Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность поглощения и использования цинка почвы и вносимых в почву цинкосодержащих удобрений яровой пшеницей и рисом

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность поглощения и использования цинка почвы и вносимых в почву цинкосодержащих удобрений яровой пшеницей и рисом"

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

д На правах рукописи

УДК 631.81.095.337 : /633 111 + 633.18

ТРАОРЕ Бакари Мамаду

эффективность поглощения и использования цинка почвы и вносимых в почву цинксодержащих удобрений яровой пшеницей и рисом

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЛЮСКВА 1995

Диссертационная работа выполнена на кафедре сельского хозяйства зарубежных стран Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. Л. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент Н. Г. Ракипов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. Г. Трещов; кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник В. Н. Маркелова.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства. ^

г- ЬО

Защита состоится 23 мая 19Ц£ г. в 1<£;час. на заседании диссертационного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «Я2 » стрелЗс 1995 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета — кандидат биологических наук

Л. П. Родионова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актеальноогь темы. По оценка специалистов, потери урожайности сельскохозяйственных культур из-за недостаточного цинкового питания в среднем составляют I0-I5JÎ, а в неблагоприятные по метеорологическим условиям годы могут быть и больше. Необходимость внесения цинкового удобрения особенно сильно обозначилась в последние годы, так как значительное повышение урожаев сельскохозяйственных культур при интенсивных технологиях возделывания сопровождается увеличением выноса микроэлементов из почвы.

Эффективность возделывания культур по технологиям, обеспечи-вапцим получение высоких урожаев, лимитируется недостатком в почве доступных форы этого микроэлемента. Однако внесение в почву удобрений, содержащих цинк в ионной форме (растворимая минеральная соль), часто не приводит к повышении в почве его усвояемых форм для растений в результате закрепления в виде труднорастворимых соединений. Поэтому имеющиеся рекомендации по устранению недостатка цинка в почве не всегда являются достаточно аффективными.

В связи о этим на современном этапе развития агрохимической науки особую актуальность приобретает поиск новых путей повышения эффективности микроудобрений, среди хоторых важное место занимают удобрения, содержащие цинк.

Даль ц задачи исследований. Целью диссертационной работы явилось изучение эффективности поглощения и использования цинка и других макроэлементов почвы растениями н выявление возможности повышения доступности для зерновых культур вносимого в почву цинкового удобрения. В соответствии о поставленной цельо в задачу исследований входило изучение:

- эффективности поглощения и использования макроэлементов

( Za, Ее, Мп и 2п ) из почвы разными сортами ряса и яровой пшеницы;

- влияния разных источников цинка на урожайность яровой пшеницы;

- эффективности разных источников цинка при внесения в разные слои почвы для яровой пшеницы;

- эффективности разных источников цинка пра разных рН почвы для яровой пшеницы.

Работа выполнена в соответствии о планом научных исследований по система применения удобрений Московской сельскохозяйственной академии шд.К.А.Тимирязева по теме: "Разработка научных основ

рационального использования удобрений" (tó гос.регистрации 01. 86.0130612). Кроме того, при выполнении диссертационной работы учитывалось современное состояние я перспективы исследований по проблеме устранения цинковой недостаточности у сельскохозяйственных культур на многих почвах на родине соискателя - в Республике Мали, где особое внимание уделяется поиску новых путей уменьшения фиксации цинка удобрений в почвах, большинство из которых характеризуется высокой цинкфиксирупцей способностью.

Научная новизна. Результаты исследований значительно расширяют теоретические представления о внутривидовой (сортовой) вариации зерновых культур по эффективности поглощения и использования микроэлементов. В частности, в полевых опытах с 10 сортами риса на лу гово-черноземовидной почве и вегетационных опытах с 8 сортами яровой пшеницы на дерново-подзолистой почве выявлено, что обе эти культуры проявляют существенную внутривидову изменчивость как по эффективности поглощения, так и по эффективности использования цинка и других микроэлементов (железа, меди и марганца). Выделены сорта риса и яровой пшеницы, характеризующиеся повышенным хозяйственным выносом в уборочным индексом цинка ■ других микроэлементов, а также сорта этих культур, наиболее продуктивно использующие цинк почвы. Введено понятие уборочного индекса' цинка для характеристики способности сортов яровой пшеницы и риса перераспределять поглощенный цинк между основной и побочной продукциями растения. Кроме того, в микрополевых опытах на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве показана возможность значительного повышения эффективности вносимого в почву цинка путем внесения его в форме биомассы клевера, обогащенной этим элементом, по сравнению о внесением в форме минеральной соли.

Практическая значимость. В микрополевых опытах с яровой пшеницей (1992-1993 гг.) выявлена возможность существенного повше-ния эффективности вносимого в почву цинка путем применения его в органической форме по сравнению с применением в форао »ДШераЛЬ-НОИ соли. Установлено, что преимущество внесения цинка в форле биомассы клевера, обогащенной этим элементом, по оравненшо с внесением в форие минеральной соли, заключается не только в большее увеличении урожайности основной (зерно) и побочной (солоиа) продукции растений, но и в значительном улучшении заказе показателей,

кал оффсктивность поглощения (хозяйственный вынос) а оффекгсгэ-ность использования (уборочный индекс, расход на создаяно о— цн основной и побочной продуктам) диада растениями при одинаковой концентрации этого элемента в зарне. Полученные данные о сортовой специфике использования микроэлементов почвы рисом и яровой ппеницей представляют интерес для создания агрохимического паспорта отдельных сортов этих культур. Выявленные сорта, оффективзо использукцио содорзащиЗся з псина динк, шри прочих равных услогз-ях могут быть использованы в регионах-, где встречается проблема цинковой недостаточности у возделываемых культур.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуддались при езеегодной переаттестации аспиранта яа кафедре сельского хозяйства зарубежных стран, а также на научных конференциях ТСХА (декабрь 1993 г., июнь 1994 г.).

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 250 страницах машинописного текста, включает 86 таблиц и 4 рисунка. Состой® пз предисловия, 10 глав и выводов. Список 'литературы >вк2ючао? ^'46 библиографических названий, из них 214 на ¡иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В предисловия диссертации обосновываотся актуальность я степень разработанности выбранной те.чы, сформулированы цель и задача исследований п освсзэни в виде краткой аннотации вклад автора п исследование проблемы п основные положения, выносимые на защиту.

й главах 1-5 дан аналитический обзор литературы по исследуемой проблеме, Особое внимание уделено следующим ■вопросам: распространение цинка з природе п ого содергание в почве и растениях; роль цинка в гизни растений; цинковые удобрения и урожайность, способы применения цинковых удобрений. Подробно рассматриваются имеющиеся в литература сведения об агрохимической и физиологической роли цинка.

В главе 6 описаны условия проведения опытов и¡методика исследований. Для решения поставленных задач проводили 5 <яи1ггав, т.е. три микрополевых, один полевой и один вегетационный.

Полевой ОПЫТ с 10 сортами риса посевного ( Сгуга тАа1лга ь.) проведены в Краснодарском крае на экспериментальном учзхаике ВНИИ риса яа лугово-чернозеыоввдной почве (рН сол. 6,7; .'.содержание 1?ВДса по Тюрину 2,2%-, Р205 и 1^0 по Чирикову соответственно

6,4 и 29,7 up на 100 г почвы). Уборочная площадь каждой даяляки составляла 2 ¡2, число делянок 200. Повторноеть опыта 4-кратная. Рис возделывали на фоне внесения Н9ордок60' ® качестве азотного удобрения вносили оульфат аммония, фосфорного - тройной суперфоо-ат, а калийного - калийную соль. Всю запланированную норму удобрений вносили за один прием перед посевом. В года проведения опыта С1987-1988 гг.) условия погода во время вегетационного периода риса были в целом благоприятные для возделывания этой культуры. Агротехника в опыте проводилась согласно рекомендациям ВНИИ риса для данной зоны.

Вехехацкандий опцг с 8 сортами яровой мягкой пшеницы проводила методом почвенной культуры (Журбицкий З.И., 1968).в вегетационном домике Лаборатории агрохимии им.Д.Н.Прянишникова в 1986-1987 гг. -Растения выращивали в сосудах Митчерлиха емкостью 6 кг на дерново-подзолистой среднесугдинистой почве (содержание вдмуса по Тюрину 2,1%-, рН сол. 5,5; гидролитическая кислотность 4,8 мг-экв/100 г; PgOg по Кирсанову 12,5; ¡(¿О по Пейве 17,3 мг/ЮО г; содержание цинка, экстрагируемого ацетатом аммония, 3,6 мг/кг почвы) на фоне 75 мг N , 100 мг Р2О5 и 100 мг К2О на I кг почвы. Азот вносили в форме мочевины, фосфор и калий в форме КН2РО4, причем недостающее количество калия добавляли в форме KCI. Повторное» опыта 6-кратная. В сосуде оставляли 13 растений.

Мищзй,п£л,2вце_одыхы проводили в 1992-1993 гг. в ботаническом салу ТСХА на дерново-подзолистой почве (содержание гумуса по Тюрину 2,4%; рН сол. 4,3; гидролитическая кислотность 4,8 мг-экв/100 г Р205 ж £¡>0 со Кирсанову соответственно 13,0 в 14,3 ыгДОО г почвы, содержание цинка, экстрагируемого ацетатом аммония, 4,5 иг/кг почвы). Размер опытной мнкроделяяхи 0,17 (0,33 х 0,33 и). Повторное» опытов 4-кратная. В качестве фонового удобрения вносили мочевину, фосфорнокислый калий к хлористый калий ив расчета 150 мг 100 мг Р205 к 100 мг К^О на I кг почвы. Погодные условия бшш благоприятные для яровой пшеницы.

иикрополевой опыт I проводили с яровой пиеницей сорта Энита. Изучали эффективность вносимых в почву цинка в форме минеральной соли и цинка в форме обогащенной цинком биомасоы клевера. Схема опыта представлена в табл,1. Все удобрения вносила в почву в одой 0-25 см перед посевом.

Схема микрополевого опыта I

Варианты

•Растительный материал- Дозами, 1 (клевер) I

Характеристика вариантов

---- !ыг/де-

содержание¡количество'лянку I '¿а , иг/кг |сухого { [Сухого ;вецества, | ¡вещества [г/делянку |

Ц1

2п-0 ап-1

Клевер-1

Клеве р-2

■¿П- 2

Без внесения цинка ( гп)

Цинк в форме минеральной соли ( гпС12 ) в количестве 5 иг 2п на I кг почвы

Цинк в форме растительного материала (клевер, обогащенный га ) в количестве 5 мг на I кг почвы

Растительный материал (клевер, не обогащенный ъ-а ) в количестве, равном количеству клевер-1

Цинк в форме минеральной соли в количестве, равном его содертлнию в кловер-2

345,0 55,0

217,4 217,4

75,0

75,0

11,9 11,9

Цщсро полевой опыт 2 проводили о яровой пшеницей Московская 35. Изучали эффективность разных источников цинка, предусмотренных схемой микрополевого опыта I, при внесении их в разные слои почвы (0-12,5 в 12,5-25,0 см) перед посевом.

Микрополевой опыт 3 проводили о яровой пшеницей Московская 35. Изучали эффективность разных источников цинка, предусмотренных схемой ыикрополевого опыта I, при разной реакции почвы (т.е. при рН 4,3 и 7,1, которые создавали путем внесения извести соответственно из расчета.О в 7,14 т/га). В этом опыте удобрения вносили в 0-12,5 ом* слой» почвы, тоже перед посевом.

Во всех, опытах растения убирали в фазе подвой» сдвлоати поде-ляночно. Все фенологические наблюдения, биометрические, измерения, учет урохая к химические анализы проводили до общепринятым методикам. Содержание микроэлементов в растительном материале и почве определяли атомно-абсорбцнонным методом. Статистическую обработку данных об урожайности проводили методом дисперсионного анализа на ЭШ.

Эффективность поглощения и использования цинка в других элементов питания яровой пшеницей оценивали по хозяйственному выносу, уборочноцу индексу стих элементов, вх расходу растениями на создание единицы надземной массы в основной продукции, а также по количеству .созданной растениями надземной массы в основной продукции па единицу поглощенного питательного элемента в фазе полной спелости.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В реД^иой глава - "Эффективность поглоценвя в использования макроэлементов почвы разными сортами зерновых культур" обсуждаются результаты полевого и вегетационного опытов, поотавленных с цель» изучения агрохимической характеристики 10 сортов риса и 8 сортов яровой пшеницы относительно эффективности поглощения и использования ими содержащегося в,почве цинка в других микроэлементов. В частности, сорта риса, среда которых есть интенсивные в традиционные, в одинаковых условиях выращивания заметно различались по урожайности верна в по индексу урожайности (табл.2). Высокой урожайностью отличалиоь сорта Спальчик, Краснодарский 424, Жемчужный, ШИИР 8847, у которых этот показатель составил соответственно 106,9-112,1% по сравнению со средней урожайностью по сравниваемым оортам. Интересно отметить, что традиционный сорт Красно-

Эффективность поглощения и использования цинка почва сортами риса (среднее за два года)

Сорт

¡Урожайность ¡зерна, :кг/м

■{Индекс [урожайности, *

I

¡Хозяйственный ¡вынос

' '¿а

{Убороч!Расход }ный ин4- га ¡деке ¡расте-[¿п, % —

ыгД£

:нияки,

!мг/кг

{зерна

¡Создание растениями основной продукции,

г зо]эяа/

Спальчкк 0,65 62,1 38,0 71,8 59,1 16,9

Лиман 0,56 61,4 35,8 69,5 64,3 15,8

Кулон 0,55 50,2 44,5 50,2 81,2 12,5

Краснодарский 424 . 0,65 45,3 50,7 28,4 80,1 14,2

Жемчужный 0,65 51,2 33,9 69,7 52,2 19,2

Старт 0,51 47,1 37,5 32,6 73,4 14,3

Кубань 3 0,57 46,1 33,0 59,6 54,9 17,6

Солярис 0,47 47,7 25,3 51,3 52,7 20,2

Кубанский 83 0,55 54,3 32,8 52,7 59,7 17,0

ВНИИР 8847 0,62 54,4. 37,9 48,1 60,0 17,5

Среднее 0,51 52,0 36,9 53,4 63,8 16,5

НСР05 0,04

дарский 424 по урожайности зерна находился на уровне лучпих сортов интенсивного типа. Интенсивные сорта риса отличались высоким индексом урожайности, особенно Спальчкк и Лиман. Наиболее низкий уборочный индекс имели традиционные сорта Краснодарский 424 и Кубань 3. Это означает, что у сортов интенсивного типа большая часть надземной массы приходится на основную продукцию, а у традиционных сортов (Краснодарский 424 и Кубань 3) - на побочную.

В вегетационных опытах с яровой пшеницей урожайность зерна, составив в среднем по опыту 18,0 г/сосуд, варьировала по сортам в пределах 16,7-19,7 г/сосуд (табя.З). Индекс урожайности также является специфичным для оорта. В зависимости от сорта этот показатель изменялся в пределах 43,1-51,3% (табл.З).

Показатель эффективности поглоцения цинка почвы, т.е. его хозяйственный вынос (вынос зерном + соломой), изменялся в зависиио-

Эффективность поглощения и использования цинка почвы сортами яровой пшеницы (среднее за два года)

}Урожай-:Индеко |Хозяй-|Убороч-

Сорт

.ность :урохаД-;ствен- ный ин-{зерна, :сти, % l^1»l, 'по™ {г/сосуд

,ный ., Iм®?0- ! |иг/со-'

деко гп,0

1 i 1<да ! i

Расход Создание ¡растения-раоте-.ци основ-нияш ¡ной про-мкг/г дукции, ¡зерна |г зерна/ ! ¡мг Zn

Московская 35 16,8 45,4 1,6 39,0 93,4 12,2

Белорусская 80 19,7 45,2 1.6 52,3 76,5 . 15,2

Ленинградка 13,а 43,5 1.3 52,0 63.5 17Д

Родина 17,6 45,5 1.2 63,1 64,1 18,0

Саратовская 29 17,6 43,1 1.3 60,0 72,2 16,8

Академия 18,9 49,7 1.7 36,2 87,8 II .4

Кальян Сона 18,0 51,3 1.9 33,3 108,2 10,4

Сиете Серрос 16,7 44,9 2,2 34,2 131,6 7.6

Среднее 18,0 46,1 1.6 46,3 87,2 13,6

НСР05 2,6

сти от сорта от 25,3 до 50,7 мг/»£ у риса ж от 1,2 до 2,2 мг/сосуд у пшеницы. 7 обеих культур хозяйственный вынос цинка разными сортами не всегда прямо пропорционально величине урожая зерна. Так, среди сортов пшеницы малопродуктивные сорта (Сиете Серрос и Кальян Сона) отличаются от остальных более высоким хозяйственным выносом цинка. Среди сортов риса у малопродуктивного сорта Старт хозяйственный вынос цинка был такой же, как у высокопродуктивного сорта Спальчик.

Эффективность использования элементов минерального питания разными сортами изучаемых культур оценивали по уборочноцу индексу этих элементов, нх расходу на создание единицы основной продукции (зерна) и по количеству основной продукции, создаваемому растениями на единицу поглощенного питательного элемента в фазе полной спелости.

Уборочный индекс цинка отражает способность растений перераспределять или перекачивать поступивший в них цинк в зерно. В зави-

симости от сорта уборочный индекс цинка у риса изменялся в.пределах 28,4-71,8*, а у пшеницы - 33,3-63,1*. Следовательно, имеются сорта, которые перекачивают в зерно до 71* поступившего цинка (у риса) и до 63* (у пшеницы), х есть сорта, у которых этот показатель составляет всего 28* (рис) и 33* (пшеница). Интересно отметить, что сорт Краснодарский 424 среди сортов риоа и сорт Сиете Серрос среди сортов пшеницы, которые были первыми по величине хозяйственного выноса цинка, занимают лишь последнее меото по его уборочному индексу.

Выявлена сортовая специфичность расхода цинка растениями, причем сорт риса интенсивного типа Жемчужный и сорт пшеницы Ленинградка характеризуются наименьшим расходом цинка на создание единицы массы товарного урожая среди изучаемых сортов, что является их положительным свойством.

Количество основной продукции, создаваемое растениями на единицу поглощенного цинка, также зависело от сорта изучаемых культур. Среди сравниваемых сортов пшеницы наибольшее количество зерна на единицу поглощенного цинка создавали растения сорта Родина, а среди сортов риса - Солярис.

Таким образом, на одной и той же почве при прочих равных условиях выявлены различия между сортами риса и яровой пшеницы в поглощении и использовании цинка, содержащегося в почве, что необходимо учитывать при составлении системы применения удобрений под эти культуры.

Такая же закономерность оказалась свойственной для других микроэлементов. Выращиваемые сорта риса заметно различались по хозяйственному выносу железа (215,4-541,4 мгД£), меди (5,8-10,0 мг/к£) и марганца (123,8-301,4 мг/ь£). В опыте с яровой пшеницей хозяйственный вынос этих микроэлементов варьировал в зависимости . от сорта соответственно в пределах 6,5-10,7; 0,2-0,3 и 0,6-1,2 мг/сосуд. Среди изучаемых сортов риса самый высокий вынос железа наблюдался у традиционного сорта Кубань 3 (541,4 мг/м ), меди у сорта ШШР 8847 (10,0 мг/ы2) и марганца у сорта Краснодарский 424 (301,4 мг/ы£). Все изучаемые сорта яровой пшеницы по выносу меди были близки (0,2 мг/сосуд), а по выносу железа и марганца тропи-чоский сорт Кальян Сона превосходил другие сорта. Хозяйственный вынос железа и марганца у этого сорта равнялся соответственно 10,7 и 1,0 мг/сосуд.

Обнаружена большая сортовая вариация по уборочному индексу железа, меди и марганца у риса и яровой пшеницы. Средние по сортам величины уборочного индекса железа, меди и марганца у яровой пшеницы составляли соответственно 6,5; 45,8 и 55,8%, а у риса - 12,3; 52,3 и 20,6%. Следовательно, уборочный индеко последних двух микроэлементов у обеих культур больше, чем уборочный индеко железа, что объясняется прежде всего неодинаковой концентрацией отих элементов в зерне и соломе. Этот показатель у риса в среднем за два года варьировал в пределах 6,4-20,3% для железа, 31,4-63,5% для меди и 14,1-27,0% для марганца; у пшеницы - соответственно в пределах 3,3-8,3; 36,1-54,2 и 33,9-75,2%. Из всех изучавшихся сортов пшеницы высокой способность!) сконцентрировать в зерне поступившее железо обладает сорт Белорусская 80, медь - сорт Кальян. Сона и мар- • ганец - сорт Сиете Серрос. У риса высокой способностью перераспределять в зерно поглощенное железо обладает сорт ВНИИ? 8847, медь -сорт Кулон и марганец - сорт Спальчик.

Таким образом, эффективность поглощения и эффективность использования микроэлементов как рисом, так и яровой пшеницей в значительной степени определяются сорто-генетическимя особенностями этих культур.

В восьмой главе - "Влияние разных источников цинка на урожайность яровой пшеницы" приводятся экспериментальные данные, полученные в микрополевых опытах по изучению возможности повышения эффективности вносимого в почву цинка. Изучалась эффективность (по зерновой продуктивности) двух источников цинка минерального цинкового удобрения - £пС12 (2и-1) и биомассы клевера, обогащенной цинком (Клевер-1), которые вносили в одинаковом количестве по содержащемуся в них цинку. Для выявления действия цинка, содержащегося в этих двух формах цинкового удобрения, в схему опыта включали вариант о внесением биомассы клевера, ивоботащенной этим элементом (клевер-2), а также вариант с внесением минерального цияка в количестве, равном его естественному содержанию в биомассе клевера, необогащенной цинком.

Выявлено, что внесение минерального цинкового удобрения не приводило к существенному увеличению урожая зерна (табл.4). Внесение в почву биомассы клевера, обогащенной цинком, способствовало значительному повышению этого показателя: прибавка урожая зерна в среднем за два года составила 48,6% со отношению к варианту

Влияние разных источников цинка на урожайность яровой пиенкцы, г/и2

| Год внесения |Год последейств.2 Среднее

Вариант {---^--,-

| зерно | солома | зерно } содома } зерно | содома

Zn-0 251,2 298,6 237,2 314,6 244,2 329,4

Zn-1 286.1 331,3 265,2 349,0 275,6 340,2

Клевер-I 383,8 434,6 342,0 400,1 362,9 417,4

Клевер-2 328,0 413,8 296,6 364,3 312,3 389,1

¿n-2 268,6 ■ 328,1 251,2 297,2 259,9 312,6

НСР05 34,7 48,3 38,4 66,5 36,8 52,2

Прибавка урожая зерна | Прибавка урожая зерна от J от цинкового удобрения,; цинка, r/¡£ Вариант }

¡год¡годсреднее¡год¡год после' среднее !внесе- ¡после- 1 ¡внесения'действия ! !ния 1действия1_1_|_1

Zn-0 _ _

Zn-1 34,9 28,0 31,4 34,9 28,0 31,4

Клевер-I 132,6 104,8 118,7 55,8 45,4 50,6

Клевер-2 76,8 59,4 68,1 - - -

Zn-2 17,4 14,0 ■ 15,7 17,4 14,0 16,6

HCPQg 34,7 38,4 36,8

без внесения цинка. Прибавка от внесения биомассы клевера, необо-гацонвой цинком, также достоверна, однако ниже, чей в варианте Клввер-1.

Особи! интерес представляет сравнение эффективности цинка, содержащегося а изучаемых удобрениях. Путем вычитания из прибавки урожая в варкаато Клевер-I прибавку урожая в варианте Клевер-2 можно определить прибавку урожая от цинка, внесенного в почву а состава биомассы клевера. Такта образом, а частаостн, выявлено.

что урожайность зерна существенно увеличивалась при внесении цинка в составе биомассы клевера (Клевер-1), причем прибавка в среднем за два года составила 20,7% по отношении к варианту без внесения цинка. Цинк в минеральной форме оказывал существенное положительное влияние на урожайность зерна только в год внесения, но не в год последействия и не в среднем за два года. Высокая эффективность цинка в составе биомассы клевера по сравнению с цинком в минеральной форме при внесении в почву объясняется, видимо, уменьшением его вымывания из почвы и (или) закрепления в недоступной форме и тем самым увеличением его доступности для растений.

В девятой глав? — "Эффективность разных источников цинка при внесении в разные слои почвы для яровой пшеницы" обобщены результаты изучения эффективности разных источников цинка в зависимости от глубины их внесения. Урожайность зерна в среднем по слоям внесения удобрения в варианте гп«1 практически не отличалась от урожайности в варианте без внесения цинка (гп-о), в то же время в варианте Клевер-1, она превышала контрольную в 2,2 раза (табл.5).

Таблица 5

Эффективность поглощения и использования цинка яровой при внесении разных источников цинка в разные вло* почвы (среднее за 1992-1993 гг.)

{Глубина {Уро- !Илдеке{1озяйст¡Убороч{Расход {внесения}жай- Уро- {венный {ный { 2п

I яа % {мгТде- { %

{Создание ¡растеаия-!ми основной проекции, г !эорпд/ыг ¡поглощенного а а

Вариант

лянну

мг/кг | зерна

2п-0 0-12,5 12,5-25 18,3 18,3 36,1 36,1 1,59 1,59 36,6 36,6 90,2 90,2 11,3 11,3

гп-1 0-12,5 12,5-25 20,3 18,9 37,6 36,8 2,13 2,11 33,2 31,7 108,4 113,9 9,3 8,8

Клевер-1 0-12,5 12,5-25 39,0 41,6 40,0 39,9 3,04 3,47 39,0 37,8 80,0 81,7 12,6 12,3

Клевер-2 0-12,5 12,5-25 зг,з 34,4 38,4 37,6 2,51 2,74 39,0 39,7 82,1 80,7 12,2 12,4

гп-2 0-12,5 12,5-25 18,0 17,3 36,7 35,9 1,47 1,31 39,2 42,0 85,3 60,5 12,0 ' 12,9

НСРПс: для част.сред. 2.2 для источник. ¿,0 для глубины 2,1.

2,3 1,7 14

Выявлено, что глубина внесения изучаемых источников цинка оказала определенное влияние на урожайность пшеницы. В частности, внесение минерального цинкового удобрения в верхний (0-12,5 см) слои почвы способствовало улучшению цинкового питания растений, что положительно сказалось на их урожайности - прибавка составила 11,52 по отношению к контролю. В то же время при внесении этой формы цинкового удобрения в нижний (12,5-25,0 см) слой почвы урожайность существенно не отличалась от контрольной. Это можно объяснить явлением фиксации цинка в почве. Дело в том, что при внесении в нижний слой почвы в некоторой степени усиливается взаимодействие этого металла о минеральной частью почвы и его сорбционное закрепление.

В варианте Клевер-1 получен наиболее высокий в опыте урожай зерна. Установлено существенное влияние на эффективность биомассы клевера, обогащенной цинком, глубины запашки (рис.1). Заделка этой формы цинкового удобрения в верхний слой почвы приводила к существенному снижению урожайности зерна по сравнению с ео заделкой в более глубокий слой. Это явление можно объяснить относительно быстрым разложением биомассы клевера и высвобождением содержащегося в ней цинка с последующим его более интенсивным закреплением в почве при внесении этого удобрения в верхний слой почвы, чем при внесении в более глубокий. В последнем случае разложение органического вещества биомассы клевера и тем самым высвобождение содержащегося в ней цинка происходит более медленно, т.е. биокасса клевера, обогащенная цинком, действует в данном случав как медленнодействующее цинковое удобрений.

Минеральное цинковое удобрение почти не влияло на индекс урожайности, а биомасса клевера, обогащенная цинком, значительно увеличивала его. Так, если в варианте гп-о индекс урожайности в среднем по глубинам внесения составлял 36,12, а в варианте 2п-1 37,22, то в варианте Клевер-1 этот показатель увеличивался до 40,02. Такое изменение индекса урожайности благоприятно сказалось на урожайности зерна. Индекс урожайности изменялся в зависимости от глубины внесения сравниваемых удобрений незначительно.

Растения пшеницы больше выносят цинк у урожаем при внесении биомассы клевера, обогащенной цинком, чём при внесении минерального цинкового удобрения 1табл.5). Хозяйственный вынос цинка, в среднем по глубинам внесения, в варианте га-1 возрос в 1,3 раза, а в варианте Клевер-1 в 2,1 раза по сравнению с контрольным вариантом ( Яп-о ). В варианте Клевер-2 этот показатель был близок к выносу

ÎO

г

hlpotauHacmb зчрнч^г/Окл.^

t

•о a X

0 n г D n

3 tr

Cw

■E

1 p

D CK . □ XI

3

E

1С а . s £ о

to >■

X

s £

"О

i5

X

X

X &

o»

с

O di

■fc-

Zn-0

Zn-i

KjL2Ôep-2/

а

si

* ? К* Uî

-sí

г s

-----:—-- ----- i

и

_ 34иг2п/кг зерна

~|А] Ьн«анме цммка / „ ,

' / , ЗА мг Лп/кг ¿ериа.

( ^ а 31>лг/кг т ерма.

/ / уЬ>

*

а

I &

Ю *

г 5«1

о *

3 43

5 слой почвь! О-«Дм

А - 2-п-о

6 - 2.П-1

В-

Г _ Кл«6ер-2>

д -

15

Д5

45

УрожсхйносшЬ Зерна (г/с)еланку)

35мг2«/ктз«риа В) Внесли» Ц-ика / ^чг 031мгг^ГЗ|))яа

б СЛОЙ почвы / / /В

/

V /

л.

^/ражяйнастЪ ^шрна. (_1~/

Влившие. розны* источников цинка, «а ^рожамночпЬ 3«рн& яровой пшеницы и вынос. иинка ¿арном '

в варианте га-Остановлено, что хозяйственный вынос цинка, как в урожайность зерна, в варианте Клевер-1 при глубокой заделке удобрения возрос на 14,12 по сравнению с его заделкой в верхний слой почвы. Выявлено, что внесение минеральной соли цинка значительно увеличивалось содержание цинка в зерне по сравнению с внесением биомассы клевера, обогащенной цинком, при этом вынос его о урожаем зерна почти в 2 раза выше в последнем случае (рис.2А и Б).

Изучаемые удобрения влияли не только на эффективность поглощения цинка (хозяйственный вынос), но и на эффективность его использования (уборочный индекс, расход на создание единицы основной продукции). Например, в среднем по глубинам внесения уборочный индекс цинка в варианте гп-1 был несколько меньше, а в варианте Клевер-1 - больше, чем в контрольном варианте без внесения цинкового удобрения. Выявлено также, что при внесении удобрений в более глубокий слой почвы отмечается тенденция к снижению уборочного индекса по сравнению с их внесением в верхний слой.

При внесении биомассы клевера, обогащенной цинком (Клевер-1), растения более экономно расходовали цинк на продуцирование единицы основной продукции, чаи при внесении минерального цинкового удобрения ( Ъп-л) - В среднем по глубинам внесения в варианте расход цинка на создание единицы основной продукции урожая увеличился, а в варианте Клевер-1, наоборот, снизился в 1,2 раза по сравнению с вариантом без внесения цинка. Сравнительно небольшой расход цинка в варианте Клевер-1, возможно, связано с достаточным обеспечением растений этим элементом в данном варианте. Дело в том, что, осли растения получают достаточное количество элемента питания, то они используют его более экономно для создания единицы урожая (Петухов М.П. и др., 1985). Установлено значительное увеличение расхода цинка на создание единицы основной продукции при внесении минерального цинкового удобрения в нижний слой почвы. В варианте Клевер-1 глубина внесения не влияла на этот показатель.

Количество основной продукции, создаваемое растениями на единицу поглощенного цинка, в среднем по глубинам внесения в варианте 2 а-1 уменьшалось, а в варианте Клевер-1 - заыетно увеличивалось по отношению к варианту 2п-о . Внесение минерального цинкового удобрения в нижний слой почвы уменьшало создание основной продукции на единицу поглощенного цинка на 5,&% по сравнению с его внесением в верхний слой. Такая разница незаметна в варианте Клевер-1.

В десятой глава - "Эффективность разных источников щшка при разных рН почвы для яровой пшеницы" показано, в частности, что урожайность пшеницы в среднем за два года на кислой почве (рН 4,3) была вообще очень низкая как при внесении изучаемых удобрений, так и без их внесения (табл.6). Нейтрализация избыточной кислотности почвы путем известкования (до рН 7,1) способствовала существенному повышению урожайности. Эффективность удобрений тоже зависела от реакции почвенной среды. Действие как шшерального цинкового удобрения ( ), так и биомассы клевера, обогащенной цинком (Клевор-1), на урожайность зерна пшеницы усиливалось при уменьшении кислотности почвы до нейтральной. Наиболее сильное положительное влияние на этот показатель оказало удобрение в варианте Клевер-1. Столь высокую эффективность изучаемых цинковых удобрений на нейтральной почве (рН 7,1) и гораздо слабое их действие на кислой (рН 4,3) можно объяснить тем, что внесение извести, устраняя кислую реакцию почвенного раствора, снижает и растворимость уже имеющихся в почве минеральных соединений цинка и тем самым уменьшает количество доступного для растений цинка.

Таблица 6

Влияние разных источников цинка при разных рН почвы на урожайность зерна яровой пшеницы,

Вариант 1 РН | почвы 1 1 | внесения ! ! Год после-[ действия 1 Среднее 1

2п-0 4,3 183,5 123,5 153,5

7,1 239,0 193,6 216,3

2п-1 4,3 183,9 130,1 157,0

7,1 304,0 268,2 286,1

Клевер-1 4,3 189,4 138,6 164,0

7,1 474,4 453,8 464,1

Клевер-2 4,3 7 Д 187,6 326,4 133,4 308,6 160,5 317,5

га-2 4,3 176,0 131,0 153,5

7,1 253,1 ■ 228,5 240,8

НСР05: для частных средних 41,2 53,4 44,8

для лоточников (А.) 35,8 39,0 37,7 для разных рН (В) и

АВ 26,5 28,6 24,6

й 8тих условиях внесение цинковал: удобрений, как видно, дало по-поаягалышЯ аффект. Низкая урожайность яровой пшеницы на кислой Ночве, очевидно, объясняется теи, что величина ее рН {4,3) находится примерно ва уровне нижней границы оптимальных значений {А Щя отой культуры. Кроме того, процессы разложения биомассы кле-Ф'вра, обогащенной цинком, в кислой почве затруднены и эффективность внесенных удобрений падает (Трсщов А.Г., 1989).

Сравнение эффективности цинка, применяемого в форме минерального цинкового удобрения, с эффективностью цинка, вносимого в почву в составе биомассы клевера, обогащенной этим элементом, показано в табл.7.

Таблица 7

Влияние разных источников цинка при разных рН почвы на прибавку урожая верна яровой пшеницы (в среднем за 2 года)

Прибавка урожая

Вариант ПОЧВЫ г/и? от цинкового удобрения ! от цинка

г/и2 | * I г/|£ %

гп-о 4,3 7,1 153,5 216,3 - - ' - ^

2п-1 4,3 7,1 157.0 286.1 3,5 69,8 2,3 32,3 3,5 69,8 2,3 32,3

Клевор-1 4,3 7.1 164.0 464.1 10,5 247,8 6,8 114,6 2,1 146,6 1.4 67,8

Кдовер-2 4,3 7,1 160,5 317,5 7,0 101,2 4,7 46,8 - _

2п-2 4,3 7,1 153,5 240,8 0 24,5 11,3 11,3 5,2

гтгпггттп___:-;--

НСР05 для:

частных средних 44,8 форы цинка (А) 37,7

разных рН (В) и (АВ) 24,6

Урожайность зерна при внесении цинка в составе биомассы клевера на почве с нейтральной реакцией повысилась на 146,6 г/|^, что составило 67,82 по отношению к варианту без внесения цинка. Прибавка от минерального цинка на этой почве также достоверна, она в два раза меньше прибавки от цинка в состава биомассы клевера.

-1Ъ-

На кислой почве минеральный цинк и цинк в составе бноиассн кде- ' вера дали незначительный прирост урожая.

Эффективность поглощения и использования цинка растениями toso зависела от источника вносимого цинка и реакции почвы (табл.8),

Таблица 8

. Влияние разных источников при разных рН почвы на эффективность поглощения и эффективность использования цинка яровой пиеницей (среднее за 1992-1993 гг.)

Расход цинка на! Создание на едн-создание { яйцу поглощенно-I го цинка

Вариант

рн

почвы

}Хозяй-|ствен-}ный •вынос, Гмг/ы2

Уборочный индекс

цинка, %

единицы единицы,надзем- ¡основной надзем-'основ- {ной мас-!продук-НОЙ 1НОЙ 'СЫ, Г !Ц1Ш, г массы, !проду?-1сухого !зерна/мг !мг Zi¿ !ции, мг!ве1дества! zn 1 кг »zn /кг >/мг 1_

Zn-0

Zn-1

Клевер-I Клевер-2

Zn-2

4,3 20,5 30,8 44,3 136,7 . 23,6 7,4

7,1 25,8 30,0 40,0 120,6 25,1 8,4

4,3 24,0 27,8 49,2 152,4 20,4 6,5

7,1 33,8 32,6 45,4 118,0 22,1 8,5

4,3 22,0 30,7 45,6 135,1 22,0 7,4

7.1 45,5 39,7 42,1 98,1 23,8 10,2

4,3 20,4 29,8 41,8 129,8 24,0 7,8

7,1 32,4 34,2 34,6 102,0 28,9 9,8

4,3 22,3 29,7 47,1 145,2 21,2 6,8

7,1 26,2 35,0 42,5 108,6 23,5 9,2

Повышение рй почвы усиливало благоприятное действие как минерального цинкового удобрения, так п биомассы клевера, обогащенной цинком, на показатели эффективности поглощения (хозяйственный вынос) и эффективности использования (уборочный индекс, расход на создание единицы продукции).цинка раотеншша. Слодует заметить, что на нейтральной почво (рЫ 7,1) такие показатели, каз прибавка урояая зерна от цинка, хозяйственный вынос этого зло-"донта, его расход растениями на создание основной продукции, а ташке количество основной продукции, создаваемо растениями па зд:лищу поглощенного ляг цинка, били наиболее благоприятные в га-рзанто Кловер-1, где в качестве цинкового удобрения вносили биомассу 1слепара, обогащенную этим цинком.

-1.9-

выводы

1. В полевых опытах с 10 сортами риса на лугово-черноземо-ввдной почве х в вегетационных опытах с 8 сортами яровой пяеницы на дерново-подзолистой почве выявлено, что ode эти культуры проявляют существенную внутривидовую (сортову) изменчивость как по эффективности поглощения (хозяйственный вынос), так л по эффективности использования (уборочный индекс) цинка и других микроэлементов - меди, марганца и железа.

2. Сорта риоа Краснодарский 424 ■ Кулон отличаются от остальных оортов значительно более высоким хозяйственным выносом цинка при наиболее низком уборочном индексе этого элемента у первого

из них. Растения этих сортов расходуют на создание единицы массы основной продукции (зерна) в 1,1-1,5 раза больше цинка и создает ва единицу поглощенного цинка в 1,3-1,6 раза меньше зерна, чем растения других сортов.

3. Тропические сорта яровой пшеницы Сжата Серрос и Кальян Сона отличаются от сортов умеренной зоны более высоким хозяйственным выносом цинка при более низком его уборочном индексом. По этой причине растения этих сортов расходуют на создание единицы массы ооновной продукта (зерна) в 1,3-1,9 раза больше цинка и соэдаот

ва единицу поглощенного цинка в 1,3-2,0 раза меньше зерна, чем сорта умеренной зоны.

4. В микрополевых опытах 1992-1993 гг. на дервово-подзолио- . той почве с ^ 4,3 е содержанием цинка, растворимого в ацетате аммония в количестве 4,5 мг/кг, внесение цинка в слой почвы 0-25 си аз расчета 15 кг/га в форме минеральной соли не оказало положительного влияния ва урожайность яровой пшеницы, в то время как вне-[ сение его в эквивалентной дозе в форме тонкоизмельченной сухой биомассы клевера, обогащенной цинком, дало существенную прибавку урожая зерна.,

5. Внесение минерального цинкового удобрений в дозе 15 кг/га в нижний (12,5-25 см) слой дерново-подзолистой почвы не изменяло его действие на урожайность яровой пшеницы по сравнению с его внесением в верхний (0-12,5 см) слой. В то же время внесение биомассы клевера, обогащенной цинком,, в эквивалентной дозе по этому элементу в нижний (12,5-25 см) слой имело существенное преимущество перед его внесением в верхний (0-12,5 см) слой почвы.

6. Повышение рН дерново-подзолистой почвы с 4,3 до 7,1 путей

JL0-

¡¡звеСткования увеличивало урожайность яровой пшеницы, чозяйственный вынос растениями и уборочный индекс цинка, заметно уменьшало его расход растениями на создание единицы массы основной продукции, а также увеличивало создание ими как надземной массы, так и основной продукции (а единицу поглощенного цинка независимо от источника вносимого в почву цинка.

7. Действие как минерального цинкового удобрения, так I биомассы клевера, обогащенной цинком, на! дерново-подзо-тистой почве в значительной степени определялось реакцией ючвеннол среды. Нейтрализация кислотности почвы с рН 4,3 го 7,1 путем известкования существенно усиливала положительное действие обеих форм цинкового удобрения и содержащегося в них цинка на зерновую продуктивность яровой пненнцы, а также на эффективность поглощения и эффектив-:ость использования этого элемента растениями.

8. На дерново-подзолистой почве внесение цинка в почву ! составе биомассы клевера, обогащенной этим элементом, шачптельно усиливало положительное действие этого элемента по сравнению с его внесением в минеральной форме 1а зерновую продуктивность и индекс урожайности яровой ннсннцы, а также на эффективность поглощения и эффективность использования этого элемента растениями.

)бъем РД п. л.

Заказ 454

Тираж 100

Типография издательства МСХА им. К. А. Тимирязева 127550, Москва 11-550, Тимирязевская ул., 44