Рациональная подкормка должна дать арбузному Китаю новый стимул к производству «полосатой ягоды» и решить экологические проблемы

Группа китайских исследователей из нескольких научных учреждений КНР, в том числе из Колледжа ресурсов и окружающей среды Юго-Западного университета, Чунцин; Междисциплинарного исследовательского центра зеленого развития сельского хозяйства в бассейне реки Янцзы, Юго-Западный университет, Чунцин; Академии сельскохозяйственных наук, Юго-Западный университет, Чунчин и др., опубликовали на портале MDPI, статью, посвященную современному подходу к удобрениям для культуры арбуза.

«Арбуз - одна из важнейших продовольственных культур, которая благодаря сочности, сладости и демократичным ценам, широко культивируется и потребляется во всем мире. – Пишут авторы. -Арбуз богат бета-каротином, ликопином и полисахаридами и является источником антиоксидантов, которые могут применяться в фармацевтической и косметической промышленности.

Как площадь посадки, так и урожайность арбузов в Китае десятилетиями занимают первое место в мире, и общий объем производства все еще растет. По данным FAO на 2018-й год площадь плантаций арбузов и урожайность культуры в Китае составили 1,5 млн га и 63,0 млн тонн, что эквивалентно 47% и 61% от мировых значений, соответственно.

Химические удобрения, особенно азот (N), играют доминирующую роль в повышении урожайности арбузов в Китае.

В итоге, чтобы добиться более высокой урожайности и большей экономической выгоды, китайские фермеры применяли все больше и больше удобрений, что обернулось различными негативными явлениями, включая загрязнение почвы и воды, выбросы парниковых газов и так далее.

Поэтому ожидается, что рекомендация по рациональным удобрениям одновременно решит проблемы растениеводства и окружающей среды.

Оценка потребностей сельскохозяйственных культур в питательных веществах имеет решающее значение для производства.

Различные методы рекомендаций по удобрениям на основе растений и почвы применялись в качестве руководства по удобрению в многочисленных исследованиях по управлению питательными веществами растений, таких как измеритель хлорофилла, таблица цвета листьев и тестирование почвы.

Среди них, тестирование почвы и рекомендации на этой основе используются в Китае с 2005 года.

Однако неоднородная почва и разнообразная экологическая среда выращивания арбузов создают большие проблемы и неопределенности для тестирования почвы, которое трудно применить для точной оценки потребностей арбузов в питательных веществах.

Кроме того, из-за многочисленных полевых проб и лабораторных анализов тестирование почвы является трудоемким и требует много времени.

Потребности арбузов в питательных веществах изучались в Китае и других странах.

Однако большинство этих исследований было основано на индивидуальных или нескольких полевых испытаниях для достижения параметров усвоения питательных веществ и игнорировало взаимодействия между питательными веществами, что могло не подходить для более широкой области.

Более того, на поглощение питательных веществ (особенно N, P) влияют многие факторы, такие как тип почвы, pH, органическое вещество, почвенные микробы и их активность, и все они тесно связаны с биодоступностью питательных веществ, что еще больше вызывает разницу снабжения питательными веществами в различных регионах.

Таким образом, систематические и сбалансированные рекомендации по питательным веществам жизненно важны для разработки и поддержания современных методов управления удобрениями в сельскохозяйственных системах без каких-либо излишних человеческих и экологических затрат.

Управление питательными веществами для конкретного участка (SSNM) первоначально применялось к рису и в основном было направлено на оптимизацию управления азотом на конкретном участке на основе потенциальной урожайности и реакции урожайности на внесение удобрений.

SSNM поддерживает модификацию модели количественной оценки плодородия тропических почв (QUEFTS) для оценки рекомендаций по N, P и K для конкретных полей.

Модель QUEFTS основана на большом количестве полевых экспериментальных данных, которые могут эффективно избежать отклонения минимальных данных для оценки питательных веществ.

Кроме того, в этой модели учитывались взаимодействия между N, P и K, что подходит для точной оценки взаимосвязи между урожайностью сельскохозяйственных культур и накоплением питательных веществ. Таким образом, модель QUEFTS может предоставить практический инструмент для применения SSNM.

Модель QUEFTS была адаптирована разными странами для различных культур, таких как кукуруза, рис, пшеница, маниока, картофель и чай, но не для арбуза.

Мы предположили, что модель QUEFTS также может быть применена для оценки потребностей в питательных веществах для арбузных плантаций. Таким образом, цели этого исследования заключались в следующем: (1) определить взаимосвязь между урожаем и потреблением питательных веществ в различных средах арбузных плантаций; (2) количественно оценить сбалансированные потребности N, P и K для арбузов с помощью модели QUEFTS; и (3) оценить поглощение N, P и K арбузами, смоделированные с помощью модели QUEFTS, посредством полевых экспериментов.

Результаты показали, что модель QUEFTS предсказывала линейное увеличение урожайности плодов арбуза до 60–70% от общего потенциального урожая при потреблении сбалансированных количеств питательных веществ N, P и K.

Для производства 1000 кг арбуза, 2,11 кг N, 0,27 кг P и 2,69 кг K требовалось для побегов, а соответствующая внутренняя эффективность (IE) составляла 475, 3682 и 372 кг плодов на кг N, P и K, соответственно.

Модифицированная модель QUEFTS также смоделировала сбалансированное удаление азота, фосфора и калия плодами (что составляет 50,9%, 58,2% и 66,4% этих накоплений питательных веществ в побегах, соответственно).

Полевые проверочные эксперименты дополнительно подтвердили, что модифицированная модель QUEFTS может использоваться для оценки сбалансированных потребностей в питательных веществах.

Результаты этого исследования могут предоставить практическое руководство по рекомендациям по удобрениям для повышения урожайности, предотвращая при этом избыточное или недостаточное снабжение питательными веществами».

(Источник: www.mdpi.com).