ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2021-3-95-101ecodag-2283Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯAGROCULTURAL ECOLOGYЭкономико‐экологическая эффективность адаптивной системы удобрения ярового ячменяEconomic and ecological efficiency of adaptive system for fertilising spring barleyhttps://orcid.org/0000-0001-5995-3322ГуреевИ. И.GureevI. I.

Иван И. Гуреев, лаборатория адаптивных агротехнологий и средств их механизации

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70бТел. +79103103908

Ivan I. Gureev, Laboratory of Adaptive Agricultural Technologies and Means of Their Mechanisation

706 Karl Marks St, Kursk, 305021Tel. +79103103908

gureev06@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7043-1525ГостевА. В.GostevA. V.

Андрей В. Гостев

Курск

Andrey V. Gostev

Kursk

https://orcid.org/0000-0002-8744-6130НитченкоЛ. Б.NitchenkoL. B.

Людмила Б. Нитченко

Курск

Lyudmila B. Nitchenko

Kursk

Курский федеральный аграрный научный центрKursk Federal Agricultural Research Centre20212710202116395‐101Copyright © Гуреев И.И., Гостев А.В., Нитченко Л.Б., 20212021Гуреев И.И., Гостев А.В., Нитченко Л.Б.Gureev I.I., Gostev A.V., Nitchenko L.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2283

Цель. Определить экономико‐экологическую эффективность системы удобрения ярового ячменя при адаптивном устранении дефицита в элементах питания по данным листовой функциональной диагностики.Материалы и методы. Проведены трёхлетние испытания в полевом опыте на яровом ячмене. Адаптивный инновационный вариант опыта ориентировали на устранение дефицита в питании растений листовой подкормкой комплексными удобрениями по данным листовой функциональной диагностики, которая учитывала синергию взаимодействия между вносимыми элементами. Инновационный вариант сравнивали по экономико‐экологическим показателям с вариантом без удобрений (абсолютный контроль), а также с вариантом, где листовую подкормку проводили без учёта взаимодействия между элементами питания (дополнительный контроль). Потребность культуры в элементах питания определяли посредством портативной лаборатории Аквадонис. Синергию взаимодействия между элементами питания оценивали диагностированием потребности по каждому из них по специально подобранной питательной смеси, позволяющей формализовать модель взаимоувязанного факторного пространства.Результаты. Установлена высокая эффективность использования комплексных удобрений при выращивании ярового ячменя. Показано, что экономное расходование удобрений достигается адаптивным устранением их дефицита по данным листовой функциональной диагностики, учитывающей синергию взаимодействия между вносимыми элементами.Заключение. Применение инновации при одинаковом качестве зерна ячменя увеличило годовую экономию совокупных затрат с 1830 до 2571 руб./га в основном за счёт снижения затрат на удобрения. Инновация позволила значительно сократить объёмы используемых удобрений, что наряду с экономическим, обусловило и экологический эффект снижением загрязнения окружающей среды минеральными удобрениями.

Aim. To determine the economic and environmental efficiency of a spring barley fertilizer system by adaptively eliminating nutritional deficiencies according to the functional diagnostics of plant leaves.Materials and Methods. Three‐year tests were conducted in a field experiment on spring barley. An adaptive innovative version of the experiment was oriented toward eliminating the deficit in plant nutrition by foliar fertilizing with complex fertilizers according to leaf functional diagnostics, which took into account the synergy of interaction between the applied elements. It was compared in terms of economic and environmental indicators with the option where top dressing on the leaves was carried out without taking into account the interaction between nutrients (additional control), as well as with the option without fertilizers (absolute control). The fertilizer requirement of the crop was determined using an Aquadonis portable laboratory. The synergy of interaction between the nutrients was assessed by diagnosing the need for each of them using a specially selected nutrient mixture, which allows us to formalise a model of interconnected factor space.Results. The high efficiency of using complex fertilizers in the cultivation of spring barley has been established. It is shown that the economical use of fertilizers is achieved by the adaptive elimination of their deficit according to foliar functional diagnostics, taking into account the synergy of interaction between the applied elements.Conclusion. The application of innovation with the equal quality of barley grain increased the annual saving of total costs from 1830 to 2571 roubles/ha, mainly due to the reduction of fertilizer costs. The innovation allowed a significant reduction in the amount of fertilizers used, which, together with the economic effect, also led to an environmental effect, i.e. environmental pollution by mineral fertilizers was decreased.

Минеральное удобрениеяровой ячменьфункциональная диагностикаурожайностьэкономико‐экологическая эффективностьMineral fertilizerspring barleyfunctional diagnosticsproductivityeconomic and environmental efficiencyРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» по теме № 0632–2019–0015.The research was carried out within the framework of the state task for FSBSI Kursk Federal Agricultural Research Center on theme No. 0632–2019–0015.ReferencesЗерновые культуры (Выращивание, уборка, доработка и использование). Под общей редакцией Д. Шпаара. Москва: ИД ООО «DLV АГРОДЕЛО», 2008. 656 с.Shpaar D., ed. Zernovye kul'tury (Vyrashchivanie, uborka, dorabotka i ispol'zovanie) [Crops growing (Cultivation, harvesting, cultivation and use)]. Moscow, DLV AGRODELO LLC Publ., 2008, 656 p. (In Russian)Хорошкин А.Б. Способы повышения эффективности минерального питания сельскохозяйственных культур. Ростов‐на‐Дону, 2011. 67 с.Khoroshkin A.B. Sposoby povysheniya effektivnosti mineral'nogo pitaniya sel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Ways to increase the efficiency of mineral nutrition of crops]. Rostov‐on‐Don, 2011, 67 p. (In Russian)Monreal C.M., Derosa M., Mallubhotla S.C., Bindraban P.S., Dimkpa C. Nanotechnologies for increasing the crop use efficiency of fertilizer‐micronutrients // Biology and Fertility of Soils. 2016. V. 52. N 3. P. 423‐437. DOI: 10.1007/s00374‐015‐1073‐5Monreal C.M., Derosa M., Mallubhotla S.C., Bindraban P.S., Dimkpa C. Nanotechnologies for increasing the crop use efficiency of fertilizer‐micronutrients. Biology and Fertility of Soils, 2016, vol. 52, no. 3, pp. 423‐437. DOI: 10.1007/s00374‐015‐1073‐5Ding W., Xu X., He P., Ullah S., Zhang J., Cui Z., Zhou W. Improving yield and nitrogen use efficiency through alternative fertilization options for rice in China: a meta-analysis // Field Crops Research. 2018. V. 227. P. 11‐18. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.08.001Ding W., Xu X., He P., Ullah S., Zhang J., Cui Z., Zhou W. Improving yield and nitrogen use efficiency through alternative fertilization options for rice in China: a meta-analysis. Field Crops Research, 2018, vol. 227, pp. 11‐18. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.08.001Cakmak I., Yazici A., Tutus Y., Ozturk L., Prom‐u‐thai C., Phuphong P., Guilherme L.R.G., Dinali G.S., Rashid A., Hora K.H., Savasli E., Kalayci M., Rizwan M., Martins F.A.D., Dinali G.S., Ozturk L. Iodine biofortification of wheat, rice and maize through fertilizer strategy // Plant and Soil. 2017. V. 418. N 1‐2. P. 319‐335. DOI: 10.1007/s11104‐017‐3295‐9Cakmak I., Yazici A., Tutus Y., Ozturk L., Prom‐u‐thai C., Phuphong P., Guilherme L.R.G., Dinali G.S., Rashid A., Hora K.H., Savasli E., Kalayci M., Rizwan M., Martins F.A.D., Dinali G.S., Ozturk L. Iodine biofortification of wheat, rice and maize through fertilizer strategy. Plant and Soil, 2017, vol. 418, no. 1‐2, pp. 319‐335. DOI: 10.1007/s11104‐017‐3295-9Гуреев И.И. Перспективы функциональной диагностики потребности растений в питательных веществах // АПК Юга России: состояние и перспективы: Сб. докл. Региональной науч.‐практ. конф. Майкоп: Магарин О.Г., 2014. С. 44‐47.Gureev I.I. [Prospects for functional diagnostics of plant needs for nutrients]. In: APK Yuga Rossii: sostoyanie i perspektivy [Agroindustrial complex of the South of Russia: state and prospects]. Maykop, 2014, pp. 44‐47 (In Russian)Gureev I.I. A method for diagnosing the needs of plants in mineral nutrients. Patent RF, no 2541310, 2015.Gureev I.I. A method for diagnosing the needs of plants in mineral nutrients. Patent RF, no 2541310, 2015.Ram H., Bal R.S., Malik S.S., Sohu V.S., Rashid A., Zhang W., Zou C.Q., Duarte A.P., Freitas R., Phattarakul N., Rerkasem B., Simunji S., Kalayci M., Savasli E., Mahmood K., Lungu O., Wang Z.H., de Barros V.L.N.P., Arisoy R.Z., Guo J.X., Sohu V.S., Zou C.Q., Cakmak I. Biofortification of wheat, rice and common bean by applying foliar zinc fertilizer along with pesticides in seven countries // Plant and Soil. 2016. V. 403. N 1‐2. P. 389‐401. DOI: 10.1007/s11104‐016‐2815‐3Ram H., Bal R.S., Malik S.S., Sohu V.S., Rashid A., Zhang W., Zou C.Q., Duarte A.P., Freitas R., Phattarakul N., Rerkasem B., Simunji S., Kalayci M., Savasli E., Mahmood K., Lungu O., Wang Z.H., de Barros V.L.N.P., Arisoy R.Z., Guo J.X., Sohu V.S., Zou C.Q., Cakmak I. Biofortification of wheat, rice and common bean by applying foliar zinc fertilizer along with pesticides in seven countries. Plant and Soil, 2016, vol. 403, no. 1‐2, pp. 389‐401. DOI: 10.1007/s11104‐016‐2815‐3Pleshkov A.S., Jagodin B.A. The method of providing plants with mineral elements. Certificate of authorship USSR, no 952168, 1982.Pleshkov A.S., Jagodin B.A. The method of providing plants with mineral elements. Certificate of authorship USSR, no. 952168, 1982.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.Dospekhov B.A. Metodika opytnogo dela (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezultatov issledovanii) [Methods of the Field Experiment (with the fundamentals of statistical processing of research results)]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1985, 351 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.