Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Чуйкова Александра Викторовна

Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье
<
Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чуйкова Александра Викторовна. Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04 / Чуйкова Александра Викторовна; [Место защиты: Науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва центр. р-нов Нечернозем. зоны]. - Немчиновка, 2008. - 138 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/186

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Обзор литературы 6

1.1. Биологические особенности тритикале 6

1.2. Влияние минеральных удобрений на формирование урожая ози-мой тритикале 8

1.3. Влияние норм высева семян на урожайность тритикале 22

1.4. Роль сорта в повышении продуктивности культуры 30

Глава II. Условия и методика проведения исследования 34

2.1. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 34

2.2. Методика проведения исследований и агрохимическая характеристика почвы опытного участка 37

Глава III. Влияние удобрений и норм высева семян на полевую всхожесть и зимостойкость сортов тритикале 42

Глава ІV. Изменение физиологических параметров сортов тритикале в зависимости от уровня и площади питания 54

4.1. Влияние элементов технологии на формирование площади листьев и сухого вещества в динамике 54

4.2. Интенсивность фотосинтеза сортов тритикале в лабораторных и полевых условиях 63

4.3. Влияние уровня минерального питания на содержание в растениях хлорофилла 69

Глава V. Урожайность озимой тритикале, структура урожая и качество зерна в зависимости от элементов технологии возделывания 72

5.1. Урожайность озимой тритикале 72

5.2. Структура урожая 75

5.3. Показатели качества зерна 78

Глава VI. Потребление азота, фосфора и калия растениями тритикале, их баланс и экономическая оценка элементов технологии 82

6.1. Содержание элементов питания в основной и побочной продукции и нормативы затрат на формирование урожая 82

6.2. Баланс элементов питания и изменение агрохимических показателей почвы 88

6.3.. Экономическая эффективность применяемых удобрений 91

Выводы 94

Предложения производству 95

Литература 96

Приложения 114

Введение к работе

Актуальность темы. Главными элементами технологии возделывания озимых зерновых культур, в том числе тритикале, являются выбор оптимальных доз удобрений, норм и сроков посева, а также сорта, обладающего максимальными адаптационными способностями к условиям выращивания.

Оптимизация их режима питания должна в максимальной степени способствовать росту и развитию растений и не приводить к перерастанию культуры в осенний период вегетации, что неизбежно снижает ее зимостойкость и урожайность. В ассортименте применяемых минеральных удобрений в последние годы преобладают азотные, которые могут снижать зимостойкость и урожайность растений. Фосфор и калий, напротив, формируют повышенную адаптационную возможность растений. Они вносятся преимущественно в форме комплексных удобрений, что ограничивает выбор оптимальных соотношений между элементами питания для озимых культур.

Кроме того, глобальное изменение климата, наблюдаемое в последние десятилетия, дает основание для корректирования оптимальных сроков посева озимой тритикале при разных уровнях основного удобрения.

Важное место в технологии возделывания отводится норме высева семян, определяющей площадь и условия питания растений. Поэтому оптимизация указанных элементов технологии тритикале имеет актуальное значение.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является комплексная оценка влияния уровня минерального питания и нормы высева семян на зимостойкость и урожайность сортов озимой тритикале, а также устойчивость этой культуры к абиотическим стрессам.

В задачи исследований входило:

- определить оптимальный уровень минерального питания под озимую
тритикале;

установить оптимальную норму высева семян для сортов тритикале;

выявить влияние изучаемых факторов на зимостойкость растений;

изучить влияние минеральных удобрений на урожайность и проявление

сортовых особенностей;

- определить потребление элементов питания культурой тритикале и раз
работать нормативы их затрат на формирование урожая;

определить долю влияния изучаемых факторов на урожайность;

дать агроэкономическую оценку применения удобрений под тритикале.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Центрального Нечерноземья на дерново-подзолистой среднесуглинистои почве дана комплексная оценка влияния минеральных удобрений и нормы высева семян на продукционный процесс, зимостойкость и урожайность сортов озимой тритикале. Установлена зависимость накопления сахаридов в узле кущения тритикале от эффективных температур, что дает возможность прогнозирования сроков сева этой культуры с учетом глобального потепления климата. За счет внесения дозы основного удобрения ЫбоРбоКбо содержание сахаридов увеличилось на 3 %, что можно приравнять к 5 дням вегетации на неудобренная почве. Уточнены сроки посева этой культуры с учетом применения удобрений для Центрального района Нечерноземной зоны.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные позволяют оптимизировать элементы технологии возделывания озимой тритикале в условиях Нечерноземной зоны для обеспечения максимальной урожайности и высокой зимостойкости. Результаты исследований будут использованы при разработке рекомендаций по возделыванию сортов тритикале, что позволит полнее реализовать их потенциал в производственных условиях.

Влияние минеральных удобрений на формирование урожая ози-мой тритикале

Опыт возделывания тритикале показывает, что наиболее высокая урожайность зерна получена по таким предшественникам, как чистый или занятый пар, пласт и оборот пласта многолетних трав. В Нечерноземной зоне тритикале хорошо произрастает после уборки ранних сортов картофеля. Площади из-под тритикале, убранной на зеленый корм, являются хорошими предшественниками для озимой пшеницы и практически эквивалентны черному пару (Петров, 1987). Лучшими почвами для тритикале считаются черноземы, но можно ее возделывать на серых лесных и дерново-подзолистых с рН = 5,5...7,0 (Посыпанов, Долгодворов и др., 1997).

Сведения о пластичности сортов тритикале и отзывчивости на удобрения противоречивы, что, по-видимому, связано с их особенностями и различным уровнем плодородия почв, на которых проводили испытания.

Очень часто в литературе встречается утверждение, что тритикале менее требовательна к плодородию почв, чем пшеница. Однако В. В. Пыльнев, Коновалов Ю.Б. и др. (2005) утверждают, что тритикале лучше удается при повышенном уровне агротехники. По сравнению с пшеницей она реагирует большими прибавками урожая на внесение удобрений. В условиях низкого агрофо-на, как утверждает И. П. Рыхливский (1986), потенциальная продуктивность тритикале не реализуется. О большей продуктивности тритикале по сравнению с озимой пшеницей при использовании минеральных удобрений свидетельствуют и другие авторы (Лещенкова, Гриценко, Долгодворов, 1983; Вайніла і інш., 1986).

Кумицкая В.А. (1981) установила, что в ЦЧЗ РСФСР минеральные удобрения в дозах М60РбоКбо и N90P90K90 У озимой тритикале АД-206 способствует более интенсивному росту вегетативной массы, увеличивают урожайность и повышают качество по сравнению с пшеницей Мироновская 808. Повышение уровня удобрения до N120P120K120 не имело преимуществ и было неоправданно по сравнению с НзоРбоКбо и эдРэдКад В опытах Ваулиной (1987) при выращивании тритикале АД - 206 в условиях ЦРНЗ получены несколько иные результаты. Этот сорт в среднем за три года на фоне минеральных удобрений КбоРбоКбо по урожаю зерна уступал озимой пшенице Мироновская 808 на 4...6ц/га, хотя по содержанию сырого белка превосходил её. Снижение уровня тритикале связано с череззерницей колоса и прорастанием зерна на корню, что характерно для тритикале в условиях Нечерноземной зоны. Применение минеральных удобрений в дозах N90P90K90 по зволило увеличить прибавку урожая для тритикале и пшеницы до 11,2 и 10,2 ц/га соответственно. Повышение дозы азота от 90 до 240 кг/га не привело к существенному увеличению урожая обеих культур.

Singh et al. (1982) показали, что азотные удобрения дают наибольший эффект при внесении 40 кг/га во время посева семян и затем 80 кг/га в поверхностную подкормку. Inam et al. (1982) изучали влияние удобрений от N30P30K30 до Ni2oPi2oKi2o при локальном внесении на расстояние 12,5 см от семян. По мнению авторов, высокие дозы минеральных удобрений под тритикале целесообразно вносить локальным способом-заблаговременно до посева или разбросным способом перед посевом.

В. И. Кочурко (1992) в условиях северо-восточной части Белоруссии установил, что при норме высева 3,0 и 4,0 млн. шт./га фон Р70К110 и внесение N6() обеспечили урожай зерна озимой тритикале соответственно 43,2 и 45,4 ц/га. При увеличении доз азота до 90 кг/га прибавки урожая составили 6,7 и 5,1 ц/га, до NI2o - 7,8 и 6,3 и/га, а до Ni50 - 4,5 и 1,9 п/га, то есть, урожайность растет по мере увеличения доз азота до определенного предела. В условиях Гродненской области Белоруссии оптимальным уровнем минерального питания для тритикале было Ибо+зо+зоРэдКцо (Гриб, Кандыба, Саму-сик, 2002). Исследования Л. В. Викуловой, К. А. Михеева (1995) показали, что для получения 50 ц/га зерна и сохранения почвенного плодородия в условиях северного Зауралья, под озимую тритикале необходимо вносить N230P180K190. На плодородных почвах юга Украины по данным М. И. Федорчука (1990) отмечено, что прирост урожая тритикале при внесении N9o по фону Р60, по сравнению с неудобренным вариантом, составил 5,3...5,8 ц/га у сорта Одесский и 7,4...9,5 ц/га у сорта Амфидиплоид 60. Дальнейшее увеличение норм удобрений до N120 к существенной прибавке урожая не привело. Рыхливский И.П. (1986) считает.

Методика проведения исследований и агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Диссертационная работа выполнена в ГНУ НИИСХ ЦРНЗ согласно тематического плана института по заданию 03.03.02.01 в 2004 - 2007 гг. В опыте изучали влияние уровней минерального питания и норм высева на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале. Исследования проводили лабораторным и полевым методами с сортами озимой тритикале Антей, Виктор, Гермес и Немчиновский 56. Предшественником была яровая пшеница. Почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя (0-20 см) в среднем за три года: рНксг-6,25...6,55, Нг - 0,67...1,15 мг-экв/100г почвы, содержание по Кирсанову Р2О5 — 209...238 мг/кг, К20 -68...85 мг/кг, гумуса-2,15%.

При закладке опыта ежегодно под предпосевную культивацию вносили азофоску (16:16:16) по схеме опыта, представленной в таблице 1. В конце апреля проводили подкормку аммиачной селитрой из расчета 40 кг д.в./га общим фоном на всех вариантах с удобрениями. Посев проводили позже рекомендованных сроков: в 2004г. и 2006г. - 14 сентября, а в 2005г. — 6 сентября, сеялкой СН - 16 МП. Площадь опытной делянки - 37,5 м2, учетная площадь - 26 м2. Расположение вариантов систематическое последовательное, повторность опыта четырехкратная. Агротехника возделывания тритикале - общепринятая для озимых культур в условиях Нечерноземной зоны РФ. Осенью посевы обрабатывали фундазолом и смесью гербицидов Линтур + Гранстар. Весной посевы обрабатывали этой же смесью гербицидов повторно. Учет урожая проводили сплошным методом зерновым комбайном «Sampo». Урожай зерна приводили к 14 % влажности и 100 % чистоте. Характеристика сортов применяемых в опыте: - сорт Антей с 2001 года занесен в Госреестр селекционных достижений по Центральному региону. Он может использоваться в комбикормовой, хлебопекарной, кондитерской, пивоваренной и спиртовой промышленности. - сорт Виктор занесен в Госреестр с 1993 г. по Центральному, Волго-Вятскому и Северо-Западному региону. Пригоден для выращивания фуражного зерна, представляет интерес для хлебопекарной и кондитерской промышленности. - сорт Гермес занесен в Госреестр с 2000 г. по Центральному региону, пригоден в комбикормовой, хлебопекарной, спиртовой промышленности, может использоваться на корм скоту в виде зеленой массы, особенно с озимой викой. - сорт Немчиновский 56 занесен в Госреестр с 2006 г. по Центральному, Северо-Западному и Средневолжскому регионам, может использоваться на фуражные цели, в кондитерской, хлебопекарной, пивоваренной и спиртовой промышленности.

Анализы образцов проводили в аккредитованной лаборатории аналитических исследований (аттестат аккредитации РОССС RU. 0001.510723) в НИИСХ ЦРНЗ. В почве определяли: - гумус - методом Тюрина в модификации ЦИНАО ГОСТ 262113-91; - рН солевой вытяжки - потенциометрически ГОСТ 26487-85; - гидролитическую кислотность - по Каппену ГОСТ 26212-91; - подвижные Р205 и К20 - по Кирсанову ГОСТ 26207-84; - подвижный алюминий по Соколову. В зерне и соломе определяли содержание: - общего азота - по методу Къельдаля ГОСТ 13496.4-93; - фосфора - спектрофотометрическим методом ГОСТ Р 50446-93; - калия - методом пламенной фотометрии ГОСТ 26657-97; - сырого протеина (только в зерне) - ГОСТ 10846-91.

В узле кущения растений определяли количество моно- и дисахаридов фотометрическим методом с пикриновой кислотой в модификации Соловьева (Минеев, 2001) осенью после прекращения активной вегетации и весной после ее возобновления.

В растительных образцах определяли: - содержание хлорофилла по ускоренному методу Я.М. Милаева и Н.Н. Примак (1969); - биомассу и площадь листьев в динамике по методу Ниловской Н.Т. и др. (1989). Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) рассчитывали по формуле А.А. Ничипоровича (1955): ЧПФ = (В2-В,)/(0,5 (Л,+Л2) Т), (г/м2 сут.), где В2 и В] - накопление сухого вещества в конце и начале периода определения, г, Л] и Л2- площадь листьев в начале и конце периода определения, м2, Т — продолжительность периода, сутки. Фотосинтетический потенциал посева (ФПП) рассчитывали по методике, предложенной А.А. Ничипоровичем (1961) по формуле: ФПП = ((Ло+Л,)/2 Т, + ((Л,+Л2)/2) Т2 + ((Л2+Л3)/2) Т3+...+ ((Л„. ]+Л„)/2) Тп, (тыс. м сут/га), где Ло, Ль Л2, Л3, Лп - площадь листьев по периодам учета, тыс. м7га, Ті, Т2 Т3, Т„— продолжительность периодов, сутки. Интенсивность С02-газообмена определяли у сортов Антей и Немчиновский 56 в газометрической системе с помощью автоматического ИК-газоанализатора ГИП - 10МБ. Объектом исследования были почвенные монолиты с растениями, отобранные с полевого опыта в фазу кущения осенью и в фазу начала выхода в трубку весной, а также проращенные в чашках Петри семена исследуемых сортов тритикале, для сравнения - озимой пшеницы сортов Московская 39 и Память Федина, а также озимой ржи Валдай. Фенологические наблюдения за посевами, полевую всхожесть определяли согласно методике Госкомиссии и сортоиспытания (1989). Число перези-мовавших растений определяли в пробном снопе с площадки 0,25 м", на которой осенью определяли всхожесть. Оценку развития снежной плесени проводили в соответствии с методическими рекомендациями Анфиногенова Г.В. (1981). Определяли физические качества зерна: -натуру (в лаборатории технологии зерна НИИСХ ЦРНЗ) - ГОСТ 10841; -массу 1000 зерен по ГОСТ 10842. Структуру урожая определяли по методике Госкомиссии по сортоиспытанию. Уборку урожая проводили в соответствии ГОСТа 10106-87 «Уборка и учет урожая». Математическую обработку результатов исследований проводили дисперсионным методом по Б.А. Доспехову (1985 г).

Влияние удобрений и норм высева семян на полевую всхожесть и зимостойкость сортов тритикале

Полевая всхожесть растений зависит от качества семенного материала, нормы, сроков и глубины посева, агроклиматических условий и т.д. В соответствии с рекомендациями для Центральных районов (в том числе Московской области) Центрального региона Нечерноземной зоны оптимальным сроком посева озимых культур является вторая половина августа с 20 числа по 30 (Войтович, Иванов и д.р., 2003г). В нашем опыте посев тритикале проводили позже рекомендованных сроков. В 2004 и 2006гг. - 14 сентября, что на 8 дней позже по сравнению с 2005г. (6 сентября).

Погодные условия первого месяца осени 2004г. характеризовались избыточным увлажнением, а 2006г. близки к среднемноголетним. В сентябре 2005 г. выпало небольшое количество осадков (в 3 раза меньше среднемноголетнего), что, однако, не отразилось на полевой всхожести. В 2004г. она в среднем составила 66%, в следующем — 92% и в 2006г. - 69% (прил. 2).

От других изучаемых факторов, таких как доза основного удобрения, норма высева и сорт больших различий в полевой всхожести не наблюдалось. На количество растений с единицы площади, помимо полевой всхожести, влияет зимостойкость растений, то есть комплексное свойство, включающее холодо- и морозостойкость. Однако, помимо низких температур, озимые могут повреждаться и гибнуть от ряда других неблагоприятных условий: ледяной корки, выпревания, вымокания и выпирания. Зимостойкость растений можно оценивать как по абсолютной величине количества перезимовавших растений, так и по косвенным показателям: содержанию сахаридов в растении, их динамике расхода за зимний период, активности ферментной системы в растении, отношению массы корней к надземной массе и др.

Кроме перечисленных факторов, хорошая перезимовка зависит от прохождения стадии закаливания растений, которая состоит из двух фаз. На первом этапе растения должны накопить достаточное количество углеводов (сахаридов), что способствует устойчивости к низким температурам. Успешно этот процесс происходит при достаточном освещение и положительных температурах днем, в сочетании с пониженными температурами в ночное время. Во вторую фазу, с наступлением ночных заморозков, процессы дыхания и расходования углеводов замедляются, что приводит к накоплению в растениях сахаридов. Потепление делает этот процесс обратимым, что сопровождается снижением содержания сахаридов.

Роль удобрений в формировании зимостойкости озимых культур не столь однозначна. С одной стороны, удобрения усиливают ростовые процессы и способствуют накоплению в растениях углеводов. Известна положительная роль калийных удобрений в повышении морозостойкости озимых, особенно на последних стадиях прохождения закалки, за счет повышения концентрации клеточного сока (Минеев, 1999). На повышение зимостойкости влияет и фосфорное удобрение (Белкин, 1960, Рыбакова, 1971, Карманенко, 1993). Что касается азотного питания, то в оптимальных дозах, оно стимулирует кущение растений, усиливает темпы его роста и развития. Однако избыток азота приводит к перерастанию озимых культур в осенний период, ухудшает их перезимовку, несмотря на накопление достаточного количества сахаридов, а это чревато снижением продуктивности культуры и даже гибелью растений. Все эти факторы находятся во взаимной связи с уровнем плодородия почвы и сроками сева озимых.

Для определения количества сахаридов в узле кущения отбирали растительные образцы после устойчивого перехода среднесуточной температуры через +5 С, то есть когда условно прекращается вегетация. В 2004г. это было 29/Х, отбор образцов провели 16/XI. В 2005г. переход через +5С произошел 25/Х, а отбор образцов сделали 31/Х. В 2006г. даты прекращения вегетации и отбора образцов совпали, и были 2/XI.

Содержание сахаридов в узле кущения растений осенью находилось в зависимости от погодных условий и уровня применяемых удобрений, а также, в меньшей степени, от выращиваемого сорта тритикале (табл. 2). Сумма эффективных температур в осенний период определяет накопление сахаридов и подготовку растений к перезимовке. По литературным данным эта сумма должна составлять 300С (Агроклиматический справочник, 1967), 420...480С (Регистр технологий, 2003), 450...550С (Шпаар, Эллмер, 2000). Сумма эффективных температур со дня посева до перехода через +5С составила: в первый год (за 45 дней вегетации) - 363С, второй (за 49 дней вегетации) - 528С, третий (за 49 дней вегетации) - 415С (рис. 2, табл. 2). Коэффициент корреляции между суммой эффективных температур и содержанием сахаридов в узле кущения составил 0,8.

За годы наблюдений наибольшее количество сахаридов осенью было найдено в 2005г. и находилось в среднем 30...32%. В 2006 году этот показатель был ниже -26...27%) и самым низким в 2004 году -21...23%). По мнению некоторых исследователей, для нормальной перезимовки растений достаточно 28...30% растворимых углеводов от сухой массы (Шулындин, 1975), по другим 32% (Полтарев, 1987). Таким образом, полученные результаты показывают, что осенью 2004 г., при посеве 14 сентября, то есть позже рекомендованных сроков на 15 дней, количество синтезированных сахаридов было недостаточным для хорошей перезимовки. Очевидными причинами этого факта, кроме позднего посева, можно назвать переувлажнение почвы, что препятствовало успешной подготовке растений к перезимовке. Следовательно, посев озимой тритикале в середине сентября является слишком поздним для этой культуры и не может быть рекомендованным для производственных условий в Московской области.

При посеве в этот же срок за счет более теплой погоды осенью 2006 г. получен существенный прирост в содержании сахаридов (3...6%) в сравнении с 2004 г. При более раннем посеве 6 сентября в 2005 г. их количество повысилось на 7...11% по сравнению с первым годом. Эти результаты показывают, что синтез сахаридов в наших условиях находился в большей зависимости от температур воздуха, чем количества дней. В среднем на 10С суммы эффективных температур ( 1 день) осенью накапливается 0,6% сахаридов.

Интенсивность фотосинтеза сортов тритикале в лабораторных и полевых условиях

Знание закономерностей изменения фотосинтетической продуктивности и умения управлять этими изменениями является важным критерием для получения высоких урожаев.

О фотосинтетической деятельности растения и его продуктивности можно судить как по газообмену, так и по количеству образуемых продуктов. Измерение газообмена по ССЬ характеризует фотосинтез листа, его генопотенци-альные возможности. Из литературных источников (Лебедев, 1982; Сергеев, 1989; Климашевский, 1991,) известно, что в пределах одного и того же вида сорта по-разному реагируют на солнечную радиацию, как фактор фотосинтеза. Помимо фотосинтеза в растении протекает противоположный ему процесс — дыхание. Повышенную интенсивность фотосинтеза в сочетании с низким уровнем дыхания можно рассматривать как высокую потенциальную продуктивность сорта.

По итогам лабораторного эксперимента получены данные из которых следует, что на протяжении почти всех восьми дней исследований прирост ассимилированного С02 и активность дыхания проростками тритикале сортов Гермес и Виктор был больше по сравнению с сортами Антей и Немчиновский 56 (прил. 11, 12). В этом эксперименте соотношение двух процессов фотосинтеза и дыхания специфично для каждого сорта .

Все эти процессы сопровождаются тратами значительной части образованных в фотосинтезе органических веществ на дыхание, достигающих за сутки 15...25 %. Таким образом, из этого количества ассимилятов только часть веществ остается в качестве привеса урожая. Это позволяет учесть показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ), т.е. отношение суточного привеса урожая всего растения (в г) к площади листьев (в м ), «работавших» в течение суток.

В нашем полевом опыте чистая продуктивность фотосинтеза варьировала от 2,75 до 4,29 г/м2 сут. в первые фазы роста и развития растений осеннего периода . Достаточное снабжение растений элементами минерального питания является одним из важнейших условий нормальной и интенсивной работы фотосинтетического аппарата растений и высокой продуктивности фотосинтеза (Ничипорович, 1955). Значения чистой продуктивности фотосинтеза находились в прямой зависимости от доз основного удобрения на протяжении всех фаз определений. Это объясняется тем, что на удобренных вариантах растения находятся в более благоприятных условиях и интенсивнее растут. Максимальные значения чистой продуктивности фотосинтеза получены в периоды от фазы выхода в трубку до молочной спелости, т.к. растения в это время имеют большую биомассу и площадь листовой поверхности, ЧПФ со ставила 10,76...14,41 г/м сутки.

Выявлены сортовые отличия по этому показателю: максимальные значения были получены у Виктора и Гермеса, а меньшие - у Антея и Немчиновско-го 56. Это характеризует первую группу сортов, как более способных за ко роткий период формировать большую вегетативную массу. Это необходимо учитывать, так как излишнее перерастание растений в осенний период при раннем посеве или при применении высоких доз основного удобрения может привести к плохой зимовке, следствием чего становится недобор урожая.

Чтобы учесть фотосинтез с какой-то определенной площади рассчитывается фотосинтетический потенциал посева (Ф1І1І). Фотосинтетический потенциал посева в нашем опыте зависел от возделываемого сорта (прил. 15). Наибольшие значения в среднем за две вегетации 2006г. и 2007г. были получены у сортов Гермес - 1172 тыс.м2 сут./га и у Вик-тора - 1169 тыс.м сут./га. У Антея и Немчиновского 56 показатели по фото-синтетическому потенциалу посева составили 1001 тыс.м сут./га и 981 тыс.м" сут./га соответственно, что на 14,5...16,2% меньше, чем у Виктора и Гермеса. Такое явление объясняется большей облиственностью вторых сортов по сравнению с первыми.

Фотосинтетический потенциал посева озимой тритикале возрастает при внесении минеральных удобрений. В среднем за две вегетации от фазы выхода в трубку до молочной спелости на контрольном неудобренном варианте ФПП составил 777 тыс.м" сут./га. На вариантах с применением (Ф1) N30+40P30K30 в среднем - 1005 тыс. м сут./га, что на 29% больше, чем на контроле. На (Ф2) N45+40P45K45 на 54% больше, чем на неудобренном варианте, а на (ФЗ) N6o+4oP6o Кб0 - на 73%.

Как правило, увеличение нормы высева лишь до определенного предела положительно сказывается на фотосинтетическом потенциале всего посева. Излишнее загущение в ценозе, напротив, снижает данный показатель. В 2006г. при норме высева 4 млн. шт./га у Виктора и Гермеса были получены макси-мальные значения ФПП — в среднем 1021 и 969 тыс. м сут/га. У Антея и Немчиновского 56 наибольшие значения фотосинтетического потенциала посева -при норме высева 5 млн. шт./га и составили в среднем соответственно 830 и 817 тыс. м сут/га. В 2007г. максимальные значения ФПП у трех сортов Антей, Немчиновский 56 и Гермес получены при норме высева 4 млн. шт./га, а у сорта Виктор при 5 млн. шт./га. Снижение или увеличение нормы высева относительно указанных вариантов, приводили к уменьшению указанного показателя на 1,5...13%. Выявлена тесная корреляционная зависимость между значениями фотосинтетического потенциала посева и урожайностью культуры. В таблице 8 представлены значения коэффициентов корреляции между этими двумя показателями. Они составляют 0,70...0,95, причем более тесная связь отмечена в 2006г, по сравнению с последующим годом исследований. Таким образом, интенсивность фотосинтеза озимой тритикале находится в зависимости от норм удобрений на протяжении всей вегетации. Внесение удобрений N30+40P30K30, N45+40P45K45, N60+4oP60 К60 по сравнению с неудобренным вариантом увеличивает чистую продуктивность фотосинтеза растений в среднем на 3...9%, а фотосинтетический потенциал всего посева на 29...73%. Значения фотосинтетического потенциала посева возрастают при увеличении нормы высева с 3 млн. шт./га до 4 и 5, а затем снижаются при дальнейшем увеличении до 6 млн. шт./га. В некоторых случаях это отмечается уже при норме высева 5 млн. шт./га. Это свидетельствует о том, что норма высева 6 млн. шт./га неоправданно завышена для данных сортов озимой тритикале. Чистая продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал посева различаются в зависимости от сорта. Уже в осенний период сорта Виктор и Гермес имели больше ЧПФ, чем Антей и Немчиновский 56 в среднем на 8.. .23%, а в целом за вегетацию на 6...12%. Фотосинтетический потенциал посева за счет меньшей облиственности растений у сортов Антей и Немчиновский 56 ниже в среднем на 14,5... 16,2%, чем у Виктора и Гермеса. Значение хлорофилла в процессе фотосинтеза заключается в том, что он улавливает энергию света и направляет ее на осуществление химических превращений углерода и воды, результатом чего является образование органических веществ и накопление энергии (Ничипорович, 1955).

Условия минерального питания в значительной степени определяют возможности растения реализовать свой генетический потенциал. Рациональное применение удобрений, увязанное с химией почвы и физиологией растений, позволяет усилить продукционный процесс.

Определение хлорофилла в растениях нашего опыта в динамике в 2005г. (31.5 -фаза колошения; 20.6 - цветения; 12.7- молочной спелости) свидетельствует о том, что его количество возрастало и достигало максимума в фазу цветения. В фазу молочной спелости содержание хлорофилла начинало убывать, независимо от уровня питания (прил. 15).

Похожие диссертации на Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в Центральном Нечерноземье