Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научно-практические аспекты реализации потенциальной симбиотической азотфиксации и урожайности сои, маша и нута в условиях Гиссарской долины

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Научно-практические аспекты реализации потенциальной симбиотической азотфиксации и урожайности сои, маша и нута в условиях Гиссарской долины"

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

I ■ • , На правах рукописи

БУХОРИЕВ ТОЛИБЕК АХМАДОВИЧ Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

УДК 633.3.4+635.657 + 635.654.2 : 631.465.5.(575.3)

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

РЕАЛИЗАЦИИ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ И УРОЖАЙНОСТИ СОИ, МАША И НУТА В УСЛОВИЯХ ГИССАРСКОЙ ДОЛЙНЫ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

Диссертационная работа выполнена в Таджикском аграрном университете (г. Душанбе).

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гатаулина Г. Г.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Каюмов М. К.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бузмакок В. В.

Ведущее предприятие — Таджикский научно-исследовательский институт земледелия.

Защита диссертации состоится .¿С/ У (ОИ&/у? 1995 г.

в . ./S. . часов .ФЛО. минут на заседании диссертационного совета в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, диссертационный совет Д 120.35.04.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНЕ^ТСХА.

Автореферат разослан 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат с.-х. наук, доцевд>-^ —. Усманов Р. Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тени исследований. Недостаток коркового оасти-тельного белка и низкие урожаи традиционных в Средней Азии зерновых бобовых культур - нута и маша, вызывают необходимость поиска других зерновых бобовых, с более высокой урожайностью семян. В свои исследования мы включили сою. как высокобелковую и пластичную культуру со сбалансированным по аминокислотному составу белком.

Вобовые культуры способны удовлетворять часть своих потребностей в аэоте за счет сиибнотической фиксации азота воздуха. При благоприятных условиях симбиоза они могут формировать высокий урожай семян без затрат азотных удобрений. Однако, в условиях Гиссарской долины не выявлены параметры основных факторов среды, при которых биологическая азотфиксация идет наиболее активно и формируется наибольший урожай семян.

Целью наших исследований было определить параметры основных факторов среды, при которых реализуется максимальная симбиотичес-кая фиксация азота воздуха, урожайность и белковая продуктивность, сон, наша и нута в условиях Гиссарской долины Таджикистана.

В задачи исследований входило:

1. Выявить влияние агроклиматических условий региона на формирование и активность симбмотического аппарата, количество Фиксированного азота воздуха и урожайность семян сои. мала и нутз.

2. Выявить эффективность инокуляции семян и подобрать комплиментарный атаки ризобий для районированных сортов трех культур.

3. Изучить влияние достаточной обеспеченности фосфором, калием, бором и молибденом на симбиотическую и Фотосинтетическую деятельность посевов.

4. Изучить динамику формирования клубеньков, образования леггеыоглобина; определить общий и активный симбиотический потенциал, количество фиксированного азота воздуха в зависимости от условий выращивания.

5. Определить влияние обеспеченности биологическим азотом на рост, развитие и урожайность сои, маиа н нута.

6. Уточнить влияние различных норм минерального азота на активность симбиоза и белковую продуктивность этих культур.

7. Изучить динамику потребления элементов минерального питания в онтогенезе в зависимости от уровня обеспеченности минеральными "биологический азотом.

8. Уточнить агротехнические приемы возделывания сои. мата и

- г -

нута для обеспечения максимальной симбиотической азотЛиксаиии. урожайности и белковой продуктивности этих культур.

Научная новизна. Впервые для условий Гиссарской долины Средней Азии определена сравнительная семенная продуктивность сои. наша и нута; выявлено влияние напряжённости температурного режима на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов: опюе-делена эффективность совместного и раздельного применения иикооэле-ментов; для сортов сои разной скороспелости установлены комплиментарные штаммы ризобий и выявлена эффективность предпосевной инокуляции семян; доказана нецелесообразность применения азотных удобрений как в стартовых, так и в высоких нормах: проведена энергетическая оценка отдельных технологических приёмов по созданию оптимальных условий для симбиотической аэотфиксации.

Практическая значимость. Широкая интродукция сон в орошаемых условиях Гиссарской долины позволит существенно повысить белко^ю продуктивность посевов и снизить дефицит формового растительного белка. Инокуляция семян комплиментарным штаммом ризобий. оптимизация фосфорного питания, применение борных и молибденовых удобрений резко повышает активность симбиотической азотфиксации и семенную продуктивность зерновых бобовых культур.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (ВИУА, Москва, 1983); на Всесоюзном координационном совещании по соеводству (Благовещенск, 1989) на первой всесоюзной конференции СОИСАФ (Калуга, 1989): на республиканских научно-практических конференциях (Душанбе< 1984. 1985. 1986. 1987): на внутривузовских научных конференциях.

Публикация результатов исследований. Автором опубликована 25 научная работа, в том числе 21 - по теме диссертации во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 273 страницах машинописного текста, состоит из введения. 7 глав, заключения по диссертации, выводов, рекомендаций производству, списка литературы - 162 наименования, из них 15 иностранных авторов, 69 приложений и 5 рисунков.

В решении отдельных вопросов принимали участие аспирант Ни-зомудин Нозим, лаборанты кафедры Джабаров Т., Воинов У., студенты дипломники - Нивзшоеаа Л., Мухамад М., Ахмедов В., Нуритдинов М.. Абдулоев В., Хаджиев Р., и другие, за что выражаю им' искреннюю благодарность.

Я особенно благодарю моего научного консультанта Заслуженного деятеля науки Российской Федерации. академика Академии Аграрного Образования, члена-корреспондента Международной Славянской Академии, доктора сельскохозяйственных наук профессора Георгия Сергеевича Посыпанова за помощь в разработке программы исследований, методические консультации в процессе ей выполнения и при завершении диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе - "Условия активного симбиоза и белковая продуктивность сои, нута и маша" (Обзор литературы) - изложено современное состояние вопроса, роль биологического азота п земледелии, условия активного бобоворизобиального симбиоза, методы определения количества фиксированного азота воздуха. Определены цель и задачи исследований.

Во второй главе - "Объекты, место, условия и методика исследований" - указывается, что экспериментальная работа проведена в 1982...1992 гг а Таджикской аграрной университете, полевые опыты проведены на орошаемых землях колхоза "Ватан" Гиссарского района и колхоза "Ленинград" Ордхеникидзебадского района с соей сортов Орзу и УзБекская-б, машем сорта Таджикский-1 и нутои сорта Эимис-тони. Приведены показатели агрохимической характеристики почвы опытных участков, метеорологические условия лет исследований. Изложены схемы оптов и их обоснование. Указано, что исследования проведены с использованием современных негодов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава третья - "Сравнительна симбнотическая активность и продуктивность зерновых бобовых культур в условиях Гиссарской долины". Исследованиями установлено, что продолжительность вегетационного периода сои и нута была близкой и составляла 117...129 дней, маша - 88...91 день. Активный симбиоз продолжался V сои 90...105 дней, у нута - 85...87 дней и у маиа - 67...72 дня. Количество и масса активных клубеньков увеличивались с фазы 2...3 настоящих листьев до фазы налива семян (Табл. 1). К фазе полного налива семян эти показатели снижались и к созреванию наступал лизис клубеньков. Максимальная масса клубеньков была выше - 288-358 кг V нута, у маша она составила 108...217 кг и у сои - 93...113 кг/га. Активный симбиотический потенциал нута был в 2 раза больше, чем у сои и в 4 раза больше, чем у маша.

Содержание леггемоглобина в клубеньках сои к нута было наи-

большим в годы с повышенной напряженностью темпеватурного осхима. а у наша - в годи с температурой ниже среднемноголетней (таСл.2>.

Таблица \

Динамика массы активных клубеньков (кг/га) сои. мата и нута в онтогенезе в зависимости от температурного режима.1982 ... 1992 гг.

Фаза Соя Маш | Нут 1

роста и

развития близко выше ниже вьше ниже выше |нике I

к сред сред. сред. сред. сред. сред. (сред. 1

много- много- много- много- много- много - |много-

летн. летн. летн. летн. летн. летн. |летн.

2... 3 Насто-

ящих

листьев 50 39 45 58 58 86 87

|Ветвления 57 69 95 69 72 113 ¡00

| Цветения 74 87 100 83 145 186 200

|Налив семян 93 110 113 108 217 288 358

НСРо а 5 8 16

1 Полный на-

|лив семян 58 71 96 80 169 230 249

|Созревание 45 51 57 52 58 85 80

|АСП, тыс.

|кг.дней/га 1 7,4 8,0 11,5 7.7 3.0 20. 7 28. 1

Таблица 2

Динамика содержания леггеыоглобина в клубеньках сои маоа и нута, мг/г сырых клубеньков, в зависимости от температурного режима. 1982...1992 гг.

Фаза роста и развития Соя Маш Нут 1

близко к сред много-летн. выше сред, много-летн. ниже сред, много-летн. выше сред, ыного-летн. ниже сред, много-летн. выше сред, много-летн. ниже I сред. 1 много-1 летн. 1 ......... . 1

Ветвление 6, 1 8 4 1 2 5.1 12 5 7 2 6 8

|Цветение 8 10 9 9 3 6,6 14 9 9 6 ' 9 1

|Налив семян 12 5 14 1 12 5 • 9.2 14 0 12 0 11 0

]Созревание 6 8 6 6 4 3 4.2 9 .3 4 3 4 .2

Удельная активность симбиоза сои вдвое превосходила УАС нуто и наибольшее количество аэота воздуха фиксировала соя - 102-161 кг/га (Табл. 3), нут - несколько меньие - 78-111 кг и наименыоей азотфиксируюцей активностью обладает мал - 39-65 кг/га. Лишь в

один год этой культурой было Фиксировано азота 136 кг/га. Более

активно фиксация азота воздуха симбиотическими системами сои и нута шло в годы с повышенной напряжённостью температур. а маша -в годы с теипературой ниже среднеиноголетней.

Таблица 3

Участие источников азота в питании растений сои. маша и нута в зависимости от температурного режима. 1982...1990 гг.

Источники азота . кг/га

Годы со среднесуточной температурой Годы АСП,кг. дней/га У АС. г/кг. в сутки Максим, накопл. азота воздух | i почва

Соя

Близкой к 1982 6832 19.7 227 134 93

среднемного- 1987 9074 15 0 258 136 122

многолетней 1989 7739 20.5 253 158' 95

Выше 1983 9200 12,5 255 115 140 .

Средн. 1984 5376 20 0 234 107 127

Мн. 1985 7860 13 0 239 102 137

1988 9196 14 0 226 128 98

1990 8278 19,5 265 161 104

Ниже

средн. мн. 1986 9560 8 .3 Маш 202 79 123

Выше ср.мн. 1990 3065 13 3 206 39 167

Средне мн. 1991 6466 10 4 196 65. 131

Ниже ср.мн. 1992 8544 15 7 Нут 196 136 60

Выше 1990 13869 6 5 ~ 137 90 47

Средн. мн. 1991 13831 8 0 161 111 50

Ниже

средн. мн. _ 1992 17003 4 6 151 78 73

Показатели фотосинтетической деятельности посевов зерновых бобовых культур коррелируют с показателями симбиотической деятельности. Наибольшими они были у сои - плопадь листьев - 43-50 тыс.к1/га (табл. 4), *СП - 3,4-3.8 млн.ма.дней/га. накопление сухого вещества - 6,8-7,8 т/га, биологический урожай семян -2,9-3,2 т/га {табл. 5).

Таблица 4

Динамика площади листьев и накопления сухого вещества сои. маша и нута в зависимости от температурного режима вегетационного периода. 1982...1992 гг.

Фаза Соя Маш Нут 1 1 1

роста и !

развития Сблнэ выше ниже выше ниже 1 выше |ниже 1

ср . мн. ср. мн. ср. мн. ср. мн. ср. мн. |ср. мн .I ср.мн.1 I |

Площадь листьев, тыс. /га.

|Всходы 5 6 6 6 8 7 4

Ветвление 15 15' 13 12 9 19 11 1

|Цветение 42 38 22 26 21 36 30 ' 1

¡Налив семян52 52 50' 42 31 38 38 ;

НСРо 5 3 2

|Полный налив |

|семян 50 43 47 27 29 . 27 24 !

|Созревание 33 29 30 20 23 15 13 I

|ФСП, млн

|ма.дней/га 3,7 3,4 3,4 1.7 1.9 2.8 2.5

Накопление сухого вещества, т/га.

|Всходы 0,5 0,5 0,3 0,4 0.4 0.4 0.4 |

|Ветвление 1,4 1,2 1,1 0,7 0.7 0.8 0.8 1

|Цветение 3,5 4,2 3,7 1.2 1 . 1 2.7 2.2 (

|Налив семян7,1 7,2 5,6 5,9 7.4 6.4 6.2 1

(Полный

|налив семян7,8 7,8 6,8 6,9 7.7 7.6 6.9 |

НСРо 5 0 ,3 - "" 0.2 0.3

|Созревание •1 5,4 5,7 5,2; 5.5 5.6 5.7 5.4 1 1

/

V нута и м&ва эти показатели били близкими, но существенно ниже, чей у сои. Биологический урожай семян маша и нута был в пределах 2,2-2,5 тг/га.

На рост и развитие растений оказывала существенное влияние напряженность температурного режима, причем, отмечена видовая специфичность по отношении к этому фактору.

При повышенной напряженности температур все показатели сим-биотической и фотосинтетической деятельности посевов у сои и нута были вьше, чем в годы с пониженным температурным режимом. У маша наоборот, наибольший симбиотический аппарат был сформирован в годы с пониженными температурами и урожай семян в эти годы также был выше.

Анализ структуры урожая показал, что в голы с температурой выше среднемноголетней у сои и нута формировалось больше бобов и семян на одно растение (табл. 5), чем в годы умеренной и низкой температурой. Масса семян с одного растения сои снижалась на 20%. у растений маша эти показатели были выше в годы с пониженными температурами. Масса 1000 семян у сои была в пределах 112...122 г.. V маша - 27...28 и у нута - 167...169 г.

Таблица 5

Структура урожая сои, маша и нута в зависимости от температурного режима вегетационного периода. 1982...1992 гг.

Показатель Соя Мао Нут

10Сблиз ср.мн. выше ср. мн. ниже ср.мн. выше ср.мн. ниже ср.мн. выше ср.мн. ниже ср.мн.

Бобов, от/раст. ♦ 9 51 45 39 42 28 22

Семян, шт. 84 88 74 156 176 36 33

Семян, г 9,9 10,7 8,2 4,3 5,0 6.0 • 5.6

Масса 1000 семян, г 118 122 • 112 27 28 167 169

Биологический

урожай,т/га 3,0 3,2 2,9 2,2 2.5 2.5 2.4

НСРо 5 и- 0,2 0 1 0 1

Биологический урожай был наибольшим-у сои - 3.2 т/га. в годы с повышенной напряжённостью температурного режима.

Содержание азота в органах сои маша и нута различалось по годам опытов в зависимости от напряженности температурного режима вегетационного периода. У сои и нута содержание этого элемента во всех органах растений было несколько выше в годы с повышенным температурным режимом, когда отмечено лучшее развитие симбиоти-ческого аппарата и большая его активность. У мала концентрация азота была выше в годы с напряженностью температуры ниже среднемноголетней.

Содержание фосфора у всех культур мало различалось по годам исследований, лишь в наиболее жаркие годы концентрация его а органах растений несколько снижалась.

Содержание калия в органах сои и нута коррелировало с содержанием азота и также было наибольшим в годы с повышенной напоя-женност'ью температур. У маша выше содержание калия отмечено в годы с температурой ниже среднемноголетней. Это согласуется с ре-

эультатами исследований Г.С.Посыпанова (1983). В его опытах с соей в годы с высокой напряженностью температур отмечено большее содержание калия и меньшее - фосфора, чем в годы с низкими температурами .

В течение всех лет исследований мы изучали динамику не только содержания элементов питания в отдельных органах растений сои. маша и нута, но и динамику накопления в них азота, фосфора и калия (табл. 6). В вегетативный период, до фазы цветения, большая часть азота была сосредоточена в листьях.- несколько меньше - в стеблях и ещё меньше в корнях. С начала генеративного периода весь поступающий в растения азот направлялся в бобы и начался процесс реутилизации азота генеративными органами из вегетативных. В фазу полного налива семян большая часть этого элемента, накопленного в растениях сои, маша и нута было сосредоточено в бобах, при этом процесс реутилизации азота семенами продолжался до фазы созревания. К фазе созревания у сои 65%. а у нута 59% азота, накопленного в растениях, было сосредоточено в семенах. У маша процесс реутилизации проходит менее полно и к фазе созревания в семенах накапливалось 44% азота от общего, много азота оставалось в листьях, стеблях и створках.

•Распределение фосфора по органам растений сои в течение вегетации было аналогичным распределению азота. В вегетативный период около половины этого элемента было в листьях. где наиболее активно проходит энергетический обмен. У сои и маша в этот период в стеблях фосфора было вдвое меньше, чем в листьях, а у нута количество этого элемента в стеблях и-листьях было примерно одинаковым. К фазе налива семян количество фосфора в этих органах было "близким у всех культур. К фазе полного налива семян в генеративных органах сои сосредотачивается около 60%, а к Фазе созревания - 75% этого элемента. У маша и нута к фазе полного налива семян фосфора в семенах накапливается 40% от общего накопления в растениях. К фазе созревания у маша его было 825«, а у нута -41% от об-цего содержания в растениях.

Следует отметить, что к фазе созревания в створках нута фосфора оставалось в 5...7 раз больше, чем в створках сои и маша, даже при несколько меньшем урожае семян.

Динамика распределения калия по органам сои. маша и нута отличается от динамики распределения азота и фосфора. С начала вегетации и до полного иалива семян количество калия в стеблях и листьях было практически одинаковым. Калий способствует передви-

хению пластически* веществ в стебли. как основной прояоляший оо-ган, накапливают его достаточно иного. С начала образования бобов и до полного налива семян много калия бывает в створках.

С фазы полного налива семян и до созревания растения много теряют калия. У сои количество его в листьях за этот период снижается в 3 раза, в стеблях в 2 раза, несколько меньше ого становится в корнях и семенах, по-видимому, калий выводится из растения через корневую систему в процессе катионного обмена.

Набольшее количество азота, фосфора и калия соя потребляла в годы с повышенной напряжённостью температурного режима (табл. б).

Таблица б

Динамика потребления элементов питания посевами сои, маша и нута в зависимости от температурного режима. 1982...1990 гг.

Соя Маш Нут 1 1

фаза раз- Близ. Выше Ниже Выше Ниже Выше Ниже |

вития ср. ср. ср. ср. ср. ср. ср. 1

мн. мн. мн. мн. мн. мн. мн. |

о Азот !

Всходы 18 20 17 14 15 15 14 !

Цветение 49 82 78 42 42 81 78 !

Налив семян 235 243 187 165 197 138 132 !

Полный налив семян 241 254 202 198 207 150 131 !

НСР0 5 12 8 7

Созревание 187 207 175 141 132 141 130 1 1

Фосфор 1 1

Всходы 1,6 2,0 1 4 2 0 2. 0 2 6 2. 0 1

Цветение 8,7 10,0 9, 8 4 5 4. 3 13 2 12. 0 1

Налив семян 33,7 35,5 26, 2 23 5 28. 7 28 1 26. » 1

Полный налив семян 74,5 76,8 ' 26. 8. 27 1 32. 5 36 5 31 6 !

НСРо 5 4,4 ,9 1 .8

Созревание 26,5 26,6 22, 5 19 4 18. 0 32. 1 28. 1 | |

Калий 1

Всходы 11,0 12 6 12 13 13 12 1

Цветение 41,0 44 40 34 22 66 61 \

Налив семян 106 106 80 128 138 105 103 !

Полный налив семян 122 123 91 138 145 122 112 I

НСРо 5 7 7 б ,

В течение всей вегетации потребление этих элементов было больше, чем в годы с температурным режимом ниже среднемноголетне-го. Такая же закономерность в потреблении элементов питания отме-

чена у нута. Высокая напряжённость температурного оежима несколько угнетала симбиотическую, фотосинтетическую деятельность посевов маша и потребление элементов минерального питания.

Таким образом, в годы с повышенной напряженностью температурного режима в растениях сои и нута повышается содержание азота и калия и увеличивается максимальное накопление их посевами по сравнению с прохладными годами. Растения маша активнее усваивают элементы минерального питания в годы с температурой ниже среднем-ноголетней.

При разработке научно-обоснованной системы удобрения. определении оптимальных норм удобрений под отдельные культуры необходимо знать показатели максимального потребления и выноса элементов питания с единицей урожая. Как показали наши исследования эти показатели существенно изменяются в зависимости от активности симбиоза (табл. 7). У сои в годы с температурой близкой к сред-немноголетней максимальное потребление и вынос азота, фосфора и калия были наибольшими, а в годы с умеренными температурами - наименьшими. У маша и нута эти показатели меньше изменялись в зависимости от метеорологических условий года.

Таблица 7

Максимальное потребление и вынос основных элементов питания одной тонной семян сои, маша и нута и соответствующим количеством прочей органической массы в зависимости от температурного режима.

1982. . . 1992 гг.

Соя Маш Нут

Показатель Макс. Вынос Макс.- Вынос Макс. | Вынос

потребл потребл потоебл1 1

Азот

Средн. мн. 92 72 - - -

Выше ср. мн. 84 68 92 66 64 50

Ниже ср. мн. 75 66 92 56 64 55

НСРо 5 6 4 4 3

Фосфор

Средн. мн. 12 9 - - • - -

Выше ср. мн. 11 9 13 8 16 13

Ниже ср. мн. 10 8 14 7 13 12

НСРо 5 1 1 1 1 2 1

Калий

Средн. ын. 44 29 - - - -

Выше ср. мн. 42 29 75 43 53 37

Ниже ср. мн. 34 24 65 42 49 28

НСРо з 3 ■ Э 5 2 3 3

Наибольшее максимальное потребление азота отмечено у маша и наименьшее у нута. Фосфора больше потребляет нут и меньше - соя. Максимальное потребление и вынос калия наибольший у каша и наи-

- И -

меньший у сои.

Глава 4, "Комплиментарность штамма ризобий для сортов сои разной скороспелости". Ми изучали эффективность трех заводских штаммов: 628, 634 - селекции ВНИИСХМ и АС-17 селекции лаборатории микробиологии ВИНИ сои, на двух сортах сои. На сорте Орэу при инокуляции любым штаммом клубеньки образовались через 10 лней после всходов, а на сорте Узбекская-б при инокуляции штаммом 628 они начали формироваться через 14 дней, а штаммами 634 и АС-17 -на день раньте, Леггемоглобин в клубеньках появлялся через 3-4 дня. Продолжительность общего и активного симбиоза у сорта Уэ-бекская-6 была на 3-9 дней больше, чем у более скороспелого сорта Орэу. Изучение динамики количества клубеньков на корнях двух сортов сои в течение вегетации показывает, что для скороспелого районированного сорта Орэу более комплиментарен штамм АС-17. он больше формирует клубеньков в течение всей вегетации - от всходов до налива семян. Для позднеспелого сорта Уэбекская-б лучше подходит штамм 634. Инокуляция семян этим штаммом обеспечивает образование большего количества клубеньков в течение йсей вегетации, чем инокуляция другими штаммами.

Показатели общего количества клубеньков и активных клубеньков тесно коррелируют между собой. Доля активных клубеньков составляет 80 - 905S от общих.

Динамика массы клубеньков повторяет динамику их количества. Наибольшая масса их сформировалась X фазе налива семян (табл.8), и по этому показателю для сорта Орэу предпочтительнее штамм AC-17, а для сорта Узбекская-6 - штамм 634. Они обеспечили формирование наибольшей массы активных клубеньков, соответственно 71 и 65 кг/га.

Величина общего и активного симбиотического иотенииала зависит от массы всех и активных клубеньков в течение вегетации. Как видно из таблицы, у сорта Орзу со штаммом АС-17 активный симбиотнчесхий потенциал был на 6-9% больше, чем с другими штаммами. У сорта Уэбекская-б наибольшим он был со штаммом 634. Из выше приведенных данных следует, что по показателям величины симбиотического аппарата для раннеспелого районированного сорта сои Орэу определён комплиментарный штамм ризобий - АС-17. а для позднеспелого сорта . Узбекская-б более комплиментарен штамм ризобий 634. Однако в отсутствии комплиментарного для сорта штамма семена перед посевом можно инокулировать любым из изученных штаммов.

Продолжительность вегетационного периода сорта Орэу. при

инокуляции семян любым штаммом ризобий. увеличивалась по соапис-нию с контролем на 7 дней, а сорта Уэбекская-6 - на 9 дней. за

Таблица 8

Динамика массы клубеньков (кг/га) в зависимости от активности гатацма ризобий

фаза развития Орзу НСР0 5 Узбекская- 6 1 | НСРоз 1 -1 I |

628 634 АС-17 628 634 |АС-171

Активных

Ветвление 47 47 48 3 47 57 51 4 ]

Ветвление 54 56 56 4 57 60 54 з . ]

Цветение 61 66 65 3 59 62. 58 з !

Налив семян 64 68 11 3 61 65 62 3

Созревание 57 58 58 2 ■ 55 57 57 2

Всего

Ветвление 49 48 50 3 50 59 55 4

Ветвление 55 57 58 2 60 61 59 3

Цветение 64 69 68 3 63 64 63 3

Налив семян 69 70 72 2 66 69 64 3

Созревание 62 63 65 2 58 • 61 60 2

|АСП,тыс.кг.дн/га 6,8 1 . _ ... ... . _ 6,9 7.3 6.7 7.2 6.7

счет лучшей обеспеченности растений азотом, фазы развития в онтогенезе у сорта Орэу наступает на 2-3 дня раньше. чем V сорта Уэбекская-6. Наибольшей высоты растения достигали к фазе полного налива семян. Активность штамма ризобий оказала заметное влияние на этот показатель. Без инокуляции растения сои сорта Орэу были нихе на 7-14 см, а сорта Узбекская-б - на 7-11 см. чем растения вариантов с инокуляцией семян, у

Различия в площади листьев.в зависимости от штамма ризобий. стали заметными с фазы 3-4 листа и к фазе ветвления они достигали 8-10 тыс м2/га (табл. 9). Наибольшую листовую поверхность растения сои сформировали к фазе полного налива семян, в контрольном варианте, где растения испытывали азотную недостаточность, плошаль листьев била минимальной, у сорта Орэу - 37 тыс.ма/га. а V сорта Узбекская-6 - 39 тис.ма/га. Комплиментарность штамма и по этому показателю проявилась достаточно четко. У сорта Орэу при инокуляции штаммом АС-17 она была на 3-5 тыс.м'/га больше, чем при инокуляции другими ' штаммами. Сорт Уэбекская-6 сформировал, наибольшую площадь листьев при инокуляции штаммом 634. Разница с другими штаммами составила 6-8 тыс.м3/га.

Таблица 9

Динамика формирования плошали листьев и накопления сухого вещества сои в зависимости от, активности штамма ризобий

Межфазные периоды Орзу ( Узбекская-6 1 1 1

контроль 628 634 АС-17 1 конт- 1 628 1 634 1 АО- 17 1 |роль | ( | |

Площадь листьев. тыс. м*/га.

Всходы 6 6 8 7 6 6 6 69

Ветвление 12 15 20 22 13 19 23 21

Цветение 25 26 32 35 28 32 38 35

Полный налив сем.37 42 44 47 39 41 49 43

НСРо 5 2 2

Созревание 30 40 42 42 33 39 41 40

Накопление сухого веще ства, т/га.

Всходы 1 0,2 0 ,3 0, 3 0,2 0,3 0 . 3 0. .3 0.3

Ветвление 1 0,9 0, ,9 0, 9 1,0 0,3 0. 8 0, ,9 0.9

Цветение 1 3,3 3, ,4 3, 5 3.5 2,8 3. 0 3. , 1 'з.о

Полный налив сем. | 6,3 6. ,6 б, 7 6.7 6.1 6. 2 6. 3 6.2

НСРО! 3 2

Созревание 1 4,1 4, ,7 5, 7 5.8 4,4 4. 6 4 . ,6 4.6

I_I.

Влияние активности и комплиментарности штаммов на накопление сухого вещества было таким же, как на формирование симбиотическо-го аппарата и площади листьев. Различия начали проявляться в фазе цветения. В фазе полного налива семян накопление сухой массы достигло наибольшего значения, при этом различия между штаммами несколько сгладились. У сорта Орзу к фазе созревания со штаммом 628 она была на 1,0-1,1 т/га меньше, чем с другими штаммами.

Четких различий в показателях чистой продуктивности Фотосинтеза в зависимости от активности штамма ризобий не было отмечено ни у одного сорта.

Наиболее четко комплиментарность штаммов и различия в их активности проявились в показателях структуры урожая (табл. 10). У сорта Орзу наибольшее количество бобов и семян на 1 растение, масса 1000 семян, а также биологический урожай были при инокуляции штаммом АС-17. Другие штаммы уступали ему по показателям структуры урожая на 8-20Ж. Биологический урожай семян в контроле был на 0.88 т/га меньше, чем в этом варианте.

Как.и по другим показателям, инокуляция семян сорта Узбекс-кая-6 штаммом ризобий 634, обеспечила лучшие результат*!- В этом

варианте больше было бобов и семян на 1 растение, выше масса 1000 семян. Биологический урожай семян варианта с этим штаммом был выше, чем с другими штаммами на 0,33-0.51 т/га и выше, чем в контроле на 1,0 т/га.

Таблица 10

Структура урожая сои в зависимости от активности штамма ризобий

Показатель О рзу --1 Узбекская-6 1 1

контроль 628 634 АС-17 Контроль 628 634 1 АС-171 1 1 1 1

Высота растений, см 96 98 97 100 96 98 103 100 |

Высота закладки 1

нижних бобов, см 7 8 8 8 6.0 7.6 8.0 7.9 1

«С о л • (5о !5с13 дт . 30 34 37 42 27 31 36 32 1

Кол. семян, шт. 64 78 80 84 56 62 72 66 1

Масса семян, г 7,5 9,6 10,0 1 1 .0 6,7 8. 3 10.0 8.91

Масса 1000 семян,г 117 123 125 131 ' 120 134 139 136 \

Урожай семян, т/га,

биологический 1,87 2,40 2,50 2.75 2.0 2,49 3.00 2.67 1

НСРо 5 0,18 0 20

| поделяночный 1,68 2,20 2,41 2,56 1 .80 2.42 2.70 2.57) 1

НСР»1. 0,12 0 11

Эффективность инокуляции семян и комплиментарность штаммов доказана достоверность» различий по результатам дисперсионного анализа. У обоих сортов инокуляция любым штаммом достоверно увеличивала урожай семян по сравнению с контролем. Для обоих сортов наименее эффективным оказался штамм 628, он дал достоверно нихе урожай семян обоих сортов по сравнению с двумя другими штаммами.

Глава 5. "Эффективность применения бора и молибдена а посевах сон".

В сероземных почвах Гиссарской долины содержание этих микроэлементов низкое, однако исследований об эффективности применения их под зерновые бобовые культуры ранее не проводилось.

В полевых опытах мы изучали влияние предпосевной обработки семян сои молибденовокислым аммонием в норме 50 г на гектарную норму семян, допосевного внесения борных удобрений в норме 1 кг бора на гектар и совместного применения этих микроэлементов на формирование и активность симбнотического аппарата и фотосинтетическую деятельность посевон сон.

Опытами установлено, что применение как бора, так и молибдена, а также совместное их применение увеличивает количество и

массу клубеньков (табл. 11).

В фазу ветвления в варианте совместного применения микроэлементов количество и масса клубеньков увеличилась на 49...73%. доля активных клубеньков повысилась с 54 до 83% по сравнению с вариантом без кккроудобренкй. Раздельное и совместное применение микроэлементов значительно увеличивало общий и активный симбиотический потенциал сои. Внесение одних борных удобрений повышало общий симбиотический потенциал на 11%, а активный - на 34%. Применение молибденовых удобрений повысило эти показатели соответственно на 22 и 49%. Наиболее эффективным оказалось совместное

Таблица 11 Динамика массы клубеньков сои (кг/га) в зависимости от обеспеченности бором и молибденом

Фаза развития Всего Активных 1 I

Инокуляция Виг MOs о г Bl «г MOs ог Инокуляция Bl «г MOs о г 1 Bi «Г I I MOs 0 г i 1 1

(Всходы

|Ветвление

¡Цветение

|Налив семян НСРоз

(Созревание

16,3 27,5 36,1

20,4

29.0

37.1

45,5 46,4 2,2 26,5 33,7

24. J 35,4 39, 1

I

47,4 35,4

30,2

37.6

45.7

6,6 13,0 29.7

8.3 25.8 31 .9

50,4 34.9 39.6 3.1 12.0 29.5

IДСП, кг.дней/га 3747 4163 4590

37,6 5090

13.0 15.7 28.2 30.0

33.7 36.1

40.8 45.2 j 32.4 34.1 I

2465 3299 3690 4022 I

применение этих микроэлементов. Обший симбиотический потенциал увеличился на 36%, а активный - на 63%.

Увеличение симбиотического аппарата за счет применения микроэлементов улучшало азотное питание растений, увеличивало высоту растений и повышало площадь листьев в течение всей вегетации (табл. 12), но не изменяло продолжительности вегетационного периода.

В фазу цветения площадь листьев при совместном внесении бора и молибдена увеличилась на 12%, а в фазу налива семян - на 23%. Раздельное применение бора и молибдена было менее эффективно, причем молибден увеличивал площадь листьев больше, чем бор.

Максимальная площадь листьев посевами сои сформирована к фазе налива семян, и составляла в контроле - 39 тыс. м*/га. а при совместном внесении микроэлементов она достигала 48 тыс. м3/га. В начале созревания семян, когда листья начинают сбрасываться. в варианте с микроэлементами, этот процесс идет медленнее, и разни-

ца в площади листьев составляет 8 тыс. м5/га.

Таблица 12

Динамика формирования листовой поверхности растений сои в зависимости от обеспеченности бором и молибденом. 1990...1992 гг.

фаза развития Инокул. | -----г В|>г 1 М0.1 о г Т--------- _ ... . | | В|гг МО.! «г 1

| Всходы 2 ! 3 | 3 ! 3 !

1 Ветвление 8 I 8 | 9 1 9 1

| Цветение 25 | 26 | • 27 ! 28 !

[ Налив семян ' 39 [ 41 1 44 ! « 1

НСР0 5 3

| Созревание 36 | 38 1 38 | 44 1

| ФСП, млн.м2.дней/га 1 ... ...... 2.5 | ______ . -. 1. • 2.6 | 2.8 ! 3,0 ! 1 1

Фотосинтетический потенциал является производным показателем площади листьев, и величина его прямо зависит от динамики листовой поверхности. Применение одних борных удобрений увеличило Ло-тосинтетический потенциал за вегетацию на 5%. молибденовые удобрения повысили его на 10%. а совместное применение бора и молибдена увеличило 4>СП на 19Ж.

Раздельное и совместное прииеиение бора и молибдена, улучшая симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов, увеличивают накопление сухой массы растениями. К фазе ветвления. когла симбиотический аппарат активно Фиксирует азот воздуха, применение борных удобрений увеличивает накопление сухого вещества на 20%. а молибденовых - а 1,5 раза. Возрастает масса стеблей, корней и. особенно, листьев, их доля в структуре сухой массы Растения возрастает с 39 до 44%.

/

Наибольшее количество сухой массы сформировано к Фазе полного налива семян. Совместное применение микроэлементов повысило накопление её на 6%.

Применение молибденовых удобрений увеличивает показатели элементов структуры урожая. Количество бобов на 1 растение повышается на 8%, семян - на 7%; масса семян с одного растения и биологический урожай - на 6% (табл. 13). Применение борных удобрений оказалось менее эффективным, несколько увеличилось количество и масса семян с растения, повысилась масса 1000 семян, но достоверной прибавки урожая не получено. Самые высокие показатели элементов структуры урохая были при совместном применении микроудобрений. Высота растений увеличилась на 10 см. несколько выше били прикреплены нижние бобы, количество бобов на 1 растение возросло

на 10%, а семян - на 125», масса семян с 1 растения - на 20'Т.. пасса 1000 семян - на 6%, при этом биологический урожай семян увеличился на 0,35 т/га, или на 13%.

Совместное применение борных и молибденовых удобрений, улучшая условия симбиоза и азотного питания растений, пощипает солег>-жание азота во всех органах. Наибольшие различия отмечены н йазу полного налива семян, в первую очередь в листьях. В базу созревания содержание азота в семенах в варианте с совместным применением микроэлементов было на 0,39% больше, чем в контроле. Раздельное применение бора и молибдена также несколько улучшают условия симбиоза и увеличивают содержание азота в вегетативных органах сои в течение всей вегетации. Повышается содержание его и п семенах .

Таблица 13

Сруктура урожая сои в зависимости от обеспеченности бором и молибденом, 1982...1990 гг.

Показатель Инокул. Гвт * г 1 1 1 М050г1I 1 Ь к г Моч о г

Высота растений, см 112 107 1 14 122

Высота закладки нижних бобов, см 7 , 1 7.3 8.0 8.4

Количество ветвей, шт. 3,0 3,5 3.0 3 . 5

количество бобов, шт/раст. 39 42 42 . 44

Количество семян, йт/раст. 80 8 4 86 00

Масса семян, Г/раст, 10,0 11.0 11.2 ¡2.0

Масса 1000 семян, г 125 130 130 134

Биологический урожай, т/га 2,60 2,12 2.76 2 . 9 5 *

НСРо 5 0, 12

Поделяночнцй уро. ,1Й

семян,•т/га 2 , 53 2,59 2.63 2.32**

НСРо 5 I 0 1 1

Примечание: * НСРо з - 0,15 т/га; ** НСРо5 - 0.16 т/га

Содержание фосфора в отдельных органах растений сои практически не зависело от обеспеченности микроэлементами. Иэмененне конц-нтрации калия в растениях н течение вегетации и в зависимости от обеспеченности борой н молибденом носило такой же характер, как и изменение содержания азота.

Динамика потребления элементов минерального питания посевами сои определяется динамикой накопления сухого вещества и хонцент-эч их элемгнтоа (та5л. 14).

При совместном применении бора и молибдена накопление апота в растениях проходило более интенсивно, чем в контрольной варианте и в вариантах с раздельным их применением. В базу цветения количество азота в посевах этого варианта было на 17.7 кг/га больше, чем в контроле. Применение одного молибдена увеличило накопление азота в эту фазу на 10,7 кг/га, а бора - всего на 4.5 кг/га. В фазу полного налива семян в варианте с совместным внесение« микроудобрений азота воздуха было фиксировано на 54.3 кг/га больше, чем в контроле. Одни молибденовые удобрения повысили азотфиксацию на 20,8 кг/га, а борные - на 12.3 кг/га.

Таблица 14

Динамика потребления элементов питания !кг/га) посевами сои в зависимости от обеспеченности бором и молибденом. 1932...1992 гг.

Фаза роста и развития Инокуляция РК &1 «г I 1 Моз 0 г 1 1 В1 1 1 моз 0

Азот -

2-3 тройчатых листьев { 16 17 16 1 7

1 Цветение 64 69 75 81

Налив семян 173 183 197 222

Полный налив семян 191 204 212 242

НСРоЗ 9,2

Созревание 157 170 178 198

Фосфор

2-3 тройчатых листьев 1,3 1,5 1 7 1 7

Цветение 8,7 9,0 9 5 9 4

Налив семян 26,8 27,7 29 4 29

Полный налив, семян 30,1 30,7 32 2 32 3 !

НСР0 5 1,5

Созревание 21ч 5 23.0 24 7 25 6 {

Калий

2-3 тройчатых листьев 7,6 8,3 9. 1 10 5 1

Цветение - 39,7 41 . 7 42, 0 48 4 1

Налив семян 82,5 83,0 83. 2 92 з !

Полный налив семян 99,6 106,3 109. 4 119 0 |

ИСРо 5 4, 9

Созревание 61 ,0 66,5 71 6 80 0 1

Потребление фосфора мало различалось по вариантам опыта. а потребление калия в фазу полного налива семян в варианте с совместным применением ыикроудобрений было на 19.4 кг/гя больше, чрм в контроле.

Активизация симбиоза за счет улучшения борного и молибнено-

вого питания повысила содержание белка в семенах сои (табл. 15 1.

Таблица 15

Содержание и сбор белка с гектара сои и зависимости от обеспеченности бором и молибденом 1932...1990 гг.

Показатели Инокуляция Рк В1 кг Моч 0 г 1 В) Моч о 1 1

Урожайность, т/га 2,60 2 72 2.76 2.95

Содержание белка в семенах, % 39,3 39 8 40.3 43.0

Сбор белка, т/га 1,00 1 00 1.12 1 . 26

НСРо 5 0 02

При совместном применении микроэлементов содержание белка повысилось на 3,7%, при этом сбор белка увеличился на 260 ;сг/гл. Одни молибденовые удобрения увеличили его концентрацию на и

сбор белка на 120 кг/га, а борные практически не изменили эти показатели .

Глава 6. Влияние азотных удобрений на величину и актнпность симбиотического аппарата, урожай семян сои и его качество В условиях орошаемых сероземов Гиссарской долины попроси азотного питания сои ранее не. изучались. В своих опытах мы определяли влияние стартовой и высокой нормы азотных удобрений, рассчитанной на получение урожая семян 3,0 т/га за счет минерального азота, на динамику величины и активности симбиотического аппарата, динамику фотосинтетической деятельности поселоп, величину и качество урожая. Стартовую норму азота вносили под преппосспную культивацию, а высокую норму, рассчитанную на минеральный тип азотного питания, в два приёма - половину под прелпосепную культивацию и половину в начале налива семян.

Опытами установлено, что стартовая норма азота зале сжилась образование клубеньков на 8 дней, а высокая норма азота - на 28 дней, при этом продолжительность активного симбиоза снижается на 58 дней. В условиях без орошения при внесении такой нормы азота под сою клубеньки не образуются совсем или появляются п конце пе-гетации в небольшом количестве (Посыпанов. 1983). При орошении часть азота вымывается в нижележащие слои почвы и концентрация его в пахотном слое снижается.

Внесение стартовой корми азота снизило количество и массу клубеньков в начале ЕЕГетации, однако с фаза цветения эти показатели яиравнялись с контролем и далее были одинаковыми ло конца вегетяции (табл. 16).

Предпосевное внесение азотных удобрений в норне 128 кг/га (3,7 ц/га аммиачной селитры) задерживало образование клубеньков и снижало их массу почти в 5 раз. В фазу налива семян были второй раз внесены азотные удобрения в той же норме. которые задержали рост клубеньков. Масса их в фазу полного налива семян была в 4 раза меньше, чем в контроле.

Большое ингибирукляее влияние азотные удобрения оказывали на концентрацию леггеыоглобина (табл. 17).

В фазу ветвления стартовая норма .азота снизила концентрацию этого пигмента в 2 раза, однако к фазе цветения и в последующие фазы, когда минеральный азот был использован растениями и закреплен почвой, она была одинаковой с контролем.

Высокая норма азота, внесенная в 2 приёма, угнетала образование леггемоглобина в течение всей вегетации. В фазу цветения концентрация его была в 7 раз меньше, чем в контроле и в фазу налива семян - а 4,5 раза меньше.

Таблица 16

Динамика количества и массы активных клубеньков сои в зависимости от уровня обеспеченности минеральным азотом.

1982 ... 1990 гг.

Фаза развития Количество, млн шт./га 1 | — — '-■ — ■ - - » Масса, кг/га 1 1

Ин.РКВ Мо -фон N4 0 N15 6 |ин Мо- РКВ 1 N4(1 1 N2 5 6 1 -Фон 1 1 1 I ) 1

1

| Всходы 4, ,5 1,7 0 43 28 0

|Ветвление 7, ,8 4,0 0 68 57 0

|Цветение 10, ,4 9.9 1,2 84 78 18

|Налиа семян 12, 5 4,0 105 104 24

НСРо 5 \ 5

|Полный налив семян 8, .5 8.1 2,1 69 70 16

|Созревание 6, 3 5,9 1.0 50 50 1 1

|АСП, кг.дней/га ' - 8756 7744 3369

Из выше ..приведенных данных следует, что стартовая норма минеральных азотных удобрений задерживает образование клубеньков, снижает их кассу и содержание леггемоглобина в первые фазы развития. Высокая норма азота, рассчитанная на получение урожая семян 3,0 т/га, резко ингибирует формирование клубеньков.

Стартовая норма азота не оказала влияния на продолжительность межфазных периодов и вегетации в целом. Высокая норма Уве-

личила период цветение - налив семян на 5 лпен. а поололжч ность вегетационного периода на 17 дней.

Таблица 17

Содержание леггемоглобина в клубеньках сои (г/кг сырых клубеньков) в зависимости от уровня обеспеченности минеральным азотом. 1982... 1992 гг.

Фаза развития Ин.РКВ Мо 1 (контроль) 1 1 Na п N3 5 f, i ■ 1 j

Ветвление 7, 6 3. Я 0 1

Цветение 10, 3 9. 4 1.4 1

Налив семян 14, 4 14. 3 3.2 1

НСРоз 1.2

Созревание 6, 4 6. 2 1.7 1 1

Высокая обеспеченность минеральным азотом в начале вегетации вызвала интенсивный рост растений. Уже в фазу трёх тройчатых листьев растения сои были на 10 см выше, чем в контроле, а л фалу ветвления - на 16 см выше. Наибольшая высота растений отмечена в фазу налива семян. При внесении стартовой нормы азота растения были такой же высоты как и в контроле. а высокая норма увеличила высоту растений на 13 см.

Тип азотного питания оказал существенное влияние на формирование площади листьев и накопление сухого вещества. Уже в Аачу 2-3 тройчатых листьев полная норма азота способстпопала увеличению листовой поверхности на 25% и накопления сухого вешестяа на 30%. Стартовая норма азота в эту фазу повысила плоталь листьев на 18% и накопление сухого вещества на 17%. С фазы ветвления эти показатели были одинаковыми с контрольным вариантом. В фапе плетения отмечено даже лекоторое снижение их в варианте со стартовом нормой азота по сравнению с контролем. По-видимому, это oñv^on-лено тем, что низкая норма азота, задерживая образование клубеньков, быстро расходуется, а симбиотический аппарат ещё не успепает сформироваться до уровня контрольного.

Внесение высокой нормы азота в два приёма обеспечивает достаточное азотное питание растений за счёт минерального агзота. Площадь листьев в фазу полного налива семя)! была на 15% пьете, чем в контроле. Накопление сухого вещества в фазу цветения превышало контроль нл 23%, а с фазе налива семян эти различия сглаживались. Достаточно развитый симбиотический &пп>""ат в контрольном варианте обеспечивал потребности растений в азоте.

Показатели фотосинтетического потенциала коррелировали с по-

каэателями динамики площади листьев. В варианте с пнесением стартовой нормы азота и в контрольном варианте ФСП за вегетацию были практически одинаковыми. При внесении полной нормы азота он был нр. 36% больше, чем в контроле.

Следовательно, преимущественно минеральный тип азотного питания обеспечивает более интенсивный рост ллогаали листьев и накопления вегетативной массы в период до Лазы налива семян. В последующие фазы роста и развития сухая масса растений.используюших биологически фиксированный азот воздуха, немного уступала растениям минерального типа азотного питания.

Избыточная листовая поверхность сильнее затеняет листья нижних ярусов, бобы в их пазухах не получают достаточно углеводов и к фазе полного ьалипа семян опадают. За счет этого повышается высота прикрепления нижнего боба (табл. 18). По этой же причине количество бобов на 1 растение в варианте с высокой нормой минерального азота было несколько меньше, чем в контроле. На 11 г бы-

Таблииа 18

Структура урожая сои в зависимости от уровня обеспеченности минеральным азотом. 1982...1990 гг.

Показатель ин. РКВ Mo (контроль) N4 0 -1-1 |Н256 iHCPos 1 1 ! 1 ) 1 1

Высота закладки нижних бобов, см. 10 10 13 1

Количество бобов, шт. 50 50 48 j

Количество семян, шт. 85 83 86 |

Масса семян, г 10.7 10.2 9.81 0 5 !

Масса 1000 шт. семян, г 126 123 115 | 6

Биологический урожай, т/г а 3,21 3.00 2.94 j 0 26 I

Подсляночшлй урожай, т/га 2.95 2.7 6 2. 701 0 21 j

ла меньше и масса ¡000 семян. При завышенной плошали листьев, из-за обильного азотного питания, и взаимоэатенения их семена оказались менее выполнены, выше была их матоикальиая разнокачест-пснность. Семена нижних ярусов были более мелкими. В результате масса семян с одного растения и биологический урожай были на 9%, ниже, чем в контроле. Различия оказались математически достоверными. Аналогичная закономерность отмечена и при учёте полсляноч-ного урожая.

Таким образом, ввтотрофный тип азотного питания сои не имеет преимуществ перед симбиотрофным типом, урожайность семян не повы-

шается, отмечена даже тенденция к её снижению. Применение стартовой нормы минерального азота не изменяет показателей пслнминп и структуры урожая сои.

При сравнительной оценке эффективности снчбиотпоЛипгп и ап-тотрофного типов питания азотом бобовых культур прспстанлпет теоретический и практический интерес изучение динамики изменения содержания этого элемента в отдельных органах растений п онтогенезе

Ряд авторов (Ипушкин, 1959; Найдин. 1963: Трепачеп н пр.. 1973) f отмечают снижение содержания общего азота п растениях бс -бовых культур при внесении азотных удобрений. Лругио исслслонлте-ли (Макаров, 1969; Гнетиёва, 1969) наблюдали обратную картину. Различия в результатах опытов, по-пилимому. обусловлены различными условиями и разной активностью бобопоризобнального симбиоза.

В наших опытах, где были созданы благоприятные условия лля симбиотической аэотфиксации за счет оптимизации режима питания фосфором, калием, бором и молибденом; орошением .поллержилалась оптимальная влажность почвы, в контрольном варианте формировался активный снмбиотический аппарат, обеспечивающий растения биологически фиксированным азотом. В этих условиях внесение пысской нормы азотных удобрений подавило симбиоз в перпые фазы развития. но значительно повысило содержание азота во всех органах растений {табл. 19). Особенно существенны различия были в начальные <Ъазы. когда в контроле клубеньки только начали образовываться и практически не фиксировали азот воздуха. К фазе цветения, когда сформировался нормальный снмбиотический аппарат, обеепечнпаюпшп растения биологически фиксированным азотом, различия по вариантам были менее заметны. При внесении стартовой нормы азота содержание его в листьях в фазу : зетения было даже несколько ниже, чей п контроле. Это можно объяснить задержкой образования хлубенькоя и не полным формированием симбиотического аппарата к этой Фазе.

В варианте с высокой нормой азота после второй попкормки содержание азота во всех органах растений повысилось, но резко снизилось содержание его в клубеньках, что говорит о снижении их симбиотической активности. В фазу полного налива семян содержание азота в семенах наибольшим было о варианте симбиотроФного типа питания азотом. Вероятно, при меньией площади листьев и меньшем их затенении клубеньки лучше были обеспечены энергетическими веществами к иктивно фиксировали азот, удовлетворяя потребности растения в этом элементе.

К фрэч полной спелости содержание азота в семенах по всех

вариантах было одинаковым. В варианте с высокой нормой азота, гпе сформировалась большая вегетативная масса пополнение азота в семенах происходило за счет реутилизации этого элемента из вегетативных органов.

Таблица 19

Динамика содержания азота в органах сои (% АСВ) в зависимости от уровня обеспеченности минеральным азотом 1982...1990 гг.

Фаза роста Органы Инокуляция N4 0 ~Т~-! ! N2 5 6 1

и развития растения РК В Мо 1 1 1 1

Листья 4,15 5 .00 5 -1 .08 1

[2—3 тройчатых Стебли 3 ,37 3 ,40 3 44 |

1 листьев Корни 2 .56 2 .82 2 ,87 1

Клубеньки 3 , 72 0 0 1 1

Листья 3 62 3 .45 3 ■I .67 |

Стебли 2,10 2,09 2 I з I

1 Цветение Корни 1 28 1 .26 1 27 1

Клубеньки 3 65 2 .35 0 ) 1

Листья 3 40 3,40 3 1 43 !

Стебли 1 65 1 64 1 68 |

(Налив семян Корни 1 18 1 , 20 1 20 ]

Клубеньки 4, 77 4 70 2 12 1

1 Бобы 4 70 4.75 4 92 ! 1

I Листья 1 69 1 70 1 78 |

[Полный налив Стебли 1, 18 1 45 1 98 |

[ семян Корни 0, 82 0 80 0 79 !

Клубеньки 3, 50 3. 50 1 77 |

Семена 6, 38 6. 20 6. 27 ]

Стпорки 1 08 1 0 1 06 | . |

Листья 1 46 1*. 50 1 60 |

| Стебли 0, 80 0, 82 0. 52 1

|Созревание Корни 0 , 71 0, 66 0. 60 1

Семена 6, 75 6. 69 6. 75 1

Стпорки 0, 86 0 .83 0. 85 |

| . и

Содержание фосфора в отдельных органах растений сои мало за-

висело от типа азотного питания. Лишь в начали логетаиии в варианте с полной нормой минерального азота содержание йосАора п листьях было существенно ниже, чем в контрольном варианте. В генеративный период по содержанию фосфора в отдельных органах растений различий по вариантам практически не было.

Содержание калня в растениях в онтогенезе изменялось поименно так же, как содержание азота.

Наибольшее накопление элементов питания соей отмечено п Фазу полного налива семян. Б варианте с высокой нормой азотных удобрений потребление посевами азота было на 12 кг болыче. чем в контроле, то есть, при использовании почвенного и фиксированного азота воздуха. Потребление фосфора и калия было практически одинаковым .

Содержание белка в семенах во всех вариантах опыта было Плнт-к:ш и не различалось по типам азотного питания. Сбор белка с урожаем семян несколько выше был в контрольном варианте. за счет большего урожая.

Глава 7. Производственная проверка результатов исследований и энергетическая оценка создания оптимальных условий для бобоворизобиального симбиоза

Производственную проверку реэультатоп исследований нроволи-ли в колхозах ■ "Батан" Гиссарского района и "Ленингрпл" Орпжсии-кидзебадского района. Проверяли эффективность инокуляции. действия фосфорных, борных и молибденовых удобрений на урожайность и белковую продуктивность сои. Почвы полей, где проводилась производственная проверка, по агрохимическим показателям аналогична опытным участкам. Посев проводили в третьей декаде апреля широкорядным способом с междурядьями 60 см. Норма высева 350 тыс. всхожих семян на гектар. На участке ранее соя не высевалась и спонтанных клубеньковых бактерий не было. Семена сои сорта Орлу посол посевом обрабатывали комплиментарным штаммом риэобий АС-17. Оп-новременно с инокуляцией в суспензию риэоторфина добавляли молиб-деновокислый «,ммоний из расчёта 50 г на гектарну» норму семян. Борные удобрения вносили в форме бориэированного суперфосфата из расчёта 1 кг бора на гектар. За вегетацию проводили 6 полипов.

Результаты производственной проверки показали высокую эффектность рекомендуемых приёмов. Количестно фиксированного азота воздуха сикбиотической системой сои в разных хозяйствах составило 90... 125 ¡:г/га, нута - 70... 80 и наша - 50...60 кг/га кг/га. При

этом, урожай семян повысилоя соответственно V сои на 0.88 и 0.79 т/га, нута на 0,73 и 0,75 т/га, 0.82 т/га.

Затраты энергии на инокуляцию, фосфорные, борные и молибденовые удобрения под сою, маш и нут й испытуемом варианте составили 2,7 ГДж/га. Энергосодержание дополнительного урожая сои составляет 19,9 и 17,9 ГДж/га, нута - 13,6 и 14.0 ГДж/га и маша -15,8 ГДж/га. Таким образом, дополнительные энергозатраты на создание оптимальных условий для симбиоза окупаются энергией дополнительного урожая сои в 7,4 раза, нута в 5.2 раза и маша в 5.9 раза.

В связи с экономической реформой в странах СНГ при систематической изменении цен на материалы и услуги. не представляется возможным, используя современные экономические методы, дать объективную экономическую оценку эффективности возделывания той или иной культуры, использования того или иного технологического приёма .

Нами проведен анализ энергетических затрат на создание оптимальных условий для бобоворизобиального симбиоза сои. маша и нута и энергосодержание полученной продукции, выявлена степень окупаемости энергозатрат энергосодержанием урожая.

В наших экспериментах энергетические затраты на технологические процессы возделывания сои, в соответствии с технологической картой без учета энергозатрат на применение минеральных удобрений, составили 14,9 ГДж/га, маша - 14,0 ГДж/га и нута - 13.2 ГДж/га. Энергозатраты на инокуляцию 15 МДж/га. на применение борных удобрений - 180 МДж/га, молибденовых - 9 МДж/га. фосфорных удобрений - 2,48 ГДж/га

Из минеральных удобрений особенно велики энергозатраты на азотные удобрения, энергоемкость нормы азота 256 кг/га составляет 20,4 ГДж. Энергосодержание урожая рассчитывали. исходя из химического состава семян и побочной продукции - содержания белков, жиров и углеводов, учитывая, что энергоемкость 1 кг углеводов составляет 16,72 МДж, 1 кг белка - 22,99 МДж и 1 кг жиоа - 37.62 МДж. Энергоемкость 1 т семян сои составляет 23.0 ГДж. маша и нутэ - 19,2 ГДж. При создании оптимальных условий для бобоворизобиального симбиоза энергозатраты под сою повышаются. по сралнению с контролем, на 37%, под маш на 29« и под нут на 28%. Применение азотных удобрений под сою и маш увеличили их на 64%.

Однако за счет повышения урожайности семян наибольший чистый энергетический доход был получен при создании благоприятных ус-

ловий для симбиоза. Превышение нал контролем v сон состлннло 2 7S. у маша - 23% и у нута - 1 655 . Без применения микроулоСроний он бил существенно ниже. Азотные удобрения, вдвое увеличил энепгочлтра-ты, не повысили сбор энергии с основной и побочной продукцией и чистый энергетический доход У сои оказался на 3 5 ГДж/га. я v m.viia на 22 ГДж/га меньше, чем в варианте с инокуляцией семян и пнесе-нием фосфорных, борных и молибденовых удобрений. В этом же варианте была самая высокая энергетическая себестоимость семян и белка .

Энергетическая оценка эффективности применения микроэлементов на сое показала, что энергозатраты на совместное их применение составляют - 0,36 ГДж/га, а энергосодержание урожая увеличивается на 2,28 ГДж/га. Следовательно, 1 ГДж энергозатрат на их применение даёт прибавку энергии с урожаем - 6.3 ГДж. При этом снижается энергетическая себестоимость семян и белка сои.

ВЫВОДЫ

1 . В условиях Гиссарской долины Средней Алии при орошении наибольшей семенной продуктивностью обладает сои. Она л,чёт урожай семян 2,9...3,2 т/га за счет симбнотически <Ьиксит>онанного ti почвенного азота, без затрат азотных удобрений. Урожайность семин маша и нута близкая и составляет 2,2...2..i т/га,

2. Наибольшее количество азота воздуха фиксиоопала соя 102-161 кг/га, нут - несколько меньше - 78... 11) кг .и наименьшей аэотфиксирующей активностью обладает мага - 39...65 кг/га.

3. Показатели фотосинтетической деятельности посепои зерновых бобовых культур коррелируют с показателями симбиотической деятельности. Наибольшими они были у сои - площаль листьеп - 43-50 тыс.м'/га, «СП - 3,4-3,8 млн.мг.дней/га, накопление сухого вещества - 6,8-7,8 т,га. У нута и маша эти показатели были близкими, но существенно ниже, чем у сои.

.4. На рост и развитие растений оказывала существенное влияние напряженность температурного режима, причем, отмечена вилопая специфичность по отношению к этому фактору. При повышенной напряженности температур все показатели симбиотической и (Ьотосинтети-ческой деятельности посевов у сои и нута были выше. чем в голы с пониженным температурным режимом. У маша наоборот. наибольший симбиотический аппарат был сформирован в годы с пониженными температурами и урожай семян в эти годы также был пыше.

5. Исследования эффективности использования заводских гатаммоп ризобий сон показали, что в условиях Гиссарской долины спонтанных

клубеньковых бактерий нет. соя без инокуляпии семян не образует клубеньки и не фиксирует азот воздуха. Инокуляция семян заполскими штаммами способствует формированию большого симбнотического аппарата и обеспечивает, за счет фиксированного азота воздуха, прибавку урожая семян сои 1 т/га.

6. Выявлена сортовая специфичность сои по отношению к штаммам ризобий. Для районированного сорта Орзу наиболее комплиментарным оказался штамм АС-17. математически достоверная рапннна в урожае ссмян составила 0,25-0.35 т/га. Для более позднеспелого сорта Узбекская-б наиболее комплиментарен штамм 634. При инокуляции семян этим штаммом урожай семян сои повышался на 0.33-0.51 т/га по сравнению с другими штаммами, Менее эффективным оказался штамм 628, однако он обеспечил прибавку урожая семян сорта Орзу 0,53 т/га и у сорта Узбекская-6 - 0,49 т/га по сравнению с вариантом без инокуляции.

При отсутствии комплиментарного для сорта штамма ризобий в орошаемых условиях производства Гиссарской долины можно инокули-ровать семена любым соевым штаммом.

7. Применение одних борных или молибденовых удобрений существенно повышает показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов. Наиболее эффективным оказалось совместное' применение этих элементов. Количество клубеньков возросло на 24%. а их масса на 29% по сравнению с контролем. Увеличился активный симбиотический потенциал на 63% и количество фиксированного азота воздуха на 51 кг/га; за счет этого максимальная площадь листьев увеличилась на 23%, фотосинтетический потенциал - на 19%. и биологический урожай семян - на 12%, или на 0,35 т/га. содержание белка в семенах на 3,7%, а сбор его с гектара на 260 кг/га.

8. Стартовая норма минеральных азотных удобрений задерживает образование клубеньков сои и маша на 6.-.8 дней, снижает их массу и содержание леггемоглобина "в первые фазы развития, а с фазы цветения эти показатели выравниваются; практически не изменяет содержание азота, фосфора и калия в растениях сои в течение вегетации, лишь в период от всходов до трех настоящих листьев содержание азота и калия было несколько больше, чем в контроле: не увеличивается также и потребление этих элементов. при этом не изменяются показатели величины и структуры урожая сои. Применение стартовых норм азота под сою бесполезно.

9. Высокая норма азота (256 кг/га|. резко ингибирует формирование клубеньков и содержание в них Лб, но повышает содержание

азота и калия во всех органах растенмй; при этой увеличивает потребление этих элементов, продолжительность вегетационного периода на 17 дней и высоту растений сои на 13 см: обеспечивает более интенсивный рост площади листьев и накопление вегетативной массы в период до фазы налива семян, в последующие Фазы роста и развития сухая масса растений использующих преимущественно биологически фиксированный азот воздуха немного уступала растениям минерально-, го типа азотного питания; урожайность семян и сбор белка с гектара не возрастают, и даже наблюдается тенденция к их снижению.

Внесение высоких норм азотных удобрений пол сею и мат. возделываемых на семена, нецелесообразно.

10. Анализ энергетической эффективности изучаемых приймоп показал, что создания благоприятных условий для бобояоризобиаль-иого симбиоза сои маша и нута - инокуляция семян активным штаммом ризобий, оптимизация режима питания фосфором, бором и молибденом, повышает чистый энергетический доход соответственно на 37, 22 и 16 ГДж/га, что обеспечивает самую низкую энергетическую себестоимость семян и белка этих культур.

11. Внесение азотных удобрений в норме 256 кг/га под сою и мая увеличило энергозатраты на 64%, снизило чистый энергетический доход у сои на 35 и у мата на 22 ГДж/га, резко, в 2-3 раза, поны-сило энергетическую себестоимость урожая.

Наибольшая энергетическая окупаемость.отмечена при использовании одних молибденовых удобрений, однако наименьшая энергетическая себестоимость семян сои, маиа и нута оказывается при совместном применении борных и молибденовых удобрений.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения производства семян зерновых бобовых культур и снижения дефицита растительного белка целесообразно в условиях Гиссарской долины возделывать сою, как наиболее продуктивную по сравнению с традиционными культурами машем и нутом.

Чтобы получать стабильно высокие урожая семян сои (2.9 т/га), маша (2,2 т/га) и нута (2,4 т/га) за счет симбиотически фиксированного азота воздуха необходимо создавать благоприятные условия для бобовориэобиальяого симбиоза - семена сои перед посс-I. м инокулкровать специфичный, вирулентным, активный штаммом ризобий (АС-17 и 634), оптимизировать режим фосфорного питания, применить молибденовые (50 г на гектарную норму семян) и борные

удобрения (1 кг/га бора).

В условиях орошения Гиссарской долины пои создании благоприятных условий для симбиотической азотфиксации применять азотные удобрения под сою, маш и нут ни в малых, ни в больших дозах нецелесообразно; они не повышают семенную продуктивность этих культур.

Список основных работ автора, опубликованных по теме диссертации

1. Бухориев Т.А. Применение удобрений под сою. - Сельское хозяйство Таджикистана. Душанбе, 1984, 5. с.32...34.

2. Бухориев Т.А. Формирование и активность симбиотического аппарата сои в зависимости от действия минеральных удобрений. Материалы республиканской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов Таджикской ССР.Д.уканбе. 1984, с. 66...72.

3. Посыпанов Г.С., Касимов Д.К., Бухориев Т.А. Влияние инокуляции, минерального азота и некорневых подкормок на активность симбиоза и урожайность сои. - Информ. листок. Тадж. ИНТИ. 1984. 189 .

4. Бухориев Т.А. Действие минеральных удобрений на образование клубеньков и урожайность сои. - Бюлл. ВЙУА. Москва. 1986. 76. с. 41 . . .44.

5. Бухориев Т.А. Влияние минеральных и бактериальных удобрений на образование клубеньков и урожай семян сои. - Тезисы докладов республиканской научно- практической конференции молодых учёных и специалистов. Душанбе, 1987, с.56...57.

6. Бухориев Т.А. Эффективность инокуляции семян сои ризотор-фином на сероземных почвах Гиссарской долины. - В кн.: Генетика и микробиология сельскому хозяйству. Душанбе. 1989, с. 80...83.

7. Бухориев Т.А. Симбиотическая активность сои в условиях Гиссарской долины. - Тезисы докладов 1 Всесоюзной конференции СО-ИС.АФ. Калуга, 1989, с. 44...48.

8. Бухориев Т.А. Удобрение зернобобовых культур. - В кн.: Справочник агронома. Ирфон. Душанбе, 1989. 157 с.

9. Холматов А.Х., Набиев Т.Н., Бухориев Т.А. Приёмы интенсивной технологии возделывания сои в Таджикистане. - В кн.: Резервы повышения продуктивности сои. Новосибирск, 1990. с. 1 33. . . 1 55 .

10. Особенности формирования семян сои. маша и нута в зависимости от режима питания. - Сельское хозяйство Таджикистана. 1990. с. 30.

11. Бухориев Т.А. Биологический азот и урожай семян сои. Тсчиси докладов международной конференции. "Молодёжь и экология". Кишинев, 1991. с. 32...35.

12. Касимов Д.К., Бухориев Т.А. Урожайность к белкопая про-

дуктивность сои в зависимости от инокуляции и режима пптлпи;!. Сб.: Научные основы интенсивной технологии полспых культур п Таджикистане. Душанбе, 1991, с. 102... 105.

13. Бухориев Т.А. Симблотичеекая фиксация азота почлуха г зависимости от инокуляции семян ризоторфином на посевах сон. Сб.: Научные основы интенсивной технологии полевых культур н Таджикистане. Душанбе, 1991, с. 107...117.

14. Бухориев Т.А. Эффективность применения ризоторфнна на посевах нута. - Информ. листок. Тадж. ШГГИ. 1991. 96.

15. Бухориев Т.А., Низомуддин Н. Влияние нитрагина и удобрений на симбиотический потенциал и продуктппность мата. - Информ. листок, Тадж. ИНТИ, 1992. 19.

16. Касимов Д.К., Бухориев Т.А., Багдаслряп С.Г. Влияние содержания элементов питания на урожай зерновых культур в пожнивных посевах. Информ. листок, Тадх. ИНТИ, 1992. 20.

17'. Бухориев Т.А. Роль биологического азота п формиропании урожая семян сои в условиях Гиссарской долины. - Материала Международного конгресса по растениеводстпу. Иран. Матхад. 1993. с. 21...29.

18. Бухориев Т.А. Сравнительная симбиотическая активность и продуктивность бобовых культур в услопиях Гиссарской долины. Тез. докл. научной конференции поспяшённой 50-летию агрономического факультета. - Душанбе, 1995, с.92...98.

19. Бухориев Т.А. Формирование симбиотического аппарата бобовых культур в зависимости от напряжённости температурного режима. Тез. докл. научной конференции, поспяшённой 50-летию агрономического факультета. - Душанбе, 1995, с. 102...105.

20. Бухориев Т.А. Эффективность применения бора и молибдена в посевах сои на серозёмных почвах Гиссарской долины.- - М.: Изп. МСХА, 1995, вып. 3.

21. Бухориев Т.А. Рекомендации по применению ризоторфипа пол сою, маш и нут в условиях Гиссарской долины. Душанбе, 1995, Таджик. ИНТИ, 44 с.

22. Бухориев Т.А. Влияние азотных удобрений на величину и активность симбиотического аппарата, урожай семян сои и его качество. - М.: Изо. МСХА, 1995.

23. Посыпамов Г.С., Бухориев Т.А. Симбиотическая активность и прдуктивность зерновых бобовых культур в условиях Гиссарской долины. - М.: Зерновое хозяйство, 1995 (в печати).