Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Симбиотическая активность, урожайность и белковая продуктивность люцерны посевной в условиях обыкновенного серозема Южного Казахстана

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Симбиотическая активность, урожайность и белковая продуктивность люцерны посевной в условиях обыкновенного серозема Южного Казахстана"

« 09 6

На правах рукописи

ЕРДЕНОВ МУРАТ

СИМБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ ПОСЕВНОЙ В УСЛОВИЯХ ОБЫКНОВЕННОГО СЕРОЗЕМА ЮЖНОГО КАЗАХСТАНА

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1996

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства МСХА и в Международном Казахско-Турецком университете.

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

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Р. А. Афанасьев, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие — НПО «Шымкент» Южного Казахстана.

Защита состоится ¿и М- ■ 1996 г. в М-*

часов на заседании диссертационного совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49, сектор защиты диссертаций МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА.

Автореферат разослан

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат сельскохозяйственных наук

Мельников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы икгляцовтмй^. Люцерна, разманенная не орошаемых землях, является основным и надежным источником производства зеленых и грубых кормов в Южном Казахстане. Однако урожайность ее остается еще низким, на уровне 3,0...7,0 т/га.

Причиной этого яяляется недостаточная изученность рагама минерального питания и орошения. Практически не изучены условия обеспечивающие активную симбиотическую азотфиксацию, урожайность н белковую продуктивность посевов люцерны.

Решение этих вопросов представляет теоретический и практический интерес.

Научная новизня. на обыкновенных сероземах Южного Казахстана впервые изучено формирование и активность симбиотического аппарата люцерны посевной, выявлено влияние различного режима оропснкя на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов. Опре-.долено эффективность совместного и раздольного применения микроэлементов, при средней обеспеченности их в почве, на фоне фосфорного удобрения. Доказана целесообразность применения дополнительного полива на фоне оптимального обеспечения элементами минерального питания и проведена энергетическая оценка технологических приемов по созданию оптимальных услоси!» для симбиотической азот-Фиксации..

Практическая пянность результатов исследований заключается в том, что оптимизация минерального питания и влагообеспеченности увеличивали урожайность сена d среднем на 8,0 т/га; белковую продуктивность на 800 кг/га и симбиотическую азотфиксацию на 150 кг/га; позволяет стабильно ползгчать урожай сена на уровне. 15 т/г», сбор белка 2.6 т/га и Фиксированного азота воздуха 350 кг/га.

Armnfiw.nHfl пчботч. Отдельные этапы работы доложены на третьей и четвертой Международной научной конференции СОИСАФ (Калуга, 1993 и HocKDa, 1090 г.г.) н второй научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского состава, сотруднн.-.оз н аспирантов Нввдунароянога Казахско-Турецкого университета имени Д. Ясави (Туркестан, 1994 г.); на совещании кафедри экологии растений МХТУ им. А. Ясави и на кафедре растениеводства ТСХА. По тоне диссертации опубликовано три печатные работы.

0fi>ftH рялати. Диссертационная работа изложена на 141 странице насинописного текста, включает 30 таблиц, 4 рисунка и 8 таблиц

в приложении. Список использованной литературы выключает 157 наименований, в том числе 26 на иностранных языках.

В решении отдельных вопросов в разные годы оказывали помощь сотрудники экспериментально-опытного участка АКФХ г.Кентау Русте-мов Б.Т., Баймаханова O.e., Рустемова Б.Т., Сейсенбекова Б.С. и др., за что выражаю им благодарность. Я благодари кандидата биологических наук, доцента Х.К. Абишеву за практическую помощь по отдельным вопросам диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе - "Симбиотическая активность и продуктивность люцерны в зависимости от условий выращивания" изложено современное состояние вопроса, показана сравнительная урожайность и белковая продуктивность люцерны, приведены данные по эффективности применения элементов минерального питания и режима орошения: показаны вопросы, требующие дальнейшего уточнения режима влагообес-печенности и минерального питания для получения высоких урожаев сена хорошего качества. Определены цель и задачи исследований.

Во второй гжаве - "Объекты, условия и методика исследований" даны сведения о том, что вегетационные и полевые опыты проводили на экспериментально-опытном участке ассоциации хрестьянских и Фермерских хозяйств г. Кентау в 1991...1984 г.г с люцерной посевной сорта Семиреченсхая местная. Почва опытного участка обыкновенный серозем, сраднесуглинистый, содержание гумуса - 1,15%, легкогидролизуемого азота - 46, подвижного фосфора - 15, обменного калия - 540 (по мачигину), бора - 0,7, молибдена - 0,12 и кобальта - 1,26 (по Гюльахмедову) мг/кг почвы.

■Метеорологические условия в годы проведения опытов: температура воздуха была ниже среднемноголетней. Наиболее варкими были вторая половина июня и июль месяц. Осадки в марте - мае и сентябре были несколько выше среднемноголетних.

В целом, для роста и развития люцерны в условиях орошаемого земледелия метеорологические условия года были благоприятными.

В вегетационных опытах изучали влияние борных, молибденовых и кобальтовых удобрений отдельно и совместно, на симбиотическую и Фотосинтетическую деятельность растений по схеме: 1. .Контроль -естественное содержание микроэлементов. 2. Со - семена люцерны обрабатывали раствором сернокислого кобальта перед посевом из расчета 100 г на 100 кг семян. 3. В - в почву внесли бор из расчета 0,5 мг/кг почвы. 4. Но - семена люцерны перед посевом обра-

батывали раствором молибденовокислого аммония из расчета 5 г препарата на 1 кг сеян. 5. СоВНо - совместное применение микроэлементов.

Определяли нижний порог оптимальной обеспеченности люцерны подвижным фосфором для наибольшей симбиотической активности и продуктивности люцерны по схеме: 1 - исходное содержание в почве 15 мг/хг почвы (низкая обеспеченность). 2-20 мг/кг почвы -средняя обеспеченность. 3-35 мг/кг почвы - повышенная обеспеченность подвижным фосфором.

Изучали влияние разных норм минерального азота на симбиоти-ческую и Фотосинтетическую деятельность растений по схеме: 1 -исходное содержание легкогидролизуемого азота в почва - 46 мг/кг почвы. 2 - 15 мг минерального азота на кг почвы (стартовая норма). 3 -'40 мг/кг почвы - повышенная обеспеченность минеральным азотом.

Параметры основных факторов среды оптимизированы, кроме) изучаемого. В сосуд высаживали по 14 проростков с одинаковой длиной корешка. Почву покрывали кварцевым песком слоем 0.5...1 см. Пов-торность опыта шестикратная. Биометрический анализ проводили в фазу начало цветения. Влажность почвы поддерживали не ниже влажности разрыва капилляров.

В половых опытах изучали влияние фосфорного, борного и кобальтового удобрений, а также режима орошения на формирование и величину симбиотического аппарата, надземных вегетативных органов и корневой системы.

Схема опытов: 1. Контроль - естественное плодородие почзы. 2. Р - изучали эффективность оптимизации режима фосфорного питания люцерны. 3. PB и 4. РСо -.оптимальная обеспеченность этими элементами при низком и среднем содержании их в почве. 5. РВСо -изучали эффектнпность совместного применения микроэлементов на фоне достаточной обеспеченности фосфором.

Изучали эффективность дополнительного полива в период формирования второго укоса по схеме: 1. Обычный режим орогения - общепринятая схема. Осенний алагоэарялховый полив с нормой 1200 мэ/га и вегетационные поливы по схеме - 2-2-2-1 (количество полива в каждом укосе) с нормой - 850 н*/га. Оросительная норма: 1200 + (7 х050) = 7150 м»/га. 2. Улучнвнкый режим ороаения: та же схема и дополнительный полив с иомой 700 нэ/га. оросительная норма при улучаенном режиме орошения составляет 7850 мэ/га. Полнвм проводили напуском с лроиачиванием почвы на глубину 80 см.

Такая схема орошения создает оптимальную для люцерны влажность почвы, поддерхивает ее не ниже влажности разрыва капилляров в течение вегетационного периода.

Агротехника в опытах общепринятая. Площадь учетной делянки ¿10 мг, повторность четырехкратная, размещение вариантов рендоми-зированное. Посев люцерны беспокровный с нормой высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар. Фосфорные удобрения во 2 и 4 вариантах внесли осенью под зябь в виде двойного суперфосфата (120 кг/га д.в.), а в вариантах 3 и 5 а виде боризированного суперфосфата, норма бора 2 кг/га. В вариантах 4 и 5 семена перед посевом обрабатывали сернокислым кобальтом из расчета 100 г на 100 кг семян.

Во втором и третьем укосах при обычном режиме оровення влажность почвы в слое 0...30 см опускалась до 45...50*, а в слое 31...60 см - 52...55% ППВ - ниже влажности разрыва капилляров, что неблагоприятно сказывалось на симбиотической деятельности посевов.

Наблюдения и учеты: фенологические наблюдения - отмечали Фазы отрастания, стеблевания, начало цветения; учет густоты стояния растений в Фазу всходов, перед уходом в зиму, о период весеннего отрастания в каждый год жизни растений, рассчитывали изреживае-мость посевов за период вегетации и в процессе перезимовки.

На биометрический анализ отбирали по 40 растений с каждого варианта, по 10 растений с каждой повторности. Биометрический анализ проводили по методике Г.С. Посыпанова <1983, №81).

В каждый укос проводили биохимический анализ растительных образцов. В листьях, стеблях, корнях определяли содержание азота, фосфора и калия; динамику накоплении этих элементов «анераяьного питания отдельными органами я целыми растениям»! по укосам я годам жизни растений. Рассчитывали сипос я максимальное потребление элементов минерального питания 1 т сваа о зависимости от условий выращивания.

Проводили зоотехническую оиэику изменения корносах достояно- ' тв сема люцерны в зависимости от условий выращивания. Определяли содержание Сырого белка, клетчатки, безазотистмх экстрактивных веществ, золы, жира, сбор сирого белка с урожаем сена.

Провели энергетическую оценку зФФвктнияоста создакяа благоприятных условий для активного бобовориэобкального симбиоза, наибольшей синбиотической фиксация аэота воздуха, продуктивности люцерны по методике Г.О. Посыпанова, в.В. Долгодворова (1295). Определяли чистый энергетический доход, коэффициент эиергетичес-

кой эффективности посева, биоэнергетический коэффициент посева, энергетическую себестоимость сена люцерны и сырого белка.

В третьей главе - "Обоснование оптимальных параметров основных факторов среды для активного симбиоза люцерны посевной" приведены данные вегетационных опытов, показывающие зависимость активности симбиоза от изучаемых факторов.

Раздельное внесение борных, молибденовых и кобальтовых Удобрений увеличивает массу активных клубеньков в 2,0...2,7 раза, количество Фиксированного азота воздуха на 53...92 мг/сосуд, накоплению азота на 10...15*, а при совместной применении повышается масса активных клубеньков в 3,3 раза. Фиксированный азот на 163 мг/сосуд и накопление азота на 24* (табл. 1).

Таблица 1

Симбиотическая и Фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости от обеспеченности микроэлементами

Показатель Контр. Со В Мо СоВИо

Масса клуб, мг/сосуд 1345 2687 2987 2582 3467

в т.ч. активных 995 206В 2718 2108 3253

X активных клубеньков 74 77 91 82 94

N. мг/сосуд: 522 593 614 574 684

Прев. Нфикс., мг/сос. 72 92 53 163

Б листьев, дм2/сосуд 24 29 31 30 36

АСВ, г/сосуд 19, .6 22,1 22, ,7 21,7 24, 6

Н, % в листьях 3, 82 .•3.90 3, 92 3.88 3. ее

в стеблях 1, ,77 1,80 1, 82 1,80 1, 09

в корнях 1, 93 1,98 1, 98 1,95 2, 04

Сырой беяок, X АСВ ... 17, ,8 18,1 18, 3 18,0 18, 7

Содержание азота в отдельных органах растений повивается с увеличением симбиотического аппарата и его активности. Наибольшим ого било в варианте с совместным применением микроэлементов; в листьях - 3,96%, в стосллх - 1,89* и в корнях - 2,04*. С улучло-ниен активности симбиоза и обеспеченности растений азотом воздуха повыяаяись и показатели фотосинтетичаской доатальности. Совместное применение микроудобрений увеличило ллояадь листьев - иа 34*. накоплению сухого вещества - на 20*; содержание сыроого белка повышалось с 17,8* до 18,7*.

При доведении содержания подвижного фосфора до повышенного <35 кг/кг) локируется наибольшая масса активных клубенысов в начале цветения - 3324 мг/сосуд (табл. 2), при этой содержание азо-

та в органах растений бывает наибольшим. Повышение обеспеченности фосфором с низкой (15 мг/кг) до средней (20 мг/кг почвы) увеличило содержание азота в листьях - 3,14 до 3,95; в стеблях -1,69 до 1,812 и в корнях - 1,75 до 1.89Х.

Таблица 2

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости от уровня обеспеченности фосфором (по Мачигину), мг/кг почвы

Показатель 1991 г. 1992 г.

Контр, низ. 20 средн. 35 пов. Контр, низ. 20 средн. 35 пов.

Масса клуб, мг/сосуд 1320 2976 3301 1373 3211 3499

в т.ч. активных 462 2470 3038 535 2633 3324

X активных клубеньков 35 83 92 39 82 85

И, мг/сосуд: 356 595 708 370 616 767

Прев. Нфикс., мг/сос. 0 239 352 0 246 397

S листьев, дмг/сосуд 25 30 32 27 36 40

АСВ, г/сосуд 15, ,9 22, ,5 25, ,9 16 ,7 23 .0 27,7

И, X в листьях 3, 11 3, 92 4, 01 з,: 14 3,93 4,05

в стеблях 1, ,64 1, ,78 1, ,87 1 ,69 1 ,81 1.8«

а корнях 1, 73 1, ,88 1, ,94 1 ,75 1, ,89 .1,9!

Сырой белок, X АСВ I 15, ,0 17, ,9 18, ,6 15,2 18 ,2 18,9

Накопление азота в растениях люцерны возрастало в 2 и 1,2 раза, при повышении содержания подвижного фосфора с 15 и 20 до 35 мг/кг почвы. Наибольшее накопление сухого вещества - 25,7...27,7 г/сосуд, наибольшая площадь листьев, - 32...40 дм2/сосуд и содер-вание сырого белка 18,2...18,9Х отмечено при повышенной обеспеченности фосфором.

Азотные удобрения угнетают формирование симбиотического аппарата. Норма минерального азота 40 мг/кг почвы снизила массу клубеньков в 3 раза, а норма 15 мг/кг - в 1,2 раза (табл. 3); количество фиксированного азота воздуха соответственно на 64...67 и 37 мг/сосуд. При этом содержание азота в органах растений несколько снижается.

Высота растений, плоцадь листьев и накопление сухого 'вещества во всех вариантах были одинаковыми, это объясняется тем, что минеральный азот вел в компенсацию снижения симбиотически фиксированного азота воздуха.

Таблица 3

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости от уровня обеспеченности минеральным азотом,

мг/кг почвы

Показатель 1991 г. 1992 г.

Контр, низ. 15 средн. 40 пов. Контр, низ. 10 средн. 40 пов.

Клубеньков, мг/сосуд 3214

2708

1297

3408 3127 1315

в т.ч. активных 2893 2110 350 3087 2533 408

X активных клубеньков 90 78 27 90 81 31

N. мг/сосуд: 698 861 811 755 718 691

Сниж. Ификс..мг/сос. - 37 87 - 37 64

Э листьев, дм2/сосуд 31 31 31 38 39 38

АСВ, г/сосуд 25. 0 25,3 ' 25,4 26, ,4 26,9 27,3

N. X в листьях 4. 11 3,92 3,81 4, ,11 3,93 3,79

в стеблях 1, У8 1,69 1,53 1, ,06 1,7в 1,62

в корнях 1,96 1,76 1,64 2, 08 1,87 1.71

Сырой белок, X АСВ 19, 0 18.0 16,9 19,3 18, 1 , 17,3

Снижение активности симбиотической деятельности с повышением нормы азотных удобрений снизило содержание сырого белка с 19,3 до 16,9%.

В четвертой главе - "Симбиотическая деятельность посевов люцерны в зависимости от режима орошения и обеспеченности элементами минерального питания" приведены данные полевых опытов о динамике формирования симбиотического аппарата; величине активного симбиотического потенциала (ЛСП); удельной активности симбиоза (УАС) и количества Фиксированного азота воздуха.

Продолжительность общего симбиоза за 1991...1994 г.г. составила 125... 174 дней, а активного - 120". ..168

С улучшение режима ороге:ш!; увеличивалась масса активных клубеньков и величина симбиотического потенциала: в год посева -на 15Х, во втором году жизни - на 13Х, в третьем - на 17Х н а четвертом - на ЭХ (табл. 4).

Оптимизация режима минерального питания повыпала величину активного симбиотического потенциала как при обычном, так и при улучшенном режиме ороиения: повышение содержания фосфора в почве увеличивало АСП в 1,3...1,4 раза, применение борного и кобальтового удобрений в отдельности - в 1,8...1,8 раза, а совместное Применение микроэлементов - в 1,7...2,0 раза.

У4учвение режина орошения повышало удельную активность сим-

биоза во втором укосе в год посева на 25%; во второй и в четвертый год жизни - на 18Х и в третий - на 6% в сравнении с обычным режимом.

Таблица 4

' Асп (кг-дней/га) в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения. 1991...1В94 гг.

Год жизни Контроль р РВ РСО РВСо

Обычный режим орошения

1 11426 20201 23034 22440 23968

2 22848 38906 43650 43543 48172 .

3 27109 45411 , 48426 46929 50769

4 26022 38883 43304 43695 47910

Улучшенный режим орошения

1 13412 24650 26278 25059 27952

2 28316 46503 50903 50627 55061

3 32887 55540 58153 58803 81533

4 28388 44552 47488 46688 53025

I_I

Количество фиксированного азота воздуха мы рассчитали по величине АСП и удельной активности симбиоза за отдельные периоды вегетации (табл. 5).

Таблица 5

Количество фиксированного азота (кг/га) в зависимости от обеспеченности элементами минерального литания и режима орошения

1981...1994 гг.

Год жизни Контроль р РВ - РСО РВСо

Обычный режим орошения

1 73 129 /148 189 141 152

2 101 171 189 209

э 149 248 262 257 277

4 123 . 183 204 203 225

Улучоенный режим орошения

1 95 171 184 178 196

2 120 211 228 228 247

3 160 301 314 308 333

4 149 234 250 247 279

-I

Дополнительный полив в период формирования второго укоса увеличил количество Фиксированного воздуха - на 15.. .22%;-оптимизация режима минерального питания при обеих режимах орошения - в 1,8...2,2 раза по сравнению с естественным плодородием почвы.

В пятой главе - "Фотосинтетическая деятельность посевов люцерны посевной в зависимости от режима и обеспеченности элементами питания" - приведены данные о росте и развитии растений. Фотосинтетической деятельности посевов (площадь листьев, 4'СП. ЧПФ и накопление сухого вещества), урожая сена люцерны.

Улучшение условий симбиотрофного питания азотом люцерны, за счет совместного внесения борного и кобальтового удобрен,!« ца фоне достаточной обеспеченности фосфором увеличивало высоту растений на 20...24*. С величиной массы активных клубеньков и симбио-тического потенциала прямо связана величина площади листьев и фотосинтетического потенциала (ФСП).'

Совместное применение борного и кобальтового удобрения на Фоне достаточной обеспеченности фосфором увеличивало 4>СП на 18...30* (табл. 6).

При улучшенном режиме орошения, на Фоне оптимальной обеспеченности элементами минерального питания, площадь листьев и фото-синтетичесхий потенциал возрастали на 10...15%.

Таблица ь

Фотосинтетический потенциал посевов люцерны (тыс.м2■дней/га) в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения

| Год жизни | Контроль . Р 1 РВ РСо РВСо

Обычны:"! режим орошения

1 1580 1912 2007 1885 2038

2 2586 3075 3244 3154 3496

3 2872 3887 3387 3848 4104

4 2331 3436 3435 3570 3 974

Улучшенный режим орошения

1 1753 2108 2289 2267 2407

2 2889 3516 3662 3666 3985

3 3170 3884 4133 4118 4400

4 3174 3776 4003 3959 4289

Чистая продухтивность Фотосинтеза была больие на 6...12Х при оптимальном режиме минерального питания и достигала максимум значений - 3,8...4,4 г/м2.дней, при лучшей влагообеспеченности.

Улучшенный режим орошения повысил накопление сухого вещества - на 16...30Х, а оптимизация режима минерального питания на этом фоне - на 30...35Х.

Урожай сена люцерны это результат симбиотической и фотосинтетической деятельности его посевов (табл. 7).

Создание благоприятных условий для симбиоза за счет улучшения влагообеспеченности и режима минерального питания увеличивало урожай сена - на 20...252. Внесение минеральных удобрений повышает урожай сена - на 28...35% по сравнению с контролем, при обоих режимах орошения.

Таблица 7

Урожай сена люцерны посевной (т/га) в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения

) Год Контроль р РВ РСО РВСО НСРов

1991

1992

1993

1994

1991

1992

1993

1994

Е

Обычный режим орошения

4,53 7,14 9,17 9,49 30,3

6,06 8,91 11,89 12,00 38,9

6,76 9,40

12.71

12.72 41,6

6,39 9,15 12,47 12,12 40,1

Улучшенный режим орошения

5,36 7,82 9,88 10,00 32,9

6,90 8,76 13,09 12,96 42,7

7,61 10,37 13,90 14,03 45,9

7,24 10,11 13,66 13,32 44,3

6,88 10,11 13,20 12,96 43,2

7,97 11,41 14,52 14,27 48,2

6,8

7,5

По годам пользования наибольший урожай сена - 14,5 т/га был получен за третий год в варианте с оптимизированным режимом минерального питания и улучшенной схемой орошения.

В шестой главе - "Химический состав и качество урожая в зависимости от активности Фиксации азота воздуха" - изложены результаты анализов по содержанию азота, фосфора и калия в органах растений, показана динамика их накопления, вынос и максимальное потребление, доля участия источников азота в формировании урожая, содержание и сбор белка с урожаем сена люцерны.

Содержание азота в отдельных органах растений прямо связано с активностью симбиоза. Улучшение условий активного симбиоза за счет создания оптимального режима минерального питания и влагообеспеченности повышало содержание азота в органах растений люцерны в листьях - с 3,76...3,90 до 4,36...4,72%, в стеблях - с 1,76.. 1,81 до 2,11...2,262 и в корнях - с 1,90...1,97 до 2,25...2,392.

Содержание фосфора в органах растений люцерны мало изменялось и не зависело от режима орошения и минерального питания.

Содержание калия было в стеблях - 2,36...2,95%, в листьях -

1,55...1,812 и меньше его содержалось в корнях - 1,21 . . . 1, 56%.

Оптимизация условий симбиоза в посевах люцерны по вы с ¡«ль накопление элементов минерального питания. Дополнительный полпз в период формирования второго укоса увеличил накопление азот* и к !-лиг: нч 25.. .ЗОЯ, * Фосфора - на 20. . .25« во втором и б т.-'' ем укосах (табл. 3).

"Гоблина о

Накопление азота (кг/га) по органам растений люцерна поденной в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения. 1991... 1334 гг.

Год жизни

Контроль

р

РВ

РСО

РВОо

Обычный режим орошения

131,4 179,4 202,7 188,6

207,5 268,4 288,4 273,0

288,3 350,2 375,3 370,6

261,Ц 327,4 834,6 332,3

868,8 1125,4 1221,0 1171, С Улучшенный режим орошения

158,3 218,9 245,1 230,'.;

228.3 299,5 324,2 314,3

234.4 399,2 430,1 423,3 285,8 366,8 4 10,0 330.« 986,8 1284,5 1409,4 1349,6

210,6 316, 3 397,7

1___

Как при обычном, так и при улучшенном режимах орошен;;.; з.-.е-сение минеральных удобрений (фосфора и микрозлемоиточ) повысило накопление азота на 28...34^, фосфора - на 25. . .ЗиЛ и кали,: - на 26...305! в сравнении с контролем.

Максимальное накопление азота - 449 кг/га, фосфора - 109 хг/га и калия - 334 кг/га было на третьем году жизни люцерны на фоне дучаего режима орошения и минерального питания.

Зная количество фиксированного азота воздуха, ыъ: рассчитывай долю участия источников азота в формировании урохал. Наибольшая доля азота воздуха была в урожае третьего года жизни лкиерни при улучшенном режиме орошения - 61...74% (рис, 1).

Совместное внесение борного и кобальтового удобрений на фон« достаточной обеспеченности фосфором при обычном режиме орошения, увеличивает долю азота воздуха в формировании урожая с 45...56% до СО...72%, при улучшенном режиме орошения - с 52..60 до 66.77%.

О

Обычный рьэ/сим орошЕНИЯ

ВомУХ

шгиц,

'/поньь.

ч/пИп!

' Контроль

УлУЧШ £ ННЫ1Л рЕ^ИМ ОРОШЕНИЯ

бо^ДУУ

№

В

РЬСо

Воздух б/'/р

Контроль

Рис. 1 Доля участия источников азота в питании растений люцерны.(1993 г.)

Таким образом, благоприятные условия бобоворизобиального симбиоза увеличизаит долю участие Фиксированного азота воздуха в формировании урожая люцерны с 45...77".

Создание оптимальных условий для симбиотической деятельности лсевво» оесспсчивало увеличение содержания белка в надземной сухой массе с 17,3 до 21,27. и сбор б°яка с урожаем сена на 47% (табл. 8). Применение микроэлементов раздельно увеличивает сбор белка с урожаем - на 30...35%, а совместно - на 4С. . . 4аХ.

Таблица 9

Сбор белка (кг/га) с урожаем люцерны в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения

Год жизни

Контроль

р

РВ

РСО

РВСО

Обычный режим орошения

817 1119 1347 1302 4385

921)

144 5 2017 1944 6326

1050

1552 2172 2127 6901

улучеенный рехим орошения

733 1219 1491 1453 4896

1067 1620 2248 214 5 7080

1215 1727 24 39 2411 7732

979 1495

2127 2035 6636

1128 1684 2372 2289 7473

1093 1723

¿263

1234 ;32Ь 2 367 ; 5 2 2 Г2ив

Наибольший сбор белка с урожаем - 2,6 т/га, был получен на третий год жизни.

В седьмой главе - "Энергетическая оценка применения минеральных удгярлний и режимов орошений" - показано, что создание оптимальных услогпй для азст^нксации обеспечивает наименьшую ^нвргетическу» себестоимость 1 т сона и белка - 0,96 и 5,57 ГДи/т.

Е

1

3

вывода

1. На обыкновении- сероземах Южного Казахстана за счет создания благоприятных условий для бобоворизобиального симбиоза возможно стабильное получение урожая сена на уровне 13...15 т/га, иди в 1,5... 2,0 раза выше существующих.

2. Исследованиями установлено, что применение борных, молибденовых и кобальтовых удобрений, на фоне оптимальных параметров других факторов, увеличивает массу активных клубеньков в

1,7...3,0 раза; накоплению азота в растениях на 15...25Х; количество симбиотически Фиксированного азота воздуха на 80...170 мг/сосуд, накопление сухого вещества на 14...22% и содержание сырого белка на 5...6%.

3. Для реализации потенциальной симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов люцерны на обыкновенных сероземах юга Казахстана необходимо имзть содержание подвижного фосфора около 35 мг/кг почвы (по Мачигину).

4. Азотные удобрения в норме 45 кг/га несколько снижают, а в норме 120 кг/га угнетают показатели симбиотической деятельности растений, но практически не изменяют показатели Фотосинтетической деятельности люцерны.

5. На Фоне достаточной обеспеченности элементами минерального питания, улучшенный режим орошения повышает массу активных клубеньков и величину симбиотического потенциала в 1,3...1,9 раза, площади листьев и Фотосинтетического потенциала на 20...452, количество фиксированного азота воздуха на 100...150 кг/га и урожай сена на 20...32%.

6. Оптимизация фосфорного питания увеличивает массу активных клубеньков и величину ДСП в 1,3...1,4 раза; совместное применение борного и кобальтового удобрений - в 1,7...2,0 раза.

7. Внесение микроэлементов на фоне достаточной обеспеченности фосфора и при улучшенном режиме орошения повышало содержание азота в листьях с 3.78 до 4,36% в стеблях - с 1,76 до 2,22Х в корнях - с 1,90 до 2,292. Отмечено, что чем больше масса клубеньков, тем выше содержание азота в органах растений.

Содержание фосфора не зависело от режима орошения и минерального питания, но с повышением содержания азота оно несколько снижалось. В листьях оно было в диапазоне 0,76...0,96%; в стеблях - 0,63...0,832 и в корнях - 0,67...0,90%.

Содержание калия, прямо связано с концентрацией азота и было больше в стеблях - 2,36...2,852; в листьях - 1,55...1,812 и меньше его содержалось в корнях - 1,21... 1,562.

8. Улучшенный режим орошения увеличивает накопление азота и калия на 20...252, фосфора - на 15...20%; а также максимальное потребление и вынос азота - на 15...20Х и калия - на 10-152. Вынос и максимальное потребление фосфора были одинаковыми при обоих режимах орошения.

9. С улучшением условий биологической азотфиксации, доля участия фиксированного азота воздуха в формировании урожая увели-

чивается с 52 до 75%, при этом повышается содержание белка на 3,32. сбор бэлка с урожаем на 35...48%.

10. По годам пользования посевом наибольшая симбиотическая азотфиксация - 333 кг/га, максимальное накопление а'от,) - -!Ь0 кг/га, фосфора - 110 кг/га и калия - 335 кг/га, а так*« накьсль-ший урожай сена - 14,5 т/га и сь._,р Солка с 7Г°*аем - 2,6 т/га был получен за третий год в варианте с оптимизированным режимом минерального питания и орошения.

11. Улучшение режима орошения снижает энергетическую себестоимость 1 т сена и белка люцерны на 20...35%. Затраты энергии на дополнительный полив окупаются 75 раз.

1. Для реализации максимальней сикбиотической и фотосинтетической деятельности посева люцерны на обыкновенных сероземах Южного Казахстана необходимо применить Фосфорные удо&ренкч . де.ведг уровень его содержания до 35 мг/кг почвы (по Мачигнну)

В почвах с низкой и средней обеспеченность*, бором и кобальтом необходимо вносить борные удобрения (2 кг/га; и семена лерод посевом обрабатывать сернокислым кобальтом из расчета 1U6 г на 100 кг семян люцерны.

?.. Для стабильного получения урожая сел?, люцерны на уровне 13...15 т/га и сборч белка - 2,3...3,0 т/га ьа вегетацию за счет Фиксации азота воздуха (300...350 кг/га) необходимо, на фоне достаточной обеспеченности элементами минерального питания проводить дополнительный полив в период формирования второго укоса.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы.

1. Посыпанов Г.О., Ерденов М. Азотфиксация и белковая продуктивность -дкцерни. //Сб. трудов IT научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудник*}?» и аспирантов, посвященной 150-летию со дня рождения Абая Кунанбапулы. Туркестан: НХТУ им. А, Ясави, 189S г.

2. Ерденов И. Влияние бера на азотфиксация и биопродуктивность люцерны. //Сб. трудов III научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Туркестан: НКТУ им, А. Ясави, 1995 г.

3. Ерденов М., Умбетжанова A.A. Азотфиксация люцерны и экология. //Сб. трудов III научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Туркестан: МКТУ им. А. Ясави, 1895 г.

Рекомендации производству

-О