Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕРА В ПИТАНИИ И ПРОДУКТИВНОСТИ РИСА В УСЛОВИЯХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ Р. КУБАНИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "СЕРА В ПИТАНИИ И ПРОДУКТИВНОСТИ РИСА В УСЛОВИЯХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ Р. КУБАНИ"



На правах рукописи

Беспалов Александр Леонидович

СЕРА В ПИТАНИИ И ПРОДУКТИВНОСТИ РИСА В УСЛОВИЯХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ р. КУБАНИ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

/ АВТОРЕФЕРАТ

. диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2004

. : ■ \ ' Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте риса в!999-2001 гг! , . * .

доктор биологических наук, профессор Шеуджен А.Х.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Столяров А.И. • *

кандидат сельскохозяйственных наук ' ШхапяцевА.К.

: Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства \ : им. П.П. Лукьяненко

. Защита состоится 24 июня 2004 г. в 9,часов на заседании диссертационного Совета Д 220.038.03 приКуС'""*" '' ' ' * ' университете по адресу: 350044 г. В С диссертацией можно ознакомь ского, государственного аграрного у Автореферат разослан "_" ма

, Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

* * ■ *

к

Ведущее предприятие

Ученый секретарь диссергационног кандидат сельскохозяйственных нау

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Рис является основным продуктом питания более чем 2/3 населения-нашей планеты. Спрос на него ежегодно возрастает. По данным ФАО для удовлетворения потребности населения Земного шара в pncotioii крупе, производство риса к 2025 г. должно возрасти на.70%. Краснодарским край является основным рисосеющим регионом России. Здесь производится 75-80 % риса-сырца от общего объема о стране. Однако урожайность черна в крае намного ниже биологического потенциала возделываемых сортов. Для повышения урожайности, необходимо решить проблему оптимизации минерального питания. К числу необходимых и незаменимых элементов минерального питания риса относится и сера. Не смотря на то, что необходимость этого элемента для жизнедеятельности растении доказана Ю. Либихом еще в 1859 г., применению серных удобрений уделялось незначительное внимание, т. к. считалось, что потребность в сере полностью удовлетворяется за счет атмосферы и присутствия в других вилах удобрений в качестве балласта. Все изменилось в последние годы вследствие перехода туковой промышленности на выпуск высококонцентрированных не содержащих серу удобрений и снижение ее поступления в атмосферу с промышленными выбросами в виде серосодержащих газов. В силу всего этого во многих рисосеющих регионах планеты стали проявляться симптомы серной недостаточности.

Это обусловливает необходимость проведения исследований направленных на изучение роли серы в питании растений и разработку технологии применения серосодержащих удобрений при возделываннн риса.

Целью работы являлось установление оптимальных норм, форм и сроков внесения серных удобрений под'рнс в условиях правобережья реки Кубани. Для ее достижения было необходимо решить следующие задачи:

— изучить влияние серных удобрений на агрохимические показатели плодородия почвы;

- установить воздействие серных удобрений на рост и развитие растений риса, их фотоеннтетическую деятельность, а также потребление и вынос элементов минерального питания;

ЦНБ iOOXA фоня, нэучмеЛ литератур. d-JßJ±9_

- определить'оптимальные сроки, нормы и способы внесения серных удобрений, обеспечивающие повышение продуктивности риса, а также выявить наиболее эффективные их формы;

- выявить влияние серных удобрений на качество 'зерна риса;

- дать экономическую оценку различным способам применения серных удобрений под рис.

Научна» новизна работы состоит в том, что впервые щучена динамика содержания водорастворимых соединений ссры п почвах рисовых полей. Установлено снижение их содержания в почве в течение вегетационного периода. Показано положительное влияние применения серных удобрений на содержание и вынос рзстениями азота, фосфора и кадия, а также на рост, развитие и фогосинтетнческую деятельность риса. Получены данные, свидетельствующие о равноценности всех форм серных удобрений при их внесении под рис. Установлена высокая экономическая эффективность применения серных удобрении. .

Практическая значимость работы заключается в установлении необходимости применении серных удобрений в рисоводстве. Определены, оптимальные формы, нормы и сроки их внесения налутово-черноземных почвах, кшорые обеспечивают максимальную прибавку урожайности н рентабельность данной отросли растениеводства.

Лпро&шпя работы. Материалы диссертационной работы1 были доложены, обсуисасны и получили положительную оценку специалистов на'научно-ирактической конференции "V Педеля науки МГТИ" (Майкоп, 2001), региональной научно-практической кон«(>еренш1и "Агропромышленный комплекс юга России — сегодня" (Майкоп, 2001) и Международной научной конференции "Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в аг-ротехнологиях" (Москва, 2003). Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 16 печатных работах.

Объем н сгрукгура днссер пиши. Диссерпгационная работа изложена на 117 страницах машинописного текста Состоит из введения, трех глав, выводов, предложений производству и списка литературы, включающего200 наименований, в том числе 10,1 иностранных.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты' проводились на рисовой оросительной системе ГЭСХ "Красное", которое расположено Красноармейском районе Краснодарскою края. " -

Погодные условия в годы проведения исследований были благоприятными для выращивания риса и позволяли получить достоверные и объективные данные по влиянию кальция на урожайность и качество зерна риса. Так. 1999 и 2000 гг. были несколько теплей, чем 2001 г. В )999 и 2000 гг. среднемесячная температура была ниже средней многолетней только в мае. Тогда как* в 2001 г, помимо мая пониженные температуры по сравнению со средней многолетней наблюдались в июней в октябре.

Почва опытного участка - лугово-черноземная, характеризующаяся следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса - 2,75 %, аммония обменного - 10,71 мг/кг, фосфора подвижного — 50,6 мг/кг, калия обменного — 245,8 мг/кг. Реакция почвенного раствора нейтральная. , , -г .

Объектами исследований служили районированные сорта риса Лиман и Регул.

Влияние серы на рост, развитие и фотосннтетическую* деятельность растении риса, а также потребление ими элементов минерального питания изучалось в вегетационном опыте с песчаной культурой в сосудах на б кг, В качестве питательного фона в каждый сосуд вносилась двойная питательная смесь Прянишникова (2ПСП). Элементарную серу, для создания различных условий обеспеченности растений этим элементом,'вносил» в количестве от одной до пяти доз, одна лоза равнялась 2,88 г/сосуд. По-[»торность — 6-ти кратная. В фачы кущения,'выметывания и мо-дочно-восковой спелости зерна риса отбирались растения для проведения учетов л анализов. '' ■" *

Полевые опыты проводились на делянках общей площадью 2 м* (учетная "1,'4 мг), расположенных рендомизированно, в 4-х кратной иовторности. Агротехника проведения экспериментов общепринятая для данной зоны и соответствовала рекомендациям ВНИИ риса. Норма высева 7 млн. всхожих семян'на*1 га, способ посева рядовой, глубина заделки семян 0,5-Г,0 см. Предшест-

вешшк - оборот пласта многолетних трав. Посев осуществлялся в (лекале мая. Уход за носинами и фенологически с наблюдения проводились в соответствии с рекомендациями ВНИИ риса,

В первом опыте выявлялись оптимальные формы, нормы и сроки применения серных удобрений.

Удобрения вносились согласно схеме опытов. В качестве азотного удобрения использовали карбамид - Nm (46 % д. в.) и сульфат аммония - Na (21 % д. в.). фосфорного - двойном суперфосфат -Рсд (47 %л.в,) и простой суперфосфат - Per (20 % л. в-), калийного - хлористый калий - Кх (60 %, д.в.) и сульфат калия - Кс (50 % д. в.). Серным удобрением служила сера элементарная - S (100 % Л. в.). При определении нормы этого элемента учитывалось-его содержание в составе иных видов удобрений. Схема опыта следующая: . ■ . ;

1. Без удобрений < 7. Nms-,Poik;>Kxw+NmJ0Sii> (S10)

2. Мм^оРсдадКхог.+Ым« 8. Nмs,}РсДед Кx^S:п+ Nм ^,0 (S?n)

3. NaSiJPcДвоКХбо+Nма(.(S%) 9, NM mPCWK.V,+NM.Í;)(S|-; 0

4. NMSOPWíoKXM+NOIOÍS«) 10. NMsoPcjs(1KCw+NMw(S2O.4)

5. NasoPcAíoKx(,o+Na4ú(S(«) 11. N м воРсд К x<,. S ь N м 40 (S i о)

6. N м P0 Pe л*(о К x<>)S2o+N м w(S:o) 12. N \i so Pe д К x,,,, S гг N м j 0( S ? 0)

Влияние возрастающих норм серных удобрении на пищевой режим почвы, потребление растениям» элементов-минерального питания, урожайность и качество зерна, а также семян риса изучалось в полевом опыте при внесении элементарной соры в количестве ог 20 до 100 кг/га с интервалом 20 кг/га на фоне NiH>PgüK£,o. Азотные удобрения вносили в два приема^ 2/3 до посева и 1/3 .в подкормку в фазу кушеиня риса;.фосфорно-калнйные удобрения -полной дозой до посева.

Для наблюдения за пищевым режимом почвы перед посевом» а также в фазы всходы, ¡сушение, выметывание и молочно-восковая спелость зерна риса отбирались почвенные образны из пахотного (0-20 см) слоя на каждой опытной делянке. Определяли: гумус по Тюрину, общий.азот,г по Кьельдалю, обменный аммоний - колориметрически в 1 % вытяжке КС1 с использованием фенола, нитратный азот - днсулы|юфеиоловоп кислотой по Грандвапь-Ляжу,

фосфор валовой — по Дениже, фосфор подвижный — по Чирикову, калий валовоП - методом спекания по Смиту, калий обменный -по Чирикову,рН водной вытяжки - нотенпиометрическим методом. Водорастворимые восстановленные соединения серы определяли иодом етрически с ант »окислительным экстрагентом.

Площадь ассимиляционной поверхности листьев определяли весовым методом, чистую продуктивность фотосинтеза - по изменению прироста.биомассы растений, образуемой за учетный период I м.. листовой поверхности за сутки по Ннчипоровпчу. содержание фотосинтегнческих пигментов в листьях - по Годне-ву, количество пигментов рассчитывали по формулам Хольма-ВеггштеГжа, интенсивность фотосинтеза - на верхних неотделенных от растений листьях методом Бородулиной в модификации Шеуджена. Содержание общего азота, фосфора н калия в растениях определялось в одной навеске по методике Куркаева. Сухую массу органов растении определяли гравиметрически после шестичасового высушивания при температуре 105°С. Белковый азот определяли по Барншгейну, небелковый учитывался по разности между общим н белковым. ■

Перед уборкой по диагонали с каждой делянки отбирались растения для проведения биометрического анализа и определения структуры урожая. Учет урожая проводили сплошным обмолотом каждой делянки с пересчетом на стандартную влажность и чистоту.

Содержание белка определяли по ГОСТу 10846-91, крахмала -по ГОСТу 10845-76. зольность - по ГОСТу )0847г74.

Урожайность семян определяли после очистки зерновой массы, рассчитывали их выход и разделяли на фракции. Определял» энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян по ГОСТу 10968-88, скорость и дружность прорастания семян оценивали по прописи П.Г1. Вавилова и др. (1983).

Полученные экспериментальные данные были подвергнуты математической обработке (Доспехов Б.Л., 1985).

Расчет экономической эффективности применения серных удобрений под. рис выполнен по методике ВНИИ экономики сельского хозяйства (Методические рекомендации..., 1987)! _

i. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХОКСУЖДЕНИЕ

,3.1. Влияние серных удобрений на агрохимические показатели плодородии почвы .

Динамика содер;кания водорастворимых восстановленных соединений серы обусловлен;! развитием окислительно-восстановительных процессов в почве, а также, отчасти потреблением растениями данного элемента (табл. 1). По фазам вегетации максимум содержания водорастворимых S2* приходится по всех вариантах опыта на <|>a;ty кущения, Затем их количество постепенно снижалось, достигая минимума и фазу полной: спелости «рна риса. Применение серного удобрения сопровождаюсь, увеличением количества. водорастворимых соединений серы в почве, способствовало повышению обеспеченности ими растений риса и зависело ог дозы. При этом характер сезонной динамики содержания данных соединений в почве не изменялся, был идентичным с контрольным вариантом. . , . .

Таблица Г- Динамика содержания водорастворимых восстановленных соединений ссры при внесении серных удобрений, мг/100 г почвы:

Вариант Фаза вегетации

нсло.ш к> ti к il не вычетьшанне полная ore-лость черна

МцоР^Км-фон 0,28 0,10 0,38 0,24

Фон + Sîo 0,43 0,75 0,52 0,36

Фон 4 sw " 1,01 1,23 0,74 0,40

Фон + Seo 1,68 1,96 " ' 0,88 0,55

Фон 1 Sty 2,01 2,16 1,36 0,63

Ф0Н + Sl(m 2,15 2.24 ' 1,54 0.72

Динамика содержания подвижных соединений азота, фосфора и калия в почве определяется напряженностью окнслитильно-восстанови-тельной обстановки, а также их потреблением растениями риса (табл. 2).

Максимум содержания обменного аммония в почве приходится на период всходы-кушение, зан;м его количество постепенно снижается. Минимальное содержание NH/ отмечено в (}хззу полной спелости зерна риса. Количество подвижных соединений фосфора в почве воз-

растало в течение всего вегетационного периода Только п фазу полной спелости терна риса отмечено его заметное снижение по сравнению с предыдущими сроками наблюдения. Наибольшее количество обменного калия в почве отмечено в фазу кущения растений, а наименьшее — полной спелости зерна риса. После сброса воды е рисовых нолей количество обменного калия в почве снижается.

Таблица 2 - Динамика содержания подвижных форм шота, фосфора н калия в почве под рисом при внесении серы, мг/кг

Вариант Срок определения

ПС холи к у и юн «с нымеп.1 ву-ние ПЧ.'ИЩЯ спс- ■ .юсть (ери;!

N,^1^1,Км- фон Фон 1 Эм,

ФОН + $4,, Фон т Бы, . Фон + Фон + 8(1»,

N ] зсРаЖй,,- фон Фон + Й;,, Фон ~ Фон - $<„. Фон + Бас Фон -<- 510(1

Обменный амминни

27,3 28,2 30,1 29,6 29,0 28,5

26,2 27,8 28,5 284 28,2 26,7

Подвижный фосфор

53.1

54.2 55.9 55,2 54,0 53,4

54.8 55,1

55.6

55.9

55.7

55.8

22,2

23.1 24,3 25,9

25.8 22,8

56,3

58.2

59.3

59.9 60,1

56.4

Обменный калий

14.8

14.9

15.2 15,8 16,0 15.1'

47.0 47,8

48.1 49,8 48,6

47.3

245,2 274,9 267.0 242.9

Фон + йп, 247,1 275.0 265,0 242.7

Фон 255,3 279,4 267,1 241,0

Фон - 253,4 280,2 . ■ 268,2 242,9

Фон~$К(| ■ ■ 252,1 279.1 269,8 241,8

Фон + 246.) 276.3 265.3 242.0

Внесение в почву под рис серы не оказало сколь-либо существенного влияния на содержание и сезонную динамику подвижных форм азота, фосфора и калия. ' •

3.2. Содержание и вынос -элементов минерального питании растениями риса при внесении серных удобрении Накопление азота и корнях и надземных органах растении риса зависит от их. обеспеченности серой и фазы вегетации (тол. 3). Введение в питательную смесь серы способствует накоплению азота в лиегостеиедьнон массе и корнях растений. Такая закономерность прослеживается во все рассматриваемые нами фазы вегетации риса. Так. в фазу кущения содержание азота в надземной надземных вегетативных органах растений увеличивалось на 0.070,36 %, в выметывание - на 0,02-0,2, в полную спелость - на 0.01 -0,08 %; в корнях, соответственно, - на 0,02-0,10. 0,04-0,16 и 0,040,17 %, а в зерне — на 0,03-0,18 %. Наибольшее количество азота в зерне, листьях, стеблях и корнях растений риса отмечается при содержанки в питательной смеси 0,96-1,44 г/кг (2-3 дозы) серы.

При введеннн в питательную смесь ссры в растениях больше накапливалось белкового азота, и соотношение белковых и небелковых его форм в корнях составляло и кущение 2,6-3,0, выметывание - 2,6-3,5, в молочно-восковую спелость зерна - 2,2-3,2; в надземных вегетативных органах - 3,4-3,8, 2,0-2,7 и 1,8-2,6. В зерне риса с растений, произраставших без внесения серного удобрения, содержание белкового азота в 8,0 раз'больше, чем небелкового, а при их использовании в зависимости от нормы - 7,6-16,7.

Сера влияет на содержание »¡юсфора в растениях риса, но при эгоч не оказывает влияние на характер его динамики. Оптимальным содержанием серы в питашльной сраче, нри котором в растениях накапливается максимальное количество <[юсфора, является 1,44 г/кг (3 дозы). При такой обеспеченности ранении элементом содермсание фосфора в корнях превышает таковое у растений, выращенных при его отсутствии в питательной смеси, на 0.5 % в кущение, 0,03 - выметывание и 0,05 % в (|шу полной спелости зерна, в надземной вегетативной массе, соответственно на 0.07,0,06 и 0,04% и к зерне-на 0.11 %.

Калия больше содержится в растениях в начале их вегетативного роста. К концу вегетации риса его количество"снижается как в надземной.массе, так и в корнях растений. Сера способствует накоплению в растениях риса большего количества калия. Так. введение в питательную смесь Прянишникова 2-3-х доз серы способствовало увеличению содержания калия в надземных вегетативных органах на 0,16т0,17 %, корнях - на 0,06-0,07, в -зерне - на 0,03 %.

Таблица 3 - Содержание азота, фосфора и калия и растениях рнса при их различной обеспеченности серой, %

Кущение Выметывание Полная спелость

* иерна

Вариант

над !сч-и; я neie-шнвиа* наличная веге-т.» и »ная i приемная eeto-

корки корчи tCpl'O ' КОр>1 и

масса

Лют

211C П-фон 2,50 1,48 1,59 0,72 0,59 1,08 0,71

Фон 11 доза S 2,72 1,51 1,63 0,80 0,60 1,16 '0,79

Фон '-l дозы S 2,83 1.56 1,78 0,86 0,67 1,26 0,S7

Фон+3 лозы S 2,86 1,58 1,79 0,88 0.66 1,25 0,88

ФонЧ дозы S 2,79 1,55 1,68 0,85 0,64 1.18 0,86

Фон+5 доз S 2,57 1,50 1,61 0,76 0,60 1,11 0,75 -

HCIV 0,18 0,07 0,15 0,09 0.04 0,09 0,10 i

Фосфор

2ПСП-фон 0,58 0,64 0,54 0,47 0,20 0,62 0,46

Фон -М лом S 0,61 0,65 ' 0,56' "0,47 0,21 ' 0.65 0,48

Фон-<-2 дозы S 0,64 0,68 0;59 0,48' 0,24 0,71 0,48

ФоШ-3 лозы S 0,65 0,69 0,60 • 0,50 0.24 0,73 0,51

Фон»4 дозы S 0,62 0,67 0,56 0,49 0,23 0,68 0,49

Фпн+5 доз S 0,59 0,66 0,55 0,48 0,20 0,60 0,48

MCPos 0,04 0,03 0,04 Калий 0,02 0,02 0,04 0,02

2ИСП-фон 2,43 ■ 1,29 2,14 | 0,64 ■ 2,11 0,33 0,65

Фон-Ч дозаЯ 2,51 1,31 2,20 0,66 2,16 0.34 0,66

дозы S 2,60 1,35 2,26 0.70 2 22 0,36 0,64

<Рон 1-3 дозы S 2,59 1.36 2,27 0,68 2*23 0,36 0,68

Фон Ч лозы S 2,52 1,34 2,22 0,67 2,17 0.34 0,66

Фон+5 лоз S 2,45 1,30 2Л5- 0,67 2,M 0,33 0,65

НСР^ 0,06 0.03 0.06 0.03 0.05 0,02 0.02

Прн внесении серных удобрений с поля отчуждается большее количество основных элементов минерального питания (табл. 4).

Таблица 4 - Вынос тога, фосфора и калия с урожаем риса при применении серных удобрений. %

Вариант Лзог Фосфо р Калий

солома ¡spi>t> об i нее солома »ери о общее содо-МЛ чгрио oftmeo

Nn Ра,К<*гф0Н 35,4 68,2 103,6 10,6 39,7 50.3 106,6 20,8 127.4

Фон " S;r, 41,3 79,8 121,1 12,1 47,5 59,6 120,5 23,4 143,9

Фон - Si, 43,8 86,4 130,2 12,9 50,6 63,5 124,8 25,3 150,1

Фон + Sw 44,4 88,3 132,7 13.5 51,2 64.7 126.5 26,0 152,2

Фон Г Sírt 44,8 88,2 133.0 13,5 50,5 64,0 125,7 25,2 150,9

Фон t- Sin.) 37,8 75,5 113.3 11.3 41,7 53.0 115,6 22^9 138.5

Вынос азота с основной и побочной продукцией увеличивался на 9,7-29,4 кг/ra, фосфора - 2,7-14,4 и калия - 11,1-24,8 кг/га. Наибольшее количество азота выносится при внесении в почву 80 кг/га серы, а фосфора и калия - 60 кг/га.

3.J, Рост « развитие растении риса при внесении серных удобрений

Сера влияет на рост и развитие, растений риса. Наиболее благоприятные для формирования корневой системы условия складываются при внесении серы из расчета 0,96 г/кг песка (2 дозы). При таком содержании элемента в субстрате корни у растений в фазы кущения, выметывания и молочно-восковой спелости зерна были длиннее, чем у произрастающих на двойной питательной смеси Прянишникова, соответственно на 16,9, 11,3 и 15,1 % (3,0, 2,2 и 2,9 см), количество корешков - на 48,2, 29,6 30.6 (30,1, 29,1 и 29.8 шт.), сухая масса корней - на 17.4, 5,8 и 5,S %. Более высокие и низкие концентрации, хотя и способствовали увеличению длины корней, но на незначительную величину.

Растения, получившие серу, но сравнению с контрольными имели большую высоту и сухую массу. Только при введении в питательную смесь 5-ти доз серы высота растений была ниже, чем в контроле. Наиболее полно потребности растений в сере обеспечиваются при ее содержании в питательной смеси в количестве 2 доз. При этом высота растений была выше, чем в контроле в фазу кущения - на 13.2% (4,3 см), выметывания - 12.7

(7,7 см). и в молочно-восковую спелость зерна — на 16,4% (9,9 см),.а их сухая масса соответственно на 9,7 % (0.06 г), 40,2 (1,93) н 46,2 % (3,27). Существенно не отнимись от них растения, произрастающие при 3-х дозах серы.. Дальнейшее увеличение содержания этого элемента в шпчиельной смеси уже не оказывает стимулирующего действия на рост растении н высоту.

Таким образом, улучшение >словии серною питанн:( положительно сказывается на росте растений риса. В частности, у них фор* мнруется более мощная корневая система, как по длине, так и но числу корешков, и высокий стебель, а также больше сухая масса. Оптимальным содержанием серы в питательной смеси следует счи-• тать 0,96 г/кг. Более высокое содержание элемент - менее эффективно. Г.с;ш в с>бстрате количество элемента составляет 2,4 г/кг, то наблюдается угнетение роста как надземных органов, та:< и корневой системы. Следуе1 отметить, что избыток серы, вероятней всею, наносит растениям больший ущерб, чем ее недостаток,

3,4, Фотоспптетическяи деятельность растений риса и зависимости ог обеспеченности серой

Введение в питательную смесь серы в количестве 0,481,44 г/кг (1-3 дозы) обеспечивает увеличение площади листьев на растении по сравнению с контролем в фазу кущения на 5.17,9 см". Боле г высокое содержание серы не способствовало формированию большей листовой поверхности у растений. В последующие фазы развития достоверно большая, чем в других вариантах. включая контроль, плоишь листьев отмечена \ растений риса, произрастающих при содержании в питательной смеси 0,96-1,44 г/кг (2-3 дозы) серы. При этом сера положи ¡ельно влияла не только на образование и рос1 листьев, но и на ддшель-ность их функционирования. Наибольшая площадь листовой поверхности в течение всего онтогенеза была у растений растущих > на питательной среде, содержащей 0,96 г/кг (2 дозы) серы.

Сера оказывает заметное влияние на неличину фотосинтетического потенциала, не тменяя при этом характера его сезонной ди->' намики. Наибольшей величины фотоешпешческнП потенциал рас-

теши'! риса во все фазы вегетации досшгает при содержании в питательной смеси 0.96 г/кг серы. При такой обеспеченности растеннй этим элементом величина их фотосин тети чес кого потенциала была

выше, чем в контроле в фазы кущения, выметывания и молочно-восковой спелости зерна на 14,2,37,8 и ! 9,8 % соответственно

Уровень обеспеченности растений риса серой оказывает влияние на величину чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ)'в течение всей вегетации. При содержании серы в питательной смеси в количестве 0.48-1.92 г/кг (I—I дозы) ЧПФ была выше, чем при отсутствии элемента- в питательной среде, в фалу кущения на 0.3— 0,8 г/м7-суг„ в выметывание - на 0.7-0.8 и в мол очно-вое ко в> ю спелость зерна риса— на 0,6-0,9 г/м'-сут. Однако, увеличение количества серы до 5 доз отрицательно сказывалось на фотосинтетической деятельности растений,-вызывая снижение чистой продуктивности фотосинтеза на 0,4, 0,8 и 1,1 г/м'-сут.- соответственно в фазы кущения, вымегывания'и молочно-восковой спелости зерна. Наибольшей величины во все фазы вегетации ЧПФ достигала у растении при содержании в питательной смеси 0,96 г/кг (2 доты) серы. При такой обеспеченности этим элементом чистая продуктивность фотосинтеза растении была выше^чем у растений, испытывающих сто недостаток, на 1217%. 11,3% н И,0соответственно в фазы кущения, выметывания и молочно-восковой спелости зерна. Обращает на себя внимание тот факт, что велнчина ЧПФ у растений при отсутствии серы в питательной среде несколько1 выше, чем при се содержании в количестве 2,4 г/кг (5'доз). Вероятно, растения риса более чувствительны к избытку серы, чем ее дефициту.

Обеспеченность растений риса серой влияет на интенсивность фотосинтеза. При ее содержании 0,48-1,92 г/кг субстрата отмечено увеличение поглощения углерода листовой поверхностью растений риса. Так, в фазу кущения'растений интенсивность фотосинтеза была ьыше, чему растений, растущих при отсутствии серы в питательной среде, на 5,3-16,6 %, в 'выметывание - на 13,5-19,9 и молочно-1юсковую спелость зерна - на 4,7-12,0%. Увеличение содержания серы до 2,4 г/кг песка, напротив, замедляло поглощение растениями углекислого газа и вызывало снижение интенсивности фотосинтеза по сравнению с растениями, испытывающими ее дефицит, в фазы' кущения, выметывания и молочно-восковой спелости'зерна соответственно на 9,2, 4,6 и 1,9%. Максимальной величины этот показатель достигает при содержании в питательной смеси 0,96 г/кг серы (2 дозы). "

3.5. Продуктивность риса при »несении . . серных удобрений

Добавление в питательную смесь Прянишникова 0.48 г/кт ■ (I доза) серы способствовало увеличению по сравнению с 2ПСП урожая зерна с сосуда в ! ,4 раза, 0,96-1 .<14 (2-3 дозы) - в 1,8 раз, 1.92 г/кг (4 до)ы) - в 1.6 раза (табл. 5), Вол ее высокие количества серы негативно отражались на продуктивности растений.Наибольшее увеличение продуктивности растений отмечено при содержании в питательной среде 0,96-1,44 г/кг (2-3 дозы) серы. Это связано с тем, что именно при такой обеспеченности чтим элементом складываются наиболее благоприятные условия для поглощения азота, фосфора и калия, а также для фотосинтеза. Увеличение урожая произошло в результат увеличения длины метелки на 1,7 см, числа колосков в ней на 39,2-10,9 шт. (36,X-38,4 %) и снижения пустозерности на 3,7 %. Отмечено и увеличение массы 1000 *срен. но оно было, хо(я и математически достоверным. но не очень большим - лишь 0,8 г или 2,7 %.

Таблица 5 — Продуктивность риса в зависимости от обеспеченноетн растений серой

Вариант Урожаи. г?сосуд Высота Длина растений, метелки, сч см Число колосков и метелке, шт. 11 устэ-зер- ноегь, % Масса 1000 зерен, г

2ПСП - фон 37,2 62.4 12,5 106,6 19,2 29.8

Фон+1 доза S 51,4 66,4 13,0 132,6 18,(1 29,9

Фон+2 дозы S 66,8 70,! 14,2 147,5 15,5 30,6

Фон+3 лош S 66.9 60,7 14,2 145,8 15.5 30.6

Фон-1-4 лозы S 58.4 66,0 13,0 138,0 16,9 30.1

Фон4-! ДОЗ S 36,7 58,5 12.2 102,0 19,8 29.7

НСР,* 12.4 4,1 0.5 18.2 0,7 0.2

Положительное вощействне серы на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растении выражается в увеличении урожайности зерна риса при внесении серных удобрений в почву перед посевом (табл. 6). Достоверное ее увеличение происходило при-нормах 8:о ю'. Дальнейшее повышение нормы не обеспечпва-

до роста урожайности зерна. Каюу сорта Лиман, так и Регул наибольшей сна была при норме-серы 40 кг/га, В среднем за годы исследований в результате снижен ияпустозерностн и увеличения массы зерна.с метелки и массы 1000 зерен урожайность зерна риса сорта Лиман повышалась на 11.4 %, а Ре гул а - на 9,5 %, что соответствовало .7.2 и 5,9 ц/га соответственно.

Таблица 6 - Урожайность зерна риса при внесении серных '* удобрений в почву, ц/га

Вариант Урожайность, ц/га Прибавка по средней, и/га

1г.' 2000 г. 2001 г. ере, 1 нее

Лиман

М,;(,Р*эКби-фОН 64.8 62,5 62.0 63,1 —

Фон + Б» , 70.1 69,5 66.8 68.8 5,7

Фон - &40 71,5 71,0 68,3 70.3 7.2

Фон ^ йло 71.3 71,2 . 68.2 70,2 7.1

Фон * Бед 71,1 71.0 68,1 70,1 7,0

Фон -1- Б«» - 67,9 68,6 ' 65.3 67.3 '4,2

НСР05 5,2 ' 5,5; 5,3 5,3

Регул

- фон 61.5 " 64.0 60.2 61,9 —

Фон ~ Б^о 66.5 69,5 65,0 67.0 5,1

Фон -Г Бад 67,6 69.6 66,2 67,8 5,9

Фон ■ 67.7 69,2 65,9 67,6 5,7

Фон ь 67,7 69,0 65,8 67,5 5,6

Фон + Бщэ 65,7 65.8 63,2 ■64.9 3,0, '

НСР(1, ' 5.0 . 5.1 5,1 5,1

Достоверное повышение: урожайности зерна риса отмечено только при внесении серы в основное удобрение составе сульфата аммония (ИазпРсддаКх^+^Пп) и в виде элементарной серы в количестве 30 кг/га (МмвнРсдкоКх^м + Ым^,) и составляли соответственно 7.2 и 5,5 ц/га (табл. 7)., Прибавки урожайности при других модификациях системььудобрения ¡риса изменялись в интервале 1,1—1,4 ц/га и были несущественными,-Такая реакции обусловлена как недостаточным количеством серы, наблюдаемым в вариантах

Ммм>1>сд*)Кх,||1->1ак>. Мч^РсдаиКхиЗ?)* N«4^, Nм«,,Рс;и„Кх,,)<-Nм«Я,,„ ^Ь.РсД^Кх^гЗ^.+КчЦсЙ),.. ^МкпРС*,1<.Х,.и+Нм№ Мм^Рсд^Ксм^Ми., N мРс д*,К х^ $ 1N м 4л, так и ее избытком - Ыа^Рсд^Кх^- N340-Растения.в^большей степени страдают ш недостатка серы в начале вегетации, и сорная подкормка не компенсирует в полной мере нанесенный ущерб. Об этом свидетельствует различная урожайноегь при внесении серы в количестве 30 кг/га полной нормой до посева ЫМ^СД^КХ^-.Г^М)-. И В ДВ;( Приема Рост

урожайности зерна риса при улучшении обеспеченности растеши'! серой происходил в результате увеличения длины метелки, ироду ктивнон'кустистостн, массы зерна с метелки, массы 1000 зерен и сокращения пустогерности. , .

Таблица " - Влияние серы на продуктивность носеиоп риса при рахтичных системах удобрения -

Вариант Урожайность, ц/га' Прибавка по средней, ц'га •

№)9 г. 2000 г. 2001 г. срс.тее

Без удобрении 45,3 40,9 41,5 42.6

N М , РС Л К X щЛ N М ; 66.7 68,2 65,9 66,9 —

^^Рсл^Кгчо^М,:, 73,6 75.7 73,1 74,1 7,2

Км^РсдмКх^Жа.!:, 68,1 74,0 69,4 70.5 3,6

Ма^Рсл^Кхмг 69,2 73,2 69,6 70,7 3.8

МммРсд^Кх^ЗгоТМмдо 70,3 72,2 69,7 70,7 3.8

N м 67,2 69,8 66.9 68,0 и.

ЫмяпРсд^Кх^ц-Мм ю 68,9 73,1 69,4 70,5 3,6

Ж^РсюКх^Нц.«) 68,0 72,0 68,4 69.5 2.6

N м л,-, Рс л от К .■ т N м) о 70,6 73,0 70,2 71.3 4,4 ■

^1мРсд>1-1Кхб1)5)цгММ)о 67,5 70.8 67,6 68,6 1.7

Ж^РслрдКх^ЗхЛМм н, 72,.0 73.4 71.1 72,2 5.3

НСР„, 4.3 5,4 4.5 4.У

1-13 всего вышесказанного можно сделать вывод, что серу необходимо вносить перед посевом в составе азотных удобрений в форме сульфата аммония в рекомендуемых для азота нормах, пли в виде элементарной в норме 40 кг/га.

3.6. Влияние серных удобрений на качество . зерна п семян pitea

Рост урожайности зерна:риса при внесении серных удобрений сопровождался повышением его'качества (табл. 8), В зависимости от их нормы в интервале 20-80 кг/га в зерне риса сорта Лиман увеличивалось содержание крахмала на 0,3-0.9 %. белка - 0.08-0,4 % и на 0,01-11.04 % сокращалась,зольность. При норме S,,,,. наоборот, отмечено снижение качества зерна, выражающееся в сокращении содержания крахмала и белка соответственно на 0,3 и 0,15% и увеличении зольности на 0,05 %. Лучшее но качеству зерно у miro сорта формировалось при внесении серы в количестве 40 кг/га. г. е. в варианте с наиболее высокой урожайностью.

Таблица 8 - Качество'зерна риса при внесении серы

Вариант

Крахмал, %

Белок, %

Зола. "Л

Лиман

N,;„Psf,K(J1 - фон 70,5 • . 7,18 4,06

Фон + S;¡i > 70,8 - 7,26 4,05

ФОН J SKI 71,4 7,58 4,02

ФОН -г Se, - . 71,3 ■ 7,57 4,04

Фон t- S(t,, ' . 71,0 7,38 4,04

Фон f S|01 1' 70.2 Peí у 7,03 л 4,11

- фон ■71,6 7,06 4,17

Фон S;(, • 71,9 7,22 4,15

Фон + Sw 72,0 7Л6 • 4,08

Фон + sw . ■ '72,4 '' . ' ■ 7,52 4.04

Фон «- SSi, - 72.2 7.14 4,17

Фон -i Sim, ' ,71,0 ' 6.98 4,20

Качество зерна сорта Регул также улучшалось при внесении серных удобрений. Закономерности изменения показателей качества в целом аналогичны с отмеченными для сорта Лиман, но имеется п ряд отличий. Прежде всего, самое качесгвзнное зерно с наибольшим содержание белка и крахмала, а также с наименьшим содержанием зольных элементов формировалось при внесении серных удобрений из расчета При внесении серы у сорта Регул значительнее (на 1,1-1,9%). чем у Лимана (на 0,3-0,9%)

иовышалось содержание в зерне крахмала. Количество белка, наоборот, у Pei7:ia увеличивалось на 0,04-0,34 %, в то время как у Лимана на 0,2-0,8%. Содержание зольных элементов в зерне сорта Регул, в отличие от Лимана, увеличивается на 0,02-0,11 %. за исключением варианта с внесением 60 кг/га серы.

Применение серного удобрения на семеноводческих посевах обеспечивает рост урожайности и выхода семян риса, а также улучшению их посевных качеств. В зависимости от нормы их внесения урожайность семян возрастала у сортов Лиман и Регул соответственно на 5,4-6,2 и 5,2-5,4 ц/ra, выход семян — на 3-4 и 3 %, энергия прорастания - на 3;5-14 и 5.5-13.0 %, лабораторная всхожесть — на 2.5 и 2,0-2,5 %, а также повышалась сила началь-ного-роста. Оптимальной нормой внесения серного удобрения на лугово-черноземных почвах является 40 к г/1 'а.

'3.7. Экономическая эффективность применения серных удобрен и ü пол рис

Применение серных удобрений па посевах риса сорта Лиман позволяет получить дополнительный чистый доход в размере 567-1123 руб./га, а Регула - 405-902 руб/га. Не смотря па это, рентабельность и окупаемость затрат при вырашнвании этих сортов одинаковая и составляет соответственно 81,2-108,3 % и 1,822,08, что вызвано различными прибавками урожайности и следовательно затратами на их уборку и доработку. Наибольший экономический эффект достигается при норме 40 кг/га серы,

ВЫВОДЫ

1, Серные удобрения в зависимости от нормы их внесения повышают количество доступных растениям водорастворимых'соединений серы в почве под рисом в фазу всходов в 2-7 раз. кущение-2-5, в выметывание - 1.5-1,0 и в полную спелость - в 1,5-3 раза. На содержание и сезонную динамику обменного аммония и подвижных соединений фосфора и калия'существенного влияния они не оказывают.

2. При внесении серных удобрений увеличивается содержание азота в растениях риса на протяжении ьсего вегетационного периода. Так, в фазу кущения количество общего азота в надземных вегетативных органах растений увеличилось на 0.07-0,36 %, »

вымегыванне —на 0,02-0.2, в-полную спелость зерна - на 0,010.08 %, а в зерне - на 0,03-0,13 %; п корнях соответственно - на 0.02-0.1.0,04-0.16; 0,04-0.17%.

3. Сера способствует накоплению-в растениях белкового азота: соотношение его белковых и небелковых форм в коршх составляло в кущение 2,6-3,0, выметывание - 2,6-3.5, в молочно-восковую спелость зерьа — 2,2—3.2; в надземных вегетативных оргапач соответственно - 3,4-3.8, 2.0-2,7 и Ц8-2,6:в зерне рнса —7,6-16.7.

4. Содержание фосфора'в растениях рнса зависит от их обеспеченное! и серой. Так, в фазы-кушенин, выметывания и молочно-восковой спелости-зерна содержание фосфора в надземных вегетативных органах увеличивалась соответственно па 0,01-0.07, 0.0 N0.06. 0,01-0,04%; 8 корнях - на 0,01-0.05, 0,01-0,03, 0,020,05 %; в зерна-на 0,03-0,11 %.

5. Сера способствует накоплению в растениях риса большего количества калия во все. фазы вегетации. Содержание его увеличивалось в надземных вегетативных органах на 0.16-0,17 %, корнях - на 0,06-0,07, в зерне - на 0,03 %.

6. Улучшение условий серного питания-положительно сказывается на росте растений риса. У'них формируется более мощная корневая система т: С; увеличивается чисто корешков и их длина, и высокий сзебехь.атаюке интенсивнее накапливается сухое вещество.

7. Серные удобрения создают благоприятные условия для фото-синтешческон деятельности растений риса. Ассимиляционная ло-верхность листов одного растения увеличивается,« фгие кущения на 7,9, в выметывание —на 19,9, в молочно-восковую спелость зерна — на 43.7 см\ а ()югос)1нтетичес ки йпоте нш гал соответственно на !,5. 14.2 и 12,3 дм *сут.:, чистая,продуктивность фотосинтеза — на 0,8, 0,8 и 0,9 г/м-'Суг., интенсивность, фотосинтеза -', 0,72, 0.87" и 0,38 мг С/дм!-ч.: содержание'хлорофилле в а+6 ■^ 'на 'бб.З, 74,1 и 45^0 мг/100 г сырой массы. Увеличение содержания хлорофиллов в лиеттлх происходило преимущественно за счет прочносвязанных форм,

8. Внесение серных удобреннй^в количестве 20-80 к'г/га д.в. способствовало увеличению урожайности зерна риса у сорта Лиман на 5.7-7,2, у Рсгула - 5,1-5,9 ц/га. Рост урожайности обусловливался снижением'пустозерностн,'увелнчением массы_ зерна с метелки и массы 1000 зерен. .' ',,'.'.'" '

9. Повышение урожайности при внесении серных удобрений сопровождается улучшением качества зерна риса: содержание крахмала и белка увеличиваются у сорта Лиман соотегственно на 0,9 и 0,4 %, у Peiyri- 1.9 и 0.34 зольность сокращалась на 0,04 и 0.02 %.

, 10. Внесение серы в почву ока1ало заметное влияние на урожайность и посевные качества семян риса В зависимости от нормы их внесения урожайное п. семян BOipaciajia у сортов Лиман и Регул соответственно на 5,4-6,2 Ii 5.2-5,4 ц/ra выход семян - на и 3 %, энергия прорастания - на 3.5-14 и 5,5-13,0 %, лабораторная .всхожесть- на 2,5 и 2,0-2.5 %, а также повышалась сила начальною рос пи

11. Применение серных удобрений на посевах риса обеспечивает значительный экономический эффект. В зависимости от нормы внесения условно-чистый доход составляет 4051123 руб./ra, окупаемость затрат - 1,82-2,08, нормы рентабельности - 81.8-108.3 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

■ В условиях правобережья р. Кубани серные удобрения рекомендуется вносигь в норме 40 кг/га перед посевом риса. Серу можно вносить как и чистом виде, так и в составе азотных, фосфорных и калийных удобрений. Ее внесение в составе минеральных удобрений 'предпочтительнее, т.к. не требует дополнительных затрат. Подкормка ранений элементарной серой и серосодержащими удобрениями менее эффективна, чем предпосевное внесение.

Список опубл икона иных рабог

1. Беспалой АЛ., Досеева O.A. Эффективность применения серы на посевах риса И Maitp. межрешон. науч.-прпкг. конф. - Крае юла р, 1909. С. 25-26. .

2. ДоссеваО.А., Песлалои А.Л„ Броун М.П., Шеулжсн А.Х., Фанян Г.Г. Продуктивность риса в зависимости от обеспеченности рлепенин jKeacjOM и серой // Проблемы зкологии в сельском хозяйстве и мели пине,- Майкоп, 2000. С. 69-70.

3. Бес нал он А.Л., Досеева O.A.. Лалатко В. А. Влияние серы на накопление и эффективность использования племен тон питания риса I/ Разлитие соц.-культурно И сфсры Северного Кавказа, Матер, чежрегнон. науч.-практ. конф, - Краснодар, 2000. С, 45-16,

4. Неспадон А.Л., Досеева O.A.. Шсуджсн А,Х. Влияние различных уровней содержания серы на рост и развитие растений риса /' Трулы IX

Межл. сими. Нетрадиционное растениеводство, экологии и здоровье. -Симферополь, 2000. С. 564.

5. Вес пел о в А.Л., Броун М.Н.. Фянян Г,Р. Железо и с с рое одержат не удобрения на посевах.риса //.Приемы повышения урожайности риса. -Краснодар, 20001С. 23-24;. . ' ,

6. Е>еспалов л!л.', Шеуджен А'.Х., Досеева O.A. Влияние серы на содержание тодвйжного фосфора в почве под рисом Н Межвузовская конференция, посвяшснная неделе науки Майкопского госуларстеснно-го технологического института. - Краснодар, 2000. С. 14-15.

7. Шеуджен А.Х., Беспалов ЛЛ„ Досеева О.Л. Динамика биогенных элементов в почве при внесении серного удобрения. - Краснодар. 2001. С. 58-59,

8. Беспалов Л_П., Шеуджен А.Х., Галкин Г.А.-Рост и ратттпе растений риса при внесении серных удобрений // Регион. науч.-пракг. конф. "Агропромышленный комплекс юга России -сегодня". - Майкоп, 2001.С. 148-149.

9. Беспалов АЛ. Влияние серных удобрений на урожайность ссмян риса и его »фракционный состав // Удобрения и регуляторы роста на посевах риса. - Краснодар, 2002. С. 54-55.

10. Шеуджен А.Х., Беспалов AJI. Применение ссрш/х удобрений в 'рисоаодстЕе // Рисоводство, 2002. № 1.С. 70-74.

11. Беспалов А.Л., Броун М.Н. Динамика солержания серы н железа в почве пол рисом // Эволюция и деградация почвенного покрова. Матер. 2 между нар. науч. конф. - Ставрополь, 2002, - т. L- С. 440-443.

12. Беспалов Л Л., Досеева O.A., Шеуджен А.Х. Влияние серы на содержание подвижного фосфора в почве под рисом. И Матер, науч,-практ. конф, V Недели науки в МГТИ. - Майкоп, 2001. С. 14—15.

13. Беспалов АЛ., Любичева A.B. Некоторые экологические аспекты применения серосодержащих удобрений в рисоводстве. /.-Всероссийская науч.-практ. конф. «Экологическая генетика культурных растений» (в печати). ;'

14. Беспалов АЛ. Влияние обеспеченности растений риса серой на чистую продуктивность фотосинтеза. // Матер. Между нар. науч. конф. «Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агретехио-логнях». Бюл. ' ВНИИ удобрений ' и arpo почвоведения им. Д.Н. Прянишникова. Вып. № 118 -М.: "Агроконсалт", 2003. С 42-43.

15. Беспалов A.J1. Реакция растении риса'на примере серных удобрений К Материалы 5-й регион, науч.-практ. конф, молодых ученых «На-V4HOC обеспечение агропромышленного комплекса». Краснодар, КГАУ. 2003. С. 5-6.

16. Шеулжен А.Х., Прокопенко В.В., Беспалов АЛ.. Бондарева Т.Н. Сера в питании и продуктивности риса. — Майкоп, 2004. - 69 с.

Лицензия ЦЦ 02334 14.07.2000.

• Подписано в печать 14.05.2004 г. Бумага офсетная Печ. л. 1

Тираж 100 ' -

Формат 60x84/16 Офсетная печать Заказ № 296 -

Отпечатано в типография КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинину, 13