CC BY
48
Кожевина М.Н., Скудаева Е.А., Темерева И.В. Влияние удобрений на биометрические показатели полыни гладкой // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2015. -№1(1) апрель-июнь. - URL http://e-journal.omgau.ru/index.php/2015-god/1/16-statya/51-00003
УДК 631.82
Кожевина Марина Николаевна
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск kozhevinam@mail. ru
Скудаева Елена Анатольевна
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск elena- [email protected]
Темерева Ирина Владимировна
старший преподаватель
ФГБОУ ВПО ОмГАУ имени П.А.Столыпина, г.Омск [email protected]
Влияние удобрений на биометрические показатели полыни гладкой
Аннотация: в статье представлен сравнительный анализ эффективности применения минеральных удобрений различных доз и сочетаний на изменение биометрических показателей растений полыни гладкой.
Ключевые слова: минеральные удобрения, биометрический анализ, лекарственные растения, полынь гладкая.
Введение. Промышленная культура лекарственных растений на данном этапе еще не достаточно развита, в основном идет заготовка сырья в природных условиях произрастания. Но есть ценные эндемичные виды растений с небольшим ареалом распространения, возделывание которых в культуре и повышение их продуктивности за счет эффективного применения минеральных удобрений позволяет расширить сырьевую базу для нужд медицины. Вопросы диагностики минерального питания эндемичного лекарственного растения - полыни гладкой (Artemisia glabella Kar. et Kir.) ранее не рассматривались, поэтому большой интерес представляло изучение возможности регулирования минерального питания данной культуры на основе почвенной и растительной диагностики, при возделывании ее на темно-каштановой почве Центрального Казахстана [1].
Наряду с химической диагностикой биометрический анализ растений дает ответ на вопрос, как формируется урожай, и поэтому составляет один из важных разделов растительной диагностики [2].
Объекты и методы. Исследования с полынью гладкой проводились в 2002-2004 гг. на базе Карагандинского НИИ растениеводства и селекции Республики Казахстан. Почва опытного участка представлена типичной для сухостепной зоны Центрального Казахстана почвой - темно-каштановой маломощной тяжелосуглинистой.
Полынь гладкую сорта Кентская высаживали в начале августа по 80 кустов на делянку, схема посадки: 70 см х 50 см, в целях создания оптимальной густоты 28,6 тыс раст/га. Площадь питания одного растения при этом составила 0,35 м . Для закладки опыта использовались минеральные удобрения: мочевина, простой суперфосфат, хлористый калий. Схема опыта: 1. Без удобрений (контроль); 2. ^Рб0; 3. ^Рб0; 4. ^Рб0; 5. N^60; 6. ^Рз0; 7. N«^90; 8. N«^120; 9. N6^30; 10. N60^0; 11. Р60К30; 12. Рб0Кб0; 13. ^0Рб0Кз0; 14. ^0Рб0Кб0.
Проводимый опыт однофакторный. Фактором, определяющим величину урожая в опыте, являлись различные дозы удобрений. Повторность четырехкратная. Размещение вариантов рендомизированное. Учетная площадь делянки 2,8 х 10,0 м.
Закладку опыта с удобрениями, все учёты и наблюдения производили по общепринятым методикам [3, 4].
Отбор почвенных образцов по вариантам опыта проведен через 3 недели после внесения удобрений, в последующие годы исследований - в период весеннего отрастания и в фазе начала цветения. При достижении растениями определенных фаз развития (весеннее отрастание, интенсивный рост стеблей, цветение (уборка), осеннее отрастание) производился отбор растительных образцов, с целью проведения биометрических измерений (масса растений, кустистость, высота растений).
В почвенных образцах нитратный азот определялся дисульфофеноловым методом Грандваль-Ляжу. В почвенной вытяжке определяли содержание подвижного фосфора и обменного калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО ГОСТ 26205-91.
Результаты исследований. В результате проведенных исследований нами было установлено, что внесение различных доз парных комбинаций азотно-фосфорных удобрений оказало значительное влияние на рост полыни гладкой. Наиболее благоприятное сочетание удобрений отмечалось при внесении Ы60Р60, здесь в среднем за все годы исследований высота растений была больше контрольных показателей на 13,0%. Дозы азота 30-90 кг д.в./га на фоне Р60 также оказали положительное действие на данный показатель, высота растений относительно контрольных данных была больше на 9,2% - 13,0%.
Внесение фосфорных удобрений на фоне Ы60 повлияло на рост полыни гладкой в меньшей степени, чем азотные удобрения. Так наибольшая высота растений за все годы исследований была получена при внесении Р60 на фоне азота - Ы60. Увеличение дозы фосфора до 90 кг д.в./га на фоне Ы60 снижало высоту растений до 8,9%, а при внесении Р120 на этом же фоне высота растений, по сравнению с контролем, была ниже на 2,6%.
Применение калийных удобрений совместно с азотными и фосфорными в меньшей степени изменяло высоту растений.
Исследования, проведенные нами, дали возможность получить математические модели, отображающие зависимость высоты растений полыни гладкой (У, см) от действия и последействия доз азотных (Ы, кг д.в./га) и фосфорных (Р, кг д.в./га) удобрений (уравнения 1-4):
а) в первый год после посадки полыни гладкой (2002 г):
У = 29,27 + 0,127Ы - 0,0009Ы2; п = 0,94 (1)
У = 28,83 + 0,132Р - 0,0011Р2; п = 0,87 (2)
б) во второй-третий (2003-2004 гг):
У = 43,1 + 0,04Ш; г = 0,88 (3)
У = 42,2 + 0,195 Р - 0,002 Р2; п = 0,97 (4)
Так, например, используя полученные выше уравнения (1-4) рассчитаем оптимальную высоту полыни гладкой в лучшем варианте Ы90Р60:
Для растений первого года выращивания: по азоту: 29,27 + 0,127-90 - 0,0009-902 = 33,4см по фосфору: 28,83 + 0,135-60 - 0,0011-602 = 33,0 см
Второго- третьего года:
по азоту: 43,1 + 0,041-90 = 46,8 см
по фосфору: 42,2 + 0,195-60 - 0,002-60 2 = 46,7 см
Рассчитанные по уравнениям (1-4) параметры полностью совпадают с фактическими данными высоты полыни гладкой данного варианта.
Поскольку дозы минеральных удобрений являются функцией химического состава почвы: Д=ДХп) [5], то нами были получены математические модели зависимости роста растений (У, см) в фазу цветения полыни гладкой от содержания в слое почвы 0-30 см в период весеннего отрастания растений нитратного азота (N-N03, мг/кг) и подвижного фосфора (Р2О5, мг/кг) на вариантах с внесением азотно-фосфорных удобрений (5-8):
а) в первый год (2002 г):
У = 19,2 + 7,^ - 0,8Ш2; п = 0,94 (5)
У = -217,8 + 7,03Р - 0,049Р2; п = 0,72 (6)
б) во второй-третий (2003-2004 гг):
У = 26,5 + 9,22N - 1,01 п = 0,85 (7)
У = -119,7 + 5,44 Р - 0,044 Р2; п = 0,89 (8)
Усиление роста побегов в высоту при внесении азотно-фосфорных удобрений в дозах свыше 60 кг д.в./га не обеспечивало столь существенное повышение урожайности надземной массы полыни гладкой.
Влияние удобрений на величину урожайности определялось главным образом за счет увеличения числа побегов или кустистости растений.
В условиях естественного произрастания полыни гладкой интенсивное накопление биомассы отмечается к 3-4 годам жизни, при этом оно сопряжено с резким увеличением числа побегов в кусте до 200-300 шт/куст, в зависимости от складывающихся условий произрастания.
В опыте была установлена тесная корреляционная связь между дозами вносимых азотно-фосфорных удобрений (кг д.в./га) в первый год их действия и количеством побегов в растении (У, шт/куст). Данная зависимость выражается уравнениями множественной регрессии (уравнения 9-10):
У = 42,57+ 0,442N - 0,0019^; п = 0,99 (9)
У = 43,11+ 0,466Р - 0,0024Р2, п = 0,97 (10)
С помощью статистического метода анализа исследуемой системы были рассчитаны математические модели связи между количеством вегетативных побегов в растении и урожайностью сухой массы полыни гладкой в фазу цветения-уборки (уравнения 11-13, таблица 1). Полученные математические модели позволяют на основе биометрического метода диагностики на ранних этапах онтогенеза с достаточной точностью прогнозировать урожайность сухой массы полыни гладкой в уборку.
Приведенные в таблице 1 данные прогноза урожайности сухой массы полыни гладкой показывают, что в 78,6% случаев ошибка прогноза составила ±0-3,3%, и лишь в 21,4% случаев точность прогноза находилась в пределах ±6,1%.
В связи с этим можно отметить, что уровень урожайности полыни гладкой определяется в большей степени интенсивностью побегообразования.
Следует учитывать тот факт, что у полыни гладкой, как у многих многолетних трав, количество побегов определяется условиями, которые складываются в завершающий период вегетации после созревания семян или после уборки урожая в фазе цветения, при этом во втором случае количество закладывающихся почек намного выше.
Таблица 1
Прогноз урожайности сухой массы полыни гладкой по количеству
вегетативных побегов одного растения (2002-2004 гг)
Количество Урожайность сухой массы, т/га (У) Ошибка прогноза, %
Вариант побегов, шт/раст (Х) фактическая прогнозируемая
1 2 3 4 5
Первый год использования: У = 0,064 + 0,0058Х; (11) (г = 0,86)
0(контроль) 42 0,31 0,31 0,0
^0Рз0 58 0,40 0,40 0,0
^0Рб0 60 0,41 0,41 0,0
^0Р90 66 0,46 0,45 -2,2
^0Р120 65 0,46 0,44 -4,3
^0Рб0 56 0,36 0,39 8,3
^0Рб0 68 0,45 0,46 2,2
^20Рб0 68 0,46 0,46 0,0
N60^0 55 0,36 0,38 5,6
N60^0 53 0,39 0,37 -5,1
Р60К30 54 0,35 0,38 8,6
Р60К60 58 0,38 0,40 5,3
^0Рб0Кз0 55 0,43 0,38 -11,6
N6oP6oK6o 56 0,43 0,39 -9,3
Второй год использования: У = 0,496 + 0,0195Х; (12) (г = 0,91)
0 (контроль) ^0Рз0 191 251 3,9 5,1 4,2 5,4 7,7 5,9
N6oP6o 289 6,0 6,1 1,7
^0Р90 297 6,0 6,3 5,0
N6oPl20 276 6,1 5,9 -3,3
NзoP6o 241 5,0 5,2 4,0
N9oP60 294 6,4 6,2 -3,1
Nl2oP60 290 6,0 6,2 3,3
N60^0 245 5,3 5,3 0,0
N6oK6o 243 5,5 5,2 -5,5
Р60К30 239 5,3 5,2 -1,9
Р60К60 238 5,6 5,1 -8,9
N6oP6oKзo 240 5,2 5,2 0,0
^0Р60^0 238 5,4 5,1 -5,6
Третий год использования: У = 0,372 + 0,014Х; (13) (г = 0,89)
0 (контроль) 201 2,9 3,2 10,3
^0Рз0 265 4,6 4,2 -8,7
N6oP6o 306 5,0 4,7 -6,0
N6oP90 327 4,9 5,0 2,0
N6oPl20 270 4,6 4,1 -10,9
NзoP6o 244 3,6 3,8 5,6
^0Р60 335 4,8 5,1 6,3
Nl2oP60 340 4,8 5,1 6,3
N6oKзo 235 3,6 3,7 2,8
N6oK6o 240 3,7 3,7 0,0
Р60К30 232 3,3 3,6 9,1
Р60К60 242 3,5 3,8 8,6
N6oP6oKзo 243 4,1 3,8 -7,3
N6oP6oK6o 245 4,0 3,8 -5,0
В этот период, наряду с важнейшими факторами, к которым относятся влага и температурный режим, особое значение имеют условия минерального питания. Поэтому, чем благоприятнее условия произрастания и более длительный послеукосный рост, а у полыни гладкой он продолжается вплоть до наступления устойчивых низких температур и появления
снежного покрова, тем выше потенциальные возможности формирования урожая в будущем году.
Поскольку количество заложенных почек на растении, начавших вегетацию в позднелетний - осенний период (август-сентябрь и почти весь октябрь), сохраняется до весны будущего года, то прогнозировать возможный уровень будущего урожая можно уже в осеннее время. Как показали наши наблюдения, количество образующихся побегов в осенний период практически соответствует количеству побегов в структуре сформировавшегося урожая.
Таким образом, потенциальная основа урожая определяется условиями предшествующего года, а реализация потенциальных возможностей - условиями текущего года.
В связи с этим влияние удобрений может проявляться интенсивно не только в год их действия, но и в последействии. Это происходит главным образом за счет изменения структурных элементов растений, при этом влияние удобрений может не затухать, в связи с использованием их на формирование урожая, а усиливаться, поскольку наряду с увеличением численности побегов усиливается образование и рост дополнительной корневой системы, обеспечивающей интенсивный рост надземной массы [6] .
Подобные закономерности описаны исследователями, работавшими с многолетними травами. Так, по данным Н.Г. Андреева и В.А. Савицкой [7], внесение азотного удобрения и увеличение его нормы способствует интенсивному побегообразованию и повышению продуктивного долголетия многолетних трав.
Усилением побегообразования и ростом корневой системы многолетних трав при внесении азотных удобрений объясняется замеченное Н.С. Ющенко [8] длительное последействие доз азотных удобрений на лиманах, где практически иначе действие азота в годы последействия не могло бы проявиться вследствие вымывания его из почвы.
Особенностью многолетних растений, и в частности полыни гладкой, является снижение с возрастом числа побегов (число побегов увеличивается до третьего-четвертого года жизни, затем наблюдается их снижение). При внесении азотных удобрений и хорошей обеспеченности влагой процесс старения приостанавливается, количество побегов на одно растение увеличивается.
Заключение. Таким образом, в проведенных нами исследованиях было отмечено, что при применении удобрений наибольшее количество генеративных побегов у полыни гладкой образовывалось в первый год их последействия, на второй год количество стеблей продолжало увеличиваться, однако не столь интенсивно. Наблюдения показали, что повышение доз азотных удобрений стимулировало процесс стеблеобразования в большей степени и на второй год их последействия.
Ссылки на источники:
1. Кожевина М.Н., Ющенко Н.С. Эффективность применения удобрений под полынь гладкую на темно-каштановой почве Центрального Казахстана / М.Н. Кожевина, Н.С. Ющенко // Омский научный вестник. - Омск, 2006. - № 1. - С. 174-176
2. Церлинг В. В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур : справочник / В. В. Церлинг. - М. : Агропромиздат, 1990. - 235 с.
3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - 5-е изд. доп. и перераб. -М. : Колос, 1985. - 351 с.
4. Митрофанов А. С. Методика полевых опытов с кормовыми травами / А. С. Митрофанов, Ю. К. Новоселов, Г. Ю. Харьков; Всесоюз. науч.-исслед. ин-т кормов. -М. : Колос, 1971. - 158 с.
5. Ермохин Ю. И. Почвенная диагностика обеспеченности растений макро- и микроэлементами на черноземах Западной Сибири : учеб. пособие / Ю. И. Ермохин. - Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 92 с.
6. Кожевина М.Н. Диагностика минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожайности полыни гладкой (Artemisia glabella Kar. еt Kir.) на темно-каштановой почве Центрального Казахстана : дис. ... канд. с.-х. наук : 06. 01. 04. / Кожевина Марина Николаевна. - Омск, 2007. - 175 с.
7. Андреев Н. Г. Кострец безостый / Н. Г. Андреев, В. А. Савицкая. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Агропромиздат, 1988. - 184 с.
8. Ющенко Н. С. Влияние доз азота на урожай многолетних трав на лиманах / Н. С. Ющенко ; Караганд. гос. с.-х. опыт. ст.- Алма-Ата : Кайнар, 1976. - 237 с.
Marina Kozhevina, Elena Skudaeva, Irina Temereva
Omsk State Agrarian University n. a. P.A. Stolypin, Omsk
Influence Of Fertilizers On Bio-Metric Indicators Of Artemisia Glabella
Abstract: This article presents a comparative analysis of the efficiency of different doses and combinations of mineral fertilizers on the change in bio-metric indicators of Artemisia's glabella plants.
Keywords: mineral fertilizers, bio-metric analysis, drug plants, Artemisia glabella.
