Влияние условий почвенного питания на продуктивность растений вишни и сезонную динамику минерального азота в корнеобитаемом слое

Целью исследования было изучение сезонной динамики содержания Nmin (аммонийной и нитратной форм азота) в почве молодого вишнёвого сада под влиянием азотных удобрений. Эксперимент проводился с четырехлетними деревьями вишни сорта Тургеневка в периоды вегетации 2018 и 2019 гг. Опытный участок расположен в лесостепной зоне Среднерусской возвышенности (Орловская область) на агросерых суглинистых почвах. Варианты опыта: 1. Контроль (без удобрений); 2. N30K40; 3. N60K80; 4. N90K120; 5. N120K160. В опыте были использованы Nм и Kс, вносимые в почву однократно ранней весной. Образцы почвы отбирали послойно с глубины 0…20, 20…40 и 40…60 см пять раз в течение периода вегетации: в мае, июне, июле, августе и сентябре. В неудобренной почве содержание минерального азота варьировало в пределах 3,1…31,7 мг/кг в оба периода вегетации. Внесение удобрений привело к существенному увеличению содержания Nmin до 4,7…147,6 и 20,3…102,5 мг/кг в 2018 и 2019 гг., соответственно. Как в 2018, так и в 2019 г. во всех вариантах опыта концентрация Nmin в 60-сантиметровом слое почвы была наибольшей в мае-июне и снижалась в июле-августе в 1,3…5 раз. Удобрение мочевиной в дозах N90 и N120 приводило к существенному возрастанию содержания почвенного азота, которое в начале лета было в 1,6…5 раз выше, чем в неудобренной почве. Перемещение минерального азота в более глубокие слои почвы наблюдалось при внесении азотных удобрений в дозе N120. Наибольшая продуктивность четырехлетних деревьев вишни сорта Тургеневка отмечена в варианте N120K160 (5,38 и 9,33 кг/дерево в 2018 и 2019 гг., соответственно), но увеличение урожайности по сравнению с контролем не было статистически значимым.

вишня, динамика содержания минерального азота, азотные удобрения, продуктивность растений, агросерая почва

1. Zekri M., Obreza T. Nitrogen (N) for citrus trees, In SL378ASeries of the Department of soil and water sciences; UF/IFAS Extension, University of Florida: Gainesville, FL., USA. 2013:3.

2. Salgado E., Livellara N., Pinilla J. Programmed fertigation eff ects on the growth and production of young cherry trees in central Chile, Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2012;12(1):1522. DOI:http://dx.doi.org/10.4067/S0718-95162012000100002

3. Neilsen G., Kappel F., Neilsen D. Fertigation and crop load aff ect yield, nutrition, and fruit quality of ‘Lapins’ sweet cherry on Gisela 5 rootstock, HortScience. 2007;42(6):1456-1462. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.42.6.1456

4. Rettke M. A., Pitt T. R., Maier N. A., Jones J. A. Quality of fresh and dried fruit of apricot (cv. Moorpark) in response to soilapplied nitrogen, Australian Journal of Experimental Agriculture. 2006;46(1):123-129. DOI: https://doi.org/10.1071/EA04211

5. Swarts N. D., Mertes E., Close D. C. Role of nitrogen fertigation in sweet cherry fruit quality and consumer perception of quality: at- and postharvest, Acta Hortic. 2017;1161:503-510. DOI: 10.17660/ ActaHortic.2017.1161.80

6. Neilsen D., Millard P., Neilsen G. H., Hogue E. J. Nitrogen uptake, effi ciency of use, and partitioning for growth in young apple trees, Journal of the American Society for Horticultural Science. 2001;126(1):144-150. DOI: https://doi.org/10.21273/ JASHS.126.1.144

7. Menino M. R., Carranca C., De Varrenes A. Distribution and remobilization of nitrogen in young non-bearing orange trees grown under Mediterranean conditions, J. Plant Nutrition. 2007;30:10831096. DOI: https://doi.org/10.1080/01904160701394543

8. Bonomelli C., Artacho P. Nitrogen application to non-bearing ‘Bing’ sweet cherry trees on Gisela 6 rootstock: Eff ects on accumulation and partitioning of biomass and nitrogen, Scientia Horticulturae. 2013;162:293-304. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.08.024

9. Zhao F. X., Jiang Y. M., Peng F. T., Gao X. B., Lui B. H., Wang H. Y., Zhao L. Characteristics of urea 15N absorbtion, allocation and utilization by sweet cherry (Prunus avium L.), Journal of applied ecology. 2008;19:686-690.

10. Neto C., Carranca C., Clemente J., A de Varrenes. Nitrogen distribution, remobilization and re-cycling in young orchard of non-bearing «Rocha» pear trees, Scienta Horticulture. 2008;118(4):299-307. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2008.06.023

11. Zhang L., Han M., Zhao C., Liu C., Zhang F., Zhang L., Li B. 15nitrogen study on absorption, distribution and utilization of nitrogen applied in early summer in red fuji apple, Journal of plant nutrition. 2012;35(10):1557-1571. DOI: https://doi.org/10.1080/01 904167.2012.689914

12. Grassi G., Millard P., Wendler R., Minotta G., Tagliavini M. Measurement of xylem sap amino acid concentrations in conjunction with whole tree transpiration estimates spring N remobilization by cherry (Prunus avium L.) trees, Plant. Cell & Environment. 2002;25(12):1689-1699. DOI: https://doi.org/10.1046/j.13653040.2002.00949.x

13. Niederholzer F. J. A., DeJong T. M., Saenz J. L., Muraoka T. T., Weinbaum S. A. Eff ectiveness of fall versus spring soil fertilization of fi eld-grown peach trees, Journal of the American Society for Horticultural Science. 2001;126(5):644-648. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.126.5.644

14. Quartieri M., Millard P., Tagliavini M. Storage and remobilisation of nitrogen by pear (Pyrus communis L.) trees as aff ected by timing of N supply, European Journal of Agronomy. 2002;17(2):105-110. DOI: https://doi.org/10.1016/S1161-0301(01)00141-1

15. Guak S., Neilsen D., Millard P., Neilsen G. H. 2003. Determining the role of N remobilization for growth of apple (Malus domestica Borkh.) trees by measuring xylem – sap fl ux, Journal of Experimental Botany. 2003;54(390):2121-2131. DOI: https://doi. org/10.1093/jxb/erg228

16. Millard P., Wendler R., Grassi G., Grelet G.-A., Tagliavini M. Translocation of nitrogen in the xylem of fi eld-grown cherry and poplar trees during remobilization, Tree Physiology. 2006;26(4):527-536. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/26.4.527

17. Cheng L., Fuchigami L. H. Growth of young apple trees in relation to reserve nitrogen and carbohydrates, Tree Physiology. 2002;22(18):1297-1303. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/22.18.1297

18. Glina B., Bogacz A., Woźniczka P. (2016). Nitrogen mineralization in forestry-drained peatland soils in the Stołowe Mountains National Park (Central Sudetes Mts), Soil Science Annual. 2016;67(2):64-72. DOI: https://doi.org/10.1515/ssa-2016-0009

19. Perazzoli B. E., Pauletti V., Quartieri M., Toselli M., Gotz L. F. Alteração do teor foliar de nutrientes e qualidade dos frutos de pera pela aplicação de biofertilizante no nordeste da Itália, Revista Brasileira de Fruticultura. 2020;42(1). DOI: https://doi. org/10.1590/0100-29452020530

20. Kabala C., Karczewska A., Gałka B., Cuske M., Sowiński J. Seasonal dynamics of nitrate and ammonium ion concentrations in soil solutions collected using MacroRhizon suction cups, Environmental monitoring and assessment. 2017;189(7):304. DOI: https:// doi.org/10.1007/s10661-017-6022-3

21. San Martino L., San Martino S., Lavado R. S. Soil nitrate profi les and the risk of nitrate leaching in sweet cherry orchards subjected to diff erent management schemes, International Journal of fruit science. 2014;14(4):424-436. DOI: https://doi.org/10.1080/ 15538362.2013.839283

22. Stasiak M. Nutrition guidelines for Wisconsin apple and cherry orchard, Peninsular Agricultural Research Station-Update. 2014:6-12.

23. Azizi-Gannouni T., Albouchi A., Campoy J. A., Mezni M., Ahmed H. B., Ammari Y. Eff ect of soil mineralogical composition on fruit quality of sweet cherry cultivars, International Journal of Agronomy and Agricultural Research (IJAAR). 2016;9(3):45-56.

24. Milošević T., Milošević N., Glišić I., Nikolić R., Milivojević J. Early tree growth, productivity, fruit quality and leaf nutrients content of sweet cherry grown in a high density planting system, Horticultural Science. 2014;42:1–12. DOI: https://doi. org/10.17221/119/2014-HORTSCI

25. Roversi A., Malvicini G. L., Porro D., Plessi C. Sweet cherry leaf composition as infl uenced by genotype, rootstock and orchard management, Acta Horticulturae. 2010;868:243-246. DOI: https:// doi.org/10.17660/ActaHortic.2010.868.31

26. Kadir UCGUN Eff ects of Nitrogen and Potassium Fertilization on Nutrient Content and Quality Attributes of Sweet Cherry Fruits. Not Bot Horti Agrobo, 2019;47(1):114-118. DOI:10.15835/nbha47111225

27. Роева Т. А., Леоничева Е. В., Леонтьева Л. И., Столяров М. Е. К вопросу об азотном режиме почвы в молодом вишневом саду, Селекция и сорторазведение садовых культур. 2018;5(1):113-117.

28. Роева Т. А., Леоничева Е. В., Леонтьева Л. И., Столяров М. Е. Динамика минерального азота в почве молодого вишневого сада под влиянием минеральных удобрений, Плодоводство и ягодоводство России. 2019;58:341-349.

29. Artacho P., Bonomelli C. Changes in fi ne-root production, phenology and spatial distribution in response to N application in irrigated sweet cherry trees, Tree physiology. 2016;36(5):601-617. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/tpw002

30. Практикум по агрохимии / Минеев В. Г., Сычев В. Г., Амельянчик О. А., Болышева Т. Н., Гомонова Н. Ф., Дурынина Е. П., Егоров В. С., Егорова Е. В., Едемская Н. Л., Карпова Е. А., Прижукова В. Г. М.: Изд-во «МГУ», 2001, 689 c.

31. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур Орел: ВНИИСПК, 1999, 608 c.

32. Попова В. П., Сергеева Н. Н., Фоменко Т. Г., Пестова Н. Г. Совершенствование методов оценки плодородия почв садовых ценозов, Научные труды СКЗНИИСиВ. 2016; 9:122-130.

33. Neilsen D., Neilsen G. H. Effi cient use of nitrogen and water in high-density apple orchards, HortTechnology. 2002;12(1):19-25. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTTECH.12.1.19

34. Столяров М. Е. Динамика доступных форм азота в серых лесных почвах молодого яблоневого сада, Селекция и сорторазведение садовых культур. 2018;5(1):127-131.

35. Rivera R., Bañados P., Ayala M. Distribution of 15N applied to the soil in the ‘Bing’/‘Gisela® 6’sweet cherry (Prunus avium L.) combination, Scientia Horticulturae. 2016;(210):242-249. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2016.06.035

36. Smalstienė V., Pranckietienė I., Dromantienė R., Šidlauskas G., Vagusevičienė I., Jodaugienė D. The relationship between nitrogen fertilizer forms and meteorological conditions on nitrogen transformation in the soil and loss via volatilization, Žemdirbystė- Agriculture. Akademija (Kėdainių r.). 2019;106(3):195-202. DOI: 10.13080/z-a.2019.106.025

37. Zhou H., Niu X., Yan H., Zhao N., Zhang F., Wu L., Yin D., Kjelgren R. Interactive eff ects of water and fertilizer on yield, soil water and nitrate dynamics of young apple tree in semiarid region of northwest China, Agronomy. 2019;9(7):360. DOI: https://doi. org/10.3390/agronomy9070360

38. Fernández-Escobar R., Marin L., Sánchez-Zamora M. A., García-Novelo J. M., Molina-Soria C., Parra M. A. Long-term effects of N fertilization on cropping and growth of olive trees and on N accumulation in soil profi le, European Journal of Agronomy. 2009;31(4):223-232. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eja.2009.08.001

39. Prasertsak P., Freney J. R., Saffi gna P. G., Denmead O. T., Prove B. G. Fate of urea nitrogen applied to a banana crop in the wet tropics of Queensland, Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2001;59(1):65-73. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1009806826141

40. Ernani P. R., Rogeri D. A., Proença M. M., Dias J. Addition of nitrogen had no eff ect on yield and quality of apples in an high density orchard carrying a dwarf rootstock, Revista Brasileira de Fruticultura. 2008;30(4):1113-1118. DOI: https://doi.org/10.1590/ S0100-29452008000400044

41. Ernani P. R., Dias J., Vanz L. Application of nitrogen to the soil after fruit harvest has not increased apple yield, Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal. 1997;19:33-37.

42. Bonomelli C., Gilabert H., Ayala M. Nitrogen uptake, growth and biomass accumulation in the fi rst growing season of cherry trees on Gisela 6, Acta Horticulturae. 2010;868:177-184. URL : http://www.actahort.org/.../868_20.htm

43. Baghdadi M., Sadowski A. Concentration of mineral elements in diff erent parts of Schattenmorelle cherry trees on Prunus avium seedling stock, Аcta Horticulturae. 1998;468:523-530. DOI: 10.17660/ActaHortic.1998.468.65

44. Sadowski A., Jadczuk E. Results of 11-year N-fertiliser trial in a sour cherry orchard, Acta Horticulturae. 2001;564:279-284. DOI: 10.17660/ActaHortic.2001.564.32