Схема опыта

VI международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2 011 г.
АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В КУЛЬТУРЕ
ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ (Echinacea purpurea Moench.)
Сахарова С.В., Гончарова Л.Ю., Симонович Е.И.
344090, Ростов н/Д, пр. Стачки, 194/1
Южный федеральный университет
[email protected]
Выявлен положительный эффект влияния применения удобрений на биологическую активность и агрохимические показатели чернозема обыкновенного
и на развитие и рост эхинацеи пурпурной.
В настоящее время одной из наиболее острых проблем является снижение
плодородия почв агроценозов. Среди причин этого явления ведущая роль принадлежит дегумификации в результате замены природных биоценозов на агроценозы, для которых характерно снижение биологической активности почвы. Это
связано с механической обработкой почвы, сменой растительного покрова, динамикой поступления в почву органических остатков, которые вызывают изменения
температурного, водного, воздушного и окислительно-восстановительного режима почвы. Такие условия ускоряют процессы минерализации и возникновения в
почвах дефицита свежего органического вещества по сравнению с почвами естественных биоценозов.
Эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea Moench.) – ценное лекарственное
растение. Род эхинацеи включает пять видов травянистых растений, которые в
диком виде встречаются в приатлантических районах Северной Америки и Мексики. Это многолетние корневищные растения с прямым стеблем до 1-1,5 м высоты с красивыми пурпурными соцветиями. Имеет специфический вкус и запах.
Наземная и подземные части эхинацеи служат сырьем для промышленного получения препаратов иммуномодулирующего действия. Выпускаемые из нее препараты представляют собой извлечения из всех частей как свежего, так и высушенного растения [1, 2]. Учитывая перспективность применения эхинацеи пурпурной
в практической медицине, были проведены опыты по еѐ выращиванию в Ботаническом саду Южного федерального университета (ЮФУ) в условиях Ростовской
области на черноземе обыкновенном.
Цель работы заключалась в изучении действия различных видов удобрений на агрохимические показатели чернозема обыкновенного при возделывании
эхинацеи пурпурной. В этой связи в задачи исследования входило изучить влияние органических удобрений (микробиологического и гуминового) в сравнении с
минеральным на содержание гумуса и NPK в почве, а также на активность фермента каталазы в черноземе обыкновенном.
Материалы и методы. Исследования проводились на черноземах обыкновенных, расположенных на территории Ботанического сада ЮФУ, с апреля по
сентябрь 2009-2010 гг. при возделывании лекарственного растения – эхинацеи
пурпурной (Echinacea purpurea Moench.) В апреле 2009 г. был заложен мелкоделяночный опыт по изучению влияния различных удобрений на рост и развитие
эхинацеи пурпурной 2-го года развития. В июне 2009 г. были внесены удобрения
по 4-х вариантной схеме в дозе 50 мл на 5 л воды (путем полива растений сверху), рекомендованной производителями удобрений.
Схема опыта
Вариант 1 – контроль, без удобрений (б/у);
270
VI международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 20 11 г.
Вариант 2 – Белогор КМ-104;
Вариант 3 – Лигногумат К марка БМ;
Вариант 4 – жидкое минеральное удобрение с микроэлементами «Покон».
Состав «Белогора» серии КМ-104: содержит комплекс молочно-кислых,
пропионово-кислых
бактерий,
дрожжи
и
фитопатогенные
культуры
микроорганизмов родов Bacillus и Pseudomonas, а также бактериальные продукты
метаболизма, макро- и микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности
микроорганизмов и полезные для развития растений (общего азота – 1,4 %,
общего фосфора – 0,9 %, общего калия – 1,5 %, Zn – 55 мг/кг, Mn – 31 мг/кг , Mg –
9,6 мг/кг, Fe – 5,7 мг/кг, Cu – 7,1 мг/кг, Se – 1,0 мг/кг, B – 6,0 мг/кг, Mo – 2,7 мг/кг.
Состав Лигногумата К марка БМ: содержание солей гуминовых веществ – 18 %. рH=8,5-10,0. Массовая доля сухих веществ: К=9 %, S=3 %,
Fe=0,2 %, Mn=0,12 %, Cu=0,12 %, Zn=0,12 %, Mo=0,015 %, B=0,15 %,
Co=0,12 %, а также присутствуют Ca, Si, Mg.
Состав «Покона»: N=7 % (2,9 % – нитратный; 1,8 % – аммиачная форма; 2,3 % – в форме мочевины), P2O5 водорастворимый – 3 %, K2O водорастворимый – 7 %, B – 0,02 %, Cu – 0,004 %, Fe – 0,04 %, Mn – 0,02 %, Mo – 0,002 %,
Zn – 0,004%.
Были отобраны смешанные образцы почвы по вариантам опыта в
следующие сроки: до внесения удобрений, через 1 месяц и через 3 месяца после
внесения удобрений.
Гумус определяли по методу Тюрина (в модификации Симакова), нитратный азот – ионометрическим методом, аммиачный азот – фотоколориметрически
с реактивом Несслера, подвижный фосфор и калий – по методу Мачигина. Активность каталазы определяли методом Ф.Х. Хазиева (1976).
Анализы проводились в трехкратной повторности с последующей статистической обработкой данных.
Результаты и обсуждение. Нами изучалось влияние вышеуказанных удобрений на содержание гумуса (табл. 1, 2). Через 1 месяц после внесения удобрений увеличение содержания гумуса отмечено в вариантах с Белогором и Лигногуматом. Мы считаем, что это увеличилось не содержание гумуса, а содержание
органического углерода, который был внесен в составе Белогора и Лигногумата.
Через 3 месяца после внесения удобрений содержание органического вещества
на этих вариантах снижалось в 1,1 раза, что объясняется его минерализацией.
Таблица 1 – Содержание гумуса и NPK в черноземе обыкновенном (0-25 см)
через 1 месяц после внесения удобрений
Вариант опыта
контроль, б/у
Белогор
Лигногумат
Покон
июль, 2009 г.
Гумус, %
N-NH4, мг/кг
N-NO3, мг/кг
Р2О5, мг/кг
К2О, мг/кг
3,85
4,28
3,97
3,60
0,25
0,30
0,28
0,25
12,00
15,50
12,80
12,34
2,70
3,50
3,60
3,60
12,71
11,86
11,07
11,07
Комплексное минеральное удобрение не повлияло на содержание гумуса
через 1 месяц после его внесения. Его содержание даже снизилось по сравнению
с контролем, что говорит об усилении процессов минерализации органического
вещества почвы.
271
VI международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2 011 г.
Таблица 2 – Содержание гумуса и NPK в черноземе обыкновенном (0-25 см)
через 3 месяца после внесения удобрений
Вариант опыта
Гумус, %
N-NH4, мг/кг
N-NO3, мг/кг
4,28
4,03
3,66
4,09
0,25
0,25
0,28
0,30
10,52
10,24
9,80
7,78
Контроль, б/у
Белогор
Лигногумат
Покон
сентябрь, 2009 г.
Р2О5, мг/кг
К2О, мг/кг
3,60
12,42
3,60
11,14
3,60
11,33
3,60
11,07
Через 3 месяца содержание гумуса на контроле и в варианте с Поконом
несколько увеличивается, что может объяснить поступлением органического вещества в конце вегетации эхинацеи пурпурной (отмершая подземная фитомасса).
К осени происходит выравнивание содержания гумуса на всех вариантах, кроме
варианта с лигногуматом.
Все изучаемые удобрения оказали положительное влияние на содержание
нитратного и аммонийного азота и подвижного фосфора через 1 месяц после их
внесения (табл. 1, 2). Содержание же обменного калия по сравнению с контролем уменьшилось, так как в период бутонизации и цветения больше поглощается
калия. Содержание нитратного азота на всех вариантах – низкое (10-20 мг/кг).
Содержание аммонийного азота очень низкое (до 10 мг/кг). Содержание калия и
подвижных форм фосфора – повышенное.
К концу вегетации содержание нитратного азота снижалось по всем вариантам, что объясняется интенсивным поглощением его растениями эхинацеи для
формирования большей фитомассы, чем на контроле. Содержание других элементов питания осталось практически на том же уровне, а, также увеличилось
содержание подвижных форм NPK.
Результаты исследований показали, что минеральные и органические
удобрения активизируют также и ферментативную активность почвы как в течение трех месяцев после внесения, так и в течение следующего года [4].
Так, активность каталазы увеличилась в 2,1-3,7 раза на всех вариантах,
по сравнению с контролем при внесении удобрений (табл. 3). Через 1 год
активность каталазы снижалась на всех вариантах опыта, но в вариантах, где
вносились удобрения ее активность была в 1,6-2,1 раза выше, чем на контроле.
Таблица 3 – Каталазная активность чернозема обыкновенного
под эхинацеей пурпурной мл О2/1 г почвы за 1 мин. (0-25 см)
Вариант опыта
Контроль, б/у
Белогор
Лигногумат
Покон
Сентябрь 2009 г.
внесение удобрений
2,3
6,3
8,5
4,8
Сентябрь 2010 г.
последействие удобрений
2,8
5,4
5,8
4,5
Исследованиями установлено, что внесение в почву под эхинацею пурпурную органических и минеральных удобрений оказывает положительное влияние на развитие растений. Из всех изучаемых удобрений наиболее эффективное
действие на произрастание эхинацеи пурпурной оказывает микробиологическое
удобрение «Белогор». На опытных участках отмечается увеличение количества
272
VI международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 20 11 г.
растений и побегов, так же повышается общая продуктивность эхиноцеи по сравнению с контролем в 1,6 раза.
Таким образом, внесение в почву под эхинацею пурпурную органических
и минеральных удобрений способствует повышению биологической активности
почвы, положительно влияет на развитие и рост растений и приводит тем самым
к увеличению продуктивности и формированию большей фитомассы.
Литература
1. Анищенко Л.В., Федяева В.В., Шишлова Ж.Н. Рост и развитие эхинацеи
пурпурной при интродукции на Нижнем Дону // Сохранение и воспроизводство
растительного компонента биоразнообразия: материалы международной конференции посвященной 75-летию Ботанического сада РГУ. – Ростов-на-Дону, 2002. –
С. 172–175.
2. Анищенко Л.В., Федяева В.В., Шишлова Ж.Н. Опыт выращивания эхинацеи пурпурной на Нижнем Дону // С эхинацеей в третье тысячелетие: материалы международной научной конференции. – Полтава, 2003. – С. 5–8.
3. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М., 1976. – 180 с.
4. Симонович Е.И., Гончарова Л.Ю. Активизаторы почвенного плодородия
и возможности их использования под цветочными культурами в условиях закрытого грунта // Труды Кубанского аграрного университета. – Краснодар. – 2009. –
Вып. 5. – С. 171–174.
THE AGROCHEMICAL ASPECTS OF FERTILIZERS APPLICATION
ON Echinacea purpurea CROP
Sakharova S.V., Goncharova L.Yu., Simonovich E.I.
The positive effect of using fertilizers on the biological activity and agrochemical indices of common chernozem, as well as on the development and growth of
Echinacea purpurea was determined.
273