Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ"



ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

ЧЕРВЕНЬ Василий Кириллович

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВ?^

Работа выполнена в отделе агрохимии Молдавского НИИ почвоведения и агрохимии им. Н.А.Димо.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Н.А.Туртуряну.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук.

ЯГОДИН Б.А. кандидат биологических наук, БОЛШЕВА Т.Н.

Ведущее предприятие - Всесоюзный ордена Трудового Красного

Знамени ЛИИ кукуруза, г. Днепропетровск Защита состоится".^/; 1982 г, в часов на

заседании Специализированного Совета по почвоведению в Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ,

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Специализированного Ученого Совета по почвоведению в МГУ.

Заверенные отзывы на автореферат в двух экземплярах просим присылать по адресу: 117234, 'ЛГУ, Факультет почвоведения, ученому секретарю.

Автореферат разослан ^" 1982 р.

Ученый секретарь

Специализированного Сове' ~ __

; - .-Ул, М.П.БАГЬЕВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

I.I. Актуальность темы. Проблеме увеличення производства зерна в нашей охране Коммунисти чеекая партия и Советское правительство уделяют огромно« внимание. В настоящее время перед работниками сельского хозяйства поставлена задача в одиннадцатой пятилетке производить зерна не менее 243 млн. тонн ежегодно, а к 1990 году - производить его до I тонны на человека в среднем по стране.

Важнейшим условием увеличения производства зерна является всесторонняя химизация сельского хозяйства с широким применение ем макро- а микроудобрений. Производство удобрений непрерывно возрастает, к I9Ö5 году поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству составят не менее 115 млн. тонн в условных единицах» возрастает и необходимость глубокого изучения их влияния на продуктивность сельскохозяйственных культу, в том числе и кукурузы % конкретных почвеняо-климатических условиях.

Результатами исследований (Дихусар* J964; МосЕАЛвшсо, 1971{ Погорелова, 1971; Минеев, Сймакин, 1975; Вайнберг, 1975; Турту-ряну, 1978, 1979 и др.) установлено, что кукуруза положительно ' реагирует на внесение удобрений. Однако, длительное систематическое внесение фосфорных удобрений как в отдельности, так в в составе полного минерального удобрения на карбонатных черноземах, площадь которых в республике занимает 323.тис. га, привело к заболеванию растения кукурузы хлорозом. При этом снижается эффективность вновь вносимых минераЛьных удобрений и продуктивность кукурузы. В ряде исследований (Кудзин, Пашова, 1970; Куд-эин, Губенко, Пашова и др., 1970; Агафонов, 1974; Еунякин, 1974; Кудзжн, Гэтманец, 1976; Касицкий, Лунина, 1976; Балан, 1977;

Балан, Андриеш, Туртуряну, 1978; Серженту, Андриеш, Цыганок, 1980)

) - '/ri '

1 Егатр. nwm Ьбз'отеу' • fi*j"3t гц. йскга tma;*.

гакяе отмечено, что на черноземных почвах, особенно на карбонатных, при систематическом применении высоких доз удобрений, и в первую очередь,, фосфорных, или при одноразовом внесении высоких доз фосфорнокислых гулов, происходит снижение продуктивности кукурузы.

Важность значения кукурузы как продовольственной и кормовой культуры требует дальнейших исследований, повдааадих не только урожай зерна, но и его качество, на основе разработки научно-обоснованной систени питания в условиях длительного систематического применения минеральных удобрений. ■

1.2. Цель работы. Выявить пути повышения продуктивности

кукурузы на карбонатном черноземе при систематическом примени*

нии. минеральных удобрений в условиях заболевания ее хлорозом.

1.3. Основные задачи. I. Изучить некоторые стороны пищевого режима почвы. 2. Изучить динамику накопления органической, массы и элементов минерального питания в органах кукурузы в связи с применением удобрений. 3. Выявить влияние удобрений на углеводные,азотный и фосфорный обмены в кукурузе. 4. Установить эффективность применения удобрений на ¡урожай а качество зерна кукурузы.

1.4» Научная новизна работы ♦ Впервые показано, чте заболевание растений кукурузы хлорозом на карбонатном черноземе в условиях Молдавии вызвано тем, что длительное систематическое применение фосфорных удобрений, как в отдельности, гак и в соо-таве полного минерального удобрения, привело к нарушению соотношения между подвижными формами фосфора и цинка в почве. В больных хлорозом растениях установлены нарушения в азотном и фосфорном обменах, сопровождающиеся значительным накоплением нитратов и минерального фосфора в органах кукурузы на карбонатном черноземе. Выявлено, что использование цинка совместно с макроэлемен-

тами в питании растений, наряду со снижением концентрации нитратов и минерального фосфора способствовало интенсивному синтезу белковых веществ, увеличению содержания органической кислоторао-творимой фракция фосфора и нуклеопротеидов в них. Впервые показано, что внесение сернокислого цинка в сочетании с азотно-фоо-форно-калийными удобрениями в условиях их длительного систематического применения приводит к усилению синтетической деятельноо- ' ти корневой системы кукурузы, сопровождавшемуся более интенсивным биосинтезом как органических форм азота, так и фосфора.

1.5. Практическая ценность работы. Полученные и обоснованные результаты по применению сернокислого цинка совместно с < макроэлементами рекомендуется использовать в производственных условиях для устранения заболевания растений кукурузы хлорозом, повышения эффективности вносимых минеральных удобрений и продуктивности кукуруза на карбонатном черноземе.

1.6, Апробация и реализация результатов исследований.. Материалы диссертационной работы докладывались и получили одобрение на заседаниях отдела агрохимии (1979, 1980 г.г.) и Ученого' Совета (I960 г.) Молдавского НИИ почвоведения и агрохимии им. Н.Д.ДЯМО и рекомендованы к защите, а также на' Ш республиканской конференции физиологов и биохимиков растений Молдавии г г. Кишиневе в 1981 г., на научно-производственной конференции "Почвоведение и агрохимия - сельскохозяйственному производству Молда- ' вии" 10-II марта 1981 г. в г. Кишиневе, в региональном Украины и Молдавии совещании 22-23 ишя 1981 г. в г. Бельцы (МССР) , на С Всесоюзной научной конференции по проблемам микроэлементов в биологии 19-23 октября 1981 г, в г. Кишиневе.- Результаты исследований вошла в "Рекомендация по использованию удобрений в Молдавской ССР на 1981-1985 г.г.". По-материалам исследований составлю-

но предложение "Удушение кормовых качеств зерна и силосной массы кукурузы на карбонатном черноземе путем использования цинковых удобрений", которое в соответствии с решением секции полеводства Научно-техшческого совета Министерства сельского хозяйства Молдавской ССР ( протокол if 2 от 23 апреля 1980 г.) принято к внедрению в хозяйствах республики на I98I-I985 г.г*

1.7. Публикации. Основные положения, содержащиеся в дио-сергадий, опубликованы в семи работах.

1.8. Объем работы. Диссертационная работа написана на русском языке, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литература ( 250 наименований, в том числе 17 иностранных авторов). Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, включает 41 таблицу, 2 фото, 4 рисунка, в приложении приведено 33 таблицы,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. Дель, задачи, условия и методика проведения исследований

2.1. Программа и методика исследований. Для осуществления поставленной цели и решения вышеперечисленных задач в течение 1978-1980 г,г. проводили полевые и лабораторные исследования с кукурузой "Кишиневский-167" на стационарном опыте, который ведется с 1966 г. Молдавского НИИ почвоведения и агрохимии имени Н.А.Димо в к-эе "Победа" Каушанского района МССР по следущей схеме: I) Контроль ( без удобрений). 2) Рео. 3) PgO^IO*

^N60%r N60P60K60* ^ ы60Р60К601г15* М90Р60К60*

8> м9орбокбог,15* 9) "еоРэоКео* 10) мбор9окбо2'1 ю\

Количество действующего вещества минеральных удобрений,

внесенного под кукурузу в кг/га,, за время ведения опыта оуммар

но составляет, на варианте P^q - P53Q» н60^60" N630K450i

N 60*60%) ~ N630P690K450í N90P60K60 ~ ^780*630^450' ^бО^ЭО^О" N 630^900^450* В качестве удобрений применяли аммиачную селитру, гранулированный суперфосфат ( простой), 40¡£ калийную соль и сернокислый цинк. Учетная площадь 100,8 м2.

Растительные образца на содержание углеводов д фосфорных соединений анализировали на свежем материале, остальные образцы фиксировали в сушильном шкафу в течение 10-12 минут ори температуре X0Q°Ct а затем засушивали при комнатной температуре. Лабораторные анализы выполнялись следущами методами: I. в растениях: содержание сухого вещества - путем высушивания при Ю5°С; содержание общего азота, фосфора и калия - из одной навески лоо~ ле сжигания по В,В.Пйневич (1956), ело следующим определением азота - по Кьельдалю, фосфора - по Деииже, с замером на ФЭК-56М, калия — на пламенном фотометре; фракционные состав фосфора - по А.В.Соколову (1940); нитраты - по Н.С.Даниловой (1963); небелковый азот - в фильтрате после осаждения белков раствором трихлор-уксусной ю*^лотн; хлорофилл - по Т.Н.Годневой, В.М.Терентьевой (1950); сахара - по Бертрану в модификации Ильина (Сказкин, Ловчило в скал, Красносельская и др., 1953) ; яинк - атомво-абсорйци-онным методом на спектрофометоре С-302 ( Самохвалов, Чеботарева, 1977); фракционный состав белков и формы азота - по методике Т.в.Осборна (1935); сырой жир - по С.В.Рушковсксиу на аппарате Сокслетта; площадь ластовой поверхности кукурузы - при помощи замера каждого листа в отдельности - по формуле; см2 = Д х Ш я 0,74 ( Лазаров, 1965), где Л - длина листа,' Ш - ширина наиболее широкой части листа; 2. в пасоке: нитраты - дисульфофеноловой кислотой; общий фосфор - сжиганием пасоки в серной кислоте; аммиачный азот - колориметрически o реактивом Несслера; свободные

аминокислоты - на автоматическом аминокислотном анализаторе AAA-88I? 3. в почве: подвижные формы фосфора в калия - по Мичигану в модификации ЦИНАО (Мачигин, 1976); подвижный цинк - аюм-но~а<5сорбционным методом на спектрофотометре С-302 в вытяжке по Крупскому и Александровой (Самохвалов* Чеботарева, Титова, и др., 1973).

2.2. Характеристика почвы опытного участка. Почва - чернозем карбонатный легкоглинистый на легкой глине» характеризуется содержавшем : гумуса, в пахотной слое, - общего азота, фосфора и калия - соответственно 0,29, 0;22 и 1,26$; содержание карбонатов на поверхности почвн - которое с глубиной быстро увеличивается, достигая максимума в слое 140-150 см (17,И); сумма обменных оснований составляет 33,9-35,3 мг-экв/ГСО г почвн (Крупеников, 1967); подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое - соответственно 0,61 и 34,2 мг/100 г почвы; - 7,9 -8.1.

2.3. Погодные условия. Благоприятным по количеству осадков ■ и их распределению был 1980 г., когда за вегетационный период выпало 518 мм осадков, или в 1,9 раза больше средаемногодет-пей нормы, в то время как в 1978 г. и в 1979 г» - соответственно 334 и 282 т. Температура воздуха вегетационных периодов этих лет, за исключением мая месяца (1978 и 1980 г.г. - I3°C, 1979 г. 18,8°С), мало отличалась от многолетних наблюдений.

3, Влияние удобрений на содержание подвижных форм фосфора, калия и цинка в почве

Длительное систематическое внесение фосфорннх удобрений как в отдельности, так и в составе полного минерального удобрения, согласно полученным результатам ( табл. I) привело к увеличению содержания подвижного фосфора в почве на 1,69-2,27 мг в

Содержание подвижных форм фосфора, калия г цинка под кукурузой в фазе 8-10 листьев, 1978 г»

Варианта

Глубина,! Калий ! ФосФот) 1 Цинк ФооФою

см 1 — мг/Е Д) г ! мг/кг ! циик

абсолютно сухой почвы £ мг/вг

0-20 34,2 0,61 0,31 га, 7

20-40 28,0 0,46 0,28 16,4

0-20 33,3 2,30 0,27 85,2

20-40 27,0 1,07 0,25 42,8

0-20 32,3 1,73 0,77 22,5

20-40 27,7 0,94 0,37 25,4

0-20 35,5 2,88 0,25 115,2

20-40 29,0 1,15 0,22 52,3

0-20 35*9 2,68 0,84 31,9

20-40 25,4 1,17 0,41 28,5

Контроль

р60 р601п10 ^ео^эо^бо "еЛЛо1*!»

слое 0-20 см и на 0,61-0,€9 мг/ХОО г почвы в слое 20-40 см относите лмо контроля, что согласуется с литературами данньыи эин,* Г5гбенко* 19681 1970; Туртуряну» 1971; Лебедева, Гомонова, Прудникова, 1974; Лисниченко, 1975!; Мокриевкч, Агафонов, 1976). Это имеет положительное значение для постоянного обеспечения растений в период вегетации фосфором. Однако на вариантах о внесением фосфорных удобрений наблюдалось заболевание растения кукурузы хлорозом.

Внешним признаком больных растений кукурузы было: светло-желтая окраска листьев в начале вегетации, которая по мере роста растений переходила в желтую. В фазе 5-6 листьев большая часть листовой пластинки цо-преинему остается желтой и начинают зеленеть ее крал, а также небольшой участок вдоль центральной жилки.

Максимальное проявление хлороза отмечали.в фазе 8-10 листьев» когда на месте желтой части листовой пластинки вдоль центральной жилки появлялись прозрачные полосы* Ко времени цветения некоторая часть желтых участков листа отмирает, а слабо пострадавшие листья приобретают нормальную окраску. Больные растения сильно отстают в росте, образуют мелкие початки, а при сильной степени поражения вовсе не образуют их.

Применение сернокислого цинка совместно с макроэлементами способствовало, наряду с увеличением его количества в почве, . устранению болезни растений хлорозом, притом же уровне содержания подвижного, фосфора в почве. Очевидно» заболевание кукурузы хлорозом обусловлено.нарушением соотношения между подвижндаи формами фосфора и цинка в почве. Так, длительное систематическое применение фосфорши удобрений как в отдельности, так к в составе полного минерального удобрения, привело к повшению значения соотношения между подвижнши формами фосфора и цинка в почве в слое 0-20 см - в 4,3-5,8 раза, а слое 20-40 см - в 2,6-3,2 раза относительно контроля ( табл. I), чего не наблвдалось на вариантах с применением сернокислого цинка. Содержание обменного калия под влиянием удобрений увеличивалось незначительно.

4. Динамика формирования и накопления органическое массы кукурузой в связи с длительная внесением удобрений

Результаты биометрических измерений ( табл. 2) свидетельствуют о том, что высота и листовая поверхность растений на вариантах с длительным внесением фосфорных удобрений как в отдельности, так и в составе полного минерального удобрения, была значительно меньше вследствие болезни кукурузы хлорозом, чем на контроле. Применение сернокислого цинка в сочетании с макреэле-

Таблица 2

Динамика формирования вегетативной массы кукурузой, 1980 г.

Варианты

! 5-6 | 8-10 (ЦВО— I О-О I о-Аи (ПВО-

¡листьев! листьев!гение {листьев¡листьев:тенив

Фазц развития растений

ТЛ ; цве^» ' К-й ;

5-6 г 0-10 цво-

внсота, см

|листовая поверхность, на_ ст ение _ _

Контроль

р60 р601л10

45

32 65

58 37

59 40 72

33 76

108 87 125 118 80

134 90" 140 78

135

230 192 240 238 180 230 218 225 199 236

38 24 83 75 32 55 35 67 22 80

288 198 387 355 201 299 200 391 197 368

5С0 430 698 623 421 999 501 690 ■'420 785

М 60К60 N 60Р60К60

Н60Р60К60!,г 5 М90Р60К60 ^ЭО^бО^бО^б М60Р90К60 М60Р90К60гг1Ю

ментами, а также систематическое внесение азотко-калийянх удобрений, способствовало интенсивному росту растений в высоту и большему формированию листовой поверхности, чем у растений контрольного варианта, что благоприятно отразилось на величине накопления органической массы кукурузой.

Исследования показали ( табл. 3), что использование сернокислого цинка совместно с макроэлементами, а также длительное систематическое применение азотно-калийных удобрений способствовало большему накоплению органической массы (147,3-166,5», чем утнетешши растениями (91,5-109,2 г ) при уровне накопления ее растениями контрольного варианта 139,4 г сухого вещества на I растение в фазе цветения, большему накоплению хлорофилла.

Влияние минеральных удобрений на содержание хлорофилла в листьях кукурузы и динамику накопления органической массы растениями, 1980 Г.

- -------г-----------------------

Варианты ■ Фазы развития растений_

! 5-6 ! а-10 )цв&- i &-6 i 8-10 ;цэе-Цисть.е.в!листьев|тение 'листьев!листьев\тение

i хлорофилл, сырого{органическая масса, г _ _______■_ _ _ десе^ _____ ¿Сухова на_ 1_растение

139.4 96,5 161,7 147,3 99)8 147,& 109,2 166,2 91,5

166.5

применением минеральных удобрений и хлорозом кукурузы

5.1. Содержание углеводов в органа^ растений в зависимоо-ти ог элементов минерального лит анод <_, Установлено { Димова, Семео-нова, I966¡ Петрова, 1975; Захариева, 1976; Мосолов, 1979), что элементы минерального питания оказывают положительное влияние на количество углеводов в органах кукурузы. Ваши исследования посвящены изучению содержания углеводов в здоровых и больных хлорозом растениях в связи с систематическим внесением минеральных удобрений.

Контроль 15,3 16,3 16,7 8,6 43,2

Р60 9,0 8,8 И,I 2,7 15,7

Р60ЬЮ Г6.7 19,9 22,3 8,5 53,7

N60K60 15,9 18,7 24,5 8,0 48,0

N60P60K60 12,2 14,0 15,3 3,1 18,1

N 60^60^ 5 15,4 16,3 18,6 51,4

tJ90P60K60 13,6 12,2 15,3 3,6 20,4

N90P60K60Z™5 18,5 18,6 20,8 8,3 52,6

N60P90EÍ60 7,7 8,0 12,0 2,8 19,5

N60p90lt60lrir0 15,8 20,7 24,8 8,7 71,7

Я, Обмен веществ в связи с систематическим

Результаты исследований показывают ( табл. -4), что биосинтез углеводов в органах растений, больных хлорозом (Рзд» *60р60%>' "зоЗДю* "боЗД»*' был подавлен, о чем свидетельствуют данные до содержанию ново Сахаров в листьях и стеблях кукуруза•.

Таблица 4

Содержание углеводов в органах кукурузы в связи с болезнью растений хлорозом ( £ на абсолютно сухое вещество) ,£980 г.

Варианты | Моносахара

■ - | Фазы развития растений

! 5-6 } 8-10 ¡Цве- { 5-6 ! 8-10 ¡цве-(листьев!листьев!тение !листьев!листьев!тение

|----<___ ------А----1-__

1 лист ! с т е бель

Контроль 1»в 1,8 1,2 11,4 23,4 18,5

р60 0,6 0,9 0,5 6,2 15,3 12,4

р60гпю 1.8 2,"С 1,5 13,7 24,6 21,7

мбокео 1,7 2,2 1.1 12,8 25,1 22,6

М60Р60К60 0,9 1,3 0,8 4,2 14,4 11,3

М60Р60К601г,5 1,9 2,4 1,6 13,3 22;9 20,0

^ЭС^бО^вО 0,8 1,1 0,6 5," 5 14,8 12,1

М90Р60К601п"5 1.7 2,5 1,3 И.1 26,1 19,1

М60Р90К60 1»0 1,7 0,5 7,4 16,1 13,9

М 60*90%)10 2,3 2;8 1,4 13,8 23,2 19,9

Систематическое внесение удобрений в дозе нб0^60* а такде сернокислого цинка в сочетании с макроэлементами, способствовало большему накоплению моносахаров в органах кукурузы, что, по-видимому, объясняется положительнш их влиянием на биосинтез хлорофилла.

5.2. Азотный обмен. Данные химического состава пасока

Таблица 5

Содержание фори азота в пасоке кукурузы в фазе 8-10 листьев, 1978 г.

Варианты 7 Азот в мг на ГО0О мл^Аэот в мг за сутки на

пасоки

I растение

М-НН4 ! N -НО, 1 г ;м-но3 }м -нн4| N - МН4 1 г г 1 ы-Н03

20,3 178 8,8 1,12 9,79

17,5 192 II,0 0,56 6,14

24,2 160 6,6 1,98 13,12

26,8 170 6,3 2,25 14,28

21,8 200 9,2 0,89 8,20

30,3 164 5,4 2,97 16,07

Контроль р60

реог"ю мео%о М60Р90К60 Ь)60Р90К60гпЮ

дам возможность вскрыть ряд интересных закономерностей протекания азотного обмена в здоровых и больных хлорозом растениях куку~ рузи. На основания данных таблицы 5 видно, что при длительном внесении удобрений в дозе Рзд и ^60Р90^60 в пасоке идет накопление М03 и снижение NН4, а отношение N - М03 кИ-НН^ вше (соответственно - 11,0 и 9,2), чем на этих яе вариантах с применением сернокислого цинка (6,6 и 5,4), что говорит о снижении интенсивности окислительно-восстановительных процессов в больных хлорозом растениях.

Следует указать, что в целом на I растение усвоение как аммиачного, так и нитратного азота, болше здоровдаи растениями, что объясняется более интенсивной подачей пасоки корневой системой в единицу времени.

Данные таблицы б показывают, что биосинтез свободных аминокислот в пасоке растений, больных хлорозом (Рзд), был подавлен. Отмечено низкое содержание, особенно такихс аминокислот, как

Содержание свободных аминокислот в пасоке кукурузы в фазе 8-10 листьев ( мг на 100 мл пасоки), 1979 г.

Аминокислоты ] Варианты

I г ^ контроль | ___ 1

Лизин 8,46 8,32 8,74

Гиотидин 3,02 1,44 2,64

Аргинин 7,ее 3,86 8,08

Треонин 21,60 >11,50 32,30

Серии 49,36 19,08 48,42

Глицин 0,82 следы 0,46

Алании 3,40 0,56 1,84

Валин 6,46 3,10 6,08

Иэолейцин 2,52 0,88 3,10

Лейцин 2,38 следы 3,34

Тирозин 1,54 0,48 0,74

Фенилаланин 1,12 0,34 1,32

гистидина, аргинина, треонина, серина, лейцина. изолейщ

тирозина, что, по-видимому, объясняется нарушением окислительно-восстановительных процессов азотного обмена» Использование сернокислого цинка в сочетании с фосфорными удобрениями способствовало увеличению содержания свободных аминокислот в пасоке по сравнению с их количеством в пасоке больных хлорозом растений

ад*

Нормальное течение азотного обмена в корневой системе растений под влиянием микроэлемента положительно отразилось на накоплении белковых веществ органами кукурузы (табл. 7). Из дан-

Содержание азотистых соединений в органах кукурузы а фазе 5-6 листьев, 1979 г.

Варианты

Лист

т

Стебель

азот небел-!азот бел- ¡азот небел-¡азот белковый !новый ! ковый ; ковый ■4——,-!-—•-(-

*

! % }мг на! ! »1 ра<Я ! 1хение!

Контроль

р60 Р607" 10 М60К60 Н60Р60К60 М60Р60К601" 5 М90Р6С1:60 М90Р601:601,15 М6СР90К6С м60р90К601й10

1,30 1,62 1,20 1,33 1,55 1,00 1,86 1,29 1,73 1,33

2,19 48,2

1,75 21,0

1,84 77,3

2,16 69,1

2,29 36,6

2,29 70,9

2,11 27,4

1,96 70,5

2,02 20,2

2,18 78,5

1,51 1,80 1,43 1,46 1,32 1,24 1,92 1,31 1,89 1,24

¡мг на <1 рао-

!2,ение

1,27 Г?,8

1/П 4,4

1.26 32,7 1,47 30,9 1,30 7,8 1,49 29,8 1,64 13,1 1,69 38,9

1.27 8,9 1,24 26,0

ннх таблицы 7 видно,что использование сернокислого пинка совместно с макроэлементами привело к более интенсивному превращению не- . белковой формы азота в белковые вещества•Контрастной разницы в процентном содержании белковой формы азота в больных хлорозом и здоровых растениях не отмечалось.Однако накопление ее как в листьях ,так и в стеблях значительно больше в здоровых растениях*

5.3. Фосфорный, о^мен. Выявлено,что условия минерального питания оказывают значительное влияние на биосинтез фосфорсодержащих соединений в растениях (Гожинецкий,1965; Карастан, 1965; Андриеш, 1971; Валап, 1976). ГЛы изучали фосфорный обмен в связи с депрессией ростовых процессов кукурузы.

Таблица 8

Содержание фосфорных соединений в листьях кукуруаы в фазе 5-6 листьев, 1979 г.

Варианты Р„0&, % на абсолютно сухое вещество

!--—,-1-,-

! минераль-,сахарофосфати+;яуклео- ; фосфати-_____! _ннй___!__фитин _ 1пЕотеадщ!_ .

Контроль 0,42 0,32 0,14 о.и

Р60 0,67 0,26 0,12 0,10

р60г"10 0,33 0,38 0,17 0,16

Н60К60 0,34 0,36 0,12 0,13

М60Р60К60 0,71 0,28 0,13 0,П

М60Р60К601,15 0,37 0,30 0,16 0,14

н90Р60Кв0 0,55 0,27 0,14 0,12

М90Р60К60г,15 0,40 0,36 0,18 0,13

«бо^ео 0,48 0,28 0,13 0,10

Ы60Р90К602г1Ю 0,37 0,35 0,15 0,13

Анализ химического состава пасоки на фоофорсодержащие соединения показал, что концентрация минерального фосфора в пасоке больных хлорозом растений значительно вше (16&-198 иг), чем в здоровых (136-153 мг), а органического - наоборот, менипе в больных (23-36 мг) и больше в здоровых (47-53 мг на 1000 мл пасоки) в фазе 5-6 листьев в 1979 г. Следует указать, что постул-ление же как минерального, так и органического фосфора в единицу времени на I растение вше в растениях здоровых (соответствен но в 1,3 и 2,8 раза) в 1979 г, В больных хлорозом растениях установлены нарушения в фосфорном обмене, сопровождающиеся значительным накоплением минерального фосфора в них ( табл. £0.

Внесение сернокислого цинка совместно с макроэлементами способствовало, наряду со снижением концентрации минерального

фосфора, увеличений содержания органической киелоторастворшой фракции фосфора, нуклеодротеидов и незначительно фосфатидов в органах кукурузы.

5,4. Содержание калия в органах кукурузы,. Как показал экспериментальный материал, процентное содержание калия в вегетативных органах растений, больных хлорозом, несколько выше, чем в здоровых, что может быть объяснено положительны« влиянием сернокислого цинка на накопление органической массы кукурузой и имевшим место так называемш "ростовым разбавлением". Однако на-яоыпление его на I растение больше в адорових растениях, что, по-видимому, положительно отразилось на величине урожая зерна кукуруза.

6. Урожай и качество зерна кукуруза

Проведенные исследования ( табл. 9) показали, что. длительное систематическое применение фосфорных удобрений в течение 15' лет на карбонатном черноземе, вследствие нарушений соотношения между подвижными формами фоофора и цинка в почве, привело к заболеванию растений кукурузы хлорозом и снижению ее продуктивности.

Установлено, что внесение сернокислого цинка совместно с макроэлементами привело к повышению продуктивности кукурузы, что объясняется устранением хлороза растений. Так, на вариантах с применением микроэлемента урожай зерна вале (68,4-70,3 ц/га), чем без его внесения (52,4-62,2 ц/га). Азотно-калийные удобрения оказали положительное влияние на урожай зерна кукурузы, что объясняется тем, что длительное применение этих удобрение способствовало мобилизации почвенного фосфора (Кудзин, Губенко,- Пашова и др., 1970) вследствие того, что применяемые нитрат аммония и калийная соль, являясь физиологически кисяши удобрениями.

г?

Урожай зерна кукурузы г связи с систематическим применением минеральных удобрений и хлорозом растений

Варианты Т Урожай и прибавка (ц/га) | при 14$ влажности зерна

| 1978 г. ! 1979 т. 1 1980 г. ! среднее

Контроль 61,7 66,1 63,3 63,7

р60 1.2 -10,0 -6,5 -5,1

Р601п10 8,8 6,6 4,4 6,6

М60К60 9,6 9,2 3,3 7,3

мб0?б0кеб -0,2 -2,6 -1,7 -1,5

Ы60Р60К601п5 6,7 5,2 2,3 4,7

Н90Р60К60 -6,1 -3,5 1,0 -2,9

"эС^бС^бО^З 4,6 8,6 6,0 6,4

М60Р90К60 -12,4 -14,6 -6,8 -1Г,3

М60Р90К601Г,Ю 6,5 5,2 7,6 6,4

Н'с'р*(0,99,11/га 1,2 1,1 1,9

Р, * 0,65 0,59 1,04

по-видшому, способствовали растворению почвенного фосфора и цинка, тем самым сложились оптимальные условия и по этим элементам питания для нормального роста и развития кукурузы.

Внесение сернокислого цинка в сочетании с макроэлементами, а также системагическое внесение азотно-калийных удобрений, привело к большему выходу с зерном кукурузы сырого протеина с I га С табл. 10).

Данные таблицы II свидетельствуют о том, что в условиях депрессий росгових процессов кукурузы биосинтез белковях веществ был несколько подавлен.

Таблица 10

Влияние удобрений на выход сырого протеина (кг/га) с зерном кукурузы в полной спелости

Варианты | Сырой протеин

! 1978 г. I 1979 гл - I 1Э80_

Контроль 648 720 665

р60 591 538 625

р601м10 916 909 792

" 60К60 884 1024 766.

М60Р60К60 670 673 659

"боРбсРбЛ 896 884 736

М90Р60К60 656 670 746

^О^бО^О^б 882 964 845

М60Р90К60 527 587 627

МбО^О^О^Ю 900 927 858

Так, ог длительного систематического применения фосфорных удобрений (Р^ф) наблюдалось снижение содержания азота белковых фракций - зеина, глютелина и некоторое увеличение количества небелковой формы азота. Внесение фосфорных удобрений в составе полного минерального удобрения способствовало увеличению содержания азота белковых фракций ~ зеина . глютелина - по сравнению с их количеством в зерне варианта Рзд, что объясняется положительна* влиянием азотных удобрений.

Длительное систематическое применение азотно-калийных удобрений, а также сернокислого цинка в сочетании с макроэлементами, способствовало увеличению содержания азота как низкомолекулярных белков - альбуминов и глобулинов, так и высокомолекулярных - зеина и глютелина, что, возможно, объясняется

Таблица II

Влияние удобрений на содержание азотистых веществ в зерне кукурузы в полной спело сти С % на абсолютно сухое вещество) 1979 г.

Варианты [ Формы азота 7 А301 белковых фракций

!оелко- ¡неоелко-'альбу?(1ины+ !„ри„!глю- :стро-________!_вый_ _ 1глобулшы_!_ _ Хтелш!. ма_

Контроль 1,04 0,10 0,34 0,56 0,54 0,20

р60 1,41 0,12 0,31 0,42 0,48 0,18

Р601пЮ 1,90 0*10 0,42 0,62 0,67 0.19

м 60г:60 2,05 0,12 0,45 0,68 0,71 0,20

(|60Р60К60 1,56 0,14 0,38 0,48 0,50 0,20

М60Р601:б0г°5 1,88 0,11 0,43 0,58 0,65 0,19

НЙС?60К60 1,58 0,13 0,29 0,52 0,55 0,22

М90Р6(Г{60гг,5 1,97 0,10 0,38 0,62 0,72 0,24

Н60Р90К60 1,71 0,12 0,31 0,61 0,58 0,21

"бО^О^О^ХО 1,97 О.И 0,41 0,64 0,69 0,23

более интенслвным превращением небелковкх ферм азота в белковне вещества. Это имеет поло;штельное значение в деле улучаения качества зерна кукурузы.

ВЫВОДУ

На основании экспериментального материала можно прийти к следующим внводам:

I, Длительное систематическое применение фосфорных удобрений» как в отдельности, так и в составе полного минерального удобрения, на карбонатном черноземе приводит я нарушению соотношения медду подвижными Дорнами фосфора и цинка в почве, что

снижает поступление последнего в растение. Недостаточное поступление цинка в растение приводит к заболеванию кукурузы хлорозом и снижению урожая к его качества*

2. Причиной снижения урожая кукуруза, больной хлорозом, вызваннда недостатком цинка, является нарушение рада физиолого-биохимических процессов.

3. В больных хлорозом растениях установлены нарушения в азотном к фосфорном обмене, что выражалось в накоплении нитратов и яляерального фосфора в растительном организме,

4. Внесение цинка совместно с полным минеральнда удобрением устраняет хлороз кукурузы, приводит к болшему накоплению органической массы растешем, к увеличению содержания белковых веществ, органической кислоторастворимой фракции фоофора и нуж-леопротеидов в органах кукурузы. В опытах установлено, что оптимальная доза цинка 5-10 кг/га .действующего вещества в виде сернокислого цинка.

5. Применение сернокислого цинка в дозе 10 кг/га в сочетании. с макроэлементами усилило активность корневой система кукурузы, что выразилось в более интенсивной подаче пасоки ( в 2,1 раза относительно вариантов без его внесения), способствовало повшению синтетической деятельности корневой системы*

б* Длительное систематическое использование азотно-ка-лийных удобрений, а также сернокислого цинка совместно с макроэлементами, привело к улучшению качества зерна кукурузы, большему выходу протеина с одного гектара*

7, Применение сернокислого цинка совместно с макроэлементами является важным и экономически выгодны» приемом в деле пови-

шенйя эффективности фосфорных удобрений при их длительной систематическом внесении на карбонатном черноземе. Чистый доход ( прибавка на варианте Рвд^до ** ц/га относительно контроля) при эхом составил 33,45 руб/га, окупаемость I руб. затрат на применение удобрений - 3,62 руб., окупаемость I кг действующего вещества удобрений зерном прибавки самая высокая - 9,43 кг/га, при уровне рентабельности 2625, Систематическое внесение аэотно-ка-лийяых удобрений ( К^) привело к увеличению урожая зерна кукурузы на 7,3 ц/га.

Рекомендации производству

На карбонатных черноземах при проявлении хлороза кукуру^-зы, вызванного систематическим внесением фосфорных удобрений, необходимо применять сернокислый цинк в дозе 5-10 кг действующего вещества на гектар. Доза сернокислого цинка зависит от степени проявления хлороза растений. Сернокислый цинк смешиваемся с основными удобрениями и вносятся с осени под основную обработку почвы.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Червень В,К. Фос^орний обмен в растениях кукурузы я связи с

систематическим применением минеральных удобрений - В кн.: Система удобрения в интенсивном земледелии. Кшшев, Штиинца, 1979.

2. Червень В,К. Влияние минеральных удобрений на осостав белков

зерна кукурузы. - Известия АН ШСР, серия биологических и химических наук. Кяшшев, Штиинца, 1980, И 4.

Червень В.1С. Влияние цинковых удобрений на качество кукурузы. - Информационный лисгок. Селыжое хозяйство. - Кишинев, изд-во МоллНИИНТИ, 1980, Я III.

4. Червень В.К. Цинк в системе питания кукурузы. - Сельское хозяйство Молдавии, 1980, J& 8.

5* Червень В.К. Накопление органической массы и элементов питания кукурузой в связи с хлорозом растений. - в кн.: Физполо-го-биохимические аспекты продуктивности растений и качество урожая (Материалы третьей Республиканской конференции $изио-логов и биохимиков Молдавии) — Кишинев, Изд-во "Реклама", 19 81*

Червень В.К* Химический состав пасоки кукурузы в связи с систематическим применением удобрений* - В кн.; Оптимизация питания растений в условиях интенсивных технологий (Тезисы регионального Украины и Молдавии совещания, 23-23 июня 1981 г.). - Кишинев, Изд-во "Реклама", 1981.

Червень В.К. Эффективность сернокислого цинка на карбонатном черноземе под кукурузой - В кн.: IX В се союзная конференция по проблемам микроэлементов в биологии. - Кишинев, Штиинца,. 1981 г.

Подл, к печати

Фиэ. П. я. У*.-изд. л IV

Заказ Тираж ¡()!)

Издао Московского унипфыггет«, Москва, К-Э. уд, Гермяа, 6/7, Типография Над-ва МГУ. Моек*«, Леи горы