Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Значение зернового сорго 7
1.2. Требования сорго к факторам внешней среды 8
1.3. Листовая диагностика как метод определения потребности растений в удобрениях 17
1.4. Интегрированная система оперативной диагностики 20
1.5. Факторы почвообразования и физико-химические свойства чернозема обыкновенного ,26
1.5.1. Климатообразующие факторы 26
1.5.2. Рельеф и гидрография 28
1.5.3. Почвообразующие породы 30
1.5.4. Растительность 32
1.5.5. Физико-химические свойства чернозема обыкновенного 33
Глава 2. Объекты и методы исследования 40
2.1. Характеристика почвы 40
2.2. Характеристика сортов сорго 48
2.3. Климатические условия 49
2.4. Методика проведения исследований 54
Глава 3. Режим питания чернозема обыкновенного под влиянием удобрений 56
Глава 4. Биометрическая диагностика сортовых различий сорго 64
Глава 5. Многоэлементная диагностика сортовых различий минерального питания сорго 68
Глава 6. STRONG Влияние химических свойств почвы на сбалансированность питания сорго макро- и
микроэлементами STRONG
Глава 7. Влияние сбалансированности питания сорго на химический состав зерна
Глава 8. Действие почвенных карбонатов на
сбалансированность химического состава зерна сорго
Литература
- Листовая диагностика как метод определения потребности растений в удобрениях
- Рельеф и гидрография
- Климатические условия
- Многоэлементная диагностика сортовых различий минерального питания сорго
Введение к работе
Актуальность исследований. Проблема оптимизации минерального питания растений с целью воспроизводства плодородия почв и повышения продуктивности агроэкосистем является актуальной на всех этапах развития сельскохозяйственного производства. Необходимые условия управления плодородием почв - это рациональное применение удобрений, правильный подбор видов и сортов культур, выбор методов почвенно-растительной диагностики. Сорго - уникальное злаковое растение как по своим биологическим свойствам, так и по возможностям использования. Однако, в отличие от других ведущих культур, критерии для диагностики питания сорго практически не разработаны. До сих пор отсутствуют сведения о том, как изменяется химический состав сорго в зависимости от пространственной неоднородности свойств почв, агрогенных и техногенных воздействий на почву.
В связи с экологизацией земледелия и приоритетом сохранения безопасности питания человека и животных особое значение во всем мире придается разработке и внедрению в практику методов многоэлементной диагностики питания растений на базе интегрированных систем.
Цель и задачи исследований. Провести многоэлементную диагностику эффективного плодородия чернозема обыкновенного при возделываний сорго.
В задачи исследований входило: изучить азотный, фосфорный, калийный режимы чернозема обыкновенного карбонатного при возделывании различных сортов сорго; исследовать сортовые различия в обеспеченности сорго питательными элементами при внесении удобрений; - определить, содержание и соотношения элементов в растениях, оказывающие наибольшее влияние на урожайность сорго; провести исследования по влиянию фосфора почвы на сбалансированность питания растений макро- и микроэлементами; выявить взаимосвязи между содержанием и соотношением химических элементов в листьях сорго и величиной и качеством урожая; - изучить воздействие почвенных карбонатов на баланс химических элементов в зерне сорго.
Положения, выносимые на защиту:
Содержание фосфора в почве является фактором, влияющим на сбалансированность в растениях большого числа макро- и микроэлементов, а следовательно, влияющим на качество растительной продукции.
Химический состав зерна сорго изменяется в зависимости от содержания карбонатов в пахотном слое почвы.
3) Возможно прогнозирование качества зерна сорго до уборки урожая по содержанию и сбалансированности макро- и микроэлементов.
Научная новизна исследований. Впервые изучен питательный режим чернозема обыкновенного карбонатного при возделывании сорго с применением методов многоэлементной диагностики. На основании интегрированной системы оперативной диагностики (ИСОД) определена сбалансированность поступления элементов питания из почвы в растения. Отмечена роль некоторых свойств почв (содержание подвижного фосфора, поглощенного магния, карбонатов) на соотношения макро- и микроэлементов в надземной массе сорго. Показано, что сбалансированность содержания химических элементов в растениях является индикатором эффективного плодородия почв. На черноземе обыкновенном карбонатном определены. индексы сбалансированности питания разных сортов сорго. Установлена зависимость урожайности сорго от содержания и соотношения макро- и микроэлементов.
Практическая значимость исследований. Исследования питательного режима чернозема обыкновенного с применением методов многоэлементной диагностики позволят точнее оценивать экологические функции почвы как среды обитания растений. Полученные данные о нарушении минерального питания в течение вегетации могут послужить для характеристики устойчивости разных видов и сортов культур к изменению среды обитания, а также для оперативного прогнозирования продуктивности посевов, качества растительной продукции и безопасности питания человека и животных.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на конференциях «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» (Персиановка, ДГАУ, 2001), «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (Москва, МГУ, 2001), «Биологические ресурсы и устойчивое развитие» (Пущино, 2001), на Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов (ядерно-магнитный резонанс, хроматография/масс-спектрометрия, ИК-Фурье спектроскопия и их комбинации) для изучения окружающей среды, включая секции молодых ученых научно-образовательных центров России (Ростов-на-Дону, 2001), «Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия» (Ставрополь, 2001), «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям» (Москва, Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2002).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 11 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы, приложений. Основные положения {/'' диссертации изложены на 124 страницах. Содержит 26 таблиц, 7 рисунков. Список литературы включает 160 наименований, в том числе 16 иностранных авторов.
Листовая диагностика как метод определения потребности растений в удобрениях
Важной особенностью сорго является его высокая потребность в железе (Anderson, Khattari, 1984; Kannan, 1984; Matocha, 1984). Наиболее типичное и опасное заболевание культурных растений, выращиваемых на автоморфных щелочных почвах, - карбонатный хлороз (Битюцкий, 1999). Карбонатный хлороз является не только распространенным, но и трудноизлечимым функциональным заболеванием растений. Условия возникновения карбонатного хлороза таковы, что устранение его является непростой задачей, и в зонах его распространения представляет серьезную хозяйственную проблему. Карбонатный хлороз является болезнью железистой недостаточности. Его возникновение обусловливается несоответствием высокого уровня потребности растений в железе как компоненте важнейших для растительного организма физиологически активных соединений и возможностью обеспечения этого уровня при высоком содержании СаСОз в почве и щелочном рН. Проявление карбонатного хлороза может осложняться недостатком других элементов питания, близких по химическим свойствам к железу, также слаборастворимых в почвах, обогащенных карбонатом кальция.
Не все виды растений в одинаковой мере чувствительны к дефициту железа в почве и подвержены заболеванию хлорозом. Наблюдается значительное различие между генотипами и сортами по чувствительности к избытку карбоната кальция в почве. В пределах большинства видов выделяются сорта с более или менее выраженной кальцефобностью. Особенно большим разнообразием отличаются сорта сои и сорго.
Различия в чувствительности сортов, по-видимому, в значительной мере определяются большей или меньшей способностью корневой системы осуществлять стратегию I или II в отношении поглощения железа.
Стратегия I или стратегия II - так классифицируют генотипически обусловленные различные адаптивные реакции растений на дефицит железа.
Сорго относится к группе стратегии П. Для растений II стратегии характерны особые хелатирующие вещества (фитосидерофоры), выделяемые в условиях Fe-дефицита, и высокоэффективная по отношению к их комплексам с Fe(III) поглотительная система (транслакатор).
Устойчивость видов семейства злаков, а также отдельных форм в пределах одного вида к заболеванию карбонатным хлорозом, тесно связана с их способностью выделять фитосидерофоры. По активности выделения фитосидерофоров в условиях Fe-дефицита виды злаков располагаются в ряду: пшеница ячмень рожь, овес»кукуруза »сорго (Битюцкий, 1999).
Из всего ряда сельскохозяйственных культур, относящихся к семейству злаковых, сорго наиболее требовательно к обеспеченности почв железом, цинком, марганцем, т.е. теми элементами питания, доступность которых для растений в большой степени зависит от присутствия карбонатов.
В связи с этим вопрос изучения чувствительности данной культуры к варьированию содержания карбонатов в пахотном слое имеет большое значение для подбора почв под сорго и регулирования их плодородия.
Применение железистых удобрений повышает урожай зерна сорго (Kannan, 1984; Matocha, 1984; Singh, Nayar, Takkar, 1984). Кроме того, оптимизация фосфорного питания оказывает положительное действие на обеспеченность листьев растений железом (Labanauskas, Embleton, Jones, Garber, 1959).
Таким образом, на основании литературных данных можно сделать вывод, что важнейшим резервом повышения продуктивности и качества сорго является оптимизация минерального питания за счет применения удобрений. Это еще раз подчеркивает актуальность разработки методов диагностики питания растений. Сорго в этом плане наименее изучено. В сводке Церлинг (1978, 1990), составленной по мировым литературным источникам, какие-либо сведения по диагностике питания сорго отсутствуют. В иностранной литературе данные по диагностическим нормам для этой культуры встречаются только в работе Sumner (1983).
Листовая диагностика как метод определения потребности растений в удобрениях Питание - основа жизни всего живого, в том числе и растений. Нормальные развитие и рост растений возможны лишь при соответствии условий минерального питания потребностям растительного организма.
Среди методов определения обеспеченности растений элементами питания постоянное внимание исследователей привлекают методы растительной диагностики. В отличие от почвенных анализов, интерес к ним в значительной мере определен существующей здесь возможностью «спросить мнение самого растения».
Изучение режима питания культурных растений с помощью анализа их определенных частей не является чем-то новым. С начала 20-х годов прошлого столетия данная проблема постепенно становилась все более актуальной. Работы в этом направлении велись во многих странах (Lagatu, Майте, 1930, цит. по Умпелеву, 1985; Левицкий, Лесюкова, 1935; Thomas, 1937; Lundegardh, 1951; Прево, Олланье, 1956; Ульрих, 1964; Церлинг, 1964, 1975; Нойберт, 1982).
По мнению Рубина (1974), растительной диагностике, обладающей по сравнению с другими методами рядом положительных сторон (быстрота получения результата, большая вероятность данных), принадлежит большое будущее.
Рельеф и гидрография
Рельеф и гидрография. Ростовская область расположена между 4556 и 5005 северной широты и 3818 и 4608 восточной долготы. Она лежит на стыке двух больших областей: Южнорусской равнины и Предкавказья (Горбачев, 1974).
Нижнее течение реки Дона делит территорию области на две части, приблизительно равные по площади, но очень различные по природным условиям. Северная часть (правобережье Дона вместе с небольшим участком левого берега на крайнем севере области) имеет довольно сильно расчлененный рельеф и сложное геологическое строение. В южной же половине, целиком лежащей на левом берегу Дона, преобладают спокойные формы рельефа, и геологическое строение менее сложно.
Эти две половины области могут быть подразделены на семь природных районов (Кесь, 1953, цит. по Горбачеву, 1974). Исследуемая территория лежит в пределах V и VII районов.
V район - Ейско-Егорлыкская равнина - составляет южную и юго-западную окраины области. Он расположен на левом берегу Дона, к югу от Маныча, и представляет собой часть обширной Приазовской равнины, входящей уже в состав Предкавказья. Район этот может быть разделен на две половины: западную, имеющую наклон в сторону Азовского моря, и восточную с наклоном на север, к Манычу. Первую Кесь (1953, цит. по Горбачеву, 1974) называет Ейской равниной, а вторую - Егорлыкской.
Вся Ейско-Егорлыкская равнина, особенно ее западная часть, является районом с наиболее выровненным рельефом. Реки, впадающие в Азовское море (Ея, Кагальник, Мокрая Чубурка), имеют довольно широкие, но очень неглубокие корытообразные долины с сильно заболоченными пойменными террасами. Балочная сеть в этой части района развита сравнительно слабо. Еще менее расчлененную плоскую равнину представляет собой водораздел между бассейнами рек, впадающих в Азовское море, и бассейном Маныча.
Восточная часть района (Егорлыкская равнина) расчленена в несколько большей степени. Впадающие в Маныч реки Большой, Средний и Малый Егорлык имеют более глубокие долины, сильнее развита здесь и балочная сеть.
VII природный район - это долина реки Западный Маныч, являющаяся границей между Южнорусской равниной и Предкавказьем. Она имеет долину 260 км и тянется с востока - юго-востока на запад - северо-запад. Ширина долины различна. В верхнем течении она достигает 40-50 км. Здесь находится озеро Маныч-Гудило, из которого берет начало р. Западный Маныч. Ниже долина суживается до 20-30 км, а в самом низовье, при впадении в р.Дон, ее ширина составляет всего 5-10 км.
Долина Маныча имеет четыре террасы - пойменную и три надпойменные. Пойменная терраса, в прошлом почти не заливавшаяся паводками и сильно засоленная, в настоящее время полностью затоплена водами Манычского водного пути. Одним из водохранилищ в его системе (Пролетарским) стало и озеро Маныч-Гудило. Из надпойменных террас на всем протяжении долины выражена только вторая, а первая и третья сохранились лишь в виде отдельных участков. Вторая надпойменная терраса как на правом, так и на левом берегу Маныча и имеет полого-продольно-волнистый рельеф с многочисленными замкнутыми понижениями -лиманами.
Наиболее значительный участок первой надпойменной террасы расположен в верхнем течении, в районе озера Маныч-Гудило. Он представляет собой низменную равнину, прорезанную высокими увалами, вытянутыми вдоль долины. Третья надпойменная терраса сохранилась небольшими участками в разных частях долины (Горбачев, 1974).
Существует более раннее разделение юга Ростовской области, .сделанное Захаровым (1939, цит. по Гаврилюку, 1955). Он делит Западно-Предкавказскую (Кубано-Приазовскую) равнину на следующие районы: 1) Приманычский - северо-восточный склон к Манычу и прилегающая возвышенность; 2) Приазовский - большая западная часть области до высоты 100 м (бассейн степных рек); 3) Восточный Егорлыкский - бассейн среднего течения р.Егорлык с наклоном на северо-восток на высоте 100-200 м; а также 4) Прикубанский долинный восточный; 5) Прикубанский долинный западный; 6) Прикубанский дельтовый; 7) Закубанская наклонная равнина; 8) Таманский -расположены на территории Краснодарского края.
Почвообразующие породы. Почвообразующие породы Западного Предкавказья довольно разнообразны, что обусловлено географическим положением (Близостью к горной системе Большого Кавказа) и геоморфологическим строением.
В качестве почвообразующих пород на большей части территории выступают осадочные, среди которых преобладают отложения четвертичной системы, главным образом лессовидные.
Почвообразующие породы закономерно распределяются в связи с высотой местности над уровнем моря. В повышенных частях равнины они более тяжелого гранулометрического состава по сравнению с пониженными частями. Первые представлены лессовидно-глинистыми породами, вторые -легкими суглинками и суглино-супесями (Гаврилюк, 1955).
Захаров (1939, цит. по Гаврилюку, 1955), характеризуя материнские породы Предкавказья, пишет: «Равнинные области Предкавказья выстланы на большей площади мощным плащом лессовидных пород, а на востоке -более молодыми отложениями каспийской трансгрессии... На всем этом обширном пространстве (120000 км) лессовидные породы обнаруживают большую идентичность в своих свойствах и в своем основном составе. Но, конечно, они не могут оставаться одинаковыми по своей мощности, по своему отношению к подстилающим породам и быть совершенно тождественными по составу в разных частях Предкавказья».
Климатические условия
Объектами исследования были районированные сорта зернового сорго. По данным Горпиченко (2000), изучаемые сорта имеют следующие V особенности: Хазине 28. Сорт среднеранний, устойчив к полеганию, слабо поражается бактериозом, в средней степени покрытой головней и злаковой тлей, В 100 кг зерна содержится 124 к.ед. Зерно хорошо поедается сельскохозяйственными животными и птицей. Сорт белозерный, является лучшим для приготовления крахмала и спирта. Стабильные урожаи зерна формирует в засушливых условиях с количеством осадков 250-300 мм в год. Урожайность зерна в конкурсном испытании составила 6,2 т/га. Наивысший урожай зерна был получен в 1989 г - 7,5 т/га.
Зерноградское 53. Создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации (Хазине 4 X Кубанское 164). Сорт интенсивного типа, среднеспелый с вегетационным периодом 110-115 дней, относится к кафрскому сорго. Пластичный, метелка красная, хорошо выдвинутая. Сорт устойчив к поражению покрытой головней, слабо поражается бактериозом, злаковой тлей поражается средне, имеет высокую холодостойкость в начальный период роста. Средняя урожайность за годы конкурсных испытаний составила 5,8 т/га, максимальный урожай получен в 1985 г - 9,4 т/га. В 100 кг зерна содержится 120-150 к.ед.
Хазине 74. Используют как кормовую культуру на зерно для скармливания животным, птице, а также в пищевой промышленности для получения крахмала и спирта. Сорт среднеспелый, созревает за 100-104 дня. Растения низкорослые (92-93 см), слабой кустистости, чаще одностебельные, хорошо выравненные по высоте расположения метелок. Он относится к сортам интенсивного типа, засухоустойчив, устойчив к вредителям и болезням. В 100 кг зерна содержится 124 к.ед. Сорт высокоурожайный. По данным конкурсного испытания его урожайность составляет 6,7 т/га.
Климат южной зоны Ростовской области характеризуется как засушливый, с жарким летом и умеренно мягкой зимой.
Среднемноголетнее количество осадков составляет 488,5 мм. В теплое время года (230-260 дней) выпадает две трети годовых осадков, но они, как правило, носят кратковременный ливневый характер, а влага, попадающая при этом в верхние слои почвы, быстро испаряется из-за жаркой погоды в этот период. Сумма температур за период активной вегетации составляет более 3400С. По данным Зерноградской метеостанции среднегодовая температура составляет +8,7С. Гидротермический коэффициент 0,80-0,85, что характеризует степень засухи по ГТК как слабую.
С апреля по октябрь отмечается 60-65 суховейных дней. Периодически проявляется интенсивная ветровая эрозия. Продолжительность безморозного периода составляет 180-200 дней. Зимы малоснежные, с неустойчивым снежным покровом. Среднесуточная температура воздуха в самом холодном месяце (январь) -5,5С. Для зимних месяцев характерна частая смена похолоданий и потеплений. При похолоданиях температура воздуха понижается до -20.. .25С, а промерзание почвы достигает 20-40 см.
Весна наступает во второй половине марта. В отдельные годы сильные ветры восточных направлений в это время вызывают пыльные бури.
Лето обычно жаркое и сухое. Среднемесячная температура воздуха составляет +22,9С. В отдельные дни температура воздуха поднимается до + 35С и выше, а на поверхности почвы она достигает +45...+60С. Средняя многолетняя относительная влажность воздуха летом отмечается на уровне 58 %.
Погодные условия в годы исследований, по данным Зерноградской метеостанции, складывались по-разному.
В 2001 году осадков выпало 502,6 мм (103 % к среднемноголетней норме 488,5 мм), в том числе по сезонам: осенью 95,2 мм, зимой 77,9 мм, весной 194,5 мм, летом 135 мм. При этом осадки выпадали очень неравномерно: весной из 35 дней с осадками, с продуктивными (5 мм в сутки и более) было только 14 дней, летом из 23 дней было 9 дней с продуктивными.
Среднесуточная температура воздуха за период активной вегетации составила 19,3С, что на 1,3С выше среднемноголетней (18,0С). Сумма положительных температур за этот период превышала средние многолетние показатели и составила: выше 0С - 3091 (средняя 2758), выше +10С -2959 (средняя 2659).
Весной 2001 года в марте и апреле было теплее средних многолетних показателей, а в мае холоднее. Среднесуточная температура воздуха составила: в марте +5,5 (норма 0,5), апреле 11,9 (норма 9,3), мае 15,1 (норма 16,1) и в среднем за весну 10,8 (норма 8,6). На почве отмечены заморозки от -0,1 до -12,0С в течение 19 дней марта. В апреле заморозки были 1-го числа -4,4 и 4 апреля -3,6С.
Многоэлементная диагностика сортовых различий минерального питания сорго
Оптимальные уровни содержания химических элементов для сорго пока неизвестны, что делает невозможным оценку сортов по обеспеченности их элементами питания по вариантам опыта общепринятыми методами. В связи с этим нами была применена методика интерпретации данных, используемая в интегрированной системе диагностики питания растений ИСОД. Если вариация содержания и соотношений химических элементов действительно связана с условиями произрастания растений, то между величиной урожайности и этими показателями должна быть достоверная корреляционно-регрессионная зависимость.
Результаты обработки данных выявили наличие такой связи. Получена следующая достоверная множественно-регрессионная модель: у = 40,4 - 0,018Fe + 2,0Zn + 4б,0Р + 6,04N/Ca - 2,96N/P - 0,106N/S - 6,71Zn/N $ -94,4P; R2 = 0,77, Рф(23,15) = 2,84, где у - урожайность зерна (ц/га), Fe, Zn, Р - содержание железа, цинка, фосфора в надземной массе сорго в фазу 6-8 листьев, N/P, N/S, Zn/N -соотношения соответствующих элементов в надземной массе сорго в ту же фазу, R - коэффициент детерминации, Рф - критерий значимости уравнения при степенях свободы 23 и 15.
Таким образом, изменение условий произрастания растений под влиянием удобрений на раннем этапе их развития наиболее полно отражается при одновременном учете как содержания, так и соотношения (сбалансированности) химических элементов в надземной массе в фазу 6-8 листьев. Исследуемые сорта зернового сорго были чувствительны к нарушению сбалансированности минерального питания уже на раннем этапе развития растений в фазу 6-8 листьев. Отрицательные последствия этого нарушения сохранялись в течение всего вегетационного периода и приводили к снижению урожайности зерна. Согласно уравнению регрессии, на черноземе обыкновенном карбонатном при среднем содержании подвижного фосфора в почве влияние различных сочетаний и доз удобрений на урожайность зерна разных сортов сорго в большой степени зависит от их влияния на содержание и сбалансированность в растениях следующих элементов питания: железа, кальция, цинка, а также от соотношений азота с серой, кальцием, цинком, фосфором, то есть тех элементов, дефицит или избыток которых тесно связан с генезисом почвы. Известно, что генетической особенностью чернозема карбонатного является низкая доступность растениям фосфора и железа, цинка, марганца, сочетающаяся с высоким содержанием поглощенного кальция и обменного калия. Калий и кальций антагонистически взаимодействуют как между собой, так и с содержанием перечисленных элементов. Это отчасти объясняет высокую корреляционную зависимость величины урожайности зерна разных сортов сорго от сбалансированности содержания в растениях калия и соотношения содержания азота к кальцию в надземной массе в фазу 6-8 листьев.
В таблице 13 показано, как влияют удобрения на. важнейшие соотношения элементов питания, коррелирующие с величиной урожая раннеспелого сорта Хазине 28 и среднеспелого сорта Хазине 74.
По уравнениям регрессии определены следующие величины соотношений, характеризующие наилучшие условия питания растений в раннюю фазу развития: N/S = 21-22, Fe/Zn = 11-12. Сравнивая их с фактическими данными по вариантам опыта, можно сразу отметить лучшую адаптированность к условиям произрастания среднеспелого сорта Хазине 74 по сравнению с раннеспелым, у которого перечисленные соотношения по большинству вариантов сильнее отклоняются от оптимальных значений. Наибольшие различия по диагностически значимым соотношениям наблюдались в контрольном варианте и N40K40. В вариантах с тройными сочетаниями удобрений различия сохранялись только для соотношения Fe/Zn, что было связано с различной устойчивостью сортов сорго к изменению содержания железа в растениях. Можно предположить, что по ряду элементов питания истинно оптимальные значения соотношений у разных сортов сорго, которые можно выявить только на основе обширной базы данных, имеют близкие значения, но существуют и специфические нарушения в соотношении отдельных элементов питания, определяемые в основном генотипическими особенностями сорта. В нашем случае это соотношение железа и цинка.
Рассмотренные результаты позволяют отметить перспективность анализа в диагностике сортовых различий минерального питания растений методом сопоставления их фактических значений с нормативными величинами, за которые на первом этапе можно принять соотношения химических элементов в индикаторных органах высокоурожайной группы/ растений. Однако, этим способом невозможно учесть изменение обеспеченности растений диагностируемым элементом питания в зависимости от его сбалансированности с большим числом химических элементов, поступивших в растения. Для решения этой задачи по каждому сорту в отдельности были определены индексы разбалансированности питания. Для раннеспелого сорта сорго Хазине 28: урожайность 24,0-34,0 ц/га
В первой строке записан показатель, который принят за функцию (урожайность, и/га), амплитуда колебания урожая зерна по вариантам опыта, во второй дан перечень химических элементов, которые использованы для диагностики. Этот перечень всегда записывают в порядке возрастания индекса относительной обеспеченности элементов (iR), количественное выражение которого для каждого элемента записано в третьей строке. Индекс обеспеченности (разбалансированности) (iR) может быть меньше, больше или равен единице. Если iR больше единицы, то это свидетельствует об относительном избытке диагностируемого элемента в растении с пониженной урожайностью по сравнению с растениями с более высокой урожайностью. iR меньше единицы, наоборот, указывает на дефицит элемента в растениях с низкой урожайностью. Если iR равен единице по всем диагностируемым элементам, то это указывает на полное отсутствие изменения относительной обеспеченности растений элементами питания в связи с изменением величины урожайности. Если iR в формуле сбалансированности равен единице только для небольшого числа элементов, то это указывает на их неустойчивое равновесие: дефицит по отношению к элементам с iR l и избыток по отношению к элементам с iR l. Элементы с iR=l часто имеют криволинейную форму связи их абсолютного содержания в растительном образце с показателем, принятом за функцию. Диагностируемые элементы с индексами 1 и 1 являются в анализируемой системе «почва-растение» антагонистами.
С учетом изложенного для раннеспелого сорта Хазине 28 по системе ИСОД получены следующие результаты: при переходе от вариантов опыта с повышенной урожайностью к вариантам с более низкой в растениях отмечено увеличение дефицита марганца и азота, которое сопровождалось повышением относительной избыточности в первую очередь цинка, затем брома, фосфора, калия, серы. Железо и другие элементы находились в неустойчивом равновесии. Избыток цинка является следствием нарушения взаимодействия химических элементов, устранение которого возможно за счет увеличения обеспеченности растений азотом и марганцем. Необходимо также учитывать следующее: чем по большему числу химических элементов индексы обеспеченности отклоняются от единицы, тем выше общая разбалансированность питания и тем чувствительнее культура к факторам ее вызывающим (в нашем случае - удобрения). Специфической особенностью раннеспелого сорта Хазине 28 является высокая чувствительность, в первую очередь, к изменению обеспеченности азотом и нарушению его соотношения в раннюю фазу развития с марганцем, бромом, цинком, фосфором, калием, серой.
