CC BY
17
experiments in a greenhouse // Plant Soil. - 1983. -Vol. 75. - P. 75-85.
9. Genc Y., Hu Yc., Schmidhalter U. Reassessment of tissue Na+ concentration as a criterion for salinity tolerance in bread wheat // Plant Cell Environ. - 2007. -Vol. 30. - P. 1486-1498.
10. Khan M.I., Shabbir G., Akram Z., Shah M.K.N., Ansar M., Cheema N.M., Iqbal M.S. Character association studies of seedling traits in different wheat genotypes under moisture stress conditions // SABRAO Journal of breeding and genetics. - 2013. - Vol. 45 (3). -P. 458-467.
11. Mordi P., Zavareh M. Effects of salinity on germination and early seedling growth of chickpea (Cicer ari-etinum L.) cultivars // International Journal of Farming and Allied Sciences. - 2013. - Vol. 2 (3). - P. 70-74.
12. Gregorio G.B., Senadhira D., Mendoza R.D., Manigbas N.L., Roxas J.P., Guerta C.Q. Progress in breeding for salinity tolerance and associated abiotic stresses in rice // Field Crops Research. - 2002. - Vol. 76 (2-3). - P. 91-101.
13. Dodd G.L., Donovan L.A. Water potential and ionic effects on germination and seedling growth of two cold desert shrubs // Am. J. Bot. - 1999. - Vol. 86. -P. 1146-1153.
14. Ober E.S., Sharp R.E. Regulation of root growth responses to water deficit // Advances in molecular breeding towards drought and salt tolerant crops / Jenks M.A., Hasegawa P.M., Jain S. (eds.). - Dordrecht: Springer, 2007. - P. 33-53.
15. Sharp R.E., Poroyko V., Hejlek L.G. et al. Root growth maintenance during water deficits: physiology to functional genomics // J. Exp. Bot. - 2004. - Vol. 55. - P. 2343-2351.
16. Blum A. Plant breeding for water-limited environments. - New York, Dordrecht, Heidelberg, London: Springer, 2011. - P. 38-40.
17. Djibril S., Mohamed O.K., Diaga D., Diegane D., Abaye B.F., Maurice S., Alain B. Growth and development
of date palm (Phoenix dactylifera L.) seedlings under drought and salinity stresses // Afr. J. Biotechnol. - 2005.
- Vol. 4 (9). - P. 968-972.
18. Veselov D.S. Rost rastyazheniem i vodnyy obmen v usloviyakh defitsita vody: avtoref. dis. ... dokt. biol .nauk.
- Ufa, 2009. - 47 s.
19. Veselov D.S., Sharipova G.V., Kudoyarova G.R. Vliyanie NaCl zasoleniya na reaktsii sortov yachmenya, razlichayushchikhsya po zasukhoustoychivosti // Agrokhimiya. - 2008. - № 10. - S. 18-26.
20. Blum A. Osmotic adjustment is a prime drought stress adaptive engine in support of plant production // Plant Cell Environ. - 2017. - Vol. 40. - P. 4-10.
21. Morgan J.M. Osmotic components and properties associated with genotypic differences in osmoregulation in wheat // Aust. J. Plant Physiol. - 1992. - Vol. 19. - P. 6776.
22. Alian A., Altman A., Heuer B. Genotypic difference in salinity and water stress tolerance of fresh market tomato cultivars // Plant Sci. - 2000. - Vol. 152. - P. 59-65.
23. Smith P.T., Comb B.G. Physiological and enzymatic activity of pepper seeds (Capsicum annuum) during priming // Physiol. Plant. - 1991. - Vol. 82. - P. 71-78.
24. El-Hendawy S.E., Hu Yc., Schmidhalter U. Evaluating salt tolerance of wheat genotypes using multiple parameters // Eur. J. Agron. - 2005. - Vol. 2. - P. 243-253.
25. Freeman C.E. Germination response of a Texas population of ocotillo (Fouquieria splendens Engelm) to constant temperature, water stress, pH and salinity // The Midland Nat. - 1973. - Vol. 89. - P. 252-256.
26. Rhoades D. Principle effects of salts on soils and plants // Water, soil and crop management relating to the saline water: Expert Consultation, AGL/-MISC/16/90. -Rome, Italy: FAO, 1990. - 133 pp.
27. Levitt J. Salt and ion stress // Responses of plant to environmental stress: V. 2. Water, radiation, salt and other stresses / Levitt J. (ed.). - New York: Academic Press, 1980. - P. 365-406.
+ + +
УДК 633.31/37 Х.А. Хамоков
Kh.A. Khamokov
ДИНАМИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ ПОСЕВАМИ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ
THE DYNAMICS OF NITROGEN, PHOSPHORUS
AND POTASSIUM CONSUMPTION WHEN APPLYING NITROGEN FERTILIZERS --
Ключевые слова: соя, горох, вика, азотное удобре- Keywords: soybean, peas, vetch, nitrogen fertilizer,
ние, симбиотическая деятельность, активность сим- ,. ,. ., . ., , t
с , , symbiotic activity, air nitrogen, steppe zone, foothill zone.
биоза, азот воздуха, степная зона, предгорная зона. 3 3 э
Приводятся результаты исследований по изучению влияния азотных удобрений на показатели фотосинтетической деятельности зернобобовых культур. Исследованиями установлено, что в условиях степной и предгорной зон при естественной влагообеспеченности почвы использование больших доз азотных удобрений под зернобобовые культуры не способствует увеличению размеров симбиотического аппарата и не повышает его активность. Азотное удобрение в дозах N30-60, внесенное в почву весной перед культивацией, не оказывает положительного действия на растения в части повышения фиксированного азота воздуха и доли его от общего потребления. Наоборот, азотные удобрения в засушливые годы действовали угнетающе, особенно N60, на величину и активность симбиотического аппарата. Наиболее оптимальным вариантом был Р60К40, когда все показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности были существенно выше, чем в вариантах N30, N45, N60 и «контроль». Аналогичную картину наблюдали и по структуре урожая. Это прослеживалось по всем исследуемым культурам и сортам. Высокая норма азота увеличивала максимальное потребление и вынос элементов питания растениями сои, гороха и вики на 12-19% во все годы, независимо от влагообеспеченности. Предпосевное внесение минерального азота в норме 60 кг/га повышает содержание этого элемента во всех органах растений до фазы налива семян. К этому времени содержание белка в зеленой массе бывает на 1-2% выше, чем в контроле.
The research findings on the effect of nitrogen fertilizers on the photosynthetic activity of legume crops are discussed. It has been found that in the steppe and foothill zones with natural moisture supply of the soil, the use of large rates of nitrogen fertilizers for legume crops does not contribute to the increase in the dimensions of the symbiotic apparatus and does not increase its activity. Nitrogen fertilizer rates of N30-60 applied into the soil in the spring before the cultivation does not have a positive effect on plants in terms of increasing the fixed air nitrogen and its percentage of the total consumption. On the contrary, nitrogen fertilizers on dry years had suppressive action on the size and activity of the symbiotic apparatus; particularly this was the case of N60. The variant P60K40 was the most optimal one; all the indices of symbiotic and photosynthetic activity were significantly higher than those in the variants N30, N45, N60, and in the control. A similar picture was observed in the yield formula. This was observed in all the crops and varieties studied. High rates of nitrogen increased the maximum consumption and yield of nutrients by soybean, pea and vetch plants by 12-19% in all years, irrespective of moisture availability. Pre-sowing application of mineral nitrogen at a rate of 60 kg ha increases the content of this element in all plant organs up to the seed-filling period stage. By this time, the protein content in the herbage is by 1-2% higher than that in the control.
Хамоков Хажсет Аскерханович, д.с.-х.н., проф., Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова. E-mail: simbioz7591q@yandex.ru.
Khamokov Khazhset Askerkhanovich, Dr. Agr. Sci., Prof., Kabardino-Balkarian State Agricultural University named after V.M. Kokov. E-mail: simbioz7591q@yandex.ru.
Введение
Особое место в питании бобовых культур занимает азот. Содержание азота в органах растений сои, гороха и вики зависит от активности симбиоза и концентрации минерального азота [1-3].
Благодаря большой пластичности и наличию экологически адаптированных сортов, зернобобовые культуры возделывают в различных почвен-но-климатических зонах России [4, 5]. В южных районах их используют в качестве предшественника озимых культур. Зернобобовые культуры способны накапливать много белка в урожае в результате симбиотической азотфиксации азота воздуха, без применения азотных удобрений [6-8].
С целью изучения динамики потребления азота, фосфора и калия зернобобовыми культурами при внесении азотных удобрений нами были проведены полевые опыты в 2012-2016 гг. Годы исследований были разбиты на две группы - засушливые (2012, 2016 гг.) и влагообеспеченные (2013, 2014, 2015 гг.).
Объекты и методы исследований
Объектами исследований являлись зернобобовые культуры (соя, горох, вика). Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по формуле Веста, Бриггса и Кидда (Ничипорович А.А., 1955, 1961). Симбиоти-ческий потенциал и удельную активность симбиоза рассчитывали по формулам, предложенным Г.С. Посыпановым (1991).
Структурный анализ (индивидуальная продуктивность растений и биологический урожай) проводили по методике А.С. Митрофанова и др. (1971). Пробы растений отбирались перед уборкой (по 20 растений с каждой делянки). Установлены коррелятивные связи между симбиотиче-скими и фотосинтетическими потенциалами и продуктивностью сои.
В лабораторных условиях определяли качество зерна по содержанию протеина (по методу Къельдаля), а качество зеленой массы - по содержанию в ней питательных веществ.
Учет урожая производили методом сплошного обмолота растений с каждой делянки. Основные результаты исследований подвергались статистической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1973).
Экспериментальная часть
Исследования проводились в полевых условиях различных природно-климатических зон (степная и предгорная) Кабардино-Балкарской Республики.
Почва опытных участков - черноземы обыкновенные (степная зона) и чернозем выщелоченный (предгорная зона), рНсол. - 6,5-7,0; содержание гумуса (по Тюрину) - 3,0-4,0%; содержание фосфора (по Мачигину) - 13-18 мг/кг, калия (по Мачи-гину) - 220-250 мг/кг; бора - 0,38-0,47 мг/кг, молибдена - 0,19-0,30 мг/кг почвы.
Сумма активных температур - 3200-34000С. В наиболее влагообеспеченные годы (2013, 2014, 2015 гг.) влажность почвы в период вегетации растений находилась в пределах 60-80% НВ, а в более засушливых годах (2012, 2016 гг.) - 45-65% НВ.
Результаты и обсуждение
В годы с хорошей влагообеспеченностью у бобовых формировался наибольший симбиотиче-ский аппарат, более активно протекала фиксация азота воздуха, а его содержание во всех органах растений в течение всей вегетации было выше, чем в более засушливые годы. Стартовая норма
азота увеличивала содержание этого элемента в листьях и стеблях в фазе всходов и стеблевания.
Высокая норма азота существенно повышала его концентрацию во всех органах растений до налива семян. В последующие фазы содержание азота практически не различалось по вариантам опыта, что свидетельствует об уменьшении запасов минерального азота при недостаточном сим-биотрофном питании.
Уровень минерального азота оказывает заметное влияние на накопление азота посевами сои, гороха и вики.
При внесении высокой нормы азота растения менее рационально используют элементы минерального питания для формирования единицы урожая семян (табл. 1).
В варианте «контроль» и при внесении стартовой нормы азота максимальное потребление и вынос элементов питания были примерно одинаковыми. В более засушливые годы эти показатели в 1,2-1,3 раза меньше, чем в более влагообес-печенные.
Высокая норма азота увеличивала максимальное потребление и вынос элементов питания растениями сои, гороха и вики на 12-19% во все годы, независимо от влагообеспеченности, особенно сильное увеличение наблюдалось в более «влажный» 2014 г.
При сравнении двух природно-климатических зон наиболее высокие показатели были получены по наиболее увлажненной предгорной зоне, чем в степной.
Таблица 1
Потребление и вынос NРК (кг) 1 т семян сои в зависимости от обеспеченности минеральным азотом и влагообеспеченности
Элемент 2013 г. 2014 г. 2015 г.
N0 N30 N60 N0 N30 N60 N0 N30 N60
Степная зона. Потребление
Азот 75 76 98 113 114 127 86 87 95
Фосфор 22 23 39 34 35 42 26 27 36
Калий 57 56 62 64 60 68 55 54 64
Вынос
Азот 82 82 88 100 101 116 69 70 84
Фосфор 23 24 29 49 50 56 19 20 25
Калий 31 32 36 40 40 46 37 38 44
Предгорная зона. Потребление
Азот 94 95 106 96 97 106 93 94 101
Фосфор 27 28 42 38 39 46 29 30 38
Калий 59 60 63 67 68 72 57 56 66
Вынос
Азот 82 83 89 80 81 92 78 80 88
Фосфор 25 26 31 52 53 59 21 22 27
Калий 37 38 42 46 47 54 62 64 67
Таблица 2
Потребление и вынос NРК (кг) 1 т семян гороха в зависимости от обеспеченности минеральным азотом и влагообеспеченности
Элемент 2013 г. 2014 г. 2015 г.
N0 N30 N60 N0 N30 N60 N0 N30 N60
Степная зона. Потребление
Азот 63 62 75 110 117 125 85 88 95
Фосфор 19 19 21 34 32 36 20 20 26
Калий 53 52 57 60 56 64 51 50 59
Вынос
Азот 68 68 74 86 86 103 54 54 58
Фосфор 18 18 19 22 23 25 14 14 16
Калий 34 32 37 42 43 46 39 40 44
Предгорная зона. Потребление
Азот 65 64 77 113 119 127 87 90 97
Фосфор 21 21 23 37 35 39 22 23 28
Калий 55 54 59 63 59 67 53 52 61
Вынос
Азот 70 70 76 89 90 106 56 57 60
Фосфор 20 20 21 25 26 28 16 17 18
Калий 36 34 39 45 46 49 41 42 46
Таблица 3
Потребление и вынос NРК (кг) 1 т семян вики в зависимости от обеспеченности минеральным азотом и влагообеспеченности
Элемент 2003 г. 2004 г. 2005 г.
N0 N30 N60 N0 N30 N60 N0 N30 N60
Степная зона. Потребление
Азот 76 77 99 112 113 126 87 88 96
Фосфор 23 24 38 33 34 41 25 26 34
Калий 58 57 63 65 61 69 56 55 65
Вынос
Азот 81 81 87 99 100 115 67 68 82
Фосфор 21 21 27 47 48 54 17 18 23
Калий 33 34 38 41 41 48 38 39 45
Предгорная зона. Потребление
Азот 93 94 105 95 96 105 94 95 102
Фосфор 25 26 40 36 37 44 27 28 36
Калий 60 61 64 68 69 73 58 57 67
Вынос
Азот 81 82 88 79 80 91 77 79 87
Фосфор 23 23 29 50 51 57 19 20 25
Калий 35 36 40 44 45 51 60 61 63
Содержание белка в зеленой массе и семенах коррелирует с содержанием азота в отдельных органах в фазе укосной спелости и в период созревания семян. Как было отмечено выше, в период налива семян содержание азота в листьях и при внесении высокой нормы азота повышалось на 1-2%, при этом сбор белка увеличивался на 29-90 кг/га.
Из данных таблиц 1-4 следует, что стартовая норма азота не улучшает симбиотическую деятельность посевов, содержание азота в отдельных органах растений в течение вегетации не отличается от показателей, полученных в контрольном варианте.
Таблица 4
Содержание белка в семенах и зеленой массе сои, гороха и вики и сбор его с урожаем в зависимости от обеспеченности минеральным азотом
Элемент Степная зона Предгорная зона
N0 N30 N60 N0 N30 N60
Соя. Содержание белка, %
Зеленая масса 18 18 19 21 22 24
Семена 28 29 31 34 34 37
Сбор белка, кг/га
Зеленая масса 1428 1502 1745 1790 1930 2120
Семена 410 415 463 552 593 599
Горох. Содержание белка, %
Зеленая масса 14 14 15 17 16 18
Семена 25 25 26 27 27 26
Сбор белка, кг/га
Зеленая масса 630 610 690 970 970 1060
Семена 310 300 320 390 390 400
Вика. Содержание белка, %
Зеленая масса 19 20 22 22 24 28
Семена 29 30 33 31 33 37
Сбор белка, кг/га
Зеленая масса 1120 1183 1339 1320 1356 1567
Семена 418 400 440 545 581 597
Предпосевное внесение минерального азота в норме 60 кг/га повышает содержание этого элемента во всех органах растений до фазы налива семян. К этому времени содержание белка в зеленой массе бывает на 1-2% выше, чем в контроле. В последующие фазы развития различия сглаживаются, так как минеральный азот к тому времени бывает исчерпан, а симбиотическая система не готова к активной азотфиксации. Максимальное потребление и вынос элементов питания 1 т семян гороха при автотрофном питании азотом возрастают на 13-19% по сравнению с контролем, т.е. питательные вещества используются менее рационально.
Сравнение показателей, полученных в предгорной и степной зонах, указывает на то, что в условиях предгорной зоны содержание белка в семенах и зеленой массе и сбор его с единицей урожая растениями сои, гороха и вики выше, чем соответствующие данные, полученные в степной зоне.
Выводы
В условиях степной и предгорной зон, при естественной влагообеспеченности почвы, использование больших доз азотных удобрений под сою, горох и вику не способствует увеличению размеров симбиотического аппарата и не повышает его активность.
Азотное удобрение в дозах N30-60, внесенное в почву весной перед культивацией, не оказало положительного действия на растения разных сортов сои, гороха и вики в части повышения фиксированного азота воздуха и доли его от общего потребления. Наоборот, азотные удобрения в засушливые годы действовали угнетающе, особенно N60, на величину и активность симбиотического аппарата.
При сравнении двух природно-климатических зон лучшие показатели по симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов сои, гороха и вики получены по предгорной зоне. Климатические условия предгорной зоны в большей степени благоприятствуют образованию больших размеров симбиотического аппарата, а значит, и активности, чем условия степной зоны.
В наиболее влагообеспеченные годы предпосевное внесение минерального азота в почву повышает содержание этого элемента во всех органах растений до фазы налива семян, в последующие фазы развития различия почти сглаживаются. Максимальное потребление и вынос элементов питания 1 т семян сои, гороха и вики при автотрофном питании возрастают по сравнению с контролем.
Библиографический список
1. Посыпанов Г.С. Об условиях бобоворизобиаль-ного симбиоза и его роли в формировании урожая бобовых культур // Изв. ТСХА. - М., 1972. - Вып. 3. -С. 28-37.
2. Посыпанов Г.С. Когда бобовым нужны азотные удобрения? // Зерновое хозяйство. - 1973. - № 3. -С. 33-35.
3. Посыпанов Г.С. О применении стартовых доз азотных удобрений под бобовые культуры // Агрохимия. - 1974. - № 1. - С. 17-22.
4. Рахимова О.В. Активность симбиотической азотфиксации и семенная продуктивность вики посевной в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: спец. 06.01.09. - М., 1995. - 17 с.
5. Хамоков Х.А. Симбиотическая деятельность и использование азота почвы посевами гороха в зависимости от различной влагообеспеченности // Зерновые культуры. - 2000. - № 1.
6. Хамоков Х.А. Показатели фотосинтетической и симбиотической деятельности посевов гороха и вики при различных условиях обеспеченности влагой // Зерновое хозяйство. - 2002. - № 5.
7. Хамоков Х.А. Влияние влагообеспеченности почвы на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность гороха и вики // Зерновое хозяйство. - 2004.
8. Хамоков Х.А., Хахова А. Зависимость урожая яровой вики от влагообеспеченности, элементов питания и зоны возделывания // Зерновое хозяйство. -2004. - № 5.
References
1. Posypanov G.S. Ob usloviyakh bobovorizobialnogo simbioza i ego roli v formirovanii urozhaya bobovykh kultur // Izv. TSKhA. - 1972. - Vyp. 3. - S. 28-37.
2. Posypanov G.S. Kogda bobovym nuzhny azotnye udobreniya? // Zernovoe khozyaystvo. - 1973. - № 3. - S. 33-35.
3. Posypanov G.S. O primenenii startovykh doz azotnykh udobreniy pod bobovye kultury // Agrokhimiya. -1974. - № 1. - S. 17-22.
4. Rakhimova O.V. Aktivnost simbioticheskoy azot-fiksatsii i semennaya produktivnost viki posevnoy v zavi-simosti ot obespechennosti elementami mineralnogo pi-taniya: avtoref. dis. ... kand. s.-kh. nauk: spets. 06.01.09.
- M., 1995. - 17 s.
5. Khamokov Kh.A. Simbioticheskaya deyatelnost i ispolzovanie azota pochvy posevami gorokha v zavisimos-ti ot razlichnoy vlagoobespechennosti // Zernovye kultury.
- 2000. - № 1.
6. Khamokov Kh.A. Pokazateli fotosinteticheskoy i simbioticheskoy deyatelnosti posevov gorokha i viki pri razlichnykh usloviyakh obespechennosti vlagoy // Zerno-voe khozyaystvo. - 2002. - № 5.
7. Khamokov Kh.A. Vliyanie vlagoobespechennosti pochvy na simbioticheskuyu i fotosinteticheskuyu deyatelnost gorokha i viki // Zernovoe khozyaystvo. -2004. - № 2.
8. Khamokov Kh.A., Khakhova A. Zavisimost urozha-ya yarovoy viki ot vlagoobespechennosti, elementov pi-taniya i zony vozdelyvaniya // Zernovoe khozyaystvo. -2004. - № 5.
+ + +
УДК631.559:631.53:635.65 Т.В. Соромотина
T.V. Soromotina
ВЛИЯНИЕ ГУСТОТЫ ПОСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОВОЩНОЙ ФАСОЛИ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА ЛОПАТКУ В ОТКРЫТОМ ГРУНТЕ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ
THE EFFECT OF PLANTING DENSITY ON THE YIELD OF GREEN BEANS GROWN FOR PODS IN THE OPEN GROUND OF THE MIDDLE PIEDMONT OF THE URALS
Ключевые слова: овощная фасоль, густота посева, схема посева, площадь питания, бобы, техническая спелость (лопатка), урожайность, товарность.
Исследования были проведены в УНЦ Липогорье Пермской ГСХА в 2009-2010 гг. Объект исследований -овощная фасоль сорт Сакса без волокна 615 Воронежской овощной опытной станции. Почва опытного участка дерново-карбонатная тяжелосуглинистая с высоким содержанием элементов минерального питания. В опыте изучали различную густоту посева - от 7,4 до 66,6 шт. на
\у-
1 м2, которая определялась схемой посева и площадью питания одного растения - от 150 до 1350 см2. В результате двухлетних исследований установлено, что наибольшая урожайность лопаток овощной фасоли (6,18 кг/м2) получена при густоте посева 66,6 шт/м2 и высеве семян по схеме 15х10 см, площадью питания одного растения 150 см2. За период вегетации в этом варианте на одном растении сформировалось по 22,0 шт. бобов, с массой одного боба 4,2 г, продуктивность одного растения составила 93 г, товарность бобов - 84%.
