Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (MN, МО, СО, CU) НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ САЛАТНОЙ КАПУСТЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (MN, МО, СО, CU) НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ САЛАТНОЙ КАПУСТЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи УДК 635.345 :631.81.095.337 РОМАНОВА Людмила Петровна:

ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (Мп, Мо, Со, Си) НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ Й КАЧЕСТВА УРОЖАЯ САЛАТНОЙ КАПУСТЫ

(специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1985

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени, сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Б. А. Ягодин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. В; Петербургский, каїндидат сельскохозяйственных наук, Ю. А. Потатуева.

Ведущее предприятие — Всесоюзный науч'но-исследова-тельский институт удобрений- и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова.

Защита диссертации состоится Я У июня 1985 года в часов «а заседании Специализированного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной, академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127650, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49, ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

£ 3 ила^ 1985 г

Ученый сеікретарь

Специализированного совета — доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Продовольственной программе СССР, ставшей составной частью экономической политики страны, предусматриваются меры по улучшению снабжения населения плодоовощной продукцией. Одним из решающих средств повышения урожайности сельскохозяйственных куль-• тур-является применение минеральных удобрений, поэтому-в условиях широкой индустриализации овощеводства проблема рационального использования макро- и микроудобрений приобретает все большую значимость.

В связи с тем, что в тепличных хозяйствах нет единой системы применения- микроэлементов, вопрос оптимизации минерального питания овощных культур представляет несомненный -практический интерес. Неправильное применение микроэлементов под овощные культуры не только снижает величину урожая, но и ухудшает его качество, а также ограничивает эффективность использования макроудобрений (Ягодин, 1964; Ринькис, 1974).

Для зеленных культур одним из главных показателей биологического качества является содержание нитратов в товарной продукции. В сельскохозяйственной практике известны факты избыточного накопления в растениях нитратов, которые в организме человека могут превращаться в токсичные соединения. В последнее время в связи с применением высоких норм азотных удобрений в овощеводстве проблема снижения-содержания нитратов в продукции приобрела особую актуальность (Церлинг, 1971; Ярван, 1980; АиЬегЪ 1982; Смирнов, 1984). Ведется интенсивный поиск возможностей снижения нитратов в продукции.

Известно, что микроэлементы в значительной степени способны изменять физиологическую деятельность растений. В литературе есть указания .на то, что микроэлементы Мп, Мо, Со, Си играют важную роль в азотном обмене (Пейве, 1969; Школьник, 1963, 1974; Ягодин, 1970; Жизневская, 1972; Мура-вин, 1981).

Вместе' с тем практически отсутствуют сведения о влиянии этих микроэлементов—на накопление и. ассимиляцию

научная

Т^иря.-хоаа

Инв.

нитратов в зеленных культурах в связи с уровнем азотного питания 'И условиями выращивания в'защищенном грунте.

Цели и задачи исследований. Основной целью диссертационной работы было изучение возможностей* повышения урожайности салатной капусты три одновременном улучшении качества товарной продукции и снижения в ней содержания нитратов путем оптимизации питания. В задачи исследования входило:

1. Изучить действие микроэлементов.Мп, Мо, Со, Си П(рИ различных- условиях азотного литания - на. урожайность салатной капусты. • -......

2. Найти оптимальные концентрации растворов • солей Мп, Мо, Со и продолжительность замачивания семян салатной 'капусты в растворах микроэлементов.

•3. Изучить »влияние предпосевного замачивания семянки опрыскивания растений растворами микроэлементов на качественные показатели продукции салатной капусты при выращивании на различных уровнях азотного питания.

4. Оценить; действие микроэлементов на содержание нитратов в товарной продукции при умеренном и повышенном уровнях азотного питания, при различных сроках уборки и освещенности. Изучить влияние микроэлементов на включение азота аммонийной и нитратной форм меченой аммиачной селитры в азотистые вещества растений.

.5. Определить экономическую эффективность применения микроэлементов при выращивании салатной .капусты, в теплицах Среднего Урала.

Научная новизна работы. Впервые установлена возможность снижения содержания нитратов в растениях салатной капусты при одновременном улучшении других качественных показателей товарной продукции и увеличении, ее урожайности, при применении микроудобрений в условиях защищенного грунта.

Практическая ценность работы. На основании результатов . исследований рекомендовало применение микроэлементов.для предпосевного замачивания семян и опрыскивания растений салатной капусты, с целью увеличения урожая и улучшения его .качества. Данные по содержанию нитратов; в салатной ка/пусте рекомендуется учитывать при определении норм азотных удобрений и сроков реализации изучаемой культуры в . зависимости от сезона выращивания.

"Апробация работы. Результаты исследований были доложены на научной конференции ТСХА в 1981 году и представлены >на научное совещание по проблемам азотного питания в Научный.центр биологических исследований г. Пущино. Полу-• ценные результаты прошли производственную проверку в хозяйствах Свердловской и Челябинской областей.

Работа-'доложена и одобрена в 1984 году на. объединен-, ном заседании кафедр ботаники, селекции и семеноводства, 'агрохимии: и почвоведения, овощеводства и защиты растений Свердловского СХИ. . •

Объем диссертации. Диссертация состоит из 6 глав, работа изложена на 237 страницах машинописного текста, содержит 11 рисунков и 46^таблиц. Список использованной литераторы имеет 313 наименований, в том числе 95 иностранных.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

В соответствии с поставленным.!! задачами были проведены лабораторные исследования, вегетационные опыты при искусственном освещении и в вегетационном домике кафедры агрономической и биологической химии ТСХА в 1979—1980 гг., а также опыты в теплицах совхозов «Тепличный» г. Челябинска в 198L г. и «Орджоникидзевский» г. Свердловска в 1981, 1983—1984 гг. Всего было проведено 5 вегетационных и 5 производственных опытов.

В качестве объекта изучения, была использована салатная капуста сорта Хибинская, являющаяся, листовой формой пекинской капусты (Brassica Pekinensis). Это светолюбивая культура длинного дня, но она успешно может выращиваться ■и в зимних.теплицах. Салатная капуста отличается от салата и всех .видов капустных растений скороспелостью и более высокой продуктивностью. В. салатной- капусте содержание сухого вещества, сахаров, белка, аскорбиновой кислоты, каротина, а также Ca, Р,' Fe больше, чем,у кочанных капуст и салата. .

В начале работы решалась задача-определения оптимальных концентраций растворов солей марганца (MnS04 • 5НгО), молибдена (NH4)6 Мо702«"4Н20) и кобальта (CoS04-7H20) для замачивания семян. Перед замачиванием семена в течение 30-сек. обрабатывались, ацетоном. Испытывались три, затем пять концентраций растворов солей. Замачивание длилось в течение одного, шести или двадцати часов. Контролем-служили семена, замоченные в воде. Соотношение семян к раствору составляло 1 : 2,5. На третий день определяли энергию прорастания^ на седьмой — всхожесть семян.

Вегетационные опыты.-, В 1980 году изучалось влияние микроэлементов Mn; Мо, Со, используемых в виде основного внесения в субстрат: (опыт 80-1), и действие выявленных оптимальных концентраций солей этих же микроэлементов при замачивании семян на урожайность и ■ качество салатной капусты (опыт 80-2). Опыты проведены при искусственном осве-

щенни в ше£тнкилограм\<овЫх сбсудйх с кйарцйвЬгм пёйкоМ. В опыте 80-2 семена перед посевом замачивали на шесть часов растворами солей микроэлементов: Мп —0,05% и 0,1%. Мо — 0,01% л 0,02%, Со — 0,01 %) « 0,02% концентрации. Уборка проводилась в фазу 6—8 листьев.

•В"вегетационных опытах 1980—1981 гг. (80-3, 80-4, 81-3) и в производственных опытах а теплицах 1981, 1983, 1984 гг. велось дальнейшее изучение вопросов влияния обработки семян и растений растворами микроэлементов на урожайность и качество салатной капусты в тепличных грунтах, содержащих основные макро-.л (Макроэлементы в достаточном количестве. При этом замачивание семян в опытных вариантах проводилось 0,1% раствором соли марганца, или 0,02% раствором соли молибдена, или.0,02% раствором соли кобальта.

Схема опытов 80-3 и 80-4 представлена 4-мя вариантами: 1) Н20, 2) Мп, 3) Мо, 4) Со.

Вегетационный опыт 81-3 проведен летом 1981 года. Как и в опытах 80-2, 80-3, 80-4, для. выращивания салатной капусты в опыте 81-3 использовалась песчаная культура с полной питательной смесью (составленной на основе рекомендаций Ринькиса, 1972), мг/л: Р 80, К 150, Са 250, Мр 80, Ре 8.

0,1, Си 0,05, Мп 0,6, Мо 0,03, Со 0,02, В 0,5. При этом использовалось два уровня азота: Ыд— 120 мг/кг песка и N2 — 240 мг/кг. •

Учет массы листьев, корней, качественных показателей растений проводился триждыг в фазу 3, 6 и 9—10 листьев'.

Производственные опыты. Опыт 81-1 закладывался 31 марта 1981 г. в теплице совхоза «Орджоникидзевский», опыт 81-2 — в совхозе «Тепличный» 20 апреля 1981 года. Уборка урожая в том и другом опыте проводилась в фазу 9—10 листьев. Площадь опытной делянки составляла 5,2 м2.

Опыт 83-1 начат 18 февраля 1983 г. и как и все последующие опыты, проводился в совхозе «Орджоникидзевский». Наблюдения за урожайностью и агрохимическими показателями осуществлялись дважды: 23/111 и 4/IV, т. е. в фазу 6 листьев (начало уборки) и в фазу 9—10 листьев (конец уборки). -

. Опыт 83-2 закладывался с 8/1У—1983 г., первая уборка проведена З/У, вторая—Ю/У, соответственно в фазу 6 и 9—10 листьев.

Опыт 84-1 закладывался 2 марта 1984 г. Наблюдения за урожайностью и качеством продукции проведены 30/Ш и 6/1У.

Опыты 83-1, 83-2 и 84-1 проводились на двух фонах азот-■ного питания, с содержанием, доступного азота в грунте: N1 — 65 мг/л и N2—130 мг/л.

, . Производственные опыты 83-1, 83-2, 84-1 и вегетационный 81-3-были заложены по следующей схеме: 4 варианта — зама-

ч 4

чивание семян (Н20, Мп, Мо, Со) и 4 —опрьгскиваниё растений— (НгО, Мо, Со, Си) на фоне N1 и на фоне N2. Выращивание салатной капусты проводилось по технологи«, принятой в хозяйствах.

Перед закладкой опытов образцы грунта, состоящего из 70% низинного торфа, 20% древесных опилок с добавкой 30 кг навоза на 1 м3 торфа, анализировались по методике ЦИНЛО (1977). Содержание макро- (водная вытяжка) и микроэлементов в тепличных субстратах было следующим, (мг/л): Р205 17—46; К20 270—330; Са 130—220, Мр 49—90; Ие 900—1100 (НС1); Мп 48—52 (ацетатно-аммоний-ная); 2п 7—15. (ацетатно-аммонииная); Си 2,6—3,4 (НС1); Мо 0,11—0,25 (оксалатная); Со 0,53—0,63 (НМ03); В 0,9—1,2 (Н20). Содержание органического вещества - выше 60%. іі = --=0,34—0,37 кг/дм3, рНИао = 6,5— 6,7.

Опрыскивание растений микроэлементами осуществлялось в фазу 3 листьев (примерно через две недели после появления всходов) 0,02% растворами солей молибдата аммония, сульфата кобальта, сульфата меди из расчета 50 мл на 1 м2. Учетная площадь делянки 4 м2, норма высева семян 2 г/м2.

Для выращивания салатной капусты до фазы 10 листьев в опытах. 83-1, 83-2 и 84-1 потребовалось соответственно: 46, 33 и 37 дне»,' количество часов солнечного сияния в указанные периоды вегетации. было ¡почта равным: 199, 203, 194, соответственно, а сумма солнечной • радиации была различной и составила, мдж/м2 (прямая и рассеянная): в опыте 83-1 — 157 и 303, 83-2 — 206 и 301, 84-1 —153 и 235. При этом разница в освещенности в основном проявилась в первые периоды роста и развития опытных растений, т. е. до фазы 6 листьев.

Растительные образцы отбирали трижды за вегетацию, отдельно надземную часть и корни. Все формы азота, содер-жание-оитамина С, сахароз, хлорофилла, каротинондов определяли в. свежем растительном .материале. Остальные анализы выполнялись в сухих образцах, фиксированных при 105°С.

Содержание белкового азота определеляли методом Кьельдаля после осаждения белка 50% трихлоруксуснон кислотой и озоления. Фильтрат с небелковыми соединениями азота, озоляли по Иодльбауэру. Сумму аммиачного и амидно-го, а также нитратную формы азота определяли последовательно на установке макро-Кьельдаля. Кроме этого, нитратный азот одновременно определяли с помощью ион-селектиз-ного электрода на потенциометре (Смирнов и др., 1981). Изотопный состав азота растительных образцов в опытах с 15лЧ определялся после соответствующей подготовки на масс-спектрометре МИ-1305. Содержание суммы Сахаров определялось по методу Бертрана, аскорбиновой кислоты — по Мур-рн (Петербургский, 1968), хлоропластов и суммы каротинои-

дов — методом Веттштейна (Гавриленко и др., 1975). Подготовка зольного раствора -и определение микроэлементов осуществлялись по методическим указаниям ЦИНЛО (1977). Микроэлементы Zn, Mn, Си, Fe, Mo определяли «а атомно-абсорбционном спектрофотометре Perkin Elmer; кобальт с реактивом ПАН (1-/2-пиридилазо/-2 нафтол), бор с хинализа-рмном анализировали химическим методом с последующей колориметрией. Фосфор-определяли реактивом с аскорбиновой; кислотой колориметрически по методу Мерфи-Райли, (Соколов, 1975), калий — на пламен/ном фотометре, кальций и магний — на а гомио- а бсо рбцион но м спектрофотометре, после мокрого озоления образцов по Гинзбург.

• Все опыты проводились в 4ткратной повторности, урожай-«ые данные и результаты аналитических исследований подвергалась математической, обработке по Доспехову (1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ: ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние микроэлементов и различных уровней азотного питания на формирование и величину урожая

Для: выявления лучших методических подходов при замачивании семян салатной капусты растворами .микроэлементов в 1979—1980 гг. проведена серия лабораторных и вегетационных опытов. Больший урожай лучшего качества был получен при -замачивании семян в течение шести часов в растворах солей микроэлементов следующих концентраций: Мп — 0,1 %, Мо — 0,02-%, Со — 0,02%. Установленные оптимальные растворы микроэлементов и продолжительность воздействия'использовались в дальнейшем во всех опытах с замачиванием семян.

В связи с тем, что грунты,. используемые в теплицах, содержат достаточное количество необходимых элементов питания,. важно было изучить эффективность предпосевного замачивания семян в растворах микроэлементов при различных уровнях обепеченности питательной смеси микроэлементам«.. С этой целью был поставлен вегетационный; опыт 80-3, в котором испытывзлось действие предпосевного замачивания семян на двух фонах:, на сбалансированном по содержанию (всех, необходимых, элементов питания и на фоне без внесения микроудобрений.. Данные опыта показали, что обработка семя« растворами: микроэлементов оказывает значительное положительное действие на рост растений, на фоне, где есть все необходимые элементы питания в достаточном количестве.

Замачивание семян в растворах, «микроэлементов Мп. Мо, •Со в указанных выше концентрациях увеличивало, энергию прорастания соответственно на 10,„25 и: 17%. В расте-»6

ниях, выращенных из обработанных семян, увеличивалось накопление сухого вещества корней по сравнению, с : контролем (табл. 1).

Таблица 1

Влияние микроэлементов на - энергию прорастания, всхожесть семян, содержание хлорофилла, накопление сухого вещества корнями , . и листьями, на урожай зеленой массы салатной капусты.

Вегетационный опыт 81-3

Варианты, концентрация солей

Энергия прораста ная, %

Всхожесть, %

Содержание хлорофилла, мг % на сырое вещество

Сухое вещество, г/сосуд

корней

листьев

Сырая надземная масса, г/сосуд '

' Замачивание семян

То 110 -1.90 . 13,3 133,8

80 120 2.47 15,3 170,3

86 Г 1401 ' 2,68 ■ 15,4 .183.9

'83 ' 121 2,58 . 16,1 178,3

Опрыскивание растений

н„о 54 7а 116 2,30 11,3 132,1

(0,02%) Мо 54 7а 124 •2,63 • 12,5 154,1

(0,02%) Со 54 •73 ' 118 • 3.65 14,7 148.6

(0,02%) Си 54 75 . 117 •2,80 , 14,9 147,9

НСРда 1,8. "1,7 • : . .0,8 12,9

• Под влиянием замачивания семян в растворах микроэлементов Мп,.Мо и Со в листьях салатной капусты содержание хлорофилла увеличивалось на 9,1—27,3%. ' .

- При опрыскивании, растений ¡растворами микроэлементов Мо, Со, Си также наблюдалось повышение содержания, хлорофилла в листьях, увеличение накопления сухого вещества корней н зеленой маасы надземной части капусты, при этом прибавка урожая от действия .Мо и Со была ниже (соответственно 22,0 и 16,5 г/сосуд), чем яри замачивании семян в растворах этих же микроэлементоз (49,1. и 43,5" г/сосуд).

. Результаты корреляционного анализа показали, что между накоплением сухого вещества корней, содержанием хлорофилла в листьях и накоплением сухой массы надземной части салатной капусты есть тесная положительная связь.

.'.Результаты вегетационных исследований .согласуются с

Н-,0 54

(0,1%) Мп 64

(0,02%) Мо 79

(0,02%) Со 71:.

данными производственных опытов. В производственных испытаниях в теплицах на всех вариантах с применением предпосевного замачивания семян в растворах солей Мп, Мо н Со на всех уровнях азота VI во все годы наблюдений были получены достоверные прибавки урожая салатной-капусты (табл.. 2).

Таблица 2

.Влияние предпосевного замачивания семян в-растворах микроэлементов на урожайность салатной капусты в фазу 10 листьев, (кг/мг) '

Варианты

Производственные опыты

83-1 83-2 84-1 Среднее по 3 опытам

урожайность прибавка урожайность прибавка| урожайность прибавка урожайность прибавка

фон 1 — 65 мг/л ■

НаО 5»36 6,40 и 4.82 453 .

Мп 6.6Э 1,27 7,50 1,1 5,77 0,95 6,63 1,10

Мо 7,12 1,70 8.30 1,9 6,03 1.21 7,15 1,62

Со 7,20 1,84 7,70 1,3 6,19 1,37 7,03 1,50

НСРда 0,33 0,40 0,41 0,17

фон N а — 130 мг/л

н2о 5.24 6.30 . 5,10 ■ и . 5,55 ,

Мп 6,15 0.91 7,30 1,0 5,73 0,6Э 6,39і 0,84

Мо <6,41 1,17 7,40. 1,1 5,82 0,72 6,54 0,99

Со 6,25 1,01 7,20 0,9 5,59 0,49 6,35 0,80

НСРо, 0,19 0,36 039 0,17

Проведенный дисперсионный анализ полученных урожайных данных (многофакторный опыт, Доспехов, 1980) позволил установить, что доля влияния микроэлементов на урожайность от обшей суммы факторов при этом составила 31%, доля уровней азота — 5 %, солнечной радиации — 56 %.

Самая высокая урожайность салатной капусты получена в" опыте 83-2; что можно объяснить условиями повышенной солнечной радиации (506 мдж/м2) по. сравнению с другими опытами.

Использование марганца вызвало увеличение урожайности салатной "капусты как на первом уровне азота (при N — 65 мг/л на 20,0%), так и на втором (при N— 130 .мг/л на 15,1%).

Положительное действие молибдена и кобальта на первом уровне, азота проявилось сильнее,.чем на втором; разницз с контролем составила .в первом случае .29,3 и 27,1» а во втором—17,8 и 14,4%. Самая высокая прибавка урожая по сравнению с другими вариантами получена в варианте с молибденом в опыте 83-2, который отличался повышенным уровнем освещенности.

Опрыскивание растений микроэлементами Мо, Со, Си также вызвало достоверное увеличение урожайности салатной капусты (табл. 3). В опыте 84-1 урожайность и прибавки от

Таблица 3

Влияние опрыскивания растений растворами микроэлементов на урожайность салатной капусты в фазу 10 листьев (кг/м2))

Производственные опыты;

Варианты 834 83-2 • 84-1 Среднее по 3 опытам

урожайность прибавка урожайность прибавка урожайность 1 прибавка урожайность прибавка

фон N1 — 65 мг/л •

Н20 5.36 6,40 5.00 5.58

Мо 6,66 1,3 7,40 ■1.0 5.90 0,90 16.65 1,07

Са 6,56 -1,2 7.30 0,9 5,60 0.60 6,49 0.91

Си 6.46 1,1 7,50 1,1. 5,87 0,87 6.61 1,03

НСРсб 0.3І5 0,40 0,41 0,24

фонГ^ —130 мг/л

НІО 5.23 ___ 6,40 л 5.12 5,60

Мо 5.904 0.64 7,10 0,64 5,77 0.63 6,26 0,66

Си 5,96 0,73 7,06 0.60 5,68 0.56 6,23 0,63

Си 5,86 0,63 7,00 0,54 5,48 0.36 6,11 0,51

НСРов 0,19 0,36 ода 0,24

действия микроэлементов были ниже, так как световой режим (сумма прямой солнечной радиации) был менее благоприятным. В среднем по трем опытам прибавки урожая на первом и втором уровне азота в варианте с молибденом составили 19,2 и 11,8%, в варианте с кобальтом — 16,3и 11,3; с медью 18,4 и 9,1%, то есть на первом уровне азота прибавки были выше, чем на втором^ Наибольшая разница наблюдается при более высокой освещенности к фазе 10 листьев.

• Доля влияния микроэлементов при опрыскивании, (растений на урожайность составила 22%, уроаней азота 4%, солнечной радиации 66%.

Влияние микроэлементов и разного уровня азотного питания на содержание различных азотистых веществ в салатной капусте

В вегетационных и производственных опытах при замачивании семян и опрыскивании'растений растворами микроэлементов "наблюдалось увеличение накопления белка в урожае салатной капусты. Прибавка, выхода белка с урожаем при замачивании семян на уровне N1 ¡в вариантах с Мп, Мо, Со составила соответственно: 24, 29, 26%; при опрыскивании растений Мо, Со, Си этот показатель был 17—21%. Однако содержание белка и опытных растениях оставалось практически на уровне контроля.

Дополнительная обработка микроэлементами Мо и Со вызывает снижение содержания небелкового азота в растениях (на 0,1—0,3%) за счет нитратной и ачндной форм "(рис. 1). Повышение уровня содержания азота в субстрате вызывает увеличение накопления в растениях менее ценных небелковых форм — нитратного и амидного 'азота.!

Для объяснения изменений содержания соединений азота под действием изучаемых микроэлементов в работе проведено изучение активности включения азота нитратной формы меченой аммиачной селитры (ЫН415МОз) в азотистые органические вещества салатной капусты. Известно, что включение нитратного азота в органические соединения зависит прежде всего от скорости восстановления его, а затем уже от условий дальнейшего синтеза. Нашими исследовашшми установлено, что при увеличении нормы азота в питательной среде со 120 мг до 240 мг на кг песка наблюдается снижение включения поглощенного растениями азота в состав белков. Полу-

ченные результаты согласуются с данными исследований И. В. Верниченко (1974) и Висгек (1979). Применяемые микроэлементы усиливали поступление в растения как азота ЫН4+, так и ИОз~. Использование микроэлементов увеличивало .содержание нитратного азота, поступившего в растения, в белковых веществах салатной капусты (рис. 2). При обработке семян растворами микроэлементов на фоне N1 в фазу 6 листьев включение азота Из N01— в состав аминокислот повысилось по сравнению с контролем более, чем в 2 раза, на фоне N2 — в 1,2 и 1,7 раза. Аналогичное положительное влияние микроэлементов на изучаемые процессы отмечено также и при опрыскивании растений.

% /М сууее •¿еьуестЬ

3.0-

\ \ к

\ \

ч

ч ч

I

N

\

К к

а-

и

ог•

0.1-

% О/Уое ¿ещеетЬО

т

^

V

1

ч \

V

N Ч ч ч ч ч ч N ч ч ч ч ч ч ч \ \

I?

N1

\

\

N

\

\

\

I

I

\ . \

л

Л

X

-УРоШ

НгО Мл Мо Со Ме^ел<е 0 ¿ыи 43от

ч *

\ \

\

\

Л

\

\

Нм.0 Мц т Со НгО Мп Мо с°

Рис.1. Влияние Поднесенного 3!'М*1'1ИНЫНИЯ семян микроэлементами Н* содержание В Н1ГТРНИНХ Н'<елк0-ВЫХ ф«(М ьэоть в 6 листьсн. Спит 31-3.

1

I 5

9

л^ - /20 Л'г - ¿40 **г/*

У,

ж.

мг/сзс^д

¿оо

уэои Л/

№

£0

(рОЗО

ЛГп

А*о

{¡Л

т

Со

Рис.2. Вк^-ю^ение ьзота нитратной ¿ормы КНчЫОл в белки и аминокислоты салатной капусты в зависимости от уровня азотного питания (А) и микроэлементов (Б).

■ Действие микроэлементов на элементный состав► : салатной капусты, содержание витамина; С,, каротиноидов

и суммы Сахаров

Макроэлементный состав салатной капусты при выращивании в зимне-весенний период оказался следующим: (в-;% на сухое вещество), N — 5,20—6,00; Р —0,73—0,85; К — 2,34—3,62; Ca —2,15—2,60; Mr —0,42-0,51.. Обработка семян растений микроэлементами, увеличивала вынос Р, К, Ca, Mg, Fe с урожаем .салагной капусты.

Замачивание семян в растворах солей Л1о, Со вызвало-по-.-вышение содержания этих микроэлементов в листьях салатной капусты, выращенной в теплице: Мо—на 11—29%, Со — на 18—*8%. При опрыскивании растений Мо, Со, Си кон-ценграция.эгих элементов возрастала в 1,5—2,0 раза. Содержание микроэлементов и Fe. в салатной, капусте в разные годы наблюдений в производственных опытных вариантах колебалось в следующих пределах: (мг/кг сухого вещества), Мо —0,52—1,70; Со — 0,42—1.04;. Си — 5,40—11,2; В —24.0— 49,2; Мп —21,0—88,0; Zn — 56,3—82,6; Fe~246—577. Предельно допустимых количеств содержания микроэлементов п зеленных культурах ¡в литературе не обнаружено. По данным отечественных и зарубежных авторов, концентрация названных элементов в листьях разных видов капуст (Brassica) и салата (batuca sativa capitata) в условиях средней обеспеченности .микроэлементами может составлять не меньшее количество, чем в опытной 'культуре: Мо— 1,2—16,0, 2,5; Со — 2,25; 6,25; Си —5—12; 15; В —30—60; 50-80; Мп — 78—148; 20—200; Zn —43—59; 30—150; Fe— 130—600.

Результаты исследований свидетельствуют о существенном положительном влиянии Мп, Мо, Со, Си на содержание аскорбиновой кислоты и каротиноидов в салатной капусте. Содержание витамина С в растениях опытных -вариантов было выше на нервам уровне азота по сравнению с контролем в среднем на. 11,5%..

Доля влияния микроэлементов от суммы-всех факторов, на содержание аскорбиновой кислоты при замачивании семян составила 55%, при опрыскивании растений — 22%.

Содержание каротиноидов от действия изучаемых микроэлементов да-фоне Ni увеличилось в растениях более,, чем в 1,5 раза.

Анализ данных -содержания Сахаров в салатной капусте трех производственных опытов показал, что ¡предпосевное замачивание семян в растворах микроэлементов вызывало достоверное увеличение количества растворимых .углеводов

U

в изучаемой культуре.. В среднем по опытам разница с контролем на первом уровне азота составила в вариантах с Мп— 21,8, Мо— 20,1, Со — 19,4%, на втором уровне — соответственно: 13,9; 14,5; 18,9% (табл.4). Значительный эффект получен при опрыскивании: растений раствором- сульфата кобальта (увеличение на 25%).

Самое высокое содержание Сахаров наблюдалось в растениях опыта 83-2, где отмечена большая величина солнечной радиации (506,2 мдж/м2). Эффективность применения микроэлементов по сравнению с контролем была выше в опыте 84-1, то есть при наименьшей сумме прямой и рассеянной радиации (387,9 мдас/м»).

Таблица 4

Влияние микроэлементов на содержание суммы Сахаров в салатной капусте в фазу 10 листьев

(% на сухое вещество)

Производственные опыты

Варианты 83-1 83-2 84-1

Л'. Ка N2 N. Ха

Замачивание семян

н2о 3,46 3,40 5.32 5,32 3,30 3.20

Мп 4,18 3,92 . 6,08 5,90 4,46 3,75

Мо ' 4,09 3.95 6,22: 5.73 4,20 3,96

Со 4 ¿00 4.04 6,30 6,10 4,12 4,02-

Опрыскивание растений

Н20 3:43 зло 5,06 5,04 3.31 3,16

Мо 3,96 3,59 5.32 5,22 3.65 3.52

Со 4,05 3,70 6.20 5,80 4,48 4,04

Си 4,61! 4,00 5,48 5,20 • 4.16 3*79

НСРс5 0,18 0.24 0,29 0.31 0,27! 0,19

Сравнение содержания сахзров в салатной капусте три уборке в фазу 6 и 10 листьев, показывает, что при более позднем сроке содержание растворимых углеводов повышается на 1,50—2,50% в зависимости от варианта. -

Доля влияния микроэлементов «а содержание Сахаров при замачивании семян и опрыскивании растений составила 9 и 13; солнечной радиации—88 и 77%. . .

Влияние микроэлементов на содержание нитратов . в салатной капусте при различных световых режимах выращивания, сроках уборки и уровнях азота в субстрате

В работе особое внимание уделено влиянию изучаемых факторов на содержание нитратов в салатной капусте. В вегетационных опытах обработка семян в растворах микроэлементов вызвала снижение концентрации N-—N(>3- в растениях к периоду уборки на фоне N1; в вариантах с Со и Мо на 45, с Мп—на 18%. Повышение уровня азота в субстрате вызвало увеличение содержания нитратов в растениях почти в 1,5 раза.

Опрыскивание растений растворами солей Мо «I Со на фойе Ыь,а также Со и Си на фоне N2 привело к снижению содержания нитратного азота на 12—14%.

В производственных опытах 83-1, 83-2, 84-1 применение микроэлементов Мп, Мо, Со в теплицах в виде предпосевного замачивания семян вызвало достоверное снижение содержания нитратов в салатной капусте к фазе 10 листьев калена первом, так и на вторам уровнях.азота (табл. 5). При этом доля влияния микроэлементов от суммы всех факторов составила 16%.

Таблица 5

Влияние предпосевного замачивания семян в - растворах- микроэлементов на содержание нитратного азота в салатной капусте в фазу 10-листьев. . (мг/кг сырого вещества)

Варианты Производственные опыты

83-1 83-2 84-1

N. N2 К, Ма ' Я, И»

н2о 691! 973 ,675 874 670 1063

Мп 544 761 юа 806 552 904

Мо 471 702 567 770 '587 860

Со 561 779 573 787 530: 92 а

НСРм 40,0 30,7 '27,6 44,0 42,4 зад

Снижение содержания нитратного азота в растениях на фоне N1 от молибдена составило 12—32%, кобальта-—15— 21%, марганца— 13—21%. На фоне N2 содержание нитратов в растениях выше, чем на фоне N1 на 30%, а эффективность замачивания семян в растворах микроэлементов ниже.

• При опрыскивании ¡растений растворами микроэлементов Мо, Со, Си доля влияния их на содержание «итратов составила 12%, доля -влияния уровней азота 74% (табл. 6), Наиболее положительное действие оказала медь, затем кобальт: сшгже-

ние уровня нитратов в растениях-этих вариантов на-фоне N1 в среднем составило 25 и 14 %.

Таблица 6

Влияние опрыскивания растений микроэлементами на содержание нитратного азота в салатной капусте в фазу 10 листьев

(мг/кг сырого вещества)

Варианты Производственные опыты

83-1 83 84 -1

N, N, . N1 N, N2

Н20 604 1082 668 905 ■ 713 1014

Мо 598 954 614 768 660 862

Со . 599 • 887 53Э 732 670 880

Си 524 931* ' 5612 823 468 «90

НСРда 40,9 30,7 27,6 44,0 42,1 30,9

В .фазу 6 листьев содержание нитратов в салатной капусте выше, чем в фазу 10 листьев, на 25%.

Производственными и вегетационными опытами установлено, что. увеличение освещенности во время вегетации салатной капусты вызывало снижение уровня 'нитратов в растениях. Так, в опыте 83-2 при сумме прямой солнечной радиации 154,3 мдж/м2 к фазе 6 листьев содержание нитратоз в расте-нях составило на фоне N1 762 мг, а при сумме солнечной радиации 88,6 мдж/м2 в опыте 83-1—947 мг. Доля влияния солнечной радиации- на содержание -нитратов-в. салатной капусте к фазе 6 листьев составило 20 и 30%.

Корреляционный анализ зависимости между содержанием ■Сахаров и нитратов в растениях выявил тесную обратную связь. Коэффициент корреляции равен — 0,95.

В; нашей стране показатель предельно допустимой концентрации (ПДК) нитратов для салатной капусты пока не уста-, новлен, поэтому» ориентируясь на нормы, принятые в 1983 г. для тепличного салата в Швейцарии, где ПДК равно 554i: ±100 мг N—NO3 на кг сырого вещества (в Голландии больше— 903 мг) (Claus, 1983) и учитывая наши данные, можно сделать вывод, что при выращивании салатной капусты в зимне-весенний период, убирать ее желательно не ранее наступления фазы 10 листьев, при этом лучше придерживаться-содержания растворимого азота в грунте около 65 м г/л. Применение, обработок растворами микроэлементов Мо, Со, Си семян 'И растений при выращивании салатной капусты обеспечивает получение товарной продукции с допустимым количеством нитратов. • _________

И

Экономическая эффективность применения микроэлементов при выращивании капусты в теплице. Производственные испытания. Совхоз «Орджоникидзевский», 1984 г.

. Показателя Единиаа измерения Обычная технология, фаза 6 листьев Замачивание семян Опрыскивание растений

С листьев (начало уборки) 10 листьев (конец уборки)5 б листьев (начало уборки) 10 листьев (конец уборки)|

Ato Со ,Чо Со Мо Со Мо Со

Урожай со 100 мг и. 3,13 3,92 3,93 0,03 6,19 3,81 3,90 5,90 5,60

Затраты на 100 м2 руб. 162,8 167,0 167,7 ЩЗ 181,0 167,3 167,8 179,8 177,9

Затраты на ц. руб. 54,33 42,75 42,7 29,89 29,25 43,58 43,03 30,48 31,77

Сумма реализация 500 500

со 100 мг руб. 313,0 392 393 603 G19 384 390

Прибыль со 100 мг руб. 150,2 221,4 225,4 422,7 . 438,0 216,7 222,2 410,2 382,1

Уровень рентабель- i mi 214,7

ности ,% 92 133,9 134,4 234,5 . 241,9 129,5 132,4

Прибыль за счет 231,9-

опыта со 100 м1 руб. 74,2 , 75,2 272,5 287,8 06,5 72,0 200,0

Экономическая эффективность применения микроэлементов при выращивании салатной капусты в теплицах

Анализ экономических показателей позволяет заключить, что применение микроэлементов в виде предпосевного замачивания семян и опрыскивания растений салатной капусты является экономически эффективным приемом (табл. 7).

Доход от реализации прибавки продукции, к фазе 6 листьев за счет опрыскивания растений и .предпосевного замачивания семян растворами микроэлементов составил 0,66—0,72 и 0,74—0,75 рублей с 1 м2 соответственно. Уровень рентабельности от использования рекомендованных приемов возрос с 92 до 134%.

Выводы

1. При выращивании салатной капусты в условиях зимних теплиц замачивание сегмян в растворах солей марганца, .молибдена, .кобальта увеличивало урожайность товарной продукции в среднем: на фоне N1 (65 мг/л) соответственно на 20,0; 29,3; 27,1 процента; на фоне Ы2 (130 мг/л)—на 15,1; 17,8; 14,4 процента, без снижения содержания сухого вещества.

2. Опрыскивание растений салатной капусты растворами солей молибдена, кобальта, меди в фазу 3 листьев менее эффективно, чем обработка семян, и увеличение урожайности продукции на фоне N1 (65 мг/л) составило 16,3—19,2; на фойе N2 (130 мг/л) —9,1—11,8 процента.

3. Оптимальными концентрациями растворов солей микроэлементов при замачивании семян салатной капусты являются: молибДага аммония — 0,02 %сульфата кобальта — 0,02%, сульфата марганца — 0,1%, п,ри продолжительности воздействия ими в течение шести часов.

4-Салатная капуста, выращенная в теплицах в зимне-весенний период, характеризуется следующим элементным составом (в процентах на сухое вещество): N — 5,20—6,00; Р — 0,73—0,85; К —2,34—3,62; Са —2,15—2,60; Мд —0,42-0,51.

Изученные приемы использования микроэлементов не приводят «значительным изменениям содержания Р, К, Са, Мд в растениях.

5. Применяемые микроэлементы при выращивании салатной капусты вызвали увеличение содержания хлорофилла в листьях при замачивании семян и опрыскивании растений, соответственно в среднем на 15,9 и 22,4, каротиноидов — на 56,5 и 9,7, растворимых углеводов — на 18,1 и 15,5, а также витамина С— на 10,2 и 9,1 процента. Содержание белка оставалось на уровне контроля.

6. При замачивании семян, опрыскивании растений 0,02% 16

растворами солей молибдена, кобальта,- меди в норме 50-ил/м* содержание микроэлементов в товарной продукции не превышало количеств, характерных для капустных и зеленных культур, и составило: Мо—0,52—1,70; Со—0,42—1,04; Си—5,40— 11,2; В —24,0—49,2; Мп— 21,0—«8,0; Ъъ — 56,3—82,6; Ие — 246—577 мг на кг сухой массы.

7. В ¡зимних теплицах с естественной освещенностью применение микроэлементов Мп, Мо, Со, Си независимо от уровня солнечной радиации дает возможность снизить содержание нитратов в товарной продукции при содержании азота в грунте 65—130 мг/л, в среднем на 14—20 процентов при замачивании семян и на 12—25 процентов при опрыскнваииии растений. При этом уровень нитратного азота в растениях опытных вариантов к фазе 10 листьев на фоне N1 был ниже предельно допустимых количеств.

8. Обработка семян салатной капусты молибденом и кобальтом не изменяла содержания белка в растениях, но одновременно увеличивала содержание в товарной продукции амннного азота на 40—60% и снижала количество аммиачного и амидного азота на 12%.

9. Использование микроэлементов Мп, ¿Мо, Со, Си изученными .приемами усиливало включение поступившего в растения нитратного азота в состав белков и свободных аминокислот салатной капусты в 1,2—2,0 раза.

10:.Замачивание семян и опрыскивание растений растворами микроэлементов при возделывании салатной капусты сорта Хибинская в теплицах Среднего Урала являются весьма экономически выгодными приемами.

Уровень рентабельности производства данной культуры возрос с 92 до 134%.

Предложения производству

Для увеличения урожайности салатной капусты и улучшения ее качества при выращивании в зимних теплицах Среднего, и Южного Урала рекомендуется применение микроэлементов следующими способами:

1. Замачивание семян 0,02%-ними растворами или сульфата кобальта, или молибдата аммония (на 1 литр воды по 0,361 г Со504.7Н20 или 0,210 г (\'Н4)6 Мо7024 • 4Н20). Замачивание проводить в течение шести часов при соотношении по объему семян к раствору 1 :2,5.

2. Если замачивание семян микроэлементами не было проведено, то целесообразно опрыскивание растений в фазу трех листьез 0,02%-ными растворами (1 г соли на 5 литров воды) ■или сульфата кобальта, или сульфата меди, или молибдата аммония из расчета 50 мл/м2.

3. Наибольший эффект от применения микроэлсмеятоп при низкой освещенности возможен при содержании азота в грунте около 65 мг/л и уборке салатной-.капусты-не в фазу 6, а 10 листьев, что потребует продление срока выращивания на 7—10 дней. ГТри" этом, урожай повышается в 1,5—2,0 .раза, снижается количество нитратов в товарной продукции на 25%, увеличивается-содержание Сахаров на 49% и не ухудшаются = другие диетические качества.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Романова; Л. Молибден и кобальт при выращивании.салатной капусты. — Уральские нивы, .1982, №1, с. 22—2 Ь

2. Ягодин Б. А.', Романова Л. П. Урожай салатной капусты и его качество при обработке семян-, микроэлементами. — Известия ТСХА, 1982. вып. 2. с. 98—103.

3. Романова Л. П., Ягодин Б. А. Влияние микроэлементов'на урожай.и азотный, обмен листовой капусты: — В^ сб. Экологические последствия применения агрохимикатов (удобрения), Пущино, 1982, с. 174— 175.' '

Л-75474 12/V—85 г. Объем !'/♦ п. л. Заказ 1187. Тираж 100

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

Бесплатно