Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ УРОЖДАЯ РИСА

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ УРОЖДАЯ РИСА"



На правах рукописи

Броун Максим Николаевич

ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ РИСА

Специальность; 06,01.05-селекция и семеноводство 06.01.04-афохимия '

- АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2004

Работа, выполнена во\ Всероссийском научно-исследовательском/ институте риса в 1999-2001 гг.' - .

Научные руководители:

Официальные оппоненты: ' *

Ведущее предприятие:

доктор биологических наук, профессор; А.Х.Шеуджен

доктор биологических . наук, профессор ^ В.А. Дзюва-

доктор сельскохозяйственных " наук, профессор ГЛ. Зеленский

кандидат ' сельскохозяйственных ' наук',' " . Л.К. Шхапацев

комитет' ■ по: ■ рИСОВОДСТВу ■ администрации .Краснодарского края , " . .

Зашита состоится . 1 июня 2004г. в .10 часов' на заседании диссертационного совета Д.. 006.026.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по. адресу; 350921 г. Краснодар,-п/о Белозерное. ■ ' , ^ ' '

С диссертацией можно ознакомиться в , научной библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса. '

Автореферат разослан_"■ апреля 2004 г. .

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Ю,К. Гончарова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Рис -является важнейшей продовольственной культурой мира —им питается более 3-х млрд. чел. и обеспечивается более 30 % пншевых > калорий, потребляемым человечеством; ■ произрастает преимущественно в тропических и субтропических регионах.

Увеличение производства риса в нашей стране возможно в условиях высокопродуктивного земледелия при реализации потенциальных возможностей районированных сортов, заложенных в их генотипе. Это требует создания условий с оптимальным сочетанием всех факторов роста и развития для рисового растения. Важнейшим из них является оптимизация условий питання растений. Его выполнение возможно- при использовании агрохимических средств, которые обеспечивают растения всеми вилами биогенных элементов, улучшают физические и химические свойства почвы, повышают ее биологическую активность, иигнбируют или предотвращают поступление в растения тяжелых металлов и радионуклидов, повышают устойчивость культур к различным заболеваниям и тл. Следовательно; независимо от направления современного земледелия, в обозримом будущем никакой альтернативы 'использования удобрений при' производстве семян высшей репродукции нет.- .....

Рис, как и все сельскохозяйственные культуры,-потребляет все известные элементы питания, среди которых в последние годы все большее значение приобретают мезо-*и микроэлементы. Изучение их влияния на рост, развитие и продуктивность растений является большей частью обшей проблемы - оптимизации минерального инталия в семеноводстве. '

Таким образом, изучение влияния железа на роет, развитие, фотоспнтетическую деятельность, потребление основных элементов минерального " питания н- разработка технологии ' применения одноименного удобрения для выращивания семян' является весьма a toy ал ыюй задачей. '

1.2. Цель и задачи и ссл сд о ва н и й .Ис следован и я проводились с иелыо установления целесообразности применения железосодержащих удобрений под рис на дугово-черноземных * почвах правобережья р. Кубани для увеличения его урожайности и повышения качества семян,-В спязн с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:

у станов кть изменение пищевого режима почвы под рксом при внесении железосодержащих удобрений;

определить потребление растениями азота, фосфора, калия и ■ железа при их различной обеспеченности последним; выявить изменение фотос и ктсти ческой деятельности растений риса под влиянием железа;

показать влияние железа на рост и развитие растений риса, на изменчивость хозяйственно-ценных признаков; определить оптимальные сроки, дозы и способы внесения железосодержащего удобрения для повышения продуктивности посевов риса и улучшения качества ссмяи; , выявить корреляционную связь между количественными признаками растений риса в зависимости от железосодержащих удобрений;

установить- влияние железосодержащего удобрения на урожайность и посевные качества семян;

дать экономическую оценку различным способам применения железосодержащих удобрений при выращивании ссмян.

1.3. Научная нош пня проведенной работы состоит в комплексном изучении воздействия железа на пищевой режим лугово-ч ер но земной почвы, рост, развитие, продуктивность растений, фотосннтетнческнй потенциал, формирование урожайности и качества ссмян риса. Выявлены высокошачимыс коэффициенты корреляции между количественными признаками растений риса,

1.4. Практическая) значимость работы состоит в том,, что в результате проведенных исследований доказана высокая эффективность применения железосодержащих удобрений при выращивании риса, на семена п условиях лугово-черноземной почвы правобережья р. Кубани. Установлены оптимальные дозы, сроки и способы их применения, а также влияние .их на качество семян. Определена изменчивость хозяйственно-ценных признаков растений, которую возможно использовать в селекционных целях.

1.5. Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку специалистов на .научно-практической конференции "V Неделя науки МГТН" (Майкоп, 2001), . .региональной научно-практической конференции "Агропромышленный комплекс юга России — сегодня" (Майкоп, 2001) и Международной научной конференции "Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности

приемов использования удобрений н других средств химизации в агротехнологнях" (Москва, 2003). Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 13 печатных работах.

1.6. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 176 страницах машинописного текста. Состоит из введения, девяти глав, выводов, предложений производству, списка литературы. Результаты исследования представлены в 35 таблицах и на 7 рисунках. Список литературы включает 159 источников, в том числе 31 зарубежных авторов. . ; ~

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Половые эксперименты проводились в ГЭСП ""Красное" Красноармейского района Краснодарского'края,'которое расположено в 60 км юго-западнее г. Краснодара. Опыты выполнялись в 1999-2001 гг. на мелиоративной рисовой оросительной системе хозяйства.

2.1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка. Почва под опытом характеризовалась тяжелосуглинистым нловаю-крупнопылеватым составом с' объемной массой пахотного горизонта 1,1-1,4 г/см1 и общей порочностью 58 %\ структура хорошо выраженная, в пахотном горнзоше комковато-норошнетая; отличается средним содержанием гумуса и обменного калия,' повышенным количеством доступного растениям фосфора и низким — обменного аммония. По наличию доступного растениям железа относится к низко обеспеченным. Реакция среды нейтральная.

2.2. Климатические условии. Погодные условия 1999-2001 гг., в которые проводились исследования, заметно различались между собой. Наиболее теплым был 2000 г., холодным — 1999 г. В 1999 г. складывались неблагоприятные условия в период получения всходов, т. к. температура воздуха в мае была на 2,бвС ниже средней многолетней, В июне-августе температура воздуха превышала средние многолетние значения. Наиболее теплым был 2000 г. Температура воздуха в мае, хотя и была на 1,151С ниже многолетней, но ее величина 15,7°С является оптимальной для прорастания семян риса. В 2001 г. складывался благоприятный температурный режим для получения всходов, хотя май в целом был холоднее, чем в среднем за много лет на 1,8°С. Температура воздуха в июне была ниже средней многолетней на 1,2еС, а в июле и августе превышала многолетние показатели соответственно на 3,8 и 2,8"С.

В качестве объекта исследований исполыовали сорт риса Лиман.

. 2Л. • Методика проведения исследований. Для решения поставленных задач были проведены лабораторные, вегетационные и полевые экс пери менты.

Вегетационные опыты закладывались в сосудах на 6 кг воздушно-сухого песка. Уровень минерального питания создавался внесением двойной питательной смеси Прянишникова (ПСП), исключая железо. Железо в форме РеЗО* вносили в количестве .1-5 доз. I до» равнялась 0,025 мг/кг песка. При изучении влияния обработки семян железо в питательную среду, в качестве которой выступала.рисовая почва, не вносилось, 1 а для обработки использовали водные растворы сернокислого железа 0,1,0,5,1,0 и 1,5 % концентрации.

В каждый сосуд высевали по 25 зерен; глубина задел ки 1см; водный режим укороченное затопление. Повторность 4-х кратная.

Вегетационные опыты закладывались по следующим схемам:

I. I. ПСП без Ре; 2. ПСП + 1 доза Ре; 3^ ПСП + 2 дозы Ре; 4. ПСП + 3 дозы Ре; 5. ПСП + 4 дозы Ре; 6. ПСП + 5 доз Ге.

По такой схеме изучали влияние железа на,рост, развитие и продуктивность риса, потребление элементов * минерального питания, фогосшпетическую деятельность растений. , , '

II. I. Контроль - посев семенами, обработанными водой; 2. Поссв семенам», обработанными 0,1% раствором Ре; 3. Поссв семенами, обработанными 0,5 % раствором Ре; 4. Посев семенами, обработанными 1,0% раствором Ре; 5. Посев семенами, обработанными 1,5% раствором Ре,, ,

По такой схеме изучалось воздействие' предпосевной обработки семян железом на рост и продуктивность риса, а также проводился отбор оптимальной концентрации рабочего раствора.

Полевые опыты проводились на рисовой оросительной системе на делянках обшей л лошадью 2мг (учетная площадь 1,2 м2) в 4-х кратной повторное™, с рендомизированным размещением делянок. Предшественник —оборот пласта многолетних трав. Поссв проводился в 1 декаде мая семенами 1 класса, в разброс .с нормой высева 8 млн. всхожих зерен на I га. Агротехника в опыте общепринятая для данной зоны и соответствовала рекомендациям ВНИИ риса. Нежим орошения — постоянное затопление. Железосодержащие удобрения применялись на фоне азотно-фосфорно-калнйного удобрения, внесенного в количестве В качестве азотного удобрения использовали карбамид (46 Чо), фосфорного - двойной суперфосфат (46 %), калийного -

калийную соль (41 %). Железосодержащим • удобрением служил железный купорос-РсБО^ЬО.

Изучение влияния внесения железо содержащих удобрений в почву проводили в опыте, заложенном по схеме:; '

I- ^¡»Р^Л^-фон (кошроль); 2. Фон + Рег0; 3. Фон + ре«; 4. Фон + Гад 5; Фон + Рс(0; ■ ■

Железосодержащее удобрение пол ной нормой вносили до посева

риса.

Некорневую подкормку посевов риса железом проводили в фазу кушенпя растений, в тог ее период, когда листовая поверхность полностью закроет; почву, и в выметывание. Обработку проводили 0,05, 0,1 и 0,5% водными растворами сернокислого • железа путем опрыскивания вегетируюших растений. Норма' расхода рабочей жидкости нз расчета 400 л/га. Некорневая обработка проводилась на фоне внесения в почву КздР^К«.! •< некорневой подкормки N30 в кушенне.

■ Схема'опытя: 1. Контроль; 2. Ре 0,05% в фазу, кушенпя; 3. Ре 0,1 % в фазу Пушения; 4: Ре 0,5 % в фазу кушення; 5. Ре 0,05 % в фазу выметывания; 6.. Ре 0,1 Ча в фазу выметывания; 7. Ре 0,5 % в фазу выметывания.. . , . ■;

Эффективность различных форм жеясзоеодержаш11х удобрений изучалась при обработке ими семян. Испытывались сернокислое железо (Ре504); сульфат железа (Ре:(50л);),1 ■ хлорное' железо (РеС13), азотнокислое железо (Ре(КОэ)2) и комппексонзт железа (ре—ЭДДТЛ). Опмг проводился при вырашивании на фоне' внесения азопю-фо с фор но-калийного удобрения, агротехника ■ аналогична' описанной ранее для опыта с внесением железа в-почву."Контроль — обработка семян подой. Для обработки семян использовали 0,1 % водные растворы названных солей. ■■ • • ■■-.■*

Перед уборкой урожая с каждой делянки были взяты модельные снопы по 10 растений для биометрического анализа. Путем измерений н подсчета определялись: продуктивная кустистость, высота растений, длина метелки, число полных и пустых колосков па метелке,- масса

зерна с главной метелки и с растения, масса I ООО зерен. ......

Уборку проводили в фазу полной спелости зерна риса вручную с последующим обмолотом на малогабаритной молотилке. После обмолота снопов зерно с каждого повторения опыта было взвешено, взяты пробы для определения влажности,- Остальное зерно бмло очншено н разделенона фракции: крупная н мелкая. - ■ *'

В течение вегетации отмечали даты наступления фенологических фаз в соответствии с рекомендациями ВИР и ВНИИ риса. Подсчет густоты стояния проводил« по всходам и перед уборкой, путем подсчета растений на плошали 0,25 мг в 4-х местах делянки. В фазы всходы, кущение и перед уборкой отбирались растения для учета линейных параметров их роста; прироста биомассы; определения содержания, в них азога, фосфора, калия и железа; значений фотосинтстнческой деятельности.

Линейные размеры определяли измерением линейкой, сухую массу путем высушивания растений в алюминиевых бюксах -в сушильном шкафу при температуре Ю5°С ло постоянной массы.

В растениях определяли содержание общего азота по методике Кьельдаля, фосфора - Дениже, калия - в пламенном фотометре, железа - роданцдным методом (Куркаев В.Т., Шеуджен Л.Х., 2000).

Плошадь листьев определялась методом высечек, фотосшггетнчески й потенпнал — графически путем суммирования площадей листьев за каждый день вегетационного периода по Доспсхову; чистую продуктивность фотосинтеза — по изменению прироста биомассы растений, образуемой за учетный период 1 м1 листовой поверхности за сутки по Ничипоровичу; содержание фотосшгтетических пнгментов в листьяхметодом Лэрова и Лихолаг, интенсивность фотосинтеза — на верхних, неогделенных ог растения листьях методом Бородулина в модификации Шеуджен а (Аоров И. Л., Лихолат Д.Л., 1966; Куркаеп В.Т., Шеуджен Л.Х., 2000).

За пищевым режимом в почве под рисом наблюдали в опыте с внесением железосодержащих удобрений в почву, для чего в каждую фазу вегетации отбирали почвенные образцы для анализа, В почве определяли содержание аммонийного азота колориметрически в 0,1 н. вытяжке КС1 с использованием фенола, подвижного фосфора по Чирикову в 0,5 н. уксусной вьггяжке, обменного калия по МасловоЙ, подвижных форм железа - в вытяжках Тамма, окисного и закисного железа в водной, солевой (1 н. раствор КМ03) и кислотной (0,1 н. раствор Н2504) вытяжках с помощью дипиркдина метолом Казарнново-ОкнноЙ в модификации Коптевой (Аринушкина Е.П., 1970).

Для выявления влияния железа на посевные качества семян риса после учета урожайности в опыте с внесением железосодержащих удобрений в почву, зерновая масса, была очищена на решетах с продолговатыми отверстиями для определения урожайности и фракционного состава семян. Разделение на фракции производили

путем просеивания через набор сит. Параметры каждой фракции семян устанавливались ежегодно, путем просеивания семяк с контрольного варианта через набор сит размером 2,0; 2,2; 2,5; 2,7; 3,0 и 3,2 мм. Сито, на котором был самый большой сход семян, в дальнейшем использовали для выделения средней фракции, предшествующее ему — крупной, а все прошедшие через сито средней фракции - считались мелкими. Используя эти два сита, на фракции разделялась семенная масса со всех вариантов.

Для определения энергии прорастания и всхожести семян (ГОСТ 12038-85). Скорость прорастания одного семени и дружность прорастания определяли путем ежедневного подсчета проросших семян при определении энергии прорастания и лабораторной всхожести.

Сипу роста семян определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 12040-85. Технологические качества зерна риса определяли в соответствии с действующими ГОСТами. Полученные данные обрабатывались различными методами биометрической статистики (Доспехов Б.А„ 1985) на ПЭВМ по программе Зшрак.• Расчет экономической эффективности применения железосодержащих удобрений различными способами провели по методике Краснодарского филиала Всероссийского научно-исследовательского института сельского хозяйства ■ (ЭйсертЭ.Х., Хомутов Ю.В., Эйсерг В.Э. и др., 1984).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. Пищевом режим почвы при внссснші железосодержащего удобрения

Сезонное развитие восстановительных процессов приводит к трансформации труднорастворимых соединений железа Ре * в более подвижные формы Ре *. В почве под рисом количество закисного железа начинает постепенно возрастать. Интенсивность его накопления возрастает по мсре_ нарастания напряженности восстановительных процессов в почве, достигая максимума к фазе выметывания растений риса (рис. 1).

В контрольном варианте количество закисного железа в 0-10 см слое почвы от посева до всходов риса возрастает с 24,3 до 38,9 мг/кг, к кушей и ю растений — до 84,3; выметыванию - до 186,3 мг/кг почвы. Сброс воды с рисового поля при созревании . вызывает смену восстановительных условий на окислительные, что приводит к а жжению количества закисного железа в почве до 108,5 мг/кг.

ДО Внесения

нігзрвгкес-фо» _

Они * Ге20

»0* * Г »43 -

Фон + --

к: у - л ч '-Лущ**** аым4гывйн**о лосрв уйоряи

Рисунок 1-Динамика содержания закисного железа (Ре11) и 0-10 см слое почвы под рисом при внесении железосодержащего удобрения

Содержание закисного железа в почве находится в прямой зависимости от норм внесення железосодержащего удобрения. При его норме 20-80 кг/га содержание двухвалентного-железа в 0-10 см слое соответственно больше, чем в контроле, в фазу всходов риса..на 6,4-36,8 %, кущение —6,3-26.3 выметывание —4^6-13 %, после уборки урожая зернаї— на 5,2-11,0 После уборки урожая риса содержание її с2* во всех вариантах опыта, в том > числе и контроле, в несколько раз (= . 3-5 раз) выше, чем было до посева. Это также связано с окислительно-восстановитсяьным состоянием почвы н длительностью периода, когда окислительные реакции преобладают нал восстановительными.

Сезонные колебаний содержания 'окисного железа не столь велики и сохраняются на уровне 139,0-88,5 мг/кг в 0-10 см слое почвы. После затопления поля по мере нарастания восстановительных условий 'количество окисного железа начинает сокращаться (рис. 2).'

В слое почвы 0-10 см этот процесс идет вначале медленно. К фазе всходов риса содержание Ре'\ в зависимости ог варианта, сокращалось со 139 мг/кг до 121,2-133,0 мг/кг в 0-10 см слое почвы, т. е. в среднем на 6,0-17,8 мг/кг * (рис. 2). Затем 'интенсивность восстановительных процессов нарастает, и в периоддофазыкущения риса количество окисного железа в почве сокращается еще на 30,8-32,7 мг/кг в 0-10 см слое. К выметыванию растений' содержание этой формы железа сокращается очень незначительно,'а после сброса воды поступление в почву воздуха ведет к ііарасташію' окислительных условий и увеличению содержания окисного железа.

ДО ксквдь! ПОСЛЯ уОйДш

Рисунок 2-Динамика содержании о ген с но го железа (Ре3*) в 0-10 см сдое почвы под рисом при и пес ей и и железосодержащего удобрения

Сезонные колебания содержания ом юного железа наиболее выражены в поверхностном 0-10 см слое почвы. Обеспеченность почв окисным железом находится в прямой зависимости от норм внесения железосодержащего удобрения. В зависимости от нормы внесения содержание трехвалентного железа в 0-10 см слое почвы превышает контроль в фазу всходов на 3,7-9,7 °о, кущения — 4,4-17,2, выметывания -4,9-15,5, после уборки — на 4,0-10,6 %.

4, ПОТРЕБЛЕНИЕ РАСТЕНИЯМИ РИСА ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЖЕЛЕЗОМ

Содержание железа в растениях находится в прямой зависимости ог наличия его доступных форм в почве. В значительно большем количестве згог элемент присутствует в корнях, чем в надземных вегетативных органах, и еше меньше его в зерне (табл. 1).

Таблица 1. Содержание железа в растениях риса при предпосевном внесенин сернокислого железа в почву, % сухой .массы

Кутпение Выметывание Полная спелость зерна

Вариант надземная часть корни надзем-кая часть корни надземная часть корни зерно

0,076 0,87 0,069 0,96' 0.042 1,12 0,016

Фон + Рето 0,034 0,59 0,072 1,01 0,049 1,21 0,020

Фок * Рс,о 0,087 0,93 0,075 1.06 0.051 1,28 0,020

Фон ^ 0.090 0,94 0,075 1.13 0,053 1.29 0,021

Фон -*■ Рс«,-> 0,092 0,93 0,080 1,19 0,055 ио 0,022

Улучшение обеспеченности почв подвижными формами железа положительно сказывается на поступлении азота, фосфора и калия в растения рнсз (табл. 2).

Таблниа 2. Содержание обшего азота, фосфора н калия к растения« риса при ппесеннн сернокислого железа

Kvuiemte Рымстыяамне Полная снглостьзерна

Вариант наием- корн» надзем- корни надзем- корни зерно

чая часть пая часть ная часть

- Лзот

'bou 2,45 1,53 1,56 0,74 0,65 0,75 1,12

Фон + Fe^i 2,69 1.G6 1,78 0,31 0,73 0,80 1,20

Фон + Feo 2,63 lf69 1,79 0,8S 0,76 0,89 1.25

Фон + Fe*/> 2,54 1.65 0,78 0,68 0,77 1,20

Фок + Fe*-. 2.38 t,52 1,36 0,68 0,61 0,69 1,08 .

фосфор

N, хК^о—Фон 0,62 0.64 0,60 0,5S 0.22 0,57 0,66

ФОК + FCÍÍ,- 0,66 0,68 0,64 0,60 0,21 0,60 0,72

Фон + Fe,n ' 0,68 0,70 0.66 0,64 0,20 0,63 0_,74

ФОН + FCVJ 0.62 0,63 0,61 0t59 0,26 0.58 0,63'

Фон + Fe*, 0.54 0,56 036 0,54 0.27 0.53 0.62

Калий

Ni ^«^Хлп-фоп 2,49 | ,41 2.30 0,61 2,18 0,60 0.32

Фон + Peí/, 2,54 1,45 2,38 0,70 2,29 0,6S OJ6

Фон + Fíji 2,75 1,51 2.40' 0,74 2.35 0,74 0.36

Фон + ■ 2,60 1,40 2,29 0,60 2,17 0,61 0,30

Фон + Fe«o 2,38 1,31 2,21 0,58 2,08 ' 0,58 0.23

Наибольшее содержание этих элементов в надземных вегетативных органах, корнях л зерне наблюдается при выращивании растений на фоне внесен »я -10 кг/га сернокислого железа. При улеличенни нормы внесения железа до 60 кг/га процессы поглощения азота, фосфора и калия ннгнбнруются, а при норме 80 кг/га - их содержание в растениях существенно ниже аналотчных показателен при выращивании риса без применения железосодержащего удобрения,

5. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИИ РИСА ПРИ ИХ РАЗЛИЧНОЙ .

ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЖЕЛЕЗОМ Для нормального роста н развития растений.рнса в питательной среде обязательно должно присутствовать .железо. Оптимальные условия для жизнедеятельное и! риса складываются при наличии в

Высота растении, продуктивная кустистость, длина главной метелки, число зерен и масса зерна с главной метелки и масса 1000 зерен почти со всеми изученными количественными признаками проявляют слабую или среднюю корреляционную взаимосвязь. Зато число зерен п количество пустых колосков в метелке показывают високую корреляционную связь. Эти признаки можно использовать в качестве тестов при отборе высокопродуктивных растений для селекционных целей.

С учетом вариантов опыта с железосодержащим удобрением нами установлено, что на варианте фон+Ре.д выявлены высокие взаимосвязи между: числом колосков в метелке и числом зерен в метелке (г 11 0,91), длиной метелки 11 числом колосков в метелке (г « 0,83).

Таблица б. Ген от и пи чс ска» корреляционная взаимосвязь между кол ич ест кеші им к признаками сорта Лиман

1 2 3 4 5 . б 7 8

1 0,31

3 0,32 0,49

4 0,40 0.62 0,43

5 0.56 0,56 0.42 0.80

6 0,05 0.46 0,25 0.77 0,23

7 -0.12 0,22 0,07 0.41 -0,20 0,Б8

8 0,25 0,45 0.3 S 0.76 0.67 0,51 0.19

9 -0,11 0,09 0.16 0.04 -0.21 0.24 0.36 0.32

Пршнлки: 1. Высота растений; 2. Продуктивная■ кустистость; 3. Длина главной мегелкн; 4. число колосков с главной метелки; 5. число зерен в главной метелке; б. число пустых колосков в гл ait ной метелке; 7. пустозерності. (стерильность) главной метелки; 8. масса зерна с главной метелки

Коэффициенты детерминации (квадрат коэффициента корреляции) показывают долю ге не тич ее кн детерминированной изменчивости в общем варьировании.'Например на варианте фон+Рс^ между числом зерен с главной метелки н се массой определен коэффициент фснотшшческой прямолинейной корреляции 0,57, Квадрат коэффициента корреляции будет 0,87і - 0,76. Это значит, что в 76,% случае масса зерна с метелки детерминирована генотипом сорта, в 24% случае -другими условиями.

Таблица 7. Корреляционная взаимосвязь между некоторыми признаками сорта риса Лиман в зависимости от влияния дої железосодержащего удобрення •

Ва- Коррелируемые признаки Коэффициента

риант корреля- .мтерми-

ция каиия

1. ЧИСЛО Ю.10СК0В в метелке И ЧИСЛО ЗЄрЄНС ГГ.ЭЙНОЙ метелке 0,22 . 0,05

1. I. .іг.ина і лзвїнні мете,тки и ч>юо колосков в главной метелке 0,32 0,11

3, число зерен в главной метелке и масса зерна с глазной ■метелки -0,70 ' 0,49

t, масса зерна с главкой метелки и масса 1000 черен 0,17 0.0Ї

1. число колосков в метелке и число зерен с главной метелке 0.91 о,»з ■

Í, длина главной метелки н число колосков а главкой метелке 0,83 0,69

2., Ї. число зерен, в главной метелке и масса зеркз е г.-.ааной метелки 0,40 0,t6

масса зерна с главной метелки и масса 1000 зерен 0.21 0,04

1. число колосков в метелке и число зерен с главной метелке 0.87 0,79

3. гущьлой меіелш и число колосков в Глазной метелке 0,25 0.0Ó

3. 5. число зерен в главной метелке и маем, іерна с главной метеїжи 0.87 0,76

1 масса терна с главной метелки и масса 1000 зерен 0,05 0,01

1. число колосков в метел te и число зерен с гг.аяной метелке 0,73 0,53

I. длина главно И метелки и число колосков в главной метелке 0,32 0.10

4. 3. число зере.ч в главкой метелке и масса зерна с главной метелки 0,43 одз

t. масса зерна с главной метелки и масса £000 зерен 0,58 0.34

1. число колосков в метелке и число зерен с главной метелке 0,91 0,83

!, ллшьа главной метелки н число колосков в главной метеже CU2 0,10-

5. }. число.зерен & тазной: метелке и масса зериае главной метелки .... -0,24 0.06

Ї. масса тернл с главной метелки и масса IW0 зерен 0,85 0,72

1. Г<іи,Рй,К«|-фоіі; 2. Фон + Fe2í; 3. Фон + Fe,»; 4. Фон + Few;-5. Фон + Fcgo

* 7а.'нЕКОРНЕВАЯ ПОДКОРМКА

Некорневая подкормка растений риса железосодержащими удобрениями воздействует непосредственно на растение, практически не затрашвая почвенные процессы. Влияние этого агропрнема на формирование. продуетивноста посева выражается данными, представленными в таблице 4.

Таблииа Л.-Урожайность зерна риса при различных сроках■* проведения некорневой пол корм »си растений сернокислым'желез ом,

ц/га ' *

Фаза развития растений (фактор А) Пэрна1гш удобрений (фактор В) среднее по:

вариантам фактору Л : фактору В

кушение Г^1:лР<пКл1-ф0Н 62,4

Фон + Ие 0,05% , 65,7 66,0

Фон + Ре0.1% ■ 68.5 ,

Фон + Ре 0.5% 67.4

вымётывание Фон . , 62.4 . 62,4

Фон + Ре 0,05% . 65,8 ! ' ' 65,4 65.8

Фон + Ре 0,1°,'» 67.6 67,6

Фон + Ге 0.5% ■ 65.9 ' 65,9 *

1.75 0.87 - 1,24

После проведения некорневой подкормки сернокислым железом урожайность зерна по вариантам опыта варьировала ог 62,4 до 63,5 ц/га в фазу кушеиня и от 62,4 до; 67,б ц/га, проведенной в период выметывания. Все опытные варианты имели достоверные статистические различия с фоном (НС!'« вар.-1,75). По фактору Л (фаза развития растений) урожайность зерна после проведения некорневой подкормки варьирует от 65,4 до 66,0 ц'га. Эти различия статистически не доказаны (НСРо* факт. А=0,87). Хотя подкормка, проведенная в фазу кушения оказала на 0,64 ц/га урожайность выше, чем в выметывание.

;По фактору В (варианты удобрений) удобренные "варианты сернокислым железом имели достоверное увеличение урожайности зерна по отношению к фону.

На основе двухфакторного дисперсионного анализа мы определили доли вклада (влияния) различных типов дисперсии в формирование урожайности. Мы установили, что доля'вклада общего * варьирования в формирование урожайности составляет ¿4,3%. Это

совокупное значение, в которое включены все экологические варианты плюс генопш сорта Лиман. Доля вклада повторений в урожайность , составляет 11,2%.- Варианты опыта (фон концентрации сернокислого

железа плюс фазы развития) способствуют формированию урожайности на 25,9%. Доля ' вклада фактора Л (фаза развития растений) в формирование урожайности оказалась мала и отрицательная. Это значит, фаза развития не оказывает прямого влияния на формирование

урожайности зерна. Доля вклада фактора В (варианты опыта) составляет 24,7%. Только, фоновое удобрение и сернокислое железо на 24,7% непосредственно влияют, участвуют в формировании урожайности зерна. Доля влияния взаимодействий факторов: фаза развития и дозы удобрений не оказывают существенного взаимодействия на формирование урожайности зерна. Она оказалась мхіа и имеет отрицательное значение.

7.3, ОБРАБОТКА СЕМЯН

Результаты учета урожайности зерна риса и биометрических характеристик растений приведены в таблице 9.

В среднем за годы исследований она увеличивалась по сравнению с контролем на 6,3 ц/га, что составило 9,9 %. Рост урожайности произошел в результате достоверного увеличения всех анализируемых признаков структуры растений. В частности, отмечено увеличение длины метелки на 1,4 см, продуктивной кустистости на 0,3 побега, массы зерна с главной'метелки на 0,4 г и массы 1000 зерен на 1,4 г, а также снижение на ' 1,3 í ó пустозерності!. Высота растений увеличивалась на 10 см, однако, длина стебля растений в среднем за годы исследований'равнялась 84,9см, что не превышает паспортных данных сорта.

Таблица 9. Урожайность к биометрическая характеристика растений pitea при предпосевной обработке семян 1 % раствором сернокислого железа, среднее 2000*2001 гг.

Урожайность, ц/га " ' '69.3 1 63.0 6.3*

Высота растения, см 84.9 1 74,9 10.0*

Длина метёлки, см 14.6 I 13.2 1,4*

Продуктивная кустистость. шт-/раст. 1,5" 1 1.3 0.3*

Пу стозёр ность, % . ' • 14.9 1 16,2 -КЗ*

Масса зерна с главной метЁлки, г з;з 1 2.9 0.4*

Масса 1000 зёрен, г 31.1 1 29,7 1,4*

* достоверно на 95% уровне значимости

8. КАЧЕСТВО ЗЕРНА II СЕМЯН РИСА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ Результаты исследований, (табл.10) показывают, что железосодержащее удобрение способствуют улучшению биохимических

и технологических признаков качества зерна риса. Оно обеспечивает, в зависимости от способа внесения, увеличение содержания в зерне белка на 0,2-1,0%, крахмала - на 1,5-3,2%, стекловидности на 1,8-5,3%, выхода крупы на 0,6-1,1 содержание целого ядра на 2,1-6,2 % и снижение третино в ато сти на 1,0-3,0% по сравнению с зерном, полученным при выращивании на естественных запасах этого элемента в почве.

Таблица 10. Биохимические и технологические качества зерна риса при применении •железосодержащего удобрении

Показатель Вариант

контроль внесение в почву Ре« обработка семян Некорневая подкормка Реоі% в фазу

кущения выметывания

Крахмал, % 69,4 70,9 72,6 72.1 71.2

Белок, % 6,8 7.0 7.5 7,6 7,8

Зола, % 4,4 4,6 4,2 4,3 4,7

Пленчатость. % 18,1 18.4 17,7 17,9 18.6

Стекло вши гость, % 89,2 91,0 92,4 93,3 94.5

Трешиноватость. % 12,0 10,0 11,0 9.0 10.0

Выход крупы, % 68,4 69,2 69,2 69,5 69,0

Содержание целого ядра в крупе, % 83,8 85,9 87,5 88,2 90,0

Железосодержащее удобрение может как повысить, так и сократить зольность и плеичэтость зерна: при внесении в почву и некорневой подкормке в выметывание эти показатели повышаются на 0,2-0,3 % и 0,3-0,5 % соответственно, а при обработке семян и некорневой подкормке растений в фазу ку тения, наоборот, уменьшаются на 0,1-0,2 % и 0,2-0,4 %.

Лучшее по качеству зерно формируется из посевах, где проведена некорневая подкормка растений, как в фазу кущения, так и выметывания. Несущественно менее качественное зерно формируется при предпосевной обработке семян железом, и еше ниже - при внесении железосодержащего удобрения в почву. Воздействие железа на показатели качества не однозначно. Так, очень незначительно изменяется выход крупы, в то время как другие признаки, например, содержание целого ядра, белка и стекло вид ность реагируют на

изменснн» условий минерального питания при включении в систему удобрений железа в большей степени..

< . ' ■ I

„ 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ . ЖЁЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ УДОКРКНПН

Рас 1еты показали, что применение железосодержащих удобрений на посевах риса любым из изучавшихся способов экономически оправдано. Максимальную прибавь урожайности зерна риса 6,3 ц/га, а соответственно . и ; ее .,,стоимости,,.в . 1890рубУга обеспечивает предпосевная обработка семян. При некорневой подкормке, посевов риса в фазу кущения растений эти показатели практически такие же, а прн'ее проведении .в.-фазу; выметывания прибавка урожайности составляла 5,2 и/га, а се стоимость оценивалась 1560 рубУга. Самая низкая прибавка урожайности - 4,3 ц/га, и соответственно се стоимость -* 1290рубУга;г-наблюдалась; при внесении железосодержащего удобрении в почву перед посевом риса. *

. ВЫВОДЫ " . ' "

1. Внесение железосодержащих удобрений на рисовых полях увеличивает содержание.в 0-20 см-слое почвы доступного растениям железа (Ре+1+Рс°) на протяжении всего вегетационного пер иод ар пса. В „зависимости■ от.; нормы их внесения количество Ре*1 и Ре*.3 превышало контроль соответственно в фазу всходов на 1,1-36,8 % и 1,611,0 %, кущения - 2,5-26,3 й 1,3-17,2, выметывания-4,6-13,0 и 4,2-15,5,

.созревания-на 5,2-13,3 %иЗ,5-20,9 %... ........

2. Внесение железосодержащих-1 удобрений под .-¿ . рис способствовало повышению .содержания в почве аммонийного азота, подвижного фосфора и обменного калия. Содержание их повышалось соответственно в фазу .исходов на -1,4-9,2 %, 3,4-1и 1,2-5,4ч%; кущения - 4,2-14,9, 3,6-8,9 и 1,9-7,0; выметывания — 5,4-15,5, 4,1-9,8 » 1,3-5,0; созревания - на 3,8-19,8 %; 2,2г!1,&% и 2,1-5,91 ^ Наибольшее

,количество аммонийного азота в почве, отмечено при внесении. Редо-Солсржанне подвижного, фосфора .и обменного калия находится в прямой зависимости от нормы внесения железа в диапазоне •

3. Содержание ; железа в растениях находится в прямой зависимости от его наличия..в, питательной среде. В значительно большем количестве ЭТОТ ал ем еНТт присутствует в корнях, чем в-надземных-вегетативных .органах, и еще меньше его в зерне риса. Улучшение обеспеченности растений риса железом положительно

сказывается на поглощении ими азота, фосфора и калия. Наибольшее содержание этих элементов в надземных органах и корнях наблюдается при выращивании риса на фоне внесения Ре«. - '

4. 'Железо является необходимым и незаменимым' элементом для нормального роста и развития растений риса. Оптимальные условия для жизнедеятельности риса складываются - при' наличии его в питательной' срслс в количестве 0,05 мг/кг почвы. В'этом случае у растений формируется самая мощная корневая система, состоящая в среднем из 126,3 игт- корней длиной 26,8 см. Их высота соответствует генотипу сорта, а 'продуктивность, если судить по сухой массе налземных органов, наиболее повышенная - 13,08 г.

"' 5. Оптимальные условия для формирования к функционирования фотосинтетического аппарата у риса складываются при наличии в питательной смеси железа в количестве 0,05-0,075 мг/кг почвы. При такой обеспеченности растения формируют наибольшую лучше ' обеспеченную * фотостгтетическимн пигментами ассимиляционную поверхность, а в последующем - интенсивный фотосинтез и его высокую чистую продуктивность. По сравнению с растениями, произрастающими на питательной смеси Прянишникова без железа, их площадь листьев была выше в фазу кущения на 9,4-11,5 %, выметывания - 9,5-10,0%, молочно-восковой спелости'на

42.6-45,2%; обеспеченность хлорофилл ами а+б в фазу кущения па 33,0-34,6%, выметывания - 35,0-36,6 % в и в молочно-восковой спелости на 26,3-27,1 %. Интенсивность фотосинтеза возрастала' на

14.7-16,1 %, 19,6-40,5 % и 10,8-13,3 %, а его чистая продуктивность на 14,5-17,7 %, 11,4-14,3 % и 13,1-16,7% соответственно в фазы кущения, выметывания г молочно-восковой спелости зерна риса.

6. При использовании минеральных и железосодержащих удобрений установлена значительная изменчивость растений по продуктивной кустистости, количеству колосков и зерен с главной метелки. Высота растений, длина метелки и масса 1000 зерен — слабо изменчивые признаки.

" Выявлены вы с о ко коррелируемые признаки: число голос к о» в метелке и число зерен в метелке (г=0,91), длина главной метелки и число колосков в метелке (г-0,83). Коэффициенты детерминации показывают делю я клал а генотипа и других факторов в'формирование конкретного признака.

7. Внесение железосодержащего удобрения под рис обеспечивает увеличение урожайности зерна. Достоверные прибавки

урожаі1ностн З,8-4,8 ц/га получены при предпосевном внесении в почву 40 кг/га железа. Другие нормы внесення железосодержащего удобрения в почву были менее эффективны, или же не обеспечивали достоверного .повышения урожайности^ Рост урожайности происходил в результате повышения числа зерен л массы зерна с.главкой метелки, а также за счет увеличения продуктивного стеблестоя.

8. При некорневой .подкормке, растений в фазу кушения урожайность зерна риса повышалась. 3,3-6,1 ц/га или 5,3-9,8 %. На основе двухфакторного дисперсионного анализа мы установили, что доля вклада общего варьирования в формирование урожайности составляет 44,3 %. Взрианты опыта (фон + концентрации сернокислого железа плюс фазы развития) способствуют формированию урожайности на 25,9%. Доля, вклада . фазы, развития растений оказалась мала и отрицательная, .

9. При, посевс семенами, обработанными 0,1% раствором сернокислого железа, урожайность увеличивалась по сравнению с контролем на 6,3 ц/га, что составляло 9,9 %. Повышение урожайности произошло в результате увеличения ,,'даины,. метелки на 1,4 см, продуктивной кустистости ;на 0,3 побега, массы зерна с главной метелки на 0,4г и массы ЮООзерен на 1,4г, а также снижения на 1,3% пустозерності.' ..

10. Улучшение обеспеченности растений риса железом путем внесения одноименных удобрений способствует увеличению в зерне риса содержания белка на 0,2-1,0 %, ^ крахмала — на 1,5-3,2 стекло в идностн на 1,8-5,3 % выхода крупы на 0,6-1,1 % целого ядра на

. 2,1-6,2 % и сокращению трешнноватости на 1,0-3,0% по сравнению с зерном, полученным при выращивании на естественных запасах этого атемента. '

11. Внесение . железосодержащих удобрений под . рис обеспечивает увеличение на 4 % выхода семян и на 5,0 ц/га их урожайности. При этом улучшался фракционный состав семян, что выражалось в увеличении доли семян крупной фракции на 7,6 средней -3,9% и сокращении мелкой - 11,5%..Полученные семена обладали более высокой силой роста, их лабораторная всхожесть

, повышалась на 3,5 %, а энерпгя прорастания на 8,0% по сравнению семенами от материнских растений, произраставших при естественных запасах железа в почве. Эти же семена обладали и более высокими урожайными свойствами, обеспечивая повышение урожайности зерна на 0,2-3,6 ц/га. .' '

12. Применение железосодержащих удобрений на посевах риса обеспечивает ощутимый экономический эффект. В зависимости от способа их внесения окупаемость затрат составляет 1,27-1,96, условно чистый доход - 271-926 рубУга, норма рентабельности - 26,6-96,1%. Наибольший экономический эффект обеспечивает пред посевная обработка семян железом. * - ' '

.. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На лугово-черноземных почвах Кубани для повышения урожайности зерна риса железосодержащие удобрения рекомендуется применять путем предпосевного внесения в почву 40 кг/га д.D., обработки семян и некорневой подкормки растений в фазу кущения или выметывания соответственно 1,0 и 0,1 % водными рзстворамн. Эти агроприемы позволят дополнительно получить соответственно 4,3, 6,3, 6,1 и 5,2 и/га высококачественного зерна.

При использовании железосодержащих удобрений на семеноводческих посевах обеспечивается не только рост урожайности семян, но и повышение их посевных качеств и урожайных свойств.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Броун М.Н., Досеева O.A. Влияние различных уровней железа на проективность риса //Мат. межрешон. н-п конф, — Краснодар, 1999. С. 29-30. • • •

2. Досеева O.A., Беспалов АЛ„ Броун М.Н., Шсулжсн Л.Х., Фанян Г.Г. Продуктивность риса в зависимости от обеспеченности растений железом и серой //Проблемы экологии в сельском хозяйстве и медицине. - Майкоп. 2000. С. 69-70.

3. Досеева O.A., Броун М,II., Ладатко В.А. Влияние железа на накопление и эффективность использования азота растениями риса //Труды IX Межд. симп. Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье. — Симферополь, 20Ö0.C.558.

4. Досеева O.A., Броун М.Н., Ладатко В.А. Фосфорное питание риса в зависимости ог обеспеченности его железом //Мат. между нар. н-т конф, -Краснодар, 2000. С.122-123.

5. Беспалов Л.Л., Броун М.Н., Фанян Г.Г. Железо- н серосодержащие удобрения на посевах риса //Приемы повышения урожайности риса. — Краснодар, 2000. С. 23-24.

6.. Шсуджен А.Х., Броун М.Н.,.. Елисеева Н.Э. Оптимизация пищевого режима почвы при внесении железосодержащих удобрений под рис //Вестник АМАН, 2001, вып. 8. С. 60-62.. .

7. Броун М.Н., Шеуджен AJK. Фотосинтетнческая деятельность растений риса в.зависимости от уровня обеспеченности их железом //Региональная н-п конф. «Агропромышленный комплекс юга России — сегодня». - Майкоп, 200Г. С. 151-152,

8. Броун М.Н. Влияние железосодержащие удобрений на посевные качества семян'//Удобрения и регуляторы роста на посевах риса, -Краснодар,2002. С.56-57.- ,

9. Шсуджен А.Х., Броун М.Н.-Обеспеченность почв рисовых полей железом и - отзывчивость -' растений» - риса', ш; применение железосодержащих удобрений //Рисоводство, 2002, № 1. С. 75-82.

Ю.Бсспалов А:Л., Броун М.Н; Динамика содержания серы и железа в почве под рисом //Эволюция и деградация почвенного покрова. Материалы 2 междунар; н. конф. — Ставрополь,2002.-т. 1. С. 440-443.

П.Броун М.Н. Содержание железа в растениях риса в зависимости от уровне обеспеченности их этим элементом. //Мат. Международной научной конференции «Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности при е.мое; использования • удобрений и других средств химизации"» агротехнологиях», Бтолл. ВНИИ удобрений и - агроиочвоведения • им. Д.И. Прянишникова. Вып. №118- М.: «Агроконсалт», 2003. С. 44-45. - -

12.Шеуджен Д.Х., Бондарева Т.Н., Броун М.Н. Фотосинтетическая деятельность риса в зависимости от. обеспеченности их железом. //Энтузиасты аграрной науки:* Вып. 2 ~ Краснодар: Иэд-во Куб ГА У, 2003. С. 161-174. ■ "j

13,Броун М.Н. Эффективность различных железосодержащих соединений на урожай растений риса //Материмы 5-й региональной научно-практической -конференции - молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар, КГАУ, 2003. 345 с. С. 9-10.* *■■• ' ■ "" ; *' -V * '

7 Лицензия ИД02334 14.07.2000. .

4 ^ - . •

Подписано »печать27,045004; . Формат60x84/16

Бумага офсетная. . Офсетная печать

Печ.д.1 Заказ №275 Тираж 100 /

Отпечатано н типографии КубГАУ,350044, Краснодар, Калинина, 13 ,

.■ ■ ■ .. ■. ■ ■ . V . ■'. / ..

í/ч ' '

»-9126