Влияние минеральных удобрений и бактериальных препаратов на урожайность сафлора на темно-каштановых почвах Нижнего Дона

Растительное масло является одним из основных продуктов, которые ис-
пользуются человечеством. Можно сказать с каждым днем увеличивается его
употребление. Соответственно это требует увеличение площади посевов мас-
личных культур, из которых вырабатывается растительное масло.
Происходили подсчеты (2000-2011 гг.) по употреблению масла расти-
тельного опираясь, на потребление его одним человеком за год повышалось на
35,4%. Масла, полученные из растений, преобладают над жирами животного
происхождения. Чтобы получить 1 т растительного масла необходим всего
лишь 1 га сельхозугодий, что же касается сливочного масла, то для получения 1
т необходимо приблизительно 7 га сельхозугодий, чтобы прокормить на этой
площади 5,6 коров при надое 4500 кг с жирностью молока 3,5% (Минаков И.,
2013).
По данным Министерства сельского хозяйства Российской Федерации,
ввоз из-за границы в нашу страну пищевого растительного масла на данный
момент составляет примерно 35-38% (Сафина Н.В., Кильянова Т.В., 2019).
Практически на всех площадях сельхоз назначения, наивысший процент
занимаемых площадей отводится под зерновые культуры доходит до 80-90%,
Ростовская область не исключение. Тем самым нет тат таковых севооборотов,
это отрицательно сказывается на технологическом и экономическом уровне.
По последним данным, которые предоставляют статисты, в Российской Феде-
рации рентабельность зерновых ниже, в сравнении с масленичными культура-
ми, отсюда следует, в связи, с чем рассчитывают на возделывание монокульту-
ры – пшеницы (Каргин В., 2012; Минаков И., 2013).
На данный момент в 6 федеральных округах России осуществляется воз-
делывание масличных культур, масштабные посевы в Приволжском (33%),
Южном (31%), Северо-Кавказском (27%), там фиксируется валовый сбор этих
культур 91% (Прахова Т.Я и др., 2019).
В связи с глобальным потеплением на планете ведущими учеными Рос-
сийской академии сельскохозяйственных наук сделан вывод, что в некоторых
регионах России увеличилась периодичность засушливых лет и участились
продолжительные засухи, а также направленность к повышению температур,
более сухому и жаркому лету. Поэтому возникает необходимость выращивания
нетрадиционных сельскохозяйственных культур, которые способны положи-
тельно отвечать на изменение климатических условий (Андриюк А.В., Иваню-
шин Е.А., 2014; Зеленская Г.М., 2015; Кильянова Т.В., 2021).
Актуальность темы исследований. Во все годы основной масличной
культурой в Ростовской области являлся подсолнечник, но в последнее время
начали высеваться и другие не менее важные масличные культуры, такие как
горчица, соя, рыжик, лён, а также сафлор. Сафлор в Ростовской области являет-
ся перспективной масличной культурой, так как условия его выращивания пол-
ностью подходят к засушливому климату этого региона.
Научное наименование «сафлор красильный» культура получила, потому
что оно издавна использовалось для окрашивания разнообразных изделий. В
литературе встречаются и другие его названия, такие как «американский ша-
фран» или «дикий чертополох» (http://www.eda-land.ru/travy/saflor/).
Использование минеральных удобрений является одним из главных и не-
обходимых приемов в сельхозпроизводстве. С их помощью можно существенно
увеличить урожаи различных сельскохозяйственных культур. Усилить азотное
питание злаковых и небобовых культур можно, используя ассоциативные азот-
фиксаторы. Эти микроорганизмы, располагаются в корневой зоне растений, при
наступлении подходящих условий могут обеспечивать до 45% потребности
растений в азоте (http://www.neznaniya.net).
Биологическая фиксация молекулярного азота из атмосферы – один из
возможных и экологически чистых источников пополнения азотного фонда па-
хотных почв. В наше время отмечена отзывчивость небобовых культур на ино-
кулирование ассоциативными диазотрофами, которая благоприятно влияет на
рост и развитие растений. Обуславливается это хорошим питанием и физиоло-
гической активностью микроорганизмов, которые оказывают положительное
действие на растения (Куренкова С.В., 2004).
Степень её разработанности. С 2005 по 2020 годы на кафедре агрохи-
мии и экологии имени профессора Е.В. Агафонова ФГБОУ ВО Донского госа-
гроуниверситета проводятся полевые и лабораторные опыты по изучению воз-
можности использования в растениеводстве биологических препаратов со
штаммами ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов для увеличения
агрохимических показателей почвы, урожайности и качества полевых и овощ-
ных культур в Ростовской области: сорго зерновое – Е.В. Агафонов, С.В. Абра-
менко (2005), арбуз на орошении – Е.В. Агафонов, В.С. Барыкин (2010), бакла-
жан – Е.В. Агафонов, Б.С. Фарский (2012), просо – Е.В. Агафонов, В.В. Клыков
(2013), картофель – Е.В. Агафонов, Н.П. Каменский (2015), лён масличный –
И.В. Нужнов и др. (2016), кукуруза на зерно – А.А. Севостьянова (2019), под-
солнечник – А.В. Ващенко (2020).
При выращивании сафлора в условиях Ростовской области рекомендуется
применять минеральные удобрения в дозе N45P60 осенью под вспашку, а на поч-
вах с недостаточным количеством калия – N45P60K45 (Алабушев В.А. 2001; Бон-
даренко С.Г., Горбаченко Ф.И., Горячев В.П., 2013). Но данные о весеннем
применении удобрений под сафлор в литературе отсутствуют.
Анализ результатов полевых и лабораторных опытов доказывает эффек-
тивность применения ассоциативных биопрепаратов для увеличения производ-
ства продукции растениеводства. Но рекомендации об использовании ассоциа-
тивных азотфиксаторов в системе удобрения сафлора на темно-каштановых
почвах Нижнего Дона нами в литературе не найдено. Это послужило обоснова-
нием для установления эффективности ассоциативных азотфиксаторов на посе-
вах сафлора.
Цели и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изу-
чение влияния минеральных удобрений и биопрепаратов с активными штамма-
ми ассоциативных микроорганизмов-азотфиксаторов на урожайность и каче-
ство маслосемян сафлора на темно-каштановых почвах в условиях Нижнего
Дона.
Для решения поставленной цели исследований был определён ряд задач:
– установить эффективность различных способов и сроков применения
минеральных удобрений под сафлор;
– изучить влияние штаммов азотфиксаторов и минеральных удобрений на
обеспеченность темно-каштановых почв нитратным азотом, подвижным фос-
фором и обменным калием в течение вегетации сафлора;
– определить влияние различных штаммов микроорганизмов и минераль-
ных удобрений на биометрические показатели растений сафлора и поглощение
элементов питания;
– установить влияние бактериальных препаратов и удобрений на урожай-
ность и масличность семян сафлора;
– определить вынос и баланс элементов минерального питания при выра-
щивании сафлора;
– рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность приме-
нения бактериальных и минеральных удобрений под сафлор.
Научная новизна. На темно-каштановых почвах Нижнего Дона изучено
влияние бактериальных препаратов со штаммами ассоциативных микроорга-
низмов азотфиксаторов на урожайность и качество маслосемян сафлора; уста-
новлена оптимальная доза минеральных удобрений под сафлор; выявлено пре-
имущество разбросного способа применения минеральных удобрений до посева
по сравнению с локальным припосевным внесением на урожайность сафлора
при дефиците почвенной влаги; определены наиболее активные, вирулентные и
толерантные к естественной микрофлоре штаммы микроорганизмов; рассчита-
на экономическая и биоэнергетическая эффективность использования мине-
ральных удобрений и бактериальных препаратов при выращивании сафлора.
Теоретическая и практическая значимость работы. Установлены осо-
бенности питания растений сафлора при внесении минеральных удобрений в
разные сроки применения вразброс и локально, а также инокуляции посевного
материала бактериальными препаратами с активными штаммами ассоциатив-
ных микроорганизмов-азотфиксаторов в условиях недостаточного увлажнения
тёмно-каштановых почв Нижнего Дона. Рекомендуемые дозы минеральных
удобрений и штаммы биопрепаратов позволяют увеличить урожайность масло-
семян сафлора на 0,14-0,19 т/га или на 13,6-18,4% и повысить сбор масла на 61-
80 кг/га или на 18,1-23,7% с получением высоких показателей экономической и
биоэнергетической эффективности.
Апробация рекомендуемых элементов системы удобрения сафлора в хо-
зяйствах Обливского и Милютинского районов Ростовской области в 2020 году
повысила урожайности на 0,13-0,20 т/га, условно чистый доход на 1120-1158
руб./га и рентабельность производства – на 15-16%.
Объекты и предмет исследований. Объектами исследований являлись:
сорт сафлора Заволжский 1. Создан в ГНУ Нижне–Волжский НИИСХ Россель-
хозакадемия (Волгоградская область)); биопрепараты (Мизорин, Флавобакте-
рин, КЛ-10), разработанные во Всероссийском институте сельскохозяйственной
микробиологии (ВНИИСХМ) г. Санкт-Петербург, которые содержат штаммы
ассоциативных микроорганизмов-азотфиксаторов.
Предметом исследований являлась динамики изменений содержания ос-
новных элементов минерального питания растений сафлора на темно-
каштановых почвах Нижнего Дона, которые обуславливают формирование
продуктивности сафлора.
Методология и методы исследования. При выполнении работы исполь-
зовались научные материалы по применению минеральных удобрений и био-
препаратов в растениеводстве и агротехнологиях выращивания сафлора. При
сборе, обработке и анализе результатов исследований применялись лаборатор-
ные и полевые методы проведения экспериментов, дисперсионный анализ, эко-
номическая и биоэнергетическая оценка.
Положения, выносимые на защиту:
1. Зависимости увеличения биометрических показателей растений сафло-
ра под влиянием минеральных удобрений и биопрепаратов.
2. Преимущество разбросного применения минеральных удобрений до
посева по сравнению локальным припосевным внесением в условиях недоста-
точного увлажнения при выращивании сафлора;
3. Характер изменения урожайности маслосемян сафлора под влиянием
минеральных удобрений и бактериальных препаратов.
4. Целесообразность применения на сафлоре бактериального препарата со
штаммами ассоциативных микроорганизмов-азотфиксаторов Флавобактерин.
Достоверность результатов. Полученные экспериментальные данные
подтверждаются и обосновываются проведением полевых опытов, лаборатор-
но-аналитических работ, математическим анализом, практическим внедрением
разработанных элементов системы удобрения сафлора в хозяйствах Ростовской
области.
Апробация работы. Полученные результаты докладывались на конфе-
ренциях: «Всерос. молодежн. науч. конф. «Инновационные энерго-
ресурсосберегающие технологии и техника 21 века (Ростов-на-Дону, 2017)»»;
«Всерос. науч.-практ. конф. «Инновации в технологиях возделывания сельско-

К посеву сафлора на контроле количество нитратного азота в слое почвы 0-
60 см изменялось от 24,5 (2018 г.) до 39,5 (2017 г.) кг/га, в среднем за 2016-2018
гг. составило 31,3 кг/га. К фазе образования корзинки на контроле отмечено уве-
личение содержания N-NO3 на 17,4 кг/га или на 55,6%, до уборки произошло
уменьшение на 2,9 кг/га. Применение азотных минеральных удобрений в дозах
24, 48 и 72 кг/га д.в. увеличивало количество N-NO3 в фазу образования корзинки
по сравнению с контролем на 10,4-19,8 кг/га или на 21,4-40,7%. К уборке разли-
чия между вариантами опыта нивелировались.
Перед посевом сафлора в 2016-2018 гг. содержание подвижного фосфора в
слое почвы 0-40 см составило 14,8 мг/кг почвы, что соответствует по градации
Мачигина пограничной между низкой и средней обеспеченностью. До фазы обра-
зования корзинки на контрольном варианте происходило снижение количества
P2O5, которое составило 2,9 мг/кг почвы. К уборке количество P2O5 увеличилось
лишь на 0,4 мг/кг. В среднем за 2016-2018 гг. только в фазу полной спелости в
обеспеченности почвы P2O5 отмечено преимущество припосевного применения
удобрений в дозе N24Р52 по сравнению с разбросным. Прибавка к контролю дости-
гала 2,3 мг/кг почвы или 18,7%.
В среднем за 2016-2018 гг. перед посевом сафлора содержание K2O в слое
почвы 0-40 см составило 426 мг/кг почвы. От посева до уборки количество об-
менного калия в почве уменьшалось. В фазу образования корзинки существенное
увеличение обеспеченности почвы обменным калием зафиксировано на варианте
с применением полного минерального удобрения в дозе N72Р52К48. Прибавка к
контрольному варианту составила 39 мг/кг почвы или 9,8%. К фазе полной спело-
сти различия между вариантами опыта были недостоверными.
Наибольшие показатели формирования биометрических показателей расте-
ний сафлора получены в фазу цветение на варианте с применением полного ми-
нерального удобрения в дозе N72P52K48 вразброс до посева. Прибавки в увеличе-
нии высоты 1 сырого растения по сравнению с контролем составили 10 см или
20,0%, а массы – 8 г или 32,0%. Под действием Флавобактерина высота растений
сафлора на 3 см ниже, а масса лишь на 1 г меньше, чем на варианте с минераль-
ным удобрением в дозе N72P52K48.
В среднем за 2016-2018 гг. на контроле содержание азота в растениях
сафлора в фазу полной спелости составило 1,2%. Достоверное увеличение кон-
центрации азота в растениях обеспечивало применение удобрений в дозах N48P52 и
N72P52, а также полного минерального удобрения, внесённого вразброс под пред-
посевную культивацию. Прибавка по сравнению с контролем составила 0,5%. На
варианте с Флавобактерином в среднем за 2016-2018 гг. отмечено максимальное
увеличение концентрации азота на 0,6%. Это на 0,1% больше, чем на варианте с
дозой удобрения N72P52K48.
В среднем за 2016-2018 гг. на контроле содержание азота в маслосеменах
сафлора составило 2,13%. Увеличение концентрации общего азота достигнуто на
всех вариантах опыта, кроме вариантов с применением вразброс до посева азотно-
фосфорных удобрений в дозе N24P52 и биопрепарата КЛ-10. Прибавки составили
по сравнению с контрольным вариантом 0,03-0,07%.
Урожайность семян сафлора на контроле была практически одинаковой в
2016 и 2018 гг. 0,92-0,94 т/га, в 2017 г. – 1,11 т/га. В среднем за 3 года она соста-
вила 1,03 т/га. Наиболее эффективно было применение удобрений в дозе N48P52
под предпосевную культивацию. Урожайность на этом варианте повысилась по
сравнению с контролем на 0,19 т/га или на 18,4%. Инокуляция семян сафлора пе-
ред посевом Флавобактерином обеспечивало увеличение урожайности на 0,14 т/га
или на 13,6%. Это лишь на 0,05 т/га или на 4,8% меньше, чем на варианте с при-
менением под предпосевную культивацию минеральных удобрений в дозе N48P52.
Содержание масла в семенах сафлора за три года полевых опытов на всех
вариантах варьировало незначительно – 35,7–36,3%. В среднем за 2016-2018 гг.
выход масла в урожае сафлора на контроле составил 337 кг/га. Наибольшее влия-
ние на этот показатель оказало применение удобрений в дозе N48P52. Увеличение
составило 80 кг/га или 23,7%. Среди изучаемых биопрепаратов наиболее эффек-
тивно применение Флавобактерина. Прибавка по сравнению с контрольным вари-
антом составила 61 кг/га или 18,1%.
В среднем за 2016-2018 гг. общий вынос азота на контроле достигал 86
кг/га. Максимальное увеличение выноса азота получено при внесении вразброс до
сева удобрений в дозе N48P52, которое по сравнению с контролем составило 49
кг/га или 57,0%. Но наибольший вынос азота в опыте достигнут на вариантах с
применением Флавобактерина. Поглощение азота увеличивалось по сравнению с
вариантом, на котором были внесены минеральные удобрения в дозе N48P52, на 15-
17 кг/га или на 11,1-12,6%. На вариантах с применением азотных удобрений по-
лучен либо нулевой, либо положительный баланс данного макроэлемента. Поло-
жительный баланс фосфора получен на всех вариантах опыта с применением
фосфорных минеральных удобрений. При их внесении в дозе 26 кг/га он состав-
лял 20-21 кг/га, в дозе 52 кг/га – 46-47 кг/га. При внесении калийных удобрений в
дозе 24 кг/га действующего вещества профицит калия достигал 18 кг/га, а при
внесении 48 кг/га – уже 42 кг/га.
Наиболее оптимальные показатели экономической эффективности в опыте
получены от применения Флавобактерина. Уровень рентабельности выше, чем на
контроле на 30%, при снижении себестоимости на 1,27 руб./кг. На варианте с
применением удобрений в дозе N48P52 уровень условно чистого дохода увеличи-
вался по сравнению с контролем на 795 руб./га.
Максимальные показатели коэффициента биоэнергетической эффективно-
сти в опыте – 3,99, а также самые низкие затраты энергии на выращивание про-
дукции – 9,15 ГДж/тонну достигнуты при применении штаммов азотфиксаторов
Флавобактерин.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании сафлора на темно-каштановых почвах Нижнего Дона на
фоне низкой и средней обеспеченности почвы подвижным фосфором и средней и
повышенной обменным калием для обработки семян перед посевом целесообраз-
но применять биопрепарат Флавобактерин (300 г/га).
Для увеличения урожайности сафлора и условно чистого дохода с 1 га ми-
неральные удобрения рекомендуется применять в дозе N48P52разбросным спосо-
бом под предпосевную культивацию.