Введение к работе
Азот относится к элементам, которые чаще всего находятся в минимуме, а его регулирование на основе диагностики имеет важное значение, так как избыток или недостаток элемента в почве вызывает снижение урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшение качества продукции. Применяемые ранее методы растительной диагностики азотного питания растений основаны на определении содержания в растениях нитратного или общего азота с использованием химических реактивов (тканевая диагностика по В.В. Церлинг, листовая диагностика и др.). Как показал опыт, традиционные методы достаточно трудоемки по исполнению, требуют значительного времени на отбор растительных проб и их химический анализ. Методы фотометрической диагностики, проводимые в полевых условиях, лишены этих недостатков и позволяют, при их достаточной отработанности, за короткое время выявить нуждаемость растений в азотном питании.
Цель исследований: изучить возможность использования фотометрических методов в целях диагностики азотного питания звена полевого севооборота.
Задачи исследований:
-
Установить влияние возрастающих доз азотных удобрений на формирование урожайности и качества культур звена полевого севооборота.
-
Выявить зависимость обеспеченности растений азотным питанием от внесенных доз азотных удобрений по результатам стеблевой диагностики.
-
Провести диагностику азотного питания культур звена полевого севооборота фотометрическими методами и дать сравнительную оценку показаний фотометрических приборов.
-
Установить зависимость пигментации проростков яровых зерновых культур от форм азотных удобрений при их облучении светодиодами с различными характеристиками светового потока.
Научная новизна работы. Впервые установлено, что фотометрическое обследование N-тестерами «Yara», одно- и двулучевым «Спектролюкс» посевов ярового рапса, озимой тритикале и ярового ячменя, возделываемых на дерново-подзолистой почве, объективно отражает обеспеченность растений азотным питанием в соответствии с внесенными дозами азота. При этом показано, что результаты фотометрии посевов различными приборами и данные стеблевой диагностики показывают практически аналогичные зависимости от возрастающих и дробных доз азотных удобрений, что дает основание для замены традиционной химической диагностики азотного питания растений фотометрическими экспресс-методами. Также впервые установлено, что из растительных пигментов - хлорофиллов а, в и каротиноидов результаты фотометрии наиболее тесно коррелируют с содержанием в листьях растений хлорофилла а, что следует учитывать в дальнейших исследованиях по данному направлению.
Основные положения, выносимые на защиту:
Содержание основных пигментов в листьях растений в зависимости от доз азотных удобрений.
Влияние спектральных характеристик светового излучения и форм азотных удобрений на процесс формирования пигментов в проростках яровых культур.
Результаты стеблевой диагностики обеспеченности сельскохозяйственных культур азотным питанием.
Результаты фотометрической диагностики азотного статуса растений.
Урожайность культур звена полевого севооборота, возделываемых в условиях дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы от возрастающих и дробных доз азотных удобрений.
Качество культур звена полевого севооборота при внесении возрастающих и дробных доз азота и связь его с результатами фотометрии.
Практическая значимость. В результате исследований для диагностики азотного питания растений ярового рапса, озимой тритикале и ярового ячменя в фазы трубкование-колошение, возделываемых на дерново-подзолистых почвах, рекомендуется использовать N-тестеры «Yara» и однолучевой «Спектролюкс», которые наиболее точно отражают обеспеченность растений азотом.
Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в проведении полевых и вегетационных опытов. Соискателем самостоятельно были проведены анализ и обобщение экспериментальных данных, а также их статистическая обработка.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на 45-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур» (Москва, ВНИИА, 2011), 46-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, ВНИИА, 2012) и 47-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях» (Москва, ВНИИА, 2013). По материалам диссертации опубликовано 7 статей, в том числе 3 - в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации результатов исследований соискателями ученых степеней.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методического раздела, пяти глав экспериментальной части, выводов, предложений производству, списка используемой литературы. Материал диссертации изложен на 138 страницах машинописного текста. Текстовая часть сопровождается 39 таблицами и 49 рисунками. Список литературы включает 179 наименований, в том числе 14 на иностранных языках.
