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"



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 расте ниеводства МСХА и в Межд\ народном Казачско-Турецком университете

Научный руководитель— ¡асл\ленный деятель на\ки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных на\к, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты доктор сельскочозниственных наук Р. А. Афанасьев, кандидат сельскочо»шственных наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие—НПО «Шымкент» Южного 1\а-

часов на -заседании д совета К 120 35 07

в Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-">50 Тимиря швская ул , 49, сектор защиты диссертации МСХ \

С диссертацией можно ошакомиться в ЦНБ МС\\

зачетана

Защита состоится

1996 г в

1996 г

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат се!ьскохо ¡явственных наук

" В. Н. Мельников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность тямц исглядоалний Люцерна, размеренная на орошаемых землях, является основный и надежный источником производства зеленых и грубых кормов в Южном Казахстане. Однако урожайность ее остается еце низким, на уровне 3,0...7,0 т/га.

Причиной этого является недостаточная изученность режима минерального питания и орошения. Практически не изучены условия обеспечивающие активную симбиотическую азотФиксацию, урожайность и белковую продуктивность посевов люцерны.

Ревение этих вопросов представляет теоретический и практический интерес.

Y Научная нпиичня на обыкновенных сероземах Южного Казахстана впервые изучено формирование и активность симбиотического аппарата люцерны посевной, выявлено влияние различного режима оровения на симбиотическую и Фотосинтетическую деятельность посевов. Опре-. делена эффективность совместного и раздельного 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 условий для симбиотической азот-Фиксации.

практичягкяя ценность результатов исследований заключается в том, что оптимизация минерального питания и влагообеспеченности увеличивали урожайность сена в среднем на в,0 т/га; белковую продуктивность на 800 кг/га и симбиотическую азотфиксацию на 150 кг/га; позволяет стабильно получать урожай сена на уровне.15 т/га, сбор белка 2,6 т/га и фиксированного азота воздуха 350 - кг/га.

fffipnrtunwi работы. Отдельные этапы работы доложены на третьей и четвертой Международной научной конференции СОИСАФ (Калуга, 189Э и Москва. 1886 г.г.> и второй научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов Международного Казахско-Турецкого университета имени А. Ясави (Туркестан, 1884 г.); на совещании кафедры экологии растений ИКТУ им. А. Ясави и на кафедре растениеводства ТСХА. По теме диссертации опубликовано.три печатные работы.

рл-уяч ряяпт<«- иа 141 страни-

це .мавинописного

Тфдеуа^вмввает 30-таблиа. 4 рисунка и 8 таблиц

Моск. " ?мии

И.Л

1А.

- г -

в приложении Список использованной литературы выключает 157 наименований, в том числе 2В на иностранных языках

В решении отдельных вопросов в разные годы оказывали помощь сотрудники экспериментально-опытного участка АКФХ г Кентау Ругте-мов Б Т , Баймаханова о С , Рустемова Б Т., сейсенбекова Б С. и др.» за что выражаю ии благодарность Я благодарю кандидата биологических наук, доцента х.К Абишеву за практическую помощь по отдельным вопросан 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 главе - Объекты, условия и методика исследований даны сведения о том, что вегетационные и полевые опыты проводили на экспериментально-опытном участке ассоциации крестьянских и фермерских хозяйств г. Кентау в 1S01 ..1994 г.г с люцерной посевной сорта Семиреченсяая местная Почва опытного участка обыкновенный серозем, среднесуглинистый, содержание гумуса - 1,15*. легкогидролиэуемого азота - 48, подвижного фосфора - 15, обменного калия - 540 (по Мачигину), борп - 0,7, молибдена - 0,12 и кобальта - 1,26 (по Гяльахмедову) мг'кг почвы

Метеорологические условия в годы проведения огытов температура воздуха была ниже среднемноголетней. Наиболее жаркими 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 симбиотическу» и фотосинтетическую деятельность растений по схеме 1 Контроль -естественное содержание микроэлементов 2 Со - семена люцерны обрабатывали растворим сернокислого копальта перед посевом из расчета 100 г на 1110 кг семян 3 В - в почву внесли бор из расчета 0,5 мг/кг почвы 4 МО - семена люцерны перед иосяиом С<5рэ-

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

Определяли нижний порог оптимальной обеспеченности люцерны подвижным фосфором для наибольшей симбиотической активности и продуктивности люцерны по схеме: 1 - исходное содержание в почве - 15 иг/кг 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 полевых опытах изучали влияние фосфорного, борного и кобальтового удобрений, а также режима орошения на Формирование и величину, симбиотического аппарата, цадземных вегетативных органов и корневой системы.

Схема опытов: 1. Контроль - естественное плодородие почвы. 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 эффективность совместного применения микроэлементов на Фоне достаточной обеспеченности фосфором.

Изучали эффективность дополнительного полива в период формирования второго укоса по схеме: 1. Обычный режим орошения - общепринятая схема. осенний влагозарядковый<полив с нормой 1200 к9/га.и вегетационные поливы по схеме - 2-2-2-1 (количество полива в каждом укосе) с нормой - 850 м®/га. Оросительная норм*: 1200 + (7 Х05О) = 7150 м»/га._ 2. улучшенный режим орошения: та же схема и дополнительный поливе иомой 700 н»/га. Оросительная корма при ' улучшенном режиме орошения составляет 7850 м»/га. Поливы проводили напуском спроначиванием почвы на глубину 80 см.

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

Агротехника в опытах обцеприыятая Площадь учетной делянки 210 и3, 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 в виде сортированного 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 орошения влажность почвы в слое О .30 см опускалась до 45 . 50*. а в слое 31 ..60 см - 52.. 55* пив - ниже влажности разрыва капилляров, что неблагоприятно сказывалось на симсиотической деятельности посевов.

Наблюдения и учеты фенологические наблюдения - отмечали Фазы отрастания, стеблевания, начало цветения; учет густоты стояния растений в Фазу всходов, перед уходом в зиму, в период весеннего отрастания 8 каждый год жизни растений, рассчитывали изреживае-мость посевов за период вегетации и в процессе перезимовки

На биометрический анализ отбирали по 40 растения с каждого варианта, по 10 растений с каждой повториости. Биометрический анализ проводили по методике Г.Г Посыпанова <1883, fSBl).

В каждый укос проводили биохимический анализ растительных образцов. В листьях, стеблях, корнях определяли содержание азота, фосфора и калия; динамику накоплении этих элементов «инераяыюго питания отдельными органам« и целыми растениями по укосам и годам жизни растений. Рассчитывали выкос a максимальное потребление элементов минерального питания 1 т ста а зависимости от условий выращивания.

Проводили зоотехническую оценку изменения кормовых достояно- ' тв сена люцерны в зависимости от условия выращивания. Определяли содержание сырого белка, клетчатки, Счзаэопклп экстрактивных веиеств, золы, жира, сбор сырого «еяка с урожаем сена.

Провели энергетичесхую оценку зффещяеяоетк создания благоприятных условий для активного бобоворпзобяального симбиоза, наибольшей симбиотическоя фиксации ааота воздуха, продуктивности люцерны по методике Г.С Посыпанова, В.В Яолгодворова (1835). Определяли чистый энергетический доход, коэффициент энергетичес-

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

В третьей главе - "Обоснование оптимальных параметров основных Факторов среды'дм .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,О...2,7 раза, количество Фиксированного азота воздуха на 53...92 мг/сосуд, накоплению азота на 10... 15Х, а при совместном применении повышается масса активных клубеньков в 3,3 раза. Фиксированный азот на 163 мг/сосуд и накопление азота на 24Х (табл. 1).'

Таблица 1

Симбиотическая и Фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости от обеспеченности микроэлементами

Показатель Контр. Со * Но СоВНо

Масса клуб, мг/сосуд 1345 2887 2987 2582 3487

в т.ч. активных 995 2068 2718 2108 3259

X активных клубеньков 74 77 91 82 94

Н, мг/сосуд: 522 593 614 574 884

ПревНФикс., мг/сос. Г • 72 92 53 183

Б листьев, дмг/сосуд 24 29 31 30 38

АСВ, Г/сосуд 19,В 22, 1 22,7 21, 7 24,6

Н, X в листьях 3,82 . ;3, 90 3,92 3. 88 3.98

в стеблях 1,77 1. 80 1,82 1. 80 1,69

в корнях 1.93 1. 96 1,98 1. 95 2.04

Сырой белок, X АСВ 17,8 18. 1 18,3 18. 0, 16,7 ___:_1

Содержание азота в отдельных органах растений повышаете» с увеличением симбиотического аппарата и его активности. Наибольшим его было в варианте с совместным применением микроэлементов; а листьях - 3.98Х, в стеблях - 1.89Х и в корнях - 2,04*. С улучшением активности симбиоза и обеспеченности растений азотом воздуха повышались и показатели Фотоскнтетической деятельности. Совместное применение микроудобрений увеличило плояадь листьев - на 34*. накоплению сухого вещества - на 20Х; содержание сыроого белка по-., вывелось с 17,6Х до 18,7Х.

При доведений содержания подвижного фосфора до повышенного <35 мг/кг) фомируется наибольшая'масса активных клубеньков в начале цветения - 3324 мг/сосуд■<табл. 2 ), при этой содержание аэо-

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 3,85, в стеблях -1,69 до 1,81Х и в корнях - 1,75 до 1.89Х

Таблица 2

Симбиотическая и Фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости от уровня обеспеченности фосфором (по начигину), мг/кг гочвы

Показатель 1881 г 1892 г

Контр низ 20 I 35 средн ]пов Контр низ 20 средн 35 пов

Пасса клуб мг/сосуд 1320 2876 3301 1373 3211 3489

а т ч. активных 462 2470 3038 535 2633 J324

X активных клубеньков 35 83 82 38 82 95

N. мг/сосуд 356 585 708 370 818 767

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

S листьев, дм*/сосуд 25 30 32 27 38 40

АСВ, г/сосуд 15. 8 22 ,5 25. 9 16.7 23.0 27

Я, X в листьях 3, 11 3 .82 4. 01 3.14 3.83 4.1

9 стеблях 1. 64 1 ,78 1. 87 1,68 1.81 1

в корнях 1, 73 1 .88 1, 84 1,75 1.88 .1

Сырой белох, X АСВ 1 15, 0 17 .8 18, ,6 15.2 18.2 18

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 плопадь листьев - 32. 40 дм2/сосуд и содержание сырого белка 19,2. .18.8Х отмечено при повышенной обеспеченности фосфором

Азотные удобрения угнетают формирование симбиотического аппарата. Норма минерального азота 4и 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 .87 и 37 мг/сосуд При этом содержание азота в органах растений несколько снижается

Высота растений, плоаадь листьев и накопление сухого вещества во всех вариантах были одинаковыми, это объясняется тем, что минеральный азот шел в хомпеисацию снижения симбиотичяски фиксированного азота воздуха.

Таблица 3

Симбиотическая и Фотосинтетическая деятельность люцерны в зависимости- от уровня обеспеченности минеральным аэотон,

мг/кг почвы

Показатель 1991 г. 1982 г.

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

Клубеньков, мг/сосуд 3214 2706 1297 3408 3127 1315

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

X активных клубеньков 90 78 27 90 81 31

И, мг/сосуд: 698 661 611 755 718 891

Сниж. Нфикс..мг/сос. - 37 . 87 - 37 64

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

АСВ, г/сосуд 25, 0 25.3 , ' 25.4 28, 4 26.9 27.3

N. X в листьях 4. 11 3,92 3,81 4. 11 3.93 3,78

в стеблях 1. ее 1.69 1.53 1. 96 1.78 1,82

в корнях 1. 98 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

I-——--——-;->

Снижение активности симбиотической деятельности с повышением нормы азотных удобрений снизило содержание сырого белка с 19,3 до 16.в*. ■ ;

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

Продолжительность общего симбиоза за 1991...1894 г.г. составила 125... 174 дней, а активного - 120". ..168.

С улучшение рехима орошения увеличивалась масса активных клубеньков и величина симбиотического потенциала: в год посева -на 15Х, во втором году жизни - на 13*. в третьем - на 17* и » четвертом - на 9Х <табл. 4).

Оптимизация режима минерального литания повышала величину активного симбиотического потенциала как при обычном, так и при улучшенном режиме орошения: повышение содержание фосфора в почве увеличивало АСП в 1.3...1.4 раза, применение борного и кобальтового удобрений в отдельности -в 1.6...1,8 раза, а совместное применение микроэлементов - в 1.7*..2.0 раза.

Улучшение режима орошения повышало удельную активность сим-

биоза во втором укосе в год посева на 25Х. тий го» жизни - на 18Х и в третий - на 6* режимом.

во второй и в четвер-в сравнении с обычным

Таблица 4

АЦП (кг-дней/га) в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения 1981 1894 гг.

Год жизни Контроль р РВ РСо PBCO

1 2

3

4

1

2

3

4

Обычный режим орошения

11426 20201 23034 22440 23S88

22840 38808 43850 43543 48172

27109 45411 48426 48929 50769

28022 38883 43304 43695 47S10

Улучшенный режим орошения

13412 24650 28278 25059 27952

28318 48503 50903 50827 55081

32887 55540 58153 58Q03 81533

28399 44552 47488 48888 5302S

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

Таблица 5

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

1991.. 1994 ГГ.

Год жизни Контроль р РВ РСО РВСО

Обычный режим орошения

• 1 2

3

4

1 2

3

4

73 101 149 123

129 171 248 183

148 189 282 204

141 189 257 203

Улучшенный режим орошения

95 171 184 178

120 211 228 228

180 301 314 308

149 234 250 247

152 209 277 225

198 247 333 278

J

Дополнительный полив в период формирования второго укоса увеличил количество Фиксированного воздуха - на 15 . 22*; оптимизация режима минерального питании при обеих режимах орошения - в 1,8...2.2 раза по сравнению с естественным плодородием почвы

В пятой глава - Фотосиктетическая деятельность посевов .»ю-церны посевной в зависимости от режима и обеспеченности элементами питания - приведены данные о росте и развитии растении, фотосинтетической деятельности посевов (плсладь -истъее, ФСП. ЧЛФ и накопление сухого веяества). урожая сена 1х>1,ернь,

Улучшение условий симбиотроФного питания азотом люцерны, за счет совместного внесения борного и кобальтового удобрения на Фоне достаточной обеспеченности фосфором увеличивало высоту растений на 20 24* С величиной нассы активных кчу&еньков и симеио-тического потенциала прямо связана ве-шчина пловдд, листьев и Фо-тосинтетнчесхого потенциала (ФОЛ)

Совместное применение борного и кобатьтового удоърения на Фоне достаточной обеспеченности фосфором увеличивало ФС" на 18...30Х (табл 8)

При улучшенном режиме ороьения, на Фоне оптимальной оьесла-ченнооти элементами минерального питания, площадь листьев и фотосинтетический потенциал возрастали на 1и 15Х

Таблица Ь

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

Год жизни

Контроль

РВ

РСо

РВСо

Обычный режим орошения

1 2

3

4

1 2

3

4

1580 2586

2872 2931

1912 3075

3887 3438

2007 324,4

ЗЬа7 34Л5

улучшенный режим орошения 1753 2108 2289

2889 3518 3882

3170 3884 4133

3174 3778 4003

1985 3154

3348 3570

2267 ЗЬ88 4118 3959

4104 ¿а/ч

2407 ааай 4400 4289

Чистая продуктивность фотосинтеза была больше на 6 . 12* при оптимальном режиме минерального питания и достигала максимум значений - 3,8. 4,4 г/н3 дней, при лучшей влагообеспеченности

Ужучитанный режим орошения повысил накопление сухого вещества - на 18. ЗОХ, а оптимизация режима минерального питания на этом фоне - на 30. .35Х.

Урожай сена люцерны это результат симбиотичесхоя и фотосин-тетичесхой деятельности его посевов <табл 7)

Создание благоприятных условий для симбиоза за счет улучшения влагообеспеченности и режима минерального питания увеличивало урожай сена - на 20...25Х. Внесение минеральных удобрений повышает урожай сена - на 28...35Х 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 НС рое

Обычный режим орошения

1991 4,53 6,ОБ 6,76 . 6,39 6,88

1992 7.14 8,91 9,40 9,15 10,11

1993 9,17 11,89 12,71 12,47 13.20

1994 9,49 12,00 12.72 12,12 12,96

- 30,3 38,9 41,6 40,1 43,2 6,8

Улучшенный режим орошения

1991 5,36 6,90 7,61 7,24 ; 7,97

1992 7,62 9,76 10.37 10,11 11,41

1993 9,88 13.09 13,90 13,66 14,52

1994 10,00 , 12,96 14,03 13,32 14,27

Е 32,9 42,7 45,9 44.3 ,48.2 7,5

I I

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...4.72Х, В стеблях - с 1,76...1,81 до 2,11... 2,261 и в корнях - с 1,90...1,97 до 2,25...2.39Х.

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...1,91% и меньше его содержалось в корнях - 1,21...1,562.

Оптимизация условий симбиоза в посевах люцерны повысила накопление элементов минерального питания. Дополнительный полив в период Формирования второго укоса увеличил накопление азота и калия на 25...30%, а фосфора - на 20...252 во втором и в третьем укосах (табл. 8>.

Таблица 8

Накопление азота (кг/га) по органам растений люцерны посевной в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и режима орошения. 1991...1994 гг.

Год жизни Контроль р PB РСО РВСо

Обычный режим орошения

1 131.4 179.4 202,7 188.6 210,6

2 207,5 268,4 288,4 279,0 316,3

3 268,3 350.2 375.3 370,6 • 397,7

4 261,6 321,4. 354,6 332,8 365,1

4м 868,8 1125,4 1221,0 1171,0 1289,7

Улучшенный режим орошения

1 158.3 218,9 245,1 230,6 259,6

2 228,3 299,5 324.2 314,3 356,4

3 294,4 399.2 430,1 423,3 449,0

4 285,8 366.9 410,0 380.8 415,8

т- ш 966,8 1284,5 1409,4 1349,6 14Э0,а

I_|

Как при обычном, так и при улучшенном режимах орошения внесение минеральных удобрений (фосфора и микроэлементов) повысило накопление азота на 28...342, фосфора - на 25...302 и кадия - на 28...30Х в сравнении с контролем.

Максимальное накопление азота - 449 кг/га, фосфора - 109 кг/га и кали'я - 334 кг/га было на третьем году жизни люцерны на Фоне лучшего режима орошения и минерального питания.

Зная количество фиксированного азота воздуха, мы рассчитывали долю участия источников азота Ъ Формировании урожая. Наибольшая доля азота воздуха была в урожае третьего года жизни люцерны при улучшенном режиме орошения - 61...742 (рис. 1).

Совместное внесение борного и кобальтового удобрений на Фоне достаточной обеспеченности фосфором при обычном режиме орошения, увеличивает долю азота воздуха в формировании урожая с 45...562 до 60...72Х, при улучшенном режиме орошения - с 52..60 до 66.772.

Обычный рЕз/сим орошЕЩля

Воздух

55%

ЩШ

щ

Контроль

ЧОГо

. У А У.Ч ¿£/ Е НН Ы И рЕС&ИМ ОРОШЕНИЯ

Воздух БО?дуу

6/% , Ш

щ т

Контроль ?ЪСо

Рис. 1 Доля участия источников азота в питании растений люцерны.С1893 г.)

Таким овраэом, благоприятные условия бобоворлэо5иа.гьного симбиоза увеличивают долю участие Фиксированного азота воздуха в формировании урожая люцерны с 45 77Х

Создание оптимальных условий для симбиотич^схой деятельности посевов обеспечивало увеличение содержания бе^ха в надземной сухой массе с 17,3 до 21,8* и сбор белка с урожаем сена на -»7Х (табл. 9). Применение микроэлементов розде»ьно уве.*ичива^~ сбор белка с урожаем - на 30. .35Х, а совместно - на 40 -.ах

Тдбти^а ч

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

Год жизни Контроль р РВ Pk.0 ÍS^O

Обычный рякин орошения

1 Ы7 92U 105J Ü7a 10aJ

2 1118 1445 1552 14Ы5 17^3

3 1347 2017 2172 2U7 23jt>

4 1302 1944 2127 2С35 ¿ZbÜ С 4385 6326 Ь801 6636 /4-.,

Улучшенный режим орошения

1* 733 10Ь7 1215 1128 1234

2 1218 1620 1727 1Ь84 UZS

3 1491 2248 2438 -37J 2jb7

4 1453 2145 2411 -¿а9 <.522 Е 4896 7080 7782 /473 0¿¿t}

I_i

Наибольший сбор белка с урожаем - 2,Ь т/га, был ¡одучен на третий год жизни.

В седьмой главе - .¿нергетическая оценка грлменения минеральных удобрений и режимов орошений - показано, что создание оптимальных условий длп азотфиксации обеспечивает наименьшую энергетическую себестоимость 1 т сена и белка - и,йь и 5,57 ГДж/т.

ВЫВОДЫ

1. На обыкновениыг сероземах Южного Казахстана за счет создания благоприятных условий для бобоворизобиального симбиоза возможно стаьильноа получение урожая сена на уровне 13. .15 т/га, или 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...22Х и содержание сырого белка на 5...6Х.

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...1,8 раза, площади листьев и Фотосинтетического потенциала на 20..,45Х, количество Фиксированного азота воздуха на 100...150 кг/га и урожай сена на 20...32Х.

6. Оптимизация фосфорного питания увеличивает массу активных клубеньков и величину АСП 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 4.36Х в стеблях - с 1,76 до 2,22Х в корнях - с-1,90 до 2,29Х. 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...0.96Х; в стеблях. - 0,63...0.83Х и в корнях - 0,67...0.90Х.

Содержание калия, прямо связано с концентрацией азота и было больше в стеблях - 2,36...2.95Х; в листьях - 1,55...1,81Х и меньше его содержалось в корнях - 1,21...1.56Х.

8. Улучшенный режим орошения увеличивает накопление азота н калия на 20...25%. фосфора - на 15...20*;:' а также максимальное, потребление и вынос азота - на 15...20Х и калия - на 10-15Х: 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 75Х, при этом повышается содержание белка на З.ЗХ, сбор белка с урожаем на 35...48Х.

10. По годам пользования посевом наибольшая симбиотическая азотфиксация - 333 кг/га, максимальное накопление азота - 4Ь0 кг/га. Фосфора - 110 кг/га и калия - 335 кг/га, а также наибольший урожай сена - 14,5 т/га и сбор белка с урожаем - 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 тсена и белка люцерны на 20...35Х. затраты энергии на дополнительный полив окупаются 75 раз.

Рекомендации производству

1. Для реализации максимальной симбиотической и Фотосинтетической деятельности посева люцерны на обыкновенных сероземах Южного Казахстана необходимо применять фосфорные удобрения, доведя уровень его содержания до 35 мг/кг почвы (по Мачигину).

В почвах с низкой и средней обеспеченностью бором и кобальтом необходимо вносить борные удобрения (2 кг/га) и семена перед посевом обрабатывать сернокислым кобальтом из расчета 100 г на 100 кг семян люцерны.

2. Для стабильного получения урожая сена люцерны на уровне 13...15 т/га и сбора белка - 2,3...3,0 т/га за вегетацию за счет Фиксации азота воздуха (3C0...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.С., Ерденов М. Азотфиксация и белковая продуктивность яюцерны. //Сб. трудов II научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, посвяценной 150-летию со дня рождения Абая Кунанбайулы. Туркестан: ИКТУ им. А. Ясави, 18S5 г.

2. Ерденов М. Влияние бора на азотфиксацию и биопродуктивность люцерны. //Сб. трудов III научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Туркестан: ИКТУ 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: ИКТУ им. А. Ясави, 1995 г.

Об> (. м 1 п л

^кал 8П

Тираж 100

Типография Издательства ЧСХА 127350 Иосква Тичиряльвская 4-1