Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
ГЛАВА 2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Кировабад- Казахская зона 23
2.2. Цирванская зона 27
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Объекты и методика исследований 32
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛБЩОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Влияние удобрений на содержание азотистых веществ в органах хлопчатника 38
4.2. Влияние удобрений на содержание общего фосфора и нуклеиновых кислот в листьях хлопчатника 55
4.3. Влияние удобрений на углеводный обмен хлопчатника 66
4.4. Активность ферментов,интенсивность дыхания и содержание хлорофилла в листьях хлопчатника при различных условиях питания 79
4.5. Рост,развитие,урожайность,качество хлопка-сырца и экономическая эффективность выращивания хлопчатника в зависимости от норм удобрении при длительном их применении 93
Вывода
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 112
ПРИЛОЖЕНИЯ 128
- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- Кировабад- Казахская зона
- Объекты и методика исследований
- Влияние удобрений на содержание азотистых веществ в органах хлопчатника
Введение к работе
В основных направлениях развития народного хозяйотва страны на І98І-І985 гг., принятых ХШ съездом КПСС, поедусмотрено значительное увеличить производство сельскохозяйственной продукции, в том числе хлопка-сырца» Валовое производство хлопка-сырца в стране в 1985 г» долено достигнуть 9,2-9.3 млн.т, из них в Азербайджанской ССР - не менее 600 тыс»т.
Хлопководство является одной из важнейших отраслей сельского хозяйства Азербайджана. Валовой сбор хлопка-сырца в республике увеличивается не только за счет расширения посевных площадей, а главным образом, благодаря резкому увеличению поставок сельскому хозяйству минеральных удобрений. Еоли в 1970 г. поставка удобрений сельскому хозяйству республики составила 435 тыс.т (в условных единицах), то в 1981 г. - более I млн.200 тыс»т. Повышение уровня химизации позволило колхозам и совхозам республики применять более высокие нормы удобрений.
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1982-1985 годы и на период до 1990 года" указано, что поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству в 1985 г. должны составить не менее 115 млн.т. Рациональное их применение на научной основе позволит значительно повысить эффективность всех отраслей сельскохозяйственного производства.
Важное значение для повышения эффективности различных минеральных удобрений и разработки на этой основе рациональных приемов их внесения имеет изучение обмена веществ в хлопчатнике при различных условиях питания. В условиях Азербайджана для интенсивного роста и развития растений, а также регулирования урожайности сельскохозяйственных культур из основных элементов питания особое значение имеют азот и фосфор. Именно поэтому в республике широко используются азотные и фосфорные удобрения.
В связи с ростом производства и поставок сельскому хозяйству минеральных удобрений необходимо научно обосновывать эффективность более высоких норм удобрений по сравнению с теми, которые рекомендовались до последнего времени. В решении этого вопроса важное место должно быть отведено закладке полевых опытов как основе для разработки рациональных приемов использования удобрений. Несмотря на значительные успехи в развитии хлопководства в республике, многие вопросы питания растений и агротехники этой важнейшей технической культуры изучены недостаточно. Физиологических исследований в этом направлении в условиях Кировабад-Казах-окой и Ширванской зон не проводилось.
Поэтому целью наших исследований было изучить в двух основных хлопкосеющих зонах на светло-каштановой (Кировабад-Казахская) и сероземной (Ширванская) влияние удобрений на содержание общего количества фосфора, азота, нуклеиновых кислот, белков, свободных аминокислот, углеводный обмен, активность некоторых окислительно-воостановитедьных ферментов и другие физиологические процессы в различных органах хлопчатника; выявить потребность растений в элементах питания для более рационального использования внесенных в почву минеральных удобрений при различных нормах, особенно высоких и сроках внесения. В настоящей работе установлено, что не при всех нормах и сроках внесения минеральные удобрения на светло-каштановой и сероземной почвах в одинаковой степени попользуются растениями. Эти данные подтверждаются урожайностью хлопчатника. Таким образом, изучение физиологических процессов может служить надежным основанием для уточнения норм и сроков внесения минеральных удобрений.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литерату- ры, описания почвеняо-кдиматичешшх условий, методики исследований, изложения полученных результатов, выводов и практических предложений, спиока попользованной литературы.
Обзор литературы
Необходимым условием развития хлопководства в республике яв- ляется повышение урожайности хлопчатника. В этих целях требуется осуществить систему мероприятий по повышению культуры земледелия, одним из звеньев которой является эффективное использование минеральных удобрений. За счет минеральных удобрений обеспечивается не менее половины получаемого прироста урожайноети. При растущих вложениях в сельскохозяйственное производство весьма важно добиться высокой агрономической и экономической эффективности применения минеральных удобрений. В решении вопросов дальнейшего повышения урожайности культур при одновременном улучшении качества продукции особое значение имеет научно обоснованное обеспечение растений всеми необходимыми элементами минерального питания.
В настоящее время физиологии минерального питания уделяется исключительно большое внимание. Накоплен большой материал для различных сельскохозяйственных культур,однако применительно к условиям Ширванской и Кировабад-Казахской зон Азербайджана физиологических исследований по хлопчатнику проведено недостаточно.
В обзоре литературы из имеющихся многочисленных работ приводятся данные различных авторов, которые имеют наиболее близкое отношение к режиму питания растений и изучаемого нами вопроса.
В настоящее время большое внимание уделяется теоретическому обоснованию системы питания растений. Разработаны многие теоретические вопросы корневого питания рас тений,внедрение которых будет способствовать получению высоких урожаев.
Элементы питания влияют на органообразование растений, на многие физиологические процессы, например, на прохождение фаз развития, старение, формирование урожая и другие биологические функции живой клетки.
Для роста и развития хлопчатника первостепенное значение имеет азот. Условия азотного питания оказывают резко выраженное влияние на рост, развитие и продуктивность растений. При избытке или одностороннем питании хлопчатника азотом развивается излишне мощная вегетативная масса в здцерб плодообразованию. При недостатке азота растения слабо развиваются, причем листья приобретают светло-зеленую и даже желтоватую окраску, а кончики листьев нередко "обгорают".
Фосфор необходим растению, начиная с самых ранних этапов его жизни. Обильное фосфорное питание хлопчатника усиливает развитие репродуктивных органов, ускоряет цикл развития растений и созревание коробочек. Недостаток фосфора проявляется в весьма слабом росте хлопчатника, темно-зеленой окраске листьев и уменьшении их размеров. Листья, начиная снизу, постепенно подсыхают, почти не изменяя своей окраски.
Недостаток калия вызывает образование на краях листьев хлопчатника бурых пятен, причем центральная часть их около жилок остается зеленой. Резкий недостаток калия обусловливает отмирание старых листьев и наряду с этим растения больше поражаются грибными болезнями.
"Применению удобрений, - писал академик Д.Н.Прянишников (1945) - суждено сыграль исключительно большую роль в создании высокого и устойчивого урожая и создании изобилия продуктов в нашей стране". Среда элементов минерального питания важное значение имеют азот, фосфор и калий.
Кировабад- Казахская зона
Почвы. Центральная экспериментальная база Азербайджанского научно-исследовательского института хлопководотва (АзНЮШ), где проводились опыты входит в Кировабадский район Кировабадской зоны.
Почвы Кировабад-Казахской хлопкосеющей зоны, по В.В.Акимцеву (1957), относятся к каштановым. По содержанию перегноя и мощности верхних горизонтов среди этих почв выделяются светло-каштановые, каштановые и темно-каштановые. В подгорной равнине Кировабад-Казахской зоны наиболее распространены светло-каштановые почвы.
Светло-каштановые почвы имеют нормальный водно-воздушный режим, относительно средне обеспечены питательными элементами, отличаются хорошими механическими и химическими свойствами. По механическому составу они среднетяжелые суглинки.
Содержание гумуса в пахотном сдое светло-каштановых почв колеблется в пределах 2,0-2,5$, с глубиной количество гумуса резко снижается и в сдое 60-70 см составляет до 1$ и меньше. Количество валового фоофора (Pg05) - 0,10-0,14$, общего азота - 0,08-0,16$, валового калия ( 0) - 1,80-3,40$. Количество поглощенного кальция в этих почвах составляет 23,1-30,6 мг-акв. на 100 г почвы. Водо-растворимые соли содержатся здесь в очень незначительном количестве.
Светло-каштановые почвы в основном сформированы на делювиаль-но-аллювиальных наносах, подстилаемых на небольшой глубине (1-2 м) валунно-галечниковыми. отложениями. В материнской породе и почвенном покрове отсутствуют признаки накопления легкорастворимых солей. Количество плотного остатка не превышает 0,10-0,15$, что свидетельствует о не засоленности светло-каштановых почв.
Нижняя граница переходного горизонта имеет каштаново-бурый цвет, мощность его около 12 см. По механическому составу верхний слой (0-40 см) тяжелосуглинистый. В более глубоких слоях среднесуглинистый механический состав, а затем легкосуглинисто-супесча-ный слой валунов и гальки встречаются с глубины 70 до 140 см и более.
Грунтовые воды залегают обычно на глубине 10-15 м и более. Объемный вес светло-каштановых почв для пахотного слоя составляет в среднем 1,18 г/см3. Б подпахотном сдое он увеличивается до 1,47 г/см3.
Среди светло-каштановых почв встречаются слабосолонцеватые разности, с богатым содержанием карбоната кальция.
В зависимости от мезо- и микрорельефа и действия делювиальных потоков встречаются мощные, среднемощные и маломощные разности светло-каштановых почв. Наиболее плодородными являются светло-каштановые мощные почвы, где галечниковые наносы начинаются с глубины I м и более. Второе место занимают среднемощные почвы, где Еалечнйковые наносы начинаются с глубины 50 см. Наименее плодородными являются маломощные светло-каштановые почвы, с галечником на глубине 20-30 см, которые не имеют широкого распространения.
На основании вышеуказанного можно отметить, что каштановые почвы Кировабадского района, сохраняя в общем достаточно характерные черты данного типа, вместе с тем имеют и свои специфические особенности. Это выражается в слабой дифференциации почвенной толщи, отсутствии резко выраженного солонцевания и иногда наличии следов интенсивного биологического воздейвтвия.
Объекты и методика исследований
Опыты проводили в І97І-І982 гг. по единой схеме на светло-каштановой (Кировабад-Казахская зона) и сероземной (Ширванская зона) почвах Азербайджанской ССР. Объектом исследований на светло-каштановой почве быд сорт хлопчатника 3038, а на сероземной почве - С-4727. Посев ежегодно проводили в оптимальные ороки частогнез-довым способом по охеме 60x25-2. Исследования проводили в полевых и вегетационных условиях В полевых опытах площадь делянок равнялась 120 м2 (40 х 3 м), учетная - 72 м2, повторность 4-кратная.
Вегетационные опыты проводили в сосудах Вагнера вместимостью 20 кг воздушно-сухой почвы. Для вегетационных опытов почву брали с участков полевых опытов на глубину пахотного горизонта. Удобрения вносили согласно схеме полевого опыта. Внесено 0,25 г азота, 0,25 г фосфора и 0,16 г калия, а при двойной норме - 0,5 г азота и 0,5 г фосфора на I кг воздушно-сухой почвы. Повторность опытов 6-кратная, Влажность почвы поддерживали на уровне 70$.
В вегетационных и полевых опытах изучали влияние отдельных элементов питания и их сочетания (JV, ,JfP , 7VPK, 7V+2P; 2JV+ Р, 2-Ур) на рост, развитие и некоторые физиолого-биохимдческие процессы растений хлопчатника. Для биохимических анализов растительные образцы брали в фазы бутонизации, цветения и пдодообразо-вания в утренние часы, до всхода солнца. Содержание общего фосфора определяли по методу Дениже (Вальтер и др.,1957), азотистых веществ в листьях и плодовых органах хлопчатника, а также общего азота - по микрометоду Къельдаля, белкового азота - по Барнштейяу, небелкового азота - по разности между общим и белковым азотом (Ермаков и др ,1972). Для определения количественного содержания свободных аминокислот применяли метод хромотографии на бумаге (Т.С.Пасхина,1959). Содержание углеводов в вегетативных и генеративных органах хлопчатника (моносахаров, сахарозы) определяли по Бертрану, крахмала - диастотическим методом (Ермаков и др.,1972), хлорофилла - по Т.Н.Годневу (Вальтер и др.,1957), активность ферментов (полифеналоксидазы и пероксидазы) - по Д.А.Михлину и З.С. Броновитскому (Вальтер и др.,1957), интенсивность дыхания - методом Бойсена-Иенсена (Вальтер и др.,1957).
В течение вегетации на 25 модельных растениях проводили биометрические измерения роста, развития и плодоношения хлопчатника, Урожайнооть хлопчатника определяли путем по деляночного обора хлопка-сырца со всех повторностей опыта,
В опытах определяли среднюю массу хлопка-сырца одной коробочки, а также технологические качества волокна. Качество волокна определяли в лаборатории технологии АзНИЖ. С этой целью перед первым и вторым оборами собирали по 25 хорошо раскрывшихся коробочек с каждой делянки опыта по всем повторностям.
Активность ферментов, интенсивность дыхания и содержание хлорофилла определяли в свежем материале, а содержание углеводов,азотистых веществ, РНК и ДНК - в предварительно подготовленном сухом материале (фиксацию листьев, стеб лей и плодовых органов проводили в аппарате Коха в течение 15-20 мин, высушивали, измельчали на электромельнице и просеивали через сито с диаметром отверстий 0,1 мм).
Влияние удобрений на содержание азотистых веществ в органах хлопчатника
Работами Д.А.Сабинина (1940), Е.И.Ратнера (1955), А.Л.Курсанова (1957), Н.С.Петинова, Х.Самиева (1959), Р.М.Мехтизаде, М.А.Алиева (1964), И.М.Мадраимова (1965), З.И.Журбицкого (1967), Б.А.Рубина (1971), Д.А.Алиева (1974), Н.С.Авдонина (1975), М.А.Белоусова (1975), А.С.Морозова (1977), В.В.Церлинг (1978), Т.П.Пирахунова, Н.А.Акчурияой (1978), Б.А.Ягодина, К.Халилова (1979), А.И.Имамалиева, Х.Х.Кимсанбаева, А.П.Лав-ровой (1980) и др. установлено, что растения в различные фазы развития весьма сильно реагируют на состав питательной среды, определяющий биохимические процессы в растительном организме. В связи с этим изучение обмена азотистых веществ в растениях в различных почвенно-климатических условиях при разном уровне минерального питания представляет большой интерес для получения высоких и устойчивых урожаев хлопчатника.
Однако влияние минерального питания, особенно высоких норм удобрений, на азотный обмен хлопчатника в условиях светло-каштановых и сероземных почв Азербайджана еще не изучено. Потому нами было изучено содержание в различных фазах развития растений общего и белкового азота в листьях, стеблях и репродуктивных органах хлопчатника. Установлено, что синтез азотистых веществ в листьях и других органах хлопчатника изменяется в зависимости от норм и соотношения удобрений, фазы развития и физиологического состояния растений (рис.1, прил.3,4,5,6,7).
Под влиянием совместного внесения У Р и ЖРК, синтез азото-содержащих соединений во всех фазах развития хлопчатника протекает более интенсивно. Увеличение содержание общего азота в листьях при этом происходит главным образом за счет увеличения белковой фракции» Снижение белковой фракции азота в листьях наблюдается при недостатке азота, особенно в контроле.
Повышение содержания белкового азота в листьях хлопчатника наблюдалось при внесении удобрений в фазах бутонизации и цветения (табл.4.1Л).
Следует отметить, что во всех фазах развития хлопчатника при внесении 2-/V+P, у/р, JVFK в листьях увеличивается содержание общего и белкового азота. В период массового плодообразования наблюдается незначительное снижение содержания азотистых соединений в листьях хлопчатника.
Таким образом, повышение содержания общего азота под влиянием удобрений в фазах бутонизации и цветения и снижение его в период плодообразования происходит в основном за счет белкового азота.
Увеличение содержания азотистых веществ в ранние фазы вегетации и уменьшение в конце ее объясняется тем, что под влиянием удобрений в ранний период вегетации в органах хлопчатника усиливаются синтетические, а в конце вегетации - гидролитические процессы.
