Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АКТИВНОСТЬ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ И СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИКИ ПОСЕВНОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "АКТИВНОСТЬ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ И СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИКИ ПОСЕВНОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи РАХИМОВА Ольга Владимировна

УДК 633.352.1 : 631.461.52 : 631.811

АКТИВНОСТЬ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ И СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИКИ ПОСЕВНОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

* С* "

Диссертационная работа выполнена в Ka.ivжскоч филла ле Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Научный руководитель — заслуженный деятель нач^ки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Никляев; кандидат сельскохозяйствен ныч наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие — Калуяилши научно исследовательский и проектно-конструкторскии институт сельского хо зяйства

в « /V » час еО мин иа засетагии специализированного совета К 120 35 07 в Московской сельскохозяйственной демии им К А Тимирязева

\дрес 127350, г Москва И 550, Тимиря >евская \л, 49 сектор „ащиты диссертации МСХ\

С днесертациеи можно ознакомиться и ЦНБ МСХ \

Автореферат разослан «. ^_> . ^С/^г^^Ь- 1995 г

Защита состоится

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

В. И. Скоблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуял> ность теми.Неустойчивость семеноводства вики посевной •сдерживает расширение площадей под этой важной кормовой культурой. Поэтому обоснование оптимальных: параметров рН почвы и обеспеченности основными элементами минерального питания для получения максимальных урожаен семян вики посевной без затрат азотных удобрений имеет нетолько теоретическое, но и технологическое.значенне.

Целью исследований было определить условия минерального питания, при которых реализуется потенциальная активность симбиоти-ческой азотфиксации и семенная "продуктивность вики посевной.

В задачи исследований входило:

- определить диапазон оптимальной реакции почвенного раствора для наибольшей азотфиксации; -

- определить нижний порог, оптимальной обеспеченности растений фосфором для наибольшей симбиотической активности и семенной продуктивности вики посевной; ' / 4

- определить нижний порог оптимальной обеспеченности растений еики посевной обменным калием;

- - выявить влияние применения борных и молибденовых удобрений _ при низкой обеспеченности ими почвы на симбиотическую активность

V "

и семенную продуктивность вики посевной;

олределкть влияние низких и средних доз азотных удобрений . • • ■ ^ >. -на активность сймбиоза и формирование урожая семян вики посевной;

выявить влияние калийных удобрений при низкой обеспеченности почвы обменным калием на формирование и активность симбио-ткческого аппарата и урожайность семян вики посевной.

Научная новизна. Исследованиями впервые определены: диапазон

оптимал1ной ^Нсол. почвы, ниткий порог ОПТИЧАЛ1 ной обеспеченности подвитым (|ос*ором и обменным калием для реализации потенциал» ной симбиотической aooTiJиксвции и семенной продуктивности f-ики посевной. Изучен» о^ектигность применения борнкх и нолибденовых удобрений при ниукой обеспеченности г.чи почем; показано, что применение низких Сстяртои«" ) норм рвотных удобрения снимет «kthi'hocti. симбиола и практически не поттоет накопление сегетатш-ноЛ массы и урот.ая семян. Применение срецних нор:с hsothvx Jдобрени.Р (90 кг/га) ещё болте снижает активность ft^OTfi'Kcai^H, но укелпч/гает накопление вегетатив1<ой массы; ог^зко ^рнгк^й с»нгн остается на урогне симбиотрофлого тип» питания или несколько нит.е. .

Практическая значимость. (.Ъ-т.и-.ги'/'я реакции почгенногч> раствора и у;юРНя обеспеченности олементями минершииого питания -(¡¡.остром, калием, Сором и молибденом позволяет попысить семеннуп продуктивность пики посегной с 1,2 т/га до 1,9-т/га.

Апробнция работы. Оснегные положения исследор>1Ни1 иллохгни в четырех опубликованных работах. Отдел»ные этапы рлботы доло,пени ни научной конференции СС'ИСЛй (Калуга, 1990 г.) и на второй v Ысесотгной конференции СОИСАФ (Кллуга, 1991 г.).

Об-i.fM работы. Диссертация »«j.wveHa на 123 страницах мн,чуци-писного текста, в том числе, основная часть - на III страницах. Включает 43 таблицы и Ü рисунка. Состоит на рсепения, 7 глнг-, >-.ы-еодоп и предложений-производств, списка литератур«» (II-1 библиографических нсточникоь, из них Ь - на иностранннх яликах), 10 приложений.

ССГ-ШШай РАБОТЫ В первой глаье - "Сиибнотическая активность,урожайность и '

белкорая продактикноеть вики посеснсй" (Обзор литерртуры) игложе-

■ ■ ' ..-.''•' \

но^современное состояние вопросу, показаны особенности роста и развития вики посевной ее кормовая ценность, белковая продуктивность и урожайность в зависимости от условий внрацивакия; дано описание условий ^активного бобовориэобиального симбиоза. Показано, что данные о размерах азотфиксации в полевых условиях противоречивы, вопрос о динамике потребления симбиотичесни фиксированного азота по периодам онтогенеза в полевых условиях изучен недостаточно; также недостаточно изучены уровни рН почвы, обеспеченности фосфором, калием, бором и молибденом, оптимальные для формирования симбиотического аппарата. НвчИзучена концентрация леггемогло-бина и нитрогеназная активность леггемоглобина в зависимости от уровней минерального питаш(я. Определены цель и задачи исследовании. ' ' ' / •

. ' ' ■ ч

Во второй главе - "Объекты, условия и методика исследований" дат сведения о том,что вегетационные и полевые опыты проводили на экспериментальной базе И» ТСХА в I989-1990 и 1992-1993 г.г. Почва опытных участков дерново-С1рвдябподэ0листая, супесчаная, со-* держание гумуса 1,4-2,0%, легкогидролизуемого азота 6,5; подвижного фосфора ЗОО-ЬвО; обменного калия 66-110 мг/ кг почвы, рНсол.

•6,0-6,8. _ • ; Л;." V

Метеорологические условия в гсдн исследований: 1969 г. был Тёплым и влажннм, 1990 г. - прохладным с обильными осадками, 1992 год - крайне засушливый при температуре вшив средней многолетней; 1993 г. - умеренно тёплым с достаточным количеством осадков.

Активность азотфиксации и семенную продуктивность вики посевной изучали по схеме: Контроль - естественное пподородие почгы (оптимальные условияр2°5 и Р1^ - для выявления влияния удобрений на исследуемые факторы. 2'. • К'.-' оптимальная обеспеченность калием.

■ -i— /' / *"

- Для выявления его влияния на изучаете факторы. 3. № - оптимальная" обеспеченность калием и бором. - Для выявления влияния каждого из элементов на иэ>чнемые факторы. 4. КШо - обработка семян

молибденом на фоне оптимальней обеспеченности ^(алием и бором.

ч ■

Предполагается, что в атом варианте будут созданы оптимальные условия дли симбиотической ьзотфиксации.^. КВМоД/^ф - "стартовая" норма азотных удобрений оптималтой обеспеченности КШо. - Для уточнения влияния "стартаных" норм азотных удобрений на активность аэотфиксации и урокнй семян вики посевной при оптимальных дчя симбиоза параметрах що4»* <?якторов средн. б. ЬВМо/Удф - средняя норма азотных удобрений ня ||оне оптимальной обеспеченности 1(ВДо.

- Норма азотшзс удобрения рассчитана на получение урожая семян вики посевной на урогне 1Ь и/га в случае низкой активности аяот-фикеации в силу'неблагоприятных для симбиоза условий.

В качестве абсолютного контроля для определения размеров симбиотической ааотфиксации методом сравнения с небобовой культурой высевали овёс на фоне естественного плодородия почвы.

Учётная площадь, делянок

2о м2, повторность - четырехкратная, размещение вариантов рендомизированное. Норма высева вики 2. млн., овас - 5 млн. всхожих семкн на I га.

Исследования проводили по общепринятым методикам. Определяли химический состав И'влажност^ почвн и.растений, густоту в начале и конце вегетации. Биометрический анализ растений проводили с" ■ ^.повторностей каждого варианта через 10 дней и по фазам развития, где учитывали количество и массу клубеньков, определяли концентрации леггемоглсбина (Лб) в них, площадь листьев^ накопление сухой массы по органам, рассчитывали фотасинтетический потенциал ' (ФСП) и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧИФ). Активность ни-

трогеназы определяли ацетиленовым методом. Количество симбкотиче-ски фиксированного азота воздуха определяли по величине ОСП и -удельной активности симбиоза (УАС) <Посыпанов,1991), а так же методом сравнения с небобовой культурой.

Математический андлиз экспериментальных данных проводили дисперсионным методом.

В третьей главе - "Обоснование оптимальных параметров рН почвы, обеспеченности подвижным фосфором, обменным калием, бором и молибденом для максимальной симбиотической азотфиксации и продуктивности растений" - определяли оптимальные параметры рН почвы,содержания в ней подвижных форм 1С,0, Р£0§, В и Ко.

Исследования проводили в вегетационных опытах, 8 почвенной культуре, в 1989, 1990,1993 г.г. В сосуд помещали по 5,5 кг почвы и оставляли по 10 растений.

. Разные уровни рН почвы и содержания каждого из макро- и микроэлементов изучали на фоне высокого уровня обеспеченности растений остальными факторами. Повторность шестикратная. Учёты про- • водили два раза за вегетацию - в фазу образования бобов и полной спелости.

Влияние кислотности почвы на активность азотфиксации и продуктивность вики посевной изучали по схеме: рН 4,3; 5,1; 5,5; 6,0 б,б; 7,1. , • - • Л' '

Наиболее благоприятной для развития растений вики оказалась почва с рНсоя, 6,6 - близкая к нейтральной.

. Повышенная кислотность почвы - рН 4,3 - угнетала формирование симбйотического аппарата, количество и массу клубеньков, ни-

трогеназную активность (табл.1).

* 1 *

Снижение кислотности до рН Ь,1 -5,5 многократно повышало

Таблица I

Показатели симбиотичесиой и фотосинтетической деятельности вики посевной в зависимости от уровней pli почвы, 1990 г.

t

Показпт*ли ■ ' I 4.3 i 6.1 { 6.0 | 6.6 j 7.1

Клубеньков, мг/'сосуд 72 2100 3449 3316 2436

Лб, мг/г АСВ клубеньков 2Ь,6 üb,6 23,6 24,1

Активность /Vhüm, мг /V/сосуд-час....... 33 242 47 ô . 490 434

ПлоГцвдь лист» ев,сь£/ссс>д 1035 1Ь0(3 1067 1777 1709

12 ,Ь 16,4 19,3 18,7 1в.4

Азот, % на АСВ: в листьях 3.Ù3 3,5b 3,34 3,6Ь 3,21

То яв в стеблях.......... 1,4с) 1,41 I.tb 1,43 1,52

I.8Û I,tt I,C3 1,72 1,02

То же в сеыенах.......... 3,30 >3,67 - 4,11 3,99 3,92

Азот всего, мг/сосуд Саза полной спелости... 472 012 908 1047 1056

Увеличение /V<Jmkc. воздуха, иг/сосуд,фаза образ.бобов 0 œ 155 157 . 130

оти показатели, а при рН 6,6 величина симбиотического аппарата и его активность били максимальными. Доведение рНсол. до 7,1 ухудшало все показатели симбиотической деятельности растений по сравнению с предыдущим вариантом.

Величина показателей фотосинтетической деятельности растен-ний прямо зависела от величины показателей симбиоза. 'Площадь листьев и накопление абсолютно-сухого вещества возрастали с изменением значения рН от 4,3 до рН 6,6. .

Нейтрализация кислотности до р!1 7,1 незначительно снизила показатели фотосинтеза, одаако накопление азота осталось на уро-

вне варианта о рН 6,6. •

Таким образом, результаты исследований показали, что оптимальным уровнем для симбиотической азотфиксвции и семенной продуктивности вики посевной является рНсол. почвы в интервале 6,0-'7,1.'. ' '■■; ' 7

Для обоснования нижнего порога оптимальной обеспеченности подвижным фосфором изучали следующие уровни: 45; 75; и 166 мг Р205 на I кг почвы, • - • 4

Величина показателей симбиотической и, фотосинтетической деятельности растений по мере повышения содержания в почве подвижного фосфора возрастала (табл.2). С увеличением содержания Р^С^ с 45 до 75 мг/кг почвы рти показатели увеличиваются менее резко,чем при увеличении содержания Р2О5 с 75 до 165 мг/кг почвы.

Таблица 2

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений вики посевной в зависимости от обеспеченности подвижным фосфором,1990г

Показатель

Образование

45

75

бобо У

>166'

Полная спелость

45 } 75 I 165

АСВ кдуб.,мг/сосуд

Активность А/азы, , мг /у/сосуд-час.....

Лб.,мг/г АСВ клуб... листьев,см^/сосуд

100 132

6,0

7,7

17,0 16,0

364 . 511

559

.182

25,6 1652

АСВ семян, г/сосуд - 3,4 6,5 17,3

АСВ растения,г/сосуд 8,0 10,5 21,5 14,8 20,1 37,2

Азот,, % .На АСВ ¡ листьях 2,62 3,66 4,22 - - -

То же в счебЛях.;..... 1,16 1,49 1,73 0,75 0,72 0,06

То же в корнях....... 1,16 1,30 ' 1,76 •0,79 0,68 1,25

То же в семенах....\ - . - 3,44 3,46 3,87

То же в створках..... ■ - - . 0,71 0,53 0,67

Азот всего,мг/сосуд 119 . 216 552 203 386 979

Увеличение /Уфикс.» 0 97 433 0 183 776

, мг/сосуд

Из приведённых дан»« следует, что нижним порогом оптимальной обеспеченности фосфором для реализации потекциал1ноЯ актив- , ности азотфиксации и семенной продуктивности растений вики посевной .следует считать содержание этого аяеменга около I6& мг/кг почвн. . ' - ,

Активность аяотфикеации и ccuMfiijo проективность вики посевной при разной сбеспечеьности обменным калием изучали в реге-тафшило« опыте с уровнями сйеспечппюсти обметил« кадием: 60;100 120 и 160 мг/кг почки.

С увеличением в лочвй обменного кадия с СО до ICO мг/кг почвы вс« показатели симбвотвчвекой и фогосинтетическоА деятельности

уееличибались (табл.З). •

. ' „ Таблица 3 '

Сиибиотическая и фотосинтетическая деятельность растения вики

посевной в зависимости от обеспеченности обменным калием,1993 г. 4

Показатели } СО I 100 f 120 J 5Г66

68,0 96,5 234 ' 2ok

Клубеньков,•ат./сосуд,... 61 . 91 224 267

Площадь листьев,с^/сосуд 190 306 320 346-

АСВ растения, г/сосуд.... 2,9 Аз '5,4 6,0

> \ ■ • .

1 - _

Повшение уровня К^О с СО до 120 мт/кг почвы приводило к резкому увеличении всех показателей симбиотической и фотосинте-ткческой деятельности растений, а при уровне ¥«¿0 - 160 мг/кг почвы они были максимальны, но увеличение их в этом диапазоне значительно ниже. .''...

Таким образом, шгашм порогом оптимальной обеспеченности

Повышение уровня KgO с €0'до 120 иг/кг почвы приводило к резкому увеличению всех показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности растений, а при уровне KjO - 160 мг/'кг почвы они были максимальны,,но увеличение1 гас в этом диапазоне значительно ниже.

Такикг образом, нижним порогам оптимальной обеспеченности вики посевной обменным калием следует считать 120 мг/кг почвы, а при повышении обменного калия до 160 мг/кг почвы'оти показатели ещё несколько увеличиваются.

Данные о влиянии применения борных и молибденовых удобрений на симбиотичесфто и фото синтетическую деятельность вики посевной

приведены в табАпде 4. i

1 Таблица 4

, Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений вики посевной в зависимости От обеспеченности бором и молибденом 1 Чфаза начала образования бобов), 1990 г.

Показатель • контроль. 1 Б | Но 1 Шо

АСВ клубеньков, мг/сосуд...;,. 301 ^458 269 313 Активность^Ьзы.мг/сосуд«час 182 187 • 172 204

Площадь листьев, ск^/сосуд^...4 1431 1550 1412 1694

Лаза полной спелости, * .1 ',. .„

АСВ растения, г/сосуд....... 35,ö 41,3 , 38,5 . 42,7

АСВ семян, г/сосуд..........15,9 17,3 14,7 18,5

Азот, % АСВ : в листьях....... 4,29', -4,29 4,31 4,28

То же в стеблях............... 1,65 1,85 1,95 1,93

То же в-корнях................. 2,49 2,54 • 2,58 .2,38

То же в.-створке*.............. 0,84 , 0,75 0,66 0,63

То же в семенах...............4,06 4,13 3,99 /3t98

Азот в'растении, мг/сосуд!... 838 ; ' 938- 923 986

Повышение обеспеченности растений подвижным бором при исходном содержании его 0,3 - 0,5 мг/кг почвы, увеличивает все показатели симбиотической и фйтосинтетической деятельности растений.

Обработка семян одним молибденом оказалась менее эффективной, а некоторые показатели, например, масса клубеньков, нитрогеназная активность, АСВ семян даже несколько снизились по сравнению с контролем. ; (

Совместное применение борных и молибденовых удобрений по влиянию на величину и активность симбиотического аппарата приравнивалось к применения одних борных'удобрений.

Повышение содержания бора в почве до средней обеспеченности улучшает показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности растений вики посевной, а применение одних молибденовых удобрений при рПсол. почвы 6,5 способствовало увеличению накопления биомассы в вегетативных органах, но снизило семенную продуктивность. Наибольший эффект получен при совместном применении борных и молибденовых удобрений. .

В четвёртой главе - "Скмбиотическая деятельность вики посевной в зависимости от уровней минерального питания"- приведены " данные о елиянии различных уровней минерального питания на показатели симбиотической деятельности растений вики.

Масса клубеньков

вики был^ значительно выше в варианте ЬЗ, чем на контроле и при внесении одних калийных удобрений (табл.5). Внесение молибденовых удобрений на фоне борных существенно не изменило этот показатель. Азотные удобрения снизили массу клубеньков, в варианте КШо/Удд она была минимальной..

Концентрация леггемоглобина и общий симбиотический потенциал за вегетацию (ОСП) изменялись в соответствии с массой клубеньков.

'\-d0-- . ...

Таблица 5

Симбиотическая деятельность вики посевной в зависимости от уровней обеспеченности элементами минерального питания, 1569-1990; 1992,1993 г.г.

Год Котроль | К | I® | КШо ЕВМо/Узо |1ШМо/Уод

Максимальная масса сир|« клубеньков, кг/га

1509 140 180 - 258 252 194 220

1990 , 248 280 300 301 209 174.

1992 89 82 90 81 84 55

1993 249 278 305' 230 • 276 152

Макс, Лб., мг/г ЛСВ клубеньков

1989 17,9 19,8 19,9 19,7 17,4 14,8

1990 20,5 22,9 22,5 25,9 23.1 21,3

ОСП , кг>дней/га.

1909 5322 7501 9952 10211 7108 6412

1990 10318 11839 13630- 13331 123% ¿101

1992 3725 3572 3903, 3486 3660 2592

1993 .. 9462' • ЩОО 11675 10778 ' 10293 СО 44

Наибольшая нитрогенагная 'активность, а также максимальное количество фиксированного азота воздуха отмечены в варианте КШо (табл.б) , здесь сложились наиболее благоприятные условия доя симбиоза. Применение азотных, удобрений привело к существенному снижению этих показателей по сравнению с безаэотними вариантами.

- ' Таблица 6 Симбиотическая фиксация азота воздуха викой посевной -

в зависимости от уровней обеспеченности элементами минерального питания, 1909-1990 Г.г.

Показатель ¡р^ЦКонт- | к | ю \ Шо [квМо^ КВМоЛ^.

.. : 1989 г. .

/уаза, Ветвле- ' - . •

мгл-Усосуд-ч нйе 25,9 - - 44,29 - 41,58

Цветение 3,42 - - 17,01 - Б,81

Образова-

. ние бобов 6,01 s - - . 12,86 - 10,37 Налив ■

семян 2,73 -. - "7,94 - ■ '. 5,70 1 /V фикс., За „

кг/га вегетацию 32 ■ 46 61 I 62 43 ., 39

1990 г.

. Д^аза, ' 4

мгл</сосуд.ч Цветение 16,0 - 19,0 18,9 - 16,0

Образова- •

ние бобов 20,1 - 21,0 28,0 13,0

. Налив

семян 9,0 - ' 10,0 14,0 7,0

Созревание 6,9 - . 17,0 21,0 ' - 5,0

/V фи.кс., За •

кг/га вегетацию 54 61 69 67 62 ! 46

В пятой главе - "Фотосинтетическая деятельность и семенная продуктивность вики посевной в зависимости от активности симбиоза0 - приведены данные о фотосинтетической деятельности посевов (площадь листьев, ФСП, ЧГЗФ, накопление сухого Еещества) и урожайности семян вики посевной. ) '

Максимальные показатели фотосинтетической деятельности вики .посевной приведены в таблице 7.

• Калийные и борные удобрения в большей степени, чем молибде-

... . . Таблица 7 Показатели фотосинтетической деятельности посевов вики в зависимости от уровней мин^рялгного питания

Показатель Год {Конт-!роль i '< 1 КВ/ j КШо |КШо,л^|КВМои/£о

Максимальная Ш9 27,2 30,1 38,1 36,3. 37,0_ ' 42,0 '

площадь лис- 1990 36,0 35,0 31,9 40,7 40,9 56,5

тьев , тыо-ц^/га 1992 17,7 10,5 16,9 17,6 10,4 21,3

1993 " 46,8 ( 53,7 57,0 59,5 50,2 51,9

Ш1, I9ti9 1,1 1,4 1,6 1,4 1.6 1,7

шш-и^/га 1990 1,4 1,0 1,6 1.7 1,5 2,0

1992 0,69 0,64 0,76 0,00 0,09 0,95

1993 1,4 1,6 1,6 1,4 1.6 1 C6.I 1,6 '

Максимальное I9S9 . 55,5 67,9 75,5 70,5 79,8

накопление ACS, «/га 1990 1992 57.0 44.1 56,3 42,5 .57 ,'1 45,9 50,7 42,4 67,4 40,7 70,9 : 42,5

1993 ; '52,3 53,3 61,0 61,3 58,7 62,7

новые оказывают влияние на показатели фотосинтетической деятельности посевов/

При внесении азотных удобрений в'норме 30 кг/га они возросли

• » • * »

незначительно. Внесение 90 кг/га азота в различные года ок&зылало не одинаковое влияние на площадь листьев;в 1909; 1990 и 1991 г.г. она была существенно больше, а в 1993 Г., из-за полегания посевов и отмирания нижних листьев в варианте КШо/Удд, площадь листьев была меньше, чем в варианте ИЗ. Аналогичные закономерности отмечены и по накоплению сухого вещества, . .

Урожай семян вики посевной в большей степени зависит от ые- '

-J3-

теорологических условий-года. В засушливом 1992 г. семема не сформировались (табл.8). Максимальный урожай был получек в наиболее

благоприятном 1993 году. '

, Таблица 8

Урожайность семян вики посевной в зависимости от уровней

обеспеченности элементами минерального питания, ц/га ;

. Год {Контроль| К } КВ { КВМо {КВМа^{ КВМол^} НСР05

1989 \ 12,3 17,1. 16,8 16,6 16,6 14,6 2,3

1990 . • 12,1 12,5 17,5 18,7 , 16,5 17,8 4,3

1992 0,15 0,35 0,35 0,30 0,40 0,40 0,36

1993 17,3 15,4 17,4 17,1 - 20,0 20,6 4,2

Среднее 10,5 11,3 13,0 13,2 13,3 13,4

Высокал обеспеченность калием,и создание оптимальных условий для азотфиксации'.позволяет увеличить урожай семян в 1,3 раза. ■ Низкие и средние нормы азотных удобрений на фоне оптимальной обе-' слеченности фосфором, калием, бором и молибденом повышают семенную продуктивность вики по сравнению с фоном КВМо. Увеличение урожая в вариантах КВ и КВМо произошло за счёт увеличения количества бо-; бов и количества завязавшихся в них семян. В этих вариантах прибавки урожая по сравнению с контролем была достоверной, за исключением 1993 года, когда из-за обильных осадков в конце вегетации создались неблагоприятные условия для созревания семян.

В шестой главе - "Потребление элементов питания и белковая' "продуктивность вики посевной" - изложены результаты анализов по содержанию элементов питания (азота,фосфора, калия) в органах растений; показана динамика их накопления, вынос и максимальное пот; . .. -у*- ■

ре<5ление; а также приведены коэффициенты использования азота из воздуха, почвы и удобрений; белковая продуктивность вики посевной.

Содержание и накопление калия определяется уровнем обеспеченности этим элементом. ч

Накопление фосфора зависело от общего развития растений. Перевод вики посевной на минеральный тип азотного питания способствует увеличению его концентрации в вегетативной массе в первой половине вегетации, а также существенно повья^ает его накопление во всех органах растения.

Повышение уровня минерального питания увеличивает вынос всех элементов растением. ^ ^

Максимальное накопление элементов минерального питания показано в таблице 9. '

Таблица 9

Максимальное накопление элементов минерал1ного питания викой посевной (кг/га), 1909-1990 г.г.

Год ¡Контроль| К | КВ | КВМо КК^о/У50 | КШо/Усо

1909 1990

1969 1990

1909 1990

147 139

20,7 18,0

116 120

1Ь9 137

26,0 16,2

124 117

Азот 225 181

146 148

Фосфор 25,7 ч33,6

18,7 22,8

Калий

152 . 166

142 132

166 156

25,4 23,3

143 123

190

191

31,6 38,5

161 101

Лучшее использование азота воздуха отмечается ь вариантах с

оптимальными условиями для симбиоза KB и КВМо.

По использованию азота из почвы существенных различий по вариантам опыта не отмечено. v •

Сбор сырого белка увеличивался с улучшением калийного и борного питания. Азотные удобрения в норме 90 кг/га повышают накопление белка в надземной массе, но снижают его содержание в семенах.

В седьмой главе - "Энергетическая оценка эффективности создания оптимальных условия для активного симбиоза" - показано, чю наибольшее количество энергии накоплено в варианте КВМо - 17,7 ГДж В вариантах с азотными удобрениями её было немного меньше, чем в варианте КВМо. Энергетическая себестоимость семян вики посевной-в варианте КВМо в 1,3 раза ниже, чем на контроле и в 1,8 раза ниже, чем в варианте с нормой азотных удобрений 90 кг/га. Поэтому можно •сказать, что совместное применение борных и молибденовых удобрений на фоне оптимальной обеспеченности фосфором и калием способствует

I

бол^е рациональному использование ресурсов. 4

' ' ■ ■

ВЫВОДЫ ' * . . ;

I. Для реализации-потенциальной азотфиксирутацей активности и семенной продуктивности растений вики посевной необходимо рНсол. в диапазоне от 6,0 до'7,1. Нижним порогом оптимальной обеспеченности подвижным фосфором является 165 иг, обменным калием 120 мг на I кг почвы.

Обеспеченность подвижным бором должна быть выше средней . (1мг/кг почвы). Обработка семян молибденово-кислым аммонием при возделывании вики посевной на почвах с рНсол. 6,5 не эффективна, более того, молибден снизил количество и массу клубеньков.

- ' . -у. -/ ^ ■, - - ' -- / - -

. 2. В полевых опытах при средней и ниже средней обеспеченности обменным калием оптимизация режима питания этим олементом повышает массу клубеньков на 8-47^. Несколько, возрастает концентрация леггемоглобина и увеличивается его потенциал на 15-35? по сравнению с контролем. Увеличивается площадь листьев на 14-32^; накопление сухого вещества на 4-1436; урожай семян на 4,8 ц/га.

Содержание, азота и калия в отдельных органах растения несколько возрастает, а фосфора остаётся без изменений.

3, На нейтральной псчве с низкой обеспеченностью подвижный бором предпосевное внесение борных удобрений в норме I кг/га д.в. увеличивает массу клубеньков на 25-30,1При атом концентрация л»-ггемоглобина не изменяется, симбнотический потенциал несколько увеличивается, количество фиксированного аэота повышается на 13-' 30$; площадь листьев возрастает на 15« и накопление сухого вещества на 16?; урожайность семян в среднем за 4 года увеличивается на 15?.,

Активизируя деятельность симбиотического аппарата, борные удобрения повышают содержание Азота во.всех органах растения и, особенно, в семенах; при этом содержание фосфора несколько снижается, а калия увеличивается. Общее потребление азота возрастает ' на 15-42?, калия - на 13-19?.

4. Предпосевная обработка семян вики посевной молибденово-кислым аммонием в норме 50 г на гектарную норму се.мян на нейтральных почвах практически не оказывают влияния на показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов.

, 5. Внесение азотных удобрений в норме 30 кг/га-на фоне КВМо несколько снижая» массу клубеньков, концентрацию леггемоглобина и количество фиксированного азота воздуха (на 5-Ю кг/га); при

при этом площадь листьев, накопление сухого вещества и урожай семян остаётся на уровне безаэотныэс вариантов.

6. Азотные удобрения в норме 90 кг/га снижают максимальную массу клубеньков на корнях вики посевной в 1,5-2 раза, концентрацию леггемоглобина на 6-25%, активность нитрогеназы в 1,5-2 раза, количество фиксированного азота на.9-22%. При этом площадь листьев увеличилась на 15-303, накопление сухого вещества на 5-14%, а урожайность>семян вики посевной остаётся на уровне безазотного варианта.

Содержание азота в вегетативных органах в первые фазы развития бывает больше, чем в безазотном варианте, а к концу вегетации эти показатели выравниваются,.« содержание азота в семенах-стано» вится даже несколько меньше. Аналогичные изменения отмечены в содержании калия. Общее накопление азота в фазу налива семян бывает 'на 12-14% больше, чем в варианте КБМо, при этом максимальное потребление и вынос элементов питания на 16-23$ больше, чем в вари-

г - >

анте без азота. ....

7. Наибольшая доля участия биологическификсированного азота в питании растений (37-46$) отмечена при благоприятных условиях симбиоза. Внесение азота в норме 30 кг/га снижает её до 26-42%, а в норме 90 кг/га до 21-ЗОЙ. Доля азота минеральных удобрений при внесении их в норме 90 кг/га составляет 21-23%. Коэффициент использования азотных удобрений - 30-40%.

8. Энергетическая оценка изучаемых технологических приёмов показала, что при создании благоприятных условий для бобово-ризо- ■ биального симбиоза энергетичеокая себестоимость семян вики посевной снижается по сравнению с контролем в 1,5 , а себестоимость белки в 1,3 раза. Применение азотных удобрений ухудшает показатели

-уз- ■ \ ' .7 . V

/

онергетической оценки производства семян вики; чистый энергетический доход снитачтся в 3 раза, а коэффициент онергетической о-;>5<*.ктирностн'в Ь раз.

првдшаши'я пшш.\дст

1. ,Для получения урожая семян урожая семян вики посееной

'¿. т/га счет си1.:биот»ческоЯ фиксации наота Ескод'ха в условиях Централ1 ного района Печорниэёмлой эсны необходимо довести реак-

I .

цио почтенного раствора до рН С,Ь; обеспеченность'"подви>и1Л4 ('фосфором.до мг/кг обменным калием не ни*.« 1к0 мг/кг почин; при нн.чкой обеспеченности бором ксполгаогить борные удобрения в норме I кг/па д.в.

2. Применение аэотних удобрений при гог'делыяан'.и вики посевной на семена ни в низких ("стар-горю."), ни и средних (90 кг/га) нормах не целесообразно.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Храмой'В.К., Рахимова О.В. Обоснование оптимального уровня кислотности почвы при возделызании'вики посе£ьой. Инфррм. листок, 1?287-93, КИТ ЩТИ. Калуга, 1993 г.- '

2. Храмой В.К., Рахимова О.В. Обоснование целесообразности применнения калийных и фосфорных удобрений под вику посевную в зависимости от содержания в почве подвижных форм калия и фосфора. Информ. листок, №21-94, КИТ ЦНТИ. Калуга, 1994 г.

3. Храмой'В.К., Рахимова О.В. Влияние бора и молибдена на активность бобоворизобиального симбиоза, и продуктивность вики посевной. Информ. листок )ТО-94, К.ГГ ЦНТИ. .Калуга, 1994 г.

4. Храмой В.К., Рахимова О.В. Влияние низких и средних норм азотных удобрений на продуктивность вики посевной. Кнформ. листок У92-94, КЯ ЦНТИ. Калуга, 1994 г.

..ч

Объем 1 'Л п 1

Тираж 100

Зака$ h7

Типография Чосковскоп с х академии им К А Тимирязева 127550 Чгхква И 550 Тимирязевская уч, 44