посадкой и опрыскивание вегетирующих растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов позволяет увеличить урожайность маточных луковиц на 23%, семян – на 21%.

Основные положения, выносимые на защиту:

- динамика содержания элементов питания в дерново-подзолистой почве при использовании минеральных удобрений в течение вегетации различных генераций лука репчатого;

- особенности сортовой реакции на внесение различных доз минеральных удобрений: урожайность маточных луковиц, биохимический состав, сохранность, урожайность семян, посевные качества семян различных сортов лука репчатого;

- влияние различных форм и способов применения микроудобрений на урожайность маточных луковиц, сохранность, урожайность семян, посевные качества семян лука репчатого сорта Золотничок.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях аспирантов ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2010 – 2012 годах. Материалы диссертации были представлены на 47-й Международной научной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях» (Москва, 2013), Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 140-летию Г.К. Мейстера «Инновационное развитие АПК в России» (Саратов, 2013).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 работ, в том числе 2 – в изданиях рекомендуемых ВАК РФ Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 132 страницах машинописного текста, включает 35 таблиц, 11 рисунков.

Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, выводов, приложения и списка литературы, включающего 193 отечественных и зарубежных авторов.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводили на опытных полях ВНИИССОК в 2010годах. Почвы опытно производственной базы ВНИИССОК дерновоподзолистые среднесуглинистые. Агрохимическая характеристика пахотного (0-20 см) слоя почвы была следующей: содержание гумуса по Тюрину составляет 1,9-2,1%, реакция среды от слабокислой до близкой к нейтральной – 5,9-6,5, содержание подвижного фосфора – 349-433 мг/кг почвы, обменного калия – 249-296 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность – 0,91-1,5 мгэкв/100 г почвы.

В качестве исходного материала были использованы сорта лука репчатого селекции ВНИИССОК: Золотничок, Мячковский 300, Черный принц.

Посадку лука-севка проводили трехстрочно с нормой посадки 300 тыс.

штук/га. При выращивании лука на семена посадка проводилась в гребни с междурядьями 70 см, расстояние между луковицами 8-12 см. Густота посадки – 140 тыс. штук/га.

Опыт 1. Оптимизация питания различных сортов лука репчатого путем использования макроудобрений (растения первого и второго годов жизни).

В качестве удобрений использовалась аммиачная селитра, простой суперфосфат, сульфат калия.

5. N60P60K60;

Опыт 2. Оптимизация питания лука репчатого сорта Золотничок путем использования микроудобрений (растения первого и второго годов жизни).

Перед посадкой лука вносили минеральные удобрения (аммиачная селитра, простой суперфосфат, сульфат калия) для создания фона – N60P60K60.

Микроудобрения применяли в минеральной форме (0,1% растворы сульфатов: меди, железа и цинка) и в форме комплексонатов металлов (0,1% раствор комплексного удобрения Акварин «Овощной»). Использовали для замачивания севка и маточных луковиц перед посадкой, а также для опрыскивания вегетирующих растений первого и второго годов жизни: первый раз – в фазу массового отрастания листьев; второй и третий – через каждые пятнадцать дней.

Таблица 1– Схема применения микроудобрений 1 (Контроль) МФ – микроудобрения в минеральной форме; ФК – микроудобрения в форме комплексонатов; З – замачивание посадочного материала; О – опрыскивание вегетирующих растений.

На протяжении вегетации растений в пахотном слое (0-20 см) отбирали образцы почвы для определения агрохимических анализов по соответствующим методикам: подвижный фосфор фотоэлектроколориметрическим методом и обменный калий на пламенном фотометре – по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207); азот аммонийный – колориметрически с реактивом Несселера (ГОСТ 26107); нитратный азот – потенциометрически. Перед закладкой опытов определяли: рНkcl – по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483), содержание гумуса – по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213), гидролитическую кислотность – по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212).

Биохимический анализ образцов лука репчатого осуществлялся по соответствующим методикам: сухое вещество – методом высушивания до абсолютно сухой массы (Пешков, 1976; Ермаков, 1982); витамин С – йодометрическим методом по Сапожникову (1968); нитраты – с помощью ионселективного электрода с помощью рН-метр-иономера «Экотест-120»; сахара – по модифицированной методике Бьери (1972).

Экономическую оценку проводили путем расчета технологической карты и дополнительных затрат.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Применение удобрений оказывало положительное влияние на пищевой режим дерново-подзолистой почвы, вне зависимости от года исследований.

При этом динамика содержания изучаемых форм элементов питания на всех изучаемых сортах лука репчатого как первого, так и второго годов жизни была однотипна, и максимум приходился на середину вегетации (рис. 1).

Содержание, мг/кг Содержание, мг/кг Содержание минеральных форм азота подвержено значительным сезонным колебаниям. Использование минеральных удобрений вызывает рост содержания нитратного азота к середине вегетации различных сортов и генераций лука репчатого в 2-5 раз по сравнению с исходным содержанием, обменного аммония в среднем на 29 мг/кг почвы (рис. 1). К концу вегетации происходит снижение нитратного азота в 6-10 раз, обменного аммония на 25мг/кг почвы.

На неудобреннной почве, при выращивании растений лука репчатого первого и второго годов жизни, содержание подвижного фосфора и обменного калия снижалось в течение всей вегетации. В вариантах с применением минеральных удобрений к середине вегетации наблюдалось увеличение подвижного фосфора в почве в среднем на 5-15, калия – на 3-11 мг/кг почвы, а к концу вегетации снижалось. При этом в вариантах с внесением фосфора 20кг/га д.в. содержание его на конец вегетации было ниже на 1-2 мг/кг, а при внесении 60-90 кг/га д.в. – выше на 3-11 мг/кг почвы относительно исходного уровня. Содержание обменного калия к концу вегетации оставалось выше исходного уровня на 3-7 мг/кг в зависимости от дозы вносимого калия.

Таким образом, максимальное накопление элементов питания происходит в вариантах с внесением высоких доз минеральных удобрений, как при выращивании маточных луковиц, так и семенных растений.

3.2. Эффективность доз и соотношений элементов минерального питания для различных сортов лука репчатого 3.2.1. Биометрические показатели растений различных сортов лука репчатого в зависимости от уровня минерального питания В наших опытах были выявлены как общие особенности роста, так и сортовые различия по влиянию уровня минерального питания на количественные признаки и биометрические параметры листового аппарата растений всех изучаемых сортов лука репчатого. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению числа и размеров листьев растений (преимущественно длины), что оказало положительное влияние на общую площадь листовой поверхности растений изучаемых сортов лука репчатого (рис. 2).

Площадь листовой 1 растения, кв.см поверхности Рис. 2 – Влияние минеральных удобрений на изменение площади листовой поверхности растений лука репчатого первого года жизни (2010 – 2012 годы) Наибольший эффект от применения минеральных удобрений при выращивании маточных луковиц сорта Золотничок наблюдался в варианте N90P90K90, на котором площадь листовой поверхности была на 92% больше по сравнению с контролем. У сорта Мячковский 300 этот показатель был максимальным при внесении N90P90K60, а у сорта Черный принц – N60P60K60 – соответственно на 105% и на 125% больше, чем в контроле. Наибольшее увеличение площади листовой поверхности при выращивании семенных растений сортов Золотничок и Мячковский 300 вызывало внесение N60P90K90 – на 103 и 93%, сорта Черный принц N60P30-60K30-60 – на 75%.

Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от продолжительности ее функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФП) объединяет эти показатели и характеризует эффективность использования посевами сельскохозяйственных культур солнечной радиации для фотосинтеза в течение вегетации. Поскольку фотосинтетический потенциал рассчитывается на основании показателей площади листовой поверхности, то здесь наблюдаются те же тенденции. На растениях первого года жизни сортов Мячковский 300 и Золотничок – это варианты с повышенными дозами минеральных удобрений, увеличение ФП составило 162%-192%, а у сорта Черный принц со средними дозами (N60P60K60) – 233% (табл. 2).

Таблица 2 – Фотосинтетический потенциал растений лука репчатого, тыс. м2сут./га (2010 – 2012 годы) Вариант У растений второго года жизни сортов Мячковский 300 и Золотничок максимальный прирост фотосинтетического потенциала отмечался при внесении N60P90K90 – на 121-136%, у сорта Черный принц – N60P30-60K30-60 (104%).

Таким образом, применение минеральных удобрений при выращивании маточных луковиц из севка способствует увеличению площади листовой поверхности на 40-179%, фотосинтетического потенциала – на 162-233%;

при выращивании семенных растений увеличение площади листовой поверхности – на 25-103%, фотосинтетического потенциала – на 104-136%.

3.2.2. Влияние минеральных удобрений на урожайность и структуру Важнейшим аспектом выращивания лука репчатого в семеноводческих целях является получение максимальной урожайности маточных луковиц, а не общей урожайности. Изучение отзывчивости сорта Золотничок на сочетание различных доз элементов питания позволило установить, что максимальное повышение урожайности маточных луковиц отмечалось при внесении повышенных доз минеральных удобрений N90P60-90K60-90 – на 27-29% больше в сравнении с контролем (табл. 3). Эти же нормы минеральных удобрений обеспечивали наибольший выход маточных луковиц – более 16 штук/м2.

Таблица 3 – Структура урожая лука репчатого сорта Золотничок (2010 – 2012 годы) Эффективность применяемых норм удобрений в разные годы также существенно отличалась. Так, в условиях засушливого года максимальную прибавку (+4,3 т/га, или 36,8%) обеспечило внесение N30P30K30, а в благоприятные годы – применение повышенных норм удобрений N90P60-90K60-90 – +20,9…+38,2%.

У сорта Мячковский 300 применение минеральных удобрений достоверно повысило урожайность маточных луковиц во всех вариантах опыта (табл. 4). Максимальный эффект от их применения, стабильный во все годы исследований отмечался при внесении N90P90K60-90 – рост урожайности 46,5При сравнении урожайности маточных луковиц следует отметить, что погодные условия периода вегетации 2011 года были наиболее благоприятными для применения минеральных удобрений при выращивании маточных луковиц сорта Мячковский 300, при этом увеличение урожайности достигло 71,6%. Засушливые условия 2010 года и повышенное количество осадков в 2012 году снижали эффективность минеральных удобрений при выращивании маточных луковиц – максимальный рост урожайности составлял 38,5в сравнении с контролем.

Таблица 4 – Структура урожая лука репчатого сорта Мячковский (2010 – 2012 годы) У сорта Черный принц применение удобрений позволило повысить урожайность маточных луковиц на 31-68% в сравнении с контролем в зависимости от норм внесения (табл. 5). Наибольшее увеличение урожайности (на 62,8-68,1%) и выход маточных луковиц (14,5-15,1 штук/м2) отмечались при использовании N60P30-60K30-60. Различия в погодных условиях в годы проведения исследований повлияли на эффективность минеральных удобрений.

Наибольшее повышение урожайности (на 55-95%) наблюдалось в 2010 году, в то время как в 2011 и 2012 годах повышение урожайности составляло 24-69%.

Таблица 5 – Структура урожая лука репчатого сорта Черный принц (2010 – 2012 годы) Сравнительный анализ параметров адаптивности изучаемых сортов при выращивании маточных луковиц показал, что сорт Золотничок обладает значительной стабильностью генотипа (Sqi) с высокими адаптивной способностью (ОАСi) и потенциальной продуктивностью (Xср.). Сорта Мячковский 300 и Черный принц являются менее адаптивными и отличаются межу собой отзывчивостью на среду воздействия (bi): Мячковский 300 – низкой, Черный принц – высокой (табл. 6). Тем не менее, четкая тенденция повышения урожайности маточных луковиц с повышением дозы минеральных удобрений в наших опытах наблюдается только у сортов Золотничок и Мячковский 300.

Наибольше увеличение урожайности у этих сортов на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве наблюдалось при внесении N90P90K90 – на 28,6 и 49,5% соответственно, тогда как у сорта Черный принц при внесении N60P60K60 – на 68,1%.

Таблица 6 – Параметры адаптивной способности и стабильности сортов лука репчатого по урожайности маточных луковиц (2010 – 2012 годы) 3.2.3. Биохимические показатели маточных луковиц Химический состав лука непостоянен, он зависит от сорта, величины луковицы района выращивания, агротехники и системы удобрения. При увеличении норм использования минеральных удобрений наблюдается тенденция уменьшения содержания сухого вещества и увеличения содержания суммы сахаров в луковицах изучаемых сортов (табл. 7).

Некоторое повышение накопления сухого вещества у сортов Золотничок – 17,35-17,81%, Мячковский 300 – 17,95-18,09%, Черный принц – 15,48характерно для малых и средних доз минеральных удобрений. Наибольшее содержание моносахаров в маточных луковицах сорта Золотничок отмечается при внесении N90P60-90K60-90 (1,31-1,32%), Мячковский 300 – N90P60K (1,10%), Черный принц – N60P90K90, N90P90K90 и N120P20K80 (2,28-2,42%).

Таблица 7 – Биохимические показатели маточных луковиц (2010 – 2012 годы) Вариант Содержание аскорбиновой кислоты варьировало от 6,53 до 8,11% в зависимости от сорта и нормы минеральных удобрений. Однако определенных закономерностей изменения содержания аскорбиновой кислоты под влиянием минеральных удобрений не выявлено.

Для семеноводства лука репчатого особое значение имеет сохранность маточных луковиц, что является не менее важной и ответственной задачей, чем его выращивание (Джум, 2005). У сорта Мячковский 300 лучшая сохранность маточных луковиц отмечается в контрольном варианте – 94%, Черный принц при внесении N30-60P30K30 – 84-85%, а Золотничок – на неудобреннной почве и при внесении N30-60P30K30 – 85-87%.

Среди изучаемых сортов лучшая сохранность маточных луковиц характерно для сорта Мячковский 300, худшая – Черный принц. Это связано с тем, что в луковицах сорта Мячковский 300 содержится большее количество сухого вещества и меньшее – моносахаров, а в луковицах сорта Черный принц, наоборот – меньше сухого вещества и больше моносахаров. В наших исследованиях установлена прямая корреляционная зависимость выхода здоровых луковиц после хранения от содержания сухого вещества – Cr= +0,83…+0,89 и обратная корреляционная зависимость от содержания моносахаров – Cr= -0,71…-0,78, в зависимости от сортов. Количество проросших луковиц находится в прямой зависимости от содержания в них аскорбиновой кислоты (Cr= +0,51…+0,81) и моносахаров (Cr= +0,63…+0,75), а количество больных луковиц в большей мере определяется содержанием моносахаров (Cr= +0,69…+0,72). Аналогичные результаты были получены и другими исследователями (Агафонов, 2003; Борисов 2003): луковицы с бльшим содержанием сухого вещества хранятся лучше.

Таким образом, внесение повышенных доз минеральных удобрений под все изучаемые сорта лука репчатого снижает накопление сухого вещества и увеличивает количество моносахаров в маточных луковицах, что отрицательно сказывается на их лежкости.

3.2.5. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество семян Одним из основных условий получения высоких урожаев семян является обеспечение семенных растений основными элементами питания. У сорта Золотничок наибольшая прибавка урожайности семян (34-43%) отмечена при использовании N60-90P60-90K60-90 (табл. 8). Стабильно высокий эффект во все годы исследований характерен для варианта N60P90K90.

Использование минеральных удобрений при возделывании семенников лука репчатого сорта Мячковский 300 позволило увеличить урожайность семян на 14-37% в зависимости от доз внесенных удобрений. Наибольшее увеличение урожайности семян стабильное в годы исследований выявлено при внесении N60P90K90. На этом же варианте наблюдается максимальная продуктивность одного растения – 9,22 г, что на 34% больше в сравнении с контролем. По эффективности действия на сорте Черный принц следует отметить вариант N60P60K60, у которого наблюдалось наибольшее увеличение урожайности семян и продуктивности одного растения – на 47 и 45% соответственно.

Таблица 8 – Урожайность семян различных сортов лука репчатого (2010 – 2012 годы) В целом, изучение параметров адаптивности при выращивании семенных растений за все годы исследований позволило охарактеризовать сорта Золотничок и Мячковский 300 как высокоадаптивные (ОАСi) со средней стабильностью генотипа (Sqi,). При этом сорт Мячковский 300 обладает высшим потенциалом продуктивности по урожайности семян (Xср.). Черный принц – сорт интенсивного типа (bi) с низкой адаптивной способностью и низкой стабильностью генотипа (табл. 9).

Таблица 9 – Параметры адаптивной способности и стабильности сортов лука репчатого по урожайности семян (2010 – 2012 годы) Таким образом, для получения высокой урожайности семян сортов лука репчатого Золотничок и Мячковский 300 следует вносить минеральные удобрения в дозе N60P90K90, сорта Черный принц – N60P60K60. При этом прибавка урожая в среднем составляет 37-47% в зависимости от сорта.

Посевные качества семян. В семеноводстве важно не только количество полученного урожая семян, но и их посевные качества. Внесение минеральных удобрений под семенные растения оказало положительное влияние на посевные качества семян лука репчатого всех изучаемых сортов. Наибольшая масса 1000 семян у всех сортов отмечается в вариантах с применением средних и высоких доз минеральных удобрений: у сорта Золотничок – 2,95-2,98 г, Мячковский 300 – 2,93-2,95 г, Черный принц – 2,89-2,92 г. При внесении минеральных удобрений отмечалась тенденция улучшения посевных качеств семян – энергии прорастания и всхожести.

На основании вышеизложенного можно сделать заключение, что в условиях Московской области предпосадочное применение минеральных удобрений на семенниках лука репчатого эффективно для получения высоких урожаев семян с высокими посевными качествами. При этом оценка среды при выращивании семенных растений показала, что в различных погодных условиях (ГТК = 0,82-1,10) дифференцирующая способность ее на уровне стабилизирующего фона проявлялась при внесении N60P60-90K60-90. Это подтверждает, что данное соотношение макроэлементов является наиболее оптимальным для семеноводства лука репчатого в данной зоне возделывания.

3.3. Оптимизация минерального питания лука репчатого сорта Золотничок путем использования микроудобрений В ряде почвенно-климатических зон страны применение микроудобрений является одним из важных методов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, потребность в которых определяется биологическими особенностями культуры и содержанием микроэлементов в почве в доступной для растений форме.

Применение микроудобрений, как в минеральной форме (МФ), так и в форме комплексонатов (ФК) оказывало положительное влияние на биометрические показатели растений лука репчатого сорта Золотничок, увеличивая площадь листовой поверхности на 31-75% у растений первого и на 11-61% у растений второго годов жизни, что приводило к повышению урожайности маточных луковиц и семян (табл. 10).

Таблица 10 – Структура урожая лука репчатого сорта Золотничок с применением микроудобрений (2010 – 2012 годы) Вариант Урожай- Прибав- Сохран- Урожай- Прибав- М1000 Всхоность, т/га ка, % ность, % ность, т/га ка, % семян, г жесть, % МФ – микроудобрения в минеральной форме; ФК – микроудобрения в форме комплексонатов; З – замачивание посадочного материала; О – опрыскивание вегетирующих растений.

Наибольшее увеличение урожайности маточных луковиц – на 22,9% и семян – на 20,9% отмечены в варианте с совместной обработкой посадочного материала и опрыскиванием растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов (ФК+З+О). В этом же варианте отмечается лучшая сохранность маточных луковиц – 84,8%, наибольшая масса 1000 семян – 2,99 г и высокая всхожесть – 97%.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ

УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЛУКА РЕПЧАТОГО

При выращивании маточных луковиц изучаемых сортов лука репчатого все дозы и сочетания минеральных удобрений были экономически эффективны, и уровень рентабельности варьировал от 43 до 133%, в зависимости от сорта и дозы удобрений (табл. 11). У сорта Золотничок наиболее экономически выгодным было несколько вариантов сочетания минеральных удобрений: N30P30K30, N90P60-90K60-90 и N120P20K80, уровень рентабельности которых превышал контрольный вариант на 26-33%, а себестоимость маточных луковиц была ниже на 1,18-1,39 тыс. руб./т. У сорта Мячковский 300 максимальное увеличение уровня рентабельности (на 45-48%) выявлено при внесении N90P90K60-90, при этом себестоимость маточных луковиц снизилась на 2,94тыс. руб./т, а у сорта Черный принц – при внесении N60P30-60K30-60, при этом уровень рентабельности увеличился на 76%, а себестоимость снизилась на 4,84 тыс. руб./т.

Таблица 11 – Уровень рентабельности использования минеральных удобрений при выращивании маточных луковиц, %, (2010 – 2012 годы) Оценка экономической эффективности показала, что после хранения маточных луковиц рентабельность в зависимости от доз и соотношений элементов питания снижается у сортов: Золотничок – на 66-99%, Мячковский на – 35-67%, Черный принц – на 57-94% относительно уровня рентабельности до хранения (реализация сразу после уборки). Наибольшие показатели уровня рентабельности после хранения маточных луковиц у сорта Золотничок отмечались при внесении N30P30K30 – 47,6%, Мячковский 300 при N90P90K60-90 – 29,4-34,0%, Черный принц при N60P30K30 – 37,7%.

Внесение N60P90K90 оказалось наиболее эффективным на семенниках лука репчатого сорта Золотничок, повышая уровень рентабельности на 92% при снижении себестоимости семян на 77,7 руб./кг. У сорта Мячковский наибольшее увеличение рентабельности (на 71-83%) и снижение себестоимости семян (на 55,6-63,4 руб./кг) отмечалось при внесении N60P30-90K30-90 (табл.

12). У сорта Черный принц экономически выгодным было внесение N60P30-60K30-60, которое повышало рентабельность на 72-90% и снижало себестоимость на 95,9-113,9 руб./кг в сравнении с контролем.

Таблица 12 – Уровень рентабельности использования минеральных удобрений при выращивании семенников лука репчатого, %, (2010 – 2012 годы) Применение микроудобрений на сорте Золотничок является также экономически выгодным приемом. При этом наибольшее увеличение рентабельности относительно контрольного варианта при выращивании маточных луковиц на 30-40% наблюдалось в вариантах с обработкой посадочного материала, а также при обработке посадочного материала совместно с опрыскиванием вегетирующих растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов (ФК+З и ФК+З+О); семян – на 68% в варианте при обработке посадочного материала совместно с опрыскиванием растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов (ФК+З+О). В связи с потерями маточных луковиц в процессе хранения произошло снижение уровня рентабельности на 73-81%, а себестоимость их возросла на 4,52-6,12 тыс. руб./т.

На основании вышеизложенного можно сказать, что отмеченный рост урожайности семян и маточных луковиц при использовании вышеуказанных агроприемов способствует не только окупаемости дополнительных затрат на мероприятия по внесению макро- и применению микроудобрений, но и позволяет получить дополнительную прибыль при семеноводстве изучаемых сортов лука репчатого в условиях Московской области.

ВЫВОДЫ

1. Содержание минеральных форм азота подвержено значительным сезонным колебаниям. Использование минеральных удобрений вызывает рост содержания нитратного азота к середине вегетации различных сортов и генераций лука репчатого в 2-5 раз по сравнению с исходным содержанием, обменного аммония в среднем на 29 мг/кг почвы. Содержание обменного калия и подвижного фосфора на неудобреной почве при выращивании растений лука репчатого снижается в течение всей вегетации. Применение минеральных удобрений способствует повышению их содержания к середине вегетации в среднем на 7-10 мг/кг почвы.

2. Фотосинтетическая деятельность агроценоза лука репчатого определяется биологическими особенностями сорта, генерацией растений и применением удобрений. У растений первого года жизни площадь листовой поверхности в зависимости от сорта и применения удобрений возрастает на 40величина фотосинтетического потенциала на 67-233%; у растений второго года жизни – на 25-103% и на 40-136% соответственно.

3. Отзывчивость растений лука репчатого первого года жизни на внесение разных норм минеральных удобрений сортоспецифична. Стабильно положительная реакция у сорта Черный принц выявлена при использовании средних доз удобрений (N60P30-60K30-60) – повышение урожайности маточных луковиц составляет 62-68%; у сортов Золотничок и Мячковский 300 на внесение повышенных доз (N90P60-90K60-90) – рост урожайности на 27-29% и 47соответственно.

4. Повышение норм использования минеральных удобрений до N90P90K90 приводит к уменьшению содержания сухого вещества в маточных луковицах всех изучаемых сортов и увеличению в них моносахаров, что отрицательно сказывается на сохранности за счет увеличения количества больных и проросших луковиц в процессе хранения.

5. Применение минеральных удобрений при выращивании семенных растений лука репчатого способствует увеличению урожайности семян всех изучаемых сортов и положительно влияет на их посевные качества. Стабильно высокий положительный экономический эффект отмечен на фоне применения средних доз азотных удобрений (N60): у сортов Золотничок и Мячковский 300 в сочетании с внесением P90K90 – повышение урожайности семян на 43% и 37%; у сорта Черный принц в сочетании с P60K60 – увеличение урожайности на 47%.

6. Обработка посадочного материала и опрыскивание растений лука репчатого сорта Золотничок микроэлементами в форме комплексонатов металлов обеспечивает повышение урожайности маточных луковиц на 23% и семян на 21% при уровне рентабельности производства 135% и 338% соответственно.

7. Экономическая эффективность применения минеральных удобрений при выращивании растений лука репчатого первого года жизни определяется их дозой, отзывчивостью сорта и назначением его возделывания (на товарные или семеноводческие цели). Наиболее высокий уровень рентабельности достигается: у сорта Золотничок при использовании P60K60 и P90K90 на фоне N90 (128-132%) при производстве товарной продукции и N30P30K30 (48%) – для семеноводческих целей; у сортов Мячковский 300 – N90P90K60-90 и Черный принц – N60P30K30, при выращивании, как на товарные цели (95-98% и 120%), так и для семеноводства (29-34% и 38% соответственно). При выращивании семян оптимальным является использование N60P90K90 для сортов Золотничок и Мячковский 300 (уровень рентабельности – 294% и 306%), и N60P60K60 – для сорта Черный принц (уровень рентабельности 231%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения наибольшего урожая маточных луковиц на дерновоподзолистой почве в условиях Нечерноземной зоны России экономически целесообразно использование P60K60 и P90K90 на фоне N90 на сорте Золотничок при выращивании его на товарные цели и N30P30K30 – для семеноводства;

N90P90K90 на сорте Мячковский 300 и N60P30K30 на сорте Черный принц – при выращивании их как на товарные цели, так и для семеноводства.

2. Для увеличения семенной продуктивности растений и повышения посевных качеств семян лука репчатого экономически целесообразно на сортах Золотничок и Мячковский 300 применение N60P90K90, на сорте Черный принц – N60P60K60.

3. Замачивание посадочного материала перед посадкой и опрыскивание вегетирующих растений микроэлементами в форме комплексонатов металлов позволяет получить прибавку урожая маточных луковиц на 23%, семян – на 21%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ 1. Князьков, А.Н. Эффективность минеральных удобрений в семеноводстве лука репчатого / А.Н. Князьков, С.М. Надежкин, А.Ф. Агафонов // Овощи России. – 2013. – №4 (21). – С. 35-38.

2. Князьков, А.Н. Оптимизация минерального питания в семеноводстве лука репчатого / А.Н. Князьков, С.М. Надежкин, А.Ф. Агафонов // Плодородие. – 2014. – №2 – С. 16-18.

Научные статьи, опубликованные в иных изданиях 1. Князьков, А.Н. Влияние микроудобрений на семенную и овощную урожайность лука репчатого сорта Золотничок / А.Н. Князьков // Материалы международной молодежной научной школы «Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов». – Воронеж, 2012. – С. 371-374.

2. Князьков, А.Н. Влияние минеральных удобрений на урожайность маточных луковиц различных сортов лука репчатого / А.Н. Князьков // Материалы 47-й международной научной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях». – Москва, ВНИИА, 2013. – С. 99-102.

3. Князьков, А.Н. Влияние минеральных удобрений на урожайность семян лука репчатого / А.Н. Князьков // Сборник докладов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационное развитие АПК в России (Посвящается 140-летию Г.К. Мейстеру)».

– Саратов, 2013. – С. 287-290.