Агрохимия, 2021, № 7, стр. 47-56

ВВЕДЕНИЕ

Минеральные удобрения – это эффективное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Внесение их в почву является наиболее распространенным способом снабжения растений кукурузы необходимыми элементами питания [1–5]. Однако в последние годы возрастает интерес к применению различных минеральных и органо-минеральных удобрений для улучшения условий питания растений полезными веществами через лист. Кроме макро- и микроэлементов многие из них содержат аминокислоты, витамины, природные гормоны, ростстимулирующие и др. вещества. Современные, наиболее эффективные агрохимикаты для некорневых подкормок растений представляют собой сложные многокомпонентные и многофункциональные продукты с инновационными решениями. Мировая тенденция роста производства растениеводческой продукции направлена на научно обоснованное применение экономически эффективных и экологически безопасных агрохимикатов [6].

Некорневые подкормки агрохимикатами во время вегетации растений существенно повышают урожайность зеленой массы и зерна кукурузы [7–10]. Однако, несмотря на многочисленные исследования эффективности некорневых подкормок растений минеральными и органо-минеральными удобрениями, многое в технологии их использования не достаточно глубоко изучено. Часто в сельхозпредприятиях для получения наибольшего эффекта применяют некорневые подкормки растений на фоне минеральных удобрений. При этом не учитывают концентрации макроэлементов в жидких удобрениях для подкормок.

Не изучен вопрос о возможном взаимодействии агрохимикатов, применяемых для листовых подкормок, с минеральными удобрениями, внесенными до посева кукурузы в почву. В данном случае, при совместном применении минеральных удобрений и агрохимикатов в подкормки возможен эффект несовместимости или перенасыщения растений питательными веществами и снижение урожайности вместо повышения. В научной литературе, например, имеются сведения о том, что на черноземных почвах некорневые подкормки зерновых колосовых культур агрохимикатами эффективны только на неудобренном фоне [11, 12].

Большое практическое значение имеет сравнительное изучение эффективности некорневых подкормок растений и внесения твердых минеральных удобрений в почву. Подобные исследования позволили бы ответить на вопрос, можно ли некорневой подкормкой растений добиться такого же эффекта, как и от традиционного применения минеральных удобрений. Ввиду высокой стоимости твердых минеральных удобрений, а также в связи с различными потерями элементов питания из почвы, замена корневого питания растений некорневым очень актуальна.

При применении как минеральных удобрений, так и агрохимикатов, для подкормки кукурузы следует учитывать способность растений различных гибридов усваивать питательные вещества и трансформировать их в более высокий урожай. Специфическая реакция сортов и гибридов кукурузы на удобрения доказана многими учеными [13–15].

В связи с разной отзывчивостью гибридов кукурузы не только на внесение минеральных удобрений в почву, но и на некорневые подкормки растений [8, 16–18], исследования необходимо проводить на гибридах разных групп спелости.

Цель работы – изучение влияния некорневой подкормки растений удобрением Вуксал Макромикс (2.5 л/га) на фоне применения минеральных удобрений N30 и N30Р30К30, а также без них на урожайность гибридов кукурузы разных групп спелости.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые опыты проводили в 2018–2020 гг. на опытном поле Всероссийского НИИ кукурузы в зоне достаточного увлажнения Ставропольского края. Схема опыта представлена в таблицах.

Удобрения N_аа30 и НАФК (N30Р30К30) вносили под предпосевную культивацию. Указанные дозы минеральных удобрений под кукурузу в Ставропольском крае при современных ценах считаются экономически наиболее эффективными [1, 16, 17].

Вуксал Макромикс – минеральное удобрение для некорневой подкормки кукурузы, имеющее в составе макроэлементы (N – 241, P₂O₅ – 241, K₂О – 181 г/л) и микроэлементы (В – 0.3, Сu – 0.76, Fе – 1.51, Мn – 0.76, Мо – 0.015, Zn – 0.76 г/л). Препаративная форма – суспензия с дополнительными эффектами рН-корректора и прилипателя.

Исследование проводили на гибридах кукурузы разных групп спелости: раннеспелом Машук 185 МВ (ФАО 185), среднераннем Машук 220 МВ (ФАО 220) и среднеспелом Машук 355 МВ (ФАО 350).

Площадь делянки, занимаемая одним гибридом кукурузы, равна 19.6 м² (7.0 м × 2.8 м), учетной – 9.8 м² (7.0 м × 1.4 м). Повторность в опыте четырехкратная.

Предшественником кукурузы в опытах была озимая пшеница. Основная обработка почвы – отвальная. После уборки предшественника проведено двукратное лущение стерни, осенью – вспашка. Весной до посева проведено 2 культивации. Сеяли кукурузу в 2018 г. 28 апреля, в 2019 г. – 29 апреля, в 2020 г. – 30 апреля сеялкой УПС-8. Всходы кукурузы в 2018 г. появились 6 мая, в 2019 г. – 10 мая, в 2020 г. – 11 мая. После появления всходов в фазе 2–3 листьев формировали оптимальную густоту стояния растений: для гибрида Машук 185 МВ – 80, Машук 220 МВ – 70, Машук 355 МВ – 60 тыс. шт./га. Для борьбы с сорными растениями посев кукурузы в фазе 3-х листьев обработали гербицидом Аденго (0.5 л/га). С целью рыхления почвы в фазе 7–8 листьев провели междурядную культивацию.

Некорневую подкормку растений кукурузы удобрением Вуксал Макромикс проводили после междурядной культивации в фазе 7–8 листьев опрыскивателем ОП-2500 серии АРГО при расходе рабочего раствора 250 л/га.

Среднее многолетнее количество осадков за период вегетации кукурузы составило 343.6 мм, в том числе: в мае – 79.4, июне – 87.1, июле – 70.4, августе – 58.7, сентябре – 48 мм (табл. 1). В 2018–2020 гг. осадков за май–сентябрь (период вегетации кукурузы) выпадало меньше среднего многолетнего количества: в 2018 г. – на 47.1 мм (на 13.7%), в 2019 г. – на 41.5 мм (на 12.1%), в 2020 г. – на 71.3 мм (на 20.8%).

В 2018 г. недостаток влаги наблюдали во 2-й и 3-й декадах июня, после некорневой подкормки и во время интенсивного роста растений, а также в 1-й–2-й декадах июля во время цветения кукурузы. В 2019 г. условия увлажнения были более благоприятными для кукурузы по сравнению с предыдущим годом, осадки выпадали регулярно, в критические периоды роста и развития растений (в июне–июле) их было достаточно. Из 3-х лет исследования 2020 г. для кукурузы был самым неблагоприятным и засушливым ввиду недостаточного количества осадков в июне и июле.

Среднесуточная температура воздуха в течение вегетации кукурузы в годы исследования была выше средней многолетней: в 2018 г. – на 3.1°С, в 2019 г. – на 1.8°С, в 2020 г. – на 2.3°С. Гидротермический коэффициент в годы проведения опытов как по месяцам, так и за весь период вегетации, был ниже среднего многолетнего.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный карбонатный мощный тяжелосуглинистый. Объемная масса метрового слоя почвы в среднем составляет 1.25 г/м³. Реакция почвенного раствора гумусового горизонта щелочная (рН$_{{{{{\text{Н}}}_{{\text{2}}}}{\text{О}}}}$ 7.5). Содержание гумуса в слое почвы 0–20 см – ≈4.7%.

Образцы почвы для анализа на содержание элементов питания в слое 0–20 см отбирали после внесения минеральных удобрений перед проведением некорневой подкормки растений. В среднем за 3 года исследования содержание нитратного азота в почве контроля составило: 17.5, подвижного фосфора – 12, обменного калия – 272 мг/кг (табл. 2).

Согласно принятой в Ставропольском крае градации, в почве делянок без удобрений содержание нитратного азота, а также подвижного фосфора по Мачигину было низким, обменного калия – средним [19]. Внесенные до посева кукурузы минеральные удобрения повысили содержание элементов питания в почве. В среднем за годы исследования содержание нитратного азота в почве варианта с внесением N_аа30 составило 24.4, подвижного фосфора – 13.4, обменного калия – 296 мг/кг, в варианте с внесением НАФК – соответственно 29.4, 19.3, 310 мг/кг.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Применение минеральных удобрений и некорневая подкормка удобрением Вуксал Макромикс оказали положительное влияние на рост растений гибридов кукурузы (табл. 3).

Отмечено увеличение высоты растений всех 3‑х гибридов кукурузы. Однако действие удобрений и подкормки Вуксал Макромикс на рост растений среднераннего и среднеспелого гибридов было более значительным. В среднем за годы наблюдений наименьшее увеличение высоты растений на 5–9 см наблюдали при внесении в почву N_аа30. Внесение в почву НАФК в дозе N30P30K30 увеличивало высоту растений гибридов кукурузы на 7–12 см. Некорневая подкормка растений вызывала увеличение их высоты на 7–14 см. При применении удобрения Вуксал Макромикс на фоне N30 и N30P30K30 растения кукурузы были выше, чем без них на 1–3 см, что было не существенным.

Действие на рост растений кукурузы как минеральных удобрений, так и некорневой подкормки, было подвержено влиянию погодных условий и было разным в годы исследования. Например, в наиболее благоприятном по увлажнению 2019 г. в варианте применения аммиачной селитры высота растений гибридов увеличивалась на 5–15 см, в засушливом 2020 г. – на 3–7 см, в варианте применения нитроаммофоски – соответственно на 7–20 см и 2–7 см.

При некорневой подкормке удобрением Вуксал Макромикс увеличение высоты растений также было более значительным в 2019 г., варьируя у разных гибридов от 7 до 14 см.

Несмотря на различия погодных условий, во все годы под влиянием минеральных удобрений и некорневой подкормки удобрением Вуксал Макромикс увеличивалась урожайность зеленой массы кукурузы (табл. 4). В среднем внесение в почву N_аа дало прибавку урожая зеленой массы гибрида кукурузы Машук 185 МВ на 8.4%, Машук 220 МВ – на 22.6%, Машук 355 МВ – на 7.2%, внесение НАФК – соответственно на 21.4, 35.5, 16.8%. Некорневая подкормка растений существенно повышала урожайность зеленой массы гибридов кукурузы на 14.0, 22.8, 13.2%.

Следует отметить, что при подкормке растений удобрением Вуксал Макромикс на фоне внесения в почву N_аа прибавки урожая зеленой массы всех 3-х гибридов кукурузы увеличивались по сравнению с применением одного минерального удобрения. Эту тенденцию наблюдали во все годы исследования, независимо от различий в погодных условиях, и на всех гибридах, независимо от продолжительности их вегетации. Однако увеличение прибавки урожая зеленой массы от подкормки растений удобрением Вуксал Макромикс на фоне N_аа по отношению к контролю было несущественное. Обработка растений не способствовала достоверному увеличению зеленой массы по сравнению с вариантом N_аа30.

Применение N30P30K30 на всех гибридах обеспечивало достоверную прибавку урожая зеленой массы по сравнению с контролем. Обработка Вуксал Макромикс не привела к достоверному росту зеленой массы, по сравнению с вариантом НАФК.

Необходимо отметить, что повышение урожайности зеленой массы всех гибридов кукурузы за счет некорневой подкормки было существенным и больше, чем от предпосевного внесения N_аа в почву.

Минеральные удобрения и Вуксал Макромикс положительно влияли не только на урожайность зеленой массы, но и повышали урожайность зерна (табл. 5). В среднем за 3 года опыта при внесении в почву N_аа прибавка урожая зерна гибрида кукурузы Машук 185 МВ была существенной и равнялась 8.5%. У гибрида Машук 220 МВ получена несущественная прибавка урожая зерна (4.2%). Прибавка урожая зерна гибрида Машук 355 МВ, равная 8.3%, была достоверной. Внесение НАФК повысило урожай зерна гибридов на 5.0, 7.9, 7.3%, и прибавки были существенными у гибридов Машук 220 МВ и Машук 355 МВ. Некорневая подкормка растений повышала урожай зерна этих гибридов достоверно на 8.0, 11.0, 11.5%. В среднем за 2018–2020 гг. прибавка урожая зерна гибрида Машук 220 МВ при подкормке удобрением Вуксал Макромикс (0.60 т/га) была существенно больше, чем при допосевном внесеними N_аа (0.23 т/га).

Подкормка растений кукурузы удобрением Вуксал Макромикс на фоне внесения N_аа не обеспечивала рост прибавок урожая зерна. Подкормка растений удобрением Вуксал Макромикс в сочетании с допосевным внесением НАФК в почву в среднем за 3 года существенно (на 0.42 т/га) повысила урожай зерна гибрида Машук 185 МВ. У остальных гибридов это не было отмечено.

На величину урожая зерна кукурузы сильное влияние оказали погодные условия во время вегетации, в основном влияла сумма осадков за июнь и июль. Например, в самом благоприятном для этой сельскохозяйственной культуры 2019 г. при применении минеральных удобрений и удобрения Вуксал Макромикс урожайность раннеспелого гибрида Машук 185 МВ варьировала от 8.14 до 8.54 т/га, среднераннего гибрида Машук 220 МВ – от 7.48 до 7.78 т/га, среднеспелого гибрида Машук 355 МВ – от 7.61 до 8.61 т/га. В засушливом 2020 г. вследствие недостатка осадков урожайность зерна была значительно меньше и для гибридов составила соответственно 4.50–5.30, 4.38–4.92, 4.50–5.09 т/га. Некорневая подкормка растений кукурузы удобрением Вуксал Макромикс, как и применение минеральных удобрений, повышала урожайность зерна во все годы, независимо от погодных условий.

Анализ полученных данных за 2018–2020 гг. показал низкую эффективность подкормки растений гибридов кукурузы Машук 220 МВ и Машук 355 МВ удобрением Вуксал Макромикс на фоне допосевного внесения N_аа и НАФК. Рост урожайности зерна при сочетании допосевного внесения НАФК с некорневой подкормкой наблюдали только у раннеспелого гибрида Машук 185 МВ.

Результаты исследования показали высокую эффективность применения удобрения Вуксал Макромикс для некорневой подкормки растений кукурузы. Некорневая подкормка кукурузы в фазе 7–8 листьев в среднем за 2018–2020 гг. существенно повышала урожайность зеленой массы гибридов разных групп спелости на 4.44–6.19 т/га (на 13.3–22.8%), зерна – на 0.48–0.69 т/га (на 8.0–11.5%).

Чтобы выяснить, какие биометрические показатели початка обеспечивали изменения урожайности, провели анализ структуры урожая. Оказалось, что длина початков при применении как минеральных удобрений, так и Вуксал Макромикс, изменялась незначительно. В среднем за 3 года увеличение длины початка гибрида Машук 185 МВ варьировало от 0.1 до 0.2 см, гибридов Машук 220 МВ и Машук 355 МВ – от 0.3 до 0.8 см.

Наибольшее число зерен в початках гибрида Машук 185 МВ выявлено в варианте опыта с внесением аммиачной селитры (444 шт.) и нитроаммофоски с подкормкой (441 шт.). В початках гибрида Машук 220 МВ максимальное число зерен было при применении НАФК (390 шт.) и меньше на 5 шт. в вариантах с внесением N_аа в почву и удобрения Вуксал Макромикс в подкормку. В початках гибрида Машук 355 МВ существенное увеличение числа зерен наблюдали при внесении НАФК, подкормке Вуксал Макромикс и их совместном применении (табл. 6).

Некорневая подкормка растений удобрением Вуксал Макромикс без минеральных удобрений существенно увеличивала число зерен в початках гибрида Машук 220 МВ (на 38 шт.) и Машук 355 МВ (на 27 шт.). За счет увеличения числа зерен существенно повышалась масса початков: соответственно на 7.8 и 11.1 г. Сочетание подкормки растений с внесением N_аа и НАФК не увеличивало достоверно массу початков гибридов кукурузы (табл. 7).

На число зерен и массу початков сильное влияние оказывали погодные условия, особенно количество осадков, выпадавших за июнь и июль. Например, в наиболее благоприятном 2019 г. с суммой осадков за 2 критических месяца 185 мм при применении удобрения Вуксал Макромикс в подкормку в початках гибрида Машук 185 МВ сформировалось 479, гибрида Машук 220 МВ – 451, Машук 355 МВ – 465 зерен. В засушливом 2020 г. при сумме осадков за указанный период 63 мм число зерен в початках этих гибридов составило 379, 340, 338 шт.

Масса початка кукурузы также в сильной степени была подвержена влиянию условий увлажнения в июне и июле. В 2019 г. за счет некорневой подкормки растений удобрением Вуксал Макромикс масса початка гибридов была равна: Машук 185 МВ – 116, Машук 220 МВ – 124, Машук 355 МВ – 152 г., в 2020 г. – значительно меньше: соответственно 90.7, 94.2, 137 г. Несмотря на различия между годами по количеству осадков некорневая подкормка растений всегда способствовала увеличению массы початков изученных гибридов кукурузы.

Положительное влияние некорневой подкормки растений на формирование зерен и, как следствие, на массу початков кукурузы проявлялось во все годы исследования независимо от погодных условий.

ВЫВОДЫ

1. Некорневая подкормка растений удобрением Вуксал Макромикс (2.5 л/га) в среднем за 2018–2020 гг. существенно повысила урожайность зеленой массы гибрида кукурузы Машук 185 МВ на 4.5 т/га (на 14.0%), Машук 220 МВ – на 6.19 т/га (на 22.8%), Машук 355 МВ – на 4.44 т/га (на 13.3%).

2. Некорневая подкормка кукурузы позволила получить существенные прибавки урожая зерна гибрида Машук 185 МВ – 0.48 т/га (8.0%), Машук 220 МВ – 0.60 т/га (11.0%), Машук 355 МВ – 0.69 т/га (11.5%). Рост урожая зерна при некорневой подкормке был обусловлен формированием большего числа зерен в початках гибридов на 13–38 шт., а также увеличением массы початков на 4.7–11.1 г.

3. При подкормке растений изученных гибридов кукурузы удобрением Вуксал Макромикс на фоне внесения N30 и N30P30K30 прибавки урожая зеленой массы увеличились по сравнению с применением одних минеральных удобрений не существенно. Подкормка растений удобрением Вуксал Макромикс обеспечивала существенный рост прибавки урожая зерна на фоне допосевного внесения НАФК только у раннеспелого гибрида Машук 185 МВ.

4. Полученные данные дают основание на типичных черноземах Ставропольского края рекомендовать некорневую подкормку удобрением Вуксал Макромикс для гибридов кукурузы Машук 220 МВ и Машук 355 МВ как самостоятельный агроприем. Для гибрида Машук 185 МВ некорневая подкормка удобрением Вуксал Макромикс эффективна на фоне внесения N30P30K30.