№ 6 (2024)

В работе рассмотрен вопрос научно обоснованного определения потребности в минеральных удобрениях для получения различного валового сбора зерна на ближайшую перспективу. В отличие от ранее разработанных принципов установления потребности в минеральных удобрениях изложен иной подход, который базируется на расчетах не в целом по стране, а по Федеральным округам, поскольку их природно-климатические условия весьма многообразны. Это позволило учесть вариабельность расчетных данных, влияющих на урожайность зерновых культур и эффективность применения под них минеральных удобрений. В первую очередь это относится к почвенному покрову и агрохимическим свойствам почв. Согласно полученным данным, урожайность озимой пшеницы, полученная без применения удобрений, менялась от 23.2 до 34.1 ц/га, а прибавка при внесении N60 – от 11.4 до 2.2 ц/га. Более весомый прирост урожая установлен при переходе почв по степени агрохимический окультуренности от низкой к повышенной и высокой. Урожайность озимой пшеницы на дерново-подзолистой почве при этом возрастает в 5 раз и составляет 36.7 ц/га. Аналогичные данные получены и на других типах почв. Потребность в минеральных удобрениях для получения 145–150 млн т зерна оценена в 5.4 млн т, для 170–175 млн т – в 8.4 млн т.

В полевом опыте изучили влияние бинарных сидеральных подсолнечниковых смесей на объемную массу, коэффициент структурности и степень агрегатности пахотного и подпахотного горизонтов чернозема типичного тяжелосуглинистого. Показано, что смешивание посевов в сидеральных агрособществах в большинстве случаев приводило к возрастанию урожайности последующих зерновых культур и улучшению рассмотренных агрофизических свойств чернозема. Снижение объемной массы, увеличение коэффициента структурности и степени агрегатности как в пахотном, так и в подпахотном горизонте под всеми смешанными агросообществами было более эффективным по сравнению с этими же горизонтами под вариантами с чистыми посевами. Наиболее значительным было улучшение агрофизических свойств в почвах под агросообществами соя + подсолнечник и пайза + подсолнечник. Способность смешанных сидеральных агросообществ эффективно снижать объемную массу позволяет уменьшить ее на переуплотненных почвах, тем самым повышая качество этих почв.

Изучили возможность повышения электрогенных свойств корнеобитаемой среды за счет использования потенциальных переносчиков электронов – гуминовых кислот. Для этого создана биоэлектрохимическая ячейка, включающая электродные системы, внедряемые в растильни для снятия разности потенциалов, формируемой в процессе развития растений. На примере салата сорта Тайфун определено, что увеличение концентрации ГК в корнеобитаемой среде в 2 раза позволило повысить напряжение на 7–16% от контрольного варианта в зависимости от места их введения. Наилучший результат – более стабильная генерация высокой разности потенциалов уже с ранних периодов вегетации был характерен для варианта с дополнительным внесением ГК в область верхнего электрода – среднее значение напряжения для него составило 418 ± 29 мВ и удельная мощность 0.2 мВт/м². Исследован ряд физико-химических показателей приэлектродных областей в растительных биоэлектрохимических системах: электропроводность, рН, концентрация гуминовых кислот по окончании вегетационного периода. Выявлена потенциальная электроактивность микроорганизмов в корнеобитаемой среде салата. Показано, что способность гуминовых кислот играть роль редокс-медиатора в биоэлектрохимической системе в значительной степени зависит от места их концентрирования.

В многолетнем полевом опыте на сильнокислой слабоокультуренной дерново-подзолистой почве выявлена высокая эффективность фосфорных удобрений в сочетании с магниевыми и известкованием при возделывании озимой пшеницы сорта Московская 56. При этих условиях повышалось содержание азота, фосфора и магния в растениях в фазе цветения. Улучшение минерального питания растений в данном случае обеспечило наибольшую урожайность (75.3 ц/га), превышающую уровень фона азотно-калийных удобрений в 2.7 раза, окупаемость минеральных удобрений (NPK) увеличивалась в 2.5 раза, достигая 16.7 кг/кг. Применение фосфорных удобрений на сильнокислой почве повышало урожайность на 65% при 27.5 ц/га на фоне азотно-калийных удобрений. На известкованной почве со слабокислой реакцией среды урожайность от применения фосфорных удобрений увеличивалась на 19% по сравнению с фоном 58.1 кг/га. Прибавки урожайности при применении магниевых удобрений на фоне полного удобрения (NPK) снижались по мере уменьшения кислотности почвы и были существенными: на среднекислой почве – 4.9 и слабокислой – 6.1 ц/га. При максимальной урожайности озимой пшеницы за счет применения фосфорных и магниевых удобрений и снижения кислотности дерново-подзолистой почвы вынос элементов питания урожаем озимой пшеницы увеличился: азота – в 3.5, фосфора – в 3.7, калия и магния – в 3 раза.

Почвы Республики Коми характеризуются как дерново-подзолистые. Известно, что при сельскохозяйственном возделывании таким почвам необходимо внесение различных минеральных и органических удобрений, известкование, углубление пахотного слоя, борьба с эрозией. Почвы региона обеднены калием, часть которого выносят сельскохозяйственные культуры, поэтому калийные удобрения, где калий находится в доступной форме, являются одними из самых востребованных в сельском хозяйстве. В данной работе приведены результаты исследования вещественного состава и текстурных характеристик анальцимсодержащих алевролитов, калиевых щелочных сиенитов и кородревесной золы и возможного их использования в качестве калийных добавок для улучшения продуктивности картофеля.

В полевых условиях в 2014–2020 гг. провели испытания трехкомпонентных гербицидов бетаналов-дженериков против малолетних двудольных сорняков в посеве сахарной свеклы для сравнения с эффективностью применения оригинального гербицида Бетанал Эксперт ОФ (БЭОФ) в нормах расхода 1.0 л/га. Показано, что стабильность разбавленных эмульсий бетаналов-дженериков зависела от особенностей структуры и дисперсности рабочих растворов, способности к кристаллизации действующих веществ, реакции на различные условия среды. Препарат БЭОФ в норме расхода 1.0 л/га отличался от бетаналов-дженериков в этой же норме применения более высокой эффективностью действия на сорняки. Сорняки, сформировавшие 2 настоящих листа, заметнее проявляли фазовую устойчивость к дженериковым бетаналам. Эффективность БЭОФ на сорняки в фазе семядолей была больше, чем дженериков на 6–8, при обработке сорняков в фазе 2-х настоящих листьев – на 18%. Установлено, что в диапазоне температур 19–22^°С эффективность дженериковых бетаналов была наиболее близка эффективности оригинала БЭОФ. Для стабилизации эффективности действия на сорную растительность с оригинальным препаратом БЭОФ 1.0 л/га норму расхода бетаналов-дженериков увеличивали на 15–20%. Смесь бетаналов-дженериков со страховыми гербицидами Митроном и Карибу, примененная 3-кратно в рекомендованных нормах расхода в соответствие с фазой развития сахарной свеклы, обеспечивала высокую чистоту посева и урожайность культуры на уровне варианта контроля с ручной прополкой. Гербициды помимо широколистных двудольных сорняков хорошо подавляли молодые растения осотов и вьюнка полевого. Страховые гербициды Митрон и Карибу нивелировали недостатки дженериковых бетаналов при совместном применении в борьбе с сорной растительностью в посеве сахарной свеклы.

В современном земледелии Южного Урала важным агрономическим приемом является противодействие засухе. Особое значение в увеличении кормовой базы имеет возделывание кукурузы на силос, обеспечивающей максимальные урожаи в экстремальных условиях. Целью исследования было определение потенциальных возможностей увеличения урожайности зеленой массы кукурузы на силос при влиянии температурного стресса в сопряжении с пролонгированным действием минеральных удобрений и предшественников в засушливых условиях. Исследование выполнено в центральной зоне Оренбургской обл. с 1993 по 2022 г. на стационарном участке, почва которого относится к черноземам южным карбонатным тяжелосуглинистым с содержанием гумуса 3.2–4.0%. Эксперимент проводили при внесении минеральных удобрений и без них. Содержание в почве нитратного азота определяли ионометрическим методом по Тюрину, подвижного фосфора – по Мачигину, обменного калия – по Масловой. Для определения влажности почвы использовали термостатно-весовой метод. В среднем за 30 лет исследования при возделывании кукурузы на силос в 6-польном севообороте отмечали прибавку урожайности при использовании минеральных удобрений от 0.23 до 0.84 т/га. Ежегодное внесение минеральных удобрений в бессменном посеве кукурузы обеспечивало прибавку урожайности зеленой массы 2.51 т/га. В годы с сильной засушливостью урожайность листостебельной массы на удобренном фоне снижалась в среднем на 1.61 т/га. В очень засушливые годы растения кукурузы потребляли меньше нитратного азота (в 2 и более раза), чем в различные по влажности годы, но при этом возрастало потребление калия.

Провели скрининг активных культур углеводородразлагающих микроорганизмов из почв различных функциональных зон г. Баку. Показано, что выделенные в результате непрерывного скрининга 15 культур углеводородразлагающих микроорганизмов относились к родам Rhodococcus, Pseudomonas, Bacillus, Mycobacterium, Actinomyces, Arthrobacter, Micrococcus и были способны использовать различные углеводороды (сырую нефть, парафиновые и ароматические углеводороды и нефтепродукты) в качестве единственного источника углерода и энергии. По степени разлагаемости нефтяные углеводороды ранжировали в ряду: смесь пaрaфинов > нефтепродукты > > ароматические углеводороды > сырая нефть, при этом наиболее активными были штаммы микроорганизмов, выделенные из почв промышленной и транспортной зон г. Баку, по сравнению с почвами рекреационной зоны. Выделенные активные штаммы можно считать перспективными для создания биопрепаратов для увеличения устойчивости почв к загрязнителям и активизации процессов самоочищения уже загрязненных почв.

Принимая во внимание накопленный за последние годы огромный массив данных о выбросах парниковых газов (в первую очередь CO₂, метана, или парниковых газов (ПГ)), можно рассмотреть проблему энергоэффективности (выбросы углекислого газа происходят, прежде всего, при сжигании топлива, а также метана и CO₂ в качестве прекурсоров для азотных удобрений) в цепочке от производства удобрений до их логистики, применения, производства и утилизации отходов. При этом выбросы ПГ можно рассматривать как меру энергоэффективности при оценке жизненного цикла минеральных удобрений. Соответствующие примеры приведены в обзоре.