Совершенствование минерального питания сои в Белгородской области

В Центральном федеральном округе в 2018 г. было сосредоточенно около 31% посевных площадей сои или 0.91 млн. га (РОССТАТ, 2019). Основной соепроизводящий регион в ЦФО – Белгородская область. В Белгородской области начали возделывать сою сравнительно недавно – 15 лет назад. Однако, из-за активного развития в этом регионе животноводства посевная площадь под соей увеличивалась очень быстро и достигла 0.23 млн. га к 2018 году (РОССТАТ, 2019). Урожайность сои также постепенно растет, однако все еще остается на относительно низком уровне. Средняя урожайность сои за последние 5 лет (2014-2018) в Белгородской области составляет 1.9 т/га (РОССТАТ, 2019), что существенно ниже средней урожайности, которую получают в США на той же широте. Согласно нашей оценке в Белгороде удобряются примерно 95% посевов сои, а средние дозы внесенных удобрений составляют 65, 13 и 5 кг/га для азотных, фосфорных и калийных удобрений соответственно, что существенно ниже доз P и К удобрений по сою в США. Таким образом, в Белгородской области соя в основном использует последействие фосфорных и калийных удобрений, внесенных под предшествующие культуры севооборота. Для достижения более высокой продуктивности сои в этом регионе необходима разработка научно-обоснованных рекомендаций по применению минеральных удобрений, а также совершенствование других агротехнических приемов при возделывании сои – выбор сор-та, определение оптимальных сроков посева, ширины междурядей и т.д.
В 2015 году Международный институт питания растений (IPNI) совместно с БелГУ начал научно-исследовательский проект, направленный на изучение отзывчивости сои на возрастающий уровень минерального питания. В рамках этого проекта в Краснояружском районе Белгородской области были проведены полевые опыты с соей на черноземе типичном тяжелосуглинистом. Опыты проводились в производственных посевах в 2015, 2016 и 2018 годах. Почва имела среднее содержание гумуса и близкую к нейтральной реакцию среды. Обеспеченность почвы подвижными формами фосфора находилась в диапазоне от высокой до очень высокой, обеспеченность подвижными формами калия была высокой, а уровень содержания подвижной серой - низким. Подробная агрохимическая характеристика почвы представлена в табл. 1.



Схема опытов включала следующие варианты: 1) контроль (без удобрений), 2) N18; 3) N9P40; 4) N9P40K60; 5) N9P40K60S10. Удобрения вносились вразброс, весной под предпосевную культивацию. Размер делянок – 84 м², повторность трехкратная. В опытах использовали раннеспелый сорт Ланцентная (продолжительность вегетационного периода 91-105 суток). Максимальная урожайность этого сорта 2.9 т/га была получена в 2003 году. Предшествующей культурой в севообороте была озимая пшеница.
Погодные условия вегетационного периода в годы исследований сильно различались: сезон 2015 года был засушливым и относительно теплым, сезон 2016 года – был более благоприятным: осадков выпало выше нормы и средняя температура воздуха была также выше среднемноголетних значений (рис. 1). Наиболее благоприятным для получения высокой урожайности сои был сезон 2018 года, в котором в течении основного периода вегетации (с июня по август) выпало достаточное количество осадков, а средняя температура воздуха была выше среднемноголетних значений, но ниже, чем в сезоне 2016 года (рис. 1).



За все годы исследований в вариантах без внесения серы диагностировались визуальные признаки дефицита серы у растений сои (рис. 2). Дефицит серы у растений проявляется на самых молодых верхних листьях, которые становятся бледно-желтыми (рис. 3). Жилки и межжилковые ткани желтеют равномерно. Нижние листья обычно остаются зелеными, так как сера малоподвижна в растениях и при недостаточном поступлении из почвы слабо реутилизируется из старых листьев в молодые. Хлороз, наблюдаемый при дефиците серы, напоминает недостаток азота. Однако, дефицит азота сначала проявляется на старых листьях, поскольку для азота характерна высокая подвижность в растении.




Лабораторный анализ зерна сои также подтвердил дефицит серы в зерне сои. Среднее содержание серы в зерне сои находилось в диапазоне от 2.3 до 2.5 гS/кг,что было существенно ниже опубликованных критических значений 3.93 гS/кг (Divito и др., 2015),3.3 гS/кг (Kaiser и Kim, 2013) и 2.7 гS/кг (Salvagiotti и др., 2012). Соотношение N:S в зерне сои было в диапазоне от 21.8 до 23.4, что также существенно ниже критических значений полученных Divito с соавт. (2015) –13.5, и близко к критическим значениям, полученным Kaiser и Kim (2013) – 22.
За все годы исследований максимальная средняя урожайность сои была получена в варианте с внесением серы - N9P40K60S10 (табл. 2). В этом варианте опыта средняя прибавка урожайности по сравнению с контролем составила 11%. Средние прибавки урожайности сои в вариантах с внесением NP и NPK были ниже и составили соответственно 5% и 7% по сравнению с контролем. Полученные результаты показывают, о необходимости включения серосодержащих удобрений в систему удобрения сои.



За все годы проведенных исследований максимальная урожайность сои (3.13 т/га) была получена в год с наиболее благоприятными погодными условиями – в сезоне 2018 года, в варианте с внесением серы - N9P40K60S10. В этот же год наблюдалась максимальная отзывчивость сои на внесение минеральных удобрений (табл. 2). При этом прибавка урожайности была более 23%, а окупаемость 1 кг д.в. удобрений составила 5 кг зерна.
При достижении максимальной урожайности (3.13 т/га) общий вынос азота, фосфора, калия и серы составил соответственно 202.7, 54.6, 117.3 и 9.1 кг/га. Расчет индекса урожайности - отношения общего выноса элемента питания к его выносу зерном, показал, что большая часть элементов питания отчуждается с зерном сои, поэтому для получения высокой и устойчивой продуктивности сои необходимо восполнять вынос этих элементов питания внесением адекватных доз удобрений (табл. 3).



В среднем на формирование 1 тонны зерна сои с учетом побочной продукции расходовалось 58.3, 23.2, 43.9 и 4.1 кг азота, фосфора, калия и серы соответственно (табл. 4). Полученные значения согласуются с опубликованными данными для азота и серы, но выше для фосфора и калия (Bender и др., 2015; Barth и др., 2018). Полученные коэффициенты выноса необходимо учитывать при расчете доз минеральных удобрений.
Кроме того, сбалансированное внесение минеральных удобрений приводило к существенному росту сбора белка с 1 гектара. Средняя за 3 года исследований прибавка сбора белка в варианте опыта N9P40K60S10 по сравнению с контролем составила 16% (табл. 5).



Установленная в опытах отзывчивость сои на внесение серосодержащих удобрений имеет большое практическое значение, поскольку более 95% пахотных почв в Белгородской области имеют низкое содержание подвижной серы (содержание S-SO₄ < 6 мг/кг)(Лукин, 2017). Дефицит серы может быть одним из факторов, ограничивающих достижение высокой продуктивности сои в этом регионе.

С.Е. Иванова – Вице-президент МИПР по Восточной Европе и Центральной Азии, e-mail: sivanova2345@gmail.com.

С.В. Лукин – профессор, зав. кафедрой Агроэкологии БелГУ; e-mail: serg.lukin2010@yandex.ru.

Литература

Лукин С.В. 2017.Почвоведение, №11: 1367-1376.

РОССТАТ, 2019. www.gks.ru
Barth G., Francisco E., Suyama J.T. 2018. Better Crops, Vol. 102, 2: 11-14.
Bender R.R., Haegele J.W., Below F.E. 2015. Agronomy Journal 107:563-573.
Divito G.A., Echeverria H.E., Andrade F.H., Sadras V.O. 2015. Field Crop Research 180: 165-175.
Kaiser D.E., Kim K. 2013. Agronomy Journal 105: 1189-1198.
Salvagiotti F., Ferraris G., Quiroga A., Barraco M., Vivas H., Prystupa P., Echeverría H., Boem F.H.G. 2012. Field Crop Research 135: 107-115.