Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ОЗИМОЙ РЖИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ОЗИМОЙ РЖИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

~ 2. ^ На правах рукописи

Виталий Васильевич ЗАЗИМКО

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ОЗИМОЙ РЖИ

Специальность № 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1978

Г о<?и, ¿> - Що

Работа выполнена на кафедре растениеводс+ва - Московской ордена Ленина и ордена Трудового • Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева!

Научный - руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор В; В; Гриценко.

Официальные оппоненты:, доктор сельскохозяйственных наук профессор Т. В, Гуляев и кандидат сельскохозяйственных наук доцент Л. И. Боров.

Ведущее предприятие — Московское отделен не Всесоюзного научно-исследовательского, института- растениеводства им. Н, И. Вавилова. '

Защйта днссертации-остонтся «г V » \ 1978т,

в « /&» час; на заседании^.Специализированного совета.

Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им.'К. А. Тимирязева.'

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разосланР» . . 1978 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Запроектированный партией и правительством на ближайшие годы перевод семеноводства зерновых культур на промышленную основу1 предусматривает получение от сельскохозяйственной науки хорошо обоснованных рекомендаций по выращиванию высокоурожайных семян в специализированных семеноводческих хозяйствах. Теоретические и практические вопросы по совершенствованию приемов повышения посевных п урожайных качеств семян на данном этапе требуют своего скорейшего решения.

В системе агротехнических приемов по Нечерноземной зоне РСФСР важное место принадлежит всевозрастающим дозам удобрений и известкованию почвы. Применение высоких доз удобрений, наряду с увеличением урожайности зерновых культур, нередко приводит и изменению качества семян. Так, по данным П. С. Федорова, В. И. Литвиновой (1955), Н, А. Мороз (1974), К. Е. Овчарова (1976), обильное азотное питание растеннй, сопровождающееся повышением белковости семян, улучшает их посевные и урожайные качества, а по данным И. Д. Филнпьева (1967), В. М. Насыпайко, Г. А. Белоус (1968), А. Г. Кисллнского (1975), ухудшает их. Недостаточно также изучено влияние на качество семян извести—одного из мощных средств окультуривания дерново-подзолистой почвы.

Отсутствие единого мнения о специфике действия отдельных элементов питания на посевные и урожайные качества1 семян затрудняет разработку специальной агротехники для семенных посевов зерновых культур и вызывает необходимость дальнейших исследований в этом^ направлении. Проведение таких исследований особенно важно в условиях длительных стационарных опытов с удобрениями, позволяющих аккумулировать во времени действие изучаемых факторов.

Целью наших исследований было изучение влияния дли- , тельного применения удобрений и извести на урожайность и качество семян озимой ржи, которая в Нечерноземной зоне РСФСР наряду с озимой пшеницей является основной продовольственной культурой.

щчей» Сйкгии

Научная новизна исследований. Проведена впервые оценка посевных и урожайных качеств семян озимой ржн в полевых условиях по полной схеме опыта с удобрениями при длительном их применении. Выявлена разная отзывчивость озимой ржн на элементы питания (азот, фосфор, калий) в зависимости от известкования. Доказано, что повышенные дозы калийных удобрений на фоне азотных и азотно-фосфорных туков являются наиболее эффективными в повышении посевных и урожайных качеств семян озимой ржн, обеспечивая улучшение синтеза белковых веществ и снижения в семенах содержания небелковых форм азота, в том числе и амидов.

В исследованиях установлено, что посевные и урожайные качества слабо зависят от изменения какого-либо одного из компонентов химического состава семян, а определяются ИХ совокупностью. Чем выше содержание в семенах азота, фосфора, калия, белка н ниже — небелкового азота, тем лучше их посевные н урожайные качества.

Практическая ценность н реализация результатов исследований. Применение рекомендаций на семеноводческих посевах озимой ржн обеспечит получение семян с высокими посевными и урожайными свойствами в условиях дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны РСФСР.

Результаты исследований использованы при разработке системы удобрения под озимую рожь в элитно-семеноводческом совхозе им. Зон Космодемьянской, Рузского района, Московской области. Проведенное в 1976—1977 гг. производственное испытание показало сравнительно высокую эффективность применения калийных удобрений на фоне хорошего обеспечения растений азотными и особенно фосфорными туками (увеличивалась урожайность и повышались посевные качества семян).

Апробация работы. Материалы исследований доложены и получили положительную оценку на Научно-техническом совете Опытной станции полеводства и льноводства ТСХЛ н на заседании сотрудников кафедры растениеводства ТСХА. По мере проведения экспериментальных исследований, результаты доложены на научной конференции агрономического факультета и изложены в трех опубликованных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы п 6 глав с изложением результатов исследований, выводов и рекомендаций производству, написана на 159 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц в тексте и 17 в приложении, 4 графика, 3 иллюстрации. Список использованной литературы включает 271 наименование, в том числе 27 работ иностранных авторов.

Условия проведения опыта и методика исследований

Экспериментальная работа выполнялась на Опытно» станции полеводства и льноводства ТСХА (1973—1970 гг.). Проведенные исследования подразделялись на две серии полевых опытов.

1. Изучение влияния длительного применения удобрении и извести на урожайность и качество семян озимой ржи.

2. Оценка семян, выращенных на разных фонах питания, по урожайным свойствам в потомстве.

В первой серии опытов семена выращивали в условиях длительного стационарного опыта, заложенного в 1912 г, профессором А. Г. Дояренко по инициативе академика Д. Н. Прянишникова.

Почва опытного поля дерново-подзолистая, по механическому составу легкий крупнопылевато-песчанистый суглинок. Объект исследованияозимая рожь, сорт Гибридная-2. Варианты опыта: контроль (без удобрений), N, Р, К, NP, NK, РК, навоз, NPK, размещались на иензвесткованном и известкованном участках. Из удобрений применяли аммиачную селитру, гранулированный суперфосфат и хлористый калий в дозах: N — 100, PiOs— 150, КЮ — 120 кг д. в., навоз —20 т на га. Известкование проводили один раз в 6 лет по полной гидролитической кислотности.

Озимую рожь высевали узкорядным способом, сеялкой СН-16А, с нормой посева 5 млн. всхожих семян на га. Для посева на каждом варианте использовали семена, полученные в предыдущем году с аналогичного варианта. Делянки, учетной площадью 9 м2, размешали вдоль основного участка опыта, Агротехнические приемы возделывания ржн—общепринятые для Московской области.

Оценку семян проводили в полевом опыте на одинаковом агрофоне. За основу при создании выравненного агрофона была взята методика, разработанная Н. Д. Матвеевым (1920). Семена с каждого варианта высевали на делянках площадью 1 м2, в шестикратной повторности.

В период вегетации определяли: полевую всхожесть семян—по Н. Н. Кулешову (I960), фазы развития растении, густоту стояния —на стационарных площадках, площадь листьев — методом «высечек», фотосинтетический потенциал посевов— по А. А. Ннчипоровнчу и др. (1961), чистую продуктивность фотосинтеза — по формуле Кидда, Веста, Бриггса. Агрохимический анализ почвы проводили по общепринятым методикам. Определение содержания в органах растении: общего азота — по В. И, Кудеярову феноловым методом, фосфора — по Дениже, калия на пламенном фотометре, суммарные белкн выделялись по методике Б. П. Плешкова (1976). Ампнокис-

лотный состав семян определяли на аминокислотном анализаторе Д-500.

Урожайность учитывали поделнночно. методом сплошной уборки. Посевные качества семян определяли по ГОСТам 12036—12047—66. Математическая обработка данных проведена методом дисперсионного анализа (Б. Л. Доспехов, 1975; Б, А. Доспехов, В. Б. Баров, 1969). Экономическую оценку эффективности удобрений и извести проводили по общепринятой методике с консультациями профессора П. Л, Грандицкого.

Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований различались по сумме осадков и положительных температур. Наиболее благоприятным для развития озимой ржи был 1973 год. Повышенной влажностью и недостатком тепла характеризовались 1974 и 1976 гг. Повышенные температуры воздуха и дефицит влаги в весенние месяцы 1975 г. неблагоприятно отразились на развитии озимой ржи: продолжительность межфазных периодов сократилась, интенсивность работы листового аппарата снизилась, что привело к формированию сравнительно мелких семян и снижению урожайности по сравнению с предыдущими годами.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Обеспеченность почвы основным)! элементами питания

Дерново-подзолистые почвы по своей природе характеризуются довольно низким естественным плодородием и повышенной кислотностью. В пахотном слое контрольного варианта содержалось 4,4—6,3 мг на 100 г почвы подвижных форм азота, фосфора и калия. Систематическое применение полного минерального удобрения обеспечивало повышение содержания в почве легкогпдролизуемого азота в 1,6 раза, Рг05— 4 раза, КгО — в 1,8 раза. Кислотность почвенного раствора практически не изменялась.

Известкование неудобрявшихся участков почвы способствовало нейтрализации кислотности до рН 6,7 и усилению минерализации органического вещества почвы, в результате чего доступность элементов питания в сравнении с неизвестковав-шнмся контролем увеличилась: азота — в 1,1 раза, Р2О5— в 2,2 раза, КгО—в 1,2 раза. На оптимально удобренных вариантах тенденция к повышению доступности элементов питания от применения извести сохранилась.

Фото синтетическая активность посевов и урожайность озимой ржи

Многие исследователи считают, что минеральное питание эффективно в той мере, в какой оно поддерживает оптимальную активность фотосинтеза и обеспечивает наилучшее нс-4

пользование его продуктов на формирование урожая {Д. Л. Сабнннн, 1940; Л. С. Оканснко, 1954; Л. Л. Ничнпоро-внч, 1961 и др.).

В нашем эксперименте растения озимой ржи формировали более мощную листовую поверхность при внесении азотных удобрений, чем при использовании фосфорных и калийных (табл. 1). Применение азота совместно с фосфором и калием приводило к значительному усилению фотоеннтетнческой активности и накопления сухого вещества посевами ржи.

Таблица 1

Фотос патетическая активность посевов и урожайность озимой ржи.

1973—1973 гг.

1

£ Й 1> £ а О

Варианты опыта е с п а 5« * ^ Р = Я О л я г £ £ « я ё § 5 '5 о = а я З г; Я О г? К в 03 л * £

х и V 5Г ^ Я и п т 5 5 1 £ яД- сз 2 5«? Г* — >> о са а яц >5 = а

Неизвесткованный фон Известкованный фон

удобреняЯ 1,256 89.7 14,3 1,437 101,9 17 8

N 1,548 104,4 16,9 1.304 90,3 13,5

Р ■ 1,511 109,7 ¡7,9 1,058 87,1 12.6

К 1.217 88.9 13.6 1,342 105,9 19,8

N1» 1,707 124,9 23,3 1,232 88.0 12,5

КК 1,811 130,5 25,9 1,631 115,7 22,8

РК 1,356 84,7 13,2 1,152 93,2 13,3

Навоз 1,666 121,1 21,9 1,590 127,2 20,1

МРК 1,927 138,8 23.5 1,829 134,7 21,2

НСР„ - — 4,01 — — 4,01

На известкованной почве наибольшее накопление сухого вещества обеспечивали калийные туки. Так, если без внесения калия (вариант ЫР) отмечено снижение фотосиитетнческого потенциала н уменьшение сухого вещества на 10,1 % по сравнению с контролем, внесение калия по фону азотно-фосфорных удобрений способствовало повышению фотосннтетического потенциала на 48,5%, накоплению сухого вещества на 53,0%.

Отмечена прямая зависимость уровня урожайности озимой ржи от величины ассимиляционной поверхности растений и накопления сухого вещества. На кислой почве отдельные виды минеральных удобрений не оказывали существенного влияния на урожайность ржн. Эффективность каждого из элементов питания четко прослеживалась на фоне остальных. На первом месте но отзывчивости на них озимой ржн стояли азотные туки, Они вызывали увеличение урожайности по фону РК на

¡5,У ц/га. Калийные удобрения обеспечивали прибавку на фоне ЫР — 5,2 ц/га. Длительное применение фосфорных удобрений было менее эффективным (прибавка по фону МК— 2,6 ц/га).

На известкованной почве самую высокую прибавку урожайности ржи обеспечивали калийные удобрения—11,7 ц/га (94% от ЫР), Азотные—занимали второе место, прибавка на фоне РК—'10,9 ц/га (82%). Действие фосфорных удобрений в составе ЫРК не вызывало существенных изменений урожайности озимой ржи.

Полное минеральное удобрение способствовало более интенсивному росту растений, образованию более мощного листового аппарата (фотосинтетический потенциал выше на 261,1 и 239,0 тыс. ма/га дней) и лучшему накоплению сухого вещества по сравнению с навозом (табл. 1). Урожайность повысилась от внесения навоза, по сравнению с контролем, на ненз-песткованной почве на 7,6 ц/га, в то время как от 1ЧРК на 14,2 ц/га, (на известкованной — на 2,3 и 6,4 ц/га соответственно). По-видимому, это связано с тем, что на варианте Навоз растения ржи в начальные фазы развития накапливали меньше азота, чем на ЫРК, из-за меньшей доступности его и органическом удобрении. Тогда как именно в этот период, по мнению В. Е. Рускова и С. В. Макаренко (1974), в довольно значительной степени проявляется потребность озимой ржи в азотных удобрениях.

Положительное влияние извести на урожайность ржи наиболее четко проявилось на вариантах без удобрений (3,5 ц/га) и с применением калийных туков (6,2 ц/га). По фону фосфорных и азотно-фосфорных удобрений от применения извести урожайность ржи снижалась на 5,3 и 10,8 ц/га. Причем отрицательное действие извести отразилось и на качестве семян с этих вариантов. По-видимому, это связано и первую очередь с недостатком калия для растений. Анализ химического состава растений показал, что кальций внесенной извести сдерживал поступление в растения калия и усиливал поступление в ннх азота и фосфора (в варианте на 40 и 21% соответственно). Нарушение соотношения элементов в растениях повлияло на фотосинтетнческую активность посевов и и конечном итоге отрицательно отразилось на урожайности.

Химический состав семян озимом ржи

Н. Н. Кулешов (1963), И. И. Гунар, И. В, Мосолов (1964), И. Г. Строна (1966), К. Е. Овчаров (1976) и др. исследователи отмечают, что посевные и урожайные качества семян зависят от того запаса питательных веществ, который может использовать зародыш семени в первоначальный период до момента 6

перехода растения к самостоятельному питанию. П. Г, Найднк (1963), А. Г. Кисли некий (1974), Н. К. Ижнк (1976) и др. считают, что главную роль в повышении посевных и урожайных качеств семян играют фосфорные соединения. В то же время К, Е. Овчаров, Е. Г. Кизилова (1966), Н. А. Мороз (1974) считают, что решающим фактором качества семян является наличие в них белка;

В наших иследованиях химический состав семян озимой ржи находился в тесной связи с химическим составом вегета-. тнвной массы растений. Азотные удобрения повышали в семенах содержание азота на 0,33—0,50% и несколько снижали, но сравнению с контролем, содержание фосфора и калия (табл, 2). Фосфорные туки способствовали накоплению в семенах Р203 до 0,84—0,90% и общего азота — 1,39—1,52То (контроль 0,67—0,79 и 1,24—1,41% соответственно). Калийные удобрения повышали содержание в семенах всех элементов. Максимальное содержание п семенах азота, фосфора и калия наблюдалось по варианту полного минерального удобрения.

Таблица 2

Содержание азота, фосфора и калия в семенах озимой ржи, в % на сухое вещество (в среднем за 1973—1975 гг.)

Варианты опыта Лзот (общий) Фосфор Калий Лзот (общий) Фосфор Калий

пензвестковзннын фон известкованный фон

Без удобрении 1,21 0,07 0,46 1.41 0,79 0,49

N. 1,74 0,05 0,44 1.74 0,71 0,46

Р. 1,39 0,84 '0,47 1,52 0,90 0,47

К 1.39 0,74 0,47 1,45 0,86 0,48-

МР 1,73 0,78 0,41 1,66 0,85 0,43

мк 1,68 0,60 0,44 1.74 0,69 0,48

РК 1,38 0,77 0,46 1,48 0,81 0,46

Навоз 1,41 0,79 0,46 1,51 0,83 0,46

1,73 0,87 0,49 1,64 0,90 0,51

Применение извести на систематически неу до бравшихся делянках способствовало накоплению в семенах азота (на 0,17%) и фосфора (на 0,12%).

Содержание белка л небелкового азота в семенах ржи

Содержание различных форм азота в семенах, но мнению многих исследователей, является важным фактором, определяющим их посевные и урожайные свойства.

Исследования показали, что азотные удобрения, наряду с увеличением содержания в семенах белка, увеличивали накопление небелкового азота (табл. 3). Причем на кислой почве

/

при внесении азота по фону фосфора, калия и РК содержание белка в семенах возрастало от 7,5 до 8,3%, а небелковая фракция азота снижалась с 0,290 до 0,220%.

Таблица 3

Содержание белка и небелкового азота в семенах озимой ржи, в % на сухое вещество. (Среднее за 1973—1975 гг.)

Варианты опыта

Белок (X бел к. X Х5.7)

Не бел ковы Г[ азот

Белок ^ белк.Х Х5.7)

Небелковый азот

незвссткозашшн фон известкованный фон

Без удобрений . .

N.......

Р...... .

К.......

ХР...... .

ик......

РК......

Навоз......

ЫРК .....

5,8 0,210

8,0 0,290

6,5 0.197

6,0 0,203

7,5 0,235

8.0 0,242

6,6 0,199

6.9 0,187

8,3 0,226

6,8 0,200

8.1 0,250

7,3 0,206

7,1 0,176

6,2 0.315

6.5 0.217

7,5 0,186

7,5 0,181

7,9 0,216

На известкованной почве применение по фону азота фосфора приводило к снижению содержания белка в семенах и возрастанию в 1,3 раза небелкового азота, что объясняется, по-видимому, тем, что процессы синтеза в растениях тормозились из-за усиленного поступления в них фосфора и азота по сравнению с калием. Внесение калия на фоне азотных н азот-но-фосфорных удобрений способствовало, в условиях известкования, наибольшему накоплению в семенах белка и снижению небелкового азота.

Аминокислотный состав семян

, Изучение аминокислотного состава семян озимой ржи проводилось с целью установления его влияния на изменение посевных и урожайных качеств. Определяли аминокислотный состав суммарных белков и содержание свободных аминокислот. На основании экспериментальных данных выявлено, что в белке семян озимой ржи содержится 34—37% незаменимых аминокислот. Состав аминокислот постоянен и не зависит от изучаемых агропрпемов. Количественное содержание отдельных аминокислот несколько колебалось по вариантам опыта, что, вероятно, связано с изменением отдельных фракций белка.

Различия в условиях питания растений не оказывали существенного влияния на содержание незаменимых аминокислот 8

в суммарных белках озимой ржи. Даже при одностороннем применении элементов питания, когда соотношение азота, фосфора к калия в почве резко изменялось, общее количество незаменимых аминокислот незначительно отклонялось от контроля {колебания в пределах 0,12—1,86%).

Свободные аминокислоты. Присутствие аминокислот в семенах в свободном состоянии, по мнению К. Е. Овчарова (1976), играет важную роль, так как они в первую очередь используются для новообразования белка в начальных фазах перехода семян из состояния покоя к прорастанию. Вместе с тем высокое содержание свободных аминокислот в семенах указывает на торможение их использования при биосинтезе белков, вызванное неблагоприятными условиями внешней среды в период формирования генеративных органов.

Результаты проведенных анализов показали, что метеорологические условия оказывали заметное влияние на содержание алифатических кислых днкарбоновых аминокислот (аспа-ратиповой, глутамнновой, ц-аминоэдипиновон) в семенах. Влажная и прохладная погода 1974 г. способствовала их повышению до 40—50% от общей суммы аминокислот, а в условиях сравнительно засушливого 1975 г. — содержание днкарбоновых аминокислот снижалось до 30%.

Анализ действия удобрений показал, что наибольшему накоплению свободных аминокислот в семенах ржи способствовал азот, при систематическом внесении которого общее содержание аминокислот в семенах возросло на 10% по сравнению с контролем (от фосфора — на 5%, от калии —на 2%) {табл. 4), Влияние азота в большей степени отразилось на увеличении глутамнновой, сс-аминоаднииновой кислот, таурн-иа, аргинина и аспарагина, который является первым продуктом в связывании аммиака.

Фосфорное удобрение не оказывало существенного влияния на содержание днкарбоновых аминокислот, но способствовало увеличению р-аланина (на 80% от контроля).

Калийные тукн снижали содержание в семенах лизина, аргинина, валина, глицина, изолейцина и повышали содержание глутам][новой, и-амнноадипнновой кислот, серина, таурина.

Применение калия на фоне МР способствовало снижению содержания аминокислот н амидов, особенно на известкованной почве.

Известкование почвы также вызывало снижение количества свободных аминокислот и амидов в семенах ржи, что-по-видимому, связано с активизацией синтетических процессов в растениях, п связи с увеличением доступности элементов питания при внесении извести.

Содержание свободных аминокислот в семенах озимой ржи в зависимости

(среднее за

Варианты опыта Аминокислоты

43 ш

поз

гё ^ г С+,

N

ЫР

МК

РК

Не известно ванны Л фон

Глишш.....

Алании . . , . ,

Ва.иш.....

Лейцин.....

Иэо.-.еншш , - ,

Серии ......

Треонин .....

Таурин . . . . . Фосфосерил . . . Аспарагинован к-та Глутам»новая к-та ам иноадипинова я

ЛИЗНИ.....

Аргинин.....

Фенилаланик , , . Гнрозии ..... Гнстндии ....

Пролик .....

р-алагшн .... ч-амццомасляная к-та Сумма аминокислот В % от контроля ,

Амиды .....

В % от контроля ,

Посевные качества семян озимой ржи

В литературе слабо освещены вопросы влияния различных удобрений на посевные качества семян озимой ржи.

Проведенные исследования показали, что одностороннее азотное удобрение приводило к формированию наиболее мелких и невыравненных семян озимой ржи с пониженной энергией прорастания {81 %) и полевой всхожестью (61 %) (табл. 5). Систематическое применение азота в сочетании с калийными и фосфорно-калшшыми удобрениями способствовало улучшению посевных качеств семян. Отсутствие в удобрении азота (вариант РК) приводило к образованию семян с пониженной силой роста.

Положительное влияние калия на качество семян проявилось на кислой почве при внесении его на фоне азота и на из-ю

3,6 4,3 37 3,7 4,6 4,8 4,1

7,7 8,5 7,3 8.3 9,4 12,4 9,3

4.1 4 8 4,1 4,1 4,0 4,8 3,9

4,8 4,0 4,4 4,2 4.2 5,8 2,9

1.6 1.7 1,4 1,5 1,5 1.7 0,9

1,0 1.1 1,0 1,8 1,4 1,3 1,3

2,0 2 2 1,9 2.8 2,3 2,4 2,2

1,5 4^0 2,8 2,8 4,3 4,4 3.2

5,2 6,0 4,7 4,3 6,5 4,9 6,5

29,0 29.0 27,5 22,9 27,5 28.8 25,9

21,3 27,0 23,6 25,0 22,8 19,6 12,4

17,9 22,0 20,7 22,3 20,3 20,2 19,0

2.« 3,1 2,6 2.7 2,5 3.3 2,5

17,9 20,0 18,2 17,8 16,2 16,5 11,5

4, Г, 4,1 4,1 4,0 4,8 4.9 3,6

1,-1 1,4 1,7 0,8 2,2 1,4 1,3 1,3

1,0 1,1 1.0 0.9 2 2 0.7

и,Я 12,9 8,7 9.3 9,3 13,7 12,5

10,В 7,5 19,4 7.6 16,6 4,7 19,8

3.9 3,6 3,3 3,0 4,1 5,5 4.2

154.6 109,5 102,3 157,5 165,3 162,1 147,9

100 .10 105 102 107 105 96

210,4 230,8 216,4 211,5 230,6 201,3 Г58.8

100 ПО 103 100 ПО 96 75

от удобрений и известкования почвы, в мг на 100 г сухого вещества 1074—1975 гг.)

о Ср О X К Си К ¿1 <—; О М f* 3 N Р К NP NK РК СП О tt « NPK

Известкованный фон

3,3 4.4 3,6 3.6 3,2 3.5 4,6 3.1 3.6 3,5 3,0

6,6 12,8 7,2 8,5 7,8 7,0 8,5 7.8 7,9 7,8 7,1

3,5 4.0 3.3 3.8 3.7 3,4 3,7 3,3 3,1 3,0 3,5

3.3 4,9 3,3 3,3 5,7 3.3 ■1.2 3.6 2,7 3,1 3,0

0,8 1,2 1,0 0.9 и 1,0 1,2 1,0 0,6 0.4 0,8

1,3 1,1 0.7 0,6 0,2 0,6 0.2 0,8 0,2 0.6 0,5

1,0 2.4 1,7 1,6 0.6 1.3 1,9 1.5 1,7 1.0 1,4

2,3 2 1 38 4,3 4,1 4.3 4,5 2.1) 3,3 3.4 4,0

3,9 5.6 4.0 4,1 5,1 4.0 4,1 2,4 2,7 2,9 3,3

29,6 26,4 21,6 26,6 22,8 23,2 23,6 23,8 17,5 24.6 21,4

21.1 23,1 18,4 17,0 12,2 14,1 21,5 19,5 10,3 6.7 12,5

16,5 15,3 15.9 20,3 14,6 15,4 14,9 15,8 14,0 12,4 13,5

2,3 2,5 2,1 1,9 3,1 1,9 2,4 1.9 1,9 1,7 1,7

15,7 15.6 12,4 14,0 14,0 12,8 14,1 12,8 8,4 11.9 12,3

4,2 5,1 6,3 6,9 6.0 5,8 4,6 3.7 3,4 4,1 6,1

1.6 1.7 1.0 1,0 1.2 0,8 1,4 0,6 0,6 0,5 0.8

0,6 0.6 0.8 0,8 0,9 0,8 0.8 0,7 0.7 0,6 0,8

9,8 10,3 7,9 8,5 8,2 8,2 У,4 10,2 9,7 8,3 7.9

21.5 19,6 20,3 19,7 23,0 19,7 18.7 9,0 18,8 17,0 19.9

2,7 4,2 3.1 2,3 1,9 2,5 24 2,1 2 2 1,6 2,0

147,1 157,4 141,8 149,1 139,4 135,4 148,5 126,5 119Л 115,3 121,8

95 102 100 105 98 95 105 90 84 81 88

206,3 213,4 153,5 183,9 163,5 156,7 192.1 154,0 150,0 37,1 69,9

98 116 100 120 106 102 125 100 98 89 46

весткованной— на фоне фосфора (повышение лабораторной всхожести на 4%, полевой — на 7 и 10% соответственно).

Фосфорные удобрения, применяемые на кислой почве раздельно и в сочетании с азотом, обеспечивали повышение выравненное™ семян на 3,6%; массы 1000 семян на 1,6 г; энергии прорастания, силы роста и полевой всхожести — на 7%. На известкованной почве, где содержание подвижных форм Рг03 сильнее возрастало, чем азота и калия, внесение фосфорных удобрений приводило к снижению посевных качеств семян ржи.

Навоз, по сравнению с полным минеральным удобрением, способствовал формированию более крупных и выравненных семян.

Применение извести на вариантах: контроль, N и К, вызывало улучшение некоторых показателей посевных качеств cell

Посевные качества и полевая всхожесть семян озимой ржи, в среднем за 1973—1975 гг.

Сил л роста

Варианты опыта " 2 а, — . я Ьо «е о? Я № „ к у ¿г С.С. -о о ь т л я а Й Л П О (В О Ск о * с; * и о а> ^ с- о «в С5 * у ь* ^ о и Пч го К О 5 £ К- и О Ч о «

ОХ8.5 и Л = —

Нензвесткованный фон

Без удобрений .... 59,9 26,3 83 91 81 4,5 64

N......• ; . ■ 46,4 25,2 81 91 81 4,9 61

Р . . . . . ... 63 3 29,9 84 95 84 4,7 67

К......... 64,2 28,8 81 91 78 4.8 63

МР ........ . 50,0 26,8 88 96 83 5.3 63

МК . . . ■..... 57,5 29,1 88 98 90 5,3 63

РК........ 55,8 26.6 81 94 70 4,7 02

Навоз...... ■ 62,3 27,9 83 96 79 4,6 66

КРК........ 54,3 27,1 88 97 90 4,8 69

Известкованный фон

Без удобрений ;. . . . 58,4 23,7 85 96 81 4,9 67

N...... ; . '54,0 24,1 85 96 90 4,7 07

Р ....... , 53,9 22,2 81 89 74 4.9 57

К.......... 63,5 29,5 81 95 82 4,5 70

КР ....... . 66,0 20,8 81 9» 86 5,0 67

мк....... . 54,6 27,8 84 98 89 5,7 70

РК...... . : 51,0 23,9 78 93 82 4,1 67

Навоз . .'...... 63,4 29,3 86 93 88 5,3 67

МРК........ 47.9 26,3 84 96 92 4,8 71

НСР« . ...... — 0,6 — 2,0 3.5 0,8 5,3

мян. Внесение извести но варианту КРК не оказало влияния на посевные качества семян. Известкование фосфорных и азот-но-фосфорных делянок приводило к снижению всех показателей посевных качеств семян, что,.по-видимому, явилось следствием недостатка калия для растений, отсутствие которого, в первую очередь, снижало синтез белка и повышало накопление в семенах небелковых форм азота.

Исследование зависимости посевных качеств семян озимой ржи от нх химического состава показало, что качество семян слабо зависит от какого-либо одного химического показателя, а определяется нх совокупностью. Так, при статистической оценке коэффициента, множественной корреляции установлено: чем выше содержание в семенах ржи азота, фосфора, калия, белка и ниже — небелкового азота, тем лучше нх лабораторная всхожесть (К 0,67), .

Урожайные качества семян озимой ржи

Влияние длительного применения удобрений и извести на урожайные качества семян озимой ржи является практически неизученным вопросом. Результаты, полученные намн при сравнительном испытании в однородных условиях семенного материала озимой ржи, выращенного на различных агрофонах кислой и известкованной почвы, показали, что наиболее высокоурожайные семена формируются на вариантах МК. и ЫРК (табл. 6), Растения, сформированные из семян этих вариантов, отличались максимальной продуктивной кустистостью, лучше сохранялись к уборке и образовывали наиболее продуктивный колос.

Изучение влияния отдельных элементов питания на продуктивность семян показало, что действие азота наиболее четко проявилось на фоне фосфорно-калинных удобрений, обеспечив прибавку урожайности семян в 1-м поколении на известкованном фоне 14,1%, без извести— 14,7%.

Фосфорные удобрения, вносимые отдельно и на фоне азота, вызывали на кислой почве улучшение урожайных качеств семян озимой ржи (прибавка в 1-м поколении — 9,4 и 12,0%), а на известкованной снижение на 11,6 и 10,2% соответственно.

Таблица 6

Урожайные качества семян ошмой ржи. Последействие. 1974—1075 гг.

Нсшвесткованпый фок Известкованный фон

Варианты опыта

в годы вмрашнвання урожай- в % к кон- урожай- п % к кон-

семян ность, г/м2 тролю ность, г/м1 тролю

Без удобрений (кон-

троль) ..... 382 100 421 100

N....... 384 100,5 402 95,5

Р....... 418 109,4 372 88,4

К....... 401 105,0 423 100,5

*ЧР ...... , 430 112.6 361 85,7

мк...... 423 110,7 432 102,6

РК....... ЗЕО 99.5 38» 91,2

Навоз ...... . 337 101,3 417 99,0

дак....... 436 114,1 433 104,0

КСРс;...... 27.0 _ 27,0 "

Систематическое применение калия на кислой почве но фону азотного удобрения обеспечивало значительное повышение продуктивности семян (прибавка 10,1%), Наиболее сильное положительное влияние калийных удобрений отмечалось

при известковании почвы по фону азотно-фосфорных туков (прибавка 21,3%). Высокая эффективность калия по известкованному фону при наличии азотно-фосфорного питания связано, на наш взгляд, с улучшением качества посевного материала: повышением содержания в семенах белка, зольных элементов и снижением в них небелкового азота и амидов.

Сравнительное изучение влияния навоза и МРК. на формирование урожайных качеств семян.озимой ржи показало, что внесение полного минерального удобрения на кислой почве имеет преимущество перед вариантом навоз. На известкованной почве существенных различий в урожайности семян, полученных с этих вариантов, не выявлено. Однако тенденция в сторону улучшения урожайных свойств семян, выращенных на варианте 1ЧРК, сохранилась.

Положительное влияние извести на урожайные качества семян ржи существенно проявилось только на неудобренном фоне и на варианте навоз (прибавка 10,2 и 7,7%). В оиыте отмечено заметное снижение продуктивных качеств семян от применения извести по фону фосфорного и а зогно-фосфорного удобрения (снижение урожайности в 1-м поколении на II и 16% по сравнению с нензвесткованнымн вариантами Р и Гч'Р).

Установлено, что урожайные качества семян озимой ржи (как и посевные) находятся в тесной связи с их химическим составом. Чем выше содержание в семенах азота, фосфора, калия, белка и ниже небелкового азота, тем лучше их урожайные качества (коэффициент множественной корреляции составил 0,70).

При вторичном пересеве урожайность семян не имела существенных различий по вариантам опыта. Проведенные исследования дают основание считать, что положительные модификации, накопленные под влиянием агротехнических приемов, сохраняются лишь в течение одного года.

Экономический.анализ использования каждого из изученных нами агроприемов показал наибольшую рентабельность внесения под озимую рожь полного минерального удобрения и азотно-калийных туков. На ела боо культуре и ной почве, где не вносились удобрения, высокоэффективным приемом оказалось известкование. Чистый доход от применения извести увеличился по сравнению с известкованным контролем на 130,8 руб., рентабельность на 133%, производительность труда на 4,6 руб. за чел-час.-

Вы в о д ьг

I. На дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны РСФСР озимая рожь может давать высокую и устойчивую урожайность на участках с высоким эффективным плодородн-11

ем, даже при длительном бесменном возделывании, Систематическое внесение повышенных доз минеральных удобрении (N—lOO, PîOs— 150, КгО— 120 кг д. ». на 1 га) в среднем за îi года обеспечивало уровень урожайности ржи 28,5 ц/га.

2, Отзывчивость озимой ржи на виды минеральных удобрений зависела от почвенных условий их применения (кислой пли известкованной почвы).

На кислой дер ново-подзол истой почве (рН—1,5) элементы питания, вносимые в составе полного минерального удобрения, располагались в ряд: N>K>P. Прибавки урожайности составили: от внесения азота 15,3 ц/га (115,9%); калия—5,2 ц/га (22,3%); фосфора —2,0 ц/га (10,3%).

На известкованной почве (рН — 0,7) элементы питания размещались в ином порядке: K>N>P. Прибавки составили: от калия 11,7 ц/га (.94,0%); азота 10,9 н/га (82,0%); фосфора 1,4 ц/га (6,1%).

3, Озимая рожь лучше отзывалась ira минеральные удобрения, чем на органические. Систематическое применение полного минерального удобрения по сравнению с навозом способствовало формированию более мощного н активного фотосин-тетнчсского аппарата, лучшей сохранности растений к уборке и, н конечном счете, повышению урожайности семян на 6,0 ц/га (30,1%).

4, Влияние извести на урожайность озимой ржи зависела от содержания в почве доступных элементов питания. На систематически неудобрявшейся и удобрявшейся одним калием почве известкование обеспечивало повышение урожайности семян на 24,5 и 45,6%. На вариантах, удобряемых навозом и NPK, увеличения урожайности от применения извести практически не отмечалось.

5, Содержание основных элементов в растениях озимой ржи заметно изменялось в зависимости от условий почвенного питания. Недостаток КгО в почве (вариант NP но извести) приводил к нарушению оптимального соотношения элементов в растениях: значительному накоплению фосфора и азота в ущерб калию (соответственно на 21,2; 39,2% выше и 26,3% ниже но сравнению с контролем). Внесение калия на фоне NP обеспечивало более благоприятное соотношение элементов питания в растениях, вследствие чего улучшался ход процессов синтеза, урожайность ржн повышалась.

6, Минеральные удобрения и известь оказывали заметное влияние на химический состав семян ржи. Азотные удобрения приводили к увеличению содержания в семенах общего и небелкового азота, белка, свободных аминокислот и некоторому снижению содержания фосфора. На кислой почве фосфорные удобрения способствовали накоплению в семенах фосфора н общего азота и снижению содержания небелкового азота и

свободных аминокислот. В тех же условиях калнйные удобрения увеличивали.содержание в семенах фосфора, калия, азота н аминокислот в суммарном белке и снижали небелковые формы азота. На известкованной почве внесение калийных удобрений приводило к снижению свободных аминокислот в семенах и повышению количества белка, т. е. к усилению синтетических процессов.

Известь на неудобренных и калийных фонах вызывала повышение в семенах, содержания'общего азота, фосфора (на 0,13—0,17%), белка {на 0,5—1,0%) и уменьшение количества небелковых форм азота (на 0,016—0,032%) и амидов (на 54,8—56,6 мг на ЮО г сухого вещества).

7. Посевные качества семян озимой ржи под влиянием раздельного применения азотных и калийных удобрений изменялись неодинаково. Азотные удобрения приводили к формированию сравнительно мелких семян с пониженной выравнен-ностью и массой 1000 шт. Калийные, напротив, способствовали увеличению этих показателей.. Действие азота и калия на кислой и известкованной почве носило одностороннюю направленность. Фосфорные удобрения на кислой почве улучшали качество посевного материала, на известкованной — приводили к его ухудшению (снижение: массы 1000 семян на 6,5 г; энергии прорастания — на 4%; лабораторной всхожести — на 9%; полевой:—на 10%). ... .

Навоз по сравнению с полным минеральным удобрением улучшал выравненность, крупность и массу 1000 семян.

Известь только на неудобоенной и удобренной азотом и калием почве обеспечивала повышение посевных качеств семян озимой ржи. 1

8. Урожайные качества семян под влиянием удобрений и извести изменялись п том же направлении, что и урожайность при изучении прямого действия этих факторов. Наиболее высокоурожайные семена формировались при внесении полного минерального удобрения (прибавка к контролю 10,7—14,1%). Причем, как и в прямом действии, в последействии отмечалась наиболее высокая эффективность азота на кислой почве и калия— на известкованной, при внесении этих элементов в составе полного минерального удобрения.

Известь на неудобренной почве оказывала положительное действие на урожайные качества семян, а по фону фосфора— отрицательное.

9. Изучение зависимости посевных и урожайных качеств семян озимой ржи от их химического состава показало, что посевные качества и урожайность семян в потомстве слабо зависят от изменения какого-либо одного из компонентов химического состава семян, а определяются их совокупностью. Коэф-

фнциент множественной корреляции с лабораторной всхожестью R = 0,67, урожайными качествами Rs=0,70.

10. Положительные модификации, вызванные действием изучаемых агроириемов, сохранялись в семенах всего один год, что указывает на необходимость ежегодно создавать оптимальный агрофон на семенных посевах озимой ржи.

Рекомендации производству

1. Известкование кислых дер ново-подзол истых почв, предназначенных для семенных посевов озимой ржи, надо сопровождать повышенными дозами калийных туков, так как на известкованной почве, где значительно возрастает содержание Р2О3. особенно остро ощущается нехватка калия для растений, что приводит к нарушению в них процессов синтеза, в результате урожайность снижается, семена формируются с пониженными посевными и урожайными качествами.

2. На кислых дерново-подзолистых почвах (рН—-1,0—1,5) с содержанием Р2О5 не выше 10 мг на 100 г почвы, для достижения высокого уровня урожайности озимой ржи и получения семян с хорошими посевными и урожайными свойствами следует сочетать повышенные дозы фосфорных удобрений (до 150 кг д. в. на га) с достаточно высокими дозами азотных п калийных туков. Примерное соотношение N : Р: К в удобрении — 1 : 1,5 : 1,2.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Химический состав растении и качество зерна озимой ржи при длительном применении удобрении, «Известия ТСХД», вып. 2, 1974.

2. Посевные качества семян озимой ржи при длительном применении удобрений. «Известия ТСХЛ», вып. 3, 1975.

3. Влияние длительного применении удобрений и извести на качество семян полевых культур, «Сборник научных трудов ТСХЛ», нып. 234, 1977.

Объем 1 '/л п. л.

Заказ 458.

Тираж 100

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