ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ФЕРТИГАЦИИ В ПЛОДОНОСЯЩИХ НАСАЖДЕНИЯХ ЯБЛОНИ

Фоменко Т.Г., Попова В.П., Белоусова К.В. Эффективность применения новых отечественных удобрений при фертигации в плодоносящих насаждениях яблони // Садоводство и виноградарство. 2019. № 2. С. 10-17.

В условиях Северного Кавказа в летний период часто наблюдаются высокие температуры и низкая влажность воздуха, продолжительные засухи и суховеи. Недостаточное обеспечение плодовых деревьев влагой приводит к снижению их продуктивности и качества плодов, проявлению периодичности плодоношения, снижению зимостойкости деревьев. Оптимальные водный и пищевой режимы плодовых растений в стрессовых условиях летнего периода служат основой для формирования высокотоварных плодов.

Потребность плодовых деревьев в питательных веществах изменяется в течение вегетационного периода и в значительной степени зависит от фазы роста растений, нагрузки деревьев плодами, сортовых особенностей, почвенно-климатических условий и т.д. Поэтому система применения удобрений в интенсивных садах должна удовлетворять не только общую потребность растений в элементах питания и восполнять их вынос, но и обеспечивать сбалансированное питание плодовых деревьев в течение всего периода вегетации.

Фертигaция позволяет постоянно поддерживать оптимальную влажность почвы и подавать растениям небольшими дозами сбалансированное количество элементов питания на протяжении основной части вегетационного периода, с учетом потребности в элементах питания. Рациональное применение удобрений в условиях орошения обеспечивает повышение эффективности усвоения элементов минерального питания, сводя к минимуму миграцию питательных веществ за пределы основного корнеобитаемого слоя почвы. Оптимизация водного и пищевого режимов при фертигации способствует улучшению микробиологической активности почвы и физиологического состояния деревьев, увеличению урожайности, повышению качества и экологической безопасности выращиваемой плодовой продукции.

Для успешного проведения фертигации необходимо особое внимание уделить правильному выбору удобрений. Минеральные удобрения, вносимые с поливной водой, должны удовлетворять потребность растений в элементах питания, полностью растворяться в воде с образованием минимального количества осадка, содержать в качестве примесей минимальное количество вредных водорастворимых солей, не улетучиваться, не оказывать коррозионное воздействие на металлоконструкции оросительных систем и поливной техники.

До недавнего времени сегмент отечественных минеральных удобрений, которые можно применять через систему капельного орошения, был небольшим и чаще всего представлен базовыми водорастворимыми удобрениями, содержащими один или два элемента питания. Поэтому в современном плодоводстве активно использовались комплексные водорастворимые удобрения, преимущественно зарубежного производства. В последнее время крупные российские химические компании ведут работу по импортозамещению агрохимикатов. Одна из крупнейших компаний на рынке минеральных удобрений в Российской Федерации АО «ОХК «УРАЛХИМ» выпустила линейки комплексных водорастворимых удобрений AQUA DROP и SOLAR для фертигации плодовых и овощных культур.

В связи с этим необходимо разработать элементы технологии применения указанных минеральных удобрений при капельном орошении в плодовых насаждениях. Целью наших исследований была оценка эффективности применения новых отечественных минеральных удобрений при фертигации в интенсивных насаждениях яблони в условиях Краснодарского края.

Объекты и методы исследований. Исследования проводили в условиях Прикубанской зоны плодоводства Краснодарского края в орошаемых интенсивных насаждениях яблони на базе ООО «Экватор-Агро» (ст. Роговская). Учеты проводили в 6-ти кратной повторности, в каждой повторности по три учетных дерева. Объекты исследований – насаждения яблони сортов зимнего срока созревания Голден Рейнджерс (основной сорт) и Ренет Симиренко (опылитель) на подвое М9 (клон Т337), 2015 г. посадки (весна), со схемой размещения деревьев 4,0х1,0 м. Почва опытного участка – чернозем типичный сверхмощный слабогумусный легкоглинистый на лессовидных глинах (классификация 1977 г.). По данным стандартного агрохимического обследования опытного участка (август 2016 г.) чернозем типичный в верхнем 0-30 см слое характеризовался слабощелочной реакцией почвенный среды (рН_водное 7,72 ± 0,11), средним уровнем обеспеченности органическим веществом (3,96 ± 0,10 %), повышенной нитификационной способностью (27,9 ± 4,4 мг/кг), высокой обеспеченностью подвижным фосфором (48,5 ± 5,6 мг/кг) и обменным калием (412,5 ± 51,1 мг/кг). Схема опыта:

Вар. 1. Хозяйственный вариант (контроль). Применение при фертигации минеральных удобрений OLIGOMAX в норме N₆₉P₄₆K₆₂.

Вар. 2. Вариант АО «ОХК «УРАЛХИМ». Применение при фертигации минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR в норме N₆₉P₄₆K₆₂.

Внесение минеральных удобрений в растворенном виде через систему капельного орошения проводили на протяжении вегетационного периода при засушливых условиях каждые 3-4 дня. За вегетационный период было проведено по 38 фертигаций. В хозяйственном варианте для внесения использовали преимущественно импортные водорастворимые минеральные удобрения марок OLIGOMAX 25-10-10, OLIGOMAX 19-19-19, OLIGOMAX 5-5-40. На втором опытном варианте в 2017 г. при фертигации применяли отечественные удобрения линейки AQUA DROP следующих марок NPK 13-40-13, NPK 18-18-18, NPK 5-15-45, NPK 26-0-26. В 2018 г. вносили удобрения SOLAR Старт 13-40-13+МЭ, SOLAR Универсал 18-18-18+3MgO+МЭ, SOLAR Финал 15-7-30+3MgO+МЭ в сочетании с традиционными водорастворимыми удобрениями Калиевая селитра (Нитрат калия), Моноаммонийфосфат специальный водорастворимый (МАФ), Нитрат кальция концентрированный и Аммиачная селитра.

Внесение минеральных удобрений при фертигации проводили в середине цикла полива продолжительностью около 30 мин. После завершения фертигации продолжался капельный полив без внесения удобрений длительностью минимум 40 мин, при котором происходила промывка капельных линий поливной водой и доведение влажности почвы до оптимального уровня. Средняя поливная норма составляла 40 м³/га. Поливы назначали по результатам оценки запаса влаги в корнеобитаемом слое почвы на расстоянии 20 см от места падения капли при достижении предполивной влажности, соответствующей 60 % НВ (наименьшей влагоёмкости). Оптимальную влажность почвы поддерживали на уровне 80% НВ в пределах контуров увлажнения. Расчет поливной нормы при капельном орошении основан на доведении влажности почвы до оптимального значения в увлажняемом объеме.

Листовую диагностику обеспеченности деревьев яблони элементами питания (N, P, K, Ca, Mg) проводили в период налива плодов. Растительные образцы листьев яблони подвергали мокрому озолению по методу К. Гинзбург (смесью серной и хлорной кислот). Содержание элементов определяли следующими методами: азот – хлораминовым методом, фосфор – колориметрическим методом с применением аскорбиновой кислоты по методу Мерфи и Райли, калий – пламенно-фотометрическим методом, кальций и магний – комплексонометрическим методом. Полученные данные сопоставляли с оптимальными уровнями содержания элементов питания, а также выполнялся расчет соотношений N/P, N/K, (K+Mg)/Ca.

Для установления обеспеченности деревьев яблони доступными элементами питания отборы почвенных проб осуществляли регулярно на протяжении вегетационного периода в слое почвы 0-30 см непосредственно под капельницами, на расстоянии 20 см и 40 см от точки падения капли раствора питательных веществ. В почвенных образцах определяли содержание нитратов ионометрическим методом по ГОСТу 26951-86, содержание обменного аммония по методу ЦИНАО по ГОСТу 26489-85, содержание подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО по ГОСТу 26205-91.

При закладке полевого опыта, проведении учетов, наблюдений и других видов полевых работ использовали общепринятые методики. Окружность штамбов деревьев определяли с помощью мерной ленты на постоянном месте на высоте 30 см от поверхности почвы. Размеры приростов побегов продолжения фиксировали в осенний период на ветвях первого порядка равномерно по периферии окружности кроны, выходящей в междурядье. Урожай плодов учитывали с каждого учётного дерева глазомерно, а затем весовым методом во время съёма плодов. Оценку полученных экспериментальных данных осуществляли с использованием методов математической статистики с применением дисперсионного анализа в программе Microsoft Office Excel 2003 согласно «Методике полевого опыта».

Результаты исследований.

Установлены закономерности изменения обеспеченности деревьев яблони доступными элементами питания в зоне локализации минеральных удобрений при регулярном проведении фертигации на протяжении вегетационного периода. Фертигация приводила к формированию зон повышенной концентрации элементов питания и значительной сезонной динамике изменчивости параметров почвенного плодородия плодовых насаждений.

Известно, что нитраты отличаются высокой подвижностью, они легко передвигаются в почве вместе с поливной водой. Поэтому проведение фертигации на протяжении вегетационного периода способствовало увеличению содержания нитратного азота в почве в большей степени на расстоянии 20 см от точки внесения раствора минеральных удобрений (табл.1). Миграция нитратов непосредственно от точки внесения удобрений обусловлена их постепенным выщелачиванием при регулярном капельном орошении к границе основного контура увлажнения. Максимальное содержание нитратов в почве отмечено в изучаемых вариантах в начале фазы налива плодов (29.06.2018 г), когда было внесено 65,3 % от нормы азота за вегетационный период. В дальнейшем отмечалась тенденция постепенного снижения концентрации нитратного азота в зоне локального внесения минеральных удобрений.

Содержание аммонийного азота в почве в течение сезона было динамичным, и разница между местом отбора почвенных проб и опытными вариантами часто была незначительной. Относительно невысокое содержание аммонийного азота по сравнению с нитратным объясняется тем, что при оптимальной влажности почвы и температуре 25-32 ⁰С внесенный при фертигации аммонийный азот быстро окисляется до нитратов (нитрификация), которые мигрируют в почве с последующими циклами полива.

Содержание подвижного фосфора в местах локального внесения минеральных удобрений согласно общепринятой группировке на протяжении всего вегетационного периода соответствовало очень высокому уровню обеспеченности как на контроле (230-268 мг/кг), так и варианте с внесением отечественных удобрений (255-310 мг/кг). Несмотря на регулярное внесение минеральных удобрений при фертигации, в почве непосредственно под капельницами на опытных вариантах отмечалась тенденция к снижению содержания подвижных форм фосфора, что обусловлено временной изменчивостью и, возможно, переходом соединений фосфора в труднодоступные формы. Фертигация также способствовала повышению обеспеченности почвы под капельницами обменным калием на 273-320 мг/кг (контроль) и на 342-367 мг/кг (вариант № 2) по сравнению с образцами почвы, отобранными за пределами зоны локализации удобрений.

Таблица 1 – Динамика изменения агрохимических свойств чернозема типичного при фертигации насаждений яблони (слой почвы 0-30 см, 2018 г.)

Слева – хозяйственный вариант, справа – вариант с отечественными удобрениями.

 - Отборы почвы непосредственно под капельницами;

 - Отборы почвы на расстоянии 20 см от капельниц;

 - Отборы почвы на расстоянии 40 см от капельниц.

Применение минеральных удобрений при фертигации насаждений яблони способствовало повышению содержания элементов питания в зоне их локального внесения, что, в свою очередь, обусловило оптимизацию водного и питательного режимов плодовых насаждений. Существенных различий между опытными вариантами в обеспеченности почвы доступными элементами питания на протяжении вегетационного периода не отмечено.

Обеспеченность опытных растений яблони основными элементами питания в фазу налива плодов находилось преимущественно в оптимальных пределах. Небольшое снижение содержания азота в листьях яблони сорта Ренет Симиренко при внесении минеральных удобрений линейки SOLAR в 2018 г. связано с большей нагрузкой деревьев плодами и интенсивным расходом питательных веществ (табл. 2). За период проведения исследований у деревьев яблони опытных вариантов не выявлено явных признаков недостатка питательных веществ и не отмечено существенного изменения уровня обеспеченности основными элементами питания. Однако, более оптимальный баланс элементов питания отмечен у деревьев яблони в варианте с применением минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR.

Таблица 2 – Содержание основных элементов питания и их соотношения в листьях яблони (20.07.2018 г.)

Показатели, единицы измерения	Оптимальные уровни содержания	Сорт Голден Рейнджерс		Сорт Ренет Симиренко
		Вар. 1	Вар. 2	Вар. 1	Вар. 2
Азот (N), % сух. вещества	1,80-2,50	2,48	2,53	2,48	2,28
Фосфор (P), % сух. вещества	0,13-0,29	0,144	0,144	0,139	0,144
Калий (K), % сух. вещества	1,20-1,80	1,19	1,30	1,08	1,08
Кальций (Ca), % сух. вещества	1,10-1,25	1,73	1,79	1,71	1,84
Магний (Mg), % сух. вещества	0,25-0,40	0,46	0,48	0,34	0,36
Соотношение N/P	9,0-12,0	17,22	17,57	17,84	15,83
Соотношение N/K	1,30-1,50	2,08	1,95	2,30	2,11
Соотношение (K+Mg)/Ca	1,0-2,0	0,95	0,99	0,83	0,78
Соотношение N : P : K = 100	58 : 6 : 36	65 : 4 : 31	64 : 4 : 32	67 : 4 : 29	65 : 4 : 31

Применение минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR не оказало существенного влияния на изменение интенсивности ростовых процессов деревьев яблони (табл. 3). Установленные различия между опытными вариантами находились в пределах ошибки опыта (НСР₀₅). Снижение интенсивности ростовых процессов деревьев сорта Ренет Симиренко в 2018 г. объясняется большей нагрузкой плодами на опытном варианте. Отсутствие существенных различий в интенсивности ростовых процессов яблони обусловлено одинаковым водным режимом и хорошим питательным режимом на опытных вариантах.

Таблица 3 – Интенсивность ростовых процессов яблони на фоне применения минеральных удобрений с поливной водой

Варианты опыта	Средний прирост окружности штамбов, см		Средний размер побегов продолжения, см
	2017 г.	2018 г.	2017 г.	2018 г.
сорт Голден Рейнджерс
Вар. 1. Применение удобрений OLIGOMAX (контроль)	2,27	0,71	39,4	28,5
Вар. 2. Применение удобрений AQUA DROP и SOLAR	2,15	0,81	39,4	31,1
НСР 05	1,45	0,53	3,2	4,3
сорт Ренет Симиренко
Вар. 1. Применение удобрений OLIGOMAX (контроль)	0,91	1,63	48,4	47,0
Вар. 2. Применение удобрений AQUA DROP и SOLAR	0,85	1,44	49,6	40,7
НСР 05	0,29	0,68	14,7	9,8

Цветение опытных деревьев в 2017 г. проходило равномерно и при благоприятных погодных условиях, завязываемость плодов была хорошей. Степень цветения опытных деревьев яблони сорта Голден Рейнджерс оценили в 3,5 балла (среднее и хорошее) и сорта Ренет Симиренко в 4,5 балла (очень хорошее). В 2018 г. степень цветения у деревьев яблони сорта Голден Рейнджерс оценили в среднем 4,4 балла (контроль) и 4,7 балла (вар. 2), у деревьев сорта Ренет Симиренко – 1,7 и 2,5 балла соответственно. В 2018 г. деревья яблони сорта Ренет Симиренко на варианте с применением отечественных удобрений отличались более интенсивным цветением по сравнению контролем. Таким образом, поддержание оптимального пищевого режима почвы в течение всего вегетационного периода 2017 г. способствовала лучшей закладке генеративных почек, что в большей степени проявилось на яблоне сорта Ренет Симиренко.

В 2017 г. проведение фертигации удобрениями линейки AQUA DROP не оказало существенного влияния на увеличение нагрузки деревьев яблони плодами. Наибольшая урожайность плодов при применении минеральных удобрений AQUA DROP отмечена на яблоне сорта Ренет Симиренко – 30,9 т/га, прибавка урожая составила 1,4 т/га (табл. 4). Закладка генеративных почек в 2016 г. на опытных вариантах проходила при одинаковых условиях возделывания плодовых деревьев. Внесение минеральных удобрений при фертигации в 2017 г. осуществлялось только после фазы цветения и завязывания плодов, поэтому оно не могло оказать существенного влияния на завязываемость плодов и увеличение нагрузки опытных деревьев яблони плодами.

В 2018 г. применение минеральных удобрений линейки SOLAR способствовало увеличению нагрузки плодами и повышению урожайности. Прибавка урожая яблони сорта Голден Рейнджерс составила 5,8 т/га, сорта Ренет Симиренко – 4,3 т/га. Повышение урожайности обусловлено хорошей закладкой генеративных почек на деревьях яблони при внесении отечественных минеральных удобрений. Следует отметить, что установленные различия между опытными вариантами в 2018 г. находились в пределах ошибки опыта (НСР₀₅). Поэтому можно отметить хорошую тенденцию увеличения урожайности плодов яблони на варианте с применением минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR по сравнению с технологией, принятой в хозяйстве.

Дисперсионный анализ данных показал, что доля влияния воздействия минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR при фертигации на урожайность яблони была заметной только на сорте Голден Рейнджерс в 2018 г. и составляла 12,1 %. На яблоне сорта Ренет Симиренко влияние фактора на общую изменчивость признака было незначительным.

Таблица 4 – Урожайность и товарные качества плодов яблони на фоне применения минеральных удобрений с поливной водой

Варианты опыта	Средняя масса плода, г		Среднее количество плодов на дереве, шт.		Урожайность, т/га
	2017 г.	2018 г.	2017 г.	2018 г.	2017 г.	2018 г.
сорт Голден Рейнджерс
Вар. 1. Применение удобрений OLIGOMAX (контроль)	153,1	149,2	71,1	165,2	27,2	61,6
Вар. 2. Применение удобрений AQUA DROP и SOLAR	156,3	140,4	68,4	191,8	26,7	67,4
НСР05	8,6	12,5	52,8	32,0	20,5	11,6
Критерий Фишера	Fфакт (0,06) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (4,83) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,02) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (5,22) > Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,01) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (1,82) < Fстанд 05 (4,96)
сорт Ренет Симиренко
Вар. 1. Применение удобрений OLIGOMAX (контроль)	120,2	143,2	98,2	47,9	29,5	17,2
Вар. 2. Применение удобрений AQUA DROP и SOLAR	122,7	142,8	100,8	60,3	30,9	21,5
НСР05	6,1	7,6	42,6	63,7	12,8	22,8
Критерий Фишера	Fфакт (0,05) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,02) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,04) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,25) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,13) < Fстанд 05 (4,96)	Fфакт (0,24) < Fстанд 05 (4,96)

Применение минеральных удобрений AQUA DROP при фертигации в 2017 г. способствовало улучшению качества питания плодовых насаждений, поэтому была отмечена тенденция увеличения средней массы плодов яблони на 2,5-3,2 г. В 2018 г. на вариантах с применением минеральных удобрений SOLAR наблюдалось небольшое снижение средней массы плодов, что обусловлено увеличением нагрузки деревьев плодами. Однако в целом, снижения товарных качеств плодов и ухудшения их органолептических свойств в результате применения минеральных удобрений AQUA DROP и SOLAR при фертигации не выявлено.

Затраты на применяемые при фертигации импортные минеральные удобрения на хозяйственном варианте составили от 39,6 тыс.руб./га (2017 г.) до 40,3 тыс.руб./га (2018 г.). Затраты на варианте с применением новых отечественных минеральных удобрений составили 11,1 тыс. руб./га (2017 г.) и 22,4 тыс. руб./га (2018 г.). Поэтому экономия только за счет использования при фертигации плодовых насаждений отечественных минеральных удобрений линейки Aqua Drop и SOLAR при одинаковой потенциальной урожайности составляла от 17,9 до 28,5 тыс. руб./га по сравнению с импортными аналогами (табл. 5).

Таблица 5 – Экономическая эффективность применения минеральных удобрений OLIGOMAX, AQUA DROP и SOLAR при фертигации насаждений яблони

Показатель	2017 г.		2018 г.
	Вар. 1	Вар. 2	Вар. 1	Вар. 2
Сорт Голден Рейнджерс
Урожайность, т/га	27,2	26,7	61,6	67,4
Затраты на удобрения, тыс.руб./га	39,6	11,1	40,3	22,4
Издержки на производство, тыс. руб./га	634,3	605,8	1 420,8	1 377,2
Себестоимость производства, руб./ц	2 332,0	2 269,1	2 306,5	2 043,3
Выручка от продаж, тыс. руб./га	979,2	961,2	2 826,2	3 092,3
Прибыль от продаж, тыс. руб./га	344,9	355,4	1 405,4	1 715,1
Рентабельность продукции, %	54,4	58,7	98,9	124,5
Сорт Ренет Симиренко
Урожайность, т/га	29,5	30,9	17,2	21,5
Затраты на удобрения, тыс. руб./га	39,6	11,1	40,3	22,4
Издержки на производство, тыс. руб./га	663,2	634,7	550,7	612,5
Себестоимость производства, руб./ц	2 248,0	2 054,0	3 202,0	2 848,8
Выручка от продаж, тыс. руб./га	1 062,0	1 112,4	789,1	986,4
Прибыль от продаж, тыс. руб./га	398,8	477,7	238,4	373,9
Рентабельность продукции, %	60,1	75,3	43,3	61,0

Применение отечественных минеральных удобрений способствовало получению дополнительной прибыли от реализации яблок сорта Голден Рейнджерс от 10,5 тыс. руб./га в 2017 году до 309,7 тыс.руб./га в 2018 году, что обеспечило повышение уровня рентабельности до 124,5 %. Применение при фертигации минеральных удобрений АО «ОХК «УРАЛХИМ» на яблоне сорта Ренет Симиренко позволило повысить прибыль от продаж на 78,9 тыс. руб./га в 2017 году и на 135,5 тыс. руб./га в 2018 году. Повышение уровня рентабельности на опытных сортах составило от 4,3 до 25,6 процентных пункта по сравнению с традиционной применяемой технологией в хозяйстве. В целом система применения отечественных минеральных удобрений при фертигации способствовала не только оптимизации питания деревьев яблони, но и позволила существенно повысить экономическую эффективность производства плодовой продукции.

Обсуждение результатов. Регулярное применение минеральных удобрений при фертигации на протяжении вегетационного периода способствовало оптимизации водного и питательного режимов насаждений яблони интенсивного типа, как с использованием импортных удобрений, так и отечественного производства. Применение минеральных удобрений линейки AQUA DROP в первый год их использования способствовало оптимизации пищевого режима насаждений яблони, что проявилось в увеличении средней массы плодов на 2,5-3,2 г и улучшении закладки генеративных почек. На второй год применения водорастворимых удобрений линейки SOLAR наблюдалось повышение урожайности деревьев яблони на 4,3-5,8 т/га. Явным преимуществом использования при фертигации водорастворимых удобрений линейки AQUA DROP и SOLAR является их более низкая себестоимость по сравнению с импортными аналогами. Даже при одинаковой потенциальной урожайности насаждений яблони экономия за счет использования отечественных минеральных удобрений составляла от 17,8 до 28,5 тыс. руб./га.