Содержание к диссертации
Введение
1 Биогеохимия лития и научные основы применения литиевых удобрений в рисоводстве (Аналитический обзор литературы) 9
1.1 Химия иЫстория открытия лития 9
1.2 Литий и литиевые удобрения 11
1.3 Отзывчивость культурных растений на литий и перспективы применения литиевых удобрений в рисоводстве 33
2 Условия, объект и методика проведения экспериментов 45
2.1 Почвенно-климатические условия района проведения экспериментов 45
2.2 Объект исследований 48
2.3 Методика проведения исследований 49
3 Рост и развитие растений риса при различной обеспеченности литием . 53
3.1 Высота растений 54
3.2 Длина корней 59
3.3 Масса сухого вещества 62
4 Фотосинтетическая деятельность растений риса при их различной обеспеченности литием 71
4.1 Площадь листьев 72
4.2 Содержание фотосинтетических пигментов 76
5 Потребление растениями риса элементов минерального питания при различной обеспеченности литием 87
5.1 Содержание элементов минерального питания в растениях 87
5.1.1 Литий 87
5.1.2 Азот 91
5.1.3 Фосфор 96
5.1.4 Калий 100
5.2 Накопление азота, фосфора и калия в растениях 104
6 Посевные качества семян и продуктивность растений риса при их различной обеспеченности литием 112
7 Агроэкологическая эффективность применения литиевого удобрения под рис ! 120
7.1. Урожайность зерна при включении лития в систему удобрения риса 120
7.2. Вынос и коэффициенты использования рисом азота, фосфора и
калия из удобрений при оптимизации питания растений литием 123
8 Качество зерна риса при различных способах применения литиевого удобрения 128
9 Экономическая эффективность применения литиевого удобрения под рис 131
Выводы 133
Предложения производству 136
Список литературы
- Литий и литиевые удобрения
- Почвенно-климатические условия района проведения экспериментов
- Длина корней
- Фосфор
Введение к работе
Проблема повышения урожайности и валовых сборов зерна риса с высокими технологическими качествами и благоприятным биохимическим составом в. современных условиях ведения земледелия приобрела важное народнохозяйственное значение. В- мировом земледелии рис занимает среди зерновых культур первое место по урожайности и валовым сборам и второе по площадям посева. Потребность в рисе как, ценной диетической культуре постоянно возрастает. Он содержит 70—80 % крахмала и 7—8 % белка, причем последний характеризуется исключительно высокой усвояемостью и благоприятно сбалансированным содержанием незаменимых аминокислот (Шеуд-жен А.Х, Харитонов Е.М., Бондарева Т.Н., 2001).
В продовольственном балансе Российской Федерации рису также принадлежит заметная4 роль. В начале третьего тысячелетия в нашей стране он возделывается на площади 175,0 тыс. га. Средняя, его урожайность -33,4 ц/га, а это значит, что на каждого россиянина приходится лишь 1,6 кг рисовой крупы при норме его потребления 4-5 кг (Харитонов Е.М., 2003).
Основным районом производства риса в Российской Федерации является Краснодарский край, на долю которого приходится 70-75 % валового сбора белого зерна: Однако, получаемые урожаи риса - 40-45 ц/га по Краснодарскому краю и 30-35 ц/га в целом по стране, - далеки,от потенциальных возможностей районированных интенсивных сортов, которые при соблюдении, соответствующей технологии могут дать более 10 т/га зерна. Столь значительный недобор урожая свидетельствует о неполном использовании биологических возможностей рисового растения, хотя почвенно-климатические условия позволяют получать урожайность, близкую к потенциально возможной для этой культурьъ(Шеуджен А.Х., 2005).
Одним из важнейших факторов повышения урожайности риса на Кубани является сбалансированность минерального питания. Наряду с макроудобрениями, особое значение приобретают микроудобрения, содержащие отдельные микроэлементы или их комплекс. Почвы г рисовых полей в своем большинстве недостаточно обеспечены микроэлементами, поэтому внесение их в виде удобрений или обогащение ими посевного материала может существенно повысить урожайность и улучшить качество зерна риса (Корсунова М.И., 2006).
Наряду с необходимыми и незаменимыми для жизнедеятельности растений микроэлементами (бор, кобальт, марганец, медь, молибден, цинк), к настоящему времени накоплено немало данных о положительном влиянии на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур целого ряда биофильных микро- и ультра микроэлементов. К их числу ОТНОСИТСЯ литий. Этот микроэлемент широко распространен в природе. Литий структурно не входит в состав каких-либо органических соединений, однако, он является активным регулятором метаболических процессов. Особенностью влияния лития на растительный организм» является, его участие в метаболизме белков и нуклеиновых кислот. Литий положительно влияет также на биосинтез в растениях аскорбиновой кислоты и способствует повышению интенсивности дыхания. Применение литиевых удобрений путем внесения их в почву и некорневой подкормки растений способствуют повышению интенсивности дыхания, снижению активности сукцинатдегидрогеназы, изменению содержания органических кислот, а также повышению активности каталазы в растениях разных культур. При корневом и некорневом питании растений литием наблюдается существенное повышение на всех этапах онтогенеза содержания общего азота во всех органах растений. Установлено, что внесение литиевых удобрений в почву оказывает сопряженное воздействие на углеродный и азотный обмен растений, не нарушая взаимной согласованности этих двух процессов. Повышение интенсивности и продуктивности фотосинтеза и азотного обмена обеспечивает увеличение каю продуктивности, так и качества зерна (Власюк П.А., 1969).
Литий является химическим аналогом калия. В связи с этим важнейшим вопросом его участия в минеральном питании растений является изучение взаимоотношений между обменом лития и калия, лития и натрия. Имеются данные о сходном действии лития, натрия и калия на некоторые метаболические процессы (Школьник М.Я., 1974; Шеуджен А.Х., 2003).
Физиологическая и биохимическая роль лития в жизнедеятельности растенийрисавполной мере не изучена. Не определено И его, содержание: в растениях риса; Нет данных о влиянии этого микроэлемента на рост, развитие, химический состав, фотосинтетическую деятельность и продуктивность растений риса. Изучению этих вопросов; посвящена настоящая; диссертационная работа. указывает на актуальность выбранной темы научных исследований.
Целью настоящей работы являлось установление агроэкологическое целесообразности включения лития в; систему удобрения риса в условиях Кубани;
теоретическое обоснование воздействия микроэлементам на жизнедеятельность растения и формирование урожая. Для достижения поставлен ной цели решались следующие задачи: 3
— установить воздействие литиевого удобрения на рост, развитие и продуктивность растений;
— изучить влияние предпосевной обработки семян литием на их посевные качества;
— выявить изменения фотосинтетической деятельности растений под влиянием литиевого удобрения;
— установить влияние литиевого удобрения: на содержание и накоплег ние растениями азота, фосфора и калия;
— определить влияние литиевого удобрениях на урожайность и качество зерна риса;.
— изучить взаимосвязь между обеспеченностью растений; калием и литием;
— выявить оптимальные дозы, сроки и способы применения. литиевого удобрения, обеспечивающие повышение урожайности зерна риса;
— дать экономическую оценку различным способам применения литиевого удобрения под рис.
Научная новизна и практическая значимость работы. Проведенными исследованиями впервые доказана целесообразность включения микроэлемента лития в систему удобрения; при выращивании риса на лугово-черноземной почве правобережья. реки р. Кубань. Впервые установлено положительное влияние литиевого удобрения на прорастание семян, рост и развитие растений, содержание и накопление азота, фосфора, калия и лития:
Получены данные по влиянию литиевого удобрения на динамику ассимиляционной поверхности растений, содержание фотосинтетических пигментов в листьях риса. Установлены оптимальные дозы, сроки и способы применения литиевого удобрения, обеспечивающие повышение урожайности и качества зерна риса. Дана эколого-экономическая оценка способов применения? литиевого удобрения под рис.
Положения выносимые на защиту: г
1. Теоретическое и экспериментальное обоснование необходимости включениялития в систему удобрения риса.
2. Сравнительная оценка способов применения литиевого удобрения, позволяющих повышать количество и качество урожая зерна риса.
3. Физиолого-агрохимические причины существенного увеличения
урожайности зерна риса при оптимизации питания растений литием.
Реализация результатов исследований. Представленные в диссертации результаты исследований и. выводы, вошли в следующие практические рекомендации: «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2006);. «Рекомендации по применению микроудобрений и воздушно-тепловому обогреву семянриса» (Майкоп, 2006); «Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы» (Краснодар; 2006).
Результаты исследований апробированы в элитно-семеноводческом предприятии «Красное» Всероссийского научно-исследовательского института риса и Адыгейском научно-техническом центре риса и внедрены в рисосеющих хозяйствах Краснодарского края и Республики Адыгея.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались в форме отчетов на методической комиссии ВНИИ риса (2006-2008 гг.); региональных научно-практических конференциях молодых ученых (Краснодар, 2006; 2007); Всероссийских научно-практических конференциях (Краснодар, 2006; 2007; Москва, 2007). Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИ риса (2006).
По теме диссертации опубликованы 10 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 154 наименований литературы, в т. ч. 11 иностранных авторов. Работа содержит 52 таблицы, 5 рисунков и 6 приложений.
Литий и литиевые удобрения
Кларк лития земной коры равен 6,5-10" %, почвы - 3-10", морской водьь - 1,5-10"5, растений- 1-Ю"5, животных- 1-Ю"4 % (Виноградов А.П., 1957).
Литий относится к группе рассеянных элементов (Вернадский В.И., 1940). Для него свойственно концентрирование в кислых магматических породах и осадочных алюмосиликатах (табл.1; Кабата-Пендиас А., ПендиасХ., 1989). -12 Таблица 1 Содержание лития в магматических и осадочных породах, мг/кг Магматические породы Содержание Осадочные породы Содержание Ультраосновные 0,5-5 Глины 60 Основные 6-20 Сланцы 50-75 Средние 20-28 Песчаники 10-40 Кислые 15 5 Известняки 5-20
В эндогенных процессах для лития характерна исключительная фторо-фильность и высокая хлорофильность - образование флюидов с фтором и хлором (Шеуджен А.Х., 2003). Близость ионных радиусов Li+, Fe2+ и Mg2+ позволяет литию входить в решетки магнезиально-железистых силикатов - пироксенов и амфиболов. В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28 самостоятельных редких минералов лития. Главные из них: сподумен LiAl[Si?06], лепидолит KLii(5Ali)5[Si2A10io](F,OH)2, петалит — минерал, в котором литий обнаружен впервые, LiAl[Si4Oio], амблигонит LiAl[P04](F,OH) и циннвальдит KLi(Fe,Mg)Al[Si3A10io](F,OH)2 (Перельман А.И., 1989). При выветривании литий сравнительно легко высвобождается из первичных минералов при окислении и в кислой среде и затем захватывается глинистыми минералами. В не-большойтстепени он фиксируется также в органическом веществе, поэтому содержание лития в почвах контролируется больше условиями почвообразования, нежели его начальным содержанием в материнских породах (Виленский Д.Г., 1957).
Распространенность лития в поверхностном слое различных типов почв, как видно из данных А.П. Виноградова (1957), весьма однообразна (табл. 2). Среднее содержание лития колеблется от 34 мг/кг в красноземах до 42 мг/кг в сероземах. Наблюдается ясно выраженная закономерность увеличения валового содержания лития при зональном перемещении с севера на юг. Это объясняется переходом к почвам более тяжелого механического состава и меньшей их выщелачиваемостью (Охрименко М.Ф., Уяздовская О.С., 1970).
Распределение лития в профиле почвы подчиняется общим тенденциям циркуляции почвенных растворов. Однако оно может быть и сильно неупорядоченным. Так, З.В. Пацукевич, М.И. Герасимова и Т.М. Дианова (1979) в профильном распределении элемента не обнаружили ни четкой элювиально-иллювиальной дифференциации, ни биогенного захвата даже в таких почвах, где есть все условия для этого: дерновых глубокооподзоленных с их резко выраженной текстурной дифференциацией профиля и черноземах с высоким содержанием гумуса. Наибольшее содержание лития обнаружено в лессовидных суглинках и глинистых сланцах Алтайского края (37 мг/кг), наименьшее в озерно-ледниковых и древнеаллювиальных отложениях (11 мг/кг). Содержание элемента определяется материнской породой и механическим составом: богаты литием (42-45 мг/кг) черноземы, бурые горные и дерново-подзолистые песчаные. Очевидно лишь некоторое накопление лития в горизонте АіВ многих почв. По-видимому, для лития, элемента с ярко выраженными литофильными свойствами, биогенная аккумуляция, если она и есть, весьма незначительна, о чем свидетельствует низкое содержание его в растениях и малый коэффициент биологического поглощения 0,003-0,25 (Боровик-Романова Т.Ф., Белова Е.А., 1974).
По данным А.П. Виноградова (1957), содержание лития в подзолистых почвах изменяется параллельно распределению калия по почвенным горизонтам этих почв; серые лесные почвы по содержанию и распределению лития напоминают подзолистые; более глубокие горизонты несколько богаче этим элементом, чем лежащие выше. Во всех почвенных горизонтах черноземов содержание лития более или менее прямо пропорционально количеству калия; но лишь в общих чертах напоминает его распределение. В большинстве почв гумусовые горизонты содержат повышенное количество лития, однако верхние горизонты дерново-подзолистых почв тундры обеднены литием, а максимум его приходится на более глубокие горизонты.
А.М. Гринчеко и Л.П. Головина (1962), Davey B.G., Wheeler R.C. (1980) и А.ХШеуджен (2003) считают, что валовое содержание лития в почвах зависит от их генезиса, особенностей почвообразовательного процесса и характера материнской породы. Горные почвы богаче литием, чем равнинные, что является следствием их меньшей выветренности и более сильного влияния коренных пород. В почвах, сформированных на песчано-грубообломочных аллювиальных или мореных отложениях, общий уровень содержания лития ниже, чем в почвах на кристаллических породах. Пониженное содержание этого элемента установлено для светлых песчаных почв, особенно если они образовались на ледниковых отложениях в условиях гумидного климата. В аридной климатической зоне литий вовлекается в восходящее движение почвенных растворов и может осаждаться в верхних горизонтах всоставе легкорастворимых солей — хлоридов, сульфатов и боратов. Этими реакциями объясняется относительно высокое содержание его в солончаках, каштановых почвах и почвах прерий.
Почвенно-климатические условия района проведения экспериментов
Полевые эксперименты проводились в 2005-2007 гг. на оросительной системе Элитно-семеноводческого предприятия "Красное" Красноармейского района Краснодарского края, расположенного в 60 км юго-западнее Краснодара.
Климат района проведения опытов в значительной степени обусловлен географическим положением: близостью Азовского и Черного морей на западе, высокими хребтами на юге и открытостью с севера и северо-востока для холодных потоков воздуха с Восточно-Европейской равнины.
Район, на территории которого проводились исследования, характеризуется умеренным увлажнением, за год выпадает 600-700 мм осадков; коэффициент увлажнения составляет 0,25-0,30. По теплообеспеченности он является умеренно-жарким. Сумма температур воздуха выше 10С составляет 3400-3800С и выше 15С - 2900-3000; гидротермический коэффициент равен 0,9-1,3. Наиболее благоприятные температуры для прорастания риса — устойчивый переход через 15С — наблюдается в первой декаде мая. Лето жаркое, среднемесячная температура воздуха июля равна 22—24С, но максимально может повышаться до 38-40С. В году насчитывается до 90 дней со среднесуточной температурой более 20С. За период вегетации растений риса осадков выпадает 250 100 мм. Относительная влажность воздуха не превышает 70 % (Агроклиматические ресурсы Краснодарского края, 1975).
Погодные условия в годы проведения исследований заметно различались между собой (табл. 3). Наиболее теплым был 2007 г., холодным -2005 г. В 2005 г. температура воздуха в мае была ниже средней многолетней на 2,9С, а в последующие месяцы - выше. В 2006 г. складывались неблагоприятные условия в период получения всходов риса, т. к. температура возду -46-ха в мае была на 3,8С ниже средней многолетней. В июне и июле температуры незначительно отличались от средних многолетних значений. В августе температура воздуха на 4,6С превышала среднюю многолетнюю. В 2007 г., который, как уже отмечалось, был самым теплым, температура воздуха в мае была близка к средней многолетней. Июнь и июль по температурным показателям также был близок к норме. Температура воздуха в августе и сентябре превышала ее средние многолетние значения на 5,0С.
Территория хозяйства приурочена к древней дельте р. Кубань и представляет собой типичную слабоволнистую равнину с общим уклоном в сторону Азовского моря. В геоморфологическом отношении она представляет собой современную дельтовую аллювиально-аккумулятивную равнину с лесным покровом (Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т. и др., 1996).
В районе проведения исследований распространены лугово-черноземные почвы, относящиеся к лугово-степному типу. Они занимают 82,7 тыс. га, что составляет около 19 % общей площади сельскохозяйственных угодий в Краснодарском крае (АвакянК.М., АчкановАЛ., Подлесный И.В., 1978). Эти почвы являются лучшими для возделывания риса.
Лугово-черноземные почвы хозяйства сформированы на тяжелых аллювиальных отложениях в условиях периодического избыточного поверхностного и более постоянного грунтового увлажнения. Степень их гидроморф-ности относительно невысокая, выделения окисного железа обнаруживаются на глубине 45-55 см. Емкость обменного поглощения этих почв составляет 28-33 мг-экв./100 г, в составе ППК преобладает кальций. Мощность гумусовых горизонтов А+В достигает 100-150 см, на экспериментальном участке она равняется 134-142 см. Благодаря высокому содержанию в почве крупно-пылеватых частиц создаются благоприятные водно-физические свойства для выращивания риса. Глубина залегания грунтовых вод на участке,-где выполнялись эксперименты, колеблется от 2,2 до 2,5 м (Шеуджен А.Х., Кизи-нек СВ., 2004).
Почва-опытного участка имела тяжелосуглинистый, иловатокрупнопы-леватый гранулометрический состав. Объемная масса пахотного слоя 1,1-1,4 г/см . Общая порозность почвы составляет 58 %; структура — хорошо выраженная, в пахотном слое - комковато-порошистая. Содержание гумуса -среднее, повышенное содержание доступного растениям фосфора и среднее -подвижных соединений калия, обеспеченность литием — низкая. Реакция среды,нейтральная (табл. 4).
Длина корней
Корневой системе принадлежит исключительно важная роль в жизни растений. Она закрепляет растение в почве, поглощает воду и питательные вещества из нее и доставляет их в надземные органы, осуществляет синтез целого ряда органических соединений для роста надземных органов и формирования семян (Станков Н.З., 1964; Байтулин И.О., 1987). Хорошо развитая корневая система растений обеспечивает поглощение элементов минерального питания в достаточном количестве для формирования высокого урожая. В связи с этим всегда необходимо знать, как влияют вносимые удобрения на рост и развитие корневой системы.
Включение лития в питательную среду способствовало формированию более развитой корневой системы у растений риса по сравнению,с произрастающими на субстрате без этого элемента (табл. 8).
Достоверное влияние лития на рост корней риса обнаруживается на варианте IK 0,50Li (0,5 дозы Li) и степень этого воздействия усиливаются при повышении его содержания в питательной среде. Максимальная в опыте длина корней отмечена у растений, произрастающих на смеси, содержащей -60-дозу лития. По мере развития растений положительное влияние лития уменьшалось. Так, в отмеченном выше варианте длина корней была больше, чем в контроле, на 4,9 см в кущение, 2,9 см в выметывание и 2,0 см в фазу полной спелости зерна риса. То есть литий способствует ускоренному росту корней, особенно в начальный период онтогенеза. С возрастом их различия с контролем по длине корней становится менее значимыми.
Уменьшение содержания калия в питательной смеси отрицательно сказывается на длине корней, которая была меньше, чем в контроле, в зависимости от обеспеченности растений этим элементом на 2,9-5,3 см в фазу кущения растений, 8,5-10,4 - в выметывание и 10,6-12,1 см в конце жизненного цикла. Отрицательные последствия недостатка калия проявились уже в варианте 0,75К OLi. Отставание в росте корней усиливались по мере развития растений (табл. 9).
Замещение 25 % калия литием полностью компенсирует недостаток калия уже к фазе выметывания риса. Однако дальнейшее сокращение содержания в питательной смеси калия в пользу лития практически не нивелирует отрицательное влияние первого из названных элементов на формирование корневой системы у растений риса.
Таким образом, влияние лития на рост корней риса аналогично его воздействию на рост стебля. Поэтому выводы, сделанные для роста надземных органов растений, справедливы и для корневой системы. Изменения, происходящие в росте корней риса в зависимости от доз, сроков и способов применения лития аналогичны отмеченным для стеблей растений (табл. 10).
Наиболее энергично от всходов до созревания росли корни у растений риса, выросших из обогащенных семян. Уже в фазу кущения они были длиннее, чем у контрольных растений, на 2,3-6,0 см, выметывания — 2,6-3,5 и в фазу полной спелости зерна на 0,4-2,9 см.
Все изучаемые дозы лития, используемые для обработки семян, способствовали быстрому увеличению длины корней в период их интенсивного роста, т. е. до фазы выметывания растений риса.
Улучшение обеспеченности литием растений риса в фазу кущения очень быстро отражалось на темпах роста корней. Уже через неделю их длина была на 1,7-5,1 см больше, чем в контроле. По мере старения растений различия несколько сокращались, но все-таки были существенными. Наиболее благоприятные условия для роста корней складывались при обработке растений 0,05 % раствором микроэлемента.
Некорневая подкормка растений литием в фазу выметывания риса не вызвала достоверного увеличения длины корней, т. к. в момент ее проведения активный их рост уже завершился.
Фосфор
Литий оказывает положительное влияние и на скорость прорастания семян риса, т. е. на среднюю продолжительность прорастания одного семени. Быстрее прорастают семена, обработанные 0,75 % и 1,00 % водными растворами микроэлемента. Использование как более высоких, так и низких концентраций лития для обработки семян было менее эффективным.
Таким образом, обработка семян риса водными растворами лития положительно влияет на их прорастание. Наиболее интенсивно эти процессы происходят при их обработке 1,0% водным раствором микроэлемента. Видимо литий, повышая гидрофильность коллоидов протоплазмы и активность гидролитических ферментов, а также участвуя в азотном и нуклеиновом обменах, выступает в роли активного регулятора метаболических процессов в прорастающих семенах.
Продуктивность растений является интегральным показателем, в котором реализуются все изменения в их росте и развитии. Этот показатель позволяет судить о направленности изменений, происходящих под воздействи-ем лития. Установлено, что при введении в питательную среду лития возрастает масса зерна с сосуда на 6,16-16,75 % в зависимости от его дозы (табл. 44). Наибольший урожай зерна 47,4 г/сосуд отмечен в варианте с питательной средой, содержащей 1 дозу лития.
Рост урожая риса обеспечивали увеличение продуктивной кустистости, числа колосков в метелке, массы 1000 зерен и массы зерна с главной метелки, а также существенное снижение пустозерности.
При сокращении на 25 % количества калия в питательной среде урожай зерна с сосуда снижается на 6,9 % (табл. 45). При дальнейшем уменьшении обеспеченности растений этим элементом урожай снижался на 9,36—35,96 %. Замещение калия в питательной смеси на литий компенсировало снижение урожая зерна незначительной мере.
Снижение урожая растений, испытывающих недостаток калия, произошло вследствие сокращения числа продуктивных стеблей на растении на 0,3-0,5 шт./раст., уменьшения длины главной метелки и ее продуктивности. Масса зерна с главной метелки уменьшилась на 0,02-0,26 г. Это происходит вследствие значительного увеличения пустозерности на 2,4—10,7 % и уменьшения на 1,3—2,94 г массы 1000 зерен.
Таким образом, литий, внесенный под рис на фоне модифицированной Шеудженом среды Прянишникова, оказывает существенное влияние на рост, развитие и продуктивность растений риса. При включении этого элемента в питательную среду на 0,4-7,8 см и 0,5-2,0 см увеличивается высота растений и длина корней растений, а также отмечается более интенсивный синтез органических веществ, проявляющийся в увеличении сухой массы надземных органов растений в фазу кущения на 0,02-0,11 г/растение, выметывания -0,04-0,24 г/растение и фазу полной спелости зерна — 0,02—0,30 г/растение; в корнях соответственно в фазу кущения на 0,02—0,07 г/растение, выметывания — 0,5-7,0; фаза полной спелости зерна - 0,4-7,8 г/растение.
Интенсивный рост растений обеспечивается более активным поглощением под воздействием лития рисом азота и фосфора, в результате чего содержание этих элементов в надземных вегетативных органах возрастает в фазу кущения на 0,09-0,35 %, выметывания - 0,04-0,15 %, фазу полной спелости зерна - 0,03-0,10 %, в зерне - 0,01-0,07 %.
Под воздействием лития растения риса формируют большую по площади, лучше обеспеченную фотосинтетическими пигментами ассимиляционную поверхность. У растений, произрастающих на питательной среде, содержащей литий она больше, чем в контроле в фазу кущения 6,5-29,4 %, выметывания — 4,8-11,4 %.
Все перечисленное реализуется в увеличении продуктивности растений на 6,16—16,75 %, которое происходит в результате увеличения продуктивной кустистости и увеличения массы зерна с главной метелки.
Функции лития в растительном организме не совпадают с калием. Именно по этой причине попытка взаимно заменить эти элементы не устраняла негативного влияния недостатка калия. Вместе с тем, вероятно, существуют отдельные метаболические процессы, в которых эти элементы могут взаимозаменяться. Об этом свидетельствует небольшая компенсация негативных последствий дефицита калия при введении в питательную среду лития в эквивалентных количествах.
Для выявления аддитивного эффекта от воздействия лития на рост, развитие и потребление элементов минерального питания проведен анализ урожая зерна и биометрических параметров растений. Установлено, что обеспеченность растений литием обуславливала рост их продуктивности (табл. 46).
При посеве обогащенными литием семенами урожай зерна риса увеличивался по сравнению с контролем на 8,2—13,4 г/сосуд, при некорневой подкормке растений в кущение- 6,8-12,8 г/сосуд. В наибольшей мере этому способствовало использование 1,0 % раствора лития для обработки семян и , 0,1 % — для некорневой подкормки растений. Проведение некорневой подкормки литием в фазу выметывания риса не вызвало роста урожая зерна независимо от дозы микроэлемента.
При посеве семенами, обработанными 1,0% водным раствором лития, рост урожая произошел вследствие увеличения продуктивной кустистости на 0,5 шт./растение, числа колосков в главной метелке на 11,9 шт., массы зерна с главной метелки на 0,73 г и массы 1000 зерен на 0,8 г. Пустозерность метелки снижалась менее чем 1,0 %. Не выявлено изменения длины главной метелки.
При некорневой подкормке растений в фазу кущения 0,1 % раствором лития рост урожая был обусловлен увеличением продуктивной кустистости на 0,3 побега на растение, 17,9 шт. числа колосков и 0,25 г массы зерна с главной метелки. Масса 1000 зерен была выше, чем в контроле, на 1,4 г, а пустозерность сокращалась на 7,3 %. Влияние лития, внесенного в фазу кущения, на длину главной метелки не наблюдалось.
