курсовая по АГРО ХИМИИ. Введение Глава Обзор литературы
 Скачать 339 Kb.
|
|
Вопросы и методика исследований До закладки опыта определяли глубину пахотного горизонта почвы, рНсол на рН метре – 121, содержание гумуса по Тюрину, подвижного Р2О5 по Кирсанову в модификации ЦИНАО, обменного калия по Масловой и Чернышевой, легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой, гидролитическую кислотность по Каппену, сумму поглощенных оснований по Каппену – Гильковичу. Влажность пахотного слоя почвы, соответствующую 100 % ППВ определяли весовым методом. Фенологические наблюдения проводились согласно методике государственного сортоиспытания (1961). Кроме того, отмечали даты образования клубеньков, появления леггемоглобина в клубеньках, начала разрушения и полного разрушения клубеньков. Подсчет густоты стояния растений проводили в фазу полных всходов и перед уборкой на фиксированных площадках, для чего на каждой делянке выделяли по две площадки по 0,5 м2. пересчет данных биометрического анализа растительных проб ан I га проводили по густоте стояния растений перед уборкой. Для биометрического анализа растения по 10 с каждой повторности выкапывали на глубину пахотного горизонта в фазы третьего тройчатого листа, бутонизации, массового цветения, начала налива семян, полного налива семян, полной спелости. Корни от почвы освобождали (на полиэтиленовой пленке) сухой разборкой без потери клубеньков и корней. Далее отмывали на ситах с диаметром отверстий 0,5 – 1 мм. Корни отделяли от стеблей на уровне корневой шейки. Определяли количество и массу клубеньков всего и с леггемоглобином. Общий и активный симбиотический потенциал, а также удельную активность симбиоза рассчитывали по формуле, предложенной Г.С. Посыпановым и Л.Д. Князевой (1975). Накопление сухого вещества определяли весовым методом, площадь листьев – методом высечек. Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали по формуле Кидда, Веста и Бриггса (Ничипорович А.А. и др., 1961). Количество фиксированного азота воздуха определяли по методу АСП и УАС предложенному Г.С. Посыпановым. 2.2. Фенологические наблюдения Известно, что наступление фаз развития растений и длительность межфазных периодов зависит от напряженности температурного режима. При температурах, превышающих биологический минимум, развитие растений ускоряется. В 2015г. посев сои был проведен после установления температуры выше требуемого биологического минимума для всходов. Однако сразу же после посева температура резко снизилась, и появление всходов было отмечено только на двадцать четвертый день. В варианте без применения азотных удобрений соя созрела 26 сентября. Необходимо заметить, что различия между вариантами по этому показателю не отмечались до фазы налива семян. С этой фазы развития растения в вариантах с применением минерального азота начали несколько отставать в развитии. Так, фаза полного налива семян в вариантах без инокуляции с половинной и полной обеспеченностью минеральным азотом наступила 15 и 20 сентября, т.е. на 8 и 13 дней позже, чем в варианте без применения удобрений. Указанная разность в развитии сохранялась вплоть до фазы полной спелости, наступление которой в вариантах БИN0, БИN1/2 и БИN1 было отмечено соответственно 6 и 12 октября, тогда как в варианте БИN0 она наступила соответственно на 10-16 дней раньше. Следует заметить, что в варианте N0 на фоне инокуляции также отмечалась задержка в развитии. Фаза полного налива семян в этом варианте наступила на 3 дня позже по сравнению с вариантом N0 без инокуляции. Между вариантами с применением соответствующих норм азотных удобрений на фоне инокуляции и без нее различия в наступлении фаз развития не проявлялись. Таким образом, из выше изложенного следует, что азотные удобрения затягивают сроки вегетации растений, причем тем дольше, чем выше норма азотных удобрений. Различия в наступлении фаз развития между вариантами с применением азотных удобрений и без них проявляются с фазы налива семян. На сроки вегетации растений большое влияние оказывают погодные условия, в особенности температура воздуха. 2.3. Фотосинтетическая деятельность посевов 2.3.1.Динамика площади листьев, фотосинтетический потенциал посевов и чистая продуктивность фотосинтеза Продуктивность растений в значительной степени зависит от размеров и темпов нарастания ассимиляционной поверхности. За счет фотосинтеза, который в основном протекает в листьях, создается 90-95 % сухого вещества растений (Шатилов И.С., Голубева Г.С., 1986). При исследованиях максимальная площадь листьев приходилась на фазу налива семян. В 2015 году до фазы налива семян ассимиляционная поверхность постепенно нарастала. С фазы налива семян она начала снижаться из-за опада листьев с нижних ярусов растений. Причем, в вариантах без применения удобрений опад был большим, вследствие чего площадь листовой поверхности снижалась более быстрыми темпами. Что касается разницы между вариантами по этому показателю, то она была незначительной. В вариантах с половинной и полной нормами азота без инокуляции площадь листьев в динамике была на 2-3 тысячи м2/га больше по сравнению с вариантом без применений удобрений, и в аналогичном варианте на фоне инокуляции в фазу налива семян она была выше, чем в вариантах с азотом. Однако, к фазе образования бобов в вариантах с минеральным азотом площадь ассимиляционной поверхности резко повысилась. В вариантах БИN1/2 и БИN1 она была соответственно в 1,7 и 1,5 раза больше, чем в варианте БИN0. Динамика площади листьев (тыс. м2/га) неинокулированной и инокулированной сои в зависимости от норм азотных удобрений, 2015г. Таблица №3
Хорошим развитием симбиотического аппарата в варианте БИN0, что позволило растениям развить листовую поверхность более высокую, чем в вариантах с применением азотных удобрений. В фазу созревания показатели листовой поверхности, за исключением вариантов БИN1/2 и БИN1 снизилась. В указанных вариантах в связи с большей влагообеспеченностью в этот период нарастание листовой поверхности еще продолжалось. Таким образом, из выше сказанного следует, что азотные удобрения увеличивают площадь ассимиляционной поверхности. Причем, при достаточной влагообеспеченности почвы это увеличение более существенно. Максимум площади листовой поверхности растения развивают в фазу налива семян. При благоприятных условиях симбиоза растения в варианте без азотных удобрений на фоне инокуляции развивали большую листовую поверхность по сравнению с вариантами, в которых азотные удобрения применялись. Фотосинтетический потенциал (ФСП) – показатель непосредственно связанный с величиной листовой поверхности. В 2015 году наименьшая величина ФСП была в варианте БИN0. в варианте с половинной обеспеченностью минеральным азотом без инокуляции ФСП был на 89 тыс. единиц больше, а с полной нормой превышение составляло 196 тыс. единиц. Причем, при сравнении соответствующих парных вариантов на фоне инокуляции и без нее, на первом фоне показатели ФСП были выше. Из выше изложенного следует, что азотные удобрения повышают показатели фотосинтетической деятельности посевов. При благоприятных условиях симбиоза ФСП в варианте без применения азотных удобрений был на уровне или выше этого показателя в вариантах с применением минерального азота. Определенная закономерность в изменении показателя чисто продуктивности фотосинтеза по вариантам не отмечена (таблица №4). ЧПФ колебалась от 4,4 до 5,7 г/м2 в сутки. Показатели фотосинтетической деятельности посевов сои, 2015г. Таблица №4
2.3.2. Накопление сухого вещества В 2015 г. накопление сухого вещества было существенно ниже, что являлось следствием низкой активности симбиоза и меньшего количества растений на единицу площади. Максимальное накопление сухой массы (63 ц/га) в указанном году отмечено в варианте ИN1 в фазу полного налива семян. Динамика накопления сухого вещества сои (ц/га), 2015 г. Таблица №5
При этом даже в фазу налива семян накопление сухого вещества по вариантам было примерно одинаковым, что является свидетельством того, что активное усвоение азота удобрений начинается во второй половине вегетационного периода. Очевидно, это обстоятельство обусловлено тем, что в период образования бобов и налива семян корневая система растений получает мощное развитие и возможности усвоения элемента ею из почвы и удобрений значительно возрастают. В фазу полного налива семян в вариантах БИN1/2 и БИN1 накопление сухой массы было соответственно на 7 и 5 ц/га выше по сравнению с вариантом БИN0. В инокулированных вариантах в указанную фазу эти различия были еще более существенными. В фазу полной спелости отмечалось снижение сухого вещества во всех вариантах. Из органов растений вклад в накопление абсолютно сухой массы наиболее значительным был у листьев и стеблей, которые в весовом отношении сохраняли примерно одинаковые пропорции до фазы налива семян, после которой масса листьев из–за опада начинала снижаться. Необходимо заметить, что некоторое преимущество по показателю сухой массы у вариантов на фоне инокуляции по сравнению с аналогичными вариантами без инокуляции обеспечивалось в основном за счет массы листьев. Масса корней при применении азотных удобрений не увеличивалась, а в отдельные фазы была даже ниже, чем в варианте без удобрений. Очевидно, при достаточном количестве легкодоступного азота в почве растения лишены стимула к укрупнению корневой системы. К тому же масса корней, как по фазам, так и по годам изменялась незначительно по сравнению с другими органами. Таким образом, вышеизложенное дает основание полагать, что азотные удобрения в начальный период вегетации растений, когда корневая система развита еще слабо, усваиваются незначительно. При благоприятных условиях симбиоза минеральный азот увеличивает накопление сухой массы тем значительней, чем выше норма удобрений. При активной симбиотической азотфиксации внесение азотных удобрений не способствует увеличению сухого вещества. Из органов растений на применение азотных удобрений слабо реагируют корни растений. При этом с увеличением нормы азота иногда наблюдается снижение их массы. 2.3.3.Количество фиксированного азота воздуха и размер поступления этого элемента в растения из почвы и удобрений Выше отмечалось, что азотные удобрения, подавляя развитие симбиотического аппарата растений, снижают активность симбиоза. Весьма важным представляется выяснение степени ингибирования этого процесса той или другой нормой азота. Эта задача в наших опытах решалась с помощью метода по АСП и УАС. Зная величину показателя УАС по годам исследований и АСП по вариантам, мы рассчитывали количество фиксированного азота во всех вариантах (таблица №6). Влияние азотных удобрений на количество фиксированного азота воздуха соей за вегетацию, 2015 г. Таблица №6
При значительном снижении АСП от варианта без применения азотных удобрений к варианту с полной обеспеченностью минеральным азотом, количество фиксированного азота также уменьшалось. Так в 2015 году в варианте N1/2 было фиксировано всего 7 кг/га азота атмосферы, что в 1,6 раза меньше, чем в варианте N0. в варианте с полной нормой азота активность азотфиксации снизилась в 2,9 раза. Таким образом, азотные удобрения, угнетая симбиотический аппарат растений сои и тем самым, уменьшая количество азота, фиксируемого из воздуха, гораздо снижают экономичность возделывания данной культуры. Отрицательный эффект от азотных удобрений тем выше, чем больше норма минерального азота и чем благоприятней условия симбиоза. Зная максимальное потребление азота и количество его усвоенного из воздуха в варианте без применения азотных удобрений, имели возможность определить количество азота, поступившего в растение из почвы. При этом допускалось, то же количество почвенного азота поступило в растения и в вариантах с применением азотных удобрений. Размеры поступления этого элемента из удобрений определялись как разность между общим потреблением азота и суммой азота, поступившим в растение из воздуха и почвы. Максимальное потребление азота в вариантах N1/2 и N1 было заметно ниже. Это, по – видимому, было обусловлено неравномерным выпадением осадков особенно в июле и начале августа, когда у растений проходят фазы цветения, образования бобов и наступает фаза налива семян. В этот период элементы питания еще продолжают интенсивно поступать в растение из почвы и удобрений. Известно, что на это поступление большее влияние оказывает влажность почвы. Однако, несмотря на то, что в начале июля выпало большое количество осадков, в дальнейшем, вплоть до конца первой декады августа, количество осадков было незначительным. Влажность почвы в этот период опускалась до 38 – 42 % ППВ. В связи с этим из удобрений в растения поступило меньшее количество азота. Источники азота для формирования урожая семян сои, 2015 г. Таблица №7
В варианте N0 из атмосферы в растения поступило всего 10 % азота, а из почвы его поступление составило 97 %. В то же время при полной обеспеченности растений азотом, поступление его из воздуха снизилось до 3 %, а из почвы и удобрений поступило соответственно 60 и 37 %. При этом коэффициент использования азота из удобрений был невысоким и равнялся на половинной норме 33, на полной – 29 %. Таким образом, из изложенного следует, что азотные удобрения в изучаемых нормах подавляют симбиотическую азотфиксацию.при этом, чем выше обеспеченность связанным азотом, тем сильнее симбирование этого процесса. При прочих равных условиях, суммарное потребление азота тем выше, чем активней протекает процесс фиксации азота из воздуха. Чем выше дозы биологического азота в максимальное потребление, тем меньше его поступление их удобрений. При благоприятных условиях симбиоза в варианте N1/2 каждый килограмм внесенного минерального азота снижал усвоение экологического азота на 610 г, а в варианте N1 – на 410 г. 2.4. Рост, развитие растений и урожай семян 2.4.1. Изреживаемость и линейный рост растений Изреживаемость растений в нашем опыте существенно колебалась. Это было обусловлено как разницей погодных условий, так и различной густотой стояния растений (таблица №8). Наименьший показатель гибели растений (7 %) был в этом году. В вариантах без инокуляции семян азотные удобрения в обеих изучаемых нормах не повлияли на его величину. На фоне инокуляции минеральный азот увеличил изреженность растений до 11 -16 %. Незначительная гибель растений была обусловлена тем, что растения в указанном году не погибли. Густота стояния в начале – конце вегетации и изреживаемость растений, 2015 г. Таблица №8
Имелись различия между вариантами и по линейному росту растений. Растения, обеспеченные минеральным азотом, были в основном на 2 – 3 см выше. Максимальная высота растений отмечалась в фазу налива семян. В связи со сказанным можно полагать, что при большем количестве растений на единицу площади, изреживаемость их выше. С увеличением нормы азотных удобрений гибель растений в течение вегетации возрастает, причем на фоне инокуляции этот показатель выше. Обилие осадков к концу вегетации способствует полеганию и тем самым повышает изреживаемость растений. Азотные удобрения несколько увеличивают высоту растений. 2.5. Урожай семян Основным критерием действенности того или иного агротехнического приема является урожайность. В связи с обработкой семян недоброкачественным нитрагином (таблица №9). Урожай семян сои (ц/га) в зависимости от норм внесения минерального азота, 2015 г. Таблица №9
Примечание: факторы – 1) – инокуляция, 2) – минеральный азот. Различия между вариантами в связи с этим приемом были в пределах ошибки опыта. Как правило, азотные удобрения и на фоне инокуляции и без нее к увеличению урожая не приводили. Минеральный азот в обеих нормах способствовал небольшому увеличению урожая. 2.6. Качество урожая Содержание белка в семенах сои зависит от обеспеченности растений элементами минерального питания и условий вегетационного периода. Наши исследования свидетельствуют о том, что наибольшее влияние на этот показатель оказывает обеспеченность минеральным или симбиотически фиксированным азотом (таблица №10). Содержание белка в семенах сои (% от абсолютно сухого вещества), 2015 г. Таблица №10
Так, в варианте без инокуляции и без азотных удобрений содержание белка составляло 30,4. Инокуляция семян способствовала повышению этого показателя на 2 %. В вариантах без инокуляции семян половинная и полная нормы азота увеличивали белковистость семян соответственно на 2,8 и 7, 4 %.При этом содержание белка в варианте БИN1/2 было в пределах 35,5 %, а в варианте БИN1 – 41,4 %. В вариантах с инокуляцией семян белковистость была на 0,7 – 2,7 % выше по сравнению с вариантами без инокуляции. Очень важным показателем эффективности приемов возделывания сои является белковая продуктивность. Этот показатель зависит от урожайности семян и содержания белка в семенах. В 2015 г. азотные удобрения в обеих нормах увеличивали сбор белка во всех вариантах (таблица №11). Сбор белка (ц/га) с урожаем семян сои, 2015 г. Таблица №11
В вариантах без инокуляции половинная и полная нормы азота увеличили белковую продуктивность соответственно на 0,7 и 1,3 ц/га, а на фоне инокуляции эти же нормы азота обеспечили прибавку 1,1 и 1,5 ц/га. Таким образом, создание оптимальных условий симбиоза является наиболее экономичным способом увеличения белковой продуктивности сои. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||