Влияние гумата калия на урожайность и содержание N, P, K в почве и листьях яблони сорта Лигол в Центральном Черноземье

Управление питанием садов яблони с высокой плотностью посадки – острая проблема для центральной России. Производители плодово-ягодной продукции увеличивают нормы внесения удобрений для повышения урожайности, что повышает нагрузку на окружающую среду и ведёт к негативным последствиям. Переход на органическое земледелие – это решение многих проблем, но уровень урожайности при традиционном садоводстве все ещё намного выше. В настоящее время важно добиваться снижения норм вносимых минеральных удобрений и внедрения органики. Такой подход позволяет в большей степени использовать ресурс плодородия почвы и в то же время поддерживать продуктивность насаждений на высоком уровне. В наших исследованиях значительное внимание уделено калийному питанию деревьев яблони. В течение двух вегетационных сезонов (2020 и 2021 гг.), изучено влияние фертигации различными нормами калийных удобрений и модифицированного кремнием гумата калия на состояние деревьев яблони сорта Лигол, привитых на подвое 62-396 в экспериментальном саду Федерального научного центра им. И. В. Мичурина. Сад был заложен в 2018 г., схема посадки – 1,2×4,5 м (1 852 дер./га). Варианты эксперимента: контроль (орошение); полная норма удобрений N₂₀P₆K₂₈; 3/4 нормы минеральных удобрений N₁₅P₄K₂₁ + 1/2 нормы гумата калия, 1/2 нормы минеральных удобрений N₁₀P₃K₁₄ + 1/2 нормы гумата калия; полная норма гумата калия 10 л/га. Внесение гумата обеспечило получение максимального урожая в 2020 г., но без существенных различий по сравнению с применением минеральных удобрений; в 2021 г. урожайность также была на уровне внесения минеральных удобрений. Внесение гумата обеспечило более высокое содержание азота в листьях, чем при использовании минеральных удобрений за счёт значительного увеличения доступности азота и калия в почве. На содержание доступного фосфора не было оказано существенного влияния. Это свидетельствует о том, что эффективность гуматов зависит от типа почвы. Совместное внесение пониженных норм минеральных удобрений и гумата калия стимулировало высокую урожайность при небольшом увеличении кислотности почвы.

1. Kuzin A., Solovchenko A. Essential role of potassium in apple and its implications for management of orchard fertilization, Plants 2021;10(12):2624. DOI: 10.3390/plants10122624.

2. Neilsen G., Parchomchuk P., Meheriuk M., Neilsen D. Development and correction of k-deficiency in drip-irrigated apple, HortScience. 1998;33(2):258-261. DOI: 10.21273/HORTSCI.33.2.258.

3. Neilsen G. H., Parchomchuk P., Neilsen D., Zebarth B. J. Drip-fertigation of apple trees affects root distribution and development of K deficiency. Canadian Journal of Soil Science. 2000;80(2):353-361. DOI: 10.4141/S99-090.

4. Leonel S., Reis L. L. Potassium fertilization on fruits orchards: a study case from Brazil, in Soil Fertility: Proceedings ed. R. Isaaka. London: IntechOpen, 2012. DOI: 10.5772/53210.

5. Sadowski A. Scibisz K., Tomala K., Kozanecka T., Kepka, M. Negative effects of excessive nitrogen and potassium fertilization in a replanted apple orchard. Acta Horticulturae. 1988;233:85-94. DOI: 10.17660/ActaHortic.1988.233.14.

6. Szewczuk A., Komosa A., Gudarowska E. Effect of soil potassium levels and different potassium fertilizers on yield, macroelement and chloride nutrion status of apple trees in full fruition period, Acta scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. 2011;10(1):83-94.

7. Cheng, L. Optimizing nitrogen and potassium management to foster apple tree growth and cropping without getting ‘burned’. NYFQ. 2013;21(1):21-24.

8. Kuzin A. I., Kashirskaya N. Y., Kochkina A. M., Kushner A. V. Correction of potassium fertigation rate of apple tree (Malus domestica Borkh.) in Central Russia during the growing season. Plants. 2020;9(10):1366. DOI: 10.3390/plants9101366.

9. Karpenko V., Yakovenko R., Mostoviak I. Soil fertility and productivity of apple orchard under a long-term use of different fertilizer systems. Agronomy Research. 2017;15(2):444-455.

10. Neilsen G. H., Hogue E. J., Neilsen D., Forge, T. Use of organic applications to increase productivity of high density apple orchards. Acta Horticulturae. 2004;638:347-356. DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.638.46.

11. Kumar D., Singh A. P., Raha P., Rakshit A., Singh C. M., Kishor P. Potassium humate: a potential soil conditioner and plant growth promoter, International Journal of Agriculture. Environment and Biotechnology. 2013;6:441. DOI: 10.5958/j.2230-732X.6.3.015.

12. Burdick E. M. Commercial humates for agriculture and the fertilizer industry. Economic Botany. 1965;19(2):152-156. DOI: 10.1007/BF02862826.

13. Jacobs D. Humates Market Surging, AgriBusiness Global. 15.08.2016, URL: https://www.agribusinessglobal.com/markets/humates-market-surging/ (accessed 16.08.2022).

14. Humic acid market share, size (2022-27), Industry Growth, URL: https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/humic-acid-market (accessed 24.08.2022).

15. Kumar D., Singh A. P. Efficacy of potassium humate and chemical fertilizers on yield and nutrient availability patterns in soil at different growth stages of rice. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2017;48(3):245-261. DOI: 10.1080/00103624.2016.1261884.

16. Shahid S. A., Qidwai A. A., Anwar F., Ullah I., Rashid U. Effects of a novel poly (AA-Co-aam)/alznfe2o4/potassium humate superabsorbent hydrogel nanocomposite on water retention of sandy loam soil and wheat seedling growth. Molecules. 2012;17(11):12587-12602. DOI: 10.3390/molecules171112587.

17. González C., Alvarez R., Coca, J. Waste kraft black liquors as raw material for the production of nitrogeneous humic fertilizers by an oxidation-ammoniation process. Fertilizer Research. 1992;33(3):279-285. DOI: 10.1007/BF01050883.

18. Zhang R., Zhang G.-L., Ji Y.-Y., Li G., Chang H., Yang D.- L. Effects of different fertilizer application on soil active organic carbon. Huan Jing Ke Xue. 2013;34(1):277-282. PMID: 23487951.

19. Кравченко Р. В., Горбунов И. В., Первакова М. В. Влияние калийных удобрений на продуктивность яблони сорта Айдаред: сб. трудов EUROPEAN RESEARCH: INNOVATION IN SCIENCE, EDUCATION AND TECHNOLOGY. ХXXVIII INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE. 2018, 45-46.

20. Попова В. П., Фоменко Т. Г., Петров И. А. Эффективность использования удобрений и регуляторов роста нового поколения для повышения продуктивности яблони. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2013;19(1):75-87.

21. Okba S. K., Mazrou Y., Elmenofy H. M., Ezzat, A., Salama, A.-M. New Insights of Potassium Sources Impacts as Foliar Application on ‘Canino’ Apricot Fruit Yield, Fruit Anatomy. Quality and Storability, Plants. 2021;10(6):1163. DOI: 10.3390/plants10061163.

22. Hidayatullah, Khan A., Mouladad, Mirwise, Nisar A., Shah S. A. Effect of humic acid on fruit yield attributes, yield and leaf nutrient accumulation of apple trees under calcareous soil. Indian Journal of Science and Technology. 2018;11(15):1-8. DOI: 10.17485/ijst/2018/v11i15/119931.

23. Neilsen G. H., Neilsen D., Herbert L.C., Hogue E.J. Response of apple to fertigation of N and K under conditions susceptible to the development of K deficiency. Journal of the American Society for Horticultural Science. 2004;129(1):26-31. DOI: 10.21273/JASHS.129.1.0026

24. Опанасенко Н. Е. Химический состав листьев плодовых культур на скелетных почвах Крыма. Труды Никитского ботанического сада. 2008;130:153-163.

25. Церлинг В. В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур: справочник. М.: Агропромиздат, 1990, 235 с.

26. Кондаков, А. К. Удобрение плодовых деревьев, ягодников, питомников и цветочных культур: монография. Мичуринск: ООО «БИС», 2007, 328 с.

27. Минеев В. Г., Сычев В. Г., Амельянчик O. A., Болышева Т. Н., Гомонова Н. Ф., Дурынина Е. П., Егоров B. C., Егорова Е. В., Едемская Н. Л., Карпова Е. А., Прижукова В. Г. Практикум по агрохимии: учебное пособие. M.: Изд-во МГУ, 2001, 689 c.

28. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): учебное пособие. М.: Агропромиздат, 1985, 351 с.

29. Кузин А. И. Оптимизация системы удобрения яблони в интенсивных садах ЦЧР: автореферат дисс. д. с.-х. н. Мичуринск: МичГАУ, 2018, 42 c. URL: http://www.mgau.ru/upload/iblock/9da/9da541d8967e4f3dbb757ce58e89a374.pdf

30. Лыхман В. А., Безуглова О. С., Горовцов А. В., Полиенко Е. А. Влияние гуминового препарата на структурное состояние и биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного в динамике, Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2018;3(31):100-120. DOI: 10.31774/2222-1816-2018-3-100-120.

31. Selim E. M., El-Neklawy A. S., Soad El-Shry M. Benefecial effects of humic substanes fertigation on soil fertility to potato grown on sandy soil, Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2009;3(4):4351-4358.

32. Кузин А. И., Трунов Ю. В. Содержание легкогидролизуемого азота в почве и продуктивность яблони в условиях ЦЧР: с. научных трудов государственного научного учреждения Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук, 2014;6:52-59. (In Russ.).

33. Bama K. S., Selvakumari G., Santhi R., Singaram P. Effect of humic acid on nutrient release pattern in an Alfi sol (Typic Haplustalf), The Madras Agricultural Journal 2003;90(10–12):665–70.

34. Chenghua L., Lei L., Liyu D., Dawei P. Effect of humic acids on fixation and release of potassium in cultivated brown soil, Acta Pedologica Sinica. 2005;42(3):468-472. DOI: 10.11766/trxb200403250318.

35. Kuzin A. I., Solovchenko A. E., Stepantsova L. V., Pugachev G. N. Soil fertility management in apple orchard with microbial biofertilizers, EDP Sciences, 2020, 3020. DOI: 10.1051/e3sconf/202022203020.

36. Idrees M., Rahi A.A., Baig K.S., Akram, M. Comparative effectiveness of different levels of NPK and potassium humate on leaf mineral content of potato (Solanum Tuberosum L.). International Journal of Biosciences. 2019;15(6):354-362. DOI: 10.12692/ijb/15.6.354-362.

37. Yan X.-L., Dai T.-F., Jia L.-M. Evaluation of the cumulative effect of drip irrigation and fertigation on productivity in a poplar plantation. Annals of Forest Science. 2018;75(1):5. DOI: 10.1007/s13595-017-0682-6.

38. Асаева Т. Д., Дзанагов С. Х., Газданов А. В. Влияние нетрадиционных и сидеральных удобрений на урожайность яблони в условиях Центрального Предкавказья: сб. тр. Всероссийской конф. в честь 90-летия кафедр «Кормление, разведение и генетика сельскохозяйственных животных» и «Частная зоотехния» факультета технологического менеджмента: Инновационные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, Владикавказ, 2021, 10-12.