CC BY
18
Следует отметить, что из медленнодействующего КС1 цинк поступал в растения медленнее в начальные периоды их роста, но более равномерно в течение всей вегетации. Начиная с фазы бутонизации, различия в содержании 2п в растениях возрастали в пользу повышения на фоне медленнодействующего КС1 и сохранялись до конца вегетации.
Из всех способов внесения микроэлементов наибольшее влияние на содержание 2п и В в растениях оказали некорневые подкормки в фазе полных всходов льна-долгунца растворами неорганических солей и комплексонатов изучаемых микроэлементов.
Так, при внесении по вегетирующим растениям цинка в составе 2п804, содержание его в растениях в фазе «елочки» составило 44,2-47,3 мг/кг абсолютно сухого вещества, что в 2,2-2,4 раза выше фонового варианта (М30Р60К90). С увеличением дозы 2п в составе комплексонатов, его содержание в растениях повысилось на начальной стадии развития до 30,6-57,6 мг/кг абсолютно сухого вещества, т.е. более чем в 2,9 раза в сравнении с фоном.
По мере роста и развития льна, содержание 2п в растениях снижалось, однако общие положительные тенденции в пользу комплексонатов и неорганических солей сохранялись до уборки (см. табл.). По данным В.И. Панасина (1986), некорневые подкормки цинксодержащими микроудобрениями не только повышали фотосинтез в дневные часы (когда у контрольных растений наблюдалась полуденная депрессия), но и удлиняли время ассимиляции, что служило важным условием формирования высококачественного урожая.
Бор из медленнодействующего комплексного удобрения, вносимого внутрипочвенно до посева, наиболее интенсивно поступал в растения в фазы «елочки» - бутонизации (25,3 и 16,5 мг/кг абсолютно сухого вещества), в последующие периоды роста и развития льна наблюдалась тенденция снижения его в растениях при минимальной концентрации (6,8 мг/кг абсолютно сухого вещества) перед уборкой. В зрелых семенах льна содержание бора было выше в 2,2 раза и составило в среднем (результат анализов за 2000-2002 гг.) 14,8 мг/кг абсолютно сухого вещества.
Применение бора в составе комплексонатов и неорганических солей достоверно повышало его содержание в растениях на протяжении всей вегетации, особенно на начальных стадиях развития. Наиболее благоприятное влияние на микроэлементный состав растений и семян льна оказали комплексонаты 2п и В на основе полилигнолов и ЭДТА.
Таким образом, некорневые подкормки льна микроудобрениями - это быстродействующий высокоэффективный прием повышения микроэлементного состава растений с целью создания оптимальных условий для их роста и развития.
Полученные данные о закономерностях поступления микроэлементов в растения льна-долгунца могут служить основой при разработке рациональной системы применения микроудобрений под эту культуру.
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПИТАНИЯ НА АЗОТФИКСИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ЛЮПИНА В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ М.В. Царева
Кафедра (агро)химии
Несмотря на обилие работ о связывании атмосферного азота клубеньковыми бактериями в чистых посевах [1, 2,
3, 4], часто нельзя найти ответ на наиболее интересующий вопрос - какое же количество симбиотического азота накапливают зернобобовые культуры из воздуха в смешанных посевах конкретной почвенно-климатической зоны. В литературе отмечается, что люпин имеет одну из самых высоких среди зернобобовых культур азотфиксирующую способность. Однако показано, что она может варьировать в широких пределах от 60-70 %[5] до 95% [6]. При этом фиксация азота воздуха может составлять от 140-200 до 400 кг/га [7]. Но такие показатели следует рассматривать как потенциально возможные в благоприятных условиях. В исследованиях А.В. Какшинцева (2003), отмечается зависимость азотфиксации от сортовых особенностей люпина узколистного. Так, сорт Гелена в среднем фиксировал 166,1 кг/га атмосферного азота, в то время как сорт Першацвет - только 47 кг/га.
Азотфиксирующая деятельность бобово-ризобиального комплекса люпина, как и других бобовых культур зависит от комплекса факторов окружающей среды и может осуществляться лишь при определенных условиях. Основными составляющими эффективно функционирующей азотфиксирующей системы служат здоровые растения с хорошо развитой корневой системой и высоковирулентные штаммы клубеньковых бактерий. Первое достигается оптимизацией всех параметров агротехники, второе - вследствие заражения почвы с помощью бактериальных препаратов.
На кафедре агрохимии изучали влияние возрастающих уровней азотного питания и бактериальных препаратов на азотфиксирующую способность люпина как в монопосевах, так и в смеси с пшеницей для условий северо-востока Беларуси. Исследования проводили на опытном поле Тушково в 2003-2005 гг. Почва опытных участков - дерновоподзолистая, слабооподзоленная, развивающаяся на легком пылеватом лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины 120см моренным суглинком с прослойкой песка на контакте, имела близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора (рНКС1 6,2), среднее содержание гумуса (1,59%), повышенную обеспеченность подвижным фосфором (227 мг/кг) и обменным калием (209 мг/кг).
Схема опыта представляет собой полный факториальный эксперимент, выражаемый формулой 3х2х2, где изучали: 3 уровня азотного питания (N0, N30 и ^0); Сапронит - препарат симбиотических клубеньковых бактерий ЯИгю-
Ьшш 1ирт, субстратом-носителем которого является органический сапропель; Ризобактерин + фитостимофос -многокомпонентные биопрепараты на основе взаимодействия диазотрофных и фосфатмобилизующих интродуцен-тов и две культуры: зерновая - пшеница, зернобобовая - люпин.
Семена люпина и пшеницы обрабатывали соответствующими биопрепаратами (200 мл/га) непосредственно в день посева с прилипателем (2% раствор МаКМЦ). При возделывании в чистых посевах с нормой высева пшеницы -4,5; люпина - 1,5 млн. всхожих зерен на 1 га, в смешанных посевах с соотношением компонентов в смеси 50:50 от нормы высева в чистом виде. Для посева использовали районированные и перспективные сорта зерновых и зернобобовых культур, близкие по продолжительности вегетационного периода: яровая пшеница Контеса (Польша), люпин узколистный Владлен (Беларусь). Агротехника - общепринятая для условий северо-восточной части Беларуси [8].
В основу исследований положен один из методов теоретической и прикладной биологии - метод сравнения (сопоставления), позволяющий изучить реакцию зернобобовой и злаковой культур на однозначные факторы (доза удобрения, бактериальные препараты) в строго сопоставимых условиях (Посыпанов, 1991). Было установлено, что азотфиксирующая способность люпина узколистного изменялась в широких пределах (от 24,2 до 148,1 кг/га) и зависела как от условий питания, так и от способов посева (табл. 1).
На безазотном фоне в чистых посевах количество биологического азота колебалось от 78,9 до 84,8 кг/га, на фоне М60 от 136,1 до 148,1 кг/га.
Инокуляция семян люпина сапронитом была эффективна на безазотном фоне (прибавка 5,9 кг/га) и на фоне ^0 (26,6 кг/га). На фоне N<50 инокуляция снижала азотфиксации (-12,0 кг/га).
Следует отметить, что количество биологического азота на фоне ^0 с инокуляцией семян люпина сапронитом (140,1 кг/га) близко к количеству его на фоне Н* без инокуляции (148,1 кг/га). Таким образом, для люпина узколистного на почвах при среднем содержании гумуса (1,59%) важно наличие минерального азота до 60 кг/га, или внесении Н30 + инокуляция семян сапронитом, дальнейшее увеличение дозы азота (Н60 + инокуляция) приводит к снижению азотфиксирующей способности люпина узколистного (136,1 кг/га).
Коэффициент азотфиксации в чистых посевах люпина колебался от 0,50 до 0,56, причем с увеличением уровня азотного питания и инокуляции снижался с 0,53 до 0,44.
В смешанных посевах количество биологического азота уменьшается и колеблется от 37,7 до 91,9 кг/га. При инокуляции только люпина в смешанных посевах, в зависимости от уровня азотного питания, отмечается увеличение содержания биологического азота (45,9-84,3-121,5 кг/га), причем более эффективен этот прием на фоне Н30 - 121,5 кг/га (Кф 0,56), то есть азотфиксация на уровне чистых посевов люпина без инокуляции. При инокуляции зерновых культур, а также зерновых и зернобобовых в смешанных посевах в силу складывающегося антагонизма на азотное питание, коэффициент азотфиксации снижается до 0,21, количество биологического азота уменьшается от 5 до 30 %.
1. Азотфиксирующая способность люпина узколистного в чистых и смешанных посевах
Вариант абсол. сод. N (з + с) кг/га кг/га кф _
N0 N30 N60 N0 N30 N60 N0 N30 N60
Пшеница 96,8 151,9 215,6
Пшеница (РФ) 125,9 216,1 285,1
Люпин 205,0 313,9 422,1 78,9 113,5 148,1 0,56 0,54 0,53
Люпин (С) 249,6 423,4 475,4 84,8 140,1 136,1 0,50 0,51 0,44
Пшеница + люпин 147,1 286,0 316,0 37,7 91,9 70,7 0,36 0,49 0,35
Пшеница (РФ) + люпин 158,7 320,7 352,8 24,2 70,1 47,4 0,22 0,34 0,21
Пшеница + люпин (С) 163,9 336,9 342,7 45,9 121,5 84,3 0,40 0,56 0,39
Пшеница (РФ) + люпин (С) 186,7 348,1 388,4 41,4 86,6 68,2 0,32 0,38 0,28
Средняя по вариантам 164,6 312,4 353,2 52,1 103,9 92,5 0,39 0,47 0,37
Примечание. РФ - ризобактерин + ( жтостимофос; С - сапронит.
Оценка азотфиксирующей способности бобовых по содержанию симбиотического азота только в надземной части растений является существенно заниженной и не может в полной мере отражать потенциальные возможности усвоения азота из воздуха.
Для оценки возможного накопления люпином узколистным в почве биологического азота и влияния изучаемых приемов на этот показатель определено содержание азота в пожнивно-корневых остатках (ПКО) и их масса (У) по уравнению регрессии: У = 12,3175 + 1,6340Х [8], где Х урожайность зерна люпина узколистного. Полученные данные умножены на коэффициент полноты учета корневых остатков: люпина - 1,6, пшеницы 1,2 [9].
В целом следует отметить, что с увеличением уровня азотного питания и инокуляции семян отмечается рост массы ПКО (от 188,4 до 344,6 ц/га) и содержания в них общего азота от 98,9 до 213,1 кг/га (табл. 2).
2. Накопление биологического азота в почве при применении бактериальных препаратов
(среднее за 2003-2005гг.)
| Вариант | Масса | Органическая | Содержание Содержание N в ПКО, кг/га Общая продуктивность
ПКО, ц/га масса, ц/га N в ПКО, % общий биологический азотфиксации, кг/га
N0
Пшеница 162,9 195,5 0,89 17,5
Пшеница (РФ) 199,7 239,6 1,09 26,3
Люпин 213,5 341,5 2,65 90,5 51,4 130,2
Люпин (С) 249,3 398,8 2,64 105,2 54,3 139,1
Пшеница + люпин 167,5 237,1 3,90 94,0 37,1 74,8
Пшеница (РФ) + люпин 186,1 263,6 3,60 96,4 23,1 47,2
Пшеница + люпин (С) 185,8 262,0 3,62 97,4 43,3 89,3
Пшеница (РФ) + люпин (С) 214,1 301,6 3,59 110,6 39,0 80,4
Средняя по вариантам 188,4 266,2 3.66 98,9 41,3 93,5
N30
Пшеница 230,4 276,5 1,07 29,9
Пшеница (РФ) 310,4 372,5 1,28 49,0
Люпин 293,4 469,5 2,90 136,2 73,4 186,9
Люпин (С) 353,9 566,2 3,01 170,9 85,6 225,7
Пшеница + люпин 293,3 418,2 4,51 189,2 93,0 184,9
Пшеница (РФ) + люпин 336,2 481,3 4,29 208,4 70,2 140,3
Пшеница + люпин (С) 346,3 494,8 4,38 217,4 121,8 243,3
Пшеница (РФ) + люпин (С) 358,5 511,2 4,34 222,8 86,0 172,6
Средняя по вариантам 333,5 476,3 4.30 205,8 96,5 200,4
N60
Пшеница 317,2 380,6 1,24 48,8
Пшеница (РФ) 377,9 453,5 1,50 68,8
Люпин 354,4 567,0 3,02 173,0 89,5 237,6
Люпин (С) 386,5 618,3 3,07 190,7 80,8 216,9
Пшеница + люпин 306,6 419,6 4,65 196,5 67,4 138,1
Пшеница (РФ) + люпин 345,8 473,8 4,57 218,1 45,2 92,6
Пшеница + люпин (С) 337,0 462,2 4,40 204,7 78,8 163,1
Пшеница (РФ) + люпин (С) 388,9 534,7 4,41 236,8 64,6 132,8
Средняя по вариантам 344,5 472,4 4.48 213,1 76,4 168,9
Согласно нашим расчетам люпин узколистный в чистых посевах на безазотном фоне при инокуляции семян са-пронитом оставляет после себя 249,3 ц/га ПКО, содержащих 105,2 общего и 54,3 кг/га биологического азота. Общая продуктивность азотфиксации в этом варианте составляет 139,1 кг/га (54,3 + 84,8).
На фоне N60 в таком же варианте опыта увеличивается содержание общего азота в ПКО до 190,7 кг/га, но уменьшается количество биологического до 80,8 кг/га по сравнению с вариантом без инокуляции (89,5 кг/га). Общая продуктивность азотфиксации составляет соответственно 216,9 и 237,6 кг/га.
В смешанном посеве при инокуляции только семян люпина на фоне N30 отмечается самое высокое содержание биологического азота в ПКО - 121,8 кг/га. Общая продуктивность азотфиксации в этом варианте (243,3 кг/га) превосходит чистые посевы с инокуляцией (225,7 ц/га) и близка к чистым посевам люпина без инокуляции на фоне N60 (237,6 кг/га).
Таким образом, азотфиксирующая способность люпина при среднем содержании гумуса в почве (1,59%) как в чистых, так и в смешанных посевах зависит от уровня азотного питания. Инокуляция семян люпина сапро-нитом способствует увеличению азотфиксации в зависимости от уровня азотного питания от 7 до 23%. Уровень азотного питания (N30 + инокуляция семян люпина сапронитом), следует считать оптимальным как для чистых, так и смешанных посевов, так как при этом общая продуктивность азотфиксации более 230 кг/га, коэффициент азотфиксации 0,56.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мишустин Е.Н., Черепков Н.И. Значение биологического азота в азотном балансе и повышение плодородия почв СССР // Биол. азот в сел. хоз-ве СССР. - М., 1989. - С. 3-7.
2. Хайлова Г.Ф., Жизневская Г.Я. Симбиотическая азотфиксирующая система бобовых растений // Агрохимия. -1980. - № 12. - С. 118-133.
3. Бурлачук В.М. Изучение продуктивности азотфиксации растениями люпина в полевых условиях // Селекция, семеноводство и приемы воздел. люпина. - Орел, 1974. - С. 99-104.
4. Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха. - М.: ВО Агропромиздат, 1991. - 299 с.
5. Антоний А.К., Пылов А.П. Зернобобовые культуры на корм и семена. - Л.: Колос, 1980. - 221 с.
6. Wemer D. Symbiosis of Plants and Microbes // Chapman and Hall. - London - New York, 1992. - 325 p.
7. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. - Брянск: Придесенье, 1996. - 372 с.
8. Какшинцев А.В.Эффективность регуляторов роста, бактериальных препаратов и способов внесения удобрений в зависимости от сорта люпина узколистного: автореф. дис. канд. с/х наук: 06.01.04 /А.В. Какшинцев; Минск: ИВЦ Минфина 2003. - 59 с.
9. Сборник отраслевых регламентов. Обработка почвы. Зерновые и зернобобовые культуры. - Минск: БелНИИАЭ, 2000. - 187 с.
10. Персикова Т.Ф. Продуктивность бобовых культур при локальном внесении удобрений: Монография. - Горки: Белорус. гос. с.-х. акад., 2002. - 204 с.
11. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. - М., 1999. - 530 с.
ДИНАМИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОНТОГЕНЕЗЕ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА С. Ф. Ходянкова, к.с.-х.н.
Кафедра агрохимии
Для получения максимального урожая льна необходимо знать темпы потребления питательных элементов во время его роста и развития и управлять этим процессом. По вопросу динамики потребления питательных элементов в процессе вегетации льна имеются противоречивые суждения. И.С. Шулов (1921) отмечал, что в первой половине вегетации, до цветения, лен берет из почвы не более одной третей необходимых для него питательных элементов и интенсивно их потребляет во время цветения. А.С. Радов (1953) утверждал, что азот в основном необходим для льна в первые фазы его роста, до бутонизации. По мнению М.И. Афонина и Е.Д. Мироновой (1970), Л.М. Кукреш (1968), лен больше всего потребляет азота, фосфора и калия в фазе интенсивного роста, в течение первых 15 дней после наступления фазы «елочка». В.Я. Тихомирова и др. (2005), С.П. Кукреш (2002) указывают, что онтогенетический ход поступления питательных элементов в растения льна изменяется от метеорологических условий, уровня минерального питания, сортовых особенностей культуры.
В связи с важностью этого вопроса в полевом опыте кафедры агрохимии в 2002-2004 гг. проведены наблюдения за динамикой потребления питательных элементов в онтогенезе льна-долгунца нового районированного сорта Е-68. Норма высева 22 млн. всхожих семян на 1 га, фон питания М30Р60К90. Почва - дерново-подзолистая, легкосуглинистая, развивающаяся на лессовидном суглинке, подстилаемом моренным суглинком. Агрохимические показатели пахотного горизонта до закладки опытов: рНКа - 5,5-5,7; содержание Р2О5 и К2О по Кирсанову соответственно 168175 и 184-190 мг/кг почвы, гумус по Тюрину - 1,54-1,68%. Предшественник - яровые зерновые.
В 2002 г. лен произрастал в засушливых условиях (ГТК по Селянинову - 0,83), в 2003 и 2004 гг. погодные условия были близкими к среднемноголетним (ГТК - 1,42 и 1,56). Неидентичные погодные условия не оказали отрицательного влияния на рост и развитие льна-долгунца и позволили решить поставленные задачи.
Данные химических анализов по определению содержания азота, фосфора и калия в листьях, стеблях и коробочках льна указывают на изменения их как в отдельных органах, так и по фазам развития растений (табл. 1). При этом характер изменения процентного содержания азота, фосфора и калия различен. Наиболее существенно изменялось содержание азота. К периоду уборки в растениях его было в 3 раза меньше, чем в фазе «елочки». Аналогичная закономерность отмечена и в отношении калия. Содержание фосфора в растениях льна от фазы «елочка» до фазы зеленец постепенно снижалось, но в дальнейшем до полного созревания его количество не изменялось.
Следует отметить, что определенная часть азота расходовалась на формирование ассимиляционных органов - листьев, которые хотя и не образуют значительной биомассы, однако концентрируют в ее единице большое количество этого элемента. Аналогично азоту концентрировался в листьях калий. Единица сухой массы листьев по сравнению с другими органами растения льна была богаче и фосфором.
Высокая концентрация питательных элементов в ассимиляционных тканях обусловливалась их необходимостью как для формирования фотосинтетического аппарата, так и для жизнедеятельности. В органы, где происходил интенсивный биосинтез азотистых веществ, одновременно шел примерно равный поток калия. Согласно данным таблицы 1, в листьях соотношение этих двух элементов близко к единице. Стебель же, характеризующийся углеводной направленностью метаболизма, аттрагировал большее количество калия, чем азота и фосфора.
1. Урожайность сухой массы и содержание NPK в растениях льна сорта Е-68 (среднее за
Фазы развития Органы растения Дней от всходов Сухая масса, г* N Р2О5 К2О
% на сухое вещество
«Елочка» листья 14 2,6 4,01 0,92 4,20
стебли 1,9 3,66 0,90 5,16
все растение 4,5 3,82 0,94 4,34
Середина быстрого роста листья 30 7,3 5,39 0,91 3,78
стебли 8,9 2,21 0,69 5,22
