CC BY
15Залежнють фотосинтетичноТ здатност рослин сорго цукрового (Sorghum saccharatum Pers.) вiд його сортових
особливостей та норм минерального живлення
В. Л. Курило,
доктор сльськогосподарських наук,
Н. О. Григоренко,
кандидат технчних наук, О. О. Марчук,
молодший науковий сп1вроб1тник 1нститут бюенергетичних культур i цукрових буряюв НААН
УДК 633.62
Залежшсть фотосинтетигног ЗдатноШ рослин сорго цукрового (Зотфим васскатаШмРетв.) вд його соршови^особливосшей та норм Минерального живлення
У дошдах на сортах та г1бридах сорго цукрового, вивчалась ефективнйть використання мнерального живлення в технологи його вирощування. Показано, що воно позитивно впливас на величину листково1 поверхн1 та и фотосинтетичну здатнсть, пдвищуючи при цьому продуктивнйть рослин.
Ключовi слова:
цукрове сорго, фотосинтетичний потен^ал, чиста продуктивысть фотосинтезу
Вступ. Цукрове сорго вико-ристовуеться здебшьшого як кормова культура. Однак остан-ым часом його все частше стали використовувати як сировину для переробноТ промисловост (цукровоТ, спиртовоТ, крохмале-патоковоТ), а також для вироб-ництва б1опалива. Зацкавле-н1сть ц1ею культурою пов'язана з ТТ ункальними б1олог1чними властивостями, а саме: здатыс-тю досить швидко синтезувати у стеблах значну юльюсть цукр1в, нав1ть в умовах сухоТ та спекот-ноТ погоди у пер1од вегетацп. Останне пщсилюе 1нтерес до неТ у зв'язку з тенденц1ею до глобального потеплння, яке дедал1 част1ше супроводжуеться засухами I не лише в нашм краТнк
Сорго як культура, що мае ефективний мехаызм фотосинтезу С4 може активно здм-снювати процеси засвоення та трансформацп св1тловоТ енергп за температури пов1тря 35°С I нав1ть за 40°С, тод1 як нш1 куль-тури за цих умов практично при-пиняють асимшяцмы процеси I перебувають у стан1 депресп (пшениця, ячм1нь тощо) [1].
В1домо, що врожайн1сть за-лежить в1д площ1 листя та про-
дуктивной фотосинтезу I б1ль-шою вона може бути за умови, коли площа листковоТ поверхн1 рослин буде оптимальною, що в свою чергу сприятиме процесу фотосинтезу. Як в1домо, на величину площ1 листковоТ поверхн впливае багато фактор1в. Одним з них е р1вень мнерального живлення рослин, регулювання якого дае можлив1сть покращи-ти фотосинтетичну д1яльн1сть сорго [2-4].
Метою експерименталь-них дослiджень було вивчення особливостей розвитку продуктивного процесу рослин сорго цукрового залежно в1д сортових особливостей та р1зних умов м1-нерального живлення.
Програма та методика про-ведення дослiджень. Досш-дження проводили протягом 2010-2011рр. на досл1дних д1-лянках 1нституту бюенергетичних культур I цукрових буряюв НААН.
Досшд проводився на ясно-с1рому л1совому Грунт з низьким вм1стом азоту (112 мг/кг фунту) I фосфору (48 мг/кг фунту) та се-редым - кал1ю (75 мг/кг Грунту) за кислотност1 Грунтового роз-чину рН - 6,7.
Схема досшду передбача-ла поеднання р1зних доз м1не-ральних добрив (без добрив, ^оР6оК6о, ^оР8оК8о) п1д сорти (Силосний, Нектарний) та пбри-ди (Медовий, Фаворит).
Площа поавноТ д1лянки ста-новила 3о м2, обл1ковоТ - 25 м2. Загальна площа досл1дноТ д1-лянки - о,12 га. Досл1д закла-дався за методом систематич-них повторювань: у кожному повторенн1 вар1анти досл1ду розм1щувались по д1лянках по-сл1довно. Повторюван1сть до-сл1д1в - триразова. Попередни-ком були цукров1 буряки. М1не-ральн1 добрива (ытроамофоску) вносили зг1дно з1 схемою до-сл1ду п1д передпос1вний обро-б1ток Грунту. С1вбу проводили на глибину 4...6 см з шириною м1жрядь 3о см. Норма вис1ву становила 9-1о нас1нин на метр рядка, що за польовоТ схожост1 8о% забезпечувало густоту сто-яння рослин на час збирання 24о-2бо тис. шт./га. На початко-вих етапах вегетацп боротьбу з бур'янами здмснювали шляхом ручних прополювань та тдгор-тань. Через м1сяць п1сля с1вби рослини сформували достатню вегетативну масу.
Залежнють фотосинтетичноТ здатност рослин сорго цукрового (Sorghum saccharatum Pers.) вiд його сортових
особливостей та норм минерального живлення
Зразки рослин сорго выбирали у фазi виходу в трубку, вики-дання волотi, цвiтiння та росту зерывки, дозрiвання для визна-чення площi листковоТ поверхнi, накопичення бюмаси, розрахун-ку фотосинтетичного потенщалу i чистоТ продуктивностi фотосинтезу. Урожайысть визначали шляхом зважування рослин, зи браних з кожноТ дшянки. Вугле-водну складову соку стебел ви-значали у фазi повноТ стиглостi зерна за мiднометричним методом Люфа - Шоорля [5].
Результати дослщжень та Тх обговорення. Основним по-казником стану посiвiв сорго цукрового з точки зору фотосинтетичноТ дiяльностi слугува-ли характер росту та розвитку площi листковоТ поверхы рос-лини у процес вегетацп. Одним з основних елемен^в впливу на даний показник було рацюналь-не використання мнеральних добрив, що давало можливiсть розкрити бюлопчний потенцiaл культури.
У результат було встановлено, що мiнерaльнi добрива значно впливають на всi життeвi функ-
ц|Т рослинного opraHi3My, i перш за все, на його picT i розвиток. Так, застосування мнеральних добрив у кiлькостi N60P60K60 та N80P80K80 у середньому забезпе-чило збiльшення площi листковоТ поверхы у вах фазах розвитку на 14,64 та 16,06% порiвняно з варiантом без добрив.
Причому, найбшьший прирiст листковоТ поверхы сорго цукрового було отримано у фазi цви тiння на фон добрив N80P80K80 -вщ 2235,4 до 2529,1 см2 (рис.1). Пiсля щеТ фази загальна площа листкового апарату всiх сор-^в та гiбридiв зменшувалась на неудобрених дшянках у середньому на 6,38%, при внесены N60P60K60 - на 6,55%, N80P80K80 -на 8,48%, що вщбулося за раху-нок вiдмирання нижнiх листкiв. Це пов'язано iз завершенням формування вегетативних ор-ганiв рослини i використання ними елементiв живлення на формування врожаю.
Найвищими темпами збшь-шення листковоТ поверхнi впро-довж усього перiодy формування вегетативних оргаыв харак-теризувались сорт Нектарний
i гiбриди Фаворит та Медовий. У сорту Силосний збер^алась постiйнa тенденцiя вiдстaвaння рослин у розвитку порiвняно з вищенаведеними зразками, що пов'язано з його сортовими особливостями.
^м того, вплив добрив на формування врожаю сорго цукрового можна оцнити, врахо-вуючи розмiри фотосинтетичного потенцiaлу (ФП) рослин. За-лежно вiд розмiру асимшяцмноТ поверхнi в перiод вегетацп та в мiжфaзнi перiоди змнюеться i ФП. Цей показник у цшому ха-рактеризуе фотосинтетичну ди яльнiсть рослин за весь вегета-цiйний перiод [6].
Результати досшджень показали, що ФП варивав у межах 1,26...1,79 млн м2/га за добу (табл.1). Так, у вaрiaнтaх для сортiв Силосний, Нектарний та гiбридiв Медовий, Фаворит ФП становив 1,26, 1,55, 1,54, 1,67 млн м2/га за добу вщповщно, а на удобрених дшянках цей кое-фщент зростав у середньому на 21 та 29%. Максимальне значен-ня ФП рослини сорго цукрового мали на фон добрив ^0Р80К80.
2500
2000
1500
| 1000
пз
J 500
1. Фаза виходу в трубку
-Л
_П
П
_п
о д
1. Фаза вихкидання волол
_П
П
1. Фаза цвтння та росту зершвки
_П
_п
п
1. Фазадозрiвання
о д
о д
о д
□ Без добрив
Сорт, пбрид ■ N60P60K60 □ N80P80K80
Рис. 1. Динамка формування площi листковоТ поверхш рослин сорго цукрового залежно вiд сортових особливостей та рiзних
доз мшеральних добрив (у середньому за 2010-2011 рр.)
0
Залежнють фотосинтетичноТ здатност рослин сорго цукрового (Sorghum saccharatum Pers.) вiд його сортових
особливостей та норм морального живлення
Аналiз змiн показникiв фотосинтетичного потен^алу у до-слiджуваних зразках показав, що ФП рослин сорго цукрового прямо пропорцмно залежить вщ доз застосовуваних мне-ральних добрив.
Одним iз найвагомiших по-казниюв ФП рослинного орга-нiзму е чиста продуктивнiсть фотосинтезу (ЧПФ), яка вщобра-жае iнтенсивнiсть роботи лист-кового апарату на рiзних ета-пах розвитку. На сьогоднi серед учених^зюлопв немае едино!' думки щодо того, вiд чого залежить штенсивысть фотосинтезу. Так, за даними Муратова Г. I. добрива сприяють пщвищенню ЧПФ, тодi як Нктшен В. I. дм-шов протилежного висновку, на його думку, величина ЧПФ пщ впливом добрив знижуеться [7, 8]. Нашi досшдження показали, що середне за вегета^ю зна-чення ЧПФ перебувае в межах 2,65...3,58 г/м2 за добу; вiдтак за внесення N6oP6oK6o та N^0^0 спостерiгаеться незначна прямо пропорцмна тенденцiя до збiльшення ПФ у рослин сорго цукрового. ЧПФ на удобрених дшянках на 10,3% перевищува-ли його контрольы показники.
Найкращi показники за величиною максимально!' пло-щi листково!' поверхы рослин, фотосинтетичного потенцiалу та ЧПФ мали пбриди Медовий та Фаворит, як при внесеннi N80P80K80 забезпечили нтенсив-не накопичення сухо!' бюмаси рослин сорго цукрового.
Результати щодо накопичення сухо''' речовини показують, що застосоваы мiнеральнi добрива сприяли формуванню потуж-ного фотосинтетичного апарату рослинам сорго, завдяки чому накопичили бюмасу вищу нiж у варiантах без унесення добрив.
З метою вибору найвисоко-продуктивыших сортiв та пбри-дiв сорго цукрового були про-
Таблиця 1. Основнi показники фотосинтетичноТ активносл гiбридiв та сортiв сорго цукрового залежно вiд доз мшеральних добрив,
2010-2011 рр.
Сорт, пбрцд Варiант дослщу Максимальна площа листко-воТ поверхнi одшеТ' рослини, см2 Фотосинтетичний потенщал, млн м2 / га^б (середне за веrетацiю) Чиста продуктившсть фотосинтезу, г/м2 за добу (середне за вегетащю) Суха бюмаса одше'' рослини, r
Силосний без добрив 1918 1,26 3,40 52,70
^160Р60К60 2118 1,53 3,66 55,10
^0Р80К80 2235 1,62 3,75 56,00
Медовий без добрив 2151 1,54 3,23 61,45
^0Р60К60 2301 1,73 3,46 66,70
^0Р80К80 2420 1,79 3,54 68,45
Нектарний без добрив 2272 1,55 3,14 63,30
^0Р60К60 2454 1,65 3,37 67,10
^0Р80К80 2529 1,68 3,45 68,37
Фаворит без добрив 2246 1,67 2,94 61,80
М60р60к60 2343 1,74 3,19 68,40
М80Р80К80 2486 1,79 3,27 70,60
Н1Р05 7,1 - - -
Таблиця 2. Продуктивнiсть дослiджуваних сортiв та гiбридiв цукрового сорго залежно вiд рiзних доз добрив (фаза дозрiвання)
Сорт, пбрид Варiант дослд Фаза дозрiвання Урожайшсть, т/га Вихвд загальних цу^в, т/га
вмiст сухо'| речовини соку, % загальний вмкт цу^в, % вмгст редуку-вальних речовин, % вмкт цукрози, % зелено'' маси сухо'' маси
Силосний без добрив 10,70 8,76 3,54 5,22 30,50 7,02 2,05
N60^0^0 11,20 9,39 3,81 5,58 32,84 7,87 2,34
^0Р80К80 11,36 9,60 3,90 5,70 33,62 8,40 2,42
Медовий без добрив 13,90 12,68 0,97 11,71 61,53 11,56 6,33
N60^0^0 15,30 13,12 1,03 12,09 65,71 13,47 6,85
^0Р80К80 15,76 13,27 1,05 12,22 67,10 14,76 6,95
Нектарний без добрив 13,30 8,92 0,67 8,25 44,52 8,90 3,18
N60^0^0 14,30 9,91 1,39 8,52 48,04 10,32 3,73
^0Р80К80 14,66 10,24 1,63 8,61 49,24 11,07 3,91
Фаворит без добрив 12,30 9,80 0,96 8,84 48,40 9,92 3,77
12,90 10,18 1,06 9,12 51,31 11,29 4,07
N80P80K80 13,10 10,31 1,09 9,22 52,32 12,03 4,13
Н1Р05 - 0,1 - - 2,0 1,7 1,1
веден порiвняльнi дослiдження динам1ки накопичення розчин-них вуглевод1в у соку стебел рослин на неудобрених дтян-ках i при внесенн1 N60P60K60 та N80P80K80. Результати досл1джень наведен! в табл. 2.
Накопичення загальних цукр1в у сорго вщбуваеться поступово в процес вегетацп, а максималь-ний Т'хый вм1ст у рослинах спо-стер1гаеться в пер1од дозр1вання зерывки. Як видно з результат1в дослав, на особливу увагу за-слуговують г1бриди Медовий
та Фаворит, у соку стебел яких протягом усього вегетацмного перюду накопичуеться досить високий вм1ст сухих речовин i загальних цукр1в з максималь-ним Т'х вм1стом у фазах восковоТ' та повноТ стиглост1 зерна: СР -13,9 та 12,3%, ЗВЦукр1в - 12,68 та 9,80%. Внесены мнеральы добрива сприяють тдвищенню вм1сту загальних цукр1в у серед-ньому на 0,61-0,76%, ыдвищу-ючи при цьому вих1д загальних цукр1в на фоы добрив N60P60K60 на 8,2 та 7,9%, а на фоы добрив
Залежнють фотосинтетичноТ здатност рослин сорго цукрового (Sorghum saccharatum Pers.) вщ його сортових
особливостей та норм морального живлення
^оР8оК8о - на 9,8 та 9,5% в1дпо-в1дно.
Висновки. Застосування м1-неральних добрив позитивно впливае на формування фотосинтетичноТ д1яльност1 рослин сорго цукрового.
При внесены мнеральних добрив у юлькост1 ^оР8оК8о сфор-мувалась оптимальна площа листковоТ поверхн у г1брид1в Медовий та Фаворит у фаз1 цв1-т1ння, яка забезпечила врожай-н1сть зеленоТ маси 67,1 та 52,3 т/га
i вихiд загальних цукрiв 6,95 та 4,13%. Фотосинтетичний по-тенщал при цьому становив 1,79 млн м2/га за добу, а чиста продуктивысть фотосинтезу -3,54 та 3,58 г/м2 за добу.
ВИКОРИСТАНА ЛiTEPATУPA
1. 1ващенко, О. О. Перспективи вирощування кукуру-дзи та сорго / О. О. 1ващенко, О. I. Рудник-1ващенко // Хiмiя, агрономiя, сервiс. - 2о11. - № 12. - С. 39-41.
2. Ничипорович, А. А. Фотосинтез и вопросы повышения продуктивности растений / А. А. Ничипорович // Проблемы фотосинтеза. - М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 19о с.
3. Собко, О. О. Ефективысть добрив залежно вщ гус-тоти поаву сорго в умовах зрошення / О. О. Собко, I. Д. Фтт'ев // Вкник с.-г. науки, 1978. - № 9. - С. 28-32.
4. Макаров, Л. Х. Влияние густоты стеблестоя при различном уровне мнерального питания на урожай зерна сорго в условиях орошения юга УССР: автореф. дис. на соискание науч. степени канд. с.-х. наук : спец. о6.о1.о2 / Л. Х. Макаров. - Херсон, 198о. - 23 с.
5. Добжицкий, Я. Химический анализ в сахарном производстве / Я. Добжицкий; пер. с польск. Предисл. д.т.н., проф. А.Р. Сапронова. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Рудник-1ващенко, О. I. Вплив мнерального живлення на фотосинтез проса поавного / О. I. Рудник-1ващенко / Вкник ЦНЗ АПВ ХарювськоТ обласп.
- 2о1о. - Вип. 8. - С. 138- 147.
7. Муратов, Г. I. Ефективысть застосування добрив при вирощуваны кормових культур у сумкних по-авах / Г. I. Муратов // Землеробство - К.: Урожай, 1968. - № 12. - С. 95-99.
8. Никитишен, В. И. Минеральное питание и продуктивность культур севооборота в условиях длительного внесения удобрений / В. И. Никитишен,
Л. К. Дмитракова, А. В. Заборин // Агрохимия, 1995. - № 12. - С. 4о-48.
