CC BY
64
Ермохин Ю.И., Бобренко И.А. Комплексная диагностика минерального питания растений сорговых культур // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№3 (10) июль - сентябрь. - URL http://e-journal.omgau.ru/images/issues/2017/3/00366.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631.8 + 633.174(571.1)
Ермохин Юрий Иванович
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Бобренко Игорь Александрович
Доктор сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Комплексная диагностика минерального питания растений сорговых культур
Аннотация. В статье представлена система почвенно-растительной диагностики для сорговых культур в условиях Западной Сибири. Полевыми и лабораторными исследованиями выявлены нормативные параметры элементного состава почвы и растений. Предложены методы расчета доз удобрений для основного и дополнительного внесения. Установлены нормативные параметры агрономической эффективности их применения и формулы прогноза качественных показателей урожая сорговых культур.
Ключевые слова: диагностика питания, суданская трава, сахарное сорго, удобрения.
При комплексном подходе к диагностике питания культур необходимо иметь такие данные, как оптимальные уровни и соотношения основных элементов питания в почве, их вынос единицей урожая, коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений и другие параметры, которые используются при расчете доз удобрений. Установление этих связей и закономерностей, представление их в математическом выражении, с учетом почвенно-климатических условий и особенностей возделывания культур, является необходимостью для получения максимально высоких и биологически полноценных урожаев.
Научной агрохимической школой под руководством Ю.И. Ермохина [1-6] была предложена и разработана система почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания «ПРОД» для сельскохозяйственных культур в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана.
Для эффективного применения удобрений, своевременного и точного исправления условий питания, определения величины урожая и его качества заблаговременно до уборки культур необходимо применение комплексного метода почвенно-растительной диагностики, который включает в себя три блока: 1) установление обеспеченности растений элементами питания до посева на основе химического анализа почвы и расчет доз удобрений для предпосевного внесения (почвенная диагностика); 2) контроль питания растений в период их активного роста и развития с помощью тканевой диагностики и установление возможных нарушений в обеспечении культур элементами питания путем подкормок (растительная диагности-
ка); 3) научное прогнозирование величины урожая и его качества по установленным формулам и связям на ранних стадиях развития растений [5, 6].
Система «ПРОД» разработана и внедрена в производство более чем для 40 сельскохозяйственных культур. В данной статье основные принципы и практика системы показаны на примере сорговых культур [7-22].
Создание прочной кормовой базы для развития животноводства тесно связано с возделыванием стабильных по годам высокоурожайных кормовых культур. В Южной лесостепи Западной Сибири, где часто наблюдаются раннелетние засухи, устойчивому росту производства высококачественных кормов может способствовать возделывание сахарного сорго, суданской травы и их гибридов. Эти кормовые культуры характеризуются исключительной засухоустойчивостью и жаровыносливостью, эффективным использованием осадков второй половины лета и солевыносливостью.
Сорго - уникальное мятликовое растение, как по своим биологическим особенностям, так и по хозяйственно ценным признакам. Основными достоинствами культуры являются исключительная засухоустойчивость, стабильность урожаев, хорошие кормовые качества и универсальность, что предопределило его широкое распространение. Сахарное и травянистое сорго (суданскую траву) и их гибриды выращивают для получения зеленого корма, силоса, сенажа, сена, гранул, а также для пастбищного использования.
Зоотехнической наукой и практикой установлено, что для удовлетворения потребности животных в белках рационы должны содержать в расчете на одну кормовую единицу в среднем не менее 105-1410 г переваримого протеина, а на килограмм переваримого протеина должно приходиться 1000-1300 г сахара. Однако далеко не все виды кормов содержат его в таком количестве. В этом случае неоценимое значение имеют такие культуры как сахарное сорго и его гибриды, где содержание сахаров достигает 20-22% [19].
Поэтому повышение продуктивности данных культур является актуальной задачей, в решении которой важное место принадлежит применение удобрений, на долю которых приходится до 40-50 % всего комплекса факторов, влияющих на рост и развитие кормовых культур.
Применение минеральных удобрений требует не только повышения эффективности их использования и общего уровня агротехнической культуры, оно должно быть строго дозированным и адекватным потребности растений. Злоупотребление удобрениями, особенно азотными, которые вносили часто эмпирически, привело к массовому недопустимому отрицательному влиянию на окружающую среду.
Полевые опыты проводили в течение 1976-2016 гг. на полях хозяйств «Ново-Омский» и «Заря», на опытном поле Омского ГАУ на обыкновенных черноземах и лугово-черноземных почвах средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Лабораторные исследования проводили на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ. Агрохимические показатели в среднем по годам исследований были следующими: содержание гумуса - 3,7-6,4 %, сумма поглощенных оснований - 25,2-33,2 мг • экв/100 г, N-N03 - 8,0-35,2; Р2О5 -7,8-94,1; К2О - 79-234 мг/кг (2 %-ная уксуснокислая вытяжка).
Возделывали суданскую траву Бродская - 2, сахарное сорго Ставропольское - 98 и Ки-нельское 3, сорго-суданковые гибриды Янтарь ранний и Сочностебельный - 3. Учеты и наблюдения проводили согласно общепринятых методик.
Диагностика потребности сорговых культур в удобрениях на основе полевого опыта
В полевых опытах с сорговыми культурами была рассмотрена эффективность различных доз внесенных удобрений. Наилучшие дозы под сахарное сорго и суданскую траву, выявленные в полевых опытах, представлены в табл. 1. Они определены для почв с очень низким (до 20 мг/кг почвы), средним (26-32) и высоким (больше 32) содержанием в слое 030 см нитратного азота; очень низким (до 23) средним (46-69) содержанием подвижного фосфора: высоким (свыше 84) - обменного калия (градация Ю.И. Ермохина [2]).
Результаты полевых опытов позволяют установить показатели взаимосвязи (коэффициент «Ь») между величиной урожая (У) и дозами удобрений (х), который показывает, на сколько в среднем изменяется величина одного признака (У, ц/га) при изменении другого (х, кг/га).
Установленные количественные показатели дают возможность не только оценивать агрономическую эффективность применения удобрений, но и определять дозы удобрений с учетом данных полевых опытов. Для определения количества необходимых удобрений под сорговые культуры следует располагать следующими данными: величиной прибавки урожая, коэффициентом интенсивности действия единицы удобрений на величину урожая («Ь») и соотношением N : Р : К в удобрениях для каждой культуры и уровня обеспеченности почвы питательными веществами.
Таблица 1
Результаты эффективности применения удобрений под сорговые культуры
Содержание в почве Лучшая доза удобрений, кг д.в./га Прибавка, ц/га «Ь»
N-N03 Р2О5 К2О N-N03 Р2О5 К2О
Суданская трава
Очень низкое Очень низкое Высокое 90 135 Н 90 0,40
Среднее Очень низкое Высокое 90 180 Н 130 0,48
Высокое Очень низкое Высокое Н 180 Н 80 0,44
Сахарное сорго
Очень низкое Очень низкое Высокое 90 90-135 Н 80 0,40
Среднее Очень низкое Высокое 90 180 Н 140 0,52
Высокое Очень низкое Высокое Н 180 Н 85 0,47
Очень низкое Среднее Высокое 90 90 Н 90 0,50
Примечание. Н - не требуется вносить удобрений; « действия 1 кг д.в. удобрений на величину урожая, ц/га
э» - коэффициент интенсивности
Д =
Количество питательных элементов, которое требуется для обеспечения запланированной прибавки урожая, определяют по формуле (1):
Уп - Уф ,
-кг / га
Ь , (1) где Уп и Уф - урожайность планируемая и фактическая, ц/га.
Величину прибавки вычисляют исходя из знания базисной урожайности - урожайности без применения минеральных удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях. Так, наши исследования с удобрениями показывают, что среднюю прибавку урожая суданской травы при среднем содержании в почве нитратного азота, очень низком подвижного фосфора и высоком обменного калия можно получить в пределах 140 ц/га зеленой массы.
При этом наилучшим является соотношение питательных веществ в удобрении : Р : К) - 1 : 2 : 0, т.е. в сумме число частей равно трем. Коэффициент интенсивности действия 1 кг д.в. удобрений на величину урожая суданской травы равен в этом случае 0,48. Поэтому
и 130Ц ,
Дм + р + к =-« 270кг / га
0,48
270
Дм =-= 90кг / га
3 ,
270
Др2О5 =--2 = 180кг / га.
3
Следовательно, при сочетании удобрений 1 : 2 : 0 планируемую прибавку урожая суданской травы в данных почвенных условиях можно получить при внесении 90 кг азота и 180 кг фосфора на гектар.
Данный способ определения количества удобрений, необходимого для обеспечения плановой прибавки урожая, позволяет глубже увязывать методом статистического анализа окупаемость удобрений с урожаем, агрохимической характеристикой почв, опытными данными, полученными в конкретных условиях. Сравнивая фактическую прибавку урожая, полученную при внесении удобрений в рассчитанных дозах с прогнозируемой прибавкой, можно оценить эффективность агрохимических мероприятий.
Почвенная диагностика питания сорговых культур
На содержание подвижных элементов питания в почве влияют многие факторы: ее свойства и особенности, тип и вид, предшествующая культура, сроки и способы обработки почвы, севооборот, сроки уборки урожая, температурный и водный режим почвы, микрофлора и т.д. Значительно увеличить содержание доступных форм элементов питания в почве можно с помощью удобрений. По нашим данным применение каждого килограмма азотных удобрений повышает содержание N-N03 в почве на 0,25, а одного килограмма фосфорных удобрений - Р2О5 на 0,28 мг/кг почвы. Таким образом, внесение 100 кг д.в. на 1 га азотных удобрений повышает содержание N-N03 в слое почвы 0-30 см на 25, а фосфорных - Р2О5 - на 28 мг/кг почвы. Чтобы повысить содержание N-N03, Р2О5 в почве на 10 мг/кг нужно внести, соответственно, 40 кг азота и 35 кг Р2О5 на один гектар. Полученные нормативные количественные характеристики позволяют рассчитывать, на сколько повысится запас доступных элементов питания в почве при внесении удобрений.
Одной из задач почвенной диагностики (первый блок системы «ПРОД») является прогнозирование отзывчивости культур на удобрения в конкретных почвенных условиях. С помощью математических методов установлены взаимосвязи между содержанием питательных веществ в почве и величиной урожая и разработана градация обеспеченности сорговых культур элементами питания лугово-черноземных почв Западной Сибири перед посевом и в ранние фазы развития и эффективность удобрений (табл. 2), с помощью которой можно определять условия питания растений в каждом конкретном случае. От содержания обменного калия урожайность в течение всех лет исследований не изменялась, так как первоначальное его содержание в слое почвы 0-30 см находилось на достаточно высоком уровне (> 80 мг/кг почвы) и разработать градацию не представляется возможным.
Получение плановых урожаев высокого качества - это не только учёт природных факторов, определяющих уровень возможного урожая, но и разработка на основе этого учёта и реализация комплекса взаимосвязанных мероприятий, своевременное и качественное выполнение которых обеспечивает получение планового урожая. В этот комплекс входят: мелиорация почв; агротехнические мероприятия, способствующие лучшему использованию выпадающих осад ков, почвенного плодородия; применение удобрений, химических средств борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений; правильный подбор сортов.
Растения в процессе своего роста и развития потребляют различное количество элементов питания, зависящее от многих факторов - биологические особенности культуры,
почвенно-климатические условия, содержание минеральных веществ в почве, агротехника и др. В исследованиях установлено, что в среднем 1 т зеленой массы суданской травы при уборке в фазу начала вымётывания метёлок выносит 4,4 кг азота, 1,8 фосфора и 5,3 калия; сорго-суданкового гибрида, соответственно, 3,0, 1,1 и 3,9 кг. При уборке в фазу молочно-восковой спелости зерна эти показатели составили, соответственно, 5,0; 2,4; 6,4 и 3,5; 1,5; 4,1 кг.
Немаловажно для диагностики потребности культур в минеральном питании установление коэффициентов использования элементов питания из почв и удобрений, которые имеют региональный характер. Экспериментальные данные свидетельствуют о значительном варьировании этих коэффициентов в зависимости от климатических особенностей местности, вида возделываемых культур, уровня их урожая, типа почв (гранулометрического состава, запасов подвижных форм основных питательных веществ, кислотности и т.д.), количества и вида применяемых удобрений, способов их внесения, химических методов исследования и других условий.
Таблица 2
Градация обеспеченности сорговых культур элементами питания и эффективность удобрений (слой почвы 0-30 см, мг/кг)
Показатель Уровень питания
очень низкий низкий средний оптимальный
Суданская трава
Содержание N-N03 < 18 < 13 19-28 14-22 29-39 23-30 40 31
Прибавка урожая от азотных удобрений, % 36 26 14 -
Содержание Р2О5 < 17 < 78 18-48 79-190 49-79 191-300 80 300
Прибавка урожая от фосфорных удобрений, % 46 29 15 -
Сорго-суданковый гибрид
Содержание N-N03 < 18 < 13 19-29 14-22 30-41 23-32 42 33
Прибавка урожая от азотных удобрений, % 41 27 14 -
Содержание Р2О5 < 20 < 90 21-41 90-160 41-61 161-230 62 231
Прибавка урожая от фосфорных удобрений, % 43 24 16 -
Примечание. Над чертой - градация при использовании 2%-ной уксуснокислой вытяж-
ки, под чертой - при стандартных методах
При изучении минерального питания сорговых культур, были установлены следующие коэффициенты использования питательных веществ из почвы (табл. 3).
Таблица 3
Коэффициенты использования питательных веществ из почвы сорговыми культурами _(2%-ная СН3СООН вытяжка)_
Фаза уборки Элемент питания
N Р2О5 К2О
с учетом № без учета №
Суданская трава
Начало выметывания метелок 2,80 0,40 0,42 0,77
Молочно-восковая спелость зерна 2,10 0,70 0,42 0,54
Сорго-суданковый гибрид
Начало выметывания метелок 2,13 0,50 0,39 0,80
Молочно-восковая спелость зерна 2,76 0,50 0,44 0,72
Примечание. № - азот текущей нитрификации.
При определении коэффициентов использования питательных веществ из почвы по азоту необходимо учитывать азот текущей нитрификации, то есть количество нитратов, образующихся в период вегетации растений. По данным исследований азот текущей нитрификации равен для суданской травы, убранной в фазу начала выметывания метелок - 135, а в фазу молочно-восковой спелости зерна - 80 кг; для сорго-суданкового гибрида эти величины составили, соответственно,133 и 94 кг.
Известно, что удобрения являются мощным фактором, влияющим на доступность растениям питательным веществ. В связи с этим очень важным является более точное определение коэффициентов использования питательным веществ из удобрений. На основании опытных данных нами были рассчитаны вышеназванные показатели для сорговых культур. Они составили для азота - 0,45-0,50; фосфора - 0,15; калия - 0,60.
Данные нормативные агрохимические показатели используются для определения доз удобрений расчетными методами [2, 4, 10, 13, 19].
Растительная диагностика питания сорговых культур
Метод химического почвенного анализа опирается на предположение, что растения своими корнями извлекают элементы питания из почвы примерно таким же образом, как слабые кислоты или буферные смеси, и что имеется простая зависимость между концентрацией ионов в почве и поглощением их растениями. Однако это предположение во многих случаях не оправдывается. Почвенный анализ не может предусмотреть влияния на поглощение растением питательных веществ и его рост таких факторов, как климатические условия, агротехника и состояние посевов, реакция почвы и физические свойства ее, содержание в ней органического вещества, засоленность, микробиологические процессы и т.д.
Отмечая достоинства почвенной диагностики в плане прогноза действия удобрений и возможности установления доз удобрений для основного внесения, нельзя не признать, что химический анализ почвы коррелирует с ростом и урожайностью растений, только если остальные факторы, определяющие рост растений, находятся в норме. Поэтому необходим контроль и регулирование обеспеченности растений питательными веществами в течение вегетации методом растительной диагностики (второй блок системы «ПРОД»).
Фактический уровень содержания элементов в органе-индикаторе в тот или иной период роста характеризует содержание физиологически доступных питательных веществ в почве. Оптимальный уровень и уравновешенный баланс в органе-индикаторе в период вегетации указывают на высокую обеспеченность его минеральным питанием и при наличии других благоприятных факторов, позволяют сформировать высокий урожай хорошего качества. Хи-
мический стандарт органа-индикатора (оптимальный уровень и уравновешенный баланс элементов) нужен для того, чтобы задать начало отсчёта нарушений в процессе роста контролируемых культур. В основу применявшейся нами методики расчёта норм и соотношений между элементами в минеральных удобрениях положены принципы комплексного метода диагностики «ПРОД». Зная оптимальное содержание элементов питания в органе-индикаторе и их уравновешенное состояние, можно с успехом прогнозировать действие и очередность внесения удобрений.
Почва оказывает влияние на растения содержащимися в ней элементами питания. Растения отражают это влияние своим химическим составом и величиной продуктивности. Содержание минеральных форм элементов питания в листьях хорошо отражает содержание подвижных форм элементов питания в почве, и в свою очередь отражается в величине урожая.
На рис. 1 и 2 представлена зависимость между химическим составом почвы, листьев растений и величиной урожая сорговых культур. Содержание минеральных форм элементов питания в листьях хорошо отражает содержание подвижных форм этих элементов в почве. Приведенные номограммы и ранее установленная нами зависимость между химическим составом почвы, листьев и величиной урожая наглядно свидетельствует о возможности практического использования данной закономерности для оптимизации минерального питания сорговых культур. Для этого мы определили, во-первых, границы, в которых может изменяться содержание каждого питательного вещества в листьях, во-вторых, оптимальное содержание, которое указывало бы на полную обеспеченность растений соответствующим элементом.
Таким образом, химический анализ листьев растений отражает способность культуры извлекать питательные вещества из почвы при данном сочетании внешних условий, а также биологически объединяет действие многочисленных факторов на величину и качество урожая. Именно в величине урожая и химическом составе листьев растений, как в фокусе, переплетается взаимодействие всех факторов.
Рисунок 1 - Связь между азотом и фосфором почвы, листьев растений и величиной урожая суданской травы (полевой опыт, фаза выхода в трубку)
Одной из главных составляющих системы является установление в растениях оптимальных уровней содержания элементов - именно при такой концентрации наблюдается максимальное формирование урожая сельскохозяйственных культур. Но растение потребляет питательные вещества не только в нужных количествах, но и в соответствующем соотношении, определение оптимального баланса элементов в растениях также является неотъемлемой частью технологии.
В исследованиях установлены оптимальные уровни валового содержания элементов питания в листьях и растениях по фазам развития сорговых культур (табл. 4, 5).
т/га
40
\ 26 /
\ 10 ¿Г
РН(М1%) в листе Р2Р5 в почве, мг/100г
50
40
30
1 3 5 7 9
Рисунок 2 - Связь между азотом и фосфором почвы, листьев растений и величиной урожая сахарного сорго (полевой опыт, фаза выхода в трубку)
Таблица 4
Оптимальные уровни содержания элементов питания в органе-индикаторе сорговых культур в фазу 5-7 листьев
Элемент Суданская трава Сорго-суданковый гибрид
Валовое содержание, % в абс. сухом веществе Неорганические формы, мг/100 г свежих листьев Валовое содержание, % в абс. сухом веществе Неорганические формы, мг/100 г свежих листьев
Основной укос
N 3,80+0,10 22+2 3,90+0,50 50+5
Р 0,40+0,05 36+2 0,50+0,05 40+5
К 1,80+0,10 500+50 2,50+0,25 500+50
Отава
N 3,65+0,10 17+2 3,85+0,10 22+2
Р 0,50+0,05 36+2 0,45+0,05 30+5
К 1,90+0,10 400+50 2,30+0,10 400+50
Таблица 5
Оптимальные уровни содержания ^Р,К в целых растениях сорговых культур,
% в сухом веществе
Фаза развития Суданская трава Сорго-суданковый гибрид
N Р К N Р К
5-7 листьев, первый укос 3,50+0,50 0,44+0,05 3,10+0,50 3,50+0,50 0,44+0,05 3,90+0,50
Начало выметывания метелок, первый укос 2,25+0,25 0,38+0,03 2,00+0,25 2,10+0,10 0,37+0,05 2,00+0,25
Молочно-восковая спелость зерна 1,30+0,10 0,30+0,03 1,10+0,10 1,30+0,10 0,25+0,03 1,10+0,10
5-7 листьев, второй укос 2,70+0,25 0,44+0,05 3,00+0,50 2,75+0,10 0,44+0,05 3,70+0,50
Начало выметывания метелок, второй укос 1,90+0,10 0,33+0,03 1,70+0,10 2,05+0,10 0,33+0,55 1,80+0,10
Если установлено, что содержание данного элемента в органе-индикаторе ниже оптимального уровня, то усиленное питание этим элементом будет увеличивать урожай, в противном случае он останется без изменений или снизится. Следовательно, зона недостаточности отделяется от зоны избыточного потребления оптимальным уровнем питания. Однако, при наличии многочисленных взаимосвязей между растением и средой, эта зависимость между содержанием минеральных элементов питания в органе-индикаторе и урожайностью может оказаться более сложной. Например, на рис. 3 представлены триадагональные диаграммы зависимости между валовым содержанием N Р, К в органе-индикаторе в фазу 5-7 листьев растений и урожаем основного укоса суданской травы.
На рис. 3 б видно, что без внесения удобрений концентрация Р, К и, особенно, N ниже оптимальных уровней (рис. 3 а): углы триадагональной диаграммы находятся внутри окружности и урожай зеленой массы суданской травы составил всего 25,7 т/га. Внесение расчетной дозы N100 (на прибавку зеленой массы, рис. 3 в) позволило улучшить азотное питание до оптимального уровня и этим самым повысить урожайность до 30,5 т/га. Увеличение дозы азота N195 (расчет на ПУ 50 т/га, рис. 3 г) привело к некоторому дисбалансу в питании растения по отношению к фосфору и калию, повышенному содержанию валового азота в растениях. Содержание же Р и К осталось на прежнем уровне. В результат наблюдается тенденция снижения уровня урожайности суданской травы до 29,5 т/га.
Максимальный урожай сорговых культур формируется при оптимальном количественном содержании (табл. 4) и качественном соотношении минеральных форм элементов в ткани индикаторного органа (3-4 лист сверху в фазу 5-7 листьев) (равенства 2-5): для суданской травы основного укоса (2) и отавы (3) -
№ = 0,6 • Рн = 0,44 • Кс; (2)
№ = 0,6 • Рн = 0,043 • Кс: (3)
для сорго-суданкового гибрида основного укоса (4) и отавы (5) -
№ = 1,25 • Рн = 0,1 • Кс; (4)
№ = 0,8 • Рн = 0,063 • Кс. (5)
Зная оптимальное и фактическое содержание и соотношение элементов питания в растениях, можно с успехом прогнозировать действие, очередность и дозы внесения удобрений по формуле Ю.И. Ермохина [1]:
Д _{Эо - Эф)2
Ь • Эо (6)
где Эо и Эф - оптимальный и фактический уровень содержания элементов питания в органе-индикаторе, мг %;
Ь - коэффициент интенсивности действия внесенного удобрения на содержание минеральных форм элементов питания в органе-индикаторе, мг %; для сорго-суданкового гибрида он составил по N-N03 - 0,042, по Рн - 0,024.
N=3.80 N=3.55
N=3.89 N=4.18
Рисунок 3 - Триадагональные диаграммы зависимости между N Р, К в органе-индикаторе и урожаем суданской травы
Диагностика качества сорговых культур
Третий блок системы «ПРОД» - прогнозирование качества урожая. Изменяя условия минерального питания растений применением удобрений можно воздействовать не только на величину урожая сельскохозяйственных культур, но и на его качество, а по химическому составу растений задолго до уборки - предвидеть их качество и влиять на конечную продукцию растениеводства.
Известно, что наибольшую роль в увеличении содержания протеина и белков в злаковых культурах играет азот. Но из-за использования азотных удобрений в повышенных дозах возникает проблема накопления азотсодержащих соединений (в первую очередь нитратов) в
сельскохозяйственных культура. Было установлено, что нитраты, являющиеся естественным компонентом растений, усваиваются организмом животных, а превышение допустимых количеств их может вызвать нарушение жизнедеятельности организма. Считается, что нитрат-ионы способны прямо и косвенно неблагоприятно воздействовать на животных, отрицательно влияя на ферментную систему, нарушая работу центральной нервной системы и приводя к повышению в крови доли метгемоглобина, не способного служить переносчиком кислорода. В то же время для формирования высокого и качественного урожая растение всегда должно иметь в корнях, стеблях или листьях в запасе азот в нитратной форме, который является резервом, и в случае неблагоприятных внешних условий (низких температур почвы, воздуха, нарушения влажности, светового и воздушного режима и т.д.) может вступить в реакцию для образования сложных органических соединений. Надо знать этот нормальный уровень нитратов, при котором не снижается величина урожая и его качество.
Влияние удобрений на качество продукции изучали многие исследователи и пришли к выводу, что от количества и сочетания удобрений качество продукции зависит в значительной степени.
Установленные зависимости данных химического состава органа-индикатора и целых растений в период уборки позволяют на ранних этапах развития прогнозировать содержание нитратов и протеина в урожае сорговых культур (табл. 6).
Таблица 6
Формулы прогноза качества сорговых культур по тканевому анализу в фазу 5-7 листьев
Фаза уборки растений Формула прогноза содержания (У)
протеина, % на абс. сух. вещество г нитратов, мг/кг сух. вещества г
Суданская т зава
Начало выметывания метелок: основной укос У = 8,06 + 0,20х1 0,79 У = 346 + 3,8 х1 0,79
отава У = 6,31 + 0,37 х2 0,81 У = 142 + 16,7 х2 0,80
Молочно-восковая спелость У = 4,18 + 0,20 х1 0,90 У = 225 + 9,0 х1 0,73
Сорго-суданковый гибрид
Начало выметывания метелок: основной укос У = 9,06 + 0,07 х1 0,81 У = 428 + 0,9 х1 0,69
отава У = 6,6 + 0,36 х2 0,89 У = 214 + 5,9 х2 0,74
Молочно-восковая спелость У = 7,9 + 0,03 х1 0,89 У = 264 + 3,8 х1 0,84
Примечание. х - содержание N-N03 в органе-индикаторе растений основного укоса (х1) и отавы (х2).
В результате исследований разработана комплексная система почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания сорговых культур. Применение разработанных нормативных агрохимических показателей позволят получать биологически полноценную растениеводческую продукцию планируемого уровня.
Ссылки на источники:
1. Ермохин Ю.И. Исторические аспекты развития метода комплексной диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, Е.Г. Бобренко // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. - №2 (9). - С. 6.
2. Ермохин Ю.И. Научное наследие академика Д.Н. Прянишникова и развитие агрохимической школы в Омском государственном аграрном университете (к 100-летию Омского ГАУ) / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. - №1 (8). - С. 4.
3. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания и качества урожая картофеля и овощных культур: дис. ... д-ра с.-х. наук / Ю.И. Ермохин. - Омск, 1983. - 437 с.
4. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе системы «ПРОД»): монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 284 с.
5. Ермохин Ю.И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур: монография / Ю.И. Ермохин. - Омск: ОмГАУ. - 1995. - 208 с.
6. Ермохин Ю.И. Система почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2016. - №4 (7). - С. 4.
7. Бобренко И.А. Агрономическая и биоэнергетическая эффективность применения удобрений под сорговые культуры в условиях Западной Сибири / И.А. Бобренко // Вестник ОмГАУ. - 1997. - № 2. - С. 25-28.
8. Бобренко И.А. Биоиндикация и биотестирование в исследованиях экосистем: учеб. пособие / И.А. Бобренко, О.П. Баженова, Е.Г. Бобренко. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2004. - 116 с.
9. Бобренко И.А. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая сорговых культур на чернозёмах Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / И.А. Бобренко. - Омск, 1997. - 17 с.
10. Бобренко И.А. Диагностика минерального питания и эффективности удобрений при выращивании суданской травы в Западной Сибири / И.А. Бобренко // Вестник ОмГАУ. -1998. - № 4. - С. 34-37.
11. Бобренко И.А. Диагностика потребности растений в удобрениях на основе полевого опыта / И.А. Бобренко // Вестник ОмГАУ. - 2004. - №2. - С. 19-22.
12. Бобренко И.А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири: автореф. дис. ... доктора с.-х. наук / И.А. Боб-ренко. - Тюмень, 2004. - 32 с.
13. Бобренко И.А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири: дис. ... доктора с.-х. наук / И.А. Бобренко. -Омск, 2004. - 446 с.
14. Вынос элементов питания урожаем в условиях черноземов Омского Прииртышья / И.А. Бобренко, Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина, Е.Г. Бобренко // Вестник ОмГАУ. - 2004. -№3. - С. 29-36.
15. Ермохин Ю.И. Диагностика минерального питания сахарного сорго и его гибридов / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Вестник РАСХН. - 2001. - №6. - 37-40.
16. Ермохин Ю.И. Влияние расчетных доз удобрений на продуктивность кормовых культур в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий // Плодородие. - 2004. - №3. - С.7-11.
17. Ермохин Ю.И. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая суданской травы в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Агрохимия. - 1999. - № 7. - С. 45-50.
18. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на основе системы «ПРОД» / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Вестник ОмГАУ. -2004. - №3. - С.43-55.
19. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сорговых культур: монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2000. - 118 с.
20. Ермохин Ю.И. Особенности накопления тяжелых металлов растениями сорго-суданкового гибрида при внесении минеральных удобрений / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Доклады РАСХН. - 2000. - № 6. - С. 33-34.
21. Ермохин Ю.И. Особенности химического состава кормовых и овощных культур в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Омский научный вестник. -2003. - №3. - С. 180-182.
22. Ермохин Ю.И. Почвенная диагностика потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий // Плодородие. - 2004. - №1. - С. 4-7.
Yuri Yermokhin
Doctor of Agricultural Sciences, Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Igor Bobrenko
Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Complex Diagnostics of Mineral Nutrition of Plants Sorghum Crops
Abstract. The article presents the system of soil-plant diagnostics for sorghum crops in the conditions of Western Siberia. Field and laboratory studies identified the normative parameters of the elemental composition of soil and plants. The methods for calculating the doses of fertilizers for the primary and secondary application. Set regulatory parameters the agronomic effectiveness of their application and formulas of prediction of quality indicators of a crop sorghum crops. Keywords: diagnostics of power, Sudan grass, sugar sorghum, fertilizers.
