CC BY
36
N70P30K60 + пестициды 23 2 25 12,1 14,8
N!40P60K120 + пестициды 19 2 21 11,4 22,2
N21oP9oK18o + пестициды 21 3 24 11,6 22,1
экономического порога вредоносности (таблица).
Системы удобрений и средств защиты растений раз-нопланово влияли на обилие сорного компонента в посевах. Максимальная (51 шт/м2 и воздушно-сухая масса 25,7 г/м2) численность сорных растений отмечена в контроле. Последействие навоза 80 т/га способствовало лучшему росту и развитию озимой ржи и соответственно снижению сорной популяции на 9,8%. Органо-минеральная система значительно увеличивала конкурентоспособность озимой ржи, сокращая численность сорняков на 17,6%. В вариантах с различными дозами минеральных удобрений количество сорного компонента снижалось до 31,0-38,0 шт/м2, или в 1,3-1,6 раза. Комплексное применение удобрений в сочетании с пестицидами резко повышало конкурентную способность озимой ржи и снижало вредоносность сорняков. Самый низкий (21 шт/м2 и воздушно-сухая масса 11,4 г/м2) уровень засоренности посевов озимой ржи отмечены в варианте М]40Р60К120 + пестициды, что непосредственно отразилось на урожайности.
Минимальная (6,4 ц/га) урожайность получена в контроле, что свидетельствует о высоком уровне засоренности и низком уровне естественного плодородия почвы полевого опыта. По фону последействия навоза (80 т/га) урожайность озимой ржи увеличилась на 2,3 ц/га по сравнению с контролем. За счет эффекта взаимодействия М70Р30К60 с половинной дозой навоза (40 т/га в последействии) она возросла в 2,6 раза, а по минеральной системе М]40Р60К]20 - в 2,8 раза. Повышение дозы удобрений до М210Р90К]80 не привело к дальнейшему росту урожайности.
Наибольшую отдачу изучаемые системы удобрения обеспечивают при совместном использовании с пести-
цидами. Максимальная (22,2 ц/га) урожайность получена на фоне средних доз ^40Р60К120 и пестицидов. Следовательно, совместное применение систем удобрений и средств защиты растений в условиях опыта позволяет значительно снизить уровень засоренности и повысить урожайность озимой ржи.
Таким образом, при возделывании озимой ржи в плодосменном севообороте создаются необходимые предпосылки для благоприятного фитосанитарного потенциала посева. В результате комплексного действия систем удобрений и средств защиты растений, высокой конкурентной способности озимой ржи, а также за счет своевременного и качественного выполнения технологических операций можно обеспечить засоренность, близкую к уровню экономического порога вредоносности, что позволит получить высокую урожайность.
Литература
1. Райнер. Озимая рожь // Пер. с нем. А.М. Мазурицко-го; под ред. и с предисл. А.И. Жолобова. - М.: Колос, 1983. -159 с.
2. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства. / Пущино, 1994. - 174 с.
3. Захаренко А.В. Взаимоотношения компонентов агро-фитоценоза и борьба с сорняками // Земледелие. - 1997.
- №3 - С. 42-43.
4. Новожилов К. В. Некоторые направления экологизации защиты растений // Защита и карантин растений.
- 2003. - №8. - С. 14-17.
УДК 633.853.52:631.821.1
ПОВЫШЕНИЕ АЗОТФИКСИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И СИМБИОТИ-ЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА РАСТЕНИЙ СОИ ПРИ ИЗВЕСТКОВАНИИ
И.Я. Моисеенко, к.с.-х.н., О.А. Зайцева
Изучено действие различных доз СаСО3 на кислотность почвы, выявлены оптимальные условия, повышающие активность симбиотического потенциала, удельную активность симбиоза и фиксацию азота воздуха симбиотиче-ским аппаратом растений сои. Определены показатели эффективного использования извести при возделывании сои в Нечерноземной зоне России.
Ключевые слова: соя, дозы, известь, реакция почвенного раствора, симбиотический аппарат, азотфиксация, урожайность, семена.
Investigation of lime influence on soil acidity, exposure of optimal conditions for symbiotic potential increase, specific symbiosis activity and nitrogen fixation by symbiotic instrument of soya plant. Parameters of effective lime use for soya cultivation in non-chernozem regions of Russia are determined.
Keywords: soya, dozes, lime, soil pH, symbiotic instrument, nitrogen fixation, yield, seeds.
Среди макроэлементов кальций известковых удобрений вносят в почву не только с целью обогащения ее как элемента питания для растений, а для того, чтобы вызвать в почве ряд изменений, улучшающих ее свойства -реакцию, физическое состояние, микробиологическую деятельность, а также высвобождение и переход других
питательных веществ в усвояемую форму. Количество кальция, вносимого с известью, определяется не тем, сколько его нужно растениям для прямого питания, а тем, сколько его нужно для изменения свойств почвы в желаемом направлении. Устранение избыточной кислотности положительно влияет на культурные растения
и на развитие в почве нитрифицирующих бактерий №-йоБотопаБ и №ИоЬас1ег, деятельность которых при отсутствии или недостатке извести задерживается (Д.Н. Прянишников, 1965).
Кроме развития нитрифицирующих бактерий известь способствует развитию ряда форм бактерий, живущих в клубеньках бобовых и усваивающих азот воздуха, а также свободно живущих фиксаторов азота, как Л7о1о-Ъайег, который в кислой среде не развивается. С другой стороны, известь может подавлять развитие микроорганизмов, паразитирующих на корнях культурных растений. Кальций известковых удобрений способствует переходу элементов потенциального плодородия почвы в элементы эффективного плодородия. В процессе определенного симбиоза корневой системы бобовых растений со специфической расой или штаммом клубеньковых бактерий рода КЫ7оЪшт происходит накопление биологического азота в клубеньках, развивающихся на корневой системе растения - хозяина.
Фиксация азота микроорганизмами из воздуха - центральная проблема использования азота в земледелии. Биологический азот в 25-30 раз дешевле технического. Растения сои достаточно хорошо развиваются на почвах, имеющих уровень рН от 5,3 до 5,8 при наличии в почвенном составе необходимых элементов питания. Однако развитие клубеньковых бактерий при таких условиях затруднено и оптимальные условия для их роста складываются при рН от 6,5 до 7,5.
Почвы участка опытного поля Брянской ГСХА имеют уровень рН 5,3-5,6, что является неблагоприятным условием для активного бобово-ризобиального симбиоза растений сои. Поэтому в 2005-2007 гг. нами проведены исследования по изучению изменения уровня рН серой лесной среднесуглинистой почвы при внесении различных доз СаСО3 и определению активности симбиотиче-ского аппарата посевов сои по количеству и массе сырых клубеньков с леггемоглобином, активного симбио-тического потенциала (АСП) и удельной активности симбиоза (УАС) за определенный промежуток времени в течение вегетации. Величина этих показателей наиболее объективно показывает уровень фиксации азота посевами сои при изменяющихся условиях (Посыпанов, 1991).
Дозы СаСО3 взяты с расчетом изменения уровня рНКс1 пахотного слоя почвы с 5,6 до 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 и они составляли 5,10,15 и 20 т/га СаСО3. Известь вносили ежегодно ранней весной на участках с одинаковыми агрохимическими показателями. Для лучшего перемешивания извести с почвой проводили глубокую на 15-20 см двукратную культивацию с боронованием.
Объектом исследований служили посевы скороспелого сорта северного экотипа Брянская МИЯ селекции Брянской ГСХА. Посев проводили широкорядно с междурядьями 45 см во второй декаде мая. Норма высева принята 500 тысяч всхожих семян на 1 га. Учетная площадь делянок 10 м2, повторность трехкратная.
Погодные условия вегетационных периодов 20052007 гг. характеризовались достаточно влажными, сумма осадков составила 363, 317 и 283 мм при неравномерном распределении их по периодам вегетации. Сумма активных температур от всходов до созревания (полного побурения стеблей) сои по годам колебалась от 2085 до 2218 0С при продолжительности периодов вегетации 110, 111 и 114 дней.
В среднем за 3 года уровень рН в контроле составил 5,61, при внесении 5 т/га СаСО3 - 6,07, при 10 т/га -6,65, при 15 т/га - 7,12 и при 20 т/га - 7,43. Таким образом, каждая тонна СаСО3 снижала уровень рН соответственно дозам на 0,092; 0,104; 0,101 и 0,092 единицы рН по сравнению с контролем, а каждое увеличение доз СаСОз снижало уровень рН на 0,116; 0,094; и 0,062 единицы, то есть гипотеза о действии извести на уровень рН оказалась близка к предполагаемой. Изменение уровня кислотности почвы положительно влияло на все показатели активности симбиотического аппарата посевов сои.
После появления всходов видимые клубеньки у сои образовались через 8 дней, а клубеньки с розовой окраской, то есть с леггемоглобином, еще через 15 дней, что по календарным срокам соответствовало 15 июня. В этот срок нами проводился первый учет количества и массы сырых активных клубеньков в соответствии с методикой, разработанной Г.С. Посыпановым (1991). Второе определение проводили через 20 дней в начале цветения 5 июля, третий учет через 26 дней при полном цветении, четвертый - через 24 дня при наливе - созревании бобов и пятый - через 10 дней при массовом побурении бобов. Продолжительность активного симбиоза составила 80 дней.
В среднем за 3 года общая масса активных клубеньков за вегетацию сои без извести составила 1067,8 кг/га, при внесении 5 т СаСО3 - 1280,1 кг/га, при 10 т - 1530,7 кг/га, при 15 т - 1879,2 кг/га и при 20 т СаСО3 - 1725,1 кг/га (табл. 1).
Известкование положительно действовало на изменение кислотности почвенного раствора, что улучшило работу симбиотического аппарата сои. Активность клубеньков с леггемоглобином возрастала пропорционально дозе СаСО3 и максимальная величина массы активных клубеньков получена при внесении 15 т/га СаСО3 и уровне рНКс1 7,12. Активность симбиотического потенциала, количество фиксированного азота посевами сои при этой дозе также были наибольшими по сравнению с меньшими дозами 5 и 10 т/га СаСО3 и с большей дозой 20 т/га, при которой установлено снижение всех показателей активности симбиоза. Несмотря на снижение кислотности почвы до уровня рН 7,43 работа бобово-ризобиального аппарата была угнетена, в связи с чем верхним пределом внесения извести следует считать 15 т/га СаСО3.
1. Изменение показателей симбиотической активности посевов сои при различных дозах __СаСОз (среднее за 2005-2007 гг.) __
Доза СаСО3, т/га рНКС1 Масса активных клубеньков, кг/га АСП, кг^дней /га УАС, г азота/кг клубеньков Количество фиксированного азота, кг % фиксированного азота Прибавка фиксированного азота, кг
за 1 день за вегетацию
кг % на 1 га на 1 т СаСО3
0 5,61 1067,8 19846 8,34 8,91 71,3 100 43,0 - -
5 6,07 1280,1 23220 8,41 10,76 86,1 121 44,1 14,8 2,96
10 6,65 1530,7 28106 8,87 13,57 108,6 152 43,6 37,3 3,73
15 7,12 1879,2 34324 8,58 16,13 128,9 181 43,8 57,6 3,84
20 7,43 1725,1 31731 8,60 14,85 118,8 167 43,5 47,5 2,38
2. Влияние доз СаСОз на продуктивность растений, урожайность и качество семян сои
Доза СаСО3, т/га Продуктивность 1 растения, г Урожайность семян Содержание в семенах, % Сумма белка и жира, % Выход белка и жира
ц/га % белок жир ц/га % %
0 4,83 20,2 100 36,2 17,55 53,75 10,86 100
5 5,67 23,8 117,8 36,83 17,26 54,09 12,88 118,6 65,8
10 7,15 30,4 150,5 36,54 17,69 54,23 16,49 151,8 84,2
15 8,23 35,9 177,7 36,91 17,64 54,55 19,58 180,3 100
20 7,87 33,3 164,3 36,45 17,93 54,38 18,11 166,8 92,5
Удельная активность симбиоза показывает, что более активно клубеньки накапливали азот при внесении 10 т/га СаСО3, этот показатель составлял 8,87 г азота на 1 кг активных клубеньков в сутки, что на 3-5% выше по сравнению с другими дозами извести. Наибольшие абсолютные величины фиксированного азота посевами сои 16,13 кг за 1 день и 128,9 кг за весь период вегетации получены при внесении 15 т/га СаСО3, количество фиксированного азота на 81% выше, чем без внесения извести, на 50% выше, чем при 5 т/га и на 19% при 10 т/га.
Доля фиксированного азота в общем азоте, используемом посевами сои на формирование урожая вегетативной и генеративной массы, изменялась незначительно по вариантам - от 43% без извести до 43,5-44,1% с известью. Таким образом, доля фиксированного азота в условиях Нечерноземной зоны не отличается высокими показателями по сравнению с южными регионами, что указывает на неиспользованные возможности агрофито-ценоза сои из-за недостаточного качества солнечного освещения и вероятно других факторов.
Источники азота для питания бобовых растений -азот почвы и азот воздуха и в меньшей мере азот минеральных удобрений. Наибольший теоретический и практический интерес представляет азот воздуха, фиксируемый симбиотической системой растений в виде биологического азота, имеющего неоспоримые преимущества перед техническим азотом своей экологичностью и дешевизной. Доля участия каждого источника в урожае изменяется в зависимости от условий выращивания, активности симбиотической азотфиксации и отсюда вытекает объективная необходимость повышения доли участия и преимущества биологического азота в формировании урожая семян сои, как конечного продукта агро-фитоценоза. Изменение условий возделывания сои применением извести существенно повышает уровень азот-фиксации биологической системой растений, при этом более высокий положительный баланс азота оказывает прямое влияние на повышение продуктивности сои и урожайности без снижения качества семян (табл. 2).
На урожайность семян сои прямое действие оказывает плотность стояния и продуктивность каждого расте-
ния. Густота посевов во всех вариантах была практически одинаковой от 41,92 до 43,63 растений на 1 м2, то есть отличалась на 0,3-4%. Создание более благоприятных условий для работы симбиотического аппарата при внесении извести способствовало лучшему росту растений, формированию фотосинтетического аппарата, что повысило продуктивную способность каждого растения на 70,4% (с 4,83 г без извести до 8,23 г при дозе СаСО3 15 т/га). Нейтральная реакция почвенного раствора рН 7,12 при этом обеспечила лучшее питание растений и создала условия для формирования наибольшей урожайности 35,9 ц/га.
Максимальная (15,7 ц/га) прибавка урожайности семян получена при внесении 15 т/га САСОз, то есть каждая тонна извести окупилась 105 кг семян. При стоимости 1 кг товарных семян сои 9 руб. получено 945 руб. дохода от применения 1 т извести. Стоимость 1 т извести и ее внесение в хозяйствах обходится в 540 руб., чистый доход оценивается в 405 руб., рентабельность использования 1 т СаСО3 составляет 75% при дозе СаСО3 15 т/га, при 5 т/га - 20%, при 10 т/га - 70%.
Расчеты показывают, что на каждый центнер урожайности семян сои в почве с корневыми и пожнивными остатками остается 1 кг фиксированного азота, который используется последующими культурами, что повышает рентабельность применения извести.
Высокие дозы известковых удобрений не снизили хозяйственные качества семян - содержание в них белка и жира, а значительно высокие урожаи семян обеспечили наибольший выход белка и жира с урожаем семян с каждого гектара посева.
Таким образом, известкование почвы оптимальными дозами СаСО3 улучшает питательный режим посевов сои, снижает кислотность до нейтральной реакции, повышает азотфиксирующую способность симбиотического аппарата растений, увеличивает накопление фиксированного азота в 1,8 раза по сравнению с возделыванием сои без известкования при высокой рентабельности использования извести.
