Введение к работе
Актуальность проблемы. На ноябрьском (1982т.)' Йленуме1 ЦК КПСС отмечалась необходимость повышения эффективности использования материальных ресурсов земли, удобрений и т. н. В дальнейшем увеличении производства хлопка: мошны-ми факторами являются сорт и удобрение. Однако коэффициент использования элементов питания удобрений и хлопчатника все еще низкий, а с увеличением их доз оплата единицы NPK .не только не повышается, а наоборот, снижается, расход азота, фосфора и калия на единицу урожая хлопка увеличивается. Основная причина заключается в том, что ежегодно воздел ывается много разнообразных сортов хлопчатника на различных почвах, а удобрение применяется по одной и той же системе без учета индивидуальных генотипических особенностей питания данного сорта растения. В связи с этим возникает необходимость в исследованиях в системе сорт—почва—удобрение, которые позволят правильно решить теоретические и практические вопросы, направленные на разработку сортовой системы удобрений, повышающей экономическую эффективность минеральных туков.
Цель и задачи исследований — выявить реакцию различных сортов хлопчатника на удобрение на разных почвах, выделить генотипы хлопчатника, наиболее отзывчивые на минеральные туки цо количеству и качеству урожая. Установить роль корневой системы в отзывчивости хлопчатника на удобрение. Раскрыть физиолого-агрохимические причины неодинаковой реакции сортов хлопчатника на систему почва—удобрение. Разработать теоретические основы применения удобрений с учетом индивидуальных особенностей питания сорта. Выяснить потенциальную возможность усвоения азота разными сортами хлопчатника. Для некоторых районированных сортов хлопчатника рекомендовать наиболее эффективную систему удобрений на той или иной почвенной,разности и дать экономическую оценку эффективности применения удобрений под разные сорта хлопчатника на различных почвах.
Научная новизна. Установлено, что сорта хлопчатника еще s фазе прорастания семени имеют неодинакйвую-феакцию., на систему почва—удобрение, Болертзтз"ьшчившли: на'удобрения и
урожайными-оказались сорта хлопчатника.на орошаемом типичном сероземе 108-Ф и Ташкент I, на орошаемой сероземно-луговой почве — С-4727 и Ташкент 1, на новоорошаемом овет- лом сероземе—Ташкент .1. Удобрение с N : Р = 1 : 1 способствует увеличению урожая волокна, повышает его прочность..
Высокая интенсивность фотосинтеза и активность ферментов в'первой . половине сегета-ции отмечается- у I типа (сорт С-4727) и II типа (сорт Ташкент 1), во второй половине вегетации— у III и IV типов (-сорта 108-Ф и 159-Ф). Такая же разница между сортами хлопчатника наблюдается по содержанию-элементов питания в пасоке, лисгьях.
Впервые установлена связь между количеством первичных боковых корешков и темпами'развития хлопчатника..Между числом^'боковых корней-первого порядка, образовавшиеся к началу цветения и уровнем урожайности; между общим-числом 'боковых корней первого порядка нобщейібиологической. массой. Чем позже и больше образуется боковых корней первого порядка, тем больше накапливается вегетативная масса. У Ш, особенное типа . на глубине 'более 30 см образуется больше боковых корней первого порядка. Поэтому у этих генотипов почти всегда вегетативной массы накапливается больше, чем у других, тогда как у (С-4727 м Ташкент 1 основная масса боковых корней находится в верхнем 20 см слое. Следовательно, реакция сортов хлопчатника .на разные дозы и соотношения удобрений зависит от количества, времени и зоны образования, боковых корней первого порядка, физиологическая деятельность которых генетически контролируется.
Активность фермента нитратредуктазы, определенная в
фазу цветение — плодообразование, является показателем по
тенциальной отзывчивости у хлопчатника на азотное удобре
ние. '""':..
Исследования с іиспользовадием изотопного метода пока^
зали, что наибольшим .коэффициентом использования азота-
удобрений характеризуется сорт I типа— С-4727. За. ним в
убывающем порядке следуют II тип—; Ташкент 1 и IIIі тип—
108-Ф, V:
Каждый генотип имеет свое наследственно закрепленное, соотношение между вегетативной .и генеративной частями, что обусловливает разный расход элементов питания на единицу, урожая хлопка-сырца: типы сортов С-4727 и Ташкент 1 расходуют меньше, чем 108-Ф, последний меньше, чем 159-Ф,
' При ежегодном внесении азотного удобрения по.300 кг/га, за пять лет остается в виде нитратов на сероземно-луговой почве 5—6%, на типичном сероземе 7—10%.и на светлом сероземе 10—20% внесенного азота. Внесение до 300 кг/га- P^Os оставляет в подвижной форме соответственно почвам 4,2; 6,0; 10,5% фосфора удобрений. Калийное удобрение в' дозе
150 кг/fa не приводят х заметному увеличению подвижного ка
лия в почве. -
Впервые выявлено, что содержание подвижных .соединений элементов питания в почве в течение вегетащш изменяется по-разному под различными сортами хлопчатника. В первой половине вегетации (до августа) значительное уменьшение их содержания в почве происходит под типами I и II, во второй половине — под типами Ш и IV,
Практическая ценность работы. Результаты наших исследований в системе сорт — почва — удобрение позволили рекомендовать для орошаемого типичного серозема сорта хлопчатника Ташкент 1 и 108-Ф и дифференцированные годовые нормы удобрений NaooPaooKiso и N3ooP2wKiso, для орошаемой серо-земно-луговой почвы — сорта iC-4727 « Ташкент 1 и N300P300K1S0 и новоорошаемого светлого серозема — сорт Ташкент 1 н N2scP25oKi26> что позволяет получить ежегодно больший /на 3—5 ц/га урожай и чистой прибыли на 150—200 руб. больше, чем при сложившейся системе удобрения. При этих нормах под Ташкент 1 можно вносить 30, под С-4727, 108-Ф и 159-Ф 20"% годовой нормы азотных удобрений до посева, остальную часть—в подкормку.
Селекционерам для выведения сортов хлопчатника, высо*
коотзывчивых на удобрения по урожайности, рекомендуем КС*
ходный материал (донор) подобрать полшслу боковых корней
первого порядка, образовавшихся к началу -цветения* В на
стоящее время таким сортом является Ташкент 1 для всех
почв, 108-Ф для типичного серозема и С-4727,дЛЯ орошаемой
сероземно-луговой почвы.
Реализация результатов исследований. Основные выводы и
положения диссертационной работы _ вошли в рекомендации
Ташкентского л Джизахского лроизводственны'х * сельскохо1-
зяйственных управлений для хозяйств областей "и использова
ны в новых «Рекомендациях по применению удобрений В КОЛ"
хозэх їй совхозах УзССР» (1980), которые МСХ УзССР и
С.АО ВАСХНИЛ приняли взамен всех .ранее изданных руко*
водств и инструкций. .....
Рекомендованы селекционерам в качестве доноров сорта С-4727 и Ташкент I, отличающиеся ранним, образованием: большего числа баковых корней первого порядка.
Передан в Среднеазиатское отделение, ВАСХНИЛ способ определения потенциальной возможности хлопчатника к ycj воению азота методом ннтратредуктазной активности.
Апробация работы. Основные положения диссертации до-1 ложены на 11 всесоюзных, республиканских, областных, университетских научных конференциях (Москва, .Белгород, Ташкент, Самарканд, Джизак), на президиуме САО ВАСХНИЛ, выездном < заседании секции, агрохимии и удобрений
ВАСХНИЛ в Ташкенте,, объединенном-заседании кафедр-: агрохимии, почвоведения, физиологии и биохимии:., растений. ТгашГУ им. В. И. Ленина.
Публикация.;По теме диссертации опубликовано.36 работ*
из них 2 .монографии, I.,научно-популярная, брошюра общим
объемом около 15,0 и, л, . , .....:
Объем .работы. Диссертация, состоит из 275 стрзлнц.машинописного текста, 90 таблиц/, 75 рисунков и графиков и 359 наименований использованных литературных источников. . Объекты, условия и.методы проведения исследований. Полевые опыты проводили с 1970 по 1981 гг. на орошаемом типич-
. .." " Таблица 1.
Почвенно-клнматическая характеристика
Основные локазатеяи климата и почв
Ботанический сад " (ТашГУ
Колхоз «Левин-Юлы» Бу-кинского райода Ташкентск. области
Совхоз Ht 12 Дуст-
ливокого
района ДжизаткхоЙ
области ,.
Срадяесуг* тяжеліосуг-
лнн. лиц.
Температура -воздуха], Сі
«ред негодовая . . . „ . .
: .среднеаіпрельсхая
. средненюльская
Сумма Положительных температур
за айрель—сентябрь, "С . , Осадки, мм „ , . і . і . .
среднегодовые . , . . . .
среди еа пре лыжме .--і-. . . Глубина залегания грунтовых вод,
м ...... ц ... .
Почва ..........
Механический состав почвы
о-ч50 см ,.; . . -.
Гумус, %:
0—30 см ...... .
30—60 см , , . . . . Общий азот, %:
0—30 см ..... .
30—50 см ...... .
Подвижный фосфор, мг/кг:
0—30 cw ,
' 30—50 см . . ; . . . Подвижный калий, мг/кг: . О—30 см ,..',..
30—50 ом , . , .. .
HI
3980 .
58,3
Волге 10 м
Орошаемый типичный серозем
180,0 155,6-
зазз
. 1-^5-3,0
Ороша«мая сёроземно-луго&ая
.' .13,9- -16.0:
27.5
220.0 42,2-.
Более 10
Новоорошаемый -светлый серозем
" * Легкосуг-
ЛИИ,
.4
. ном сероземе. (Ботанический *ад ТашГУ),- орошаемой серозем-но-луговой почве (колхоз «Ленин-Юлы» Букинского района Ташкентское области), .новоорошаемом светлом сероземе (совхоз № 12 Дустликского района Джизакской области).
Краткая характеристика климатических условий и почвенного покрова.районов расположения'опытных участков представлена в таблице 1...' '
Полевые в 4-х повторениях (та'бл. 2) и вегетационные опыты.в 8-кратной повторности закладывали- по методике СоюзНИХИ (1968); площадь делянки 1000 ма.
Таблица 2 Схемы внесения удобрений в полевых опытах, кг/га -
Агротехнику в зависимости от почвенных условий осуществляли по рекомендациям СоюзНИХИ. Изучали сорта хлопчатника С-4727» Ташкент 1, 108-Ф и 159-Ф, которые являются представителями четырех типов, отличающихся по величине обшей надземной массы; -I тип—С-4727 с наименьшим количеством (до 100 ц/га), II тип—Ташкент 1 со средним количеством (101—120 ц/га), III тип—108-Ф с надземной массой (121—140 ц/га) выше среднего, IV тип—159-Ф с наибольшей (выше 140 ц/га) массой. Эти сорта относятся к одному и тому же виду хлопчатника—Goss. hirsutum.
Отбор почвенных и растительных образцов и их анализ проводили по методике СоюзНИХИ (1963).
Для изучения морфологии, объема, массы корней отбирали пробы по фазам развития хлопчатника с четырех ' (вегетационный опыт) и десяти (полевой опыт) растений в каждом варианте. Поглотительную способность корней определяли по ( И, И. Колосову и Д. А, Сабинину (1971), пасоку по М. А. Белоусову (1975), ее химический состав тло Б. М. Исаеву и 3. В. Сдвиженской (1973).
....... g
Интенсивность фотосинтеза хлопчатника в полевых условиях определяли барнтным способом (Нерозин, 1973).
Активность ферментов пероксидазы и полифенолксида-
зы — йодометрическим методом по Д. іМ. Михлину .и
/З. С. Броновицкой, каталазы— йодометрическим -методом но
. 'А. Н. Баху и А. И. Опарину (1957), нитратредукгазы-~по
Б. И. Токареву с некоторой модификацией применительно к
хлопчатнику (1974).
. Технологические свойства волокна определяли в институте
Экспериментальной биологии АН УзССР и Госинспектуре по;
сортоиспытанию. Масличность семян — по Сокслету.
Математическая обработка данных урожайности и других исследований проводилась'по В. Н. Пёрегудову (1973), .
