Особенности фотосинтетической деятельности и продуктивность сои при капельном орошении в условиях нижнего Поволжья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.34:631.559:631.674.6 (470.44/.47)

ОСОБЕННОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

SOYBEAN PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY AND PRODUCTIVITY FEATURES DURING DRIP IRRIGATION IN NIZHNEJE POVOLZHJE CONDITIONS

Е.П. Боровой, доктор сельскохозяйственных наук, профессор О.А. Белик, соискатель

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Е.Р. Borovoj, О.А. Belik

Volgograd state agricultural academy

Анализируется влияние фотосинтетической деятельности на урожайность сои в условиях капельного орошения. Установлено, что за вегетацию максимальную площадь листьев посевы сои сформировали в период массового налива бобов при дозах минерального питания на уровне N 115 Р 80 К 100.

Photosynthetic activity influence on soybean crop capacity in drip irrigation conditions is analysed in the article. It was established that soybeans formed the maximum leaves area during the vegetation period of beans ripening mass at mineral feeding dozez of N us P go К юо levels.

Ключевые слова: площадь листьев, фотосинтетический потенциал,

продуктивность фотосинтеза, сухая масса, урожайность, соя, капельное орошение.

Key words, leaves area, photo synthetic potential, photosynthesis potential, dry mass, crop capacity, soybean, drip irrigation.

Процесс формирования урожая тесно связан с фотосинтетической деятельностью растений. Увеличение листовой поверхности улучшает процесс фотосинтеза и способствует накоплению большего количества сухого вещества, что является основополагающим фактором увеличения урожая. В результате фотосинтетической деятельности листовой поверхности образуется 90-95 % сухой биомассы урожая и аккумулируется 100 % энергии солнечной радиации [2, 3]. Величина площади листьев, фотосентетический потенциал, продуктивность фотосинтеза являются основными показателями фотосинтетической деятельности растений. Поэтому определение основных факторов фотосинтетической деятельности и закономерностей изменения процесса фотосинтеза должно лежать в основе всех мероприятий по повышению функционирования сельскохозяйственных культур как биологической экосистемы.

Исследования проводились в фермерском хозяйстве «Садко» Дубовского района Волгоградской области. Изучены следующие факторы: формирование водного режима (фактор А), пищевого (фактор В) режима почвы и обработка почвы при новой технологии (фактор С) и их комплексное влияние на рост, развитие и продуктивность зерна сои при капельном орошении.

Для определения влияния влагообеспеченности почвы (фактор А) на рост и развитие сои делили ее вегетационный период на 2 части: первый от всходов до цветения, второй - от цветения до полной спелости зерна.

Фактор Ai при поддержании предполивного порога влажности на уровне 70-70 % НВ, фактор Аг при поддержании предполивного порога влажности на уровне 70-80 % НВ, фактор Аз при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80-70 % НВ, фактор А4 при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80-80 % НВ.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Рассчитаны дозы минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности (по методу элементарного баланса) (фактор В).

Фактор В1 - внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 3 т семян с 1 га нормой N 90Р бо К 75; фактор В2 - внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 4 т семян с 1 га нормой N ш Р 80 К юо.

Фактор С1 - обычная обработка почвы. Для оптимизации условий развития и активного функционирования соевого симбиоза разработан новый способ обработки почвы фактор С2 заключающийся в том, что в период активного вегетирующего процесса почва в границах контура увлажнения специальными рабочими органами отрезается от основания, приподнимается на высоту 4-6 см, после чего сходит с лемеха без оборота.

Опытный орошаемый участок расположен в подзоне светло-каштановых почв. Почвы данной подзоны характеризуются мало-мощными гумусовыми горизонтами 0,15-0,25 м и низким содержанием гумуса (1,6-2,3 %) в пахотном слое. Реакция почвенного раствора слабощелочная (pH 7,0-8,3).

При закладке опытов и проведении полевых наблюдений руководствовались основными положениями методики полевого опыта Б. А. Дос-пехова [1].

Повторность опыта четырехкратная. Общая площадь опытного участка - 1 га, учетная площадь единичной делянки, представленной сочетанием трех факторов, - 140 м2.

Наблюдениями в 2005-2007 гг. установлено, что повышение предполивной влажности почвы с 70 до 80 % НВ в период цветения, формирования и налива бобов или в течение вегетационного периода способствует статистически достоверному повышению фотосинтетической активности посева.

Повышение в течение вегетационного периода сои постоянного порога предполивной влажности почвы с 70 % до 80 % НВ при базовой обработке почвы или полосном рыхлении 1,5-10,1 %. При увеличении доз минеральных удобрений на всех вариантах опыта фиксировалось увеличение максимальной площади листьев на 3,1-8,9 %.

Максимальную за вегетацию площадь листьев посевы сои сформировали в период массового налива бобов. В зависимости от минерального питания, влагообеспеченности и обработки почвы численные значения максимальной площади листьев изменялись 32,6-39,9 тыс. м2/га (табл. ).

За вегетационный процесс суммарный фотосинтетический потенциал сои изменялся в зависимости от факторов минерального питания, влагообеспеченности и обработки почвы и составил 1860-2640 тыс. м2/га.

По факту водного режима наибольшее значение фотосинтетического потенциала -183-443 тыс. м2/га или 9,8-21,8 % наблюдалось там, где предполивной уровень влагосодержания увлажняемой зоны почво-грунта составил не менее 80 % НВ.

По факту пищевого режима при внесении минеральных удобрений дозой ]Мп5Р8оКюо увеличение фотосинтетического потенциала составило в зависимости от обработки и предполивной влажности почвы на 9,9-15,6 %.

В среднем за годы исследований увеличение значения продуктивности фотосинтеза сои на 5,4 % или 4,86 г/м2 сформировалось на участках, где предполивной порог влажности в течение вегетационного периода поддерживался на уровне 80 % НВ, с внесением минеральных удобрений ДОЗОЙ N115Р80К100 и полосном рыхлении почвы. Наихудшие показатели ПФ наблюдались при режиме увлажнения 80-70 % НВ и варьировали по вариантам опыта от 2 % до 8,7 %. В зависимости от минерального питания численная продуктивность фотосинтеза сои в зависимости от предполивной влажности и обработки почвы разница составила от 7,2 до 23,8 %.

***** жзшстШ*****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

2

о

о

* Я

оЗ 2 ЬЙ -©■*

ж £<

>м ей

<1

о4-

а

>>

й е-

£ ё

О К

л

вз

о 2

03

Ж

а. е § я

>> з ? г

а,

е

в? ч> £—(

к а ьй:

к й -

. <и ® :К

8 к к ^

й 5 к

3 о. й ®

ев Ю « 2 я О

■°- § й

• го -10,9 С-^ • оо -ю 19,6

г~--

, ГО , гч

о о 1 О о ■ О

04 1/0 ио г~- о с“> го ГО

1—< ГО 04 ио с-* 1—1 сч

О! гч гч СЧ ГО сч ГО

со чг> г-- г*** о г-1 04 40

оо 1— го т—- <-о 40 ю

чо г- 40 04 оо 04 оо

г-- со 1/0 г~~- ио о

чо г-' го о ■о —< *—< ГО

СО го го ■'ф гф •ч}-

о ГО ГО г-^ г— ГО С-5

40 оо 40 оо О г- сч

ОО со оо гч < ,5 го <, > 4с;

сч сч сч сч СЧ сч

го оо 40 о 40 -гГ 40 сч

ГЧ 'О ио Г*> ГО 04

СО со С' 1 ГО СО го Г'1) го

о с~> <г> <гэ <7> Г-> со о

г~" оо ОО 1>- оо С~- оо

о <г> о <г> о с. т С "Э

г- со оо !>■ г- ОО оо

г~- о 40 о 2С

си си

£ г

Г-^

чо

■'3-

СЧ

о

о

о ' о"

са

т

о

с

о

з

я

а>

й

3

а«

в>

о

X

о

о

о

С

Оч

■"З"

г--

!>•

О

Г4!

смл

т^-

о

04

сч

оо

оо

04

о^

: О : Г-

со

О*

Увеличение сухой биологической массы наблюдается в течение всего периода налива бобов до начало фазы созревания. Значительная часть опавших листьев в период созревания снижали общую биологическую массу посева, но, учитывая накопление органической массы посевами интегрально, то есть включение массы отмирающего вещества, сухая биологическая масса вещества достигает в конце вегетационного периода 6,37-13,32 т/га.

Наименьшее значение накопленной за вегетационный период сухой массы вещества наблюдалось на участках, где порог предполивной влажности почвы поддерживался на уровне 80-70 % НВ, минеральные удобрения вносили дозой Нх)РбоК75 при обычной обработке почвы и составило 6,37 т/га. При таком же минеральном питании и предполивной влажности в условиях полосного рыхления почвы сухая масса увеличивалась до 7,71 т/га, разница составила 1,34 т/га, что считается статистически существенно.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Наибольшие значения накопленной за вегетационный период органической массы сои, при внесения N115P80K100 отмечалось при поддержании постоянного порога предполивной влажности 80-80 % НВ при обычной обработке почвы в среднем за годы исследования 11,26 т/га. На участках при внесении удобрений NnsPsoKioo и ПРИ постоянном пороге предполивной влажности 80 % НВ, где проводили полосное рыхление, масса накопленного биологического вещества увеличивалась и составила 13,32 т/га.

Наибольшая прибавка урожайности зерна сои наблюдалась на участках при поддержании порога предполивной влажности в пределах 80 % НВ в течение вегетационного периода, внесении наибольшей дозы удобрений и полосном рыхлении почвы - 3,93 т/га, что значительно выше по сравнению с базовой обработкой почвы - 3,23 т/га.

На участках, где предполивной порог влажности почвы сохранялся в течение вегетационного периода 70 % НВ и базовой обработкой почвы, урожайность составила 2,70 т/га, а при полосном рыхлении - 3,25 т/га. Повышение порога предполивной влажности до 80 % НВ в период цветения, формирования и налива бобов при увеличении доз минеральных удобрений.

В зависимости от уровня минерального питания прибавка урожайности зерна сои составила при базовой обработке почвы 28,2 % на участках, где предполивной режим почвы поддерживался на уровне 80 % НВ в течение вегетационного периода, а при полосном рыхлении 27,7 % при поддержании предполивного режима 70-80 % НВ.

Таким образом, целесообразно возделывание сои на семена с использованием системы капельного орошения при получении 4 т/га в сочетании поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в течение вегетационного режима с внесением минеральных удобрений ДОЗОЙ N 115 Р 80 К 100 и полосном рыхлении почвы.

Библиографический список

1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов - М.: Агропромиздат, 1985 - 351 с.

2. Ничипорович, А.А. Световое и углеродное питание растений (фотосинтез) [Текст] / А.А. Ничипорович - М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 287 с.

3. Ничипорович, А.А. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения их продуктивности [Текст] / А.А. Ничипорович // Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. - М.: Наука. 1972. - С. 511-527.

E-mail: kuznetsova-gidro.@ mail.ru