Агрохимия, 2021, № 12, стр. 47-53

ВВЕДЕНИЕ

Табак – очень пластичный вид растений, чутко реагирующий на условия произрастания. Технология возделывания этой культуры предусматривает комплекс агротехнических приемов, от выполнения которых зависит продуктивность культуры и качество получаемого сырья. Важнейшим звеном при этом является использование удобрений [1]. При этом внесение оптимальной дозы минеральных удобрений является эффективным приемом, но высокая стоимость и отнесение агрохимикатов химической природы к потенциальным источникам загрязнения окружающей среды (стресс-индекс, отражающий меру экологической опасности равен 63) [2] сдерживает их использование особенно в полевой период.

Возделывание табака начинается с выращивания рассады – самого ответственного периода, т.к. этот этап является основой успешного производства табачного сырья [3]. Уровень урожайности в значительной степени зависит от качества полученного здорового посадочного материала, т.е. так называемого “пролонгированного эффекта качественной рассады”. В этом случае применяют все меры для выращивания крепкого посадочного материала.

Исходя из вышесказанного, альтернативой для замены традиционных удобрений стала инновационная продукция – современные комплексные водорастворимые удобрения, содержащие в своем сбалансированном составе макро-, мезо- и микроэлементы пролонгированного действия (медленнодействующие). Экологичность данных препаратов определяется небольшими дозировками при их использовании, а экономичность – низкой стоимостью технологического приема.

Во ВНИИТТИ в течение ряда лет был испытан разнообразный ассортимент перспективных удобрительных смесей нового поколения как российского, так и зарубежного производства. Все испытываемые удобрения в различной степени влияли на формирование табачной рассады. Среди них по положительному эффекту выделяли препарат Витанолл NP.

Витанол NP (ООО “АгроСил”) – азотно-фосфорное витаминизированное удобрение на основе полимерного комплекса макро- (NP + Mg и S) и микроэлементов (Mn, B, Zn, Mo). Содержание азота в препарате – 9–12, фосфора – 28–30, аскорбиновой кислоты – 0.01–0.05, янтарной – 0.1–0.2 и гуминовых кислот – 0.05–0.1%. Удобрение обладает качествами поверхностно-активного вещества, мощными адгезивными, стимулирующими и антиоксидантными свойствами, высокой степенью проникновения в растение, что обеспечивает максимально равномерное и длительное его питание [4]. В литературных источниках недостаточно информации о влиянии данного удобрения на различные сельскохозяйственные культуры. Однако известно, что обработки препаратом Витанолл NP растений в фазе кущения способствуют увеличению урожая озимой пшеницы на 34, озимого ячменя – на 26, ярового ячменя – на 21% [5, 6].

Аналогичные исследования по влиянию удобрений на табачные растения проводят и за рубежом. Например, в Китае изучено влияние сложных биоорганических удобрений в соответствующем сочетании с химическими удобрениями на рост и развитие растений табака, устойчивость к болезням, содержание калия в листьях, накопление сухого вещества, повышение урожайности и качества сырья. По сравнению с однократным внесением химических удобрений, обработка биоудобрениями увеличивает урожай табачных листьев на 6.2–9.0% и доходность – на 15.9–24.7% [7]. Применение химических удобрений в сочетании со штаммами солюбилизирующих фосфор арбускулярных микоризных грибов и калий-мобилизирующих бактерий последовательно увеличивает доступность P и K в почве, улучшает показатели качества листьев табака и улучшает рост растений [8]. В Иране изучено влияние органических и химических удобрений на увеличение площади листьев, скорости ассимиляции, урожая и сухого веса табачного сырья. Максимальный сухой вес сырья был получен на фоне химических удобрений (в 3 раза больше по сравнению с контрольной обработкой) [9].

Поэтому цель работы – определение отзывчивости табака на применение удобрения Витанолл NP при выращивании рассады, а именно влияния на качество табачной рассады, формирование продуктивности данной культуры, величину урожайности и курительные достоинства табачного сырья.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Табачную рассаду (сорта табака Крупнолистный 9 М и Крупнолистный 11) выращивали в парниках без обогрева. Опыт закладывали (2019–2020 гг.) на длительно несменяемой деградированной питательной смеси с предварительным созданием азотного фона из расчета 50% от оптимального содержания лабильного азота в парниковом хозяйстве ВНИИТТИ. Такая питательная смесь являлась контролем и фоном. Эталон – вариант с расчетно-оптимальным содержанием главных питательных элементов в парниковой смеси: сумма нитратного и аммиачного азота – 70 мг/100 г смеси, подвижного фосфора – 60, обменного калия 70 мг/100 г смеси, созданного за счет использования традиционных однокомпонентных минеральных удобрений на основании проведенных агрохимических анализов [10, 11]. Удобрения (N_аа, Р_сд и K_с) в эталонном варианте вносили за 5–6 сут до посева семян табака. Содержание нитратного и аммонийного азота определяли по методу Мещерякова [12], подвижного фосфора – по методу Чирикова и обменного калия – по Масловой [13]. Расчет доз удобрений проводили согласно разработанной методике [11]. Площадь учетной делянки в парнике – 1 м², повторность четырехкратная, норма высева – 0.3 г/м² с глубиной заделки семян 0.4–0.5 см. Испытанное удобрение Витанолл NP (0.3 мл/м²) в парниковых условиях вносили в основных фазах развития табачной рассады: “крестик”, “ушки” и “годная к высадке”, расход рабочего раствора – 1.0 л/м².

Перед выборкой рассады оценивали ее качество по следующим биометрическим показателям: длина до точки роста, длина до конца листьев, количество листьев, толщина стебля, длина корневой системы, масса надземной и корневой частей [11]. Оценку степени развития корневой системы растений по способности удерживать на корнях питательную смесь проводили по методу Еремеева [14].

Для дальнейшего изучения влияния удобрения, внесенного в рассадный период, растения высаживали из парника в поле строго в зависимости от варианта. Полевые опыты проводили на опытно-селекционном участке института. Почва участка – западно-предкавказский чернозем выщелоченный. Агрохимическая характеристика почвы: рН 6.8, содержание гумуса – 3.8%, содержание подвижного фосфора – 134, обменного калия – 259 мг/кг. Повторность в опытах четырехкратная, густота стояния растений – 70 × 25 см, площадь учетной делянки – 14 м².

В полевой период определяли высоту растений через 45 и 60 сут после посадки и в конце периода уборки после последней ломки листьев. Для определения средней площади листа на каждой делянке проводили измерения на 25-ти растениях одного листа среднего яруса (во время 3-й ломки). Для определения площади листа измеряли его длину от стебля до верхушки пластинки и ширину – в наиболее широком месте [15, 16]. Также подсчитывали количество технических листьев (после последней ломки), недоразвитых растений, цветущих и семенных продуктивных растений (имеющих соцветия с побуревшими коробочками и плодоножкой бурого цвета [17]).

Урожай убирали вручную во время ломок по мере созревания листьев. За вегетационный период проведено 5 ломок табака. При каждой ломке в варианте отбирали 50 типичных листьев, взвешивали их, закрепляли на шнуры и высушивали до воздушно-сухого состояния, определяли массу сухих листьев. Для учета урожайности рассчитывали коэффициент усушки табака делением сырой массы на сухую массу листьев табака. Далее коэффициент усушки сырья применяли для расчета урожайности табака в сухом весе на учетной площади делянки. Материальность (содержание сухого вещества в единице поверхности листа табака) оценивали методом отбора пробы листа среднего яруса с последующим высушиванием [18]. В табачном сырье определяли содержание водорастворимых углеводов, белков и никотина [19, 20]. Для оценки достоверности полученной прибавки урожая использовали методы статистической обработки результатов по [21] с применением компьютерной программы однофакторного дисперсионного анализа Microsoft Excel.

Метеорологические условия в годы проведения опытов в основном можно охарактеризовать как малоблагоприятные. В 2019 г. отмечено, что среднесуточная температура воздуха в весенне-летний период была выше среднемноголетней нормы от 0.1 до 6.0°С. Сумма осадков превышала норму на 8.2–102.2 мм. В июле наблюдали наибольшее количество выпавших осадков. Дефицит влаги определен в мае (2.2 мм) и июне (31.6 мм). Погода в 2020 г. была жаркой и сухой. Среднемесячная температура (май–сентябрь) превышала норму на 1.5–3.9°C. Количество осадков находилось в дефиците в июне (-44.1 мм, поэтому проводили дополнительный полив растений табака), в августе (35.2 мм) и сентябре (15.6 мм) от месячной нормы. Сумма осадков в мае практически отмечена на уровне нормы (превышение – 2.8 мм), в июле выпало максимальное количество осадков за сезон с превышением среднемесячной нормы на 98.1 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Использование современного удобрения Витанолл NP в рассаднике обеспечило существенное усиление роста табачной рассады. На удобренных делянках растения были мощными, выровненными, зеленой и темно-зеленой окраски с хорошо развитой корневой системой, что было важным условием оптимального ведения культуры.

Эффективность применения испытанного удобрения в основных фазах развития рассады “крестик”, “ушки” и “годная к высадке рассада” (перед выборкой) подтверждена биометрическими показателями растений. Например, длина обработанных растений до точки роста увеличилась на 69 и 40% и до конца вытянутых листьев – на 58 и 31%, корневая масса рассады превысила контроль на 31 и 34%, наземная – на 61 и 52% (сорт Крупнолистный 9 М и Крупнолистный 11 соответственно) (табл. 1). Толщина стебля удобренных растений у корневой шейки превысила контроль на 0.7 и 0.6 мм соответственно. При этом в эталонном варианте с использованием полной оптимальной дозы минеральных удобрений все показатели оказались очень близкими полученным в варианте, где рассада была обработана препаратом Витанолл NP.

Кроме качества выращенной табачной рассады большое значение имеет также обеспечение оптимального выхода стандартных растений с единицы площади и, что важно, к запланированному сроку посадки в поле. Выход стандартной рассады к моменту высадки при использовании комплексного удобрения составил 905 шт./м² (в эталоне – 873 шт./м²) (сорт Крупнолистный 9 М) и 874 шт./м² (в эталоне – 891 шт./м²) (сорт Крупнолистный 11), что превысило контроль на 60 и 33% соответственно.

Применение комплексного удобрения в рассаднике не только способствовало повышению выхода стандартной рассады, но и позволило сократить сроки ее выгонки до 8 сут. Это важно, т.к. при затягивании с посадкой значительно снижается урожай и качество листьев, а их созревание и сушка проходят в менее благоприятных условиях.

Косвенная оценка развития корневой системы (способность корней удерживать питательную смесь после выборки) позволила оценить степень ее развития. Табачная рассада, трехкратно обработанная современным удобрением, имела хорошо развитые мочковатые корни, и поэтому они удерживали массу субстрата в 1.9 (сорт Крупнолистный 9 М) и 1.5 раза (сорт Крупнолистный 11) больше по сравнению с контрольными растениями (табл. 2).

В полевых опытах растения высаживали строго в соответствии с вариантами опыта в рассаднике, наблюдая за их дальнейшим ростом и развитием, для оценки продуктивности культуры в целом. Было отмечено, что рассада, выращенная с применением удобрения Витанолл NР, раньше завершала период укоренения, отличаясь хорошим темпом роста. В контроле отмечена задержка роста растений.

Дальнейшие наблюдения показали, что использование препарата в рассаднике оказало пролонгированное ростстимулирующее воздействие на растения табака в поле. Например, уже через 45 сут растения сорта Крупнолистный 9 М в контроле отстали в росте на 6 см, через 60 сут – на 10 см, к концу уборки – на 19 см (на 10%), сорта Крупнолистный 11 – на 4, 7 и 14 см соответственно. Количество технических листьев на растении – один из главных хозяйственно-ценных признаков, определяющий урожайность табака, составило соответственно сорту 40 и 38 шт. (в контроле – 37 шт.) (табл. 3).

Площадь листа среднего яруса увеличилась на делянках с использованием в парниковый период препарата на 90 см² (на 15%) (сорт Крупнолистный 9 М) и на 158 см² (на 26%) (сорт Крупнолистный 11) (в эталоне – на 10 и 29% соответственно). Отставание в росте и развитии растений на контрольных делянках отразилось и на количестве недоразвитых растений, их было больше на 7%.

Применение удобрения нового поколения в рассаднике позволило сократить вегетационный полевой период, получить более дружное формирование соцветий и, как следствие, увеличить количество продуктивных семенных растений. Количество растений с побуревшими коробочками к концу уборки составило 33–34% (в контроле – 20 и 18%) (табл. 4).

Одним из важнейших хозяйственно-ценных признаков табака является урожайность его листьев, на величине которой отразились все отмеченные различия в росте и развитии растений. Применение удобрения Витанолл NP при выращивании табачной рассады сорта Крупнолистный 9 М позволило получить достоверную прибавку и обеспечило повышение урожайности сырья на 7.8 ц/га (на 19%) по сравнению с контролем (НСР₀₅ = 2.3 ц/га), в эталоне – на 5.8 ц/га или на 14%). При выращивании рассады сорта Крупнолистный 11 использование удобрения обеспечило достоверную прибавку урожайности табака на 6.8 ц/га (на 16%) (НСР₀₅ = 2.4 ц/га), в эталоне – 7.3 ц/га или на 17% (табл. 5). Несмотря на малоблагоприятные погодные условия вегетационных периодов при проведении опытов удалось получить достаточно высокий урожай табака.

Важным показателем спелости табака, определяющим величину и качество урожая, является материальность технически зрелых листьев. Определение содержания сухого вещества в единице площади листьев табака (материальность сырья) (табл. 6) показало, что у обработанных современным препаратом в рассадный период растений материальность табачных листьев увеличивалась на 7.1 (сорт Крупнолистный 9 М) и 5.3% (сорт Крупнолистный 11) по сравнению с контролем, что также не могло не повлиять на урожайность табачного сырья.

Применение удобрений повлияло и на качество сырья. Здесь уместно привести слова великого ученого прошлого века А.А. Шмука “если для других культур первостепенной задачей является получение высоких урожаев, то для табака качество – одно из основных требований”. Важными показателями при этом является содержание белков, никотина и углеводов. Например, никотин определяет уровень крепости табака (легкий табак содержит <1% никотина, средний 1.2–2.0% и крепкий – >2.5%), а углеводы и белки – его вкусовые свойства [19].

Испытанное удобрение улучшило химический состав табачного сырья за счет значительного повышения содержания углеводов (в 1.5 и 1.2 раза соответственно). Углеводно-белковое соотношение (число Шмука) – общепринятый показатель оценки качества табака – увеличилось в 1.5 раза (сорт Крупнолистный 9 М) и в 1.3 раза (сорт Крупнолистный 11). Число Шмука >1 свидетельствует о высококачественном табачном сырье. Количество хлора, влияющего на горючесть сырья, обнаружено в пределах допустимого – 0.11–0.14% (оптимальное содержание – ≤0.4%) (табл. 6).

Экономическую эффективность предлагаемого приема можно рассматривать с точки зрения экономии материальных ресурсов, которые складываются за счет уменьшения парниковой площади, необходимой для выгонки рассады с целью посадки на 1 га полевой площади. Например, для выращивания рассады табака сорта Крупнолистный 9 М на естественном фоне без применения удобрений необходимо 107 м² парниковой площади, сорта Крупнолистный 11 – 92 м² (при норме высадки 60.5 тыс. растений/га, т.е. 55 тыс. растений/га + 10% страховой фонд), при использовании препарата Витанолл NP – 67 м² и 69 м² соответственно сортам (в эталоне, т.е. при внесении расчетно-оптимальных доз минеральных удобрений – 68–69 м²).

Доход в полевой период складывался из разницы в урожае между участками, на которых были высажены растения контрольного варианта и варианта, где растения в рассадный период обрабатывали современным удобрением. Прибавка урожайности полученного сырья сорта Крупнолистный 9 М составила 7.8, сорта Крупнолистный 11 – 6.8 ц/га. При стоимости 200 руб./кг сухого табачного сырья доход достигал 156 и 136 тыс. руб./га соответственно сортам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основании проведенного исследования установлено, что изученный препарат Витанолл NP по эффективности не уступал или мало уступал затратному варианту (эталону) с внесением в питательную смесь сбалансированного минерального удобрения и его вполне можно использовать в технологии возделывания табака. За счет полученной более качественной рассады, выращенной на питательном фоне с содержанием лабильного азота 35 мг/100 г субстрата (50% от оптимальной дозы), данный прием позволил улучшить все продуктивные параметры растений табака и, в конечном итоге, существенно увеличить урожайность культуры. У сорта табака Крупнолистный 9 М достоверная прибавка урожайности составила 7.8 ц/га или 19% (НСР₀₅ = = 2.3 ц/га), у сорта Крупнолистный 11–6.8 ц/га или 16% (НСР₀₅ = 2.4 ц/га). Экономический эффект от полученного дополнительного урожая составил 156 и 136 тыс. руб./га соответственно. Важно отметить, что разработанный прием можно применять не только для выращивания табака, но и других рассадных культур.