Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СИМБИОТИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ АЗОТА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ (В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА)

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СИМБИОТИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ АЗОТА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ (В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА)"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи ЖЕРУКОВ Борис Хажмуратович

УДК 631.461.5 : 633.853

СИМБИОТИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ АЗОТА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ (В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА)

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1989

Работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук А. К. Шюляускас; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие — НПО «Подмосковье».

Защита диссертации состоится . . .

1989 года в часов на заседании специализированного

совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «/?» . . .1989 г.

Ученый секретарь __- , ;

специализированного совета— РмлО '

кандидат сельскохозяйственных ^

наук, доцент В. И. Скоблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА'РАБОТЫ

Актуальность теш. Потребность СССР в.семенах сои в несколько раз превосходит её производство. 955? посевных площадей этой культуры сосредоточено на Дальнем Востоке. Дальнейшее расширение её посевов в этом регионе не представляется возможным. В настоящее время идет интродукция сои в предгорные районы'Северного Кавказа, где есть условия для её возделывания* Однако площади .производствен-'

шх посевов сои здесь-остаются крайне ограниченными. Причиной это-:

• I \ :

го является недостаточное знание, биологии,' агротехники^ системы

\ !

удобрения районированных сортов применительно к экологичеогаш ус-'ловиям зоны;: не изучено влияние инокуляции семян, фосфорно-борных удобрений, применение молибдена и орошения на : симбиотичес^ю деятельность посевов, количество фиксированного азота воздуха, урожайность н белковую продуктивность сои. Этим обусловлена актуальность теш исследований.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами, •научных исследований Московской сельскохозяйственной академии имени К.Л.Тимирязева по теме 5 (номер государственной регистрации 81085536:0Ц 032): "Изучить -особенности агротехники зерновых и зернобобовых культур в условиях интенсивного земледелия"» подраздел ' ¡1: "Разработать. приемы,, повышающие.активность :симбиотической фиксации азота воздуха-и увеличения продуктивности бобовых ^льтур" и Кабардино-Балкарского агромелиоративного института.

Выратаю благодарность -доценту-кафедры ;земледелия и растениеводства КБАМИ кандидату сельскохозяйственных наук Б.М.Князеву за методическую.помощь, при-выполнении диссертационной работы. -■■"..;■

Поль и -задачи исследований. - Целью исследований было - обосно-■вать:агротехнические приемы, обеспечивающие.активную симбиоткчес-

V • п-

Г. Шу»ин и!.мле»а

кую фиксацию азота воз,духа, максимальную урожайность и- белковую продуктивность сои сорта Пламя в условиях предгорной зоны Северного Кавказа.

. В задачи исследований входило: определить оптимальные пара- . метры влажности почвы, наиболее эффективный гербицид в борьбе с сорняками; выявить влияние различных штаммов клубеньковых бакте- ■ , рий на активность бобоворизобиального симбиоза;.изучить эффективность инокуляции семян сои в полевых условиях,.потенциальную сим-биотическую активность сои при оптимальных параметрах основных ■факторов среды; динамику"потребления элементов.питания в зависимости от обеспеченности ими почвы и метеорологических условий~года. Определить количество фиксированного азота воздуха, долю участия его в питании растений и формировании"урожая.семян.сои.

■ Натчнат новизна. В условиях предгорной зоны Северного Кавказа впервые изучена симбиотическая деятельность посевов сои: выявлена динамика формирования и активность симбиотического аппарата,, опре-. делена величина общего (ОСП) и активного симбиотического потенциа-... ла (АСЛ), динамика накопления сухого вещества, удельная активность симбиоза (УАС) и количество фиксированного азота воздуха, источники азота в питании растений сои, к. формировании урожая семян; выявлены наиболее эффективный штамм клубеньковых бактерий.и гербицид; ' . уточнена пороговая влажность цолива. -

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Установлено, что внедрение результатов исслёдований в хозяйствах' предгорной зоны Северного Кавказа существенно (на 5-6 ц/га) повышает урожайность семян сои без затрат азотных удобрений. Производственная проверка в колхозе им.Ленина Урванского -района КБАСОР в ■ 1988г. на площади 5 га подтвердила' наш выводы, урожайность семян

повысилась с 18,0 до 24,0 ц/га.

■. Апробация■ работы. Основные;положения диссертации -.изложены в ■опубликованных работах. Отдельные'этапы работы доложены на республиканской научной .'конференции молодых ученых (г.Нальчик) в 1988г.

'. Диссертационная работы рассмотрена и одобрена на кафедре рас. тениеводства.Московской * сельскохозяйственной академии имени К. А.Тимирязева. ,.-. /..- \ . .г.- .. .".-.'.:'. '' , -:. .'

■ -■-■ Обт.ем заботы. Диссертационная работа изложена на 103 страницах машинописного текста, включает 37 таблиц, 6.рисунков, 12 таблиц в приложения. Состоит из 8 глав, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 118 наименований,- в том числе 15 - зарубежных:авторов.. , •-■■■■■......

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. 1

3 главе I - "Роль, биологического азота в азотном .питании и формировании урожая сои. (обзор литературы)".. - отражено народнохозяйственное значение сои,.показана роль.биологического азота в питании бобовых'культур, проработаны литературные данные, показы-, важндае влияние условий■выращивания сои на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов и формирование урожая семтн в зависимости от активности-симбиоза, определены цель и задачи после . дований.

.' В главе 2 - ГМе от о. .условия-и методика исследований" - указывается, что опыты .проводили на учебно-опытном поле. Кабардшо-Бал-'карского агромелиоративного- института в.1986-1988гг. Почва.опытных участков - среднесуглинистый выщелоченный чернозем, содержание гу-г.уса 3,2-4,0^,' легкогвдролизуемого азота 9-15, : подвилшого фосфора-8-14, обменного калия-.--'20-35- мг -на..100 т почвы,. рПС0Л 6,5. Мстео рологические условия вегетационных периодов были близки?.::: к сродно

мпоголотштм. * ' \ "'•' ч' •." ■ i-'.;;-' ' i" ■"''. Ь'

1 Эффективность инокуляции, фсюфорно-борных удобрений, молибдена и орогения изучает: по схеме: I.-':контроль (остестве^нов.плодо- ■ . > родио почли) служа? для выявления аф$екмшиосгя" взучавйос:факторов; - -

2 - инокуляция семян. - предполагалось выявить^ наличие и: эффектив- ; дость спонтанных птшлгав клубеньковых бактерий; 3 - инокуляция со- , 'Ш + Р - фон пра сравнительно низкой обеспеченности почв фосфором необходимо было выяснить влияние оптимальной обеспеченности отим элементов на активнооть симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов сои; 4'- фон +. Мо - . представляет интерес изучить влзшние обработки семян молибденом в'услопнх нейтральных почв; 5 - ■■• фон + В - полагали, что на.нейтральных почвах борныо:удобрения ока- ; жут;полояитольноо влияние на бобоворизобпалышй симбиоз; 6 - фон + • ' + 1Ло + В + опт.вл.. - предполагалось, что-оптимизация влагообеспочон- < ности в течение вегетационного периода позволит больно реализовать потонцпальпую азотфяксирухгую активность; урожайность п белковую . ■ продуктивность СОИ. j . U.' \\/..';. '1. Г'-''

Эффективность гербицидов изучали по* схода: I - контроль без • прополки; 2 - ручная прополка , по мере появления ;всходов ¿ сорняков;

3 - трефлан 1,5 кг д.в. на I га пецед-посовом о-заделкой:в почву;

4 - прометрип;2 кг д.в. на I га через 3-4 дня после посева; 5 - ба-загран ¿i5 кг д.в. на I га по выходам соя. • ■ •' • v

Исследования проводили по общепринятым методикам. Определяли химический состав и влажность почвы и раотокий, густоту стояшл ":*■ растений в начало и в конца вегетации. Проводили биометрический • - ■. анализ 40 растений кавдого варианта, где.учитывали количество п . массу .клубеньков, определяли ОСП и АСП, площадь листьев vнакопле- v нио сухой массы растений по органам, рассчитывали фотосинтетический потешкал; (®СП)'и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПЭ); ко-

•лачвство симбаотпчесгаг фиксированного азота • воздуха определили по ' УАС и величине АСП.•• • V", .."■■ \

Учеты сорняков проводили в-фазу первого тройчатого листа и пород уборкой на<одних и.тех яэ^иксировашшх площадках. Каждый раз. сорняки с этих плопадок удалялись полностью.'".-■;'■

Повторнооть опытов 4-х кратная, агротехника общепринятая для зоны, норма высева 320 тыс.всхоклх семян па 1.га с медцурядьем - 60 см; Норш • фосфо^япа. удобрений. рассчитали' на урокай семя:г 30 ц/га. Борные удобрения вносили из расчета - I кг бора на I га.; Сег.:ена перед посевом обрабатывали, молибденовокислызл аммонием (50 г на гектарную норг.у) и птекмом 634; •

Вегетационные опыты проводились в вегетационных сосудах с массой почвы 6 кг. ' Агрохимическая характеристика почвы в вогета-.циошых и полевых опытах одинаковая. .

• . Паршлетры. оптимальной влажности изучали по схема: I - пороговая вла<хность полива. 35$ ППЗ (уровень, до которого опускается влажность пахотного слоя в данной зоне); 2 - пороговая вяазность полп-ва 65/2 ГШВ (оптимальная, несколько выше ВРК); .3 пороговая влажность полива 80% ППВ (верхний параметр оптимального' диапазона влажности). Влсгаюсть'почвы:при пачшзах доводили до 100^ ППВ."Опыт про-;водили при естественных метеорологических условиях'с защитой от „ осадков. .*; ;'■:'. * .•.. "".■';.*•/','- ; ;-л..^/.-'..

•' . Варианты опытов по изучению эффективности птахмэв' '•

:'¿-контроль без инокуляции; 2 - ста-лм 626 а; 3 - ьтамм 634 (тот. и другой перспективные шт&млы ВКШ'СХ микробиологии); 4 - пггамм 6406, наиболее распространенный на сое; 5 - активный штамм селекции Вр ШИ .сои ТС-16. Влатаость почвы поддерживали на уровне 65^ ППЗ. . Повторность вегетационных опытов 4-х кратная. В сосуд по тра-

фарету на глубину 3 . см высевали по 8 предварительно пророненных сешн о одинаковыми по размеру корешками.

: Экспериментальные данные полевых и вегетационных опытов подвергнуты математической обработке (Доспехов Б.А.,1985) на ЭВМ "Наири". ". . -

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе 3 - "Симбиотическая:активность сои в зависимости о? уровня влагообеспеченности и штамма йА^хв А-*«.". - приведены данные . вегетационных опытов; показывающие зависимость активности симбиоза от изучаемых факторов. При снижении влажности почвы ниже оптимальной, в результате глубокого подавления, симбиотической■ азотфиксация (снижении массы клубеньков на сосуд с 3266 'до 300 мг в фазу полного налива семян) и фотосинтетической деятельности посевов ухудшились показатели структуры урозсая (табл.1).

Табл;ща I

Структура уроная сои в зависимости от пороговой влатаости полива.

По1сазатоль

¡Полный налив сешн . ! ,.," Полная спелость _!35ЙтВ!65%ГЩВ!80%ПГт! 35ЙШВ! 65^ППЗ! 80%ПГШ

Бобов на растение,ит. 23 ' /47 47 - 18 47 47

Семян на боб, шт. 1,3х /1,6 1,6 •', 1,3- 1,6 .,.: 1,6

Масса семян на растение, г 2,2 4,9 5,0 . 3,8 ; 8,4 . 9,3-

пердев по массе сешн в фазу полной спелости 0,5

При оптимальной влагообеспеченности в фазу полной "спелости количество бобов на I растение достигало 47. ат., а масса семян 8,4 г, при этом фиксированный.азот воздуха.в растении составил БО,*,.

а в урожае семян 59# от общего потребления. При. периодическом снижении-влажности почвы до 35% ПГШ количество бобов.снижалось до 18, а-масса семян до 3,8 г. . - _ •','•;•..:

- Повышение пороговой влажности полива- до. 80$ ППВ пр'актически. не усилило симбиотическую и фотосинтетическую,деятельность растений. ■-.. - . ■ .. ' '

. . Из четырех изучаемых штаммов наибольшей симбиотической активности, обладает игами,634,..'несколько• низеч она у штамлов 626 а и : . 640 б и крайне ;нпзкая - у штамма ТС-16. '":■•; :;* '.; ':;-'-";•.■"■.V;-.

В глава 4 - "СтяЗиотическая деятельность посевов.в-.зависимости от обеспеченности макро- и микроэлементами и водного режима поч-" вы" -приведены данные одинамике, .формирования и разрусония клубеньков; величине ОСП и АСП; УАС'и количестве фиксированного азота воздуха.

. Исследования показали,.что инокуляция семян в этой зоне является обязателышм приемом агротехники выращивания сои на семена.

Образование клубеньков в вариантах с инокуляцией происходило на 15-16-й день'после всходов, а через 9-10 дней в них появлялся красщй пигмент,- логгемоглобин, обеспечивающий.энергетические центры кислородом и способствующий высвобождению энергии для фик-\. сации азота.воздуха, В начале созревания семян клубеньки начинали зеленеть и леггемоглобин переходил в холсглобин, в коще вогетац:гл наступал лизис клубеньков. ^ -;.

Продолжительность общего симбиоза за 1986-1988гг. составила 110-125 дней, а активного - 104-105.

В 1987-1988гг. масса клубеньков с. фазы .первого', тройчатого листа увеличивалась до. фазы, полного налива семян. В 1986г. при снижо-нии влажности почвы в период образования,бобов нарастание глассн клубеньков прекратилось. ' -

• ■ 8 ■ ' ■ ,"

Изучаете факторы существенно влияет на величину симбиотичес-

кого аппарата. Дате при"наличии спонтанных клубеньковых бактерий в почве инокуляция се:/ян увеличивала кассу кдубоньков-на гектаре в течение всей вегетации. Улучшение фосфорного питания на фоне . инокуляции обеспечивало увеличение массы активных- клубеньков на ' 182 за I936-ISe8rr. Эффективность бора в разные года была неодина- . козой. Молибден все.годы исследований повышал массу клубеньков, в том числе активных.' Зависимость массы клубеньков от оропгения была невысокой из-за удовлетворительной естественной водообеспеченности. ■ Наибольшая масса клубеньйов 625 мг/растение " отмечена в варианте ' фон+Мо+Внзпт.вл. в IS37r, ',. ' • :

Комплексным показателем величина симбиотического аппарата ■ является его АСП. /. . ' ■' " '

■ •В 1986г. он. был наибольшим во всех вариантах, несколько' меньше в 1987г. и ещё меныле - в 1988г. (табл.2).

■ ■ • . . -. ' .Табляца2'.

Активный симбиотический потенциал сои.(кг дней/га) ■ в зависимости от условий выращивания... Х986-1988гг.

Год ; ' [Контроль; Ш.с. j^'^jsoH+Mo | Сон+В

1986 5279 6690 8219 10094 7832 - 8048

1987 V ' 0 5504 6378 . 7468 . ¿7861. . ; 8853

1988 3728 4019 '5053 5539 5432 6378'

Среднее 3002 540-1. 6553 . 7700 7042 7760

Инокуляция семян увеличивала.этот показатель.в среднем за 3 года на 80$, оптимальная обеспеченность фосфором увеличивала этот показатель на 38$, а обработка семян молибденом на фоне инокуляции и внесения фосфорных удобрений "дополнительно на 40#. Орошение улуч-

шило:условия стаЗаоза в;1986-1937гг.

По величине АСП,и -количеству усвоенного растенияья.-азоха по периодам онтогенеза к за вегетацию в разных вариантах ш: рассчитали УАС - количество' фиксированного азота воздуха (г)• одним кило-'. граммом свежих;клубеньков,-в.сутки (табл.3). 1

'•;."'"ч:"' " Таблица 3 '

Количество.фиксированного азота.воздуха за вегетации (кг/га) в"рависимости'от.условий'шрацав'анияЛ987-1988гг.

Показатель ] ¡Контроль] Нн.с. 'Ин.с.+Р! ! ! Оон+Мо|- Оош-В !5он+!.'.сн-Б !+ оят.вл.

1987г.

АСП ' — 1 4189 5069 5678 6120 6505

УАС,г/кг в сутки , 8,4 12,1 10,6 13,1 :■ 13,3

Фиксированного азота, кг/га _ 35 61 1988г.- 60 80 . 87

АСП 3727 ' 4018 . 4859 5302 5221 5533

УАС,г/кг в сутки 21,6 21,6 21,6 23,4 22,7 . 21,1 ■

фиксированного азота, кг/га 81 87 •105 124 118 117

■.'. Наиболее активно в течешю онтогенеза клубоныел фиксируют азот, когда гос..масса еще не достигла максимума, а фотосинтоткчес-кий аппарат приближался к наибольшей величине. Отмечена корреляция величины УАС с плоиадью;листьев в отдельные периоды ентогонеза. Наибольшей она была в:тех вариантах, где больсо была площадь .тес- ■ тьев. В то .-кз время. отмечена обратная зависимость мо:гду массой активных клубеньков и удельной активностью симбиоза. В 1087г.. масса ■ клубеньков была выше, чём-в 1988г.,-а УАС..почти в:2 раза нплсе.Улуч-

■ ' 10 ' • •'.;. шегшо условий минерального питания приводит к повышению УАС а ко-дичоотва ^лкскровагаого азота воздуха. Г

- В 1988г. из воздуха было фиксировано в 1,5-2 раза больше азота, чем в 1987г.

Б главе 5 - "Фотосинтетическая деятельность посевов1 в зависимости от активности симбиоза" - приведены данные о росте и разви- • тип растений, фотосинтетической деятельности посевов (площадь листьев, ССП, ЧПФ, накопление сухого вещества), урожайности семян сои • и структуре урожая.' ' • .

Инокуляция сеиад,условия'минерального питания и орошения положительно влияли на фотосинтетическую деятельность' посевов (табл.4).

• • Таблица 4

Показатели фотосинтетической деятельности посевов в среднем за 1986-1Э88гг.

Показатель .¡Контроль| Ин.с. |1^5С1'+Р|оон+Мо|фон+В

Максимальная плоцодь листьев, тыс. кв. ьу га 45,0 45,6 47,0 49,6 49,8 52,5

ССП.тис.кв.м./ днеи/га 3090 3113 . 3225 3329 -3376 : 3514

Максимальное накопление сухого вещества, ц/га ЧПЭ, г/кв.м. : сутки ' ; 91,7 .3,0 100,3 ; 3,2 102,5 3,2 105,8 3,2 106,4 - 3,2 109,2 3,2 .г

При благоприятных условиях симбиоза (фон+Мо+В+опт.вл.) площадь листьев увеличивалась на 7,5 тыс.кв.м./га, фотосинтетический потен-пиал на 424 единицы, повыыалось накопление сухого-вещества на 18 ц/га; чистая продуктивность фотосинтеза по вариантам опыта была' практически одинаковой.

С улучшением условий для симбиотической азотфиксация улучшалась и структура урожая:, повышалась масса 1000 семян, увеличивалось количество' бобов на растение. Биологический урожай .также..имел тенденцию кувеличетго.-\.. . . . • . Установлено, что в предгорной зоне Северного Кавказа соя может давать урожай семян более 30 ц/га без затрат азотных удобрений, а в среднем за 3 года - более 27 и/га (табл.5). Величина урожая сешн в отдельные'годы коррелирует с .количеством фиксированного азота воз.пуха. - • • : • ■ ; Таблица 5 ■

Урожайность семян сои-(ц/га) в зависимости:от ¡ . , условий выращивания.I98S-I988rr.

Год .;¡Ko¿rp<MÍb¡',lte.ó^¡^¿®-+p¡eoH+Mo] нс105 - .

- * -'-■' ■ * ' "■ ■ _ .. . ■ ■ ■ ' -

1986 17,4 V 20,4 •' 21,4 23,5 24,0 30,7 . 2,7

1987 15,7 19,3 20,7 22,5 23,1 26,0 4,4

1988 , 18,4 20,7 19,9 25.2 25,7 26,3 . 2,1

Среднее 17,1 20,1 ' 20,6 23,7 24,2 27,6

Наименьший урожай все 3 года получен в контроле. В 1986 и :' 1988гг., когда.за-счет, спонтанных клубеньковых.бактерий формирозалг ся удовлетворительный симбиотический аппарат, инокуляция семян достоверно повыпала урожай семяя сои....Наибольший урожай во все годы опытов был,получен на.фоне инокуляции, внесения фосфорных удобрений,. ■,микроэлементов.и оптиматгьной владностн почвы,.'Прибавка.по сравнению с контролем составила в среднем, за 3 года 10,5 ц/га. '

3 главе 6 -"химический состав растений и качество урожая со- • ; мэзгсои в Зависимости- от активности: симбиоза" — изложены .результа-' ты анализов по .содержанию А/, ;-Р, К в органах растений,: показана динамика их.накопления, вынос и.максимальное потребление,' доля учас-

тш источников азота в питании растений и формировании урожая семян сои, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений, содержание и сбор белка и жира с урожаем семян сои.; .

Концентрация азота в отдельных органах растений прямо коррелировало с активностью симбиоза. Содержание азота в органах сои в 1986-19*88гг. было'неодинаковым; что можно объяснить влиянием метео-ратогпчоских условий и изучаемых факторов.

Динамика потребления растениям сои азота,- фосфора и калия коррелирует с содержанием этих элементов в органах и накоплением ими сухого вещества (рис 11). Максимальное накопление азота все 3 года опытов отмечено в фазу полного налива семян. Наибольшее накопление фосфора и калия происходит-в эту se фазу или в фазу образования бобов. '.'".'.•■.. ",.-.,', '. "

Зная количество фиксированного азота воздуха, мы рассчитали участие источников азота в питании растений con (рис.2).

Урожайность семян сои в основном,определяется обеспеченностью растений азотом (Посыпанов Г.С..Русаков В.В.,1974). В связи с этим представляют теоретический и практический интерес сведения, о том,' из каких источников снабжаются'семена азотом, сколько.его поступает непосредственно из почвы, воздуха^! какая часть" его,реутилизируется из вегетативных органов, какое влияние на этот процесс оказывают инокуляция; использование фосфорно-борных удббрений, молибдена и орошения. ', • .■ '

Анализ поступления азота в растения, распределения его по органам и перераспределения мы провели на'примере опытов I9¿7 года.

Накопление азота целым растением достигало . максимумав фазу . , ' полного налива семян. После этой фазы .из-за'опадения листьев, недоразвитых бобов, отмирания мелких корней общее, количество азота в '.■■'. растениях-существенно .снижается. •

кг/га азот

фосфор

калий

о с в о

Инокуляция семян Ин.с.+Р - фон

Фон + Мо

Рис.

. I. Динамика потребления азота, фосфора и калия

растениями сои (кг/га), в среднем за 1987-1988

гг.

1987Г4

Ив.о.-

Фон+Мо+В+опт.вл.

1988г.

Ин.с.

■; Фон+Мо■

Рис.2. - Доля участия источников аз ота (воздух,почва) ■.... в питании растений сои. 1937-1988гг. "

• ./ 15 . •' ■. ■

В фазу цветения в растения сои в контрольном варианте било •накоплено 46 кг азота на I га. Из них 30 кг или 65$ этого элемента было сосредоточено в листьях (табл.6). За 22 дня поело этой фазы растения потребили 97 кг азота на I га, из них 58 кг поступило в листья, 18 кг в стебли и 19 кг в генеративные органы. В точении последупдах 33 дней ило интенсивное накопление.азота в семенах. За этот период в семена поступило 79 кг азота, а листья потеряли 50 кг. При улучшении условий минерального питания и влагообеспеченности (фон+Мо+В+опт.ва.) потребление азота посевами сои шло более интенсивно в течении всей вегетации.

Таблица 6

Источники азота в формировании урояая секта сои в ■.•/-':•' зависимости от условий симбиоза.1 .

■. Показатель м-г*- ! г-з** 1 1-2 2-3

Межфазный период, дни 22 33 22 33

Поступило в растение или отток (-), кг/га 97 30 112 78

в т.ч. .

в вегетативные органы 78 -49 90- -59

из них: в листья . 58 -50. 57 -45

в стебли 18 I 30 -15'

в корни: ' 2 0 3 I

в репродуктивные органы . 19 79 22 137 (

в т.ч.: из вегетативных . 0 ' 49 0- 59'

из почвы 19 V'; 30 7 30

\ ^ ; цз воз.духа 0 0 ; 15 . 48

Интенсивность поступления азота в семена,кг/га в сутки 0,9 2,4 1,0 4.2

1-2х - цветение-образование бобов .

. : ' г-З** - образование бобов- полный налив семян

16 . . • ' Так, от начала цветения до образования бобов (за 22 дня) в,-растения поступило 112 кг азота, в том.числе 15 кг пз воздуха. Поступили;! азот распределился по органам следуксда образом: в листьях ■ было аккумулировано 57, в стеблях 30, в бобах 22 кг/га. За после-, дутопще 33 дня до фазы полного" налива семян в растения ецз поступило л 78 кг азота,, в том числе;48.кг из воздуха. При этом весь поступив--: еиЛ извне азот направлялся в семена. Однако потребность геноратив- ' ных органов не была удовлетворена поступлением азота из вочвы и воздуха. В этот ■ период происходила., активная реутилизация азота. вегата- -тивных органов генеративными. Пз листьев в-семена поступило азота . 45 кг, пз стеблей 15 кг/га. В дальнейшем до конца вегетации-пополне-.ние семян азотом происходило,.в основном, за:счет реутилизации из вегетативных органов. ' ■ ' -

Наиболее интенсивно в семена' азот-поступает-в:период от обра-. • ..зования бобов до,полного-налива семян: -Причем интенсивность.поступ--,'ления зависела - от условий активной симбиотической, азотфиксации.. В контрольном.варианте - без .инокуляции,- где. клубеньки не образова- * -лись и питание растений азотом происходило только за счет естественного плодородия почвы,. интенсивность поступления азота в этот период составила 2,4 кг/га в;сутки.В последующих вариантах.при улучшении-': условий для симбиоза этот показатель возрастал и в варианте (фон+Мо+ +В+ОПТ.ВЛ. ) при оптиз.альных условиях минерального питания и влаго- -• обеспеченности он -достигал 4,2: кг/га в сутки илл почти-в два раза больше, чем в контроле. • - . • -.■■■■•'. •„, - .. ...... • • ■• -

Коэффициенты- использования азота:и фосфора, из: почвы'определяли.-,- исходя. из = обхого потребления: и ,• наличия их в. пахотном гориз онте, - с -учетом для псрвого элемента -количество-сшлбпотически.фиксированного ^ азота воздуха. •

: ~ Коэффициент .использования фосфора ,из-удобрений установили*по

разнице его накопления в сравнении с контролем. При этом допускали,

что фосфор из почва во всех вариантах используется в одинаковой море.

Коэффициент использования азота почвы в насгих опытах был высо-

ш (35-45$), что объясняем проникновением части корней за пахотный

горизонт. ^ .

Уровень обеспеченности биологичоскп азотом отразился и на бол-

ковую продуктивность. Так, содержание белка п их сбор в наиболее .'

благоприятном для сжбиоза 1988г. было выше, по сравнешга с 1986- „

1987гг. (табл.7). . .'■'■'-.

... . ■ Таблица 7

Содорзаизо и сбор белка с урогаом семлн сои в . зависимости от условий возделывать. 1986-1988 года

Содержание белка, %___! Сбор белка, кг/га

! 1986 ! ! 1987 ! ! 1988 ! !в сроштсш! 1987! ! Т9РЯсродном

Контроль 33,0 36,7 43,0 37,6 500 501 702 568

Ин.с. . 33,5 37,4 42,5 37,8 - 595 628 796 673

Ин.с.+Р -4он 33,1 36,7 43,0 37,6 616 661 781 686

Оон+Мо 32,8 37,6 40,8 37,0 671 ■ 736 946 784

СОП+-В 34,1 37,8 43,8 38,5 712 760 1028 833

Фон+Мо+В +ОПТ.ВЛ.. 33,3 37,5 42,4 37,7 889 848 1009 ! 915

Сбор белка и жира тесно коррелировал о уровнем урожая семян. .

3 главе 7 - "Сравнительная эффективность гербищдов в посевах сои в условиях предгорной зош Северного Кавказа" - приводятся данные о влиянии трефлана, .прометрина и базаграна на полевуи всхожесть, изреживаемость растений сои, видовой состав и.массу сорняков, содержание,. сбор белка и. жира с'урожаем с о млн.

■;: Применение трефлана и прометрина практически не оказало влня- ■ ние на патовую всхожесть, Изреживаемость растений в точенио вегетации была небольшой - 8-16$ и также мало зависела от ввда гербицида.

-Наиболее токсичным к основным засорителям.- злаковым сорнякам-был тре&лан, полностью подавивший.эту группу сорняков. Большинство сорных растений погибает в,период прорастания.- В более засушливый ■ год влияние трефлана на злаковые .сорняки слабее , чем-в благоприят- ■■■■• шйчпо влажности год.: ч . , . . .--. ■ - ' :...-.

■ ч-Г Наибольший урожай - 26,5 ц/га, за'два года, получен в. варианте ч -ручная прополка, где не было сорняков (табл.8)'. Ввиду■ того,-что трефлан сгагсал засоренность на 67-69/S, урожайность этого варианта :■•■■ была близка к уррдайности лучшего варианта и составила 24,7 ц/га. : Средняя;урояайность - семян• в варианте с-прометрином"была на 5 ц/га.-, -' "выке, чем в контроле. Базагран достоверную прибавку урожая дал только в 1987 году.

" ' ' ч - 'Таблица 8 . . : •"•■■

■ -.. Эффективность применения гербицидов,на*посовах сои.. •

1986-1987ГГ.

Вариант:

. ¡Масса.сорня- ¡Снижение засо-!Урожайность .. !ков, ц/га ■■!ренности. % - ¡сеглн сои;ц/га

Г оды

¡I98G ! 1987 ! I98G ! 1987 \ I9P6 ! 1987

Контроль без прополки. 22,4 15,3 0 0 17,5 14,5

Ручная прополка по море ; '

появления всходов сорил-ч. - : .

ков О 0 100 100 ' 25,8 " 27,3

Тре-Тпал 1,5 кг д.в. на -

га пород посевом с за- ■ ч- ч\ . . .

дслкой сразу 7,0 '5,0 69 67 '24,0' 25,4

га пород посевом с закол

Прометрин 2 кг д.в. па - ч ч. ч- .ч. , 4 га через 3-4 дня после • '

посева с заделкой 12,0 5,3 46 65 20,9 . 21,9.

Базагран 1,5 кг д.в. на - ' .' - ■'-■■ ■ ' . •

га по всходам 16,7 6,0 - . '25 61 18,2 19,5

НСР05 по урожаю , • 1986г. - 3,4 . - " • :

1987г. - 4,3

НС?05 по' массо 1£86г. - 10,0 ' . - "

сорняков 1987г. - 7,2 ■' Г '

В главе 8 - "Производственная проверка и экономическая эффективность изучаемых приемов". - приведош результаты апробации экспериментальных данных в колхозе имени Ленина Урванского района КБАССР на плошди 5 га. Изучали действие инокуляции и оптимальной обеспеченности мзкро- и микроэлементами на урожайность сои. Установлено, что с.улучшением условиГх активного симбиоза путем инокуляции, применения -фосфорно-борных удобрений, молибдена мо:иго увеличить урожай семян' сои на 5-6 ц/га на выщелочешшх черноземах предгорной зоны Северного Кавказа. В 1988г. естественная влагообеспеченность была достаточной и орошение не было целесообразным. _

Анализ экономической эффективности изучае?-щх приемов в полевых опытах показал, что сочетание фосфорно-борных удобрений, молибдена, орошения на фоне инокулящш семян резко повышает экономические показатели: условный чистый доход увеличивается на 363,5 руб./га, уровень рентабельности на 88$, снижается'себестоимость I ц семян на 2,4 руб. и I ц белка - на 7,1 руб.

. ЗЫВОДЦ

1. 3 условиях предгорной зоны Северного Кавказа на среднесугли-нистых выщелоченных черноземах при создания благоприятных условий для спмбиотической азотфиксации соя сорта Пламя способна сформировать урожай семян до 30 ц/га без затрат азотных удобрений.

2. Несмотря на наличие спонтанных штаммов клубеньковых бактерий в'почве,инокуляция семян дает устойчивую достоверную прибавку урожая порядка от 2,3 до 3,0 ц/га. Наибольшей азотфиксирующей активностью обладает штамм ризобпй 634.

3. При поддержании' влажности почвы в генеративный период но, ниже 65,1 ППВ создаются оптимальные условия для биологической азот-фиксации. При.этом фиксировашкй азот воздуха в растонии составляет

Г • 20

50$, а в урожае семга 59$ к общоаду его потреблению. .Повышение - ••; пороговой .влажности до 80$ ППВ ещё'несколько повышает симбиотк- ■ >-■'■■ чоскую деятельность растений, но требует частых поливов.

. 4. Инокуляция семян.повышала'величину.активного скмбиотичес--кого потенциала в.среднем за-три года на 80$ по сравнению-с контролем, оптимальная обеспеченность фосфором увеличивала этот показатель ещё на 33$, а.при;обработке семян молибденом па фоне инокуляции и фосфорных удобрений этот, показатель увеличивался ещё на 40%. При этом.количество-фиксированного азота воздуха возрастало с 40 - . кг/га в контроле до 92 кг/га в варианто о'молибденом на фоне шо--кулящш и фосфорных удобрений. ...

. 5. Отмечена прт.5ая корреляция '.величины удельной активности симбиоза с площадью листьев и обратная:с массой активных клубеньков .. С улучшением условий. минерального питания УАС, - как правило, ■ возрастает. Б связи с -этим,"' количество фиксированного азота воздуха целесообразно рассчитывать по величине УАС, определенной для •

каждого варианта. ..........' , .

■■■-' . 6.-Накопление азота целым.растением достигает, максгс-ука в \ фазу полного налива семян. Доля фиксированного.азота воз,духа в •. питании растений сои составляет при оптимальных условиях ■ симбиоза 35-44$ от общего потребления. ' . - .• ■ ... .'... .

В формировании урожая г семян при: оптимальных условиях симбио— -за азот воздуха составляет 35$, почвы - 22$ и азот, реутилизиро-... ванный из вегетативных органов, - 43$. Следовательно, для получения большего урсзсая: семян необходимо. создавать 'лучшее 'условия для . симбиоза в репродуктивный период. ,

. : 7. С улучшением уатовий для ск-мбиоза повышалась фотосинтети- : .чосяая деятельность посезов. В-варианте:о■ оптпи&яьншла условиями симбиоза площадь листьев в .среднем за 3 года составила 52,5 тыс.. -

кв.м./га, пакопление сухого вещества 109,2 ц/га, что соответствен-.'•■■.но на 7,5 тыс.кв,м/га и 18 ц/га выпе, чем в контроле..

Активность фотосинтетической деятельности.прямо коррелирова-: ; ла о активностью биачогичеокой азотфиксации.

8. Наибольшй урожай семян в среднем за три года - 27,6 ц/га ;■ получен при оптимизации условий для биологической азотфиксации -'• . минерального питания и влагообеспеченности.чтона 10,5 ц/га визе;

• лом а контрольном варианте. .

■ •' ■■ 9. Содержание' белка в семенах в благоприятном по метеоролога-:. :■'.■■ чеокизд условия;.! 1988 году было на 10# выяе, чем в менее благоприятном 1986 году и мало зависело от изучаемых факторов. Сбор белка а гектара прямо коррелировал о величиной урожая семян. В сродном • ■;* за три года в лучшем варианте он составил 915 кг/га. ' -

1 ■ " Содоржанио япра такза практпчеки но завзсоло от изучаемых

• ■ факторов ц.колебалось по годам от 18,7 до 23^.

*. . 10. Применение трофлана в дозо 1,5 кг д.в. на I га перод ' посевом с заделкой в почву обеспечивает полное уничтожение злако-■:.-■■ вых сорняков и резкое, угнетение двудольных сорняков до середины

вегетации. Урсхвдй .семян при отом повышается в 1,4-1,8 раза" по ;; сравнению о коптролем. Промотфин следует использовать в посевах, ; где преобладают 'дцудольные сорняки., . -.,

- ;. . ПР2Д210222Ш ПРОИЗВОДСТВУ Ч--' ■•■'•"

•■ 1.:Для получения высоких устойчивых урожаев семян сои в условиях предгорной'зоны Северного Кавказа необходимо создать опти-' и малыше условна для .активного симбиоза: семена пйред посевом ино-■ кулнровать активным птаммом ризобай 634, обрабатывать молибденово-кислым аммонием 50'т. на гектарную норму семян;,в почву внеоти бор; лше. удобрения; (I кг бора на га) и фосфорные из расчета на плана- '.-."

руемый урожай. В засушливые.годы поддерживать оптимальную влажность почвы орошением. -

2. На полях, sàcopeHHbtx прего.цацественно злаковыми сорняками применять трефлан 1,5 кг'д.в. на га до посева с немедленной заделкой в почву. При значительной засоренности двудольными сорняками .применять промэтрин 2 кг д.в.'на I га через 3-4 дня после ' посева.■ ■. • ■

ПО МАТЕРИАЛА!.!. ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

• I. Б.М.Князев, Б.Х.Жеруков. Соя и нитрагин. - Сельские зори Краснодар.- 1987. - .'« 9. - С. - 28. • ■

2. Г.С.Посыпанов; BwM.Князев, Б.Х.Жеруков. Симбиотическая активность сои в зависимости от уровня влагообеспеченности и штамма ¡Lkiioliu^, // Изв.ТСХА. - 1987. - Л 5. - С. -- 45-50. - -

3. Г.С.Посыпанов, Б.М.Князев, Б.Х.Жеруков. Эффективность ■ применения разных гербицидов.в посевах сои. // Изв.ТСХА. - 1988. JS 6. - С. - '44-47. .

Л-3201.1 5.01.89 г. Объем 17г п. л. Заказ 37. Тираж 100

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