Разработка системы применения минеральных удобрений для выращивания конопли

Название опыта: Разработка системы применения удобрений под коноплю на черноземе оподзоленном.

Стратегии питания

Растение конопли в процессе роста и развития изменяет свою архитектонику, поскольку происходит возникновение новых органов. Конопля очень требовательна к условиям возделывания.

Это связано с особенностями биологического развития растений, а именно — несоответствием между интенсивно развивающейся мощной надземной биомассой и отстающей в развитии корневой системой. При урожайности волокна в 1 т/га конопля выносит из почвы по 160 кг/га азота и калия и 35 кг/га фосфора. Получение высоких урожаев конопли возможно только при достаточной обеспеченности почвы доступными формами питательных элементов для растений.

В данном исследовании были использованы следующие стратегии питания конопли:

для получения высокой урожайности стеблей и волокна требуется внесение высоких доз удобрений даже на почвах, хорошо обеспеченных подвижными формами фосфора и калия;
сбалансированное питание растений азотом, фосфором, калием, серой и кальцием на черноземе оподзоленном способствует получению конопляного волокна высокого качества.

Схема

Система минерального питания конопли отрабатывалась в производственном полевом опыте, который проводили в ООО «Нижегородские волокна конопли». Это единственное сельхозпредприятие в Нижегородской области, где возделывается техническая конопля.

В полевом опыте, на фоне внесения калия хлористого гранулированного под основную обработку почвы с осени, изучали возрастающие дозы карбамида, вносимого под культивацию перед посевом, а также серо- и кальцийсодержащего комплексного удобрения NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO*, вносимого в рядки при посеве.

Конопля выращивалась в первый год после распашки залежи. С осени была проведена вспашка, поле обработано гербицидами, и внесен калий хлористый гранулированный вразброс под культивацию в дозе 250 кг/га.

Опыт проводили в двукратной повторности.

Схема внесения удобрений в полевом опыте на конопле

Вариант опыта
Удобрение
Доза, кг/га
Способ внесения
Срок внесения
физ. вес
д. в.
Вариант 1
Контроль
Калий хлористый
250
K150
Вразброс осенью под культивацию
Сентябрь 2018
Вариант 2
«ФосАгро»
Калий хлористый
250
N102P30K210S10Ca14
Вразброс осенью под культивацию
Сентябрь 2018
Карбамид
200
Вразброс под предпосевную культивацию
14.05.2019
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO*
200
При посеве в рядки
15.05.2019
Вариант 3
«ФосАгро»
Калий хлористый
250
N151P38K225S12,5Ca18
Вразброс осенью под культивацию
Сентябрь 2018
Карбамид
300
Вразброс под предпосевную культивацию
14.05.2019
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO*
250
При посеве в междурядья
15.05.2019
Вариант 4
«ФосАгро»
Калий хлористый
250
N200P45K240S15Ca21
Вразброс осенью под культивацию
Сентябрь 2018
Карбамид
400
Вразброс под предпосевную культивацию
14.05.2019
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO*
300
При посеве в междурядья
15.05.2019
Общая площадь делянки: 1,09 га
(0,27 га для контрольного варианта)
Дата посева: 15.05.2019
Дата уборки: 28.08.2019
Норма высева: 72 кг/га
Предшественник: распаханная залежь

* Данная марка в настоящее время к продаже не предлагается, проходит испытания.

Учеты и наблюдения

В проведенном полевом опыте измеряли высоту растений конопли в следующие фазы роста и развития: образование соцветий, цветение, конец цветения и начало созревания семян. Высота растений достоверно повышалась в вариантах 2‒4, где в почву вносили азот, фосфор, калий, серу и кальций, в сравнении с вариантом 1, где в почву было внесено только калийное удобрение. В фазу образования соцветий не наблюдалось различий по высоте растений между вариантами 2, 3 и 4. В остальные фазы развития растений высота конопли достоверно не изменялась при внесении максимальной дозы удобрений в варианте 4 (N200P45K240S15Ca21) при сопоставлении с вариантом 3 (N151P38K225S12,5Ca18).

Высота конопли по фазам развития

Вариант опыта
Удобрения (физ. вес, кг/га)
Образование соцветий
Цветение
Конец цветения
Начало созревания семян
Вариант 1
Контроль
Калий хлористый (250)
93,3±3,1
210,5±6,5
223,0±7,1
228,2±7,3
Вариант 2
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (200)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (200)
110,8±3,6
233,5±6,3
254,2±7,3
265,0±7,4
Вариант 3
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (300)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (250)
110,8±3,6
244,8±6,5
269,8±7,4
281,7±7,4
Вариант 4
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (400)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (300)
108,3±4,0
256,2±6,7
277,8±7,5
290,6±7,4

Примечание: с каждого варианта опыта отбирали по 30 растений.

Урожайность

В опыте проводили учет биологической урожайности стеблей конопли. Лучшая урожайность стеблей (12,70 т/га) получена в варианте 4 с внесением максимальной дозы карбамида до посева и максимальной дозы комплексного серо- и кальцийсодержащего удобрения NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO при посеве (кг д.в./га: N200P45K240S15Ca21).

Наибольшая урожайность волокна (3,73 т/га) также получена в варианте 4 при внесении максимальной дозы карбамида до посева и максимальной дозы комплексного кальцийи серосодержащего удобрения NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO при посеве (кг д.в./га: N200P45K240S15Ca21). Следовательно, для получения высокой урожайности стеблей и волокна конопли на черноземе оподзоленном требуется внесение высоких доз минеральных удобрений, несмотря на хорошую обеспеченность почвы подвижными формами фосфора и калия.

Качество продукции

Согласно результатам лабораторного определения свойств конопляной тресты, показатели качества, включая длину технической части стеблей, толщину стеблей, содержание волокна и прочность волокна, достоверно улучшались в вариантах 2‒4 с внесением в почву азота, фосфора, калия, серы и кальция по сравнению с внесением только калийного удобрения. Подсчет общего показателя качества конопляной тресты путем сложения отдельных показателей качества продемонстрировал, что максимальное значение общего показателя качества (117 ед.) характерно для варианта 4, где в почву вносили максимальное количество элементов питания (N200P45K240S15Ca21). Общий показатель качества в варианте 4 был достоверно выше, чем в варианте 1 (K150), а также в варианте 2 (N102P30K210S10Ca14). Установленный сорто-номер тресты был лучшим (1,5) в варианте 4 с внесением максимальной дозы минеральных удобрений.

Качество конопляной тресты

Вариант опыта
Удобрения (физ. вес, кг/га)
Длина техничес- кой части стеблей, см
Толщина стеблей, см
Содер- жание волокна, %
Прочность волокна, кгс
Общий показа- тель качества
Сорто- номер тресты
Вариант 1
Контроль
Калий хлористый (250)
94,7±3,5
9,9±0,2
16,4±0,6
23,6±0,9
75±3,3
0,5±0,02
Вариант 2
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (200)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (200)
121,5±3,8
15,3±0,2
27,8±0,8
34,0±1,0
108±3,7
1,3±0,03
Вариант 3
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (300)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (250)
136,5±4,0
16,7±0,3
28,5±1,0
35,4±1,2
112±4,1
1,3±0,04
Вариант 4
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (400)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (300)
144,5±4,3
18,5±0,3
29,4±1,1
36,4±1,3
117±4,5
1,5±0,05

За счет сбалансированного применения минеральных удобрений достоверно улучшился выход волокна: с 16,4 % в варианте 1 до 27,8‒29,4 % в вариантах 2‒4. Важно отметить, что с повышением дозы вносимых удобрений возрастал выход длинного волокна, и, соответственно, снижался выход короткого волокна. Выход длинного волокна достиг 25,6 % в варианте 4 с внесением максимальной дозы минеральных удобрений (кг д.в./га: N200P45K240S15Ca21).

Благодаря использованию минеральных удобрений, содержащих важные макрои мезоэлементы: азот, фосфор, калий, кальций и серу, — произошло увеличение горстевой длины и расщепленности волокна. При этом номер волокна достоверно увеличивался с ростом доз применяемых удобрений. Высоким номером (7,8) оценивалось волокно, полученное из растений конопли, которая была выращена в варианте 4 (N200P45K240S15Ca21).

Технологические свойства волокна

Вариант опыта
Удобрения (физ. вес, кг/га)
Выход волокна, %
Горстевая длина волокна, см
Расщеп- ленность волокна, текс
Номер волокна
длинного
короткого
всего
Вариант 1
Контроль
Калий хлористый (250)
7,6±0,1
8,8±0,1
16,4±0,6
120,1±1,5
27,6±0,4
5,2±0,1
Вариант 2
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (200)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (200)
21,9±0,1
5,9±0,1
27,8±0,8
149,4±4,9
43,1±1,0
7,2±0,2
Вариант 3
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (300)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (250)
24,3±0,8
4,2±0,1
28,5±1,0
158,2±5,2
45,7±1,5
7,4±0,3
Вариант 4
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (400)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (300)
25,6±1,0
3,8±0,1
29,4±1,1
164,0±5,6
46,6±1,8
7,8±0,3

Таким образом, оптимизация минерального питания растений за счет внесения калия хлористого с осени, максимальной дозы карбамида до посева и комплексного кальцийи серосодержащего удобрения NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO при посеве позволила получить конопляное волокно лучшего качества.

Экономическая оценка

Анализ экономической эффективности применения минеральных удобрений под коноплю показывает, что увеличение затрат на удобрения в конечном итоге выражается в получении дополнительного дохода от реализуемой продукции. Так, в варианте 4 с внесением карбамида до посева и максимальной дозы комплексного удобрения NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO при посеве на фоне осеннего внесения калия хлористого (кг д.в./га: N200P45K240S15Ca21) получен максимальный дополнительный доход относительно варианта 1 (K150), который составил 91 299 руб./га без учета затрат на уборку прибавки урожая.

Экономическая эффективность применения удобрений под коноплю

Вариант опыта
Удобрения (физ. вес, кг/га)
Затраты на приобретение удобрений (весной), руб./га
Урожайность стеблей, т/га
Стоимость урожая, руб./га
Экономический результат относительно контроля, руб./га
Вариант 1
Контроль
Калий хлористый (250)
—
4,63
61 116
—
Вариант 2
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (200)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (200)
8 850
8,50
112 200
42 234
Вариант 3
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (300)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (250)
12 038
10,76
142 032
68 878
Вариант 4
«ФосАгро»
Калий хлористый (250)
Карбамид (400)
NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (300)
15 225
12,70
167 640
91 299

Примечание: стоимость продукции — 13 200 руб./т.

Выводы

При возделывании конопли на черноземе оподзоленном со слабокислой реакцией среды, очень высокой обеспеченностью подвижным фосфором и высокой обеспеченностью подвижным калием лучшая урожайность стеблей (12,70 т/га) и волокна (3,73 т/га) была получена при внесении в почву оптимального количества элементов питания: азота, фосфора, калия, кальция и серы (в кг д.в./га N200P45K240S15Ca21) — за счет использования следующих удобрений: — калий хлористый осенью под культивацию (250 кг/га в физ. весе); — карбамид перед посевом (400 кг/га в физ. весе); — NPK(S)+Ca 5:15:30(5)+7CaO (300 кг/га в физ. весе) в междурядья при посеве.
В варианте с внесением максимальной дозы минеральных удобрений (N200P45K240S15Ca21) конопляная треста имела лучший сорто-номер (1,5), и очень важно, что полученное волокно обладало лучшими технологическими свойствами: выход длинного волокна составил 25,6 %, номерность волокна — 7,8.
Внесение под коноплю максимальной дозы минеральных удобрений (N200P45K240S15Ca21) обеспечило получение дополнительного дохода в размере 91 299 руб./га без учета затрат на уборку прибавки урожая относительного контрольного варианта опыта, где вносили только калийное удобрение (K150).

Рекомендуемые удобрения

Карбамид

Карбамид

Гранулы

Наиболее концентрированное приллированное азотное удобрение для обеспечения сельскохозяйственных растений азотом на протяжении всего периода роста и развития.