Фотосинтетическая деятельность посевов многолетней травосмеси в условиях рекультивируемого золоотвала Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.2:581.132:631.811

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ МНОГОЛЕТНЕЙ ТРАВОСМЕСИ В УСЛОВИЯХ РЕКУЛЬТИВИРУЕМОГО ЗО-ЛООТВАЛА

Г урина Ирина Владимировна к. с.-х. н., доцент

Новочеркасская государственная мелиоративная академия, Новочеркасск, Россия

В статье приведены результаты полевых исследований по изучению фотосинтетической деятельности посевов многолетней травосмеси эспарцет + пырей + кострец в условиях рекультивируемой второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС

Ключевые слова: ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ФОТОСИНТЕЗ, ТРАВОСМЕСЬ, ЗОЛООТВАЛ, МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ, ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ

UDC 633.2:581.132:631.811

PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF THE GRASS MIXTURE IN THE CONDITIONS OF THE RECULTIVATED ASH DISPOSAL AREA

Gurina Irina Vladimirovna Cand. Agr. Sci., assistant professor

Novocherkassk state Land Reclamation Academy, Novocherkassk, Russia

The results of multi-years field study of the research of photosynthetic activity of Hungarian sainfoin + coach grass + awnless brome grass mixture in the conditions of the second recultivated section of ash disposal area of the Novocherkassk SDPP are reported

Keywords: PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY, PHOTOSYNTHESIS, GRASS MIXTURE,

ASH DEPOSIT, MINERAL FERTILIZER, WATER SUPPLY

Процесс фотосинтеза происходит в листьях растений, где создается 90-95 % сухой массы урожая [1]. Следовательно, чем больше листьев у растения, тем выше его продуктивность.

Многими исследователями установлено, что в формировании урожая большое значение имеет площадь листовой поверхности [2, 3, 4].

А. А. Ничипорович [3, 4] считает, что максимальный урожай обеспечивается при достижении суммарной площади листьев в период наиболее активного роста растений 40-60 тыс. м /га. При более высоких значениях листового индекса урожай их чаще всего снижается.

На формирование и продуктивность работы фотосинтетического аппарата растений большое влияние оказывают условия внешней среды, а именно: температура, водообеспеченность, солнечная радиация, минеральное питание и др.

Регулируя обеспеченность растений водой и элементами питания, можно создать условия более благоприятные для продуктивного использо-

вания энергии солнечной радиации и значительно повысить продуктивность культивируемых посевов [1].

В связи с этим, в наших исследованиях была поставлена цель - установить основные закономерности изменения фотосинтетических показателей многолетней травосмеси эспарцет + пырей + кострец при различном минеральном питании в условиях естественной влагообеспеченности на рекультивируемой второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС.

Схема опыта включала следующие варианты:

Вариант 1 - эспарцет + пырей + кострец (без удобрений);

Вариант 2 - эспарцет + пырей + кострец (расчетная доза минеральных удобрений);

Вариант 3 - эспарцет + пырей + кострец (повышение дозы минеральных удобрений на 30 %).

Полевой опыт был заложен в 2006 г.

Повторность вариантов в опыте трехкратная. Площадь каждой повторности опыта составляла 100 м , а общая площадь под опытом - 0,13 га.

Известно, что наибольшее развитие многолетние травосмеси имеют в период третьего года жизни [5, 6]. В связи с этим, изучение фотосинтети-ческой деятельности посевов травосмеси эспарцет + пырей + кострец в условиях второй отработанной секции золоотвала проводилось в вегетационный период 2008 года.

В результате наблюдения была установлена зависимость между питательным режимом на фоне естественной влагообеспеченности и показателями фотосинтетической деятельности. Так, с улучшением условий роста и развития растений травосмеси, которые создаются при внесении минеральных удобрений, процессы фотосинтеза в растениях активизируются. Нарастание площади листовой поверхности, фотосинтетический потенциал и темпы накопления сухого вещества в различные периоды роста и раз-

вития травосмеси значительно изменялись. Их показатели представлены в таблице 1.

Более высокие показатели фотосинтетической деятельности получены при внесении полной дозы минеральных удобрений (К90Р90К90 кг/га д.в.) и при повышении ее на 30 % в условиях естественной влагообеспе-ченности. На этих вариантах были созданы оптимальные условиях для роста и развития растений травосмеси на золоотвале. Так, улучшение минерального питания растений способствовало значительному увеличению площади листовой поверхности на вариантах с внесением минеральных удобрений (таблица 1).

Максимальные значения накопления абсолютно сухого вещества, нарастания листовой поверхности и чистой продуктивности фотосинтеза были отмечены на варианте 3 при внесении повышенной на 30 % дозы минеральных удобрений, которые составили соответственно к концу вегета-

22 ции 24,9 тыс. м /га, 9,9 т/га и 6,7 г/м • сут. Эти показатели превышали полученные на варианте 2 (расчетная доза удобрений 1,0 п) соответственно

22 на 4,2 тыс. м /га, 1,8 т/га и 0,2 г/м • сут., а на варианте 1 (без внесения

22 удобрений) соответственно на 10,1 тыс. м /га, 5,9 т/га и 2,2 г/м • сут.

В условиях благоприятного минерального питания на фоне естественной влагообеспеченности при максимальных значениях площади листовой поверхности 24,9 тыс. м /га фотосинтетический потенциал в посевах

травосмеси третьего года жизни за период вегетации достигал на варианте

22 3 - 4836,6 тыс. м /га • дн., на варианте 2 - 4067,8 тыс. м /га • дн. и на варианте 1 - 2707,5 тыс. м2/га • дн.

Таблица 1 - Фотосинтетическая деятельность травосмеси эспарцет + пырей + кострец третьего года жизни

в условиях рекультивируемой второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС, 2008 г.

Месяц Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га Фотосинтетиче-ский потенциал, тыс. м2/га • дн. Накопление сухой массы, т/га Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 • сут. Приход ФАР, ккал/см2 Коэффициент использования ФАР, %

Вариант 1 - без удобрений (контроль)

Апрель 7,5 183,0 0,29 1,02 6,3 -

Май 16,0 364,0 0,45 4,3 8,7 -

Июнь 19,2 528,0 0,82 7,0 12,1 -

Июль 23,8 666,5 1,13 5,5 13,4 -

Август 18,3 652,5 0,77 4,6 8,4 -

Сентябрь 14,8 496,5 0,54 4,4 11,6 -

За период вегетации - 2707,5 4,0 4,5 49,1 0,8

Вариант 2 - полная доза удобрений (1,0п)

Апрель 10,6 249,0 0,56 1,21 6,3 -

Май 22,9 519,0 0,92 6,9 8,7 -

Июнь 26,7 744,0 1,62 8,4 12,1 -

Июль 33,6 934,6 2,38 8,1 13,4 -

Август 25,9 922,2 1,56 7,8 8,4 -

Сентябрь 20,7 699,0 1,06 6,9 11,6 -

За период вегетации - 4067,8 8,1 6,5 49,1 1,6

Вариант 3 - повышенная доза минеральных удобрений на 30 % (1,3п)

Апрель 11,8 324,0 0,67 1,26 6,3 -

Май 26,5 593,6 1,13 7,7 8,7 -

Июнь 32,1 879,0 1,89 8,6 12,1 -

Июль 39,8 1114,0 2,85 9,0 13,4 -

Август 30,7 1092,0 1,87 8,9 8,4 -

Сентябрь 24,9 834,0 1,49 4,8 11,6 -

За период вегетации - 4836,6 9,9 6,7 49,1 1,9

http://ei.kubagro.ru/2010/08/pdf/05.pdf

Разные дозы минеральных удобрений оказывали влияние и на темп накопления сухого вещества. Максимальное накопление сухой массы в период вегетации травосмеси было отмечено на вариантах 3 и 2, и составило соответственно 9,9 и 8,1 т/га.

Продуктивность фотосинтеза наиболее высокая в начале вегетации уменьшалась с ростом площади листьев и своей наименьшей величины достигала в конце вегетации на всех вариантах опыта.

На варианте 3 с повышенной дозой минеральных удобрений при максимальной площади листовой поверхности 39,8 тыс. м /га, фотосинте-тическом потенциале за вегетацию - 4837 тыс. м /га • дн. и средней продуктивности фотосинтеза - 6,7 г/м • сут. травосмесь сформировала за период вегетации сухую массу 9,9 т/га. Приход ФАР за период вегетации травосмеси составил 49,1 ккал/см , коэффициент использования ФАР - 1,9 %.

По нашим наблюдениям более низкую производительность имели посевы травосмеси эспарцет + пырей + кострец на варианте без внесения удобрений.

При внесении расчетной дозы минеральных удобрений (вариант 2) посевы травосмеси имели среднюю производительность, а более высокая была отмечена на варианте 3 с повышением дозы внесения минеральных удобрений на 30 %, т.е. с улучшенным питательным режимом.

Таким образом, исследованиями фотосинтетической деятельности посевов травосмеси эспарцет + пырей + кострец в условиях рекультивируемой второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС установлено, что максимальная площадь листовой поверхности травосмеси составляет 39,8

тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал за вегетацию травосмеси -

22 4836,6 тыс. м /га • дн. и средняя продуктивность фотосинтеза - 6,7 г/м •

сут. наблюдались при внесении повышенной на 30 % дозы минеральных

удобрений, что позволило сформировать 9,9 т/га сухой массы растений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ясониди О.Е., Н.А. Иванова, В. Д. Гостищев Фотосинтез с элементами математического программирования урожайности сельскохозяйственных культур / Под ред. О.Е. Ясониди. - Новочеркасск, 2007. - 52 с.

2. Алексеенко Л.Н. Пути повышения фотосинтетической продуктивности многолетних луговых трав в агроценозах и естественных сообществах // Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. - М.: Колос, 1970. - С. 55-68.

3. Ничипорович А. А. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 136 с.

4. Ничипорович А. А. Некоторые принципы комплексной оптимизации фотосин-тетической деятельности и продуктивности растений // Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. - М.: Колос, 1970. - С. 120-127.

5. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство / В.С. Никляев, В.С. Косинский, В.В. Ткачев [и др.]; под ред. В.С. Ник-ляева. - М.: «Былина», 2000. - 555 с.

6. Ландшафтное земледелие в условиях орошения Ростовской области / Щедрин В.Н., Санников В.П., Балакай Г.Т. [и др.] -Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2000. - 324 с.