Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние вопроса 7
1.1 Экологические аспекты декальцинирования почв на современном этапе развития сельского хозяйства 7
1.2 Значение и распространение кальция 12
1.2 1 Значение кальция как почвоулучшающего фактора 13
1.2.2 Источники воспроизводства кальция в почве 15
1.2.3 Физиологическое значение кальция для роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур 17
1.2.4 Значение кальция для развития корневой системы 21
1.2.5 Роль кальция в обеспечении качественного и продолжительного хранения плодов 22
2 Объекты, методы и условия проведения исследований 25
2.1 Характеристика объектов исследований 25
2.2 Метеоусловия в годы проведения исследований 34
2.3 Методика проведения исследований 37
3 Результаты исследований 39
3.1 Активность кальция в почве слаборослого яблоневого сада 39
3.1.1 Значение исследования почвенных растворов 3 9
3.1.2 Зависимость активности кальция от погодных условий 43
3.1.3 Динамика подвижного фосфора в связи с активностью ионов кальция 45
3.1.4 Динамика ионов кальция в почвенном растворе в связи с активностью корневой системы 49
3.1.5 Содержание кальция в листьях и плодах яблони в связи с погодными условиями 53
3.1.6 Динамика ионов кальция в почвенном профиле чернозёмных почв 58
3.2 Влияние мульчирования на активность кальция 61
3.2,1 Активность кальция на фоне роста всасывающих корней в связи с мульчированием почвы 63
3.2.2 Активность кальция и корневой системы в различных слоях почвы в связи с мульчированием 72
3.2.3 Особенности динамики ионов кальция в метровом слое почвы в связи с мульчированием в год высокой влагообеспеченности 79
3.2.4 Архитектоника корневой системы яблони и контур активности кальция в связи с мульчированием почвы 84
3.2.5 Взаимовлияние различных факторов в связи с мульчированием 88
3.2.6 Влияние мульчирования на продуктивность слаборослых деревьев 90
3.2.7 Минеральный состав листьев и плодов яблони в связи с мульчированием почвы 93
3.3 Влияние известкования на продуктивность яблони 98
3.3.1 Значение известкования и необходимость его проведения в насаждениях яблони 98
3.3.2 Агрохимические показатели почвы в связи с известкованием 108
3.3.3 Влияние известкования на корневую систему яблони 113
3.3.3.1 Влияние известкования на активность корневой системы яблони 113
3.3.3.2 Влияние известкования на восстановительную способность
корневой системы, подверженной подмерзанию 119
3.3.4 Влияние известкования на водоудерживающую способность и оводнённость листьев яблони 128
3.3.5 Минеральный состав листьев яблони в связи с известкованием 132
3.3.6 Влияние известкования на динамику кальция в листьях яблони 139
3.3.7 Влияние известкования на содержание кальция в плодах яблони 145
3.3.8 Влияние известкования на продуктивность насаждений яблони 148
Обсуждение результатов исследований 151
Экономическая эффективность приёмов повышения активности кальция 157
Выводы 159
Предложения производству 160
Список использованной литературы 161
- Физиологическое значение кальция для роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур
- Динамика ионов кальция в почвенном растворе в связи с активностью корневой системы
- Активность кальция и корневой системы в различных слоях почвы в связи с мульчированием
- Влияние известкования на водоудерживающую способность и оводнённость листьев яблони
Введение к работе
"Из всех исследованных металлов как обменных катионов почвы только кальций... создаёт в почве при полном насыщении её ёмкости обмена наиболее благоприятные условия для жизни растений" [Гедройц, 1935, с. 51] Кальций, являясь основной составляющей ППК, определяет главные физико-химические свойства почвы, её структуру, качественный и количественный состав почвенного раствора [Люндегорд, 1937; Гедройц, 1955; Рассел, 1955; Иванов, 1971; Блэк, 1973; Кауричев, 1982]. Влияние кальция на рост и развитие плодовых культур чрезвычайно многообразно. Регулируя физиологические процессы, кальций играет существенную роль в обмене и превращении веществ [Лебедев, 1985; Фауст, 1989; Трунов, 2003]. Этот элемент оказывает положительное влияние на лёжкоспособность плодов и снижает их поражаемость физиологическими заболеваниями в процессе хранения [Метлицкий, 1965; Гудкове кий, 1990].
Актуальность проблемы. В настоящее время особую актуальность приобрела проблема дефицита кальция в почве, что является результатом интенсивной производственной деятельности (промышленные и сельскохозяйственные предприятия) и негативного влияния природных факторов (эрозия, кислотные дожди и пр.) ЦІанников, Минеев, 1974; Ефремов, 1981; Бровкина, 1987; Ерёмина, 1989; Шильников и др., 1989; Андреева, Завадский, 1990; Флоринский и др., 1992; Потапов, Бобрович, 1997; Шильников и др., 1997; Фрид и др., 1999; Щеглов, 1999; Арзыбов и др., 2001; Гайдаш, 2001; Иванов и др., 2001; Назыро-ва, 2002]. Декальцинирование приводит к нарушению почвенного плодородия и, как следствие, питания растений. Проблема рационального использования, чернозёмов в связи с декадьцинированием принимает всё более глобальный ха- рактер и для садоводства, учитывая длительный срок производственного использования плодовых насаждений.
Детальное изучение кальциевого режима на фоне меняющихся климатических условий позволит создать теоретическую базу для обоснованного применения средств химизации в садах.
В настоящее время мульчирование является перспективным агроприёмом содержания почвы в слаборослом яблоневом саду, однако его влияние на кальциевый режим мало изучено.
Повышение содержания кальция в почве может быть достигнуто путём её известкования. Учитывая физиологические нарушения у плодовых растений, возникающие при увеличении концентрации кальция в почвенном растворе [Лебедев, 1985], необходимо подобрать дозу извести, восстанавливающую естественное плодородие почвы и повышающую продуктивность яблони.
Целью исследований являлось изучение кальциевого режима почвы слаборослого яблоневого сада.
В задачи исследований входило: изучить динамику активности кальция в связи с различными погодными условиями; выявить влияние мульчирования на активность кальция; определить влияние приёмов управления кальциевым режимом на развитие корневой системы, водоудерживающую способность листьев, их минеральный состав, накопление кальция в плодах и урожайность деревьев слаборослого яблоневого сада; дать экономическую оценку изучаемым агроприёмам.
Научная новизна. Впервые в ЦЧР в условиях слаборослого сада изучена активность кальция в связи с развитием корневой системы и водоудерживаю-щей способностью листьев на фоне мульчирования и известкования.
Практическая значимость работы. Дана оценка мульчированию приствольных полос яблони как приёму, влияющему на кальциевый режим. Определены оптимальные дозы внесения извести;в слаборослом яблоневом саду.
Предложено для оптимизации кальциевого питания регулировать водный режим яблони путём мелкодисперсного орошения. Защищаемые положения.
Известкование и мульчирование почвы - приёмы регулирования содержания и активности кальция в слаборослом яблоневом саду.
Мелкодисперсное дождевание - способ повышения содержания кальция в надземной части растения яблони.
Благодарности.
Выражаю глубокую признательность и огромную благодарность своему научному руководителю: доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному мелиоратору Российской Федерации И.А. Трунову, оппонентам: доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.М. Воронину и кандидату сельскохозяйственных наук, директору ФГУ ГЦАС "Тамбовский" Н.П. Юмашеву; сотрудникам ВНИИС им. И.В. Мичурина в лице директора В.А. Гудков-ского, ведущих научных сотрудников И.П. Хаустовича и Т.Г.-Г. Алиева, а также заведующей лабораторией отдела хранения и переработки плодово-ягодной продукции Л.В. Кожиной; сотрудникам МичГАУ: профессору В.А. Потапову, доценту А.В. Кострикину, заведующей лабораторией биохимии Т.Н. Гришути-ной и сотрудникам данной лаборатории, а также сотрудникам кафедры агрохимии и почвоведения за оказанную поддержку и помощь в выполнении работы. Благодарим директора ОПХ ВНИИС им. И.В. Мичурина Ю.М. Коннова и главного агронома Л.А. Пчелинцеву за предоставленную возможность проведения экспериментов в хозяйстве.
Физиологическое значение кальция для роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур
Ф. Дюшофур (1970) указывал на. исключительное значение кальция для распределения в природе различных растительных сообществ. По мнению Е.И. Ратнера (1950), кальций имеет наибольшее значение в качестве источника питания для растений. К такому выводу учёный пришёл, детально изучив весьма необычные опыты, проведённые К.К. Гедройцем (1916, 1930), сущность которых можно изложить следующим образом. Гедройц осуществил полное насыщение чернозёмной почвы кальцием (Са2+), удалив из неё весь обменный калий (К) и магний (Mg). Использование данной почвы для выращивания овса, горчицы и гречихи не снижало урожай этих культур, кроме того, они также мало реагировали на внесение калийных удобрений, как и на исходной почве. Из этого можно сделать вывод, что растения при полном насыщении кальцием способны использовать необменный калий и магний. Гедройцем был также проведён другой опыт, сущность которого сводилась к замене обменного кальция одним из катионов: NH4, Na, К, Mg; Ва, Мп, Со, Н, Cd, Al, Fe , Fe , что вызывало гибель растений или ничтожное их развитие..
В.Д. Иванов (1971) выделил две точки зрения относительно физиолого-агрохимической роли кальция. Сторонники первой теории считают, что кальций следует рассматривать скорее как почвоулучшающее средство, чем как удобрение. Другие придавали кальцию значительную физиологическую роль как источнику минерального питания. К.А. Блэк (1973), проанализировав экспериментальные методы исследования недостатка кальция для растений арахиса, проведённые в штате Северная Каролина, отмечает, что по данным двух видов опытов наблюдаемая отзывчивость арахиса на известкование была прежде всего следствием повышенного обеспечения кальцием, а не прямым или косвенным результатом повышения рН почвы, связанного с известкованием.
Физиологическое значение кальция для растений чрезвычайно велико. Этот элемент является одним из основных положительно заряженных ионов, обеспечивающих связывание нитратов клеточной стенкой [Трунов, 2003].. Кальций, принимая определённое участие в организации структуры цитоплазмы, определяет степень активности многих растворимых ферментов [Арасимо-вич, Пономарёва, 1976]. Кальций играет важную роль в процессах секреции: снимает электростатический барьер, возникающий между везикулой с секретом и плазмалеммой, способствуя экзоцитозу; вызывает изменения микротрубочек и микрофиламентов, направляющих движение везикул к плазмалемме. Кальций резко снижает гидратационный барьер при слиянии мембран, снижает отрицательный заряд контактирующих мембран, создаёт между ними кальциевые мостики [Власюк, 1969].
Кальций устраняет антагонизм между фосфором и алюминием в растениях [Небольсин и др., 1983], а также выполняет роль стабилизатора клеточной структуры, сдерживая её деградацию [Гудковский, Тажибаев, 1984]. Этот элемент играет роль главного антагониста всех других катионов, в том числе и ионов водорода, при достаточной концентрации кальция растения меньше страдают от кислотности питательного раствора [Практикум..., 1990]. Ратнер (1950) придаёт роли кальция особое значение: обезвреживание в растении избытка щавелевой и других кислот, поддержание благоприятной структуры клеточных стенок, мобилизация и транспорт запасных углеводов, повышение энергии роста, дыхания и распада белковых веществ, нормализация процесса деления клеток.
Доступность многих элементов питания для растений зависит от концентрации высокоактивных ионов кальция [Лебедев, 1985]. Под влиянием увеличения содержания кальция плазма становится непроницаемой для ионов железа [Люндегорд, 1937].
Кальций наиболее эффективен, взаимодействуя с кальмодулином. Это кислый белок, на 30 % состоящий из аспарагиновой и глутаминовой кислот. Он активизируется в результате связывания с Са , которое становится возможным при увеличении концентрации иона до 1-Ю мкмоль/л [Власюк, 1969]. Регулятором многих ферментативных систем (протеинкиназа, фосфодиэстераза, транспортная Са2+-АТФаза) и внутриклеточного кальция является низкомолекулярный аминобелок кальмодулин. Это вещество обладает высоким сродством к кальцита, связывая четыре иона Са на один моль. Комплекс Са-кальмодулин в клетках активирует деятельность сократительных белков, тормозит разборку микротрубочек, участвует в секреторных и многих других процессах [Полевой, 1989].
Кальций в растениях играет разностороннюю роль: входит в состав протоплазменных структур, участвует в связывании нуклеотидов. Соединения кальция с пектиновыми веществами являются составной частью материала, склеивающего стенки клеток. Полагают, что нейтрализующее действие кальция устраняет избыток органических кислот в растениях, в частности щавелевой. Основное физиологическое значение кальция заключается в его влиянии на общее физико-химическое состояние протоплазмы, на ее вязкость, проницаемость и другие свойства [Власюк, 1969]. Снижение содержания кальция в субстрате приводит к замедлению скорости роста, уменьшению количества кистей и продуктивности томатов, что снижает содержание сухого вещества, Сахаров и витамина С в плодах и увеличивает их кислотность [Панков, 1976]. Арасимович и Пономарёвой (1976) установлено, что кальций активно влияет на структуру мембран; уменьшение содержания кальция вызывает увеличение концентрации натрия; дефицит кальция отражается на структуре цитоплазмы, при этом снижается масса митохондрий; кальций является связующим звеном между фосфолипидами и другими образующими мембраны соединениями; для нормального функционирования хлоропластов и митохондрий необходимо определённое пороговое содержание кальция.
Динамика ионов кальция в почвенном растворе в связи с активностью корневой системы
Прежде чем приступить к анализу текущего раздела, отметим общие отличительные черты динамики активности корневой системы в годы проведения исследований. Контрастные различия метеоусловий 2000, 2001 и 2002 годов наложили определённый отпечаток на динамику роста всасывающих корней яблони. На рисунке 8 изображены линии тренда активности корневой системы по годам исследований, усреднённые по всем объектам. Из рисунка видно, что наибольшее количество всасывающих корней отмечено в более влажном 2000 году, наименьшее — в засушливом 2002. Показатели активности корневой системы 2001 года занимали промежуточное положение.. Этот год отличался от 2000 и 2002 сравнительно благоприятными погодными условиями, что выражено в более равномерном распределении осадков в течение вегетации. Если попытаться визуально найти общие черты динамики активности корневой системы в 2001 году, то в первую очередь обращает на себя внимание тот факт, что график имеет два максимума. То есть, можно сказать, что динамика активности корневой системы в 2001 году имеет волнообразный характер. В процессе роста всасывающих корней можно выделить два периода (волны): первую — в июне, вторую — в августе. В июле наблюдается спад активности корневой системы. Подобную тенденцию отмечает В,А. Колесников (1974), анализируя труды учёных. Такая же закономерность динамики роста корней установлена В.М. Лебедевым (1969). Учёные придерживаются мнения о том, что подобная динамика характеризует наиболее оптимальную картину развития корневой системы Установлено, что весенне-летняя волна активности способствует интенсивному возобновлению вегетации, формированию завязей, росту побегов, а летне-осенняя - накоплению питательных веществ в плодах и нормализации дифференциации цветковых почек. Считается, что июльский спад активности корневой системы вызван не засухой, которая чаще всего проявляется в это время, а физиологическими особенностями плодового растения. В частности, профессором В.М. Лебедевым (1969, 1985) проведены вегетационные опыты, в результате которых установлено-, что корневая система яблони, постоянно находясь в оптимальных для развития условиях, претерпевает волнообразную тенденцию развития. Из этого можно сделать вывод о том, что условия 2001 года характеризовались наиболее оптимальными параметрами для развития корневой системы яблони.
Корневая система служит источником поглощения и распределения питательных веществ. Учитывая современную проблему декальцинирования,, необходимо более детально изучить динамику концентрации ионов кальция в почвенном растворе в связи с деятельностью корневой системы.
Рассмотрим полученные результаты на примере сорта Лобо (рисунок 9). Из рисунка видно, что наиболее равномерное распределение величины активности кальция в течение вегетации наблюдалось в 2001 году. Как упоминалось ранее, наиболее оптимальные показатели активности корневой системы; отмечены именно в этом году, благодаря относительно благоприятным погодным условиям. Исходя из этого, можно предположить, что динамика активности кальция также наиболее оптимальна в 2001 году. Это предположение обусловлено тем, что наиболее контрастные точки экстремума амплитуды годовых колебаний концентрации кальция в почвенном растворе приходятся на неблагоприятные периоды развития корневой системы. В 2000 году резкое увеличение активности кальция произошло в конце июня под влиянием большого количества выпавших осадков (103,7 мм за несколько дней). Это объясняется тем, что при высокой влажности почвы ослабевает, или прекращается диффузия С02 в атмосферу и поступает в больших количествах в почвенный раствор [Шилова, Крейкер, 1957; Иванов, 1970]. В это время корневая система подверглась определённому стрессу, что выражено в снижении её активности. Согласно исследованиям И.А. Трунова (1975), это явление связано с вытеснением кислорода из почвы под влия-нием большого количества осадков. В 2002 году неблагоприятным периодом для корневой системы являлась практически вся вегетация, в течение которой активность корневой системы не поднималась в среднем по слоям выше 13 %. Наиболее критическим периодом вегетации 2002 года являлся отрезок времени с начала июля по середину сентября. В это время происходило плавное сниже-ниє активности кальция, которое достигло минимальной отметки в конце августа. Снижение активности кальция в момент сильной засухи объяснимо и, по литературным данным, связано с переходом бикарбонатов кальция в карбонаты [Качинский, 1964; Дегенс, 1967; Иванов, 1971].
Снижение активности кальция в почвенном растворе наблюдалось и в 2001 году. Это явление совпало со второй волной активности корневой системы. Поэтому снижение концентрации кальция обусловлено поглощением данного элемента корневой системой, что является положительным критерием минерального питания яблони. Снижение активности кальция под влиянием корневой системы обосновано рядом учёных [Ратнер, 1950; Гедройц, 1955; Комарова, 1968; Иванов, 1971]. Считается также, что ростовая активность корневой системы во вторую половину вегетации способствует накоплению кальция в вегетативных органах древесных растений [Фауст, 1980]. Полученные данные свидетельствуют о том, что наиболее благоприятные условия для развития корневой системы яблони и обеспеченности кальцием сложились в 2001 году, благодаря равномерному распределению осадков в течение вегетации, что необходимо использовать для корректировки агротехнических мероприятий в насаждениях яблони.
Активность кальция и корневой системы в различных слоях почвы в связи с мульчированием
Анализ изучаемых показателей в различных слоях почвы может дать более полное представление о кальциевом режиме почвы яблоневого сада в связи с активностью корневой системы.. На рисунках 22, 23 представлена динамика активности корневой системы яблони сортов Вишнёвое и Лобо при различных способах мульчирования в связи с концентрацией активных ионов кальция в почвенном растворе в течение вегетации: 2002 года, характеризующейся засушливыми периодами, что повлияло на динамику изучаемых показателей.
Основная масса всасывающих корней исследуемых деревьев занимала слой почвы 0-40 см. Поэтому нами был проанализирован рост всасывающих корней в слоях почвы 0-20 и 20- 0 см в связи с активностью кальция в почвенном растворе. Активность корневой системы в первую половину вегетации во всех вариантах имела наибольшие показатели. Период максимального развития корневой системы приходился на середину июня. Наибольшая активность была отмечена в варианте с мульчированием опилками в слое 0-20 см (33,0 %), бумагой — в слое 0-20 см (32,1 %), контроле — в слое 20-40 см (20,1 %). Динамика активности корневой системы с начала июля до конца августа характеризовалась постепенным спадом. Минимальные значения этого показателя наблюдались в контроле, что было вызвано засухой в этот период. В конце вегетации под влиянием выпавших осадков наблюдался рост активных корней во всех вариантах. Активная реакция корневой системы на увеличение влажности почвы после продолжительной засухи связано с тем, что физиология корневой системы предусматривает волнообразный характер её ростовой активности. Длительная засуха обусловила задержку второй волны активности корневой системы, которая, по мнению учёных [Лебедев, 1969; Колесников, 1974], имеет важное значение для развития плодового растения, способствуя накоплению минеральных веществ в плодах и более качественной закладке цветковых почек. Поэтому снижение роста корней в данный период весьма нежелательно, что обусловливает поиск экономичных способов для поддержания активности корневой системы в период засухи на более высоком уровне.
Активность корневой системы в вариантах с применением мульчирования всегда была выше по отношению к контролю, причём при использовании опилок данный показатель в слое 0-20 см на протяжении всей вегетации был больше, чем в слое 20—40 см. То есть, функциональная часть корневой системы, не трансформируется в нижележащие слои, как;это отмечено в других вариантах. В частности, при мульчировании чёрной бумагой в первую половину вегетации наблюдалась та же тенденция, что и в варианте с мульчированием опилками. Однако с начала июля отмечено превалирование активности корневой системы в слое 20-40 см над слоем 0-20 см. То есть, в это время происходит перемещение активной части корневой системы в более глубокий слой. Что касается контроля, то в этом варианте также происходила трансформация наибольшей активности корневой системы в слой 20- 0 см. Явление, связанное с перемещением активной части корневой системы в нижележащие слои почвы имеет негативный характер для развития яблони [Колесников, 1974; Муромцев, Трунов, 1978]. В нашем случае это связано с водным стрессом, поэтому мульчирование опилками, сохраняя влажность почвы, даёт чёткий приоритет над другими исследуемыми способами содержания приствольных полос в плане расположения всасывающих корней по слоям почвы.
Анализ активности кальция в различных слоях корнеобитаемого горизонта даёт более расширенную картину развития яблони под влиянием мульчирования. На протяжении всей вегетации (за редким исключением) концентрация кальция в почвенном растворе была выше в вариантах с использованием древесных опилок и чёрной бумаги по отношению к контролю. Динамика активности кальция отражала ход ростовой активности корневой системы (рис. 22, 23). Более наглядно динамика активных ионов кальция в почвенном растворе прослеживается в таблице 6. Детальный анализ данных таблицы показал, что в начале мая различия по сортам были не существенны по критерию Фишера, по слоям почвы также отсутствовала разница в изучаемом показателе. Существенные различия в активности кальция получены в контроле (без мульчирования) по слоям почвы. В слое 0-20 см данный показатель был существенно меньше, чем в слое 20-40 см. В вариантах мульчирования разница по слоям почвы была несущественна по НСР. В середине мая также не обнаружено никаких сортовых различий по изучаемому показателю. Существенное снижение активности кальция в контроле относительно вариантов мульчирования наблюдалось в слое 0-20 см, а в нижележащем разницы по вариантам мульчирования не обнаружено. В конце мая — начале июня по сорту Вишнёвое активность кальция была выше в вариантах с мульчированием опилками и бумагой, чем по сорту Ло-бо; в контроле сортовых различий не обнаружено. По вариантам мульчирования в данный срок получены следующие результаты. По сорту Вишнёвое в обоих слоях почвы при мульчировании опилками и бумагой активность кальция была выше, чем в контроле. По сорту Лобо концентрация кальция в почвенном растворе существенно снижалась по вариантам мульчирования в такой последовательности: опилки, бумага, контроль. По слоям почвы разница в изучаемом показателе была несущественна по критерию Фишера. В середине июня по сортам и вариантам мульчирования также не обнаружено различий. В этот срок отмечена существенная разница в активности кальция по слоям почвы, которая заключалась в том, что в слое 20-40 см изучаемый показатель выше, чем в 0-20 см. В конце июня - начале июля сортовых различий не обнаружено. Существенные различия заключались в превалировании активности кальция в вариантах мульчирования. В контроле концентрация кальция в почвенном растворе в слое 0-20 см была ниже, чем в слое 20-40 см, чего не наблюдалось при мульчировании. В середине июля в вариантах с мульчированием, в равной степени как с применением опилок, так и бумаги, отмечалось преобладание активности кальция над контролем. По слоям почвы при мульчировании древесными опилками концентрация кальция существенно не отличалась. В контроле в слое 0-20 см она была значительно ниже, чем в слое 20-40 см, что наблюдалось и при мульчировании чёрной бумагой по сорту Лобо.
Влияние известкования на водоудерживающую способность и оводнённость листьев яблони
При проведении опытов с известкованием яблони нами изучалось влияние данного агроприёма на водоудерживающую способность листьев сортов Лобо, Мелба, Мантет и Синап Орловский. Водоудерживающая способность является определяющим показателем, характеризующим водный режим и устойчивость растений к неблагоприятным условиям погоды [Проценко, 1958; Алексеев, 1963; Кушниренко, 1975; Жученко, 1980]. В литературе имеется широкий спектр разнообразных и часто противоречивых суждений относительно влияния содержания, поглощения, накопления и перераспределения кальция в растениях на водоудерживающую способность их тканей и вегетативных органов [Иванов, 1971]. На этом основан выбор данного показателя при изучении влияния известкования на биологическую продуктивность яблони.
Внесение высоких доз извести (1,5 и 2,0 Нг) приводило в течение двух лет к снижению водоудерживающей способности листьев зимних сортов (Лобо и Синап Орловский) в среднем на 60 % по отношению к контролю (без внесения извести) (таблица 13). В меньшей мере это наблюдалось у деревьев Мелбы и отсутствовало у сорта Мантет. В вариантах 2/3 и 1,0 Нг в условиях влажного 2003 года наблюдалось повышение водоудерживающей способности листьев. Особенно это проявилось у Лобо и Мелба, где у первого сорта увеличение составило 24,4 % при дозе внесения 2/3 Нг; 31,4 % в дозе 1,0 Нг; у второго - соответственно 22,0 и 35,6 %.
На основании приведённых данных можно сделать следующий вывод. Известкование дозами 1,5 Нг и выше отрицательно влияет на водоудерживающую способность листьев яблони. Наиболее значительное снижение водоудержи-вающей способности наблюдалось в первый год по зимнему сорту Лобо, во второй - по сорту Синап Орловский, Столь значительного негативного влияния известкования на водоудерживающую способность летних сортов не обнаружено. Положительное влияние известкования проявляется в дозе 1,0 Нг, что выражено в увеличении водоудерживающей способности в этом варианте.
Изменение водоудерживающей способности листьев отразилось на их оводнённости. Под влиянием известкования происходило значительное снижение содержания общей воды в вариантах 1,5 и 2,0 Нг как в засушливый период 2002 года, где за август выпало всего 2,1 мм осадков, а испаряющий фон составил 143,1 мм; так и во влажном 2003 году, соответствующий период которого (август) характеризовался количеством осадков 120,3 мм и уровнем испаряющего фона, равным 80,2 мм (рисунок 46). Снижения этого показателя по летним сортам не обнаружено. Лучшая оводнённость листьев отмечалась при внесении извести в дозе .1,0 Нг. Увеличение оводнённости наиболее значительно по сорту Мантет в 2002 году и по сортам Лобо и Мелба в 2003, что совпадает с повышением водоудерживающей способности в этих вариантах (таблица 13).
Оводнённость листьев в динамике в 2003 году на примере зимнего сорта Лобо и летнего Мелба представлена на рисунке 47. По сорту Лобо, где в 2002 году было отмечено резкое снижение водоудерживающей способности, оводнённость листьев находится в пределах 50 %, в то время как в контроле она составляет в июне 56,3 %, июле - 55,1 %, августе - 66,5 %. Это свидетельствует о том, что негативное влияние высокой дозы извести сохраняется на второй год после внесения. Сорт Мелба также характеризовался снижением оводнённости листьев в варианте 2,0 Нг, однако оно менее значительное, чем по зимнему сорту.
Таким образом, известкование почвы в дозах 1,5 и 2,0 Нг, в отличие от 2/3 и 1,0 Нг, привело к снижению водоудерживающей способности и оводнённости листьев. В дозе 1,0 Нг отмечено повышение изучаемых показателей.
Основным диагностическим показателем уровня питания яблони является содержание минеральных элементов в листьях [Бондаренко, 1963; Добролюб-ский и др., 1970; Церлинг, 1970а,б; Чмелев и др., 1970; Семенюк, 1983; Церлинг, 1983; Потапов и др., 2000; Кондаков, 2001; Бобылёв, 2001; Трунов, 2003], поэтому для оценки влияния различных доз извести на физиологическое состояние яблони нами была проведена листовая диагностика известкованных сортов Лобо и Мелба.
В первый год исследований содержание азота в листьях снижалось по мере увеличения дозы извести, достигая наиболее существенных различий в варианте 2,0 Нг (рисунок 48). Это явление мы связываем с нарушением азотного питания. Корнеобитаемые горизонты почвы опытного участка имеют довольно высокий уровень потенциальной кислотности (от 6 до 8 мг-экв/100г). Из литературы известно, что растения, произрастающие преимущественно на кислых или щелочных почвах используют различные формы азотсодержащих соединений [Рубин, 1971], что может быть обусловлено различным составом микрофлоры, В частности, кислые почвы обладают большей грибной и меньшей бактериальной флорой [Рассел, 1955]. По данным Рассела (1955) в почвах, обладающих более кислой реакцией преобладают аммонификаторы. При известковании почвы улучшается деятельность бактерий-нитрификаторов, что способствует большему накоплению нитратного азота [Ягодин, 1982]. В нашем опыте при известковании гидролитическая кислотность корнеобитаемых слоев почвы снизилась с 6-7 мг-экв/100 г в контроле до 0,8-2,8 мг-экв/100г в высоких дозах (1,5 и 2,0 Нг), что снижало содержание легкогидролизуемого азота и, видимо, существенным образом изменило характер азотного питания яблони. При этом растения в результате резкого изменения реакции среды и, как следствие, условий минерального питания вынуждены приспосабливаться к новым почвенным условиям.
