CC BY
22
УДК 631.82:633.1:635.073
влияние минеральных удобрений на
ФОРМИРОВАНИЕ КОРНЕВОй СИСТЕМы ОЗИМОй ТРИТИКАЛЕ
А.Н. ПЕРОВ, аспирант
Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68
E-mail: karginvi@yandex.ru
Резюме. В полевом двухфакторном опыте на черноземе выщелоченном (содержаниегумуса 6,80...7,4%, P2O5-200...230 мг/кг почвы, К2О - 250. 280 мг/кг почвы, рНсол 5,9.6,1, гидролитическая кисло тность - 2,72.2,92 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 24,6.26,6 мг-экв/100 г почвы) в ООО «Рассвет» Чамзинского района Республики Мордовия в 2011-2013 гг. исследована динамика нарастания подземной фитомассы растений тритикакле в зависимости от условий минерального питания и применения гербицидов. Дозы удобрений рассчитывали под запланированный урожай зерна культуры на уровне 5 т/га. Фосфорные удобрения вносили в количестве равном 100% выноса, калийные - 60 %. Вынос азота компенсировали по вариантам на 20, 40, 60, 80 и 100 %. Повторность трехкратная. Сорт Башкирская коротко-стебельная. Наибольший прирост массы корней происходил от весеннего отрастания до выхода в трубку, когда она увеличилась в 3,1-3,6 раза. Преимущественное воздействие на формирование корневой массы растений оказывали азотные удобрения. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений масса корней увеличилась на 5,6 %, полного минерального удобрения - на 10,5.28,6 %. Наибольшая величина этого показателя отмечена в варианте с внесением N99P52K84. Влияние гербицидов было несущественным. Доля корней в общей биомассе под воздействием минеральных удобрений и гербицидов менялась незначительно, что обусловлено одновременным нарастанием как надземной, так и подземной части растения.
Ключевые слова: тритикале, чернозем выщелоченный, масса корней, дозы минеральных удобрений, соотношение надземной биомассы к подземной.
Корневая система растений - основной источник органического вещества почвы. Она играет ведущую роль в эффективном использовании ресурсов влаги и элементов питания [1...4]. На размеры подзем-
ной фитомассы влияют генетические особенности растения, агроклиматические и агротехнические условия [5, 6]. Многие исследователи отмечают, что основная масса корней сосредоточена в верхней части почвенного горизонта, а с глубиной их количество снижается [7, 8]. Корневая система растений влияет на изменение баланса гумуса, физических свойств почвы и создание условий для поглощения влаги нижележащих горизонтов [9, 10]. Развитие и структуру корневой системы в почвенном профиле можно в значительной мере менять технологическими приемами [11.16].
В последние годы в сельском хозяйстве все большее распространение получает такая сравнительно новая культура, как тритикале [17.20], однако вопросы развития ее корневой системы до сих пор остаются открытыми.
Цель наших исследований - изучить влияние доз минеральных удобрений на формирование корневой системы озимой тритикале для повышения устойчивости растений к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям.
Условия, материалы и методы. Наблюдения за развитием корневой системы озимой тритикале проводили в полевом эксперименте, заложенном в условиях ООО «Рассвет» Чамзинского района Республики Мордовия в 2011-2013 гг.
Схема опыта предусматривала следующие варианты:
удобрения (фактор А) - без удобрений, Р52К84, М33Р52К84 под предпосевную обработку; М66Р52К85 под предпосевную обработку; М66Р52К84 под предпосевную обработку + Ы33 рано весной в подкормку; М66Р52К84 под предпосевную обработку + Ы66 рано весной в подкормку; М66Р52К84 под предпосевную обработку + Ы66 рано весной в подкормку + Ы33 в фазу молочной спелости;
Таблица 1. влияние минеральных удобрений и гербицидов на динамику нарастания воздушно-сухой массы корней, г/м2, в среднем за 2011-2013 гг.
Фактор Фазы развития
А В весеннее возобнов- выход в трубку колошение молочная спе-
ление вегетации лость
Без удобре- контроль 38,1 126,7 210,0 286,7
ний гербициды 38,1 128,7 211,7 296,0
P52K84 контроль 38,9 141,7 250,0 302,7
гербициды 38,9 142,7 255,0 304,7
N33P52K84 контроль 41,3 148,7 285,7 317,7
гербициды 42,3 151,7 296,0 322,7
N P K 66 52 84 контроль 45,0 158,7 312,0 352,7
гербициды 47,0 160,7 316,0 354,7
N P K 99 52 84 контроль 52,0 168,3 329,8 369,2
гербициды 53,3 170,2 331,0 373,3
N P K 132 52 84 контроль 50,7 167,0 326,7 368,2
гербициды 54,3 168,0 329,9 370,2
N165P52K84 контроль 51,6 166,0 325,2 368,4
гербициды 53,7 168,0 326,1 369,4
НСР ч.р. 3,8 7,3 14,4 46,0
НСР А 2,6 5,0 9,7 31,0
НСР05 (В, АВ) 1,4 2,6 5,2 16,6
Фактор А Fф.51,9>Fт.2,5 Fф.79,2>Fт.2,5 Fф.76,2>Fт.2,5 Fф.9,6>Fт.2,5
Фактор В Fф.4,4>Fт.4,2 Fф.1,9<Fт.4,2 Fф.2,1<Fт.4,2 Fф.0,2<Fт.8,6
Взаимодействие АВ Fф.0,5<Fт.3,8 Fф.0,1<Fт.3,8 Fф.0,2<Fт.3,8 Fф.0,1<Fт.3,8
Таблица 2. доля корневой массы к общей биомассе, в среднем за 2011-2013 гг., %
Фактор Фазы развития
А В весеннее возобновление вегетации выход в трубку колошение молочная спелость
Без контроль 48,6 29,5 27,2 29,7
удобрений гербициды 47,8 30,2 28,6 30,6
Р К 52 84 контроль 46,0 29,0 30,6 29,8
гербициды 47,1 29,1 30,8 29,9
N Р К 33 52 84 контроль 46,9 27,8 32,1 29,9
гербициды 47,0 29,0 32,6 30,3
^6Р52К84 контроль 47,0 29,1 32,8 31,1
гербициды 49,6 30,1 32,9 31,1
^9Р52К84 контроль 48,3 29,5 33,4 31,6
гербициды 48,9 29,7 33,5 31,8
N Р К 132 52 84 контроль 45,9 29,3 33,5 31,8
гербициды 46,8 29,7 33,4 31,6
N Р К 165 52 84 контроль 45,9 29,3 33,4 31,8
гербициды 47,3 29,5 33,3 31,7
НСР ч.р. 5,3 3,1 1,9 2,7
НСР А 3,6 2,1 1,3 1,8
НСР05 (В, АВ) 1,9 1,1 0,7 1,0
Фактор А Fф0,6<Fт3,8 Fф0,4<Fт3,8 Fф20,2>Fт2,5 Fф1,7<Fт2,5
Фактор В Fф0,8<Fт8,6 Fф0,9<Fт8,6 Fф0,7<Fт8,6 Fф0,1<Fт8,6
Взаимодействие АВ Fф0,2<Fт3,8 Fф0,1<Fт3,8 Fф0,3<Fт3,8 Fф0,1<Fт3,8
гербициды (фактор В) - без обработки; баковая смесь Прима, 0,3 л/га + Магнум, 5 г/га (весной)
Дозы минеральных удобрений рассчитывали под запланированный урожай зерна тритикале 5 т/га. При этом фосфорные удобрения компенсировали вынос на 100 %, калийные - на 60 %, азотные - на 20, 40, 60, 80 и 100%.
Повторность трехкратная. Размер делянок по фактору А - 36 м2 (12x3), по фактору В - 18 м2 (6x3). Сорт Башкирская короткостебельная.
Отбор образцов для определения подземной фито-массы проводили по фазам развития растений. Массу корней учитывали по слоям почвы через каждые 10 см в 3-х кратной повторности. Монолиты отбирали прямоугольной формы размером 15x10 см. Каждый слой промывали на ситах с отверстиями 0,25 мм с выделением корней и разделением их на живые и мертвые, доводили их до воздушно-сухого состояния и взвешивали. Все результаты приведены для массы живых корней.
результаты и обсуждение. Масса корней менялась в зависимости от складывающихся погодных условий и минеральных удобрений. Наибольшая величина этого показателя отмечена в 2011 г., наименьшая - в 2012 г. В среднем за 3 года в фазе возобновления вегетации она составила в контроле 38,1 г/м2. Фосфорно-калийное удобрение способствовало ее увеличению на 0,8 г/м2, или 2,1%, полное минеральное - на 3,7...14,6 г/м2 (9,7.38,3%). Наибольшее воздействие отмечено в варианте с ^9Р52К84. При дальнейшем повышении дозы масса корней не менялась (табл. 1).
В фазе выхода в трубку величина изучаемого показателя в контроле выросла в 3,3 раза и составила 127,7 г/м2. Под действием фосфорно-калийного удобрения она увеличилась на 14,5 г (11,4%), полного минерального - на 22,5.41,6 г/м2 (17,6.32,6%). Влияние гербицидов находилось в пределах ошибки опыта. В фазе колошения масса корней увеличилась в 1,7 раза и в контроле достигла 210,8 г/м2. В варианте с фосфорно-калийным удобрением она была выше, чем в контроле, на 41,7 г/м2 (19,4%), с полным минеральным - на 80,0.119,6 г/м2 (38,0.56,7%).
В фазе молочной спелости масса корней на фоне естественного плодородия почвы возросла еще в 1,4 раза и составила 291,3 г/м2. Фосфорно-калийное удобрение обеспечило превышение над контролем
на уровне 12,4 г/м2 (4,3 %), полное минеральное -28,9.80,0 г/м2 (9,9.27,5%). Наибольшая масса корней отмечена в варианте с внесением ^9Р52К84.
Расчет соотношения массы надземной части и корней (табл. 2) в среднем за 3 года свидетельствует, что в период весеннего возобновления вегетации озимой тритикале на долю корней приходится 48,2%. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений происходит незначительное (в пределах ошибки опыта) снижение (на 0,7...2,6%). Воздействие полного минерального удобрения и гербицидов на долю корневой системы также было несущественным.
В фазе выхода в трубку произошло резкое нарастание надземной массы, поэтому доля корневой системы в общей биомассе в контроле снизилась на 18,3%. В вариантах с внесением минеральных удобрений и гербицидов соотношение между надземной и подземной массой растений находилось на таком же уровне.
В фазе колошения доля корней в общей биомассе уменьшилась, по сравнению с предыдущей фазой, на 2,0% и составила контроле 27,9%. При внесении фосфорно-калийного удобрения она была выше на 2,8%, полного минерального - на 4,5.5,6%. При этом влияние минеральных удобрений на изменение соотношения между надземной и подземной биомассой было достоверным, а эффект от гербицидов находился в пределах ошибки опыта.
В фазе молочной спелости доля корней в общей биомассе в контроле составила 30,1%. Фосфорно-калийные удобрения не оказывали воздействия на величину этого показателя, а под влиянием полного минерального удобрения отмечена тенденция к ее увеличению, по сравнению с контролем, на 0,7.1,6%.
выводы. Наибольший прирост массы корней озимой тритикале происходит от весеннего отрастания до выхода в трубку.
Внесение только фосфорно-калийных удобрений оказывает незначительное влияние на величину этого показателя. Под их влиянием масса корней возросла на 5,6 %, а в результате действия полного минерального удобрения - на 10,5.28,6 %. Наибольшей она была в варианте с внесением ^дР52К84.
Доля корней в общей биомассе под влиянием минеральных удобрений и гербицидов меняется незначительно.
Литература.
1. Влияние систематического применения удобрений на влагообеспеченность сельскохозяйственных культур/И. Ф. Каргин, А.А. Моисеев, Т.В. Жабаева, В.И. Каргин//Почвоведение. 1998. № 12. С. 1476-1479.
2. Использование влаги посевами яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания и метеорологических условий в центральной лесостепи России / И.Ф. Каргин, А.А. Моисеев, В.И. Каргин, А.А. Ерофеев // Почвоведение. 2001. № 6. С. 713-719.
3. Особенности распределения подземной фитомассы и поглощения почвенной влаги при систематическом применении удобрений/И.Ф. Каргин, С.Д. Лябин, В.И. Каргин, Т.В. Жабаева//Почвоведение. 1997. № 10. С. 1207-1210.
4. Каргин В.И. Научные аспекты регулирования влагообеспеченности в высокопродуктивных агроценозахв лесостепи Среднего Поволжья: автореф. докт. дис. Иошкар-Ола, 2009. С. 39.
5. Ларионова Н.П., Ермакова И.М. Динамика подземной фитомассы дуговых злаковых агроценоов на осушенной торфяной почве в Южной Карелии // Ботанический журнал. 2003. Т. 88. № 11. С. 97-100.
6. Юркевич М.Г. Развитие и структура корневых систем моновидовых посевов Phleum рratense под влиянием почвенных и агротехнических условий // Почвоведение. 2012. № 8. С. 875-878.
7. Суюндуков Я.Т., Хасанова Р.Ф. Растения как основной фактор структурообразования почв // Аграрная наука. 2006. № 11. С. 8-10.
8. Sward structure of simple and complex mixtures of temperate forages / M.A. Sanderson, K.J. Soder, N. Brzezinski, F. Taube, K. Klememt, L.D. Muller, M. Wachendorf //Agronomy J. 2006. V. 98. № 2. P. 238-244.
9. Ротмистров В. Корневая система сельскохозяйственных растений и урожай // Советская агрономия. 1939. №8. С. 62-74.
10. Geraskin M. M., Kargin V. I., Kargin I. F. Аnthropogenic complex development in modern cropping systems in central Volga region based on agrolandscape land management// Life Science Journal. 2014. 11(9). Р. 374-376.
11. Балтян К.И. Повышение эффективности удобрений в Нечерноземной полосе. М.: Россельхозиздат, 1971. 158 с.
12. Изменение мощности корнеобитаемого слоя и продуктивности сельскохозяйственных культур в зависимости от доз удобрений и глубины их заделки / Н.С. Немцев, В.И. Каргин, А.А. Моисеев, И.Ф. Каргин, Ю.И. Каргин //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2002. № 1. С. 20.
13. Красовская И. В. О развитии корневой системы при различных условиях почвенного питания// Труды ин-та леса. 1955. Т. XXIV. С. 216-239.
14. Качинский Н.А. Изучение физических свойств почвы и корневой системы растений (программа и методика работ). М.: Изд. Моск. обл. с.-х. опытной станции, 1930. 100 с.
15. Станков Н.З. Корневая система полевых культур. М.: Колос, 1964. 280 с.
16. Хадеев Т.Г., Таланов И.П., Чекмарев П.А. Влияние фонов питания и приемов основной обработки почвы на урожайность и качество зерна яровой пшеницы// Вестник Казанского ГАУ. 2011. № 3 (21). С. 159-161.
17. А.А. Ахмадиева, В.А. Колесар, Р.И. Сафин Формирование урожая и фитосанитарное состояние озимой тритикале в зависимости от приемов управления посевами //Вестник Казанского ГАУ. 2013. № 4(30). С. 99-102.
18. Гоебенникова И. Г., Стёпочкин П.И., Алейников А.Ф. Компьютерные технологии оценки селекционного материала яровой тритикале //Достижения науки и техники АПК. 2012. №9. С. 79-82
19. Чекмарев Я. А., Шашкаров Л.Г. Урожайность озимой тритикале в зависимости от агротехнических приемов возделывания //Вестник Казанского ГАУ. 2013. № 4(30). С. 157-159.
20. Шешегова Т.К., Щеклеина Л.М., Кедрова Л.И. Применение биопрепаратов в технологии возделывания озимой ржи и озимой тритикале //Достижения науки и техники АПК. 2012. №6. С. 48-50.
iNFLuENcE of MINERAL FERTiLiZERS on the root system formation winter triticale
A.N. perov
Mordovian N. P. Ogarevstate University, Russia, Saransk, Bolshevist str., 68
Summary. Two-factor experiment has been carried out to study the dynamics of triticale underground phytomass increasing depending on the doses of fertilizers in combination with herbicides. The experiment has been carried out in leached black soil in «Rassvet» Ltd. of Chamzinka district of Mordovia Republic in 2011-2013. The condition of black soil is: humus contain is 6.8-7.4 %; saline pH is 5.9-6.1; hydrolytic acidity is 2.72-2.92 mg /eq per 100 g of soil; P2O5 contain is 200-230 mg/kg of soil; potassium contain is 250-280 mg/kg of soil. Doses of fertilizers were calculated for 5 t/ha planned harvest of triticale. doses of phosphorous fertilizers compensated for 100 % of removal, potash fertilizers did for 60 % of removal. The removal of nitrogen compensated according to the variants for 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, and 100 % respectively. The experiment repeated three times. The variety of triticale was Bashkirskaya korotkostebelnaya (Bashkir shortness). It has been found out that the largest increase in roots mass came from spring growth until main stem phase. During this phase it is increased by 3.1-3.6 times. Predominant influence of nitrogen fertilizers on the root mass development due to increasing of nutritious mobile forms has been showed. Root mass increased by 5.6 % under the influence of phosphorus-potash fertilizers and increased by10.5-28.6 % under the influence of complex fertilizer. Influence of fertilizers was not significant. The largest mass of roots have been marked in experiment with application of N99P52K84 fertilizer, when root mass increased by 28.6 % in comparison with the usual crop. It has been proved that root proportion in total biomass varies slightly under the influence of fertilizer and herbicides. This is because during the growing season there is increase both aboveground and underground plant parts.
Keywords: triticale, leached chernozem, mass of roots, doses of mineral fertilizers, the ratio of aboveground biomass to the underground.
