Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ НОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В ОВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ НОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В ОВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И.ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

Лидия Владимировна ОБУХОВ С КАЯ

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ НОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В ОВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени ■ кандидата биологических наук

МОСКВА — 1951

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор П. М. Смирнов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В. В. Церлинг и кандидат сельскохозяйственных наук Н. В. Борисов.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур. _

Защита состоится «^У» . .....1981 г.

часов на заседании Специализированного совета Д-120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им, К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА,

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «к"*»

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат биологических наук,

ДОЦС!'Т

ОРОЖКИНА

Д. А.

Актуальность проблемы. На современном уровне развития овощеводства открытого и защищенного грунта, а также кормопроизводства получение высоких урожаев неразрывно связано с применением большого количества минеральных удобрений, особенно азотных. При этом с особой остротой возникает вопрос о качестве получаемой продукции, в частности,

0 содержании в ней нитратов. Последние являются составной частью растений и присутствуют в них постоянно, однако избыточное содержание нитратов крайне нежелательно и может приводить к отрицательным последствиям. Попадая в организм человека и теплокровных животных с пищей, нитраты уже в полости рта, а затем в желудочно-кишечном тракте восстанавливаются в нитриты, которые являются значительно более токсичными соединениями. Они обладают высоким окисл1гтельно-восстановительным .потенциалом гг способны восстанавливать окисленные цнтохромные системы, .преображать гемоглобин крови а метгемоглобин. Повышенное содержание последнего в крови вызывает появление симптомов отравления, которые особенно опасны для детей в возрасте до

1 года (Mirvish S., 1972; Konkle W.( 1973; Wild A., 1977 и др.). Кроме того, в последние годы со всей очевидностью было показано, что нитраты являются предшественниками N-нитрозаминов — сильнейших канцерогенов, стимулирующих образование злокачественных опухолей (Архипов Г, Н., 1979; Ильницкнй А. П. и др., 1979; Shapley Dt 1976).

На накопление нитратов-в растениях оказывает влияние целый ряд факторов, в том числе биологическая принадлежность культур, условия освещения, наличие доступных питательных элементов в почве и их соотношение, уровень азотного питания и др.

Изучение отдельных факторов, влияющих на аккумуляцию нитратов в растениях, а также изыскание возможных путей их снижения-является актуальной задачей современной биологической науки, решение которой в значительной степени определяет качество растениеводческой продукции.

Цели и задачи исследований. Цель данной работы состояла в изучении влдашшлцдедьлых„факторйД, особенно норм

Ksf. г-л,

азотных удобрений, па накопление нитратов в овощных п некоторых кормовых растениях, а также возможности снижения содержания нитратов с помощью ингибиторов нитрификации.

В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:

1. Зависимость накопления нитратов в растениях от их биологической принадлежности, вида, сорта и возраста.

2. Зависимость накопления нитратов от условий освещения.

3. Влияние возрастающих норм азотных удобрений на урожай и содержание нитратов в различных растениях,

4. Действие ингибиторов нитрификации на снижение накопления нитратов в растениях.

Научная новизна. Были получены новые экспериментальные данные по влиянию возрастающих норм азотных удобрений и ингибиторов нитрификации на урожай н содержание нитратов в большом наборе овощных культур как открытого, так и защищенного грунта. Результаты исследований показали, что азотные удобрения способствовали увеличению массы урожая, а с повышением их нормы возрастало и содержание нитратов. Однако между содержанием нитратов и нормой вносимого азота пропорциональной зависимости не наблюдалось. Ингибиторы нитрификации способствовали снижению количества нитратов в овощных растениях при их выращивании как в открытом грунте, так и в теплице в первые 3—8 недель после внесения. В конечном урожае содержание нитратов под влиянием ингибиторов заметно снижалось у культур с короткой вегетацией и мало изменялось у растений с более длительным вегетационным периодом: Получены новые данные по содержанию нитратов в '15 культурах из пяти семейств (капустные, ' тыквенные, маревые, сельдерейные, пасленовые), показывающие специфику отдельных растений в их способности накапливать нитраты.

Практическая ценность работы. Данные о содержании нитратов в листовых овощах, моркови, кормовой свекле используются при установлении ПДК нитратов для Нечернозем-нон зоны РСФСР. Результаты исследований о влиянии различных норм-азотных удобрений на содержание нитратов в овощах (с учетом их сортовых особенностей) рекомендуется учитывать при установлении оптимальных норм азотных удобрений при выращнванни их в открытом и защищенном грунте. Для снижения содержания нитратов в культурах с коротким вегетационным периодом и с растянутым сбором урожая (огурцы в теплицах) рекомендуется применение ингибиторов нитрификации.

Апробация работы. Материалы исследовании были доложены на научной конференции ТСХА в 1978 г.

Объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 частей обзора литературы, 5 частей экспериментальной главы, выводов и приложения; включает 35 таблиц, 2 графика, 3 рисунка. Список литературы представлен 256 наименованиями, из которых 99 отечественных и 157 иностранных.

Объекты исследования. Опыты проводились с различными овощами, принадлежащими к пяти семействам. Изучены четыре вида листовых овощей из семейства капустные; капуста коча1гая Номер первый, 3 сорта капусты пекинской — Хибинская, № 1, 50-дневка, 2 сорта горчицы салатной — Гри-бовская и корнеплодная, а также репа салатная. Редис Ранний красный (Brassicaceae), морковь Нантская (Umbelia-сеае), свекла кормовая Эккендорфская желтая (Chemopo-diaeeae), огурцы Изящные, кабачки (Cucurbitaceae).

Условия и методы проведения эксперимента. Исследования проводились в полевых условиях и в теплицах колхоза «Ленинский луч» Московской области и на Овощной опытной станции ТСХА им. В. И. Эделыхггейна (ООС) в 1977— 1979 гг.

- Полевые опыты. Капуста кочанная и морковь, выращивались на полевых участках ООС, размер делянкн 3,5 ма, по-вторность 4-кратная. Размещение делянок в этих опытах, как , и во всех других, последовательное в три яруса. Посадка капусты производилась вручную 35-дневной рассадой, распикированной в кубики из расчета 10 растений на делянку; морковь сеялась строчным методом по 4 'строчки на делянке.

Кабачки и кормовая свекла выращивались в 1978 г. в колхозе «Ленинский луч» Московской области на делянках площадью 60 м2. Повторность опыта 4-кратная. В обоих опытах посев осуществлялся сеялкой непророщенными семенами.. Опыт с кормовой свеклой был повторен на ООС в 1979 г. Целью всех полевых опытов было изучение влняння различных норм азотных удобрений и ингибиторов нитрификации, на урожайность и накопление нитратов в некоторых овощных культурах (в опыте с кабачками ингибиторы не.применялись). Во всех опытах удобрения вносились в виде мочевины, суперфосфата и сульфата калия. Расчет норм питательных элементов производился с учетом потребности в них растений. Высокие нормы фосфора и калия обеспечивали достаточное питание ими растений на высоких уровнях азота. Для повышения эффективности азотных удобрений и снпже-ния накопления нитратов в растениях применялись ингибиторы нитрификации; N-serve, выпускаемый в промышленных масштабах американской фирмой Dow Chemical и содержащий в качестве активного ингредиента ннтрапирин-2-'хлор-6-

(трнхлормстил) -пиридин, и аналогичный отечественны» препарат (Джакос). Оба ингибитора вносились в почву в норме 2 кг/га.

Уборка урожаев всех культур производилась вручную сплошным способом п общепринятые сроки. В течение всего вегетационного периода за растениями осуществлялся постоянный уход, велся дневник фенологических наблюдений, но -фазам развития отбирались растительные пробы, в которых определялось содержание общего азота после мокрого озолсния микрометодом Кьельдаля, а также нитратного азота нотенциометрнчсским методом с использованием ионселек-тивного нитратного электрода (модификация для определения N03~ — в свежих растениях). Почвенные образцы отбирались перед закладкой опытов, а затем вместе с растительными пробами. В почве до начала опыта определялось содержание общего азота по методу Кьельдаля-Иодельбауэра, гумус по Тюрину, рНкс! t сумма поглощенных оснований по Годлнну, гидролитическая кислотность по Каипену, содержание Ра05 и К20 по Кирсанову. В течение вегетационного периода в пробах почвы определяли в динамике содержание аммонийного азота в вытяжке 0,1 и. KCl при соотношении почвы к раствору 1:5с отгоном его на манрокьельдале и нитратного азота после восстановления нитратов до аммиака сплавом Деварда.

Опыты в теплице занимали большое место в экспериментальной работе. Влияние различных уровней азотного питания, а также интенсивности освещения на накопление нитратов изучены на примере редиса и коллекции листовых овощей: трех сортов пекинской капусты, двух сортов салатной горчицы и репы салатной. Опыты проводились на ООС в два срока: мае—нюне 1978 г. в пленочной, теплице'(опыт 1) и в январе—марте 1970 г. в стеклянной теплице без дополнительного освещения (опыт 2). Условия освещения обоих опытов значительно различались' (суммарная радиация в мае— июне в опыте 1 составляла 12854—14139 кал/см2 в мин,, а в январе—марте п опыте 2— 1499—1616 кал/сма в мин., т. е. была в 3—8 раз меньше). Это позволило учесть влияние данного фактора на накопление нитратов в изучаемых овощах.

Влияние различных норм азота и ингибиторов нитрификации на накопление ннтратов изучалось в двух опытах с капустой пекинской Хибинской и в двух опытах с редисом. Почва для всех опытов в теплицах бралась с полевых участков ООС, Использовались деревянные ящики, вмещающие 10 кг почвы (площадь 0,1 м). Удобрения в виде мочевины, суперфосфата н сульфата калия перемешивались со всем объемом почвы. Двухнедельная рассада (появление первого настоящего ли-4

ста) редиса и листовых овощей распикировывалась в: ящики с учетом площади литания- изучаемых овощей. В течение вегетационного периода проводились фенологические наблюдения и осуществлялся необходимый уход. Отбирались пробы ' растительного материала, в которых определялось содержание нитратного н общего азота. Учет урожая проводился в соответствующие для времени года сроки. В плодах различных сортов кабачков и патиссонов разной степени зрелости, выращенных на ООС в теплице, определялось содержание нитратов с целью изучения влияния сорта, а также размера плода на накопление нитратов. Эти исследования входили,в план научно-исследовательской работы ООС.

Изучение влияния ингибитора нитрификации N-serve на накопление нитратов в плодах огурцов проведено в пленочной теплице колхоза «Ленинский луч». Для опыта была использована часть* хозяйственных посевов огурцов, каждый вариант включал 40 растений, площадь делянки равнялась 12 м!, повторность — 4-кратная, грунт тепличный, состоящий из 70—90% низинного торфа и 10—30% песка. N-serve вносился вместе с' подкормкой мочевиной, которая проводилась по плану, принятому в хозяйстве. Через 7 и 36 дней после подкормки отбирали пробы плодов огурцов на содержание в них нитратного азота,- а также проводили учет урожая на опытных плетях.

Результат исследований:

1. Особенности накопления ннтратовразличнымн культурами. Отдельными исследованиями установлены различия но накоплению нитратов ' различными семействами (Gilbert С., е. а., 1946; Brown J„ Smith G., 1966; Liebcnow И.,. 1971) и сортами (Barker A.,- Musgrave L., 1971) растений. Отмечаются также отдельные семейства, характеризующиеся более высокой способностью к аккумуляции нитратов (Wrifjth М., Davison Е>, 1964).

В наших опытах анализ 15 растений — представителей различных семейств, выращенных на одинаковом фойе NPK, показал, что больше всего нитратов накапливают растения семейства капустные: от 1700 до 4000 и более мг/кг сырого вещества (табл. 1). Изученные семейства по способности к на-копленшо нитратов можно расположить в следующем порядке: капустные, маревые, тыквенные, сельдерейные, пасленовые, причем последние (картофель, томаты) накапливают нитратов на 2 порядка меньше, чем капустные. В семействе капустные ярко выражены видовые отличия по аккумуляции нитратов капустой, горчицей, репой. Содержание нитратов в листовых овощах является одним из важнейших показателей их качества, поскольку они используются в пищу прецмуще-

сгвенно в свежем виде. В наших опытах наибольшее количество нитратов накапливала репа салатная — почти п 2 раза больше, чем капусты пекинские п в 2,5 раза больше, чем

Таблица 1

Содержание нитратов в растениях в зависимости от их вида н сорта {мг/кг сир. веса) по фону N90,-120 РК

Сем ей спи) Вид н сорт растения Сод. NO3-

Капустные Капуста кочанная Номер первый Капуста пекинская Хибинская . Капуста пекинская № 1 ... . Капуста пекинская БО-дпевка . , Горчица салатная Грнбовекэя . Горчица салатная корнеплодная , Репа салатная ....... Редис Ранний красный..... 2274 2608 279Г> 2609 1723 1847 4838 2609

* Тыквенные Огурцы изящные....... Кабачок Немчнновский .... Кабачок Золотой цукшш . , . Кабачок ДГ темно-зеленый кустовой ........... Патиссон Ранний белый .... Патиссон Патти пан..... 463 445 874 448 196 648

Маревые Свекла кормовая Эккендорфская желтая.......... Свекла столовая Египетская плоская ........... 570 J 956

Сельдерейные Морковь Нантская...... 551

Пасленовые [ Картофель......... Томаты .......... 31 55

горчицы салатные. Последние отличались наименьшей аккумуляцией ннтратов. Отмечены также сортовые различия у капуст и горчиц в накоплении нитратов, но -выражены он» значительно сла-бее, чем видовые.

Различные сорта кабачков и патиссонов также отличались по содержанию нитратов в плодах. К стадии хозяйственной зрелости больше всего нитратов накапливал кабачок Золотой цукинн (874 мг/кг), меньше всего — ДГ (448 мг/кг). Патиссон Патти пан содержал в 3,3 раза больше ннтратов (648 мг/кг), чем Ранний белый (196 мг/кг).

По хозяйственному использованию овощи подразделяются на листовые, корнеплодные и плодовые. Как было показано выше, полученные нами данные подтверждают результаты исследований ряда авторов (Роома М. Я-, 1971; Hansen Н.,

1977 и др.) о повышенной способности листовых овощей к накоплению нитратов. Плодовые овощи (кабачки, патиссоны, огурцы) накапливают их значительно меньше. У корнеплодов аккумуляция нитратов в большой степени зависит от принадлежности к определенному семейству и виду. В частности, корнеплоды редиса накапливают значительно больше нитратов, чем моркови и кормовой свеклы, что связано с принадлежностью редиса к семейству капустные (табл. 1—2).

Таблица 2

Урожайность (ц/га) и содержание нитратов (мг/кг сир. веса) в реднее, моркови и кормовой свекле при разных уровнях азотного питания'

Культура PKNo PKNi PKN} PKNi £ о 5.

урож. NOi- уроне. NOi- урож. MOj~ урож. NO*-

Редис5 Морковь Кормовая свекла 4,2 296 304 175i? 7.2 421 414 2609 0,5 395 741 2312 0.9 311 1107 2312 0.5 56 60

2064 43S 3198 694 25У5 551 2595 438 «21 734

7а 355 463 422 734 474

591 591 t>78 834

Примечания: I. Нормы удобрений: для редиса (г/м*)—РцКц, N,—9, Ni—10; Nj—26; для моркови (кг/га) — Р—120, К—200, Ni—90, Ni—130, Na—260; для кормовой свеклы (кг/га)—Р—120, К—200, N',—90, Ni— ISO, Ni—360.

2. Урожайность корнеплодов редиса дана в кг/м2.

3. В числителе — содержание ,Ч03 в корнеплодах, в знаменателе— в ботве. .....

Влияние азотных удобрений на накопление нитратов

Применение повышенных норм азотных удобрений необходимо для получения высоких урожаев овощей и кормов. Однако, поскольку увеличение норм азота ведет к повышению содержания 'нитратов в растениях, необходимо регулировать норму вносимого азота таким образом, чтобы, получая максимальный урожай, не снижать качества производимой продукции, в том числе не допускать избыточного содержания нитратов.

В наших исследованиях все изученные овоши — листовые, корнеплодные и плодовые — положительно отзывались на внесение азотных удобрений, однако содержание нитратов в них также повышалось. В полевом опыте с кабачками Грибов-скимн внесение 90 кг/га азота способствовало значительному увеличению урожайности плодов: с 87 ц/га на варианте РК до 127 ц'га на варианте ЫЭ1>, т. е, на 40 ц/га, а содержание нитра-

тов увеличилось с 63 до 145 мг/<г сырого веса. Дальнейшее увеличение нормы азота с 90 до 180 кг/га дало меньшую дополнительную прибавку урожайности — 23 ц/га, а количество нитратов возросло в 3 раза: со 145 до 438 мг/кг сырого eecai плодов.

При норме азота 9 г/м2 или 90 кг/га урожайность корнеплодов редиса увеличилась на 2,7 кг/м2, моркови — на 125 ц/га, а кормовой свеклы — на 110 ц/ra. Эта норма йыла оптимальной* для редиса и моркови. Дальнейшее ее увеличение уже не давало прибавки урожая этих культур. Кормовая свекла, напротив, оказалась более отзывчивой на возрастающие нормы азотного удобрения. С увеличением нормы азота от 90 до 180 кг/га урожайность корнеплодов повысилась на 693 ц/га (с 414 до 1107 ц/га) н, по-видимому, еще не была предельной.

Азотные удобрения оказывали также существенйое влияние на содержание нитратов в корнеплодах и ботве растений. При внесении в почву М90 значительно возрастало их содержание по сравнению с контролем: в корнеплодах редиса — на 48%, моркови — на 58% « кормовой свеклы — на 19%. Дальнейшее увеличение нормы азота не сопровождалось увеличением количества нитратов в корнеплодах редиса и моркови, вместе с тем наблюдалось резкое возрастание их в ботве. Если на низкой норме азота (N99) содержание нитратов в корнеплодах моркови было выше, чем в ботве, то, начиная с Ni3o. когда урожай уже не увеличивался, нитратов накапливалось больше в йотве, чем в корнеплодах.

У кормовой свеклы увеличение нормы вносимого азота сопровождалось помимо роста урожая» возрастанием количества нитратного азота как в корнеплодах, так и в ботве.

Наивысший уровень накопления нитратного азота из всех изученных в этом опыте корнеплодов отмечен у редиса, что является отражением биологических особенностей редиса как представителя семейства Brassicaceae.

Виды листовых овощей Brassica pekinensis и Brassica juncea, также отличающиеся повышенной аккумуляцией нитратного азота, имеют короткий вегетационный период и уже готовы к употреблению через 30—40 дней после появления всходов в зависимости от условий выращивания. Это, с одной стороны, дает возможность получения ранней овощной продукции, богатой витаминами, с другой стороны, предъявляет повышенные требования к качеству продукции, содержанию минеральных элементов, в том числе нитратов. Благодаря скороспелости, листовые овощи можно высевать в теплицах в несколько сроков, особенно весной—до занятия площади основной* культурой и осенью после уборки урожая, г. е, практически в течение всего года. В зимнее время, в ус-8

ловнях недостаточной освещенности, от всходов до уборки проходит 50—60 дней и урожайность значительно ниже, чем при посеве в оптимальные сроки (табл. 3). В опытах с лнсто-вымн^овошамн при выращивании их в мае—нюне (опыт 1) растения были убраны через 35 дней после высадки рассады, а в январе—марте (опыт 2) —через 50 дней.

.Таблица 3

Влияние уровней азотного питания на урожайность (кг/м5) и накопление ■ нитратов (мг/кг сир. веса) в листовых овощах

Овощные культур и к РЗ

Уровни азотного пнтання ^^^^ и к л " £ = В л, н Ы сК « 2 и С К — с; 3 к с: £ Я „ П V 2 « а 5 § 8 П ~ 3 си? ■3 „во ,0 Я о — и 1С п г, « ^ СЭ я и а 2 а = Д о Си (- гз .О —. ыС-. № С г? " я С. и

Опыт !, май—нюнь 1978 г.

| То? 8,8 2073 10.8 1648 8,8 1 5,0 1847 16(7 10,3 1603 8,2 3136

М| Урож.1 15.8 12.2 14,0 10.9 11.5 9,0

прнб. урож. . N01- 79 2608 13 2795 59 2609 118 1847 12 1723 10 4838

Ми Урож, 16.0 13.3 16,9 9,9 15.3 11,9 45 4970 0,9

прпб. урож. N01- 92 3033 3,5 23 2795 1,7 92 2547 1,9 98 1800 1.4 48 2462 2.3

НСР0.* кг/м^

Опыт 2; январь—март 1979 г.

N0 Урож. N01- 3,3 52082 1042 3,8 5448 3,0 5704 1,8 5448 1.8 5324 3,6 5204

2071 864 2071 1274 1982

N9 Урож. 6.8 5,5 5.7 3.2 4.7 4,5

при б. урож. N01- 100 6184 45 0202 00 6402 78 5973 161 5576 25 6402

3009 3993 5704 6402 4737 4517

Урож. 7,1 4.1 5,3 2.3 5.6 4,7

прнб. урож. ЖЪ- / 115 6180 8 6703 7,7 6285 68 5948 211 -6402 31 6402 5840 0,6

3009 2,5 5701 0,7 6258 1,2 8634 0,7 5840 0,4

I 1СРс.,5 кг/м*

1 Прибавка урожая овощей выражена в % к РК. ■ 2 в числителе — содержание N0»- через 30 дней после высадки рассады, в знаменателе —через 50 дней,

При благоприятных условиях освещения в мае—нюне (опыт 1) урожанностЕ> листовых овощей была в 3—4 раза выше, чем в январе—марте (опыт 2). В оба периода выращива-ння все овощи положительно реагировали на увеличивающиеся нормы азотных удобрений. Особенно отзывчивыми в опыте I оказались горчица корнеплодная, капуста Хибинская и капуста 50-дневка (прибавки от N0 соответственно составили 118, 79 н 59%). Увеличение нормы азота до 13 г/м2 (или 130 кг/га) сопровождалось дальнейшим увеличением урожайности листовых овощей.

Горчица корнеплодная заметно отличалась от других овощей, создавая без внесения азота наименьший урожай. Она оказалась культурой, самой отзывчивой на азотное удобрение, прибавка урожайности от N0 составила 118%, но дальнейшее повышение нормы азота не сопровождалось повышением массы урожая.

В январе—марте (опыт 2) при недостаточном освещении наиболее значительные прибавки от N9 дали горчица.Грибов-ская (161%), капуста Хибинская (106%) и 50-дневка (90%), а также горчица корнеплодная (78%). Повышение нормы азота благоприятно сказалось лишь на урожайности капусты Хибинской и горчицы Грибовской, .остальные овощи максимальный урожай сформировали при N9 (9 г/м2, или 90 кг/га).

Интенсивность солнечной радиации оказала существенное влияние на накопление нитратов в оба периода выращивания. В опыте 2 через 30 дней после высадки рассады, 20/11—1979 г., в растениях обнаружено очень высокое содержание нитратов — 5—6 тыс. мг/кг сырого веса, хотя примерно через такое же время (35 дн.) в опыте 1 в начале июня листовые овощи содержали их в 2—3 раза меньше. Через 50 дней, когда интенсивность солнечной радиации увеличилась до 4616 кал./см2 в мин. содержание нитратов (в опыте2) почти во всех овошах, за исключением горчицы корнеплодной, значительно снизилось, особенно на контроле (No), где растения быстрее исчерпали запасы почвенного азота и содержание нитратов здесь было близким к содержанию их в том же варианте опыта I. Через 30 дней различия по содержанию нитратов на разных уровнях азотного питании (9 и 13 г/м2) были менее выражены, чем через 50 дней.

В опыте 1 при внесении азота отмечалось увеличение содержания нитратов у всех культур, причем чем больше возрастало содержание нитратов у капусты № 1, 50-днсвкн и горчицы корнеплодной при внесении первой нормы азота (9 г/м2), тем меньше оно потом изменялось при увеличении нормы азота до 13 г/м2. У капусты Хибинской, горчицы Гри-10 1

бовской и репы салатной наблюдалось увеличение накопления нитратов с повышением уровня азотного питания.

В полевом опыте с капустой кочанной {1979 г.) азотные удобрения положительно влияли на урожайность, причем наибольшая прибавка была получена при норме азота 225 кг/га (433 ц/га). Используемый в опыте сорт капусты (Номер первый) является раннеспелым п используется в инщу преимущественно в свежем виде. Следовательно, качество капусты, а именно содержание в ней нитратов, имеет первостепенное значение. В полевом опыте к моменту уборки (через 100 дней) содержание нитратов в белокочанной кяпусте снижалось но сравнению с ранними фазами развития (55 дней) в 6—10 раз. Под влиянием внесенного в почву азотного удобрения и при увеличении его нормы содержание нитратов в капусте заметно возрастало, особенно на ранних этапах развития.

Рассмотренные факторы, влияющие на содержание в растениях нитратов, не являются исчерпывающими. Имеется целый комплекс условии, определяющих большое варьирование накопления нитратов даже внутри одного сорта н вида. Так, определение содержания нитратов в образцах моркови сорта Нантская, взятых с различных полевых участков колхоза «Ленинский луч», а также из хранилища ■.НИИОХ, выявило существенные колебания содержания нитратов в различных образцах: от 44 до 690 мг/кг сырого веса. При анализе овощей, купленных в магазинах г. Москвы, также отмечены существенные колебания в содержании нитратов у различных образцов одних и тех же овощей (3—5 раз). Пан-большее количество нитратов обнаружено в черной редьке (2800—6300 мг/кг) и столовой свекле (1200—5500 мг/кг сыр. веса).

Влияние ингибиторов нитрификации на содержание нитратного азота в растениях

Исследованиями многих авторов показано, что применение совместно с азотными удобрениями ингибиторов нитрификации позволяет значительно уменьшить потерн азота удобрений благодаря торможению процессов ннгрнфнкацни-деннтрнфнкашш в почве и, таким образом, повысить эффективность азотных удобрений. Подавляя нитрификацию и консервируя азот удобрений на определенное время в аммонийной форме, ингибиторы также могут препятствовать избыточному поступлению нитратов в растения.

а) Результаты полевых опытов. Многочисленные исследования, проведенные с М-зег\-е, показали, что ингибитор в условиях умеренного климата активно тормозит ннгрнфнка-

кию.;в течение 6—8 недель (Смирнов П. М. н др., 1964— 1980 гг). . ' '

, В наших полевых опытах с'морковью, кормовой свеклой и капустой кочанной ингибиторы нитрификации Ы-зегге и Джа-кос обеспечивали значительную консервацию азота в аммонийной форме (30—50%) на: всех изучаемых нормах азота в течение 45—55 дней после внесения. .

" Следовательно, положительное действие ингибитора нитрификации, выраженное в снижении содержания нитратов п растениях, должно особенно проявляться для культур с коротким вегетационным периодом, а для культур.с продолжительным периодом вегетации—в его первую половину.

, Под влиянием ингибиторов 'нитрификации, внесенных с оптимальными нормами азотных удобрений, урожаи культур заметно увеличились. Наивысшая урожайность белокочанной капусты была получена при совместном применении М-Бегуе с азотным удобрением в норме 225 кг/га N. Прибавка ог азота составила 273 ц/га. ог'азота и ннгибитора—433 ц/га, или 141%, и от одного ингибитора—160" ц/га, или 52%. На этой же норме азота и наблюдалось заметное снижение содержания-нитратов под действием Г\1-5епге в первую половину ве-гетацни—через 55 дней после внесения с 20 до 18,9 тыс. мг/кг сырого веса. Через 100 дней, ко времени уборки урожая, действие ннгибитора на обеих нормах азота проявлялось слабо. В опыте с кормовой свеклой при внесении 1Ч-5ег\'с с нормой азота 90 кг/га суммарная прибавка урожая от N и ингибитора составила 267 ц/га, тогда как при внесении азотного удобрения без ингибитора прибавка была более чем вдвое меньше— 110 ц/га. В 1978 году при уборке свеклы через 100 дней после посева содержание нитратов в корнеплодах составляло 1500—3000 мг/кг сырого веса, хотя и снижалось под влиянием ингибиторов, а в 1979 г. при уборке свеклы в стадии хозяйственной зрелости (через 160 дн.) количество их во всех вариантах было ниже в 2—5 раз. Таким-образом, следует учитывать, чтопри раннем-скармливаннн жн-• вотным кормовой свеклы, не достигшей еше хозяйственной зрелости (т. е. стадии зрелого растения первого года жизни), последняя может содержать избыточно высокое количество нитратного азота, что ведет к нежелательным последствиям. В этом случае отчетливо проявляется положительное действие ингибиторов нитрификации-на-снижение содержания нитратов в растениях (табл. 4).

В полевом опыте 1978 г. с морковью совместное внесение Ы-эегуе с нормой азота 90 кг/г а обеспечило прибавку урожая корнеплодов 55 ц/га (табл. 5). ■

. Положительное действие Ы-зепге проявилось также в рез-

Таблица 4

Влияние ингибиторов нитрификации на содержание нитратов в корнеплодах кормовой свеклы

^^ Содержание МОз-

мг/кг сир, веса 100 ли. поело 160 дм. после

'Нормы удобрс- ■—^^ посеиа, 1078 г. посева, 1979 г.

ннЗ. кг/га д. в.

РшКк».......... 1936 355

РКМ,0...........' 2579 422

РКЛ*И+К-5ег\'С....... 2194 432

РК«1М........... 3029 474

РКК1М4-1Ч'-5спгс....... 2162 422

РЮ)|м+Джзкос....... 1385 570

Т а б л и к а Г>

Влияние ингибитора нитрификации М-зепге на урожайность моркови и накопление нитратов

Нормы удобрений, кг/га д. п. §8 И * 3 о 5 « а а И* О сз ч- О "--- цСЯ ^ , - 1—1 л« Содерж. N0^- мг/кг сир, веса

пучковая. продукта хозяйств..зрелость (урожай)

корне- ■ плоди Сот в а корнеплоды ботпа

Г>1^гЛ\2 0 , 170 108 128 35 84

РКХМ .... 190 20 319 651 44 257

225 55 40 308 ,' 38' 83

НСР^м . . . . 40

ком снижении содержания нитратов в корнеплодах в первой половине вегетации, т. е. в пучковой продукции моркови: с 319 до 40 мг/кг сырого веса, а в ботве — с 651 до 368 мг/кг сырого веса. Поскольку в это время морковь уже может быть использована в пищу, подобное снижение нитратов очень важно.

б) Результаты опытов в теплицах. До настоящего времени исследования с ингибиторами нитрификации в условиях защищенного грунта в Советском Союзе не проводились, В наших опытах изучалось действие ингибиторов М-5ег\*с н Джакос на урожайность и содержание нитратов в редисе, листовой капусте и огурцах (табл.6—8).

Наивысшая урожайность редиса была получена при внесении азотного удобрения:В норме 9 г/м2. Прибавка урожая равнялись 3,0 кг/м2 в опыте I и 1,0 кг/м2 в опыте 2. В этих опытах ингибитор нитрификации Г^-зегуе, не давая сущесг-

венной прибавки массы урожая,,значительно снижал содержание нитратов как в корнеплодах, так и в ботве, особенно при выращивании редиса в январе—марте. При зимне-весеннем выращивании применение ЬЗ-эегуе способствовало тому,

Т а б л и ц а б

Влияние ингибиторов нотификации на урожайность и содержание , нитратов в реднее

Опыт 1. 1978- г. май-июнь Опыт 2. 1979 г, январь—март, стеклянная теплина

пленочная теплица

Нормы удобрений, г/мг д, в. л е- и ЫЁ * О О.Я р. о 2 Й о & Ш ¡г 1Г аК а га а *- ей л Й & £ ~ * о Он в аг-ь и: , —- А — и о о ^ л с* о (3 1 ^

г & с Я и Й а,® О С С&. ¿и ? ^ 3 2С К

Р1гК]4........... 4,2' 1750' 1843_

2064 2546

РКК»........... 7,9 3,0 2609 2,0 1,0 40 58

4738

РКМ»+М-5ег\'С . . . . . . 6 3 2,1 2780 2,0 0,7 2(84

2011 3355

РККи.........; . . 6,5 2,3 2312 2,8 0,9 3205

2595 3593

РКМ»4-М-5егуе . ■ ' . . 5,6 1,4 2206 2,7 0,8 2484

1755 2922

НСР„,95. кг/м3 . . . .0,5 0,5

1 В числителе — содержание N0»— в корнеплодах, в ■ знаменателе — в Сотое.

что в этот период в условиях недостаточного освещения накопление нитратов в редисе было не выше, чем при весенне-летнем выращивании, когда общий уровень их содержания в корнеплодах и ботве был значительно ниже.

- В опытах с капустой пекинской Хибинской применение ингибиторов нитрификации с азотными удобрениями дало значительную прибавку урожая (табл. 7). В опыте 1 наибольшая прибавка (12,7 и 15,3 кг/мг) была получена при совместном - применении ингибиторов М-йегуе и Джакос с азотным удобрением в норме 13 г/мг. Под влиянием Ы-зегче при нормах азота 9 и 13 г/мг масса урожая в этом опыте увеличилась на 4,9 и 4,7 кг/мг, а под влиянием Джакоса (при N13)—на

Таблица 7

Влияние ингибиторов нитрификации на урожайность пекинской капусты (Хибинская) и накопление в ней нитратов при разных условиях

выращивания

Норми удобрений» г/м2 д, о. Опыт 1, 1978 г. май—нюнь, пленочная теплица Опит 2. 1979 г. январь—март, стеклянная теплица

и ЛР О О ехо ТГ г-*— к 'А „ — к а . я X Ч Ь*ы о о Е в и £3 -газ п .г о СД К № и г * ж са 1 5 к с в и П а ° 1 О, ° ^ Я

8,8 - 2073 3,3 _ 1042

РКЫ,........... 15,8. 7,8 2608 6,8 3,5 3009

РКМк+И-зегуе....... 20,7. 11,9 2020 8,4 5,1 2458

РКЫ13........... 16,8 8.8 3135 7,1 3,8 3009

РКЛи+Л-зеп-'е....... 21,5. 12,7 2069 7,9 4.6 2585

РКМ^+Джакос ,..,.... 24.1 15,3 2267 7,3 4.0 3023

НСРо,м, кг/м1........ 3,5 2,5

7,3 кг/м2 по сравнению с соответствующими вариантами без ингибитора, (табл. 7), В зимне-весенний период (опыт 2) также отмечена существенная прибавка урожая капусты под влиянием Ы-зегуе при норме азота 9 г/ма. В этом варианте получен наивысший урожай капусты пекинской (8,4 кг/м2). В обоих опытах наблюдалось значительное снижение содержания нитартов в капусте пекинской под влиянием ингибитора М-эегуе (табл. 7) при внесении его с азотными удобрениями в норме 9 и 13 г/м2: с 2608 до 2020 и с 3135 до 2069 мг/кг сырого веса в опыте Г и с 3009 до 2458' и с 3009 до 2585 мг/кг сырого веса в опыте 2.

Важнейшей областью овощеводства закрытого грунта является производство огурцов. Получение высоких урожаев огурцов связано, однако, с применением большого количества минеральных и органических удобрений, что может быть одной из причин повышенного накопления в плодах нитратного азота. Применение ингибитора нитрификации М-ьегуе при выращивании огурцов оказало положительное влияние на урожай плодов. Внесение М-эегуе совместно с половиной хозяйственной нормы азотного удобрения (165 кг/га К) дало тот же урожай огурцов, что и применение полной нормы азота без ингибитора. Кроме того, ингибитор способствовал значительному снижению содержания нитратов в плодах огурцов, осо-

бенно сразу после подкормки (через 7 дней): с 463 до 326 мг/кг сырого веса при внесении его с половиной хозяйственной нормы и с 584 до 347 мг/кг сырого веса при полной норме азота (330 кг/га). В дальнейшем через 36 дней после подкормки положительное, действие Ы-зегуе на снижение содержания нитратов сохранилось, но несколько ослабло (табл. 8).

Т а С л к ц а 8

Влияние ингибиторов нитрифнкацииМ-$ег\е tía урожайность и накопление нитратов в плодах огурцов

Нормы мочевины в подкормку, -кг/га' Урожайность * 2'Х сборов, кг/м1' Содержание N'Oj, мг/кг сыр, веса

7 дп. после подкормки 36 дк. после подкормки

1/2 хоз. нормы . . ■ . ..... 1/2 хоз. лормы+К-ьегуе . .. Г. . 1яоз. норма . . . . ^ . . .. 1 хоз. норма+М-8сгус . , _____. НСРо.м „ 5,33 . . г 5,87 „ . 5,89..-. . 6,22, ; 0,13 ... 463 '328 ' . 584 . 347 373 . 332 ■ 458 390

; Составной частью изучения.действия ингибиторов нитрификации является вопрос оС остаточных количествах их в растениях. Однако этот вопрос требует, самостоятельного детального исследования., Контрольное ^определение иитра-пирнна и его основного метаболита 6-хлорпиколиновоЙ кислоты в некоторых образцах овощей, выращенных в опытах с применением ¡ч!-Бегуе (проведено на кафедре агрономической и биологической химии асн. Горюновой Т.), показало полное отсутствие в конечном урожае самого ингибитора и лишь следы 6-хлорпиколиновой кислоты. ;

\ ■ ' - ■ * ' *

Выводы;

1. Накопление нитратов в растениях в большой степени зависит от их вида и сорта. Наибольшее количество нитратов накапливают растения семейства капустные (Вгаэзша-сеае) — листовые овощи;.а также редис (от 1723 до 4800 мг/кг сырого веса). ■ По способности аккумулировать нитратный азот в тканях изученные семейства можно расположить в следующем порядке: капустные (капуста кочанная, капуста пекинская, горчица салатная, репа салатная и др.), маревые . (кормовая и столовая свекла), тыквенные (огурцы, кабачки, патиссоны), зонтичные или сельдерейные (морковь) и пасленовые (томаты, картофель); Последние накапливают нитратов на 2 порядка меньше, чем капустные.

•2. Различные виды растений семейства капустные отличаются по накоплению нитратов: наибольшее количество содержит репа салатная, -наименьшее — горчица салатная.

3. Содержание нитратов у всех изученных культур уменьшалось к стадии хозяйственной зрелости. В более ранний период их было значительно больше, что необходимо учитывать при установлении оптимальных сроков уборки.

4. У большинства изученных культур содержание нитратов в корнеплодах было ниже, чем в ботве.

5. Наибольшее количество нитратов н растениях наблю- \ далось при выращивании их в теплице в условиях недостаточной освещенности.

6. Возрастающие нормы азотных удобрений способствовали не только увеличению массы урожая, но и содержанию ннтратного азога в растениях.

7. Для редиса, моркови и большинства листовых овощей наибольшее накопление сухой массы и нитратов отмечено при нормах азота 90—130 кг/га, а для капусты кочанной и кормовой свеклы—при более 200 кг/га. Между содержанием нитратов в растениях п нормой азотного удобрения пропорциональной зависимости не наблюдалось.

8. Ингибиторы нитрификации Ы-зегуе и Джакос эффективно тормозили нитрификацию в почве полевых опытов в первые 40—60 дней после внесения. В дальнейшем их ингнбн-рующее действие прекращалось.

9. Применение ингибиторов нитрификации вместе с азотными удобрениями положительно влияло на урожайность почти всех изученных овощных культур.

10. Ингибиторы нитрификации способствовали снижению содержания нитратов у всех культур в первые 2—3 месяца после внесения в зависимости от условий выращивания. Их применение вместе с азотным удобрением целесообразно для снижения содержания 'нитратов в культурах с коротким вегетационным периодом, а также для культур с растянутыми сроками сбора урожая (огурцы в теплицах).

11. Оба изученных ингибитора (американский Ы-эсгуе и-советский Джакос) оказывали близкое положительное действие на урожайность растений и снижение содержания в них нитратов.

12. Использованный в работе потенцномстрнческий метод определения нитратов в свежих растениях с помощью ионсе-лсктнвного нитратного электрода может быть рекомендован для быстрого и точного анализа на содержание нитратов в овощной и кормовой продукции.

' По материалам диссертации опубликованы,следующие

работы;

1. Обуховская Л. В. Влияние ингибиторов нитрификации •на содержание нитратов в овощных культурах при различных уровнях азотного питания. — Доклады ТСХА, 1979, вып'. 248, с. 14—17. -

2. Обуховская Л. В1, Ракнпова В. А; Особенности накопления нитратов в некоторых зеленных культурах в зависимости от уровня азотного питания. — Доклады ТСХА, 1980; вып. 258, с. 22—26.

3. Базилевнч, С. Д., Обуховская Л. В., Вдовина Т. А. По- , тенциометрнческое определение нитратов.—Картофель и овощи, 1980, ,Ча 7, с. 26.

Л 70833 С/1У—81 г. Объем ]'/♦ п. л. Заказ 704. Тираж 100

' Типография Московской с.-х. академии им, К. Л. Тимирязева , - 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., <4