Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Теоретические основы реализации потенциальной семенной продуктивности сои в Приамурье

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Теоретические основы реализации потенциальной семенной продуктивности сои в Приамурье"

'■] МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

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

На правах рукописи

РУСАКОВ Виктор Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ст. научный сотрудник

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СОИ В ПРИАМУРЬЕ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте сои (г. Благовещенск).

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

Ведущее учреждение—Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых бобовых и крупяных культур.

40 ¿ЬШШ^

Защита диссертации состоится «/У» .и. . . Н- .). .

199 / г. в « / /» часов « СгЧ минут в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТСХА.

Автореферат диссертации разослан «

1993г. ^

Ученый секретарь специализированного совета кандидат с.-х. наук, доцент--

Усманов Р. Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Соя на Дальнем Востоке и, в частности, в Приамурье - главная техническая культура.

В мировом животноводстве соя является основным поставщиком сбалансированного по. аминокислотному составу белка не только для мо-ногастричных животных и пищи, но и для крупного рогатого скота. Мировые, площади посею сои составляют более 60 млн. га, а урожайность семян в среднем около 18 ц/га. В США. на площади более 20 шт. га урожаи в отдельные годы превышает 20 ц/га» или- около тонны полноценного белка без затрат азотных удобрений.

В России соя занимает 0,7 млн. га пашни и до последнего времени урожайность семян составляла 6-7 ц/га. Разработка технологических приемов, повышающих урожайность сои в Приамурье, является важной. народно-хозяйственной задачей.

Цель исследования - обосновать технологические приемы возделывания сои, обеспечивающие повышение активности сямбнотической и фотосинте'тической деятельности посевов, рост урояайнооти и белковой, продуктивности сои в экологических условиях юга Приамурья.

В задачи исследований входило выявить:

- роль отдельных факторов среды ( рН почвы, алагообеспэченн-бсть, содержание подвижного фосфора и обменного каш в почве) в реализации потенциальной семенной продуктивности районированных-в зоне сорготипов;

- степень, угнетения опмбиотлческого' аппарата минеральным азотом удобрений и'возмозность■повышения семенной продуктивности сои при их использовании;. ; ■

- влияние некоряешх подкорно к явднинп комплексными удобрешь

ями посевов сои на их фотосинтетическую и симбиотическув деятельность, урожай семян и его качество;

- возможность использования биологически активных веществ при выращивании сои для повышения ее адаптационных способностей к стрессовым условиям; .

- влияние этих факторов на формирование, величину и активносг: работы симбиотического аппарата, количество усвоенного азота возДуха; , ■'■

- коррелятивные связи между показателями фотосинтетической и .-симбяотичёской деятельности посевов. -

Провести широкую производственную проверку эффективности ре-; комендовашшх технологических приемов возделывания сои.

Научная новизна. Впервые в условиях Приамурья на лугово-чер-коз егяшх почвах проведены исследования влияния оадельных технологических приемов и их сочетаний на азотфиксиругацую активность оимбиотического аппарата, связь ее с фотосинтетической деятельностью посевов, урожаем семян и его качеством;'

Швктгойокзя значимость. Внедрение в производство технологических приеме®,, обоснованных результатами исследований, на площади более -22 гас,. га позволило увеличить .урожайность семян сои на 3,1-7,1 ц?га й увеличить сбор.семян на 7600 тонн о-этой площади . В год. ' • '"• •"' : v..

Использование предложенной технологии на всей площади соесея-ния зоны позволит довести урожайность семян сои существующих,со-ргон'до 20 ц/га. ■ '' '

. Апробация работ. Основные положения диссертации были доложены на Всесоюзных координационных совещаниях по рооводстцу ( Алма-Ата - 1986, Благовещенск - 1ШЭ) ; ка I Всесоюзной'и ШГ

Международной конференции С0ИСА5 ( Калуга - 1989, 1993 ); яа Всесоюзной и Всероссийской конференциях по увеличению производства кормового растительного белка ( Винница - 1991; Москва ,ШС - 1992 ); на Всесоюзных научно-практических конференциях соево-дов на ЕШХ СССР ( Москва - 1982, 1983, 1984, 1985 ) ; на региональных ( Дальневосточный регион ) научно-практических конференциях соеводов ШХ РСФСР ( Благовещенск - 1990, 1991, 1992 ), на научно-практических конференциях Амурского областного управления сельского хозяйства и ВНИИ сои ( Благовещенск - 1979-1985 );■ на районных научно-щнктических конференциях соеводов (1978 - 1990).

Публикация результатов исследований. Автором опубликовано всего 39 работ, в том .числе Ж - по теме диссертации во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 160 стр. машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, рекомендация производству, списка литературы 163 наименований, из рих - 15 иностранных авторов, 63 приложений, II рисунков.

В решении отдельных вопросов в разные годы принимали участие научные сотрудники ШИИ сои: В.Т.Синеговская, С.С. Неробело-ва, С.А. Титов, В.А. Титов, лаборанты Л.Н. Кикогь, Т.А. Окунцо-ва, а также 18 студентов- дипломников Благовещенского CXII, за что выражаю Ш признательность и благодарность..

Глубокую благодарность выражаю профессору кафедры растениеводства ТСХА, доктору сельскохозяйственных -наук Г.С. Посыпанову за помощь в разработке програмш работ и методическую помощь при завершении диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЫ В первой главе " Основные (ракторн среды, обеспечивающие реализацию потенциальной семенной продуктивности сои" ( обзор литературы ) - изложено -современное состояние вопроса, показана роль почвзнно-клшатических докторов, основных приемов агротехники в реализации потенциальной семенной продуктивности культу-т ры в условиях гашой зоны Приамурья; определены цель и задачи исследовании.

Бо второй глава " Объекты, место, условия и методика проведения исследования " указывается, что экспериментальная работа проведена в 1У7&1992 г.г. в 0Иа ВНИИ сои в кг/лои .сельскохозяйственной зоне Амурской области и учхозе " Грибское и благовещенского ОХИ. В 1972-197о г,г. исследования.проведены в учхозе ' ТСХА " ¡Лихайловское " Московской области; приведет'показатели агрохимической характеристики опытных участков; данные по метеорологическим условиям в годы проведешш исследований; схема' опытов. При проведении исследований использовали сущвсгнущяе.методические руководства < Доспехов Б,А, ),.-учеиГи наблюдения в ' опытах проводили в соответствии с решаемыми задачами, общепринятыми методами. Результаты исследований подвергали статистической обработка, /

Результаты исследований .

Глат третья. " Обоснование оптимальной реакции почвенного . раствора даш получения наибольшего урожая сои ". . '

Приведены основные показатели кислотности пахотного слоя наиболее распространенных типов цочв'Амурской области. Паказанд. неэффективность применения' извести непосредственно под культуру, Ш тяаелых по механическому составу длительно-сеаошо' мерзлотою

гугово-чернозетих почвах применение извести, непосредственно год культуру незначительно ( с 5,3 до 5,7 ) сдвигало показатель ^сол.• Вероятно, процесс перехода извести в ППК происходит в течение более длительного времени. Такое применение извести уси-шга образование клубеньков на более поздних этапах роста и зазвития сои. Но все основные показателя симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов при известковании непосредственно под сою были практически одинаковы.

Известкование почв под предшественник сдвигало реакцию почвенного раствора почти на единицу ( до 6,2 рНс0Л ). Но повлияло это только.на формирование симбиотического аппарата - количество клубеньков увеличивалось на 15-43$. Известно, что количество клубеньков не всегда коррелирует с их массой и актишостью симбиоза. Общий и активный симбиотические потенциалы за вегетацию были сформированы практически равными, усвоение азота воздуха было несколько выше ( на 14$ ), но в относительных показателях различий и здесь почти нет( таблица I ). Но известкование под предшественник оказывает заметное влияние на фотосинтетиче-скузо деятельность посевов сои. Так, максимально сформированная площадь листьев больше на 44$, фотосинтетический потенциал за вегетацию - на одну треть, на % больше накоплено абсолютно сухого веществами в целом урожайность в этом случае была выше на 11% (таблица I ).

При создании оптимальных условий увлажнения почвы, начиная о фазы цветения до полного налива семян, { 70-100 % ПИВ > орошением, известкование почвы под предшественник значительно увеличило основные показатели сю,¡биотической деятельности посевов соя. '

Таблица I

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность посевов

сои при известковании под предшественник. Среднее 1984-

1989 г.г.

; Показатель | *®оол.

5,3 \ 6,2

Симбиотяческий потенциал, тыс.кг.даей/га

ОСП АСП ■ 30,4 .13,8 30,7 14,4

Максимальное накопление азота, кг/га 225 239 :

Усвоено азота воздуха, кг/га 103 . 118

Уовоено азота воздуха, % от накопленного 46 - 48

Максимальная площадь листьев, гыс.м^/га 28,7. , 41,5

Фотосинтетическйй потенциал, млн.еда. 1,5 1,9

Абсолютно сухое вещество, ц/га ♦62,7 68,3

Чистая продуктивность фотосинтеза, г.день/м2 4,17 3,53

Урожайность, ц/га 19,1 21,3

Так, активный симбиотическш потэ1Щиал, сфоршфошнныи за вегетацию, бил на 73$ больше, чем без орошения. Но удельная активность симбиоза при орошении снюхается на четверть, по за счет больших значений АСП при орошении усвоение азота воздуха при этом возрастает на треть. Показатели потребления и выноса аэота урожаем при известковании я орошении также выые, вероятно, за счет лучшего развития вегетативной массы растений, так как' уро-иайность семян былз. в вариантах практичоскп равной.

В варианте без известкования 6355 азота, фосфора и 48$ калия, поступивших в сеыона, взято растениями в период их сформирования из почвы ( а азот - еде я из воздуха ). При извзсткокшш

■ --б-

под предшественник доля азота, поступившего в семена, из почш и воздуха на 6, а калач - на 8% выше. Доля фосфора почвы в семенах и без известкования и при внесении извести была равной -66%. Основным источником азота и фосфора, реутшшзированного в семена из вегетативных органов, были листья 56-60%, калия -стебли - 48-49?« от всего реупшюировагагого количества. Из клубеньков азота в семена поступает в два раза больше, чем из кор# ней, калия - наоборот, а фосфора из подземных органов в семена реутшшзируегся в равных количествах ( рисунок I ).

Таким образом, известкование почш непосредственно под сою не оказало никакого влияния на ход формирования урожая сои, а известкование под предшественник в дозе I г.к. ( 12 т СаС08 ) сдвигало реакции почвенного 'раствора почти на единицу, увеличивало количество кулбеньков, но другие показатели симбиотической деятельности посевов сои бшш практически одинаковыми. Вероятно, в условиях кислых почв региона сформированы генотипы форм сои и клубеньковых бактерий, способных к удовлетворительной азотфик-сации в более широком диапазоне значений рН0Ш1- почвенного раствора. Тенденция к росту урояайнооти семян - синергизм правильно примененной извести и молибдена.

Глава четвертая. " Обоснование параметров оптимальной влаго-обеспеченности для получения наибольшего урожая сои ",

Особенностью водного режа,а длительно сезонно-мерзлотных лугово-черноземных почв Приамурья, является то, что за длительный морозный и практически бесснелиый зияний период ( 4-6$ годовой суммы осадков ) почва промерзает до глубины 2,5-3 метра,

В весенний и летний периоды идет медленное опаивание и перераспределение влаги из ш1жшх,адахных горизонтов и растения сои

Азот

Фосфор

Калий

рНом 5.3 6.2

Рйоол 5-3 ! 6.2

1Й00Д5.3 6,2

Рес.1 « Источника Л/РК в фор^ровашя сеиян при известковании почвы аод првдавствешшк, %

Усяовкыа обозначения:

из почвы а воздуха

- роугшшзироаано из вегетативных органов

х - только для азоте

не рчень страдают от недостатка влага в весенний и ранний летний .период. Достаточно влаги и для инфицирования сои рпзобиямн. В дальнейшем роль влаги шташх горизонтов почвн в формировании урокая сои падает, так как потребность сои во таге возрастает значительно,' и недостаток ее в фазу цветения снгскает урожай семян на 18?, а в фазу налива - на 25?, или потери уро;.гая на каждый день водного стресса составляет по данным А»г*е&Ж(1987) 1,29?. В этот период у сои отмечена максимальная эвапотранспира-ция - 4,2 ш в сутки 1988). Учитывая особую важ-

ность наличия влаги в почве в этот период для формирования урожая сои, был заложён опыт с орошением сои в меи&азный период цветение - полный налив семян.

В варианте с орошением Масса активных клубеньков была на 63-83? больше, чем при естественной влагообеспечешюсти, а доля активного сшбиотического потенциала в ОСП, 'сфорлированного растениями, соя за вегетацию при орошении, бала выше всего на 7?. Удельная активность'симбиоза при орошении значительно (на 25?) ниже, чем в варианте без орошения - возможно из-за "шоковых" периодов азотфиксации после полива ( Клевенская И.Л., 1966); или из-за влияния растения-хозяина от которого зависит количество и вид -продуктов фотосинтеза, аоступаища в сшбяотяческув систему. Поэтому при. орошении доля участия .азота воздуха составляет всего 48?, тогда как при естественной атагообеспеченности - 60? ( . таблица 2).

Орошение соя во второй период вегетации но•оказало влияния па изреяиваемость растений, несколько увеличило ¡к рост в высоту ( 10? ,), на 20? увеличило ¿¡акмшльйу» плоц-ода 'листьев. К фазо

полного налива семян в варианте с''"орошением площадь листьев

• , -'

Таблица 2

Симбиотическая и фотаскнтетическал деятельность посевов сои при орошении ( РНС0Л,- - 6»2; Р205 - 40мг/к1ч-Рди). Среднее 1986-1989 г.г.

Показатель ' ¡Без орошения | Орошение

Симбиотическкй потенциал за вегета- ■ '■■'• ' цшэ, тыс.кг.днеа/га

. -ОСП 31,7 • 37,8

. АОП ■ 14,5 ■ ■ 19,9

максимальное накопление азота,кг/га , ' 193 ' - ■ 231

Усвоено азота воздуха, кг/га .91 93

Усвоено азота воздуха % от {^дплен- 60 .

Максимальная площадь листьев,гас.м2/га 31,1 37,3 ..

Сформирован за вегетацию СБСЛ, млн.ед'. , 1,6 1,8

Накоплено абсолютно сухого вещества,

■ц/га 66,6 . ;.70,5 ■;

Чистая продуктивность фотосинтеза,

г.суткиДг 4,19 3,80

Урожайность семян, ц/га . , 24,5 . 24,6 '

была на 5-8? больше, чем без орошения, Б целом за вегетации в варианте с орошением растения формировали на 1% вышо фотосиите тическкй потенциал и на 6% больше было накоплено абсолютно сухс го вещества. По интенсивность работы фотосинтетотеского аппарат как и симбиотического, при'орошении била шие на коэффи-

циент хозяйственной продуктивности составил 1,35 против 1,57 в варианте без орошения. Но орошение способствовало иакоплешш '■ вегетативной масон растений, а урожш семян .бил практически рах ' низ (таблица 2). , • * .

Максимальное содержите азота в вегетамшшх органах:сон отмечено в листьях, и клубеньках. Содержите азота в листьях максимальным било на ранних этапах роста и. развития и " йостепои-

- /О '

но снижалось к созреван.'Ю семян, а в клубеньках достигало максимального значения к фазе начала образовашм бобов и было высоким на протяжении всего генеративного периода, несколько снижаясь к фазе полного налива семян. Это свидетельствует об активно протекающих процессах Фиксации атмосферного азота. Содержание азота в клубеньках при орошении несколько выше, чем без орошения. Установлена прямая связь мювду содержанием азота в клубеньках и листьях. Подобная закономерность отмечена и для фосфора. Калия, наоборот, в листьях содержится меньше, а в кулбеньках -больше у растении, выросших в варианте с орошением (таблица 3).

Таблица 3

;данашка содержанкя/^РК в листьях и клубеньках сои при орошении ( рНС0Л> - 6,2;' Р205 - 40мг/кг + Рдд ), % на ЛСВ. Среднее 1985-1987 г.г.

Органы раотений

Азот

!ьез оро- ¡ироше-

!шения

1ние

Босфор

Ь'ез оро-!ироше- ¡Ьез оро-!Ороше-шения !ние 'пения !ние

Калий

Начало налита семян

Листья 4,22 ' 4,45 0,76 0,77 1,77 1,91

Клубеньки .4,57 4,86 • 0,92 1,07 '1,25 1,42

Налив семян

Листья , 3,98 .4,03 0,70 0,77 1,62 .Т,69

Клубеньки ■ 4,48 4,49 .. 0,95 0,95 0,99 1,11

... Полны;! налив семян

Листья 2,55 2,71 0,52 0,60 1,76 1,39

Клубеньки . 3,84 -'3,78 0,98 0,85 0,74 . 0,97

Максимальное накопление элементов питания соей при ороиепшг

отмечено, в Фазу полного налива семян, а без оросэшш - несколько ракше - 1::ипгв 'С(:':.:яп 75;,.

-•У/г

Это объясняется большим накоплением вегетативной массы в варианте с орошением'и накопление азота и фосфора в отоишрканте вдет с . большой интенсивностью. А калия - наоборот, в ¡варианте без орошения до фазы полного налива семян накопление вдет интенсивнее, чем при орошении, что, вероятно, вызвано спецификой действия этого элемента при недостатке влаги.

Азота и фосфора к фазе цветения при орошении накапливается в 1,5 раза больше, чем у растений, выращиваемых при естественной влагообеспечоннооти. В дальнейшем резкие различия в накопления этих элементов сглаживайся, но к фазе полного налива семян во всем растении при орошении, азота, йоейора накапливается "на 30, а калия на больше. Азот и фосфор больше накапливается в листьях, а калий - в стеблях. В подземных органах на. рдншк этап:« роста и развития сои, азота больно накашшваотся ,в корнях,-а позднее - к фазе налит - в клубеньках, Фосч'ора и калия больше накапливается в корнях. В целом', при орошении потребляется и ■ выносится одной тонной урохая семян и соответствующим количеством вегетативной массы иа 30$ больше азота и на 29 и 24'î фосфора и., кадия.

Основншл источником олементов питания формирования-семян 'сои является их поступление из почвы, воздуха ( более ). При ор-•ошешш показатели использования элементов питания из почвы для формирования семян повышаются - азота на треть, досрора - -на 20%, калия - на 25;3. И соответственно сокращается реугшшзация à тих элементов из вегетативных органов, которые развиты более -мощно, чем у ристешй, шроошюс в варианте) без орошоцпяСилсуио::3).

Орошение не оказало шшяшш на реушшзицшэ uawa в. сшлеца из надземных органов, a доля s son корне:! возросла n 3 раза, «Д клубеньков - во столько до сиизшпсь. Окдчктодыю возрастает роль • -••:.'.•''■ • - '.

Ааот

Фосфор

Калнй

Без оро- Орошение Без Ороаениэ Без Оронеказ

ваняя орояювгз орошения

Рас,2. йсточнака А/РК в фордровоняи соага при орспгеаая, %

Условные схЗозяачэшм:

- аз почвы я воздуха

- роутадизировано из вегетативных органов

х - только дет азота

листьев и падает - стеблей в снабжении формирующихся семян фосфора* при орошении. Тоже можно сказать и о калии.

Обычно, характеризуя год по влагообеспеченности,имеют ввиду количество осадков, выпавянх за вегетацию или репродуктивный период, по отношению к среднемногодетнш показателям за этот ке период. Мы сгруппировали наблюдения за ходом роста и развития культуры в зависимости от. количества осадков, выпанпих за межфазный период цветение- спелость в три группы:

- оптимальные по влагообеспеченности года, когда количество осадков за этот период отклонялось от средаемноголетних на + 10$,

недостаточные по влагообеспеченности - менее 90$, и избыточные, когда осадков за этот период выпадало больше 110)2 от средаемноголетних показателей. •

Максимальная теса клубеньков сформирована в года с "оптимальной" влагообеспеченноотью, минимальная - в года с "недостатком" алаги - на 13$ меньше. Активных клубеньков в года о "избытком алаги было на 20 и 45$ больше, чем в года с "оптимальной" и "недостаточной" влагообеспеченностьи соответственно. В таком ке порядке по величине были сформированы общий и активный симбиотиче-ские аотешдалы. Доля АШ в ОСП в годы с "избитком" влаги равна этому показателю при возделывании соя при .орошении. Близки показатели максимального потребления и выноса азота урожаем. Но удельная активность симбиоза в годы с избыточным увлажнением на . 16% шхе, чем при орошении сои, поэтому и доля фиксировайшого азота 'воздуха в формировании урокая еще шше, чем при орошении. В годы "оптимальные" по влагообеспеченности доля азота воздуха, в урожае сои практически раша такому показателю,полученному в варианте без орошения (61 и 60$), В годы с "недостатком" влаги все показатели (кроме УАС) были ниже. ,

Б гоже время, показатели фотосшггегическоа деятельности посевов сои не подтверждают, что она сильно страдает от избытка или недостатка влаги в анализируемые годы. Колебания всех усредненных йоказателей фотосинтетической деятельности посевов в года о "недостатком" и с "избытком" влаги бнли в пределах ± 1-9% от подобны* показателей в оптимальные года ( та<5лет$а 4 ).

Таблица 4

Симбиотическая и фогоеянгетгпеская деятельность посевов сои при естественной влагообеспеченноста почвы .Среднее 1976-1989 г.г.

]влагообеспеченность

! НеДбб тЫ 1)птимЫ ИйбытоЧ-! точная !льная !ная

Симбиотичеокий потенциал,тыс. кг. дне Д/га ОСП АСП 27,9 II. 3 28,2 12,2 39,7

Максимальное накопление азота,кг/га 184 199 206

Усвоено азота воздуха, кг/га 64 122 83

% от накопленного 34 61 40

Максяшльная площадь листьев, м^/га 35,2 34,2 33,1

Фотосинтетический потенциал, млн.ед. 1,8 1,7 1,9

Сформировано АСВ, ц/га €0,8 61,1 69,9

Чистая продуктивность фотосинтеза, , Р г.сутки/и* 3,22 3,48 3,64

Урожай семян, ц/гз 20,7 22,7 22,4

Примечание: х) оптиизльязя - ЮСМгЮ^ от среднемноголетней за '..-.. репродуктивный период;

недостаточная - < 20% от средаемноголетнеЗ за

репродуктивный период; избыточная - > ПО/5 от средиемноголетнеЗ за репродуктивный период.

Анализ распределения осадков в период формирования семян сои

в'года о "недостатке»/" шаги, доказал, что максимальный урожай се-

мяв культура получен в год, когда за этот период выпало »его 124 им осадков,, а мшшшьный (13,6 ц/га ) - когда за такой ж© период видало на 65? осадков больше. В i960 году, когда бил получен наименьший урожай сешш сои, с фазы бутонизации до полного налит семян - аа 42 дня выпало всего 49 ш осадков, или по 1,1 ш а сутки, когда эвалотранспврация у сои составляет 4,2 им/oyt-ки. Основная часть осадков (155 ми) пришлась на период созревании сешш а. способствовала только затягиванию этого периода и усложняла уборку урояая. Безусловно, в этот год показатели оиыбао-тэтеской в фотосинтетичеокой деятельности посевов значительно гашэ подобных показателей, полученных в другие годы. Но в крайне засушливой 1988 году, когда за репродуктивный период выпало всего 120 m осадков, но 01ш били распределены равномерно, урсвай с$н цян был в 1,8 раза вше, чей в IS60 г,,

В года о "избытком" влаги (1984), когда количество осадков sa вегетация превышало "сухие* годы в 1,7-2,4 раза, значительно роста урожая семян на наблвдали (таблица 5). ..'.

; . ' Таблица 5

Распределение осадков в течение репродуктивного периода, сои в годы с "недостатком", "избытком" влаги и "оптима-. лыше" по влагообеспеченности, ш , • . .. ;

|Года по вдлгообеспочениости «шша период' . , . ; | W-IHeAbùT^OH Ы^Изб^

: }Ш9 |~I988 j 1Ш0 | 1Ш4 .

Осада за репродуктивный период

всего - • . .244 124 '205 508 в т.ч. иеяфазшй период:

цветение - начало образов.бобов . I3S 9 42 • 167

начало образов.бобов-начадо налива 46 40 • '0 153

начало калина - налив сешш 10 . 30 3 143

калив сешш - полный налив сешш 15 16 4 43

пеший налив сеьш - спелость 37 2S 155.. 2

Урожай семян, а/га. 23,7 25,1 13,6 26,8

*

Принятая характеристика вегетационного периода по влагообес-печенносги - суша осадков - в целом его характеризует правильно, но для объяснения взаимосвязи симбштической и фотосинтетической деятельности посевов и урожая культуры необходим анализ их распределения в течение вегетации.

Глава пятая. н Обоснование нижнего предела оптимальной обеспеченности сои элемента!и минерального питания

Соя предъявляет высокие требования к запасам подвижного фосфора в почве и па бедных почвах ( Салтанов М.Д., 1971 ) при применении фосфорных удобрений накопление фосфора в растениях возрастает в три роза, что непосредственно влияет на величину урожая. Куркаев Б.Т. с соавторами ( 1968 ) указывает, что наиболь-пая отзывчивость сои на применение фосфорных удобрений на луго-во-черноземовидных почвах отмечена при его содержании не более 15-20 мг/кг. Это справедливо при слабом симбиозе и невысокой культуре земледелия. Так в наших производственных опытах по разработке мероприятий для усиления симбиоза сои с ризобиями в первые Годы, когда была практически двухполка ( зерновые - соя ) и высокая засоренность посевов ( 1982, 1983 г.г. ), внесение фосфора не было-эффектно. В 1986 - 1987 г.г., когда были проведены работы по освоении севооборотов и работала система защита посевов сои от сорняков, применение такой же дозы фосфорных удобрений способствовало росту урожайности семян. В 1989 году, при создании оптимальных условий для симбиоза (снижение кислотности поч-еы до рНоол, 6,2, размещение по пласту многолетних трав, обработка семян молибденом и нитгагином, посев семенами I класса посевного стандарта, снижение засоренности посевов ниже порога вредоносности ) дазе при содержании пщштото фосфора в почве 40мг/кг

^несение фосфорных удобрений в норме 90 кг/га Р^О^ повысили урожай сеыян с 23 до 25 ц/га ( таблица 6 ).

' Таблица 6

Эффективность фосфорных удобрений под сою в зависимости от культуры земледелия. Производственный опыт ( 1-ая бригада совхоза "Славянский" Михайловского района )

—-:-5-р-! р-----

___ ' _ ! Ч) ! "90

6,8.

18,4"

24,а

Многие исследователи связывают повышение обеспеченности растений сои фосфорам не только с улучшением фосфорного питания культура, но и с улучшением азотного питания за счет активизации симбиотическои азотфиксацки, Симбиотпческая азотфдксацпя весьма энергоемкий процесс, которш протешет с участием АТФ, основной составной часть» которого является фосфор. Поэтому, при спмбяот-рофнсм типе питания азотои потребность растений в фосфоро выше, чем при автотрофном.

При производственной проверке на большое площадях ыюсенне . солоык (3,5т/га) на фоне повкзешюй обеспеченности фосфором увеличило общий я активный симбистячесг.ие потищвали га 12-18^ по сравнению с вариантом без соломы. Больше было усвоено и'азота воздуха (7-17Я. «СП к'максимальная площадь листьев били практически равными, а накопление абсолютно сухого вещества было большим при запашке соломы, Увеличение интенсивности фотосинтеза при повышенном содержании С0.? в приземном слое воздуха, вероятно улучшило и снабжение клубеньков фотоассимлягорамц, что и позволило

1983г. - Р205 - 21 мг/вг 7,1

1987г. - Р20б - 20 ыг/хг 16,5 198УГ. - Р20,г - 40 ыг/хг 22,6

растениям сои в этом опыте увеличить долю азота атмосферы в общем его потребления до 60-61$. И в целом фотосинтетический аппарат при этом работал более продуктивно, чистая продуктишовть фотосинтеза возросла на 12-26$, а урожай семян на 1,5-2,9 ц/га.

> Таблица 7

Симбиотическад и фотосштётическая деятельность посевов сои при применении фосфорных удобрений (рйсол< 6,2).

Среднее 1976-1989г.г.

¡опха нам

1 F0 i Р90 i Р0 1Р90

Симбиотическпй потенциал за вегетацию, тце.кг.дней/га О^д АСП } 30,7 I4¡4 34,5 17,2 29,1 10,5 33,1 II

Максимальное накопление азота,кг/га 209 198 163 182

Усвоено азота воздуха, кг/га % от накопленного 90 43 107 54 98 60 III 61

Максимальная площадь листьев,тыс.м /га 32,3 34,8 32,1 34,9

ФотосинтетнческиЗ потенциал, млн.ед. 1,7 1.8. 1.6 1.6

Сформировано АСВ, ц/га 61,5 64,8 65,5 70,8

Чистая продуктивность фотосинтеза, г.сутхи/м"1 3,53 3,44 3,95 4,34

Урожайность семян, ц/га 21,1 21,9 22,6 24,8

Примечание: х)

в производственных условиях, в 1989 г.

То есть,- при создании оптимальных условий для симбиотической азотфиксации, фосфорные удобрения способствуют увеличении доли фиксированного азота воздуха и росту урожайности семян сои даже в том случае, если его содержание в почве равно 40 мг/кг.

Содержание азота и фосфора в целом растении сои (и в отдельных ее органах), варедеянноЗ в варианте с применением фосфора, во все фазы роста и развития несколько вше, чем в растениях coa варианта без фосфорных удобрений. Содержание азота в целом растении

сои было максимальным в фазу цветения и постепенно снижалось к фазе полного налива семян ( с' 3,64 до 3,09? на AGB или ка 1552 ), а затем возрастает к фазе спелости до 3,33$. При применении фосфорных удобрений снижение содержания азота в целом растении происходит медленнее, чем без них. Но при внесении фосфора концентрация его в растениях сои на 10-25/1 выше в течение воего периода вегетации, чем в контроле ( таблица 8 ).

.Таблица 8

Динамика содержания N PK во всем растении сои, а такте в листьях и клубеньках при применении фосфорных удобрений (pH00JI> 6,2), % на АСВ. Среднее 1980-1987 г.г.

~ 1 Азот ^fФосфор | Калий Показатели |_j_j--■-,-

• Р0 ' ! Р90 ! Р0 j Р90 ! р0 ! Р90

Цвете1ше 3,64 3,79 0,32 0,40 . 1,78 1,89

3,33 3,46 0,44 0,45 2,03 ' .2,04

Начало налива семян: 3,41 3,48 0,32 ' 0,38 . 1,59 1,56

листья клубеяыш '4,79 4,32 4,74 4,38 ' 0,32 0,44 0,61 0*70 1,07 0,69 • 1,59 0,97

Налив семян: 3,20 3,44 0,32 0,36 1,26 1,27.

листья клубеньки 3,32 3,52 4,01 3,98 0,26 . 0)40 0,47 о)57 . 0,89 . 0,45 1,59 ' 0,72

Полный налив семян: 3,09 3,28 0,32' 0,34 1,18 . 1,21

листья клубеныш 2,68 3,38 2,76 3* 72 0,22 о) 33 0,3-1 0,62 0,61 ■ 0)50 . 1,36 . 0)55

Спелость 3,33 3,63 0,34 0,42- 1,19 1,30

. Улучшение обеспеченности фосфором повшает содержание азота в клубеньках и соответственно в листьях. Фосфора во все фазы роста и развития сои содермтся больше в клубеньках, чем в листьях. В среднем и азота и фосфора в листьях и клубеньках сои больше содержится у растений, выращенных в варианте с применением фосфора,

Максимальное накшхлениа и отчуждение урожаем элементов питания шше в варианте о применением фосфора. Но внесение фосфора способствовало увеличению максимального накопления и потребления: только азота - на 32 кг/ta и 8 кг на I тонну семян. Вое остальнне показатели в по другим элементам питания были практически равными. В ваших опытах, на лугово-черноземовидныг почвах при создании оптишдьннх условий доя симбиоза и васокоЗ культуре земледелия, дополнительное внесение 90 кг/га фосфора не способствовало увеличение накопления этого элемента в растениях, как это наблюдали на бедных фосфором почвах (Салтавов Ы.Д., 1971; Котик И.Г., 1976). Но дополнительное шесение фосфора повышало некоторые показатели симбиотической деятельности посевов. Про внесения фосфорных удобрение бсльвая доля 'элементов питания для формирования семян сои поступает в этот периодэа счет реутилизации из вегетативных орланов. V

Так, азот в семена из почвн и воздуха за иеяфазннй период рачало образования бобов - опелооть в варианте ó фосфором поступило Ha ll? меньше, а фосфора я калвя ва 10 к 17? соответственно. Доля реутшшзярованного азота листьев возрастает на 12 кг, стеблей ва 4 кг, а подземных органов сокращается (на 0,8 кг) приприменении фоофора. Реутилизация фосфора и калия из нздзеи-нОй вегегагигноЯ шосн в сеыена цри щеоешш фосфора таяаа возрастает, особенно калкя - почти вдвое. Но роль подземных органов в обеспечении семян фосфороы в период из формирования в варианте с внесением фоофора возрастает более значительно, чей азота в - калия. То есть, внесение фосфордк удобрении способствует большему накоплению азота и калия в надземных. вегеташэшх частях оои» а фосфора - во всех вёгетатиюых органах (рисунок 3).

Азот

Фосфор

Калий

г0 г90 гО ■ *?0 р0 Р90

Рио.Э. Легочники /УРК в формировании сешк при применении фосфорных удобрений, % .

Условные обозначения:

■ из почвы, удобрении, воздуха'

- раутилизировано из вегетативных органов

X

х - только для азота

-22-

¡Калийные удобрения,на урожай сои влияют очень слабо, так как в почвах области содержится достаточное количество обменного калия. При изучении новых форм калийных удобрений выявлено положительное влияние на урожай соя порошковидного шгасиликага калия.

Таблица 9

Влияние форм калийных удобрений ( К^ ) на урожай семян сои и его структуру. Среднее 1979-1981 г.г.

Показатель {Контроль} 1 ! KCl ! K2i04 ! (Метасили-¡кат калия {Сыннирит i

Сухвя масса расте- г, Qq ния, г бухая масса семян,г 3,91 Масса ЮООсемян,. г 143,9 Урояайность, ц/га. 23,0 7,28 • 3,38 140,4 20,1 8,40 4,05 .145,0 23,4 Ю»25 5,04 143,2 28,9 7,73 3,41 131,5 20,7

Мы считаем, что в данном случае эффективность этого удобрения обусловлена участием в нём кремния. Но данным Ермолаева A.A.

* (1993) силикаты значительно улучшают доступность других элементов питания, да и сами в значительной «аре необходимы растениям» На тяжелых по механическому составу лугово-черноземовидаых почвах,вероятно, "они могут дать эффевг {таблица 9 ).

При обсуждении проблемы применения азотных удобрений под б«5овда культуры разные исследователи приходят к диаметрально противоположным выводам, но все согласии о тем, что при их применении задерживается образование клубеньков, сокращается время их работы, меньше усваивается азота воздуха, В наших опытах, при шесешш минерального азота на урожай семян сои 25 ц/га, к фазе цветения растения сформировали сшбиоггческую систем, но во количеству в 3 раза, а по'массе в 10 раз'меньшую, чем в варианте -без азота; Практически все, клубеньки были активными. Нарастала^

количества и массы клубенысов продолжалось до фазы нахала налива семян. В дальнейшей распад симбиотического аппарата более быстрыми теяшаыа происходил у растений, росших в варианте без азотных удобрений. К фазе полного налива семян активных клубеньков у ; растений безазотного варианта почти не осталось (3$ от максимального их количества), а в варианте с азотом г- 48$,'но по абсолют* ной массе они практически равны 37 и 25 кг/га - соответственно» При внесении азотных удобрений в шсоких нормах увеличивается вдющадь листьев, более активно идет фотосинтез и симбиотическая система лучше обеспечивается продуктами фотосинтеза, клубеньки долине не отиираютк активно работают. При применении минерального азота все показатели симбиоза почти на порядок ниже. Доля. ДСП в общем СП вше, но в целом усвоено азота воздуха всего около 16 кг/га или в 7 раз меньше, чем а варианте без <азота. Шксималь-Еое накопление азота уроааем оои при применении азотных удобрений несколько ( на II кг/га ) больше за счет, использования азатаудо-бреиий и худшего использования азота почва и воздуха (рисунок 4).

Показатели фотосинтегической деятельности посевов coa при применении азотных удобрений били несколько вше,. чей без них. Увеличилась шсота растений, цдовдадь листьев, на 32$ больше накоплено абсолютно сухого вещества, в основном, вегетативной массы. И хотя накопление сухого вещества больше на треть, уроаай семян ; при этом остался на том se уроане, а биологический урожай был выше в варианте без азотных удобрений. То есть азотные удобрений' не вызвали увеличения урожайности семян сои ( таблица 10 ) ,: ;

Содержание азота в клубеньках до начала налива семян при внесении азотных удобрений ниже, что свидетельствует о слабой .биологической азогфяксации. В более поздние фазы роота.и развития соде-г ркание его возрастает за счет лучшей обеспеченности'симбиотической

- на удобрений

- ¿к"-

системы фотоассимилятами. Закономерности в содержании фосфора по органам сои в зависимости от применения азотных удобрений не обнаружено.

Таблица 10

Симбиотическая в фотосинтетическая деятельность посевов сои при применении азотных удобрений (рНойл< 6,2). Среднее 1982-1984 г.г.

Показатели

! АЛ) ! У1

Снмбиотический потенциал, тнс.кг.даей/га

ОСП 43,4

АСП 25,3

Максимальное накопление азота, кг/га 244

Усвоено азота_ воздуха, кг/га 107

% от общего накопления азота 44

Максимальная площадь листьев, тыс.м2/га 37,9

Фотосинтетический потенциал, млн. ед. . . 2,0

Накоплено абсодгтно сухого вещества, ц/га 73,4

Чистая продуктивность фотосинтеза, г.сутки/м^ з,5б

Урожайность сеиян, ц/га 22,6

Маквимальное потребление, кг/т семян

азота 108

фосфора 39

. кали 48

Вынос I т семян и соответствующим количеством незерновой части урожая, кг

азот 96 фосфор 37 калий 36

4,9 3.7 . 254

16 6

41.8 2,2

96,5 4,37

23.9

юб:

30

40 •

81

22 25

Максимальное потребление в вынос элементов питания I тонной семян сои и соответствующим количеством кезерновой,части урожая только в 1972 году в Подмосковье и 1983 г. в Приамурье <&ло выше при выращивании культуры о применением азотных удобрений. В остальные годы, когда осадков было больше среднемноголетних, эти показатели равна или вынос элементов'питания соей ваше, при ее возделы-

ваняи без применения азотных удобрений. Применение азотных удобрений под сою значительно сокращает долю реутилизированных элементов питания из вегетативных органов при формировании оешш. Это тем более расточительно, что при их применении соя формирует значительно более мощную вегетативную массу (рисунок 5),доля азота почвы и удобрений при формировании семян в варианте о азотными удобрениями на 18, а фосфора и калия на 14 и 13? выше, чем при питании сои азотом почвы и воздуха.

Анализ качества белка семян сои, выращенной о применением азотных удобрений в условиях Подмосковья показывает, что фракционный состав белка при их применении не ухудшается, и з большей мере зависит от погодных условий года (уменьшение содераания гло-Йулинов в 1973г.), Но при применении минерального азота значительно, в 2 раза, возрастает.содеряание небелковых соединений. В более сухие (1972г.) годи качество белка шше, в более влажные и прохладные - несколько хуже (таблица II). ' '■.■••' ' Таблица II •

Фракционный состав белка оешш coa при применении азотных удобрений, % от сырого белка .

' ~ • . ¡Исходный } 1972г. 1 1973г. Состав белка ¡образец j—--,-¡-1-

) ! t/o i Mi ! //O i //i

Небелковые соединения •. 2,1 . 3,1 4,4 ' 2,2 4,4

Альбумины ' 31,9 .40,3 36,3 47,0 44,9

Глобулины .... 46,8 46,9 48,4 . 23,9 15,0

[¡родамина - I.I 1.8 1Л 1.2 1Д.

Глютаминн - . .4,2 3,5 3,5 2,3 2,2

Оотаток 13,8 . 4,4, 6,7 23,4 32,4

Азот

фосфор

. Калий

Рис.5. Источники А/РК в армировании седан при применении азотных удобрений, &

Условные обозначения;

л

- из почвы^удойрений.воадуха1

л ^-:<,

- рвутвлизировано из ! : . вегетативных органов;

* " *°йь*о дда азота

Таким обозом, з условиях шзюЗ зоны Приамурья,, на лугово-черноземовидных почвах, при создании оптимальных условий для симбиоза сои с ризобиями существующие сорта культуры не требуют . внесения азотных удобрений.

По данным Голова В.И. (1962) все почвы Амурской области отно-. сятся к бедной молибденом биогеохишгаеской провинции. Взловое содержание этого злемёнта колеблется в пределах Х,3-1,5мг/кг ло-чвы, подвикного 0,09-0,2 мг/кг, что в 4-2 раза меныю оптимального его содержания дал сои. Прибавка урожая семян от применения микродоз молибдена, полученная в среднем за 49 опытолет, составила 3,2 ц/га и колебалась от 1,4 до 4,9 ц/га.

Поэтому обработка с е.млн сои молибденом перед посевом - обязательный агротехнический прием при ее возделываний з Приамурье.

Глага шестая. " Обоснование возможности повышения урсдаая семян сои за счет подкормок гшдкими комплексными удобренкшд (ЕКУ)*.

Ося потребляет1 элементы питания в течение вегетации не равномерно. Начиная с фазы цветения потребность культуры з них возрастает в несколько раз по сравнению с начальным периодом роста. Если в этот период в почве не, будет в достаточном количестве необходимых питательных веществ - снижение урояая всегда бывает значительным. Корнешо подворжи в этот период Ее всегда возможна из-за смыкания посевов сои, погодных условий (переувлажнение почв), слабой технической оснащенности. С i960 годов Пенчуков H.A. и Пенчуков В.М. (1969) установили высокую эффективность некорневой подкормки сои порошковидным суперфосфатом. Но низкая культура земледелия (сильная засоренность посевов сои) значительно снижали эффективность этого приема. С 1976 года опыты Гарска Р. и Хенвея Д. по подкормке сои жидкими комплексными удобрениями

(ЖКУ), с определенным соотношением элементов питания» показали возможность получения зштателваой прибавки урожая при ее проведении. К настоящему времени получено очень много информации о влиянии этого приема на урожай семян сои в различных регионах мира. Многие авторы отмечают зависимость эффективности некорневой подкормки сои ЖКУ от погодных условий во время ее проведения, фазы роста 2 развития культуры, сорта и т.д. Большинство ученых отмечают„ что некорневые подкормки ожигает листовую поверхность посевов к урожаи семян сои при подкормках такие же или ниже„чем в конграньном варианте, без подкормки. Но есть данные и о ее вы-сакоНаэффективносхи (ХеквеЯ Д.,1976; Рухачзе. В.А.,1987).

Мы исшагали, что применение некорневой подкорки в фазу фор- ■ мирования семян с соотношением элементов питания близким к их содержании в листьях, позволит компенсировать их отток в семена, продлит работу листового аппарата и, тем самым, будет способствовать работе сшабяотического аппарата. Соотношение элементов питания некорневой подкорки (J : Р : К : S = 10:1:3:0,5. За основу брали жидкое .удобрение марки 10-34-0 (N -Р-К ), добавляли мочевину, сернокислый калий. Общая доза элементов питания составляла 92,8 кг, а том числе: азот - 64, фосфор - 6,4, калий - 19,2, сера - 3,2 кг. Это все растворяли в' воде и обрабатывали посевы сои в фазу начала налива бобов с расходом рабочего раствора 400 л/га.

При црименешш нехоринвой подкормки НКУ посевов сои ход фор-

it

мирования симбистическоЯ системы был замедлен - прирост массы клубеньков в варианте без подкормки был 65$, а активных - 14$, то у растений в варианте с некорневой подкормкой масса их увели-

чилась на 55 и соответственно. Это, возможно,, вызвано ояогом листьев и сокращением количества ассшилятов,направляемых к клубенькам. И сокращалась масса активных клубеньков более интенсивно в следующий период в варианте с некорневой подкормкой ЕКУ -на 17$, или в два раза интенсивнее» чем у неподкорлленшх растений. Это говорит о том, что растениям в этот период ае хватает ассшилятов для полноценного снабжения репродуктивных органов и клубеньков продуктами фотосинтеза, так как поврежденные подкормкой НКУ листья еще не оправились от полученных ожогов. К фазе полной спелости семян темпы лизиса клубеньков были одинакова в обоих вариантах опыта.

При проведении некорневых подкормок при орошеаш сои динамика формирования спмбяотического аппарата другая„ более стабалькая, чем без орошения. ?ак; после подаоталки ЕКУ растения сои не сбра-скваля активные клубеньки, а наоборот, увеличивала их массу на 18%, в то время как растения не полушвиие такой кодкоршш - только на 4$. В дез последующие ([азы роста растения сок в варианте без орошения потеряли весь активный симбиотическый аппарат,, а пря проведении некорнеиж подкормок ЖУ у растений о од к фазе полного налива семяп сохранили 90 кг/га активных клубеньков. Ко сямбаотяческая деятельность посевов сои при орошении и некорневых подкормках ИСУ била мало эффективна. При проведений некорневых подкормок формировался меньший общий и активный симбкстические потегщиалн, снижался процент усвоения азота воздуха, снижалась а максимальная площадь листьев - за счет с-;огол. Но фотосинтетиче-смй потенциал в обоих вариантах баи раышм, чистая продуктивность фотосинтеза была более высокой в посевах, получавшие некорневую подкормку.

За счет усвоения азота некорневой подкормки максимальное на-■ 5/

копление его урожаем было больше, Б связи о этим было больше сформировано абсолютно сухого вещества и отмечена тенденция к росту урожая семян ( таблица 12 ).

Таблица 12

Динамика формирования симбиотического аппарата,симбиоти-ческая и фотосингетическая деятельность посевов сои при применении некорневых подкормок 2КУ <рНс0Л 6,2) .Среднее 1979-1989 г.г.

Показатель

{Без орошения ! Орошение' ;Без Щ ЖКУ ¡Без 2$, ЖУ

Начало налива семян

Сырая%асса активных клубеньков, кг/га 417 360

% 64 61

■ Налив семян

Сырая масса активных клубеньков, кг/га 246 101

, % 32 16

Полный налив семян

Сырая масса активных клубеньков, кг/га 32 39

% 6 8

За вегетационный период

Симбиотический потенциал,тыо.кг.даей/га

ОСП 36,3 АСП 18,4

319 57

130 21

386 68

176 26

90 19

Максимальное накопление азота, кг/га 198

Усвоено азота воздуха,, кг/га jjg

% 58

Максимальная площадь листьев, тыс.м^/га 35,5

Фотосантетический потенциал, мш.ед. 1,8

Сформировано АСВ, ц/га 65,1 Чистая продуктивность фотосинтеза,

г сугв^/м2 з,58

Урожайность семян, ц/га . 22,4

32,0

15.7

235

98 42

34,9 1.8

69.8

3,90 23,3

37,8 .19,9

241

93 38

37,3

1.8

70,5

30,7 15 ¡6

245

73 30

35,3 1.8 77,1

3,86* 4,3$ 24;6 26,8

Примечание: х) среднее 1985-1983 г.г. -

Максимальное потребление азота дня формирования урожая сои в изучаемых вариантах ояаечалось незначительно ( £ ), но доля азота

Без орошения

Рио.6. Источника азота для формирован»? уроЕая соа гиря некорневых подкормках ХКУ0 % о® нако.накогдокяя.

Условные обозначен®!!

- яг воздуха

зз почаи

- па удобрений

воздуха s формировании урожая при проведении некорневых подкормок снижалась, увеличивалась доля азога почвы н удобрения.

Наиболее рационально использовали азот почвы посевы сои при орошении„ без некорневой подкормки ( рисунок 6 ).

По мнению Игли Д.В. ( 1978 ), если в почве, начиная с фазы цветения сои, нет доступных форм азотных соединений, то доля реу-дизированяого азота вегетативных органов в семенах возрастает до 60$ и выше. В наших опытах, при внесении некорневых подкормок ЖУ е доля реутилизированных элементов питания при формировании семян снижается на 7-12$ и, соответственно, возрастает доля эле-мен?вв':|даания, ностутаювдпс в этот период роста и развития оои, из Ьочвн и удобрений. Здесь важно, на наш взгляд, то, что с помощью приема некорневой подкормки ( а возможно и применения других каких-то веществ ) мы продлеваем активную работу корневой системы растений на самых поздних фазах роста к развития культуры»

Доля азота листьев в формировании семян при проведении некорн невой подкормки• J2QT немного снижается, а возрастает доля подземных органов ( рисунок 7 ).

На содержание белка в семенах сои обработка посевов ЖУ не оказала существенного влияния, но сбор белка с единицы площади был немного ( 4$ ) выше. _

По данным Слабко Ю.И. и Кулакова Н.Ф. (IS87) при ypcatae семян сои 25 ц/га на лугово-бурых оподзоленннх почвах Приморья, коэффициенты использования питательных веществ из удобрений составили: азот - 30-100?!, фосфор - 38-40$, калий - 100$. .

В наших опытах, на лугово-черноземовидннх почвах юга Приамурья при уровне урожая семян сои Î8-23 ц/га коэффициенты использования элементов питания значительно ниже.Так фосфора из основ-

азот.

фосфор

калий

Без ЯКУ Ш ■

Баз ЖУ-

КУ

. Без Ш

ЖКУ°

Рио.7. Источники /Ш в формировании оокян при дакорнезых подкормках посевов ЖКУ, %

Условные обозначения:

- из почвы, удобрений,1 воздуха

- рэутавизировано из

вегетативных органов

X -только для азота

--СЙГ-

ного удобрения ( Рдд ) соя извлекала от-2 до азота, фосфора и кадия из элементов подкормки"ооотвеотвенно 58, 34 и 56^ (таблица 13).

Таблица и

Коэффициенты использования ооей N ЕК из почвы и удобрений, %. Среднее 1980-1987 г.Г.

Элементы питания 1 ! Из почвы ¡Из основного | удобрения ¡Из удобрения некорневой под-1 кошки

Азот 25 - 58

Фосфор 41 2-9 34 /

Калий 19 — 56

Азота из лепсогидролизуемых форм азотных соединений почвы соя извлекала 25$, независимо от применения некорневой подкощ-ки ЖКУ а основного удобрения { Рдд ).

Применение некорневых подкормок увеличило коэффициент использования фосфора из основного удобрения с 2 до 9$,

Коэффициент использования фосфора почва очень высок - более 40$ и таете, как я азот0 не зависел ог применения лодкориок.

Калия растения сои из почвы использовали около 20£, а из удобрений подкормки - почти в 3 раза больше.

В последнее время для получения высоких и стабильных уроаа-ев исследователи уделяют иного Внимания применению биологически'

активных веществ. За период с 1980 по 1992 г.г. нами проверены

■ *

биологически активные вещества, по данным институтов-разработчиков, усиливающие: фотосинтез, активность симбиоза? сютотие вредное действие недостатка влаги; способствующие прорастанию пальца; парораспределению ассимилянтов между вегетативными и генеративным органами; снижающими абортивность бобов и семян и

.ГС- ' ; :" ' ■■"■■'•-

пр. Все регуляторы роста наносили на вегетирующиа растения, в разные фазы роста и развития. Время обработки, концентрации препаратов, дозы внесения, нормы расхода рабочей жидкости были согласованы о авторами препаратов. Всего проверено 23 препарата.

В целом можно сказать, что надежно действующего регулятор! роста на сое ( как ТУР на пшенице ) пока не выявлено.

Глава седьмая. " Взаимосвязь основных показателей фотосинтетической и симбиотической деятельности посевов".

Как известно, симбиотическая азотфтссация - один из наиболее энергоемких биологических процессов и осуществляется за счет энергии продуктов фотосинтеза. Посыпанов Г.С. (1978) о сотрудниками выявили тесную взаимосвязь у сои интенсивности фотосинтеза и активности азотфиксации. В условиях Амурской области взаимосвязь урожая семян сои с количеством и массой клубеньков по данным Щелевого Г.К. (1987) не установлена ( 1 = 0,02-0,21 К Но количество й масса клубеньков не обязательно коррелирует с активностью азотфикса--ции и количеством усвоенного азота воздуха. Мы попытались в два диаметрально противоположных года, шявить взаимосвязь основных показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов. В засушливый 1980 год влажность почвы э слое 0-20 см в меяфазный период начало налива-налиэ семян составляла только' 18-19$ ЛПВ, а в 1984 году влажность почвы з пахотном слое не опускалась ниже 65% ПНЕ). В первом случае растения смогли сформировать лишь 13,6 ц/га семян, а во втором - 26,8ц/га. Основные показатели симбиотической и фогосинтетической деятельности посевов приведены в таблица 14.

- -Ч -

Таблица 14

Динамика основных показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов сои в различные по условиям увлажения года

Год

Показатель

Фазы развития и роста

Цвете- ¡Начало ¡Начало ¡Налив ние j образен налива! семян ¡вания ¡семян j ♦бобов !

¡Полный ¡налив семян

1980 г. "сухой" Площадь листьев, 10,2 Тыс.лг/га Накоплено АСВ, ц/га 15,8 21,8 28,2 28,2 40,0 21,1 48,0 15.4 48.5

Масса активных клубеньков, кг/ха 351 519 166 81 86

Накоплено азота, с. кг/га 04 93 132 136 144

1984 г. Площадь листьев, тыс.ьг/га 14,5 30,5 38,1 34,4 3,0

"сырой" Накоплено АСВ, ц/га 11,4 22,2 40,2 58,5 77,4

Масса активных клубеньков, кг/га 126 596 587 204 0

Накоплено азота, кг/га 49 79 158 266 238

В год» когда влажность почвы в пахотном слое была оптимальной» более тесная коррелятивная зависимость между, показателями фотосинтегической (площадь листьев и накопление АСВ) и симбиотической деятельности посевов сои (сырой массой активных клубеньков и накоплением азота) была на начало генеративного периода -цветение С 1 = 0,51), которая затем ослабевала - начало нали-ш семян г =0,45; налив семян г = 0,34, а затем зависимость мезду этими показателями не было ( г =0,12-0,06). В 4сухой" год слабая' зависимость между этими показателями.отмечена только в фазу цветения ( 2 = 0,31). Наверное, для окончательных выводов * данных по двум контрастна.! по влагообеспеченности ходам мало и

; - л- : .

необходимо накашивать статистический материал. Мы считаем, что в первый период вегетации культуры, когда потребность сои в азоте невелика, а взаимосвязь симбиотических и фотосинтетических процессов значительна, необходимо создать оптимальные условия дош симбиоза сои с ризобиями, гак как именно симбиоз определяет напряженность протекания фотосинтегичёскшс процессов. С фазы начала налит семян, когда возникает конкуренция мезду формирующимися семенами и симбиотической системой за фотоассимилятн, необходимо,чтобы в почве были усвояемые формы азота, так как расход пластических веществ на азотфиксацию в этот период по данным Дшллера и Дау (1985) приводит к снижению урожая семян на 10-12$.

Глава восьмая. " Энергетическая эффективность рекомендуемых ■приемов и производственная проверка результатов исследований

Анализ накопления биологической энергии в урокае сешш сои при проведении мероприятий, способствующих реализации потенциальных возможностей сортов сои, нами проведен в соответствии с "Методикой биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства", подготовленной ВАСХНИЛ и ЫСХ СССР в 1983 г. Результаты приведены в таблице 15.

Таблица 15

Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании сои. Щи. Среднее 1976-1989 г.г. ,

~~ {" П~~Т 1ДР0адгштИИ|22! Окупав».

,Уро- ¡Затраче- Накоплено¡лыше за-ость до-Вапиант ¡яайн-!но энер-|биоэнер- ¡траты энегIполнит. ¡ость |гии на ¡гш в уроЧрпш при ¡затрат . ¡семян; выращив-|жае семян,проведе- энергии ц/га ¡ание УРОт ¡нии меро-!проведе-'биоэнер-. . яая \ ¡ирият^ Ж мерЫ^й ! !_!___I_!прият.

I ! 2 ! 3 ! ! 4 ! 5 ! 6 ! • 7 ;

Контроль рйоол. 6'2 21Д 33133 43403 - - -

^сол. В'2+ 21,9 34267 45048 1134 1545 1,36.

РНсол. 23,3 Рю + ЗЕКУ 40062 47928 5795 2880 0,49

77667 49162 43400 4114 0,09

Примечание: х) 1Э82_1984 г.т.

В условиях шной зоны Приамурья на лугово-черноземовндных почвах по фону рНс(Ыи 6,2 соя накапливает в семенах более 43ГДа» энергии. Дополнительные затраты на фосфорные удобрения (90кг/га Р205) покрывался энергией, дополнительно аккумулируемой культурой в процессе фотосинтеза - каждый № затрат на фосфорные удобрения - 1,36 № биоэнергии прибавки урожая. Бее другие агротехнические приемы - некорнеше подкормки посевов сои ЖУ и перевод культуры на автотрофный тш питания азотом - не окупают дополнительных затрат на их проведение. Так, 2№ энергии, необходимых для проведения некорневой подкормки дают I № биоэнергии прибавки урожая. А внесение высоких доз азота совершенно несостоятельно-дополнительные затраты энергии превышают биоэнергию прибавки урожая в II раз.

Таким образом, в наших условиях только применение фосфорнкх удобрений окупается биоэнергией прибавки урожая семян, аккумулированной. соей в течение вегетации, все другие приемы - не эффективны.

Производственная проверка результатов исследований проведена в период 1982-1990 г.г. в совхозе "Славинский" Михайловского района Амурской области и в хозяйствах НШ "Соя" (1987-1990).

»

В перше годы (1982-1985) проверили влияние иэвесткованкЯр внесения фосфора, новых штаммов ризобий, с 1985 г, - влияние комплекса этих факторов, а с 1988 г. - еще а севооборота, предшественника и запашки соломы под сою в сочетании с другими приемами оптимизации условий симбиоза.

В II хозяйствах НШ "Соя" проверяли влшшиз всего комплекса факторов. В 1988-1989-1990 г.г. ежегодную производственную проверку проводили на площадях 421-1141 и более 22 тыс. га. Прибавки урожая семян колебались от 3,1 до 7,1 ц/га, что позволило & 1990 г. со всей илощзда производственной проверки собрать дополнительно более 7600 тонн семян сои.

Производственная проверка подтвердила швод о том0 что з условиях Приамурья практически при той же материально-технической оснащенности можно увеличить урожайность сои в 1,5-1,8 раза против существующего уровня (10-11 ц/га).

шводо

1. В условиях юяной зоны Приамурья возможно стабильное получение уролая сешш сои на'уровне 18-22 ц/га, или в 1,7-2,0 раза выше существующих. .

2. Принятая классификация погодных условий по количеству осадков, выпавших за вегетацию или генератишнй период з делог.^ правильно характеризуя год по влагообеспеченности,ке объясняет взаимосвязи и взаимообусловленности формирования урояая семян сои

С фотосинтетической и симбиотической деятелышстями посевов куль' туры. Более важна оптимальная влажность пахотного слоя почвы в межфазный период цветение- полный наллв семян.

3. Ороиение посевов сои во второй половине вегетации способствует продлению времени работы оимбиотического аппарата, но в 1,5 раза снижает удельную активность симбиоза. В результате количество усвоенного азота воздуха не возрастает, а доля участия его питании растений сокращается на 2Ъ%. Поскольку засуха в условиях Приамурья в период формирования семян сои маловероятна {1 =0,04), го орошение ее нецелесообразно.

4. Все почвы Приамурья относятся к биогеохимической провинции бедной молибденом (не более 0,2 мг-кг почвы подвижного молибдена, что в 4-2 раза шгае оптимума для сои). Поэтому применение молибденовых удобрений при возделывании здесь сои - обязательный агротехнический прием»

5. Известкование лугово-черноземошдных длительно сезонно-мерзлотных почв, тяжелых по механическому составу, по полной гидролитической кислотности под предшественник сдвигает рНсол. с 5,3 до 6,2; несколько увеличивает количество-и массу клубеньков, но остальные показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности практически но изменяются. Вероятно, в условиях кислых почв сформированы генотипы форм сои и клубеньковых бактерий способных к удовлетворительной азотфиксации в более широком диапазоне значений рН почвенного раствора. •

6« ЛугоЕо-чернозшовиднне почвы зоны недостаточно обеспечены подвижным фосфором для получения высоких (25-27ц/га)урожаев се-мяе сои. Внесение фосфорных удобрений (в норме Рдд) активизирует деятельность оимбиотического аппарата, повышает содеряание азота и фосфора з растении, способствует увеличению максимального накопления и потребления азота - на 32 кг/га и 8 кг с I тонной семян соответственно» Создание оптимальных условий для симбиоза поз во-

лило растениям рациональнее использовать элементы питания - шнос и с I тонной семян снижается, при этом реутилизация их из вегетативной массы в семена повышается на 10-17$,

Следовательно, нижней границей оптимальной обеспеченности подвижным фосфором на данном типе почв для существующих сортов сои следует считать .содержание его 40 мг/кг почвы»

7. Данные почвы достаточно обеспечены обменным калием (190-320 мг-кг почвы). В связи с этим традиционные формы калийных удобрений не оказывают влияние на фотосинтетическую и симбиотическую деятельность посевов и урожай семян сои. Однако, допосевное внесение порошковидного метасиликата калия (в норма KgQ) на этих почвах увеличивало урожай семян сои на 5,9 ц/га, возможно из-за положительной роли кремния в оптимизации потребления элементов питания из почвы. На лугово-черноземовидных почвах для сои нижней границей оптимальной обеспеченности обменным калием следует считать содержание его 150 мг/кг почвы.

8. Азотные удобрения в высокой норме почти на порядок уменьшают все показатели симбиотической деятельности посевов. Количество усвоенного азота воздуха сокращается в 7 раз и составляет всего 6% от его максимального потребления. При этом резко (в

1,5 и больше раз) возрастает накопление вегетативной масса растений, но урожай семян не увеличивается. Однако, содержание небелкового азота в них возрастает ,в 2 раза. Сокращается на 13-18$ реутилиз ацкя основных элементов питания из вегетативных органов для формирования семян. . .

. При создании оптимальных условий для симбиоза на лугово-чер-ноземновидных почвах Приамурья применение азотных удобрений под сою не целесообразно. " .

9. Некорневая псдаормка посевов сои лилкими комплексными удобрениями вызывает частичный ожог листьев, несколько снижает площадь их и фотосинтетический потенциал. Но за счет усвоения азота некорневой подкормки максимальное потребление его было на 37, а выноо - на 33 кг больше, в связи с чем на 4 ц/га было сформировано больше абсолютно сухого вещества и отмечена тенденция к повышению урожая семян.

10. Из всех приемов создания оптимальных условий для активной сямбиотической азотфиксации энергетически более эффективным ока-залеоь повышение уровня обеспеченности подвижным фосфором. При этом дополнительные зг„раты искомой энергии окупаются биоэнергией прибавки урожая семян в 1,36 раза.

11. Применение всего комплекса рекомендуемых технологических приемов при возделывании сои, отвечавдих требованиям биологии культуры и направленным, в основном, на оптимизацию условий ее симбиоза на больших площадях (22535га) позволило увеличить урожайность семян на 3,1-7,1 ц/га, повысить стабильность производства этой культуры 0 .-хозяйствах области.

ПРЕДОШШ ПРОИЗВОДСТВУ

Для более полного использования потенциальных возможностей сои в условиях шной зоны Приамурья, получения стабильного урожая семян сои на уровне 20 ц/га необходимо:

I.- Внести корректива во введенные полевые севообороты: размен щать сои по пласту многолетних трав, а при посеве по зерновии предшественникам проводить запашку измельченной соломы зерновых культур.

г.- Известковать почну в последнем или первом поле севооборота (по овсу или пшенице с подсевом трав) с тем, чтобы по времени

размещения на згом поле сои извеоть прореагировала с почвой и реакция среда была ближе к нейтральной.

• 3. - Вносить основное фосфорное удобрение ( Рдд ) на глубину "14-16 см.

4,- Предусмотреть на этих полях проведение всего комплекса мероприятий по их защите от сорняков, болезней и вредителей.

Список основных работ автора, опубликованных по теме диссертации

1. Влияние минерального азота на формирование урояая фасоли. ."Доклады ТСХА,вып.187,М.-1972, о. 10-14 (соавтор Посыпанов Г.С.).

2. Формирование семян сои и фасоли при питании симбиотнческиМ и минеральным азотом. Сб."Биологические основы повышения продуктивности сельскохозяйственных растений".Вып.I, 15-1972, 0.41-45 (соавтор Посыпанов.Г.С.).

■ 3. Влияние реакции почвенной среда на рост,развитие я урожай Фасоли. Об."Биологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур".Вып.2,М-1974, с.36/38 (соавтор ПосыпановГ.С.)

4. МинералыщЯ азот и продуктивность фотосинтеза сои, "Доклады Т0ХА",внп.2О9, М-1975, о.39-43.

5. Особенности азотного питания фасоли. Сб. "Селекция,семеноводство и приемы возделывания фасоли".Орел, 1975,сЛ?6-203 (соавторы Посыпанов Г.С.,Князева Л.Д.).

6. Фракционный состав белка семян фасоли,гороха и сои в. зависимости от условий шращивашш. "Изв.ТСХА",Щ, М-1977, с.84-91' (соавторы Посыпанов,Г.С.,Буханова Л.А..Князева Л.Д.).

,7. Продуктивность фотосинтеза сои при разных способах питания азотом. Сб."Вопросы повышения плодородия почв и урожайность сельскохозяйственных культур в Амурской области".Благовещенск, : ' - ■ - ¿Г-

1980, с. 70-76 (соавторы Алябьева А.А..,Медведев C.B.).

8. На индустриальную основу.*" "Земля Сибирская,Дальневосточная"

1981, * 5, с. 15 (соавторы Степкин Н.М.Дудяк А.М,).

9. Итоги испытания Стилит I на софе. "Тезисы докладов на 22-оы пленуме Госкомиссии по итогам испытания регуляторов роста растений в 1981г.M-I982, с.15-16 (соавтор Николаева В.Т.).

10. Зональная система земледелия Амурской области. Благовещен^ 1982, стр.272 (коллектив соавторов).

11. Промышленная технология возделывания сои. Новосибирск, 1983,58с. (коллектив соавторов).

1Й Система земледелия соксоза"Славинский". Новосибирск,1984 34 с. (соавторы Афонина Н.В. .Степкина Р.Н. .Макаров В.Н., Таранен-ко В.Ф.).

13. Влияние условий выращивания на'развитие симбиотического аппарата соей. НТВ СО ВАОХНИЛ Jê 35, Новосибирск, 1984, с.18-29 (соавтор Николаева В.Т.).

14. Зональная система земледелия Амурской области. Благовещенск, 1985 , 318с."' (коллектив авторов).

15. Формирование симбиоитческого аппарата сои в зависимости от условий выращивания в Приамурье. "Изв.ТС1А",вып.2, M-I985, о. (соавторы Посыпанов Г.С.,Николаева В.Т.).

16. Система земледелия ОПХа ШИИ сои. Новосибирск 1985, 0.164 (коллектив авторов).

17. Организационно-технологический проект производства сои в ОПХа ШИИ сои. Новосибирск, 1985 , 38с. (коллектив авторов).

18. Использование минеральных удобрений в свохозе "Славянский" .Благовещенск, 1985, 12с. (соавтор! Степкина Р.Н..Николаева В.Т., Плотников К.Г.,Крылов А.Н.).

19. Влияние условий возделывания на формирование клубеньков

ii иг активность. Сб."Биология,селекция и генетика сои" .Новосибирск, 1986, c.IL'4-I43 (соавтор Николаева В.Т.).

20. Фотоартетическая деятельность и продуктивность сои в 'зависимости от условий минерального питания* Сб."Биология, селекция и генетика сои", Новосибирск, 1986„с.20-33 (соавтор Николаева В.Т.).

21. влияние известкования лугово-черноземоввдных почв Приамурья на развитие симбиоитческого аппарата соей. НГБ СО ВДСХНМ

Л 25, Новосибирск, 1986, с.32-44 (соавтор Николаева В.Т.).

22. Нормативные показатели выноса и коэффициенты использования питательных веществ соей из минеральных удобрений и почвы в Дальневосточном регионе. M.I98S (соавтор Николаева В.Т.).

23. 113 вопросов и ответов по интенсивной агротехнике возделывания сои на индустриальной основе. Благовещенске 19860 с.24 (коллектив авторов). -

24. Источники азота для формирования семян сои при разных условиях наращивания. Сб."Приемы регулирования продуктивности сои"* Новосибирск, 1987, 0.19-33 (соавтора Поснпанов Г.С.„Синеговская В.Т.).

25. Применение удобрений под сою в Амурской области. Масличные культуры. № 4, 1987, о.8-9 (соавтор Коепшк И.Г.К

26. Пути воспроизводства почвенного плодородия в.Амурской области. Сб:"Почвы Амурской области",Хабаровск,1987, с.12-18 (соавтор Шелевой Г.К. .

27. 'Зональная система. Перше шаги. Сб."На Амурских полях и ферыах", вш.2, Благовещенск, 1988, с.19-31.

. 28. Новое в зональном земледелии Амурской области. Новосибирск, 1988,: 44с, (коллектив авторов) .

29. Урожайность и белковая продуктивность сои в зависимости от типа питания азотом. НТВ СО ВАСХНМ Л 2, Новосибирск, 1988, с.14-27 (соавтор Синеговская В.Т.).

30. Агротехлроект производства сои по интенсивной технологии. Агропромиздат, М-Х988, 98с. (коллектив авторов).

31. Биологический азот и его роль в формировании урожая оемян сои. Сб. трудов ДальНИИСХ, Новосибирск, 1989, с.18-29.

32. Источники азота для формирования семян сои при разных условия наращивания "Тезисы докладов I Всесоюзной конференции СОИСАФ" Калуга, 1990, с.18.

ЗЗ.оВлиянде условий минерального питания и некорнешх подкормок на величину и активность оимбиотического аппарата сои в Приамурье. "Тезисы докладов I Всесоюзной конференции СОИСАФ", Калуга, 1990,с.24

34. Влияние известкования почв на симбиотическую деятельность посевов сои. "Тезисы докладов Ш Международной конференции СОИСАФ", Калуга, 1993 (в печати).

35. Опыт воздезывания сои без применения химических средств защити растений. "Тезипн докладов Ш Международной конференции

л СОИСАФ", Калуга,1993 (в печати).