Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИТАНИЯ ХЛОПЧАТНИКА МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИТАНИЯ ХЛОПЧАТНИКА МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

4 3 На правах рукописи

ИСАЕВ БАТИРДЖАН

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИТАНИЯ ХЛОПЧАТНИКА МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ (Специальность06.01.04:—агрохимия)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

МОСКВА —1979

Работа выполнена со Всесоюзном ордена Ленина и Дружбы Народов научно-исследовательском институте хлопководства (СоюзНИХИ) МСХ СССР в 1961—1978 гг.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор Н. Г. Зырик, доктор биологических'«аук профессор . Б. А. Ягодин, заслуженный деятель науки и техники Узбекской' ССР доктор сельскохозяйственных наук профессор II. В. Протасов.

Ведущее предприятие — Институт экспериментальной биологии растений (ИНЭБР) АН УзССР. е

Защита диссертации состоится «

1980 г. в «¿3» час на заседании Специализированного совета Д 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

. Адрес: 125008, Москва, А-8, ул. Тимирязевская, 47. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА..

Автореферат разослан «//»"А^г- . . , .1980 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

доцент ]

¿Ю ¿¿ХХ^-Я. - Д. А. ДОРОЖКИ НА.

Актуальность, цель и задачи исследований. Проблема дальнейшего увеличения ^производства хлопка неразрывно связана с уровнем химизации н применением высоких норм минеральных удобрений. Однако за последние годы, несмотря на увеличение погектарных норм азотно-фосфорных удобрений, урожайность хлопчатника растет медленно, а в некоторых случаях имеется тенденция к ее снижению.

Накопленный к настоящему времени экспериментальный материал со всей очевидностью показывает, что в результате длительного возделывания хлопчатника, роста его урожайности, почвы Узбекистана обедняются доступными соединениями микроэлементов, что усугубляется -нарушением природного минерального баланса между макро- и микроэлементами систематическим односторонним применением азотно-фосфор-ных и калийных удобрений.

Недостаток 'микроэлементов лимитирует рост урожайности, снижает эффективность основных удобрений, является одной из причин заболевания хлопчатника вилтом, снижения качества хлопка-сырца. Разработка научных основ питания и применения микроэлементов, включение их 'В систему применения минеральных удобрении под хлопчатник приобретает исключительно актуальное значение.

Вопросам питания хлопчатника и лрименению микроудобрений посвящены многочисленные исследования (Круглова, 1939, 1966; Абаева, 1950, 1956; Таги-Заде, 1957; Абуталыбов, 1961; Гюльахмедов, 1961; Кустова, 1962; Шарафутдннова, 1964; Белоусов, 1964; Исаев, 1965, 1972; Рафикова, 1965; Алиева, 1967; Задорожный, 1969; Карцев, 1969; Пономарев, 1971; Аскарова и др., 1973; Пирахунов, Кариев, 1974). Однако в них недостаточно затрагиваются биологические особенности питания хлопчатника микроэлементами в онтогенезе, их роль в азотном и фосфорном обменах и других жизненных отправлениях, связанных с функциями растительной клетки, критических периодах потребности, оптимальных концентрациях для нормальной регуляции роста, плодоношения и продуктивности хлопчатника. Расширение и углубление наших знаний в этой области весьма актуально. Не менее важны практические ас-

Цшр. ваук;;1 СлЗл;:эте!:а Нося. орд. /¡жи-а смшз. шд, ш. К. Д, Тжшша Ь.ХтЛШО

пекты разрабатываемой проблемы — дозы, сроки и способы применения м»кроудобрений, формы и источники микроэлементов. Наконец, важным является установление эффективности микроэлементов от уровня минерального питания, а также решение вопроса о целесообразности применения отдельных микроэлементов и их сочетаний.

Таким образом, целью данн-ой работы является изучение роли микроэлементов в питании, метаболизме и продуктивности хлопчатника н разработка условий наиболее эффективного применения микроудобрений в различных почвенных условиях Узбекистана.

Конкретные задачи наших исследований заключались в следующем:

а) изучить потребность хлопчатника в отдельных микроэлементах, нарушения, вызываемые их ^недостатком в морфологии, физиологических и обменных процессах, в плодоношении растений в контролируемых условиях питательной среды;

б), изучить особенности питания хлопчатника цинком и медью в онтогенетическом цикле развития, их концентрации для нормальной регуляции роста, обмена веществ, формирования урожая и его качества, а также отыскать приемы наиболее эффективного их применения под хлопчатник;

в) установить закономерности действия микроэлементов на продуктивность хлопчатника в зависимости от уровня минерального питания: определить взаимосвязь между макро- и микроэлементами, выявить влияние последних на использование хлопчатником азота и фосфора;

г) изучить биологическую активность и действие новых комплексных органических соединений цинка, меди н кобальта на рост, обмен веществ и .продуктивность хлопчатника, установить эффективность минеральных удобрений, обогащенных микроэлементами, на хлопчатнике.

Научная новизна. Определена потребность хлопчатника в основных микроэлементах, их -связь с ростом, плодоношением и продуктивностью, 'показаны нарушения в нуклеиновом, белковом обменах, поступлении и использовании хлопчатником азота, фосфора, вызванные недостатком отдельных микроэле-элементов. Проведенная работа позволила более детально раскрыть осн-овные закономерности действия цинка и меди на хлопчатник в онтогенезе и установить их оптимальные дозы, сроки и -способы применения в зависимости от почвенных условий.

Впервые установлена взаимосвязь в процессе питания хлопчатника между азотом и медью, между фосфором и цинком, что позволило выдвинуть положение о целесообразности применения цинка и меди под хлопчатник с учетом не только

содержания данных микроэлементов в почве, но и от уровнй азотпо-фосфорного питания jr почвенных запасов фосфатов.

Впервые изучена и разработана перспективная форма минеральных удобрений, обогащенных 'микроэлементами (аммофос, мочевина с пинком, медью), комплексные органические соединения цинка, меди, кобальта.

Результаты исследований послужили основой для разра* боткн теории и практики применения мнкроудобреннй в соответствии с биологическими особенностями хлопчатника, почвенными условиями н обеспеченностью микроэлементами.

Практическая ценность работы^ Результаты исследовании по биологическим основам питания хлопчатника значительно расширяют наши знания о роли микроэлементов в росте, метаболизме и продуктивности растений, об их взаимосвязи с основными элементами минеральной пищи; внедрение рекомендованных 'Приемов применения микроэлементов будет способствовать созданию наиболее благоприятных условии для ро. ста и плодонакопления хлопчатника, улучшению питания растений азотом, фосфором и рациональному их использованию, получению высоких урожаев хлопка-сырца с хорошими качествами волокна и семян.

Реализация результатов исследований. Основные выводы диссертационной работы вошли в следующие рекомендации: 1. По применению удобрений в республиках Средней Азии, Ташкент, 1974 и 19/6 г., Москва, 1974 г. 2. По дальнейшему развитию хлопководства в Узбекской ССР, ВАСХНИЛ, МСХ УзССР, Ташкент, 1978 г.

Рекомендации по применению цинка и меди под хлопчатник внедрены на площади 180 тыс, га, широко пропагандируются в печати, по телевидению, радио, на научных и научно- производственных совещаниях специалистов сельского хозяйства Узбекистана.

Объекты, условия и методика проведения исследований. В исследованиях'по изучению роли отдельных микроэлементов в питании хлопчатника пользовались методикой выращивания хлопчатника в водных культурах. Опыты -проводились в 3—5-литровых стеклянных сосудах. Кроме того, нами была разработана методика выращивания хлопчатника в твердом субстрате — полиэтиленовых транулах — разновидность гидропонного метода (микрогидролоннка), Растения выращивались в 8-литровых полиэтиленовых сосудах. Опыты -в искусственных средах проводились в 4—10-кратной повторностн с использованием питательной смеси М, Л. Белоусова (Белоусов, Исаев, 1977).

В ■вегетационных опытах с почвенными культурами изучали эффективность отдельных микроэлементов, их влияние на устойчивость хлопчатника к вилту, новые комплексные органи-

ческис соединении цинка, мод» н кобальта. Повторность опытов 6—10-кратная. Почвы— типичный серозем давнего орошения — брали с участков полевых опытов. Для проведения опытов были использованы сосуды Вагнера, вмещающие 20 кг поздушпо-сухой почвы. Основные опыты ставили на фоне внесения 7 г N. 6 г РгОй к 4 г КгО на сосуд. Нормы питательных элементов менялись только в тех случаях, когда изучались различные уровни питания. Влажность почвы в сосудах поддерживали на уровне 70% капиллярной влагоемко ст п.

При изучении действия микроэлементов на устойчивость хлопчатника к вилту-почвы для опытов брались с участков искусственно зараженных грибом УегНсШшги <1аЬПае К. Для усиления заражения опытных растений в каждый сосуд дополнительно вносили 50 г овса, зараженного инфекцией шглта. Для сравнительного изучении были включены варианты с почвой, не'зараженной грибом — «здоровая почва».

Сравнительное изучение эффективности неорганических солей и комплексных органических соединений микроэлементов, синтезированных в проблемной лаборатории Ташкентского фармацевтического института в содружестве с СоюзНИХИ, осуществлялось в вегетационных и полевых условиях.

Цинк-41, медь-26, кобальт-66 — неорганические соли микроэлементов; цннк-1 («Бнспара-амино-бензоатобисэтнлен диамин цинк (II) тексогидрат»), медь-72 («Бнспара-аминосали-цилатобиеэгилен диамин медь (II) днгидрат») и кобальт-46 («Трнсизоннкотиноил (3 метоксн- 4 оксибензол) гидрозоно-кобальтат (III) натрия гептогидрат»)— комплексные соединения, отличающиеся хорошей усвояемостью, устойчивостью к Осаждению н высокой биологической активностью.

Полевые опыты проводились главным образом на трех типах почв: типичных сероземах, светлых сероземах и лугово-аллювиальных почвах. Характерная особенность этих лочв— малая гумусность, бедность азотом, высокая н устойчивая кар-бонатность, насыщенность поглощающего комплекса основаниями, главным образом, кальцием, нейтральная или слабощелочная реакция почвенного раствора.

* В типичных сероземах содержится (горизонт 0—30 см) гумуса 1—2, азота—0,06—0,1, фосфора—0,15—0,20% (Мачигни, 1957; Горбунов и др., 1975), Типичные сероземы не засолены, грунтовые воды залегают на глубине 30 м и более. Климатические условия характеризуются небольшим количеством осадков (около 400 мм), высокими летними температурами воздуха, доходящими до 40—43°С. Средняя температура лета 25,70С, средняя температура зимы +4,ЗвС. Почвы опытных участков — староорошаемые, по механическому составу тяжелые суглинки.

Светлые сероземы распространены в сухой и жаркой части

Сероземного пояса. Они характеризуются меньшим, чем типичные сероземы, содержанием гумуса (1—1,5%) и азота. Почвы опытных участков светлые сероземы давнего орошения, .хлопковая старопашка. Грунтовые воды залегают на глубине 5—10 м, характеризуются хорошим оттоком, вследствие этого не минерализованы.

Луговые аллювиальные почвы п основном тяжелого '.механического состава с резко выраженной слоистостью сточво-грунтов. Преобладает хлоридио-сульфатный Tim засоления. Грунтовые воды залегают на глубине I—3 м. Гумуса содержится 1,5—2,5% и азота 0,07—0,2%. Эти почвы распространены в северной области пустынной зоны. Почвы опытных участков—лугового типа, хлопковая старопашка, средне-суглшшстые и среда ез а соленные.

Результаты агрохимических анализов исходных почв опыт-пых участков показали, что по содержанию гумуса, азота и фосфора типичные и светлые сероземы существенно не различаются. Однако весьма заметны различия п содержании доступных соединений цинка, марганца и молибдена. Светлые сероземы более чем в 2 раза богаче цинком и марганцем, бедны молибденом. Луговые же почвы сравнительно лучше обеспечены гумусом, но бедны азотом и другими элементами. Все ¡ючвы опытных участков недостаточно обеспечены доступными соединениями -микроэлементов, за исключением марганца и цинка на светлых сероземах.

Поп тор Ii ость полевых опытов 4—6-кратная, площадь делянки 72—400 м2. Агротехнические мероприятия осуществлялись а-соответствии с рекомендациями МСХ УзССР, СоюзНИХИ и принятыми в хозяйствах, где ставились опыты.

В вегетационных и полевых условиях .предпосевная замочка семян в растворах солей микроэлементов (продолжительность 12 ч, соотношение семян и воды 2:1), внесение в почву, опрыскивание растений осуществлялись в дозах и сроки согласно схем опытов.

Вегетационные и нолевые опыты с сортом хлопчатника 108 Ф проводились в 1961—1D70 гг., начиная с 1971 г. продолжались с сортом Ташкент-1. В условиях лугово-аллювиальных почв все опыты проводились с сортом хлопчатника С-4727.

Закладка опытов, учеты и наблюдения проводились а соответствии с методикой, »принятой в СоюзНИХИ (Методика полевых и вегетационных опытов с хлопчатником в условиях 1 орошения, Ташкент, 1957, 1973),

Растительные и почвенные образцы для анализов готовили по методикам, изложенным в руководствах по агрохимии, физиологии и биохимии.

Содержание в почвах гумуса определяли по Тюрину, общего азота— методом Кьельдаля, валового фосфора — по Ло-

ренцу, усвояемые формы нитратного азота — но Г ранвальд-Лн-жу, аммиачный азог — реактивом Нееслсра, фосфора — в 1 % -ной углеаммопийной вытяжке по Мачигнну, общий и обменный калий — на пламенном фотометре. Доступные растениям соединения микроэлементов анализировали но прописи Кругло вой,

■ В растительных образцах определяли: общий азот и фосфор — по методу Гинзбурга, Щегловой и Вульфиуса, белковый и небелковый азог—по Калинину и Ясгрембовнчу, нуклеиновые кислоты—«о Копарену и Спирину, фракции белков — по методу Л<оури. Активность ферментов полнфенолоксидазы, нерокендазы, оскорбил оксид азы устанавливали по методике Михлииа и Броновицкой, а также Поволоцкой и Седенко, интенсивность дыхания — газомегрически на аппарате Варбур-га, .хлорофилл — по Годневу, объем и адсорбирующую поверхность корней — но Колосову.

Микроэлементы в растительных образцах определяли калориметрически и атомно-абсорбционным спектрофотометром, масличность семян хлопчатника — на аппарате Сокслега но Рушковскому, листовую поверхность — весовым .методом, продуктивность фотосинтеза — по Нишшоровичу.

Урожайные данные математически обрабатывались по ме. тоду Соколова (1955) и Перегудова (1965).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзных, республиканских и областных научных, научно-практических конференциях (Москва, Ленинград, Рига, Ивано-Франковск, Ташкент, Карши, Джизак, Наманган), на научно-техническом совете МСХ УзССР, Проблемном сонете АН УзССР по химизации сельского хозяйства, Президиуме САО ВАСХНИЛ, рабочем совещании научного совета по проблемам микроэлементов АН СССР, на ученом совете Союз-НИХИ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 рабог, из них 2 монографии, 3 научно-популярные брошюры с общим объемом более 30 п. л.

- Объем, работы. Диссертация состоит из 418 страниц машинописного текста, включая литературу, П4 таблиц. Работа иллюстрирована 31 рисунками и графиками.

Роль микроэлементов в питании хлопчатника

1. Биологические особенности питания хлопчатника микро- * элементами. Результаты анализов растений с многолетнего стационарного опыта показали, что потребление хлопчатником микроэлементов в онтогенезе подчиняется обшей закономерности поглощения и использования им минеральной пищи. От момента прорастания и до массового нлодообразоваиия по-

требиостн хлопчатника в микроэлементах ежедневно возрастают, что связано с нарастанием общей биомассы. Растения поглощают из почвы сравнительно много микроэлементов, о^ новная часть их безвозвратно отчуждаетя вместе с хлопком-сырном, створками, стеблями и частично листьями.

Поступившие 'В хлопчатник микроэлементы в соответствии с их физиологическими функциями концентрируются в наиболее важных органах, к периоду созревании подвергаются перераспределению внутри растения— около 50% цинка и значительная часть меди, бора и ^молибдена потребляется хлопком-сырцом. Основная часть выноса марганца (74,9%), молибдена (46,4%) и бора {40,7%) приходится на листья. Примечательно, что 35% иннка, 33% меди и 32% бора аккумулируется семенами хлопчатника.

Начальные фазы роста хлопчатника важны и обеспеченно их необходимыми микроэлементами в эти периоды, когда корневая система недостаточно развита, необходимо для нормального развития растений. Особенно важны м. э. в фазы цветения и плодообразовання. Недостаток их задерживает образование нлодоэлементов, усиливает опадение бутонов, цветков, особенно это относится к тем микроэлементам, значение которых существенно в генеративном развитии хлопчатника, — цинку, меди и бору, В специальном опыте, проведенном с цинком, было установлено, что недостаток его в период плодообразо-вэння снижает урожай хлопка на 25%, ухудшает его качсстно. Диалогичные данные получены по меди.

2. Влияние недостаточности микроэлементов на рост, развитие и обмен веществ хлопчатника. Исследования, проведенные в водных культурах и микрогид-ропонике показали, что хлопчатник относится к культурам, весьма отзывчивым к микроэлементам. Внешние признаки голодания бором появляются п фазу 2 настоящих листочков, ии>нка и меди — 5—6 настоящих листочков — бутонизации, марганца и молибдена—еще позже, к массовой бутонизации — цветению. В дальнейшем эта тенденция усиливается, что ведет к торможению роста и плодоношения, нарушению развития корневой системы и се физиологической функции. В частности, уменьшались объем корней, адсорбирующая поверхность и п особенности рабочая поверхность, что 'Приводило к значительному снижению продуктивности хлопчатника (рис. 1). При исключении из питательной смеси всех микроэлементов или только бора хлопчатник не плодоносил, резко изменялось морфологическое строение вегетативных органов: отмирала точка роста, листья образовывались неправильной формы с грубыми пластинками, короткими черешками, прикрепленными к недоразвитым плодовым ветвям. Весьма заметным было отрицательное влияние недостатка цинка и меди в образовании нлодоэлементов, что

подчеркивает их значение в репродуктивном развитии хлопчатника. При недостатке этих микроэлементов образовавшиеся плодоэлементы опадали, оставшиеся коробочки были зелеными и недоразвитыми.

Установлено, что нарушения в обмене нуклеиновых кислот происходят задолго до появления внешних признаков голодания (табл. 1). С усилением недостаточности микроэлементов в листьях и корнях хлопчатника подавляется синтез нуклеиновых кислот. Количественное снижение нуклеиновых кислот и белков, нарушения их биосинтеза было установлено п в органоидах клетки, выделенных методом дифференциального центрифугирования из листьев хлопчатника. При недостатке бора, затем цинка и меди содержание РНК и ДИК, а также белка заметно падает, особенно в ядрах, хлоропласта* и митохондриях.

Таблица 1

Содержание нуклеиновых кислот в листьях н корнях хлопчатника, мг/растение (водная культура, 1371 г.)

03 ь Вариант опыта 5—6 настоящих листочков Цвете] ше

2 ¡3. РНК ДНК РНК РНК ДНК РНК

Л ш ДНК ДНК

] Полная питательная смесь 26,1 1 2,2 12.0 81.0 10.9 7,5

2,4 0,21 П,0 22,7 2,8 8.0

о Питательная смесь бе 1 микроэлементов . . , . . 6.9 0.7 10,0 45,0 10,0 4,5

0,4 0,С6 6,0 12,7 2.0 5,5

з Го же, без бора . . , . 8.2 0.8 9,7 49.9 13.5 3.7

ОД 0,05 6,6 9.0 1,5 6,0

4 Го же, без пинка , , . , 22 7 2,1 10,6 58.7 8,8 6.7

1,9 0.23 8,0 15,9 1,9 8,4

5 Го же, без меди . . , . 17,5 1.6 10.7 65.3 9,7 6.7

0,24 7.0 13,2 2,4 5,8

6 То же, без марганца . . 23 Л 2 2 11,0 55.1 8.4 6,6

1,7 0.25 7,0 13,5 1,7 8.0

7 То же, без молибдена . . 16,8 1.6 10,6 55.6 9,6 5,7

1.1 0,12 | 0,3 15.0 2.5 6.0

Примечание. В числитслс — содержание ПК в листьях, в знаменателе — и корнях.

В результате подавления синтеза нуклеиновых кислот и белков угнетается поступление и переработка азота (табл. 2) и фосфора в хлопчатнике, большая их часть остается на уров-6

рис1 Влияние недостаточности микроэлементов

; . на. продуктивность хлопчатника <

полная питательней смесь, 2-м/лш смесь без микро-менетовл^^

¿меяшио. ¿-титс осоо) тчни-тяо? о ¿и, и-пш щс ииа ии, ..

тошбез мп.~)- тоже'ш щ,—коъфцциент про а чктв-сти} сз-вееетотивноя мсссо, ш-щпок-сырец.

6-

ности,

Влияние недостаточности микроэлементов на содержание в листьях хлопчатника форм азота

та п с, << а Вариант опыта 1 © ^ А о И' г** эот о ^ и * [_ £ к о С— ^ • . о о _ 2 ¿и-м ■2 3«о ^ а о

1 Полная питательная смесь , . , 2.13 1,73 0.40 22,6 19.7

2 Питательная ечесъ без бора 3.22 2.15 1,07 226,0 40,2

3 То же, без пинка ...... 2.43 1,64 0,79 101.6 36,6'

4 То же, без меди....... 3,33 2.43 0.79 69,4 26.9

То же, без марганца .... 2.51 1,77 0.74 101,6 33.3

6 То же, без молибдена . , . , 1 94 1.45 0,49 28,2 26,5

не простых неорганических соединений. Вследствие нарушения синтетической и избирательной способности корней листья и стебли насыщаются фосфором, катионами калия, магния и кальция.

Таким образом, резкие изменения в росте, плодоношении н морфологии куста хлопчатника являются следствием нарушения наиболее важных жизненных функций растений, процессы, протекающие в них .при отсутствии микроэлементов, не получают полного завершения, как у растений, нормально обеспеченных ими, снижается 'Продуктивность.

По полученным дашшм, потребность хлопчатника в микроэлементах располагается в следующий ряд: В, Си, 2п, Мп п Мо.

Питание хлопчатника цинком

I. Влияние цинка и его недостаточности на рост, развитие и продуктивность хлопчатника. В специальных опытах по изучению роли цинка в питании хлопчатника, большое внимание было уделено удалению из среды изучаемого элемента (двойная перекристаллизация солей, использование в качестве среды полиэтиленовых гранул, бнднетнллнрюванной воды). Несмотря на это очистить среду не удалось. Если к тому же учесть крупность семян хлопчатника, аккумулирующих значительное количество микроэлементов, -станет тонятным, почему па питательной смеси без цинка хлопчатник, хотя значительно хуже, но все же растет и дает урожай. Поэтому варианты «без цинка» или исключение его в отдельные фазы развития хлопчатника следует рассматривать как варианты с недостатком цинка. Это, естественно, относится и к другим микроэлементам.

Недостаток цинка и питании хлопчатника сказался рано— к 4—5 настоящим листочкам н усилился в последующие фазы развития. У растений, выросших без цинка, опадали листья верхних ярусов, оставшиеся были хлоротичными, светло-зелеными, нижние листья грубели и скручивались книзу.

Замочка семян раствором цинка сернокислого обеспечивает потребность хлопчатника в этом элементе до цветения, в дальнейшем растения этого варианта отстают, так же как исключение цинка до цветения и в период массовой бутонизации оказывает отрицательное влияние на развитие и продуктивность хлопчатника (табл. 3).

Таблица 3

Влияние условий питания цинком на продуктивность хлопчатника, г/растение (микрошдропопнка, 1972 г.)

Накопление биомассы

бутонизации конец

Вариант опыта о с всгсташш Т г? с. р - н-

, ГС я £ а щ « S ¡¡с = 35 и « К S g „ t- н! S « 3 5 »¡Я

»в* £ а. о 3 и ч H чо о ^ rï Û Р: С О « е. к

*г а с m а - О

Полная питательная смесь 5,2 23,5 2,5 182,4 87.8 100.0

2 Питательная смесь без Zn 4.7 20,3 3,4 104,8 49,6 56,5

3 То же, замочка еечип 0,01 %•

ним 2nSOi-7HiO , , . 5,3 21,7 2 2 139,8 63.7 72,5

4 Питательна« смесь без Zn

до бутонизации . , , . 4,7 20.9 2 2 202 2 96,5 109,9

5 То же, до массового цвете-

ния ......... 4,6 20,6 2,7 155,9 66,2 75.4

6 То же, с массовой бутониза-

цией ........ — — — 146,1 68,6 78,1

7 То же, с массового цвете-

ния ......... — — _ 191,0 88.5 100,7

8 Питательная смесь 1 мг/л

ZnSOr7HiO . . . . . 6.0 24,7 2,4 225.9 117,9 134.2

9 То же, 5 мг/л..... 4.8 21,6 2,6 182,8 82,8 94 Л

10 То же, 20 мг/л..... 4,6 21,0 2,3 153,1 70,1 79.8

Исключение из питательной смеси цинка 'Снижает урожаи хлопка на 43,5%. При исключении цинка к массовой бутонизации урожай снизился на 21,9%. Еще более надает продуктивность хлопчатника при недостатке цинка в его литании до маосового цветения. Установлено, что наиболее оптимальная концентрация цинка сернокислого 0,5—1,0 мг/л раствора. Замочка семян 0,04%-ным раствором шшка сернокислого, обеспечивая нормальный рост, развитие хлопчатника в начальные 10

фазы, исчерпывает свои возможности н к -концу вегетации урожай хлопка-сырца снижается против контроля на 27,5%,

2. Влияние цинка и его недостаточности на азотный и фосфорный обмен хлопчатника. Значение цинка тесно связано с его участием в азотном обмене растений, однако в отношении хлопчатника этот вопрос изучен недостаточно, Еше менее изученным является взаимосвязь между цинком и фосфорным обменом,

В ранние фазы, когда недостаток цинка в питательной среде не отражается на росте и развитии, не установлено больших различий в содержании общего азота и форм его соединений, В период бутопнзации .при цинковой недостаточности в органах хлопчатника синтез белка заметно нарушается — снижается против контроля общий ц белковый азот. В дальнейшем отрицательное влияние дефицита цинка усугубляется. Так, в фазе цветения в контроле белкового азота в листьях содержится 0,983%, в варианте без цинка — всего 0,382%, и, наоборот, при содержании небелкового азота в листьях контрольных растений 0,332% у цннкдефинитных 0,657%, здесь обнаружено значительно больше и других растворимых форм азота — аммиачного, нитратного, аминного, что указывает на глубокие нарушения поступления и превращения азота. Установлено также, что высокие концентрации цинка (5—20 мг/л) в целом отрицательно сказываются на синтезе белка и передвижении азота из вегетативных органов в генеративные. Исключение цинка до массовой бутонизации оказывает отрицательное влияние на поступление азота и биосинтез белка, но не в такой мере, как исключение с начала цветения, и тем более с массовой бутонизации. Данные о влиянии цинка на азотный обмен и потребление хлопчатником азота, полученные в условиях водных культур и мнкрогидропоники, ■ были подтверждены и в полевых опытах. При потреблении на 1 растение 1,173 г азота в контроле на варианте с внесением цинка вынос азота увеличился на 1,702 г и выше. Важно отметить, что при недостатке цинка не только уменьшается поступление азота в хлопчатник, но и поступивший азот преимущественно находится в формах, которые плохо' утилизируются .при создании органического вещества. В таких условиях применение цинка обеспечивает лучшее использование азота почвы и удобрений хлопчатником.

Изучение влияния цинка на поступление и метаболизм фосфора у хлопчатника, выращенного в водных культурах, показывает, что эти элементы тесно взаимосвязаны. В фазу 5—G настоящих лнеточкоз без яшшх признаков недостаточности шшка нарушений количественного поступления фосфора не отмечается (табл. 4). Однако уже в этот период синтез op-

It

Содержание фосфорных соединений & листьях хлопчатника, % (полная культура, 1971 г.)

5—6 настоящих ЛИСТОЧКОВ Массовой п.1 о доо б |> азо аа г) л г

1 п <73 £ С1 Е. Вариант опита 1 чэ о ■ й 3 рн « гг И & р ^ 1 о о 3 к з ^ П С* «ч 5 — о с- и о в-

1 Полная питательна и смесь 2,142 1.500 0,6-12 2,750 1,830 0,900

2 Питательная см ось <ки 1,020 1,603 0,315 3,700 3,000 0,700

3 Питательная смесь. I мг/л 1,570 1,110 0,460 3,000 2,173 0,825

•1 Го л с, Я мг/л..... 1,075 0,577 0,498 2,900 1.710 1,190

5 Го же, 20 мг/л..... — — — 2.350 1,400 0,950

ганнческого фосфора нарушен весьма заметно. К периоду массового плодообразовапия у растений без цинка фосфора обнаружено значительно больше — 3,7% против 2,75% у хлопчатника на нормальной питательной смеси. Нарушен синтез органического фосфора у шгнкдефнннтных растений.

С увеличением концентрации цинка в растворе с 0,5— 1,0 мг/л до 5 и тем более до 20 мг/л в хлопчатнике снижается как общий, так н органический фосфор. Близкие данные были получены в условиях нолевых опытов. Наиболее благоприятные условия для синтеза органического фосфора а листьях и особенно в нлодоэлементах создаются при внесении 2 кг/га цинка в фазу бутонизации.

Данные о содержании фосфорных фракций в листьях хлопчатника, выращенного методом микротдропоники, подтверждают эти выводы. К.массовому цветению (3 июля) в листьях илнкдефицитного хлопчатника содержание фосфора в 1,5 раза выше контроля, увеличивается в составе кнслоторасгвори-мого фосфора его минеральные соединения — 3,02 против 0,35 мг/г сухого вещества, или в 9 раз больше. Органического фосфора—фосфолшшдов и нуклеиновых кислот было меньше* также у хлопчатника на питательной смеси без цинка, что, естественно, отражается на синтезе белка, поскольку в биосинтезе белка принимают участие именно эти соединения фосфора.

3. Эффективность применения цинковых удобрений на хлопчатнике. Для выяснения эффективности цинка в зависимости от уровня питания хлопчатника фосфором были проведены вегетационные и полевые опыты.

В полевом опыте, проведенном на луговых почвах с низким содержанием в них подвижного фосфора (16,7— 21,7 мг/кг) применение цннка в дозе 2 кг/га д. в. оказало положительное влияние на полевую всхожесть семян, улучшило рост и развитие и обеспечило увеличение урожая хлопка-сырца на 0,9—5,1 ц/га. При этом независимо от норм азотных удобрении без фосфора внесение цинка не давало достаточно высокой прибавки урожая. Наибольшая (3,2—5,1 ц/га) прибавка от цинка получена на фоне 250 кг/га азота к 175 кг/га фосфора, т. е. при сочетании его с фосфорными удобрениями. В вегетационном опыте (типичный серозем, 1975—1976 гг.) влияние цинка в дозе 5 мг/кг почвы изучали на фоне 0,6 и 12 г Р2О5, где зависимость эффективности цннка от уровня фосфора была подтверждена. Следует отметить, что анализ потребления цннка хлопчатником показал существование связи между количеством цинка, вынесенного одним растением без фосфора (1,51 мг) и с фосфором (1,27— 1,39 мг).

Следовательно, при определении районов применения цинковых удобрении необходимо учитывать не только обеспеченность почв доступным цинком, но и фосфатный уровнь почвы н дозы применяемых фосфорных удобрении.

Результаты полевых опытов по изучению доз, сроков и способов применения цннка в условиях типичных сероземов показали, что наилучший рост, развитие и накопление коробочек обеспечивается при сочетании замочки семян с внесением 2 кг/га цннка в начале бутонизации. Задержка с внесением цннка до цветения, замочка семян или сочетание замочки семян с последующим двукратным опрыскиванием раствором цинка сернокислого не имеет преимуществ перед внесением цинковых удобрений в почву, что хорошо коррелирует с данными урожайности (табл. 5).

В условиях луговых почв, факты положительного влияния цинка па продуктивность хлопчатника полностью подтвердились, Весьма важно, что выявлена целесообразность применения цинка не только дли увеличения урожайности, но и как агропрнема, направленного на ускорение созревания коробочек, что находит отражение и в улучшении технологических качеств волокна и семян.

Питание хлопчатника медью

1. Влияние меди и ее недостаточности на рост, развитие и продуктивность хлопчатника. В водных культурах и в микрогидропонике при тщательной очистке питательной смеси от следов меди установлено, что отставание роста и развития хлопчатника, не получавшего меди, проявляется к появлению

Влияние условий питания цинком на урожайность хлопчатника

я й ° » с- Вариант опыта У рожа й хлопка, ц/га Среднее за 2 года

L.' " ■ О cJ fí о о Ss С- " ¿2 О о. сз с Ж прибавка, %

1 N 200, PiOs 140, КйО 100 кг/га

(фон)....., . . . 30,2 39,2 34,7 —- —

2 Фон-)-за мочка ссчян 0,04%-nofl

ZnS04.7fI:0....... 32,1 40,8 36,4 1.7 4,9

3 Фон+замочка+2 кг/га 7.п до по-

сева , . . . ...... 33,5 42,1 37,8 3.1 9.0

4 Фоп+зэчочка-1-2 кг/га Zn в 2—4

листочка ......... 34,1 -Í2.7 38,4 3,7 10,6

5 Фон+замочка+2 кг^га Zn в буто-

низацию ... ...... 34,9 43,4 39.1 4,4 12,6

6 Фон+замочка-)-2 кг/Та Zn в цве-

тение ......., . . 32,9 41,8 37,3 2,6 7.5

•7 Фон+замочка+ опрыскивание в

бутонизацию и цветение 0,04%-

ноñ ZnSO(.7HiO , . . . . 32.8 41,2 37.0 2,3 6,6

8 Фон+2 кг/га Zn в бутонизацию 33,5 41.7 37.6 2,9 8.3

9 Фон+4 кг/га Zn в бутонизацию 32,7 41,6 37,1 2,4 7,0

10 Фон+6 кг/га Zn в бутоииэашно , 30,9 39,8 35,3 0,6 1.0

1971 г. Е = 1,0 ц/га; Р-3,2%. 1972 г. Е-0.63 ц/ra; Р-1,52%.

пары настоящих листочков и усиливается к бутонизации. Хотя в начальные фазы в вариантах без меди образуются илодо-элементы, то с усилением потребности в ней они опадают, завязи и коробочки не образуются. Листья становятся хлоро-тичными в результате нарушения биосинтеза хлорофилла.

Опыты показали, что оптимальная концентрация меди в растворе 0,3—0,6 мг/л Си304--5Н20. Причем, потребность хлопчатника в меди усиливается с повышением в питательном растворе концентрации азота. Характерной особенностью хлопчатника на питательной смеси без меди является снижение темпов цветения и созревания, а также энергии накопления биомассы (рис. 2), что тесно связано с влиянием меди на передвижение н перераспределение ассимнлятов в органах хлопчатника. Во нее годы проведения опытов доля хлопка-сырца в общей биомассе хлопчатника в вариантах без меди замети» меньше против контроля. Так, в опыте 1972 г. в варианте с медью хлопок-сырец составлял 44,8% к весу растення, а вес сырца одной коробочки 6,81 г, в варианте без меди — соответственно 29,6% и 2,81 г. Такая закономерность наблюдается и в других вариантах с ограниченным питанием медыо. В вод-14

50 Н

40

о: 5

1

30^

20-

рис2 Влияние условий питания медью на, продуктивность хлопчатника

агполноа питототельноя смесь, 2 -гштат. смесь : без Си. 3 -питом, смесь без СиАо массовой ьтони-щииМ •питот. ьез ояв нормы N. 5-полиоя питою смеоь нормы ну 6-питайсмесь -¿нормСи*'5нормам . сз-вегеттвмр массо, шь-тпок -сы^ец '■'."•:

пых культурах при исключении из питательной смеси меди хлопчатник растет и накапливает определенное количество биомассы, но в ее составе нет хлопка-сырца.

В связи с тем, что медная недостаточность может быть усилена увеличением п питательной среде азота, нами проведен вегетационный опыт на типичных сероземах (1975—1976 гг.), где было установлено возрастание эффективности меди с увеличением дозы азота (табл. 6). Однако и эффективность азота в данном случае во многом определялась внесением меди, что в значительной .мере связано с поступлением и продуктивным использованием хлопчатником азота под влиянием внесенной в почву меди.

Таблица 6

Влияние меди на содержание соединений азота, урожаи хлопка-сырца в зависимости от уровня азотного питания

1 * £ в 5 о. Норма питательных элементов, г/сосуд £ £ 2 = g — cass Содержание азота в 3*м листе сверху, в цветение % ■а . * £ с . Прибавка, %

N PjOJ KiO общего белкового , о а небелкового, % от общего

1 3.5 6 4 2.42 1,37 1,05 43,4 74,8 _

о 3.5 6 4 60 2,63 1,62 1,01 38.0 83.5 11,6

3 7.0 6 4 _ 2,69 1,56 1,13 42,0 116,9 —

4 7.0 6 4 60 2,91 1,94 0,97 33.3 133,0 13.8

5 10,5 6 4 — 3,23 1,59 1,64 50,8 121,4 —

6 10,5 6 4 60 3.55 2,15 1.41 39,6 139,4 14,8

2. Влияние меди на некоторые физиолого-биохиммческие процессы в хлопчатнике. При недостатке меди или условиях, ограничивающих питание хлопчатника, резко уменьшается ассимиляционная поверхность листьев и продуктивность фотосинтеза, что, естественно, отражается на накоплении биомассы. У медьдефицитных растений снижается активность окси-дазных ферментов в 3,5—7 раз. Установлено, что существует тесная связь „между обеспеченностью хлопчатника медью и активностью ферментов лолифенолоксндазы н аскорбинокси-дазы.

При проведении опытов в искусственных средах даже невооруженным глазом хорошо видно, что при медной ледоста-точноегн листья хлопчатника становятся хлсгротичными и светло-зелеными, что подтверждается низким содержанием хлоро-

фнлла. Полученные данные полностью подтверждают результаты лрежннх работ о значении меди в образовании хлорофилла и об участии ее и формировании и функционировании фотосинтетического аппарата зеленого листа (Заблуда, 1938; Жи'зневская, 1971 и др.),

Важиое значение лыхання в процессах обмена веществ хорошо известно, так же, как роль меди в составе медьсодержащих ферментов, которые способствуют освобождению большого количества энергии, используемой в клетках растений. Установлено, что медное голодание приводит к подавлению интенсивности дыхании и листьях хлопчатника на 52,8%. Важно отметить, что на фоне оптимального питания хлопчатника медью, наибольшая интенсивность дыхания совпадала с наибольшей активностью оксидаз, тесно связанных с кислородным обменом растений.

3. Влияние меди н ее недостаточности на азотный и фосфорный обмен хлопчатника. Исключение из питательного раствора меди приводит к повышению содержания азота, особенно заметно небелкового, уже к фазе '1—5 листочков. При содержании общего азота 4,85%, белкового — 3,25 и небелкового— 1,6% в варианте без меди, при полной питательной смеси, соответственно■— 4,656, 3,786 и 0,87%. Хотя общее содержание азота в варианте без меди высокое, однако белкового меньше (67,0% против 81,3% в контроле). Аналогичные .данные получены и при определении форм азота в период бутонизации и цветения (табл. 7). Интересно, что у растений, выращенных без меди, вначале синтез белкового азота задерживается, к периоду плодонакоплеинн, т. е. тогда, когда важен отток пластических веществ к репродуктивным органам, задерживается гидролиз, что особенно ярко прослеживалось при определении соединений азота в листьях н нлодоэлемен-тах хлопчатника, выращенного в водной культуре в 1974 г. В период цветения в плодоэлемеитах при полной питательной смеси содержание общего азота 4,462%, белкового — 3,492%, тогда как в варианте без меди — 3,554 и 2,051%. В листьях, наоборот, в варианте с .медью азота общего было 3,390, белкового — 2,571 %, в варианте без меди — соответственно — 4,268 и 3,160%. Оттягивание внесения меди до бутонизации и тем более до цветения не проходит бесследно, недостаток меди, испытанный хлопчатником вначале, проявляется до конца вегетации,

В соответствии с ролью меди в азотном питании на варианта«, нормально обеспеченных медью, хлопчатник значительно рациональнее использует азот почвы и удобрений. В полевых опытах ма лучшем варианте, где замочка семян раствором меди сернокислой сочетается с внесением 2 кг/га меди в почву в бутонизацию растения использовали 187 кг/га азо-16

Влияние условий питания медью на содержание соединений азота в органах хлопчатника, % (мнкрогкдроношша, 1973 г.)

№ варианта Вариант опта Цветение

листья плодоэлсмсиш

1 о о о ч* ¿> я г« чЗ со о о X а: небелковый, % к общему 1 о о с О а ¿С 3 з о а а о — м к ^ Зо = я О

1 Полная питательная смесь . , , 3,39 2,01 0,75 22,2 4,17 3,46 0.71 17,0

2 Питательная смесь, без Си . . 3,73 2,13 1,60 42,9 2,83 1,12 1,41 49,8

3 Питательная смесь без Сц до мас-

совой бутонизации ..... 3.55 2,70 0,85 23,9 3.98 3,23 0,75 18,8

4 То же, до массового цветения . 3,68 2,08 1,00 43,5 2,99 1,90 1,09 36,5

5 Питательная смесь 0,15 мг/л

СпЗО,. 5НаО....... 3.55 2,70 0,85 23.9 4,07 3,04 1,03 25.3

6 То же, 0,0 мг/л СиЗО^. 5Н-0 , 3,07 2,32 0,75 21.5 4,27 3,01 0,63 11.8

7 То же, 1,2 мг/л Си50(. 5Н1О . 2,93 2,23 0,70 23.9 3,93 2,82 1,11 28.2

8 То же, 3,0 мг/л СиЗО(.51ЬО . 2,74 2,14 0,60 21,9 3,23 2,71 0,52 10,1

9 Питательная смссь без Си, 1,5

нормы N......... 4,00 2,20 1,80 45,0 3,29 1,78 1Л 45.9

10 Полная питательная смссь, 1,5

нормы N......... 3,91 2,96 0,95 21,3 4,50 3,71 0,85 18,0

та, 60,8— фосфора и 211,5 калия против 159, 51,7 и 192,9 кг/га в контроле.

Недостаток меди отрицательно сказывается на количестве и качестве фосфора » хлопчатнике, снижаются нуклеиновые кислоты, главным образом, РНК, в составе кнслоторастворн-мого фосфора увеличиваются его минеральные соединения. В полевых условиях в вариантах с применением меди, хотя и не всегда, увеличивается количество фосфора в растении, но поступивший фосфор имеет более высокий энергетический уровень благодаря преимущественному содержанию органического фосфора,

4. Эффективность применения медных удобрений на хлопчатнике. В полевьгх опытах на типичных сероземах и аллю-виально-луговых почвах различные приемы применении меди обеспечивают повышение урожайности хлопчатника на 1,4—3,8 ц/га (табл. 8).

Таблица 8

Урожай хлопка-сырца п зависимости от условий питания хлопчатника медью на типичных сероземах (1972—1074 гг.)

Урожай хлопка, Среднее за

ц/га 3, года

Вариант опита сэ 'Л

■ <9 a t— L и гэ rt

ffl s <м г- £ S 2 Ъ «

■5 s •i с. О а о ="г

1 N 250, Р205 175. К-0 125 i;r/ra

(фон).......... 43,7 40,7 42,6 42,1 —

2 Фон + замочка семян 0,03%

CuSO,. 5Н;0 ....... 45,3 41,8 44,0 43,7 1,6

3 То же+2 кг/га С« в начале буто-

низации ......... 46,2 43,0 45,6 45,1 3,0

4 Фон4-2 кг/га Си и начало бутони-

зации ........ . . 45,1 41.7 43,7 43.5 м

5 Фон+4 кг/га Си п начале бутони-

зации .......... 46,0 42,8 45.2 41,7 2,G

6 Фон+2 кг/га Си и аммиачной се-

литре в начале бутонизации , 4G.7 43,5 44,4 44,9 2,8

7 Фон+2 кг/га Си в аммофосе в

начале бугонпзлшш..... 45,8 43, ( 45,5 4-1,0 2,9

S Фон+аммофос Гл'З Си в начале 41,4

бутонизашш ........ — 42,5 42.0 —

9 Фон + аммофос одновременно с 41,7 •41,7

севом ... . ...... —■ - -—

10 Фон+2 кг/га Си и аммофосе одно- 45,5 45,5 3.8

временно с севом......1 — --

1972 г. Е=0,9 ц/га, 1973 г, Е=1,05 ц/га, 1974 г. Е-0.95 ц/га, Р-2,0%. Р-2,5%. Р-2,2%.

Наилучший способ применения меди — предпосевная замочка семян с последующим внесением 2 кг/га меди в почву в начале бутонизации. Однако наиболее перспективно использование меди в составе аммофоса при внесении одновременно с севом и в начале бутонизации.

Увеличение урожая под влиянием меди происходит за счет первых и доморозиых сборов, что, в свою очередь, улучшает качество волокна и семян. При недостатке меди или в условиях, ограничивающих ее использование растением, резко ухудшаются сортность волокна, его крепость, зрелость и другие показатели, а также качество семян, что выражается в снижении его веса. В полевых условиях внесение меди заметно улучшает многие показатели качества хлолка-сырца — выхода волокна, его разрывной нагрузки, коэффициента зрелости н разрывной длины.

Влияние микроэлементов на продуктивность хлопчатника в зависимости от уровня минерального питания

При проведении полевых опытов создавали три уровня питании NPK — низкий, средний (оптимальный) и высокий— 150, 250 и 350 кг/га азота 'при соответствующих соотношениях с фосфором и калием. На этих фонах изучали эффективность отдельных микроэлементов. В светлых серозема«, кроме полевых опытов, проводились также вегетационные, где также изучались три уровня питания: N —3,5, P;Os-—2,5, КгО— 1,75; N—7, Ра05—5, КгО —3,5 и N—10,5, PaOs—7,5, КгО — 5,25 г/сосуд.

I. Влияние микроэлементов на питательный режим почвы. Вопрос о влиянии микроэлементов на питательный режим ночв сравнительно нов и освещен очень слабо. Установлено, что содержание азота нитратов и фосфорной кислоты в почве находится в тесной связи, в первую очередь, с 'уровнем применяемых доз удобрений. Вместе с тем в вариантах опытов независимо от уровня питания при внесении микроэлементов — меди, молибдена, затем цинка, за редким исключением, увеличивается количество нитратов и подвижной фосфорной кислоты. Так, в светлых сероземах при среднем уровне питания в начале цветения в вариантах с цинком и молибденом количество нитратов в горизонте 0—30 ем составило соответственно 45,0 и 56,0 мг/кг против 35,0 мг/кг почвы в контроле. Аналогичная закономерность отмечена в отношении фосфорной кислоты.

Изучение этого вопроса в условиях луговых почв, где почвенные и климатические условия резко отличаются от условий почв светлых сероземов, показало, что нинк и медь способствуют мобилизации нитратов в ло^ве в фазе 4—5 настоя-

шн\ листочков и бутонизации. К массовому цветению количество нитратов в 'почве уменьшалось, что свизано как с затуханием нитрофикацноиного процесса, так и усиленным биологическим вьмгасом хлопчатником. Интересно, что нитраты -к периоду максимального потребления хлопчатником уменьшаются в большей мере при внесении микроэлементов, что» очевидно, находится в-■связи с усилением поглотительной способности растения относительно азота и других элементов,

В исследованиях, проведенных в условиях свстлы-х сероземов, большое внимание было уделено изучению влияния микроэлементов на численность микрофлоры, на ее биологическую активность, показано, что общая численность микроорганизмов и ее отдельных физиологических групп увеличивается .на 8—10% по сравнению с-контролем. Это дает основание утверждать, что увеличение ¡подвижности и достулно-стн азота н фосфора происходит благодаря действию микроэлементов на почвенную микрофлору, в том числе связанную с деятельностью лшкрооргашгзмов, участвующих в круговороте азота и фосфора.

Таким образом, микроэлементы не только активизируют физиологические процессы, рост и развитие хлопчатника непосредственно, но оказывают весьма благоприятное влияние на питание растений путем стимулирования деятельности потаенной микрофлоры н улучшения питательного режима почвы, 2. Влияние микроэлементов на поступление и использование хлопчатником азота и фосфора. Выше „мы показали, что микроэлементы оказывают существенное влияние на процессы, связанные с 'поглощением, преврлщепиам и использованием растением нитательных веществ. С точки зрения регулирования 'питания растений и разработки эффективной системы применения удобрений это вопрос вопросов, поскольку хлопководству поставляется большое количество минеральны« удобрений, и отыскание шутей наибольшего поглощения и утилизации азота и фосфора является частью проблемы повышения (потенциальной, продуктивности хлопчатника.

С увеличением доз азота закономерно повышается его содержание в хлопчатнике. Однако с точки зрения накопления биомассы, в том числе 'хлопка-сырца, существенно не общее количество поглощенного хлопчатником азота, а интенсивность включения его в биосинтез белка, что обеспечивается, в данном случае, применением микроэлементов. В светлых сероземах при выносе азота на фоне N 250 кг/га— 197,5 кг/га, в вариантах с цинком к молибденом он составил соответственно 223,4 и 238,2 кг/га. Данные по влиянию микроэлементов на азотный обмен и поглощение азота хлопчатником подтверждаются результатами исследовании на луговых почвах и типичных сероземах.

Микроэлементы влияли нп фосфорный обмен в основном с такой же закономерностью, как и на азотный. Вынос фосфора хлопчатником увеличивается в первую очередь ¡под влиянием молибдена и меди. В потреблении и выносе фосфора хлопчатником па контроле и шод влиянием нннка особых различий не установлено. Однако, как было отмечено выше, не только иод действием молибдена и .меди, по и цинка закономерно увеличивается количество органического фосфора, принимающего активное участие в процессах, связанных с нуклеиновым обменом н биосинтезом -белка.

Положительное влияние микроэлементов па ннтенсшнюсть поступления и включения азота и фосфора в органические соединения связано, очевидно, с деятельностью ферментов и других биологически активны« веществ, ответственных за поглощение, 'Превращение и транспорт ионов.

3. Влияние микроэлементов на развитие н продуктивность хлопчатника в зависимости от уровня минерального питания. Результаты исследовании убедительно показали, что действие основных удобрений заметно усиливается при со чет ан-и и их с микроэлементами. На светлых сероземах в присутствии молибдена и пинка улучшились рост н развитие растений, ускорялось созревание коробочек. Наибольший урожай и прибавка его от молибдена н цинка был обеспечен при оптимальном уровне питания (табл. 9),

Увеличение дозы удобрении выше оптимальной не сопровождалось ростом урожайности и даже проявилась тенденция к еннжеиию. Молибден и цинк -на этом фоне та«же не оказали существенного влияния на увеличение урожая.

В таблице 9 привлекает внимание тог факт, что в контроле без удобрений получен достаточно высокий урожай — 29,9 ц/га. На этом высоком агрофоне внесение 150 кг/га N, 105 — Р2О5 и 75— КгО обеспечивает прибавку урожая до 10 ц/га. Однако дальнейшее -повышение нормы азота >со 150 до 250 и тем более до 350 кг/га при соответствующих соотношениям с РК -не сопровождается достоверными прибавками урожая, И только на фоне N — 250 кг/га внесение цинка и молибдена обеспечивает дальнейший рост урожая, что подчеркивает роль микроэлементов в улучшении литания хлопчатника. Прн высоких дозах удобрений (350 кг/га N и выше) ограничивающим фактором урожайности служат, по-видимому, не только микроэлементы, но и другие факторы. В частности, установлено, чтошри внесении высоких норм удобрений наблюдается усиленный рост листьев и вегетативное нзраста-ние. Здесь важно усовершенствовать агротехнику — густоту стояния растений, режим орошения и др.

В условиях аллювнально-луговых почв применение нннка и меди, ускоряя рост, накопление биомассы, обеспечило увели. 21

Влияние цинка и молибдена на урожайность хлопчатника на светлых сероземах в зависимости от уровня минерального питания, ц/га

Годовая но 1ма, кг/га 1973—1974 гг. (среднее)

прибавка прибавка

от абсо- от мик-

<1 2 N Р101 КаО 2п Мо ез Г* лют] [ого роэле-

® « о О Д контроля. ментов,

Й о. А. ц/га 1[/га

1 _ 29,9

.о 150 105 75 — _ 39,9 10.0 —

* 3 150 105 75 2,0 — 41,2 11,5 1.3

4 150 105 75 —. 0,75 42,4 12.5 2,5

5 250 175 125 _ _ 40,7 10.8 —

6 250 175 125 2,0 _ 43,8 '13.9 3,1

7 250 175 125 _ 0,75 40,0 16,1 5,3

8 350 245 175 _ ___ 41,2 11,3

9 350 215 175 2,0 _ 42,8 12,9 1,6

10 330 2(5 175 - 0.75 41,3 11,4 0,1

1973 г. Е= + 1,7 ц/га, Р=4,1%. 1974 г. Е=1,8 ц/га. Р=4,2%,

ченне урожая на 2,1—4,1 ц/га. В благоприятные годы — 1971 и 1973, наиболее высокий урожай и эффект от микроэлементов был шолучен на -среднем уровне ■питания — от цинка 5,1 н 4,1 ц/га и от меди — 3,4 и 3,2 ц/га.

Таким образом, от взаимодействия основных удобрений с микроэлементами увеличивается урожай хлопка-сырла до 4,1—5,3 п/га, ускоряется созревание коробочек. При прочих равных условиях эффективность основных удобрений тесно связана с обеспеченностью микроэлементами. В то же время эффективность самих микроэлементов обусловлена уровнем удобренностн и урожайности хлопчатника,

4. Эффективность микроэлементов в борьбе с вилтом хлопчатника. Вилт или увядзние—наиболее вредоносное заболевание ■хлопчатника. К концу 60-х годов >потерн урожая от внл-та составляли около 15% всего урожая хлестка. Внедрение в 1971—1973 гт. вилтоустойчивых -сортов группы «Ташкент» взамен сорта 108 ф только ослабило остроту проблемы борьбы с вплтом; В настоящее время-хлопчатник повсеместно поражается вилтом (свыше 21% посевной шлощадн), возрастает вредоносность и потери урожая от этого заболевания.

Изучение эффективности ¡микроэлементов — бора, марганца, молибдена — в борьбе с вилтом хлопчатника показывает, что благодаря лучшему росту и развитию иоражаемость растений опытных вариантов снижается в условиях вегетационных опытов на 20—36%, урожай ■хлопка-сырца повышается на 9,0—27,5%, Установлено, что'положительное влияние мнкро-1 23

элементов на урожайность «лонка-сырца значительно сильнее проявляется у-растений,'пораженных инфекцией внлта. На не зараженном внлтом фоне шрнбавка урожая хлопка-сырца от марганца равна 9,0, .молибдена — 4,2%, на зараженном фоне соответственно 26,3 и 22,6%. В 'Полевых условия« снижение заболеваемости хлопчатника внлтом под влиянием микроэлементов равно 12,0—52%, увеличение урожая — 1,7—4,9 ц/га, или на 4,4—17,5%.

Влияние микроэлементов на устойчивость хлопчатника к внлту объясняется как влиянием их на рост, развитие растения-хозяина, так и на развитие гриба-паразита, что подтверждается фактами оздоровлении слабобольных растений под влиянием .микроэлементов.

5. Влияние отдельных микроэлементов н их сочетаний на продуктивность хлопчатника. Известно, что некоторые почвы бедны не одним, а 'несколькими микроэлементами. Однако внесение на этих ¡почвах недостающи« микроэлементов в сочетании не всегда сопровождается ростом урожайности растений. Единой теории, объясняющей причины отсутствия эффективности микроэлементов <ггрн ■совместном их применении не существует, что связано со сложным характером взаимоотношений между микроэлементами и между макро- и микроэлементами в почве, в .процессе поступления н-х в растение. (Пейве, 1961; Круглова, 1966; Зырин, 1968, 1974; Му-равнн, Журавлева, 1970; Ринькис, 1972).

В многолетнем опыте, заложенном на типичных сероземах по »пласту трехлетней люцерны, не удалось доказать целесообразность применения сочетаний микроэлементов, преимущество их *по сравнению с внесением одного из них было несущественным (табл. 10). Между тем, согласно «предельным числам» обеспеченности почв .микроэлементами по Е. К. Круг-ловон (1972), .почва опытного участка бедна бором (0,35 мг), марганцем (54 мг), цинком (2,0 мг) и медью (0,56 мг), содержание молибдена в пределах -нормы (0,25 мг/кг почвы).

Разница в прибавка« урожая между микроэлементам и в пределах достоверности опыта, бор и марганец, доступные соединения которых в -почве весьма незначительны, не имеют преимуществ перед другими микроэлементами.

Отсутствие или низкая эффективность микроэлементов при внесении их совместно связаны, очевидно, с многосторонней ролью '.микроэлементов в метаболических процессах у растений. Благодаря этому отдельные микроэлементы способны активизировать не только ферменты или физиологические процессы, за «оторые они ответственны и где их роль спещгфнч-на, но и другие, составной частью которых они не являются. Справедливость этого подтверждается строгой согласован костью н -координацией всех жизненных процессов в растении.

Таблица 10

Влияние отдельных микроэлементов и их сочетаний на урожай хлопка-сырца после распашки люцерны

(1973—1977 гг.)

Урожай хлопка-енрца. ц/га

Вариант опыта Э 3 3 н « ч Прибавка

, о гз ь в я сз »5 я а г; С 0 & Д <* О >,о ^ п ООП а ° п, О- о Э . о в =) к 2 С! и Р- Щ «= 5 й ч я О Ф ч К Я1" и О ь-О, ш ^ >2 я ¿■п 0/ О Ц й41 о г. а ч н/га %

с. с V с с. с И Е Ч ■Ч" С 15 о с ч о п я С х ¡Гп я

1 Контроль ...... „ 43,4 42,5 35,8 46,6 46,7 43,0 42,9

2 В — 1 кг/га...... 44,3 46,6 38,8 48,8 49,8 45,7 2.7 46,0 3.1 7.2

3 2п — 2 кг/га...... 48,8 45,6 38,3 49,9 50,2 40,0 3,6 40,0 3,1 7,2

4 Си —2 кг/га...... 43,4 44,5 ' 38.8 50,4 50,4 45,5 2,5 46,0 3,1 7,2

5 .По— 1 кг/га...... 43,8 47,3 38,7 49,7 50,5 40,0 3,0 40,6 3,7 8,6

В Мл —5 кг/га ..... 42,8 47,2 39,1 51,8 50,5 46,3 3,3 47,2 4,3 10,0

7 Си+Мо........ 43,7 48,4 38,8 48,3 50,3 45,9 2,9 46.5 3,6 8,4

8 Мп+2п........ 47,8 48,6 39,2 49,9 50,9 47,3 4,3 47,2 4,3 10,0

9 гп+Си....... 45,5 47,5 38,0 49,4 51,3 46,5 3,5 40,7 3,8 8,9

10 В + гп + Си+Мо+Мл . . 40,6 46,8 38,7 49,1 50,6 46,4 3,1 46,3 3,4 7.9

Среднее по опыту; 40,5 38,5

Урожай, ц/га ...... 45,0 40,4 50 Д 45,9 _ 46,1 — —

Прибавка, ц/га . . , . . 1,9 4,4 3,0 3,1 3,8 3,2 —, 3,6 — —

Не отрицая возможности повышения эффективности микроэлементов при сбалансированном их внесении с учетом количества микроэлементов'ночвы и вносимых удобрений, на основании накопленного материала считаем целесообразным в настоящее время предпочтение отдавать тому ■микроэлементу, в отношении которого установлена наибольшая эффективность, Однако дальнейший рост урожайности хлопчатника и усиление лимнзаадни будут -вызывать, шо-видимому, .применение нескольких микроэлементов одновременно.

Комплексные органические соединения микроэлементов и продуктивность хлопчатника

Микроэлементы применялись путем замочкп семян, вносились в почву в начале бутонизашш хлопчатника. Семена замачивали 0,03%-ным раствором цинка, 0,02%-ны.м— меди и 0,007 %-ным — кобальта в виде сернокислых солей и эквивалентным количеством этих элементов в комплексных органических соединениях, В вегетационных опытах микроэлементы вносили в почву иннк и медь по I мг/кг н кобальт— 0,25 :мг/кг почньг д. в. В вариантах, где изучалось -действие на хлопчатник органической части (лнганды), они вносились эквивалентно их'количеству в комплексных 'Соединениях. В -полевых опытах микроэлементы применялись в доза«: цинка — 2 кг, медн —2 кг и кобальта —0,5 и 0,08 кг/га.

1. Поступление и распределение микроэлементов в органах хлопчатника. Поддержание мобильности микроэлементов, внесенных в почву',1—одно из условии повышения ид эффективности. При оценке значения -коиллекспых -соединений микроэлементов основное внимание нами уделено системе «растение— комплексное соединение». В связи с этим важно было исследовать поглощение хлопчатником микроэлементов из неорганических и комплексных соединений. Было установлено, что -микроэлементы из комплексных соединений усваиваются лучше, чем из неорганических соединений: вынос хлопчатником цинка из цннк-1 составляет 132%, против 100 в контроле; неорганический цинк занимает промежуточное положение (120,7%). Выносится меди, соответственно, 145 и 123,7%, кобальта—166,7 н 127,7, что служит доказательством большей их доступности для растений.

2. Комплексные соединения микроэлементов в метаболизме хлопчатника. Исследования показали, что микроэлементы координационно связанные с лигандом, обладают большей биологической активностью, в связи с чем они в большей мере усиливают дыхательный процесс в листьях, повышают активность окислительных ферментов, увеличивают накопление хлорофилла, чем их неорганические 'соединения. Микроэлементы

вызывают глубокие 'Качественные и количественные изменения в белковом составе растений. Так, в ттроростках контрольного варианта общего азота 3,56%, в том числе белкового — 2,34%, в опытных растениях: в вар. цннк-1 —4,20—3,31, медь-72—4,28—3,48, кобальт-46 — 4,04—3,30%. Аналогичные данные получены н в последующих фазах развития хлопчатника. Особенностям роста и развития опытных растений и метаболизму азота в них соответствует потребление хлопчатником азота. Под влиянием цшгка-1 вынос азота «оставил 5 г/растешге, кобальта-46 — 5,38, меди-72 — 4,93 г, тогда как в контроле всего 3,69,

Под влиянием .микроэлементов и особенно их комплексных соединений во всех фазах развития хлопчатника в его органах увеличивается количество общего фосфора преимущественно за счет органических форм, усиливается синтез нуклеиновых кн-слот, преимущественно РНК, кислоторастворимого органического фосфора, что сопровождается уменьшением кнелото-растворнмых минеральных его соединении (табл. 11).

Таблица 11

Влияние комплексные соединений микроэлементов на содержание фракций фосфорных соединений в листьях хлопчатника в начале цветения, мг Р;06 на 1 г сухого вещества (вегетационный опыт, 1973 г.)

К и слотораствори -

мая фракция

Варианты опыта фосфора

>х Н >я £ — 5 о- 2 о ■г &

£ ° X г о. « 5 Ь; О, о а- § ю о Е ДНК РНК я -е-и ^ о

Контроль 2,70 1,40 4,10 2.50 0,50 3,00 5 0 0,67 0,78

Цннк-1 ¡>.56 2,42 4,93 2,94 0.60 3.54 4,9 0,75 0,93

Шшк-41 2,63 1,75 4,38 2,70 0.56 3,26 4,8 0,64 0,83

Медь-26 2,65 1,79 4,44 3.63 3,18 ■5 ,8 0.72 0,&3

Мель-72 2,54 2,34 4,88 2,Ь4 О.ЗЙ 3,42 1,9 0,6« 0,50

К об альт-66 2,69 1,59 4.28 2,70 0.54 3.24 5 .0 0,63 0,32

Кобальт-4 6 2,36 2,26 4.82 3,05 0.63 3,71 1,6 0,71 0.92

Установлен больший вынос фосфора у опытных растений, значительная аккумуляция фосфора в сырце и существенное влияние на это микроэлементов. Пути влияния цинка, :медн и кобальта на .метаболизм растений различны, однако в целом по нашим данным они оказали положительное действие на физиологические процессы, поглощение и превращение азота и фосфора и другие стороны обмона и, как будет видно ниже, увеличивают урожай, подчеркивая тем самым единство и взаимосвязь метаболизма растений с их продуктивностью.

■'(, Влияние комплексных соединений микроэлементов на рост, развитие и продуктивность хлопчатника. Микроэлементы-комплексных соединений улучшая рост и развитие хлопчатника обеспечивают получение более высоких урожаев хлопка-сырца. При этом все испытанные препараты микроэлементов ускорили созревание коробочек против контроля на 23—28% (комплексные соединения) и на 14—16% ^неорганические соли).

Результаты вегетационных опытов показывают, что иод влиянием комплексных соединении микрс/элементов урожай увеличивается на 12,8—16,9%. Микроэлементы неорганических солей также эффективны, но уступают комплексным соединениям. Органическая часть соединений иннк-1, медь-72, кобальт-46 практически не влияет на рост и развитие растений и урожай хлопка-сырца. В полевых опытах урожай хлопка-сырца от комплексных соединений макроэлементов увеличивается на 4,4—5,3 ц/га (таблица 12), от неорганических солей — на 2,9—3,4 ц/га.

Таблица 12

Влияние неорганических и комплексных соединений микроэлементов

на урожайность хлопчатника

1 та н я ¡3 пэ .«1 " й о. Вариант опита 1972 г. 1973 г. Среднее эа года два

СЗ ^ « ^ х 2 Ь о 5. с- с; з X о Л X, п 12 5! сд о к. в 3 3 з" ^ с 5 ООО. я * О еЭ « <5 с И га '1 Й а" □ 3 е-о, >■; з К О ^ О 43 « 1-э « а: л |и с*. с ^

* Контроль 40,2 38,8 39,5 _

2 Цинк-1 45,7 +Г>,5 43,9 + 5,1 44,8 +5 Л 11,8

3 Цинк-41 43.9 +3.7 41.9 +3,1 42,9 +3.4 7,9

4 .Медь-26 43,2 +3,0 41,6 + 2,8 42,4 +2.9 6,9

о .Медь-72 45,0 + 4,8 43,7 + 4,9 44,4 +4.9 11,0

С Коб альт-66 43,9 + 3,7 41,9 +3.1 42,9 13,4 7,9

7 Коба л ь- 4 6—0,5 45,4 +5.2 44,2 +5,4 44,8 +5,3 11,8

8 Кобальт-46-0,08 44.2 +4.0 43,6 +4,8 43,9 4-4,4 10,0

Е=±0,89 и/га, Р —2,02%. К ~ ^0,71 и/га. Р=1,67%.

Под влиянием микроэлементов заметно улучшаются технологические качества волокна п семян. В частности, увеличивается выход волокна, его крепость, возрастает маслнч-ность семян.

Формы и источники микроэлементов и перспективы применения микроудобрений в хлопководстве

Длительное изучение микроэлементов -практически -подвело нас к однозначному положительному ответу об эффектнв-

ности применения цинка и меди. Они, а также другие микроэлементы, являются существенным резервом дальнейшего повышения урожайности-и улучшения качества хлоетка-сыр-ца.

Опыт применения М'икроудобрений в нашей стране и за рубежом показывает, что наиболее перспективным приемом использования -микроэлементов является включение их в состав простых и сложных комплексных удобрений (Власюк и др., 1975; Потатуева, 1975, 1976; Унанянц, 1975; Исаев, Рустамов, 1975). При этом растения эффективно используют не только микро-, но и макроэлементы. Совместное применение йх оправдано, таким образом, как с точки зрения экономики, так и агрохимической эффективности таких удобрений.

За !П ер иод 1969—1978 гг. было проведено 78 опытов с цинком н 84 — с медью, в составе аммофоса, ■мочевины к аммиачной селитры — соответственно 24 и 32 (табл. 13).

Таблица 13

Эффективность применения микроэлементов — цинка и меди — под хлопчатник (СоюзНМХИ, 1969—1978 гг.)

Микроэлементы Число Урожай хлопка-, сырца, ц/га Прибавка

опытов

контроль опыт ц/га %

Всего опытов с микроэлементами

Цинк........ 78 36,8 39,5 2.7 7.3

Медь........ 84 36,3 39Д 2,8 7,7

В том числе в составе аммофоса, мочевины и др.

Цинк ....'.,,, 24 36,1 38,7 2,6 7,2

Медь........ 32 36,2 38,9 2,7 7,5

Заключение

В современных условиях интенсивного земледелия для получения высоких урожаев с хорошими качествами хлопка-сырца большое внимание должно быть уделено разработке теоретических основ питания, учитывающих полное и сбалансированное обеспечение потребности хлопчатника в онтогенезе с учетом систематического повышения плодородия почв н их пронзводительностн,

В проведенных нами исследованиях установлены основные закономерности питания .хлопчатника микроэлементами, их связь с ростом, развитием и продуктивностью растений, 'выявлено значение микроэлементов в регуляции физиологических процессов, -метаболламе азота и фосфора. Рассмотрены особенности питания хлопчатника в онтогенезе медью и цинком, разработаны условия наиболее эффективного их использования. Впервые в условиях хлопководства изучены новые формы микроудобрений — комплексные органические соединения цинка, меди н кобальта, установлена высокая эффективность их, что находится б связи с лучшей доступностью и более высокой биологической активностью микроэлементов этнк соединений. Накоплен обширный материал по эффективности и перспективности применения .микроэлементов в составе основных удобрений.

Выводы, вытекающие из наших экспериментальных данных, послужили основой для разработки теории н практики применения микроудобреннй, а рекомендации, сделанные на их основе, внедряются в производство.

В Узбекистане на значительных площадях осуществляется применение меди, цинка и включение их в систему применения минеральных удобрений.

Вместе с тем следует отметить недостаточность исследований -по агрохимии и физиологии питания хлопчатника отдельными микроэлементами н в разработке вопросов оптимизации питания растении. На сегодняшний день еще довольно много воп-росов, на 'которые следует искать ответы. Недостаточное внимание уделяется составлению почвенных агрохимических картограмм на микроэлементы. Это затрудняет определение районов применения отдельных микроэлементов -с учетом почвенных запасов их доступных форм.

Весьма важно уточнение предельных чисел недостаточного, нормального и избыточного обеспечения растений микроэлементами, без которых невозможно использование агрохимкар-тограмм. В этом плане представляется интересным проведение опытов по эффективности ммкроудобрений на почвах с различным содержанием микроэлементов, уровнями плодоро. дня, засоленности и т. д.

Весьма важно расширить исследования по диагностированию питания хлопчатника „микроэлементами и установлению внешних признаков недостаточности. Не менее важно проведение многолетних опытов с микроэлементами по изучению их поведения в почве, миграции, влияния на окружающую среду, количество и качество урожая,

Выводы

1. Хлопчатник относится к культурам, весьма отзывчивым к микроэлементам: -при недостатке'» его питании бора внешние признаки голодания проявляются в фазу 2-х настоящих листочков, цинке и меди — 4—5 настоящих листочков и бутонизации, марганца и .молибдена еще позже—к массовой бутонизации — цветению. В дальнейшем признаки голодания усиливаются, что ведет к торможению роста и плодоношения, нарушению развития корневой системы. При исключении из питательной смеси всех'микроэлементов или только бора хлопчатник не плодоносит, изменяется морфологическое строение его вегетативных органов, отмирает точка роста, листья имеют неправильную форму с короткими черешками, прикрепленными к недоразвитым .плодовым ветвям. Отрицательное влияние .недостатка цинка и меди сказывается в первую очередь, на образование 'плодоэлементов, что подчеркивает значение этих микроэлементов в формировании репродуктивных органов хлопчатника.

2. Недостаток микроэлементов — причина подавления синтеза нуклеиновых кислот и белков и других нарушений жизненных отправлений растительного организма. Угнетается поступление и переработка азота и фосфора в хлопчатнике, большая их часть остается на уровне неорганических (резервных) соединений, нарушается избирательная и синтетическая способность корней, листья -и стебли насыщаются фосфором, катионами калия, магния и кальция. По полученным данным, потребность хлопчатника в микроэлементах располагается в следующий убывающий ряд: В, Си, 2п, Мп и Мо.

Отношение хлопчатника к концентрации цинка зависит от фазы развития растения: в начальные фазы (до бутонизации) оптимальная концентрация 0,5 мг/л, в дальнейшем -потребность в цинке возрастает, и ловышение концентрации до 1 .мг/л обеспечивает более интенсивное прохождение ростовых процессов. Недостаток цинка в фазе массовой бутонизации и цветения вызывает значительные нарушения в морфологии куста и накоплении биомассы. У цннкдефпцитных растении в листьях и других органах в большом количестве накапливаются минеральные соединения азота, азот .плохо утилизируется.

4. Цинк оказывает существенное влияние на фосфорный обмен хлопчатника. У цинкдефицитных растений больше накапливается неорганического фосфора, тогда как содержание органического фосфора, фосфолшшдов и нуклеиновых к тел от снижается. При недостатке в питательном растворе цинка поступление в хлопчатник фосфора значительно возрастает и, наоборот, внесение цинка, особенно в повышенных концентрата

linffx л более высоких лозах л полевых условиях, ашжаег содержание фосфора. Антагонизм этих ионов выражается также в том, что фосфор 'почвы нлн внесенный в качестве удобрений ограничивает поступление цинка в хлопчатник, что следует учитывать, особенно и зоне хлопководства, где длительное применение фосфорных удобрений способствовало расширению площадей с высоким фосфатным уровнем.

5. Применение цинковых удобрений улучшает рост, плодоношение хлопчатника, ускоряет созревание коробочек а увеличивает урожай хлопка-сырца на 2,1—4,9 u/ra (5,8—14,4%). Наиболее высокие урожаи хлопка-сырца получают при сочетании замочки семян слабым раствором сернокислого цинка с его внесением в дозе 2 кг/ra д. в, в начале бутонизации.

6. В искусственных средах при исключении из питательной среды меди растения отстают в росте, задерживается образование «лодоэлементо-в, растягиваются фазы развития, нарушается направленность физиологических процессов. Снижаются концентрация хлорофилла, активность оксидазных ферментов, интенсивность дыхания и фотосинтеза, а также по. сгулленне, ¡превращение и использование азога и фосфора хлопчатником. Задержка внесения меди до бутонизации и тем более до цветения н наследующее внесение ее в раствор не устраняет отставание в росте и развитии, изменений в метаболизме. В нормальной питательной смеси оптимальна доза соли сернокислой меди 0,3 мг/л, а при повышенном азотном -питании— 0,6 мг/л. Доведение концентрации меди сернокислой в .питательном растворе до 1,2—3,0 мг/л превышающей потребность растения, угнетает рост, снижает продуктивность, так же, как более высокие дозы медных удобрений в половых условиях (4—6 кг/га д. в.) по эффективности не имеют преимуществ перед оптимальными дозами (2 кг/га Cu).

7. Медь оказывает большое влияние на метаболизм азота. При недостатке ее в питании хлопчатника повышается содержание общего и небелкового азота, нарушается синтез белка во всех органах растения. Весьма важна роль меди в передвижении азотистых соединений от вегетативных органов к репродуктивным. При повышенной концентрации азога поступление меди в хлопчатник снижается, что обусловливает рост в этих условиях потребности растений в медных удобрениях.

8. Применение меди обеспечивает повышение урожайности хлопчатника на 1,4—3,8 ц/га. Наилучший способ применения меди — предпосевная замочка семян с последующим внесением 2 кг/га меди-в почву в начале бутонизации.

9. Установлена тесная взаимосвязь между эффективностью микроэлементов и дозами внесения NPK. Применение микроэлементов улучшает питательный режим почвы, стн-

мулнрует физиологические процессы, поступление н использование хлопчатником питательных веществ, повышает эффективность удобрений. В свою очередь эффективность микроэлементов возрастает с увеличением доз основных удобрений.

10. В различных почвенных " условиях наиболее высокие урожаи хлопка-сьгрца от 'микроэлементов получены при оптимальном уровне' минерального литания — N 250, Р20$ — 175 кг/га. На высоком уровне'Питания (N 350, P2Os 250 кг/га) микроэлементы хотя и увеличивают урожай, но эффективность их ниже, чем на фоне оптимальных норм минеральных удобрений. Это позволяет утверждать, что при увеличении доз минеральных удобрений до 350 кг/га по азоту на первый план выдвигаются другие лимитирующие факторы роста урожайности (почвенные условия, водный режим, густота, сорт хлопчатника и др.), которые и ограничивают эффективность не только макро-, но и микроэлементов.

11. Микроэлементы снижают заболеваемость хлопчатника вилтом в вегетационных опытах на 20—36% и повышают урожай хлопка-сырца на 9,0—27,5%. В полевых условиях заболеваемость снижается на 12,0—52,0%, урожай увеличивается на 1,7—4,9 Wra. Действие микроэлементов па устойчивость хлопчатника к вилту объясняется их влиянием как на регуляцию роста и развития растения-хозяина, так и гриба-паразита'.

12. Микроэлементы комплексных органических соединений цинка, меди и кобальта благодаря высокой биологической активности и лучшей доступности обеспечивают получение более дружных всходов хлопчатника, улучшают рост, плодоношение и увеличивают урожай хлопка-сырца в вегетацион-опытах на 13,0—17,0%, в полевых—на 4,4—5,3 ц/га (11,1— 13,4%). Весьма важно, что-микроэлементы, ускоряя развитие растений и раскрытие коробочек, способствуют увеличению доморозных сборов, урожая (на 9,2—14,2%), выхода волокна, его крепости, масличности-семян (на 1,45%).

13. Комплексные органические соединения микроэлементов в большей степени, чем их неорганические соли, улучшают поступление азота и фосфора в растения, их включение в метаболизм, стимулируют биосинтез хлорофилла, повышают активность окислительных ферментов, что положительно сказывается на продуктивности фотосинтеза. Закономерности поступления в растения и биологическая активность комплексных органических соединений микроэлементов в значительной мере зависит от органической части — лигандов, входящих в состав комплекса. Сравнительные данные позволяют утверждать, что лиганды сами но себе не оказывйют действия на развитие и продуктивность хлопчатника,

14. Установлено, что в хлояководсгве наряду с техннче-

с к ими солями микроэлементов весьма эффективно и перепек* тнвно применение удобрений, обогащенных нужными микроэлементами, Всесторонне изучена н разработана технология получения и агроэкономическан эффективность аммофоса с .медью и пинком. Применение микроэлементов в составе аммофоса, изготовленного заводским способом, способствует увеличению урожая хлопка-сырца на 2,6—2,7 ц/га (7,2—7,5%).

Предложении производству

На почвах недостаточно обеспеченных доступными соединениями цинка и меди, эффективным приемом их использования является предпосевная замочка семян (СиЭ04 *5НгО — 0,03%, гпБО,• 7Н20 — 0,04% при соотношении семян к воде 2; 1) с последующим внесением в начале бутонизации хлопчатника в почву по 2 кг/га д. в. в смеси с основными удобрениями.

Учитывая высокую агроэкономическую эффективность аммофоса, обогащенного цинком и медью в заводских условиях, при их применении -можно ограничиться внесением одновременно с севом или в начале бутонизации.

На тех почвах, где проводится весновспашка или предпосевное чизелевание микроудобрения можно применять в пред-посевной период. Для повышения эффективности цинковых удобрений, их следует применять в первую очередь, на почвах с высоким фосфатным уровнем (30 мг/кг РгО$ н выше). В связи с тем, что объем производства мн-кроудобрений не обеспечивает потребности республики в необходимых микроэлементах, на почвах недостаточно обеспеченных ими, а также зараженных вилтом, необходимо применять органические удобрения (навоз и др.), как один из источников микроэлементов.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации

1, Микроэлементы и внлт хлопчатника. Жури, «Хлоп к о воде тво», 1953, 8.

2, Влияние условий питания на устойчивость хлопчатника к вертшшл-лноэному увяданию. В кн. «Материалы Всесоюзного симпозиума по борьба о вилтом хлопчатника». Ташкент, 11Ш.

3, Значение микроэлементов в борьбе с вилтом хлопчатника, В кн. «Микроэлементы в сельском хозяйстве», Ташкент, 1965 (в соавторстве).

•1. Особенности питания хлопчатника макро- и микроэлементами на почвах зараженных вилтом. В сб. «Агротехнические меры борьбы с вилтом хлопчатника». Ташкент, 1972.

5, Влияние цинка на развитие и продуктивность хлопчатника. Бюллетень СпюзНИХИ. 1972, Л"« 2 (в соавторстве).

6, Состояние и перспективы применения мнкроудоСрениЙ в хлопководстве. Журн, «Хлопководство», 1972, № 10 (в соавторстве).

7, Вилт хлопчатника. Изд. «Узбекистан», Ташкент, 1973 (в соавторстве) ,

3 33

3. Влияние микроэлементов на физико-химические свойства аммиачной селитры и агрохимическая эффективность их в составе удобрения. Сб. «Удобрении», часть I, изд. «Фан», Ташкент, 1972 (в соавторстве).

9. Влияние недостаточности микроэлементов в питании хлопчатника на рост, развитие и обмен веществ. В кн. Вопросы физиологии и биохимш хлопчатника. Ташкент, 1973 (в соавторстве).

10. Влияние цинка на физнолого-биохимические процессы и продуктов иость хлопчатника. В кн. Вопросы физиологии и биохимии хлопчатника Ташкент, 1973 (в соавторстве).

11. Влияние комплексных соединений цинка и меди на физнолого-биохимические процессы и продуктивность хлопчатника, В кн. Вопросы фн экологии и биохимии хлопчатника. Ташкент, 1973 (в соавторстве).

12. .Микроудобрения. Рекомендации по применению удобрений в реепуб ликах Средней Азии. Ташкент, 1974,

13. Различные способы применения меди под хлопчатник. Журн «Хлопководство». 1975, № 4 (в соавторстве),

14. Физиологическая роль меди в обмене веществ и продуктн в »осп хлопчатника. В кн. Вопроси физиологии и агрохимии в хлопководстве Ташкент, 1975 ( в соавторстве),

15. Вопросы пнтання хлопчатника и применения ыикроудобрений хлопководстве Узбекистана. В кн. Тезисы регионального совещания по ито гам работ участников географической сети опытов с удобрениями реепуб лик Средней Азии и Казахстана. Ташкент, 1975,

10. Эффективность микроэлементов в условиях засоленных луговых почв Каракалпакии. В кн. Тезисы регионального совещания по итогам работ участников географической сети опытов с удобрениями республик Средней Азии и Казахстана, Ташкент, 1975 (в соавторстве),

17. Значение меди в питании и продуктивности хлопчатника. «Узбекский биологический журнал», 1975, № 2 (в соавторстве).

18. .Микроэлементы н урожайность хлопчатника. Изд. «Узбекистан», 1976 (в соавторстве).

19. «Стимулятор роста шшк-Ь. Авторское свидетельство Гос. комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий „\а 615079

1978 (в соавторстве).

20. «Стимулятор роста медь-72». Авторское свидетельство Гос. комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. № 654617

1979 (в соавторстве).

21. Микр о удобрения. В кн. Научные основы применения удобрений в республиках Средней Азии. Изд. «Узбекистан», Ташкент, 1977.

22. К итогам изучения эффективности меди в хлопков одетое, В кн. Научные основы применения удобрений в республиках Средней Азии. Ташкент. 1978.

23. Эффективность и перспективы применения мнкроудобреннй в хлопководстве Узбекистана. В кн. Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции «Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве н медицине», „N1 2, Ивано-Франковск, 1978.

24. Влияние отдельных микроэлементов и их сочетаний на продуктивность хлопчатника. Материалы юбилейной конференции СоюэНИХИ, часть 1, 2, Ташкент, 1979 (в соавторстве).

25. Эффективность микроэлементов иинка и меди на хлопчатнике и перспектива их применения в хлопководстве Узбекистана. Труды Союз-НИХИ, 42, Удобрение в хлопководстве. Ташкент, 1979.

26. Физиологические и агрохимические основы питания хлопчатника микроэлементами. Изд. «Фан», Ташкент, 1979,

Л 70257 28/XI—79 г. Объем 2'/, п. л. Заказ 2061. Тираж 120

Типография Московской с.-х. академии им. К, А, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44