Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ НА ПОГЛОЩЕНИЕ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА —РАСТЕНИЕ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ НА ПОГЛОЩЕНИЕ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА —РАСТЕНИЕ"

^ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи УДК 631.423/425

МУСА ФТЕХАН ЯСИН

ВЛИЯНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ НА ПОГЛОЩЕНИЕ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА —РАСТЕНИЕ

(Специальность 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1986

' г,. я А -

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

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. Н. Игнатьев.

Официальные оппоненты:. доктор биологических наук Л. О. Карпачевский, кандидат сельскохозяйственных наук В. Г. Ларешин.

Ведущая организация — Почвенный институт имени В. В. Докучаева.

Защита состоится « Л.». . . . . . 1986 г.

в « /3". »часов на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

1986 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доцент

Н. А. Гончарова

Актуальность птюбземы. Всемирная хартия почв выражает тревогу, вызвзнну» "опасностью деградати почв вследствии не- . правильного землепользования", в частности, на территориях, подверженных засолегога. В связи с этим хартия призывает к осуществлению рекламой* засоленных почв, а такхе к гибкому исполь-зованио земеяьтк ресурсов с цольп сохранения их для будущих поколо1иЯ и "проведению научно-исследовательских программ в области охраны почв" (Всемирная хартия почв, IS83).

С развитием орозаемого земледелия приобретает остроту вопрос о реакции системи пэчвя-растенио на степень засоледая почек, в частности, при использовании минерализованных вод. Такая ин^ор^аг-дя wofот быть получена в относительно быстрые сроки путем измерения скорости поглощения кислорода почвой с раЗВИБГИ-ыисч в не?. кзреам растений. Указанный метод дал хорогие результаты при определении оптимальных, концентрация биостимуляторов и медного купороса в связи с предлосонной обработкоЯ се- . М"н огурцов (И.В.Дозорцвеа, Н.Н.Игнатьев, 1983),

Для оценки условия жизни растения при почвенном засоления способ не применялся, а установление его применимости могла Си дать дополнительный инструмент дли целей диагностического поиска.

Ц^тъ и задачи иес^рдойянип. В св^зи с' этим в настогп;оЯ работе сделана поляка выяснить принципиальную возможность измерь н;1я колебания скорости поглощения кислорода системой почва-рзстение в условиях солончгкоЕатости. достижения укязаннэГ. Кеда Счло необходимо регкть еяедупехие задачи:

- установить в условиях модельннх огштов техническую рол-"ч-шегть измерена:: на гппзратв Езрбурга моди^н гирорвнно;' кон--ггр^.-ми достоверней ч^-еб^ний скотоет:*, поглодеют кисгоредл

"Моск. свлоски/o-j. акадеыи»«

•цеи1ралпуая: НАУЧАЯ Ь^ЯИОТЕНА

. Гв ftv^i/ilj/tal яо......

почвой с корнями растений в зависимости от концентрации солей в почво;

- сравнить влияние наиболее типичных солей на поглощение кислорода почвой с корнями растений и определить устойчивость во времени изменения скорости поглощения кислорода системой почва-растение, вызванных засолением;

- показать долю растения, определяющую изменение скорости поглощения кислорода ПОЧВОЙ С корнями при изменении урСЕНЛ засоления и выяснить наличие взаимодействий между растением и концентрацией солей в почве при определении их влияния на поглощение кислорода в системе почва-растение;

- показать значение типа почвы при определении влияния уровней засоления на поглощение кислорода почвой с корнями растений; .

- установить принципиальную возможность использования препарата Симбиснт-2 для увеличения устойчивости растений против -почвенного засоления. '

Научная новизна. Впервые проведены измерения скорости поглощения кислорода почвой с р&звивзимися в ней корнями расте- -ний в условиях повышенной концентрации солей в почве. Благодаря отому показана связь между интенсивностью дыхания системой почва-растение и уровнями засоления на трех почвенных типах, .. различной обеспеченности растения питанием и различной длительности опытов.

Использование метода математического планирования ^ эксперимента дало возможность установить наличие взаимодействий манду растением и солями, оказываи-ими влияние на расход кислорода в системе почва-растение.

Пгскт.тчрскпч ценность работы определяете! тем, что пока:

зала возможность использования скорости поглощения кислорода почвой и системой почва-растение для оценки влияния избыточных количеств водорастворимых солей на почву и растение. При помощи указанного метода установлена возможность использования препарата Симбионт-2 о нельо повышения солоустойчивости растения.

Апробация работ». Основные положения диссертация доложены и обсуждены на научных конференциях ТСХА 6 июня 198-1 года и 12 ишя 1985 года.

Публик&цчч. По результатам исследований опубликована одна статья.

Обт-^м габотм. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, об^их выводов, рекомендации по практическому использование, содержит 128 страниц машинописного текста, 31-й таблицы, 48-ми уравнений. Список использованной литературы включает 1Ь9 наименований, я том числе 26 на иностранном языке.

Глава !. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе дан обзор литературы по вопросам:

влияние факторов урожая на дыхание почвы и корней растений;

влияние водорастворимых солей на физиологические свойства растений.

Обосновывается возможность значительного влияния водорастворимых солей на интенсивность поглощения кислорода системой почва-растение.

Глава 2. ХАРАКГЕРИСП5СА ОБЪЕКТОВ И ИЕТОДКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились путем постановки моделью« опито в. В опитах использовались об^допд из пахотных горизонтов сррднесуглинистой СЕЄТЛО-КЬ2ТаНОВОЙ почш (гумус по Тюрину -3,69 %', - 7,5; плотность - 1,15), легкосуглинкстой дер-

оОДїІ»

ноео-подзолистой почвы (гумус по Тюрину - 1,9 %і іИеодн< - 6,9;

с ,

плотность - I,I9)j легкосуглинистого выволоченного чернозема (гумус по Тсрину - 5,02 6,8; плотность - I.2G), ти-

желосуглинистого оподзоденного чернозема (гумус по Тгр.ніу -5,18 |НЕ0ДН4- 6,2; плотность - 1,0).

При закладке микровегетационных опытов в виде растгоров в зависимости от вариантов в почву вносила хлористый, серно- . кислый, углекислый натрия, а также хлористый магний, которые / вырачсаяи в процентах солевой добавки к абсолютно сухой массе почвы. Почву предварительно просеивали через сито 3 мм, затем насыпали в стеклянные стаканчики до объема 40 мл. Цутем полива дистиллированной водоЛ поддергивалась пористость аэрации на уровне 20 % от объема почвы. При отом влажность почеы в разных опытах колебалась в пределах 61,62 - £>1,33 % от полной рга-гоемкости. В начале опыта в каждый стаканчик высакивали по четыре проросших семеня пшеницы Мирснсвскал-8С0 (олита). Растения в стаканчиках с почвой выращивались 7 и 14 дней под с:естьо лампами ДРЛ-400 при длительности осве^ёнич II часов. Предусматривались варианты без растений. Повторность опытов шестикратная. Скорость погло^екнл кислорода почьой с корнімн и без корней определили на аппарате Еярбурга моди*иі ироfанног, конструкции (Игнатьев, 1972) при 25°, Неппсредстіетю г.еісд работой на апло^те Daptfypra надзе».>нт часть растснлй eje золюсь. Результаты измерений выражались с коїнчество Mii.-r.-ui-nTjot поглаже, иного кислорода lu I кг аС-олотна сухоЛ почы, a'i чье. Сбъемы

газа приведены к нули градусов и нормальному давлению.

При проведении опытов била исиользовьда методика математического планирования эксперимента (двух- и трехфпкторная схема с действием факторов на двух уровнях). Благодаря этому, результа ты представлены на только в таблицах, но и в виде уравнений регрессии. Над калсдьм членом уравнения представлены нижний и верхний уровни соответствующего ему фактора в натуральных величинах. Следует ПОДЧерКНуТЬ, ЧТО РМвСТО НезаВИСИМЫХ Переменных в

правоЯ части уравнения нельзя подставлять их натуральные значения. Их надо сначала закодировать согласно существующей методике (И.А.Рубанов и др., 1973} Н.Н.Игнатьев, Л.И.Передкова, 1977). Под катдым коэффициентом регрессии приводится соответствующее ему значение фактического критерия Стьсдента (£ ф), которое сравнивается с теоретическим значением критерия Стьюдента (¿т) при уровне значимости Р » 0,05. Скорость поглощения кислорода (в натуральных значениях) обозначена буквой У. Взаимодействия факторов - произведениями соответствующих переменных (Х1Х2; Х1Х2Х3 и т.д.).

В отдельных опытах скорость поглощения кислорода выражалась в мл на г абсолютно сухих корней (за час), которые были отмыты от почвы поело измерений на аппарате•Варбурга.

Оценка стимулирующей способности почвы проводилась по увеличению скорости поглощения кислорода семенами пленжм (по сравнен:« с контролем) после обработки (10 секунд замачивания) их водно« еутячкой из почгы (почва : вода - 1:2 соответственно).

В некоторых опытах использовался раствор Кнопа (10 мл на работ.!" стаканчик).

В огсгг&х по изучению совместного слияния водорастрсри-л-х сслеЛ и препарата Слмбилнт-2 СН.К.Игнать«е,Н.В.,"сгор'«еа.ШЗТ) ь

поглощение кислорода почвой с корнями растснн.'! стимулятор в рпзЕедс»г.м 0,00001 (от исходной концентрьгии) вносилс' в количество трех миллилитров на стаканчик с почвой сразу после посадки проросших семян. Ил следующий день ВНЭСНЛС1 еще одлн миллилитр препарата.

Глава 3. ВЯСЗСЕ ХЛОРИСТОГО НАТР.'Л НА ПСГЛОГ^Е КИСЛОРОДА

ПАХОТНЫХ! гоееонтами почв раздгшх тихв

В начале исследования било необходима устсновить принципиальную возможность измерения изменений скорости поглощения кислорода почвоя С корнями И без НИХ, вызрысс^С добавкими / дораствсришх солеЯ. Ото дало бы ням огаовгнИп "плениросслъ дальнеПпзга исследования.

В качестве объектов били взяти пахотнпо то^ла.-тти светло-кедтановоП почвы •'как наиболее вероятного объекта эйсоленни, а так*в дерново-подзолистой почвы и .точечного Чг-риоэема, Последние две почви могут скулить своего'реда ¡эталонам«» тьк как заведомо лиаены слодов засо летая Нгталеот1 заметную разншу в содержании гумуса. На твхбм ;фС1тэ "вгп.-лта виосс«но.п в почву водорастворимой соли иа 'кислорода не будет нивелироваться собственной засотеяюй^йю'почвн, а таюсе имеетсл возможность вычленить роль различной гумусироеанности. В качестве солевой добавки бил использован хлористый натри!! как наиболее распространенная соль»

Изяерения скорости поглощения кислорода проводились в семидневном возрасте растения. Результат« представлены в тг.блиге I в датурчльных единиг.ах, а так-а в процентах от контроля длч большей наглядности. Дял вычленения роли рнсте;мЛ в ггблпце пригодятся рззнигы мохду скоростью поглощения с.-.о;одч ночгоЯ с

Та&осд І

. Влияние хлористого татряч на поглощение кислорода св етло-кагтано во Я, дерна во-под-золистой почвой и шцелочеюам чернозеиси с корніїа сєухднєекмс проростков евсюкы

'иодеотаяиаіикоростьі іідчвм

!добавки соіпорлоще-! светло-каатанавая ! А&;;ново-пздэо.-иста< і чеунззем выщелоченный

* ]лиД к су-іния кис-! г почва 1 раз- І іаочва іраз- ! ! почва Іраз-

п.п.!хоЙ массе Глорода ! почва ! с !нхіта ! пэчва ! с !кица І П0тг2а ! с !кица

1 • !"■•■' ! 'кощяшії І 1_? когути >

1. ; 0,0 2,75 10,20 7,45 1,67 3,70 2,03 1,37 4,84 3,47

2. 0,1 ил іг/час 1,60 7,98 6,38 1,17 3,38 2,21 0,67 3,25 2,58

3. 0,3 - - - 1,56 3,79 2,23 0,74 3,50 2,76

1. • 0,0 100 370,91 270,91 100 221,56 121,К 100 353,29 253,29

2. 0,1 % 58,18 290,18 232,00 70,06 202,39 П2,33 48,90 237,23 188,32

3. 0,3 - - 93,41 226,95 133,53 51,02 255,48 2-1,46

uof ііпм.і проростков пшеницы и почьоЯ Cea корне Л. Указанные разницы обусловлены поглощением кислорода самими кортми, а такче микроорганизмам, развиваим-ися за счет корневых выделений. •

Из таблицы видно, что добавки соли в почву в количества 0,1 % приводят к заметному снижению скорости^поглощения кислорода почвами всех трех типов." В вариантах без кохнеП ото можно отнести только за счет реакции почвенной микрофлоры на особенности солевого »нежима. Наименьшая скорость пог/мг^ния кислорода в вариантах с солью имела место у чернозема. При внесении 0,3 í N&C1 скорость поглощения кислорода дерново-подзолистой почвоЯ незначительно отличалась от контролл, а в опите с черноземом Сила поч-' ти в два раза ниже, чем в контрольном варианте. Это, bqjkmtho, / связано с относительно малоЯ доступностью оргтшеского вещества черноземной почвы для микроорганизмов. Наличие' корней в почве способствовало увеличению скорости поглощения кислорода5в 2,2-3,5 раза. При концентрации 0,1 % внесенного в почву'хлористого натрия прибавка скорости поглощения! кислорода,' об^саб в ленная наличием корнеЯ растений в почве, заметно снизилайь'по*сравнению с контролем в опытах со светло-капггановоП почвой и выщелоченным черноземом. В опыте с дерстзео-подзолистой почвой сна незначительно повысилась и осталал;"практически на том же уровне при увеличении добавки хлористого 'натрия до 0,3

Таким образом, выявилась*-некоторая неодинаковость ре ь кии и различных типов почв и раэвивакхся'вЧгих корнеЯ пшеничных проростков на солевые добавки.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЖІ С РАС-ТЕШ1ІЇЛ НА П0ГЖ£Н5Е Ю'.СЛСРОДД СВЕТЛО-КЛЕГГАМСВОЛ ПОЧВОЙ

Способность родорастворимой солк втаять на величину приборки 'скорости поглощения кислорода, обусловленной наличием растений в почво, мплст свидетельствовать о существоЕ-пнии взаимодействий МС-Ду рОСТЄНИЄМ и Еодорг.створимо^ солью в почве. Для вычленения таких вза:шодеРствий и оценки их достоверности били проредсны эксперименты со св9тл0-кппябн0в0й почвой по схеме трех-фькторного опыта. Учитывая, что в природной обстановке почва часто бывает засолен-"» более,, чем одно? солью, и, в частности, одновременно хлоридом- и сульфатом натрия,.была поставлена задача выяснить наличие езпїімодєГствий мехду растением (корни) и отими сол-ми.

В качестве гага при переходе числового значения фагтора от нитнего урорня до верхнего мы взяли сначала концентрации соле-вюс дсборок от 0 до 0,05 а затем 0,05 до 0,1 %. По результатам опытов, представленных в таблице 2, были рассчитаны уравнение регрессии I и 2, где X^ - число растений на стаканчик; Х£ -№аСТ; в Х3 -

!Г"г уравнения I видно, что обе соли способствовали снижения скорости поглощения кислорода почвой при изменении уровней добавок от 0 до 0,05 ?$,. так как при Х| и Хо стоят отрицательные знаки. Есіи учесть, что в таблице 2 скорости поглощения кислорода почвоЛ без растений,, но с добавками.солей (2,81 и 2,79 мл кг/ часі' бдлэки к величине-результата в контрольном варианте, то может возникнуть мысли о противоречивости информации, исходгдей от таб.-ичн'.'х. данн^тс її от урпЕнения. В'действительности- парное сравнение дге? частная о^фект, кзторчЯ;. к тогу-ге¿.не всегда •дссто*«»-р°н с с;ілу недостаточного числа повторносте!! (НЛГ.Игнатьев, ".З.Д^ор^еЕе,', 1933). Урггнегег: те стрт»*зет оЯ^гя тєндєіе-.іл ні оснсзе учета резутьтатоэ по рсе»»-рг.ряантп" еггггп л р-е" чортлр-

Таблица 2 .

Соьыестное влияние хлористого натрия и сульфата натрия на поглощение кислорода светло-каштановой почьой с корнями семидневных проростков пшеницы

¡Концентрация солевых до-1 Скорость поглощении кислорода,

г п.п. гоавок. 70 к | • Ы&С1 сухой массе ! і почва М1 кг/ < почра ччс —- І разница

X. 0,0 0,0 2,75 10,20 , 7,45

2. 0,05 0,0 2,81 . 8,97 6,16

3. 0,0 0,05 2,79 9,87 7,08

4. ' 0,05 ■ 0,05 : 1,94 7,76 5,82

5. 0,1 0,05 1,03 5,66' ' 4,63

б. 0,05 0,1 2,15 8,40 . • ' 6,25

7. 0,1 0,1 0,61 6,14 5,53

Х^О-^шт.) "^(О-ОХ3(0-0,05^) У»5,89 + 3,31 X! - 0,52 Х2 - 0,30 Х3- 0,32 Х^о-0,22X3X3 . (I)

Ьф ш 36,78 5,78 3,34 3,56 2,44

Хт(0-4шт.) Хо(0,05-0,1*) Хд(0,05-0,156) У-4,21 + 2,8 Хг - 0;81 Ц - 0,20 Х^ * 0,20 ХГХ3 (2)

іфт. 35,25 10,13 . 2,5 2,5

Чо,05- 2'02 ' /. ''

ностям (48 наблюдений). Следует также обратить внимание на то, что в вариантах с растениями при добавках солей значения ниже, чем в контроле. Из уравнения мы видим, отрицательное и достоверное взаимодействие растения с хлоридом натрця (Х^Хл), а теюке ' отрицательное взаимодействие обеих солей (Х^Х^ ). Сстальшо взаимодействия оказались недостоверными и не воапи в у^свнение. В уравнении 2 отражена ситуация при йзмененл.і сопеиїх до-

-ур-

Севок от 0,С5 до 0,1 Хлористий натрия и его взаимодействие с растением продолжали оказывать отрицательное и достоверное влияние на расход кислород-» в почеє. Индивидуальное действие сульфата натрии оказалось недостоверным, однако имело место положительное и достоверное взаимодействие растения с сульфатом натни г «Видимо, имел место эффект питания.

Таким образом, с помощью уравнений регрессии удалось вычленить вззяыодеЛстРИ і растения и солей, роль которых сравнима с индивидуальным деГстоием солей.

Глава Ь. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЗАСОЛЕНИЯ И ІГЛІЕРАЛЬНОГО ІШАИИД РАиТШї.». НА ПОГЗДЕШЕ ШСЛ0Р0ДД СХТЕІ0Л ПОЧВА-РЛСТЗПЕ В УСЛ0В1Ш МОДЕЛЫШ 0ШТ0В

Устсновление возможности получения инфорлаг.ии при помощи модифицированного аппарата Варбурга о расходе кислорода в система почва-растение под влиянием водорпствсгимігх солей дало возможность провести сравнительную оі'снку дейстшы .хлор.істого, сернокислого и углскіісло<о натри і, а такого хлористого магния на поглощение кислорода дврново-подэолистсй почвой с развишпнмися в ней кори-ми 7- и 1І-дшеїс ми проростками пксниг.ы. Дойствие хлористого натрия рассматрльати на двух фонах, неудобренном к удоб-г. ренном (растсор ЗОчолй). Вибор дерноио-подзолистоП почьы обусхов-лгн тем, что результати*, почучьнныо на малогумусной почве, , гда исключалось, кик укілкьак.сь вы„е, до^стьиа знсочинности, могла бы иослучить сесроЗг« зн;:м материалом для сравнения данных по почвам ымяых регионов С'.Н.'Лптьее, М.І.Псин, 1985). Результаты • представлены в тс.5с.г>о 3. •

На седьмой день .".¡.мм растсний при внесении хлорида натрия скорость погло^енн-* ¡сісїорздл почсоЯ пев-гналась (креме'варианта

Тпб.тлі.п З

Влирниє хлористого, сернокислого и углекислого натрия, а такте хлористого магния нп погло4?ние кислорода дерново-подзолистой почеоя (мл кг/чпс)

иодех^а- ! ниє добав! КИ СОЛИ,*! к сух.мае! се ! ц-астБор !Кнопя + ! л/ос: г ^ «-. о 1 > ! КдСМЫ) ! 1

1-Я срок няблюдени." (роэрлст рССТРНИІ! 7 днеЛ)

Контроль Т.33 зтвз Т.од Т.33 З^Бо Т. 33 37ГО 1.33

0,С5 Т 82 ТЇ35 п С*" т^йсг ЗТБЗ

0.1 зїзз 5.81 5уОТ Т. 35 ттзт Г .69 Б7ТГ Т. в г итто

0,15 ІЗЇГІ ттзп 1.90 3773

0,3 Т.56 377? ' Т.73 3757 141 ттгз 9.77 ТТ37 -

2-й срок НЛЇ.-ТДСІП"1 р>СТЄН!!Л 14 1?»е Я)

Контроль 0.96 2ЇБ6 77ІВ р.У> гтзв

С.С5 I гз Т.СБ ¿70С Т.09 Т.35 2СЙ7 Г.Г2 3737

0.1 е.сл ГГТ7 0.Р7 0.53- II, ' і о, ;з зЖ

0,15 с.?;. л., С.93 ГТГБ С.С'

С.З т «"5 ЇЇ^ІП? 7.Є7 о,.-.; -

0.5 Т Сд тт^зй О.?" <Г7ТТ> Т Л » - ! ^ > -. «V Г. 77 о , ¿V; -,)

ТОрч^М* ПаеничЧЫ* ПрОрОСТКОВ

с ксні ентрппиоі 0,1 ',*). Максимальная прибавка отмечалась при кон'',ентрг.г.ии 0,05 причем, соль оказала влиянии и на растения, и на почвенные микроорганизмы. При содержании соли 0,Ь % появление всходоа задерживаюсь, па отой причине измерения провести не удалось.

Ко второму сроку наблюдений (14 дней) скорость дыхания резко уменьшилась и ка неудобренном фоне, и на фоне с раствором Кно-па. Ото мо*но объяснить как постепенным исчерпанигм микроорганизмами доступного им органического вещества (почва без проростков), так и обднм снижением уровня обмена роцеств с увеличением возраста растений (почва с проростками).

Для выяснения роли растения значении скорости поглощения кислорода почвой вччитоли из скорости поглощения кислорода почвой с корнями проростков. На неудобренном фоне токсичной окоза-лась уже минимально концентрация хлористого натрия - 0,05 ?Л на 7-й день різниїй были максимальной (3,1 ыя), а на 14-Я день -минимальной (0,99 мл). На удобренном фона наиболее сильиое угнетение растения испытывали при содержании соли 0,3 максимальное различие (3,В1 мп) на 7-" день, минимальное (0,79 ыл) - на 11-й день. Видимо, уго-ичение олементов питания в почве де.іает растения более устсРчимади к засолению, с

В опыте с суть',/.тем натрия разность за счет растений на день была меньше, '.см с контроле. При внесении карбоната натрия в концентрациях 0,1 и 0,15 X, а так*о хлористого магния она превышала контрольную. Одной из причин отого, вероятно, ипльется недостаточность В нокоторіх случаях двухнедельного срока дли ВМ'РіеіМЯ еля««* солеЗ, хоти снегна отрицательное их действие отмечалось пгькти^эгкл ьи всех вприида^с. Достаточно скьш-ть, '.то щи содепжзшы хлористого магния 0,15 £ растения погибали.

Кроме тогоі нельзя исключать влияния на этот процесс паразитических микроорганизмов, которые могут активно развиваться прч повышения засояенил почвы( <v\«\CD©л«ij j.d, 1982). Возможно» с этик связано отсутствие четкой зависимости в условиях указанных вариантов опытов интенсивности дыхания системы почва-растение . от возрастающих концентраций солей.

Глава 6. СОШЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ ХЛОРИДА И СУЛШТА НАТРИЯ НА ПОГЛОЩЕНИЕ КИСЛОРОДА ДШЮВ0-П0Д30ЛИСТ0Л ШЧВОЯ ' 4 С КОПШЛ ПРОРОСТКОВ правды

Учитывая, что влияние малых количеств водорастворимых со» лей на поглощение кислорода системой почва-растение может оказаться существенным , а "В природе не суцествует чистого хлоркд-пого или сульфатного засоления" (Н.И.Еевякова, 1979), была сделана попытка описать действие хлористого я сернокислого натрия в пределах крнцентраїзй0-0,1 % на поглощение кислорода дергаво-подзолистой почвой с корнями семидневных проростков П2ЄККШІ с помочь» уравнений регрессии. Учитывалось, что действие малых дэа солевых добавок может оказаться не всегда доступным для измере« кия другими способами Ла результатам опэта рассчитаны уравнения регрессии 3-7, где Xj - растение; Xg -K'aCI; Х3 -

Х|(0-4шт.) Xn(0-0,001%) )^(0-0,001i) У-2,92 + 1,68 Xj +0,31 ¿j+ 0,28 XjX3 -0,16 XjXgXj ; (3)

t <pm 42 7,75 7 , "^V

Xj(CMot.) XgtO.OOI-O.OOEStV 001-0,005i)r У-2.70 ♦ 1,13 Xj - 0,12 X2 - 0,3 Xg - 0,13 XjXg - 0,2 XjX3 (4)

і<рш 30,54 3,24 8,33 3,61 7,5

Xj(0-4flrr.) Xo(0,005-0,Oil) X3(Q»006-0,0X5) У-2,б9»ІІ87ХІ-0,06Х2*0,іаХз^.08ХІХ2чО,І5ХІХз-О,29Х2ХзГО,27ХІЗСгХз ¿«p- 66,79 2,5 7,5 . 3,33 6,25 12,08 11,25 (5)

Х^ЇМст.); Х2(0.0І-0,050); Х3( 0,01-0,0556) У"2,49+ 1,32 Xj.-0.06X2 + 0,05 Х3 + 0,05X2X3 - О.ОЭХ^ (б) іфт 55 2,5 2,08 2,08 3,75

Х^(0-4ит.)} Х2(0,05-0,Ш5 Хз(0,05-0,І*) У • 2,74 + 1,64 Хх - 0,25 Х2 0,08 Х3 - 0,08 Х^ (7)

іф » 54,67 8,33 2,67 2,67

* * 0,05 " 2»02 В уравнении 3 видом, что при изменении концентрации солевих добавок от нуля до и.иоі % действие хлористого натрия оказалось недостоверным. Сульфат натрия оказал сильное и достоверное положительно« влияние на скорость поглощения кислорода почвой. При этом имело место положительное и достоверное взаимодействие отой соли с растениями. Одновременно имело место достоверное и отрицательное взаимодействие растения и двух солей. Однако отрицательное действие было меньше, "чем положительное взаимодействие растения и сульфата натрия. Это видно из величины коэффициентов регрессии. При Х^ он равен 0,28, а при Х^Х;^ только 0,16. Дальнейшее увеличение концентрации обеих солей от 0,001 до 0,00а % привело к их четкому отрицательному индивидуальному действие, а также к отрицательным взаимодействиям растений с

г

сульфатом и хлоридом натрия Х^Х^а уравнении 4). Дальней-

шее увеличение концентрации солевых добавок привело к отрицательному действии хлорида и положительному-сульфата натрия на фоне друг друга (уравнения 5-7). Взаимодействие растений с хлоридом натрия стало положительным в интервале концентраций 0,0050,05 %, а с сульфатом натрия - положительное взаимодействие в интервале 0,005 - 0,01 % сменилось на отрицательное при концентрации добавок этой соли выше 0,01 %. Обращает на себя внимание наличие достоверного взаимодействия обе-

их солей с(уравнение 5) и тройных взаимодействий (уравнения 3 и 5).

Смену знаков в уравнениях перед членами, отражающими взаимодействие растений с солями можно объяснить, исходя из предположения, что при очень малом содержании соли в почве она порождала прямой или косвенный (через действие микрофлоры) сти-мулируичий эффект, который при дальнейшей увеличении солевой добавки становится ингибирутхцим. Седа же может добавляться действие эффекта питания, для которого необходимо достаточное содержание соли, при избытке которой также должен меняться знак взаимодействий.

Глава 7. СОВМЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ И ПРЕПАРАТА СИЬЕБИШТ-2 НА ПОГОЖЗБЕ К5СЛСР0ДА ЧЕРНОЗОЮМ С КОРНЯМИ ІЕЕНИЦИ

Среди способов повышения солеустоРчивэсти растений не последнюю роль может сыграть применение сткмулирущих препаратов. В настоящем разделе описывается попытка по скорости поглощения кислорода выщелоченным черноземом с корнями пшеницы установить наличие взаимодействий между растением и стимулятором Скмбионт-2 в связи с добавками в почву хлористого натрия. Препарат вносили путем полива (4 мл на сосудик с почвой) в разведения 0,00001 от исходной коіс;ентраізш. По результатам опыта рассчитаны уравнения регрессии 8-І? * для сроса 14 днеЯ,где Х| - растение (0-4 вгг,); ^ - Симбионт-2 (0-0,00001); Х3 -МСІ.

Х3(0-0,05Ж)

У-1,36 + 0,62 Х1 - 0,1 Х2 -0,17 Хд-О.ОбХ^+О,ОбХ^з-О,ОбХ^Хз іерш 47,69 7,69 ІЗ.С8 5. • 5 5' (8).

х3(0,05-0,1*)

У-1,16 «• 0,67 X! - 0,03 Ц + 0,054 Х^ + 0,04X^+0,05Х1Х2Х3 (9) -I ф» 55,83 2,5 4,5 3,33 4,17

Х3(0,1-0,15*)

У-1,44+0,9X2-0,07X2+0,3X3+0,04Х1Х2+0,2Х!Х3-0,05X2X3-0,07Х1Х2Х3(10) Ьфт 64,29 5 21,43 2,86 14,29 3,57 5 Х3(0,15-0,34)

У-1,56 ♦ 1,03 Х1 - 0,08 Х^ - 0,12 Х3 -0,04Х1Х2 - 0,07Х|Х3 (II) 1срт 79,23 6,15 9,23 3,08 5,39

Х3(0,3-0,5*)

У-0,98+0,38Х!-0,06X2-0,41X3-0,03X2X2-0,ЗЗХ1Х3-0,05Х2Хз+0,ОЗХ1Х2Х3 ±срт 58 6 41 3 33 5 3 (12)

* Т 0,05-2'02

Как видно из уравнения 9, в интервале добавок №аС1 0,050,1 % имели место положительны«и достоверные взаимодействия между растением и стимулятором, растением и солью, а также тройное взаимодействие. Эти полезные эффекты в условиях опыта были устойчивы, если учесть, что возраст растений составил 14 дней. Указанные эффекты в сумме гораздо выше, чем отрицательное действие стимулятора на почвенную микрофлору. Полученный результат может служить основанием для планирования дальнейших исследований.

•

С целью показать, что препарат Симбионт-2 не был единственной причиной изменений стимулирующей способнсоти почвы был поставлен опыт по изучению скорости поглощения кислорода проросшими семенами пшеницы, предварительно обработанными водной вытяжкой из оподзоленного чернозема, в котором были выращены семидневные проростки пшеницы и был добавлен хлористый натрий в разных количествах в соответствии с вариантами. В кон трольном варианте скорость поглощения кислорода составляла 234,6 мл на I кг абсолютно сухого зерна за час,-Наиболее сильное увеличение этого по-

каэателя имело место при солевой добавки 0,1 % (253,37 мл; Ьф ■ 7,62; Ът0>05- 3,17).

Глава 8. ОСОБЕННОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА-РАСТШИЕ В СВЯЗИ С РАЗВИБШ КОЕНЕВОЛ СИСТШ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ СОЛЕЗДХ ДОБАВОК

. В разделе проводится сопоставление между скоростью расхода кислорода в системе почва-растение и весом корней. По результатам опыта следует, что уменьоекие веса корней пэд воздействием солевых добавок может сопровождаться увеличением скорости поглощения кислорода, отнесенной к сухому весу корней. Так, в опыте с семидневными проростками пшеницы, выросшими на дерново-подзолистой почве, при добавке№аС1 0,05 % вес сухих корней в стаканчике с почвой составил 0,0077 г при скорости поглощения кислорода 19,7 мл 'г/час. Цри добавке соли 0,3 % вес корней равнялся 0,0027 г, а скорость поглощения кислорода при этом возросла дэ 28,2 мл кг/час. На сухой вес корней пересчитывзлясь прибавки скорости поглощения кислорода за счет функционирования корней в почве. Указанный вызв пример свидетельствует о более высоком уровне обмана веществ в корнях при более высоком содержании соли в почве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований показали, что колебания концентрации водорастворимых солей в почве оказались фактором, способным вызывать сильный сдвиг скорости поглощения кислорода почвой и системой почва-растение. Выявившиеся трудности в толковании результатов показали, что при планировании исследований такого типа необходимо применять спос<у5 пвследовательно -

го усложнения условий опытов. Само наличие описанных эффектов дает основание для проведения дальнейших комплексных исследований. «

шводг

1. Скорости поглощения кислорода почвой и системой почва-растение могут служить в качестве .. диагностического показателя, характеризующего токсичность солей в почве.

2. Аппарат Варбурга модифицированной конструкции дает возможность достоверным образом измерять колебания скорости поглощения кислорода системой почва-растение под влиянием водорастворимых солей в условиях микровегетационных опытов.

3. Уравнения регрессии, рассчитанные для кодированных независимых переменных, могут служить удобной формой для описания характера влияния водорастворимых солей на поглощение кислорода почвой и системой почва-растение.

4. Изменение содержания добавки водорастворимых солей в почве от 0,001 до 0,5 % способствует значительным колебаниям дыхания почвы с развившимися в ней корнями растений.

5. В опыте с дерново-подзолистой почвой и семидневными проростками пзеницы установлено отрицательное тройное взаимо-г действие растения, хлорида и сульфата натрия при изменении . концентрации солей от 0 до 0,001 %,

6. Особенности скорости поглощения кислорода почвой и системой почва-растение при различных уровнях солевых добавок оказались различными в опытах с дерново-подзолистой почвой и черноземом выщелоченным.

7. В двухнедельных опытах с дерново-подзолистой почвой добавки углекислого натрия и хлористого магния приводили к посте-

\

пенному увеличению скорости поглощения кислорода, отнесенной к сухой массе корней пшеничных проростков, по мере нарастания содержания соли в почве.

8. В семидневных модельных опытах с добавками углекислого и сернокислого натрия в дерново-подзолистую почву имела место наибольшая скорость поглощения кислорода, отнесенная к сухому весу корней, в вариантах с содержанием ссди О.З^С/^СОд) и 0,Т5-0,37<Х этом вес корней был наименьшим в указанных вариантах.

9. В условиях опытов показано, что введение препарата Сим-бионт-2 в почву оказало положительное влилкие на биологическую активность системы почва-растение при увеличении добавки хлористого натрия 0,05-0,1 % к сухой массе почты.

10. Обработка семян водной вытяжкой из сподэоленного чернозема, в который вносили хлористый натрий в пределах 0,05-0,5

% существенно изменили активность дыхания семян ппснииы.

РЫЮМЩОАЦИЯ ГО ПРЖП1ЧЭСКСМУ ИСПОЛЬЗОВАЛИ) '

Величину скорости поглощения кислорода системой почва-растение рекомендуется использовать в качестве дополнительной информации при опенке токсичности солей в почве. Для этого рекомендуется измерить скорость поглощения кислорода почвой с корнями и без корней на 7-й и 14-й день жизни растений, развив-сихся в почве. 1Ь разности вычленять долю поглощенного кислорода за счет жизнедеятельности корневой системы. '

Опубликованная работа-по теме диссертации

Н.Н.Игнатьев, М.З.Ясин. Влияние содержания водорастворимых

солей в почве на поглощение кислорода.системой почва-раств-

• * ------

ние. // Современнее процессы почвообразования И ИХ регулирование в• условиях. ИЧТеНСИ8НЧХ .систем земледелия. - М., : ТСХА, 198с. - С. 44-47. _ " -¿С-- .. .

Объем 1'Л п. л.

Заказ 1098.

Тираж 100

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

Бесплатно