Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И НАКОПЛЕНИЕ NPK ^ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ ГОРОХА.

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И НАКОПЛЕНИЕ NPK ^ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ ГОРОХА."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи ГОВОРИНА Валентина Васильевна

УДК 691.811.1./.3:633.358

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И НАКОПЛЕНИЕ №К "ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ ГОРОХА.

(специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА—1987

УС.С-'Б' - .С/и'С-С

Диссертационная работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К.' А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, член-корреспондент ВАСХНИЛ, профессор Б. А. Ягодин.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор А. .Е. Петров-Спиридонов; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т. И. Иванова.

Ведущее предприятие:—Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО).

Защита состоится « А » s24л€?&s% . 1987 г. в « час. на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. ' " . ' • •

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « 1987 г.

Ученый секретарь Специализированного совета— кандидат биологических наук

2 ДО Саблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

- Актуальность темы. Постоянное- увеличение обеспеченности сельского хозяйства минеральными удобрениями ставит задачи рационального их применения под различные культуры и управления продуктивностью и качеством получаемой продукции путем обеспечения оптимальных условий питания втечение всей вегетации. • ; Л ; г . .

В настоящее время основное внимание уделяется количественной и качественной стороне минерального питания. Большинство исследований в этом направлении посвящено поиску доз и соотношений элементов, которые, могли бы обеспечить проявление максимальных биологических возможностей сельскохозяйственных культур. "Исследования по оптимизации -минерального питания в основном базируются Haf положении, что рост,- развитие и продуктивность культуры являются в первую очередь функцией оптимального соотношения элементов питания в среде. Однако в решении вопроса о роли соотношения элементов часто качественная сторона минерального питания рассматривается без учета ее количественной стороны. Это ведет к про-, тиворечнвости выводов по результатам-исследовании разных авторов и упрощенному пониманию роли соотношения элементов как фактора продуктивности.

•••*-£ работах одних "исследователей (Мосолов И. В., 1964; Хоменко А. Д., 1972; Homes М., 1973, 1975; Strida I., 1980; ♦Воллейдт Л. П. 1981) указывается на необходимость внесения элементов питания-в строго определенном соотношении в связи с физиологической потребностью-культур. Другие исследователи (Steiner А. А., 1961, 1966, 1968; Мишустина Н. Е., 1970; Ниловская-Н. Т., Арбузова И..Н., 1978; 1982; Осипо-валЛ. В., 1979) доказывают, что соотношение элементов в Удобрении не:может рассматриваться в качестве самостоятельного фактора управления продуктивностью культур. "•-" Особый интерес представляют исследования по оптимизации питания бобовых культур в связи с возрастающей потребностью в растительном белке (Антоний А. К., Пылов А. П., 1980; Эберт Д., Фокке И., Клейн В., 1981; Чухшш Ю. А.,

Цсатральваа Пауадая Библиотека-Ма.'ссвсасЯ ордена Ленива смп.'ке2~-Е'5::тв:'!. мадонн I и::. И. А. 1мира»»&а

1983; Берестецкий О. А., 1984). Изучение влияния различных факторов на особенности питания бобовых культур, в том числе уровня и соотношения элементов, затрудняется тем, что накладывается неконтролируемый варьирующий фактор — фиксация атмосферного азота.

Цель и задачи исследований. Настоящая работа проводилась с целью определения роли уровня, соотношения и взаимного влияния основных элементов питания в удобрении на продуктивность вегетативной массы бобовой культуры (горох) в условиях широкого диапазона концентрации ¡КРК.

В задачу исследований входило: " Л...........?

1. Установить закономерности действия последовательно возрастающих доз азота, фосфора и калия на продуктивность зеленой и абсолютно сухой массы гороха. "" —•"*-

2. Установить зависимость между накоплением абсолютно сухой массы растений и соотношение^? К в удобрении.

3. Установить закономерности изменения содержания и накопления азота, фосфора и калия в зависимости о: т уровня питания. •'—",' "".'..-/'• •" ;""..У.:~'.""' '""

4. Определить влияние'уровня и соотношения КРК в удобрении на соотношение этих элементов в растениях в связи" с их избирательной способностью.

Научная новизна. Впервые установлены закономерности взаимного влияния возрастающих доз азота, фосфора "и "ка-" лия на продуктивность чистых посевов гороха в условиях факторнального опыта.

Впервые получены производственные функции, характери- . зующие отрицательное взаимное влияние азота и фосфора на низких и средних уровнях питания минеральным азотом в условиях, благоприятных проявлению активности бобово-ризобнального симбиоза. ' X' " "" „-•-"" ;~ '

Показано, что на возрастающем участке кривой разные урожаи по своему минеральному составу разнокачественны; такая же закономерность установлена для урожаев одинаковой величины, полученных при различном сочетании элементов питания в удобрении. " ........ .'-•-•-.....,

В межфазный период конец цветения-начало плодообра-зования у гороха в урожаях,, близких по величине к расчетному максимуму, соотношение N : Р : К в выносе устойчиво и равно 61 : 7:32.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научной конференции ТСХА (декабрь 1983 г.), ежегодно на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии и лаборатории агрохимии и опубликованы в трех статьях. . -

Объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста. Состоит из введения, трех глав обзо-

pa литературы, четырех глав экспериментальной части, общих выводов, списка литературы и приложения. Рукопись включает 29 таблиц и 19 рисунков в основном тексте. Список литературы состоит из 236 наименований, из них 63 на иностранных языках. * "\ '\ ". "

Практическая ценность.Проведенные;Исслед6вания позволяют. уточнить расчет доз вносимых основных элементов питания на планируемый урожай культур/которые убирают до полного созревания (на зеленый корм и силос). При этом следует учитывать, что с возрастанием урожая изменяется соотношение .между азотом и фосфором в качественном показателе минерального питания в сторону"увеличения доли "фосфора. .'•-;,- ....

Условия и методы исследований. В 1981, 1982 и 1984 гг. в лаборатории агрохимии. ТСХА проводились вегетационные опыты с горохом пелюшкой сорта "Фаленская 40.. Растения выращивали в сосудах Митчерлиха вместимостью 5 кг абсолютно сухой почвы. В таблице 1 представлены некоторые показатели агрохимической характеристики дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы лаборатории лесоводства ТСХА (квартал № 2). Анализ почвы проводили общепринятыми методами". .- • :..

- . . Та блица 1

,, Агрохимическая характеристика почвы

Год рнсол- Нг S А1 NN0,' Р К

мэкв/ЮОг мг/100 г мг/кг мг/100 г

1981 1982 1984 3.7 4.0 3,9 6,64 4,25 5,67 „¡о 426 ООО 4,6 5.5 9.6 53 13 49 22 14 80 1,96 2,09 1,74 6.47 7.80 9,23

Семена перед посевом обрабатывали активным штаммом клубеньковых бактерий № 250а и молибдеиовокислым аммонием. В каждом сосуде выращивали 18 растений до межфазного периода конец цветения-начало плодообразования. Период вегетации составил в 1981 г.-45, в 1982 г. — 54 и в 1984 г.— 60 дней.. Растительные образцы фиксировали при 105°С и высушивали до абсолютно сухого состояния. Анализ растений на содержание общего азота проводили по методу Иодльбауэра с последующим-отгоном аммиака на микрокь-ельдале, фосфор — по Труогу-Мейеру с фотоколориметрическим окончанием, калий — фотометрически на Flapho — 4. : Почву известковали по полной норме гидролитической кислотности..

-. -Схема опыта представляет- собой,24-варнантную выборку из полной факториальной.- схемы. вида,;.6ХбХб. (Перегу-дов.В. Н. и др., 1978):о. _ . *ur. Н .-. -,- . л_.

.'--. 000003030033300303330333

.' " 111 114 141 144 411 414 441 444

222 225 252 255 522 525 552 555,

где в условных единицах первой цифрой выражена доза азота, второй— фосфора, третьей •— калия. Элементы питания вносили ввиде нитрата аммония, однозамещенного фосфата кальция и хлористого калия. В опытах испытывался»широкий диапазон доз (в мг элемента на кг почвы): в 1981"Ъ5всеэле>-.. ." менты от 0 до 250 (кратность каждой дозы 50), вг1982;:й>:~: 1984 гг. — азот от 0 до 150 (кратность 30), фосфор — от 0 до 250 (кратность 50) и калий от 0 до 350 (кратность 70). Для сравнимости результатов 1981 г. с опытами последующих лет все урожайные :и аналитические-данные'методом интерполяции. приведены :в соответствие в пределах* "диапазона исследуемых концентраций элементов питания. *- " • "'-"JAtr*':-.-. -

Полученные урожайные и аналитические данные подвер-* гали математической обработке методом корреляционно-регрессионного анализа на.ЭВМ с использованием половинной десятичной модели. ',-" ? - у'ЛгАг^-кЛ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

'Закономерности действия возрастающих доз азота, .....фосфора и калия на продуктивность гороха

На основе фактических экспериментальных данных получены следующие производственные функции, характеризующие действие последовательно возрастающих доз основных элементов питания на образование зеленой; (функции"-1;2,':3) и абсолютно сухой массы (функции 4, 5, 0) гороха:

У1981 = 85,96+49,90Р°.5— 17,29Р + 21,00К0-5+13,49(КР)°-51;;

К = 0,966 (1) .У1982= 128,02+ 126.96Р0-5—36,57Р4-33,62К0-5—17.08К+

: . . ( + 14,67(РК)0-5 "—_*-.-£--

. -.- -...',-. Я = 0,993:;(2).

У,м» = 75,84 +129,86Р°.5—28.84Р +18,88 (РК)Й:."~ л"

• К = 0,950 (3)

*

у^ = 17,04-Г5>64Кл_2,12К + 9,53Р°5-ЗЗгК+З.бШ0-5л;л;. -я 1 .С-"/:л'.;У1--:-+2,63(КР)М-л-"ул»л'::К.;л-лу л;'Л/->4'-.--'. .-.._„;-.;•:-...... ••; - ~1с- Я=0,969л(4) ;. ::

у19д = 22/9л7,*54т + 6л • ;

' -><^1РЛ~~ ^4,18(ОТ^Ч-;.:-\"'и"'--;:Л ' '- '•>."•-.-•

1 „_, >';-\1*',л.............Д5) ' '•"-"•

,/л1984 = 12,31— 5,28№ЛУ2)50^17>09Р°.5— 1 лРлбД7К°.5— Г ;

--4-*-]-'г";' — 1,87(РК)°'5"'.'- ' ";:-У"-г ......М'-У/ '•.-

Низкоё*содержание-доступного фосфора.п" почве .опреде- . лило наибольший эффектЧросфорных удобрений-, это. подтвер- ...-.; -ждается;самыми«вь1сокйми-коэффициента>миЛвоЛ"всех функ- /.. циях при факторе РЛл'*".- У'~" -' ллУ.--л1::.;- '-2-.т '• ".Ь^-1Л'4-'• '•' I _ Общей особенностью трех производственных функцийл ха- -•'•'.-:/, рактсрнзующих закономерность изменения -зеленой массы у ".гороха под влиянием возрастающих.доз основных элементов питания, является статистически недоказанное действие азота при его: раздельном.внесении. Образование зеленой массы происходило за счет 'последовательного; положительного дей-> ,; ствня фосфора и калия,, а также высокого .-эффекта вз'аимо--действияЛР в 1981 г. и РКВ.1982.И.1984 гг.;-.-;- : г; ....;' - Производственные функции, характеризующие изменение -абсолютно сухой массы гороха, различаются по годам в от-; ;. ношении.влияния фактора^. Направление плоскости регрес- :. сии на уровне ^оУ(Рнс.Л1):в 1981 г. характерно скорее для -небобовой культуры!.-Анализ, урожайных данных- свидетель-. '•„•'" ствуст о том, что.вклад азотфиксацнн: в-образование биомассы незначителен, несмотря на достаточныеЛзапасы.минераль- ." ного азота:в-почве; перед закладкой опыта, инокуляцию и ; обработку-молибденом .семян:-без.Лвнесения азотных удобрений на всех уровнях фосфорного и калийного, питания абсо- . ' лютно сухая масса гороха ниже по сравнению; с урожаем, полученным. на .фоне-.-азота.В.' • '1981 г, сложились необычные . температурные условия. В течение 34 дней вегетации, или в N . 72% наблюдений/темнература почвы Лпревышала. предел эф- .'. ' фективной.азотфиксации; В 1982 г. только в 23, а в 1984 г. в 12% случаев. наблюдал ось превышение температуры 25°С— верхнего предела, эффективной азотфиксации у; гороха (Гу-кова Л\. М.й1974;'лНундерова Л. И., Алисова- С. М., 1979; -Шкрдлета В., 1980; Сга11е-Н., НеюИе1;С;; Л982)".лПоследова- Л тельное нарастание; биомассы гороха, ;происходило преимущественно за. счет положительного лвзаимного ..влияния двух - . .-факторов,—.азота и.фосфора. ;._;;';.; .V..-;. : , Л.

В 1982 г. при одностороннем повышении уровня фосфорного питания плоскость регрессии резко поднимается вверх (рис. 2). При этом в верхнем'пределе диапазона концентрации фосфора биомасса растений на уровне ^РвКо составила 61,89 г, а на уровне К5Р5Ко —56,32 г на сосуд, или на 9,8% меньше. Очевидно, в первом случае накопление биомассы происходило преимущественно за счет азота атмосферы, а во втором — минерального азота. Интенсивность азотфиксации на безазотном фоне питания была столь высока, что при последовательном увеличении уровня фосфорного питания от Р1 до Р5 урожай увеличивается на 38,2%, а при внесении максимальной дозы азота — только на 10,9%. ' т

Решением уравнения 5 относительно N можно убедиться, что биомасса гороха, полученная на фоне N0, соответствует ее значениям при внесении 99, 131, 157, 183 и 206 мг N на кг почвы, что в условных единицах составляет 3,30, 4,37, 5,23, 6,10, 6,87 при последовательном повышении уровня фосфорного питания, если бы при прочих, равных, условиях растения не имели бы возможность фиксировать азот атмосферы. По мере внесения минерального азота в почву от уровня--Ау:на-. блюдается снижение биомассы, причем чем выше уровень фосфорного питания, тем более растянут минимум функции от <И до N При этом наблюдается отрицательное взаимное влияние факторов N и Р, которое усиливается отрицательным эффектом взаимодействия ^Р). Снижение урожая на низких и средних уровнях азотного питания объясняется несколькими причинами. Во-первых, конкуренцией за минеральные соединения азота в пользу микрофлоры почвы. Во-вторых, более длительным у пелюшек по сравнению с другими сортами гороха периодом ннгибирования минеральными формами азота процесса образования клубеньков и 'их.активной работы (Шемпель В. П., Кукреш Н.; П.,- 1967). Очевидно, за короткий период вегетации в наших опытах на вариантах с низкими и средними дозами азотных удобрений бобово-ри-зобиальный комплекс не успевает,: к моменту уборкигпреодо-леть иншбирующий эффект и растения не могут синтезировать большую биомассу за счет азота атмосферы, а минеральных форм для этого недостаточно.

В 1984 г. закономерность взаимного влияния азота и фосфора аналогична описанной выше (рис. 3). Максимальный урожай был получен за счет взаимного положительного влияния факторов Р и К.

Таким образом, закономерности действия возрастающих доз азота, фосфора и калия на накопление зеленой шабсолют-но сухой массы гороха носят сложный характер и сущест-т венным образом различаются в зависимости от условий вегет тационного сезона (трудно контролируемого фактора).

1'::с. 1 &ако;ю:,хрнссть 1.с?.стзкя азота,. досюра к кал?.1 1:Р урока*: абсолютно сухо?. кассы гороха

N / Г

кл V:

а.у.от'.'.-лнсгпг* ки азот;, юс'орэ.

калил

У.4"'ь' Т1Л>.

* Влияние изменения уровня и соотношения азота, фосфора и калия на урожай абсолютно сухой массы гороха . ,.'-.

,..>'* Расчет экстремальных значений производственных функций, характеризующих. - • влияние возрастающих доз азота, ; фосфора и калия на продуктивность гороха,* показал, что экспериментально максимум был получен только:в: 1984 г. 1 • по фактору К и соответствовал уровню Кз (210 мг К на кг " сУпочвы (таблица 2);': Максимальные значения функций по другим факторам'"лежат за пределами экспериментального диапазона концентраций элементов питания. Так в 1981 г. ; расчетный максимум по ; фактору N соответствует урожаю, ' который мог бы* быть*.получен при внесеншг8,6, а по факто-г ру Р — 0,8 условной единицы, или 258 мг. N и 335 мг Р на кг , .Лпочвыл ВнесениеЛтакого количества азота и фосфора на фо-; . ; ЛнёЛаивысшегб-уровняЛкалийного питания:в .опыте, дало бы Ё; - возможность получить "44,86 г абсолютно сухой' массы' на со- ' суд..Максимальный урожай, полученныйуэкспериментально ' Г на: варианте 554, равен 43,95 г, что на 0,91 г, или на 2%, меньше максимально "возможного. Таким образом, максимальный урожай в опыте составил 98% от максимально возмож-} ,»»ногопрн варьировании трех элементов питания. ,: „,.,,.

Определение максимума функций 5 и 6 по фактору N не . -"имеет смысла, так как графически эти закономерности имеют вид вогнутых кривых (рис. 2, 3): В 1982 и 1984 гг. наивысший урожай был получен на безазотном фоне. С учетом этого /.производили, расчет максимумов функций-по фактору Р, ко-

♦ *'торый соответствовал в 1982 г. урожаю при внесении 7,3 ус-.

♦ «-,-ловной единицы, или 356 мг Р на кг почвы. При таких усло-

виях можно было бы получить 70,06 г абсолютно сухой мас-*; ,сы на сосуд, что 'на- 3,56 г, или на 5%,-больше максимального урожая, полученного экспериментально на варианте 055. Та' ким образом, максимальный урожай в 1982. г. составил 95% -от максимально'вЪзможного," если бы при прочих равных условиях был обеспечен более высокий-уровень фосфорного " -.питания. ,„ . ... : -= .

'-' ч В 1984 г. максимум функции по фактору-Р соответствует 10,6 условной единицы, или 544 мг Р на кг почвы. Теоретически такие условия могли бы обеспечить получение максималь-.у.Иого накопления биомассы 60,28 г на сосуд. Фактически мак: „...симальный урожай составил 49,69 г, или 82%, от возможного.' Внесение фосфорного-удобрения в дозе,, превышающей в 1,56 '; раза дозу удобрения,: необходимую ' для . получения макси-♦ мольного урожая в 1981 г., И в 1,45 раза в 11982 г.г объясня-'/

ется, вероятно'; высоким содержанием, подвижного алюминия .в почве, связывающего-минеральные фосфаты.в малодоступные растениям соединения (Авдонин Н. С, 1976).

Таким образом, урожаи абсолютно сухой массы гороха, / полученные экспериментально, лежат на возрастающем ' участке'кривой урожая, в разной степени «удаленные» от максимально возможного за счет, во-первых, недостаточно/ высокого уровня фосфорного питания, и, во-вторых, комгь' лекса трудно контролируемых климатических и почвенных условий выращивания культуры. ' •' "

При изменении уровня питания от 150"до 300, 450, 600 мг К + Р + К на кг почвы, внесенных в одинаковом~соотношении~ 20 : 33 : 47 в 1981 г., урожай увеличивался по мере повышения суммарной, дозы следующим образом:" 33,73, 37,85,~'40,99,> 43,18 г. В то же время при одинаковом уройне«в.400 мг N + + Р„+К, но при разных соотношениях элементов"ч:в"удЬбрении„ урожаи увеличивался по мере повышения доли'фосфора:в?" соотношении: 3 0:0:70 — 26,90, 33°: 25 : 52 — 39,83, 15:50: 35 — 39,97 г на сосуд.

На возрастающем участке кривой урожая одинаковые значения, например, от 40 до 41;г_на сосуд, были получены в 12 случаях при различных уровнях Ti'dqdTiFomeTniSjfN: Р : К

в удобрении. " ~:л-Уг.;1--',„„._

Рассматривать роль соотношения элементов в удобрений"? в качестве самостоятельного фактора без учета уровня суммарного питания не имело смысла.

В 1982 г. "при внесении элементов питания-в соотношении 20:33:47 и изменении уровня питания от 150 до" 300Л450,- ; 600 и 750 мг на кг почвы биомасса увеличивалась пог мере увеличении уровня питания на вариантах 111, 222, 333, 444, 555 от 41,46 до 48,40, 53,49, 57,51 и 60,89 г на сосуд, что составляет 181,05, 211,15, 233,07, 250,59 и 265,32% относительно урожая на варианте 000. ... . 1,

Суммарная доза в 400 мг К-ГР-гК в разных соотношениях*'" обеспечивала увеличение урожая но мере повышения доли фосфора, как это наблюдалось и в 1981 г. Так при внесении удобрений в соотношении 30 : 0 : 70 урожай гороха составил 37,71 г, при 0:13:87 — 49,35 г, при 23 :25: 52 —51Л28, г,,, при , 15 : 50 : 35 — 52,75, при 38 : 62 : 0—"56133 *г*на сосуд'соответ-ственно на вариантах 404, 015, 323, 242, 550. ,

В тех случаях, когда бобовая культура способна обеспечить себя азотом за счет атмосферы, увеличение биомассы на уровне N наблюдалось при повышении уровня фосфорного и калийного питания. Так, повышение уровня питания от О до 120, 240, 360, 480 и 600 мг Р +К на кг почвы при одина- ,„ ковом соотношении 0: 42 : 58 способствовало увеличению урожая на 1%1, 138,0, 160,4, 176,9 и 189,5% по сравнению с вариантом 000. г

В 1984 г. на безазотном фоне при внесении удобрений в соотношении N : Р : К>0 :42 : 58 на вариантах 011, 022, 033,

Т а б л и ц а 2

Изменение абсолютно сухой массы гороха под влиянием возрастающего уровня питания (г/сосуд)

К

1 (70) 2(140). 3(210) 4(280) 5(350)

1981 год

5 (150)

1 (50)

2 (100)

3 (150)

4 (200 5(250)

19,03

31,11

34,17

35,75

36,55

36,87

22 56

34 64

37 70

39 28

40 08

40 40

24,03

36,11

39,17

40,75.

41,55

41,87"

25,15 37,23 40.29 -41,87 42,67 42,99

26,11 38,19 41,25 42,83 43,63 43,95

21 ((15000))

3 (150)

4 (200)

5 (250)

О

1 (50)

2 (100) :з (150)

4 (200)

5 (250)

22,95 44,79 51,73 56,24 59,47 61,89

. 12.31 . 27,53 32,74 36,30 39,01 41.17

Л 982 год

24,99

40,83

53,77

58,28

61,51

63,93

1984 год

; 14,96 32,02 37,99 42,12 45,34 47,99

25,83 47,67 54,61 59,12 62,35 64,77

14,58 32,40 33,69 43.08 46.48 49,26

26,48 48.32 55,26 59,77 63,00 65,42

13,70 32,09 38,64 43,21 46,77 49,39

27,03 48.87 55,81 60,32 63,55 65.97

12,57 31,47 38,20 42,93 46,63 49,66

27,51 49,35 56,29 60.80 64,03 66,45

11,27 30,60 37,52 42,39 46,20 49,33

II р и м е ч а и и е: 0...5 — дола элемента скобках — мг элемента на 1 кг почвы,

в условной единице, в

044, 055 биомасса увеличивалась па 160,1, 214,3, 251,0, 278,8 и 300,7% но сравнению с вариантом 000.

Вывести какой-либо закономерности роста урожая от одновременного изменения и суммарной дозы КРК и соотношения элементов в удобрении не удалось.

В условиях, когда какой-либо элемент ограничивает рост урожая, .варьированием двух других можно добиться некоторого; его увеличения, но получить максимально возможный нельзя. Так, без внесения азота в 1981 г., при варьировании только уровня фосфора и.калия, абсолютно сухая масса гороха увеличивалась с 17,04 г на варианте 000 до 30,96 г на варианте 024. Без внесения фосфора, но при изменении уровня азотного и калийного питания — до 27,84 г на варианте 504, а без внесения калия — до 36,87 г на варианте 550. Эти

значения'меньше максимального на 29,6, 36,7 и 16,1% соот-\ ветственно. - ' .. - . .

<' 'Таким образом, увеличение биомассы происходило пр_еиму; • ." «'щественно по мере последовательного повышения абсолют- •».

'.ного уровня ОТК в 1981 г. и РК в 1982 и 1984 гг. При этом, -/\ чем ближе уровень питания к суммарной дозе, обеспечнваю-у щей получение максимального урожая, тем меньше разность :между' значениями независимо, от соотношения N : Р.: К в \ удобрении. .

л

*

' - ... Закономерности'действия возрастающих доз азота, ."- /. ";, ' " . фосфора и калия на содержание, накопление и соотношение . , - ' ' ~ №К в вегетативной массе гороха " -

- I >, " Анализ вегетативной массы гороха на содержание основных элементов питания показал, что закономерности их измс: .'.-. нения носят сложный характер в зависимости от уровня пита-'. ния, причем в первую очередь* от уровня фосфора в удобрении? * " "• . ' Накопление всех элементов "растениями было взаимозависи--, , мым. ".'' ------ ;-т- - -.: •-,-•" .-"-

ч 1 : -" Минеральное питание растений характеризуется не толь-1 < ко'количественным показателем — интенсивностью потреб-,

\.ления каждого элемента за .определенный период вегетации, '-' - . но и, качественным' — соотношением элементов в растениях -'• (Журбицкий 3. И., 1964), причем качественный" показатель " " *. минерального питания является более устойчивой характеристикой в разных условиях выращивания растений (Журбиц-'....'. кий'З.'.И., Вахмисторв Д. Б., 1963, 1964).~- Л } .-'-.'' '. " .,- 4Во все годы исследований.соотношение азота, фосфора и -, <- калия'в выносе растений не зависело от уровня азотного пи--" танияТ Очевидно, при обеспечснни'уровня фосфорно-калийного . ' ' питания, близкого к оптимальному, -бобовая культура обла- .-К-1. дает способностью стабилизировать относительное содержание азота независимо от его содержания в питательной ере- у

" ,''де. „ . : Л__,-_ . _ ,_„ '-".У .'}

> » '' •, .Соотношение основных элементов в'растениях резко коле- -♦ % - Л балось при одностороннем внесении удобрении. Так в 1981 г.

(табл. 3) при внесении в почву только калия доля азота в *. . _ ~ соотношении колебалась от 65 до 76% (от суммы NPK), до- - ля калия — от 20 до 31, фосфора — не менялась. При одно-. -♦ стороннем внесении фосфорного удобрения доли азота и ка-' -, 1-1 . лия в соотношении изменялись незначительно, а фосфора.-7-" увеличивалась в два раза. При повышении доз удобрений до >-;* уровня, обеспечивающего максимальное накопление -расте-, ♦ * ниями биомассы, колебания" долей элементов сокращаются-по мере уменьшения разности между значениями урожая. Урожаи разной величины, не достигающие максимальной,

1 • . >Ю' .

Таблица 3

Изменение качественного показателя минерального питания в растениях гороха (К : Р : К в % от суммы)

К

N Р 0 1(70) 2(140) 3(210) 4(280) 5(350)

1Р81 год

0 76 4 2 0 70 4 : 2 6 67 4 : 29 66 : 4 : 30 65 4: 31

1 (50) 73 6 : 21 66 : 5 29 64 5 31 62 :5 : 33 60 5 : 35

2( 100) 72 6 : 22 66 6 : 28 64 5 31 61 :5 :34 60 :5 : 35

3( 150) 72 7 : 216 6 6 28 63 6 31 61 6: 33 60 : 6 34

4 200) 73 7 : 2 0 6 6 6 : 2 8 63 6 31 61 6: 33 60 : 6 34

5 250) 73 8 19 66 7 27 63 7 : 30 61 :7 : 32 61 :6 :33

1982 год

0 |71 : 5 : 19 69 : 5 : 26 08 : 5 1(50) 78: 7: 15 71 : 7 . 22 68 : 7 2(100) 7 9:8: 13 71:8:21 68 : 7 3(150) 79 : 9 : 11 71:8:21 68 : 8 4(200) 80:10: 10 72 : 9: 1969:8 :

:27 67 : 5 : 28 66 : 5 : 29 65 : 5 : 30 :25 67 : 7 : 26 66 : 6 : 28 65 : 6:29 : 2567 : 7 : 26 65 : 7 : 28 63 : 7:30 : 24 67 :8 : 25 65 :7 : 28 64 :7 : 29 23 67 : 8 : 25 65 : 8 : 27 64:8 : 28

I 5(250) | 81 : 10 : 9 72 : 9 : 19/09 : 8 : 23 67 : 8 : 25 65 : 8 : 27 64 : 8 : 28

1984 год

64 :5:31 54 4 42 50 4 : 46 46 : 4 : 50

74 :7: 19 60 6 34 54 : 6 : 40 50 : 5 :45

78 8:14 63 7 30 57 6 37 52 : 6 : 42

81 9: 10 65 8 27 59 7 : 34 55 : 6 : 39

82 : 9 : 9 67 8 25 60 7 : 33 56 : 7 : 38

84: 10:6 69 8 23 62 : 8 : 30 58 :7 : 35

0

1(50) 2(100) 3(150) 4(200) 5(250)

Примечание: 0...5 — доза элемента в условной единице, в скобках — мг элемента на 1 кг почвы.

различаются и по качественному показателю минерального питания. При этом установлено, что с ростом урожая изменяется соотношение между азотом и фосфором в сторону увеличения дола последнего (табл. 4).

Таблица 4 Отношение К/Р* в зависимости от величины урожая

Г до 15115-2оЬ1 — 30| 31—35 | 36—40 I 41—50 | 51—60 1>60

г абсолютно сухой массы на сосуд

1981 19.0 16.8 12.6 10.9 8.6

1982 13,5 10.4 9,1 8.1

1984 147 10.6 ,4 8.1

* Рассчитано по средним значениям N : Р : К,

~-1 '-'*-: Полученные "в~1981 г.>в; 12{случаях одинаковые урожаи от 40/;"до"41'ггна сосуд:характеризуются различнымн.соотно--

- - гЛ шен11яшгэлементов:.доля1азЬта;колебалась от,56 до 66, фос-

-' фора гЧ!от-5 до 7> калия—":от'278до 38Г • ч " ,'",.......

"~ Таким,:образом,*- неГтолькоЛурожаи разной величины,-.но'; , и одинаковые," меньше "поЛзначению '.максимального," получен-- • .. ные при различных уровнях:;]г.соотношениях.ЛэлементовгвЛ; '---.. удобрении,' накапливают элементы' в '«различных соотношё'Л'Н

Такая же закономерность .установлена, в 1982 „и 1984Лгг??? ♦ Соотношениел'М-г-Р/лКлвлрЬжал

составило:64": 8 :28 II :58т7/г35гГсо6твётствённо;:>Таким * обра-Л зам, этот показатель достаточноГустойчйвЛи-в Гсреднем*за>трйл ♦ года составил 61 :7,: 32;ЛНёкоторая:;разнйцаЛпо"годамЛ6бусС<

- г ловленаючень растянутымТмежфазнымчпернодомГконецЛцвё--:?

тсиня-начало плодообразоЪания" у [гороха и разной; степеньюЛ , - «удаленности» .максимального урожая, полученного экспёри*-*** ~ " ментально, от максимально возможного в данных условиях, -/ - "♦- рассчитанного теоретически: .....--' '--"I >'----

"Л ' Общие выводы " ~ - *.

. - , 1. Проведение исследований "с использованием фактори- -ч... "альной-( схемы вида 1/9 (6X6X6) на, дерново-подзолистой -

почве с низким содержанием доступного фосфора'низкнм и "Ч средним содержанием.обменного:калия;позволили Установить??;: ♦ V закономерности - -действия-*1 последовательноЛ" возрастающих- -""- - доз азота, фосфора и калия на продуктивность вегетативной" массы гороха. Вобразовании зеленой и абсолютно сухой мас-

- * сы наибольшее .действие оказывало последовательное по- -ч - вышение уровня фосфорного питания независимо от условий

вегетационного сезона. " _/—...,,-, — -.. ,1 - „д '. \ - " 2. Закономерности изменения зеленой массы гороха харак-

- ;'. теризуются; отсутствием влияния азотных удобрений пр'и од-

< постороннем их внесении, а также калийных на_ почве со сред-' " "ним содержанием "обменного*-кали'яг-Наряду1с"эт1Шс нарастание зеленой массы происходило за-счетэффекта\взаимодей-_ •" ствия факторов: в:1981г/—^,>';1982;п 1984 гг.— РК.' ' ."' -, . 3. Производственные "'.функции,' выражающиеЛ закономер-~. / - ность изменения:зеленой и?абсолютно:сухой-;массы-нс совпа-

- ,>дают по характер: у;действия;_элём: ё"нтоЪ-питания". "Закономер;"'--* ности действия' возрастающих: доз основных элементов *Лпи-

_» л тания на образование/ абсолютно:сухой '"лГассы",-различаются. •

'„." по характеру действия "минерального а30Та*>1Б условиях по-- . ~ вышениых температур;;;накопление .биомассыЛпроисходило - ' преимущественно: за счет потребления!растениями азота удоб-_ <- рений,-при этом ::\макс1шапь~ноёЛнак6пле'н11с'. определялось по-"

ложитёльным взаимным влиянием азота и фосфора. В условиях, благоприятных проявлению активности бобово-рнзобн-ального симбиоза, внесение минерального азота в низких н средних дозах привело к снижению урожая за счет отрицательного взаимного влияния азота и фосфора.

4. Накопление абсолютно сухой массы на безазотном фоне в условиях, благоприятных азотфиксации, происходило преимущественно за счет азота атмосферы. При этом полученные значения биомассы соответствуют значениям при внесении 99, 131, 157, 183 и 206 мг N на кг почвы при последовательном повышении уровня фосфорного питания в 1982 г. и равны значениям на максимальном уровне минерального азота (150 мг N на кг почвы) в 1984 г.

. 5. РасчетЛэкстремумов функций изменения биомасоы го-роха?показал7что экспериментально максимум был получен только по фактору К на почве со средним содержанием обменного калия и соответствовал уровню 210 мг К на кг почвы. Экпериментально максимальный урожай составил 82— 98% от максимально возможных, которые теоретически можно било бы получить при внесении 258 мг N н 335 мг Р в 1981 г., З56'н 544 Р на кг почвы в' 1982 й 1984 гг. соответственно. . .'.

6. При одновременном варьировании и суммарной дозы NPK, и соотношения этих элементов в исследуемом диапазоне концентраций не установлена корреляция между соотношением 'элементов в удобрении и изменением абсолютно су-. хоГГмассы растений. При постоянной суммарной дозе NPK нарастание биомассы происходило при увеличении доли фосфора в удобрении. Определяющая роль в накоплении биомассы принадлежит абсолютному уровню питания по факторам N Р и К в неблагоприятных и Р, К — в благоприятных азотфиксации условиях.

7. Содержание элементов питания в вегетативной массе изменялось, в большей степени,' в зависимости от уровня фосфорного питания. Содержание азота колебалось от 16,70 до 27,63 мг N на 1 г абсолютно сухой массы. При высокой интенсивности азотфиксации и достаточном запасе минерального азота в почве содержание азота не зависело от доз удобрений. Содержание фосфора колебалось от 0,6 до 3,57 мг Р, а калия от 2,20 до 30,30 мг К на 1 г абсолютно сухой массы. Накопление всех изученных элементов в вегетативной массе было взаимозависимым.

8. Соотношение N : Р : К в выносе этих элементов растениями изменялось под влиянием уровня фосфорного и калийного питания и не зависело от азотного, что объясняется способностью бобовой культуры стабилизировать относительное

ДЗ

с~одер}кание элементов независимо от содержания азота в среде за счет азотфиксации.; ;_>..; .Г; 0 „ . _ V - ..9.: Соотношение N:Р:К;в .растениях,. резко колебалось при одностороннем.внесении удобрений в,почву. При уровне питания, обеспечивающем получениеурожая, близкого к максимальному, колебания долей :элементов в соотношении не. значительные. На возрастающем участке кривой разные" урожаи по своему минеральному составу разнокачественны; такая же закономерность установлена для , урожаев одинаковой величины, полученных при различном'.сочетании элементов питания в удобрении. С'ростом урожая..умсньшается отношение ^Р в качественном показателе'минерального питания.' "-""1-'Л'Л;." •

10. В межфазный период "конец цветения-начало плодооб-. разования у гороха соотношение N Р : К в выносе на максй-. мальных уровнях питания достаточно устойчиво и составляет в среднем за три года 6 1:7: 32.'

Список опубликованных статей по теме диссертации

1. Ягодин Б. А., Говор и на В. В. Влияние соотношения элементов питания на продуктивность и минеральный .состав вегетативной массы гороха. Депонировано ВНИИТЭИСХ, № 10ВС-86, "18 с, РЖ зерновые, зернобобовые и крупяные культуры. 1986, "№ 5, с. 18.

2. Ягодин Б.- А..- Г-оворина :В.' В. - О закономерностях действия элементов питания на продуктивность гороха. Известия ТСХА, 1986, «й 5, с. 85—91. . • .-. V: I - -,.>•..,-:'"->,. •'. -

3. Говорина В. В., Я годи И(Б. А. Изменение качественного показателя минерального питания у "гороха 1-в зависимости от доз удобрений. Известия ТСХА, 1987, № Л, с, 73—77. -.--•_

Л 89230 26/Ш— 87 г. Объем 1 п. л. Заказ 804. Тираж 100

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

Бесплатно