Содержание к диссертации
Введение
1 Использование сооружений, установок исскуственного климата и воздействия физических факторов в растениеовдстве (обзор литературы) 10
1.1 Фитотронно-тепличные комплексы (ФТК) и их использование в селекции и растениеводстве 10
1.2 Физические факторы как стимуляторы роста и формирования продуктивности сельскохозяйственных растений 21
2 Условия и методика исследований 44
3 Особенности агротехники круглогодичного выращивания селекционного материала подсолнечника в фитотронно-тепличном комплексе (ФТК) 63
3.1 Выращивание селекционного материала подсолнечника в грунтовых теплицах в осенне- зимне-весенний период 63
3.2 Выращивание селекционного материала подсолнечника в камерах искусственного климата 89
4. Приемы и режимы.воздействия физических факторов на рост и развитие селекционного материала подсолнечника при его выращивании в осенне-зимне-весенний период в ФТК 104
4.1 Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника градиентным магнитным полем (ГМП) 105
4.2 Влияние полива растений омагниченной водой на рост и формирование продуктивности родительских форм гибридов подсолнечника при их выращивании в осенне-зимний период в грунтовых теплицах ФТК 107
4.3 Влияние омагниченного питательного раствора на рост и формирование продуктивности гибридов подсолнечника при их выращивании в камерах искусственного климата в осенне-зимний период 114
4.4 Стимулирование роста и развития подсолнечника путем омагничевания труднорастворимых фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды 123
4.5 Магнитоактивация семян и поливной воды при выращивании рассады для размножения селекционного материала подсолнечника в грунтовых теплицах в осенне-зимний период 127
5 Применение магнитного поля при сушке семян подсолнечника 130
6 Эффективность агроприемов и воздействия физических факторов при круглогодичном выращивании селекционного материала подсолнечника в фитотронно-тепличном комплексе 135
Выводы 142
Предложения для практического использования результатов научно-исследовательской работы 148
Список литературы 150
Приложения 172
- Фитотронно-тепличные комплексы (ФТК) и их использование в селекции и растениеводстве
- Выращивание селекционного материала подсолнечника в грунтовых теплицах в осенне- зимне-весенний период
- Влияние полива растений омагниченной водой на рост и формирование продуктивности родительских форм гибридов подсолнечника при их выращивании в осенне-зимний период в грунтовых теплицах ФТК
- Стимулирование роста и развития подсолнечника путем омагничевания труднорастворимых фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды
Введение к работе
Для выполнения планов развития сельскохозяйственной науки, и в первую очередь селекционно-генетических исследований, в нашей стране были созданы селекционные центры. В большинстве селекцентров построены и успешно эксплуатировались специализированные фитотронно-тепличные комплексы, предназначенные для проведения круглогодичных исследований в условиях регулируемой внешней среды, что, несомненно, обеспечивало сокращение сроков создания и внедрение в производство новых, высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.
Во ВНИИ масличных культур им. B.C. Пустовойта одним из первых в нашей стране был построен экспериментальный фитотронно-тепличныи комплекс . (ФТК) для круглогодичных исследований по селекции и растениеводству, а также по прикладной фитотронии для масличных культур.
Исследованиями, проведенными в отделе искусственного климата ВНИИМК, была теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технология осеннее-зимнего репродуцирования селекционного материала в климатических теплицах и камерах искусственного климата, для каждой масличной культуры. Такая фитотронная технология для целей селекции масличных культур разработана впервые.
После общегосударственного экономического кризиса (с 1992 по 1995 гг., когда исследовательские работы в ФТК были свернуты) началось возобновление исследований, связанных с ускорением селекционных работ. Большой объем работ сейчас выполняется в фитотронно-тепличном комплексе по укоренному созданию новых высокопродуктивных сортов и
гибридов подсолнечника по предложенной системе «Фитотрон-поле» .
В ФТК возобновлены также исследования в области применения физических факторов при выращивании ослабленных инцухт-линий подсолнечника.
С использованием современного оборудования в ФТК ВНИ-ИМК разрабатываются приемы и режимы воздействия физических факторов на рост и развитие селекционного материала подсолнечника при его выращивании в осеннее-зимне-весенний период.
Актуальность темы. Для выращивания высоких и стабильных урожаев подсолнечника на Северном Кавказе и других регионах его возделывания, рекомендациями предусмотрено, что сортосмена в проиводственных посевах этой культуры должна производиться через 4-5 лет, при этом в хозяйствах необходимо выращивать по 2-3 сорта и гибридов разных групп спелости.
Все это обусловливает необходимость создавать гибриды и сорта подсолнечника ускоренным методом проводя селекционно-генетическую работу круглый год с использованием фи-тотронно-тепличного комплекса. Но выращивание полноценного селекционного материала в ФКТ в не традиционное время года (осеннее-зимний период) выдвигает требования в разработке специальных фитотронных технологий выполнения указанных работ.
В связи с этим, представленные в нашей диссертационной работе исследования по разработке агроприемов выращивания селекционного материала подсолнечника в ФТК в осеннее-зимний период и способов воздействия физических факторов на рост и развитие родительских форм гибридов под-
солнечника будут, способствовать ускоренному созданию новых высокопродуктивных и стабильных гибридов и сортов основной масличной культуры - подсолнечника.
Цели и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научном обосновании оптимизации светотермических режимов и условий питания растений подсолнечника для осеннее-зимнего выращивания в теплицах и климатических камерах, а также в разработке эффективных приемов воздействия физических факторов на рост и формировании продуктивности селекционного материала подсолнечника при его круглогодичном выращивании в ФТК в связи с задачами селекции .
Для выполнения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:
определить эффективность использования подсолнечной лузии и сидеральных культур (кориандра и горчицы) для улучшения структуры почвы и повышения ее плодородия в грунтовых теплицах ФТК;
оптимизировать сроки сева и площади питания растений подсолнечника при его выращивании в осеннее-зимний период в грунтовых теплицах;
изучить влияние различных способов полива (наземного и подземного) на рост и развитие линий гибридов подсолнечника при их выращивании в грунтовых теплицах в осеннее-зимний период;
определить экономическую эффективность использования теплиц ФТК, как альтернативы сетчатым изоляторам при первичном семеноводстве родительских форм гибридов подсолнечника;
- изучить возможность выращивания растений подсолнеч
ника на заменителе почвы-керамзите в камерах искусствен
ного климата;
оптимизировать световой и температурный режим при выращивании селекционного материала подсолнечника в камерах искусственного климата;
определить эффективность использования камер искусственного климата для проведения грунтового контроля стерильных материнских форм гибридов подсолнечника;
изучить влияние предпосевной обработки семян гибридов подсолнечника магнитным полем на дальнейший рост и развитие растений;
изучить влияние омагниченной воды, питательного раствора и минерального удобрения на рост и формирования продуктивности родительских форм и гибридов подсолнечника при их выращивании в осеннее-зимний период в ФТК;
определить эффективность омагничевания труднорастворимых фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды при выращивании гибридов подсолнечника в камерах искусственного климата;
оценить эффективность применения магнитных полей при сушке семян подсолнечника.
Научная новизна результатов исследований, выносимых на защиту.
На основе 32-летних исследований и практической проверки оптимизированы основные агротехнические приемы выращивания селекционного материала гибридов и сортов подсолнечника в осеннее-зимний период в грунтовых теплицах и камерах искусственного климата ФТК.
Отличительная особенность проводимых научно-исследовательских работ заключается в том, что они впервые непосредственно проводятся с родительскими инбридными линиями гибридов подсолнечника, которые по причине многофакторного инцухтирования обладают пониженным потенциалом жизнедеятельности и продуктивности.
Для стабилизации и повышения качества первичного семеноводства родительских форм гибридов подсолнечника предложены грунтовые теплицы ФТК, как альтернатива сетчатым изоляторам.
Разработаны приемы проведения грунтового контроля стерильных материнских форм гибридов подсолнечника в камерах искусственного климата.
Разработаны приемы магнитоактивации семян, поливной воды, питательного раствора и минеральных удобрений при выращивании родительских форм гибридов подсолнечника в осеннее-зимний период в ФТК.
Определена эффективность омагничевания труднорастворимых фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды при выращивании гибридов подсолнечника в камерах искусственного климата.
Проведена оценка эффективности применения магнитного поля при сушке семян подсолнечника.
Практическая значимость работы. Для улучшения структуры и повышения плодородия почвы в грунтовых теплицах рекомендуется вносить органно-минеральное удобрение, где в качестве органического вещества используются отходы грибного производства - субстрата на основе подсолнечной лузии.
Рекомендуется также при культуреобороте в грунтовых теплицах проводить сидерацию, где в качестве растений -сидератов используются кориандр и горчица белая, которые кроме зеленого удобрения, еще играют роль отпугивателей корнегрызущих насекомых.
При поливе растений подсолнечника, выращиваемого в грунтовых теплицах в осеннее-зимний период рекомендуется использовать подземный полив.
Для сокращения периода вегетации и повышения продуктивности растений подсолнечника рекомендуется проводить магнитоактивацию семян, поливной воды, питательного раствора и минерального удобрения.
Для повышения усвояемости фосфора растениями подсолнечника рекомендуется применять обработку труднорастворимых фосфорных удобрений магнитным полем.
Для сокращения сроков принудительной сушки семян подсолнечника на 25-30% в сушильных агрегатах необходимо производить предварительную магнитоактивацию семян.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, 2 патента и 3 авторских свидетельства.
Апробация работы. Материалы и результаты наших исследований были представлены на всесоюзных и всероссийских совещаниях и конференциях в том числе: Всесоюзных совещаниях и семинарах по применению сооружений и установок искусственного климата (Краснодар, 1972, Ленинград АФИ 1979, Орел 1980, Краснодар 1989, 1987). На конференции молодых ученых (Краснодар 1984). На семинаре «Лазеры в технологических системах» (Москва, 1993) . На международной научно-практической конференции «Биологическое и лечебное действие магнитных полей» (Витебск, 1999).
Фитотронно-тепличные комплексы (ФТК) и их использование в селекции и растениеводстве
Началом фитотронии (строительства и использования) считается, когда по инициативе и под руководством Ф.В. Вента [1/ 2, 3] в Пасадене (США) в 1949 г. был сооружен климатический комплекс для изучения растений, названный фитотроном.
Придерживаясь основного принципа экспериментальной физиологии (при изучении одного переменного фактора все остальные факторы должны быть оптимальными и стабильными) ФТК должны состоять из нескольких технологических узлов, объединенных заданной программой действия, которые позволили бы не только многократно воспроизводить одну и туже ситуацию условий внешней среды, но и комбинировать различными ситуациями, что необходимо для проведения экспериментов.
Кроме этих основополагающих вопросов, важное значение имеет степень точности регулирования каждого из факторов внешней среды, которая может быть разной. Поэтому в настоящее время создано много разных ФТК, каждый из которых используется для выполнения определенных конкретных задач. Создавать универсальные высокоточные фитотронные комплексы трудно и дорого. Высокая надежность получается только при специализированном применении ФТК для какой-то конкретной цели. Подобные определения ФТК и его значения для исследовании с растениями были высказаны на симпозиумах фитотронистов [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].
Зарубежные фитотроны. В Голландии работают несколько десятков больших и малых ФТК [11, 12, 13, 14] . С 1958 г. действует ФТК института селекции плодовых культур, включающий б теплиц размером 6x10 м с диапазоном температур +10...+25С зимой и 23...35С летом и 8 различных камер исскуственного климата. В институте биологических и химических исследований полевых и лугопастбищных культур работает ФТК, состоящий из 3 теплиц и 8 камер. Подобные комплексы имеются и в ряде других институтов этой страны. В Канаде на сельскохозяйственной экспериментальной станции (Литбридже, Альберта), действует один из современных ФТК, который состоит из 11 теплиц и около сотни различных вегетационных камер. Кроме этого и в других городах Канады (Оттава, Гельф), а также при всех кафедрах (аграрных институтов) и сельскохозяйственных опытных станциях имеются различные ФТК [15] . В США успешно работают ФТК в Дьюкском университете в Дьюрхаме и в университете штата Северная Каролина в Ралеи. Первый состоит из б теплиц и 47 климатических камер и шкафов. Второй ФТК имеет 3 теплицы и 58 камер и шкафов. Кроме названных ФТК в большинстве университетов штатов действуют соответствующие сооружения и установки искусственного климата. Австралийский национальный ФТК при Канберрийском университете работает с 1952 г. [6]. В его состав входят 15 тепличных отсеков и больше 50 больших и малых климатических камер и шкафов. В Австралии, около Брисбэна, действует еще один ФТК- Давид Норт. В Венгрии, в Мартонвашере, с 1972 г. работает фитотрон, который не имеет теплиц, а состоит из 14 камер и 30 шкафов искусственного климата. Во Франции фитотронный комплекс национального Центра научных исследований в ЖиФ-Сюр-Иветт [17] является одним из самых крупных и многофункциональных. Он состоит из 11 теплиц и около 30 камер искусственного климата различных по величине и назначению. Кроме указанного комплекса, во Франции есть еще несколько ФТК в Дижоне, Монфаве, Люзиане и др. В Германии действуют ФТК в Фрейбурге (7 теплиц и 12 климатических камер), Люверкизене (8 теплиц и 19 камер), Ганновере, Хорхен-Хаузене, Гессене и др. городах. В Японии ФТК широко используются для решения теоретических и прикладных проблем в сельском хозяйстве. Первые ФТК были сооружены в 1959 г. при национальном институте генетики в Мизине, в 1954 г. при университете в Килио, в 1958 г. при сельхозотделении университета в Токио, в 1963 г. на сельскохозяйственной опытной станции в Хирацуке [18], и в 1966 г. около Саппоро. Все перечисленные ФТК имели в своем составе по 6-10 теплиц и несколько десятков климатических камер и шкафов. Необходимо отметить, что основными элементами ФТК являются камеры и шкафы исскуственного климата [19, 20, 21, 22] . Их разработкой и изготовлением занимаются в настоящее время большое количество зарубежных специализированных фирм, таких как: в Германии - Бравн-Боверн-Йорк, Руба и К0, Э. Фётч, Карл Вайс; в Канаде - Конверон ЛТД, Кольдстрим ЛТД; во Франции - Климатехника, Фасси С.А., Фроулабо-Сожев, Нессии и К, Сапратин; в Англии - научная аппаратура Физонс; в Японии - Който ЛТД; в США - корпорация Энвиронатор, Хотпак Интернешенел, Шерер, Тенни энджиниринг и др. В нашей стране первые опыты по светокультуре провел А.С. Фаминцин в 1865 году. В этот период (1882-1897 гг.) К.А. Тимирязев в своих работах дает теоретическое обоснование положения о том, что коренного, качественного различия между действием электрического и солнечного света нет [23, 24]. Это были именно те предпосылки, на основе которых строилась светокультура растений.
Из ранних экспериментальных работ, связанных с использованием искусственного освещения для выращивания растений, наибольший интерес представляют исследования Н.А. Максимова [25, 26, 27, 28, 29], которые были начаты в 1923 г. Они заложили основу широкого применения искусственных источников света для решения теоретических и практических вопросов светокультуры. Рекомендации Н.Н. Максимова по круглогодичному выращиванию зерновых культур стали применяться в нашей стране и за рубежом в контрольно-семенном деле и для целей селекции.
Выращивание селекционного материала подсолнечника в грунтовых теплицах в осенне- зимне-весенний период
Технология выращивания в искусственных условиях ФТК для каждой масличной культуры имеет свои отличительные особенности и свои требования к оптимизации режимов питания растений, кроме этого она дифференцируется в связи с поставленной задачей: выращиваются ли родительские формы для скрещивания или для получения нескольких генераций за один год.
Для масличных культур, и в частности для подсолнечника, такая фитотронная технология разработана впервые.
Подготовка почвы начиналась перед эксплуатацией грунтовых теплиц ФТК (1970-1972 гг.) с подсыпки почвы слоем 50-70 см (до общей отметки пола). Почва завозилась с полей севооборота ОПХ «Круглик» ВНИИМК после 3-летних посевов люцерны. Исходное состояние завезенной почвы (физико-химические показатели) было вполне благоприятным (таблица 3). Отделом искусственного климата ВНИИМК совместно с агрохимической лабораторией проводился постоянный мониторинг почвы грунтовых теплиц, на которой практически круглый год выращивались масличные культуры. Наблюдения показали, что в первые 5 лет эксплуатации грунтовых теплиц, за счет пополнения запасов питательных веществ почвы путем внесения минеральных и органических удобрений, еще мы получали удовлетворительные результаты опытов по росту и развитию растений в искусственных условиях выращивания. Но затем, с каждым последующим годом, почвенные условия ухудшались по причине того, что снижалось не только содержание органического вещества в почве, но и ее микробиологическая активность . Это можно объяснить отрицательным воздействием как интенсивной культурой выращивания растений, так и влиянием высоких температур в теплицах (до 7 0С) в летние месяцы.
Результаты анализов почвы в 1971 году (исходное состояние) и после 20-летней эксплуатации грунтовых теплиц показаны в таблице 3. Сравнивая результаты агрофизических и агрохимических анализов 1971 г. (исходное состояние почвы при загрузке теплиц) с аналогичными анализами через 20 лет интенсивной эксплуатации грунтовых теплиц, видно, что почва в горизонте 0-30 см значительно уплотнилась, произошло ее подкисление и снизилось содержание гумуса. Бессменное выращивание подсолнечника в грунтовых теплицах в осенне-зимнее время за 20 лет (практически получено 4 0 урожаев) привело к «почвоутомлению», что отрицательно отразилось на формировании продуктивности выращиваемых растений. Учитывая сложившуюся ситуацию, мы пришли к выводу, что наиболее эффективным выходом из этого положения будет замена почвы в грунтовых отсеках. Замену почвы произвели на глубину 0,5 м в шести тепличных отсеках (с 9 по 14) на площади 3000 м2. Для замены почву завозили с полей опытного хозяйства «Круглик» ВНИИМК после 3-летних посевов люцерны. Характеристика этой почвы представлена в таблице 4. В четырех грунтовых тепличных отсеках (с 5 по 8) замену почвы провести не удалось, т. к. их конструкции не позволяли произвести механизированные работы. Для повышения плодородия почвы в этих теплицах последовательно выключали из культурооборота по одному тепличному отсеку, где в почву вносились органоминеральных удобрения. В качестве органического удобрения вносили в почву: отходы грибного производства, где субстратом была подсолнечная лузга, получаемая при маслопереработке семян, и сидеральные культуры. В последнем случае, в качестве сидератов высевали кориандр и горчицу белую, поскольку, как отмечается в литературе, эти культуры обладают репеллентным свойством для корнегрызущих вредителей (сверчки, медведки, проволочник и другие). Отходы грибного субстрата в воздушно-сухом состоянии вносили по 2,0-2,5 кг на 1 м2 вручную с равномерным распределением по поверхности почвы в теплице (рисунок 10). Для ускорения минерализационных процессов затем, таким же способом, вносили азотное удобрение (аммиачную селитру) из расчета 15-20 г на 1 м2. Вслед за внесением органоминерального удобрения проводили 2-кратное фрезерование на глубину 18-20 см. Затем осуществляли влагоза-рядковый полив из расчета 11-15 литров воды на 1 м2. По-мере появления всходов сорняков проводили культивации на глубину 8-10 см. Высев сидеральных культур проводили в мае. Сначала поверхностно вносили сложное удобрение (нитрофоску) из расчета 30 г/м2, затем заделывали удобрения фрезерованием на глубину 18-20 см. Перед севом сидератов (20-25 мая) проводили предпосевную культивацию с боронованием на глубину 4-5 см. Способ посева кориандра и горчицы -разбросной с заделыванием семян фрезерованием. После сева и прикатывания осуществляли влагозаряд-ный полив 15-16 л/м2. В дальнейшем влажность почвы поддерживалась на уровне 70-75% ПВ. В начале цветения растений-сидератов (рисунок 11) их скашивали и измельчали роторной газонокосилкой «Тер-ра» (Чехия). После чего вносили по 15-20 г/ м2 аммиачной селитры, заделывали в почву трехкратным фрезерованием и проводили влагозарядный полив из расчета 11-15 литров воды на 1 м2.
Влияние полива растений омагниченной водой на рост и формирование продуктивности родительских форм гибридов подсолнечника при их выращивании в осенне-зимний период в грунтовых теплицах ФТК
В качестве исходного материала были использованы семена Кубанский 930. Опыты проводили в вегетационной камере КВ-2РП фитотронно-тепличного комплекса ВНИИМК.
В процессе проведения опыта в камере автоматически поддерживались следующие параметры искусственного климата: фотопериод день - 16 часов, ночь - 8 часов; температура - днем 25-28С, ночью 15-18С; освещенность на уровне верхушек растений 17-20 тыс. люкс, относительная влажность воздуха - 60-70%.
Магнитоактивация семян гибридов подсолнечника проводилась в день сева путем однократного воздействия на семена магнитным полем с использованием магнитного устройства трубчатого типа. Растения выращивались в ящиках с почвенно-песчанной смесью по стандартной методике. Критерием оценки действия градиентного магнитного поля на семена, выращиваемые в вегетационных камерах является изменение их посевных свойств.
В результате проведенного нами опыта было установлено, что предпосевная обработка семян градиентными магнитным полем повышает их всхожесть на 4%к В контрольном варианте, где семена не подвергались магнитоактивации, количество взошедших семян из числа посеянных (200 семян) было 92%, а в варианте, где семена перед севом пропускались через трубчатую магнитную установку, всхожесть составила 96%. Следующий опыт, связанный с предпосевной обработкой семян подсолнечника магнитным полем, мы проводили на последующий рост и развитие растений [184]. Изучалось влияние предпосевной магнитоактивации семян на продолжительность межфазных периодов растений родительских линий гибридного подсолнечника. Наблюдения проводились до фазы цветения включительно, поскольку именно в эту фазу проводят оценку селекционного материала по уровню стерильности. Данные по этому опыту приводятся в таблице 8.
Продолжительность межфазных периодов растений гибрида Кубанский 930 в зависимости от предпосевной обработки семян градиентным магнитным полем (ГМП) при выращивании растений в климатических камерах в осенне-зимний период
Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений гибрида Кубанский 930, выращиваемых из семян, обработанных градиентным магнитным полем, показали, что в этом случае межфазный период всходы - 3-я пара листьев и продолжительность фазы цветения сократились на два дня в результате чего общая продолжительность периода вегетации растений, включая фазу цветения, сократилась на 4 дня (таблица 8). Таким образом, предпосевная обработка ГМП семян гибридного подсолнечника способствует сокращению межфазных периодов и ускоряет наступление фазы цветения на четыре дня, что позволяет сократить энергетические затраты при использовании оборудования фитотрона.
Влияние полива растений омагниченной водой на рост и формирование продуктивности родительских форм гиб-ридов подсолнечника при их выращивании в осенне-зимний период в грунтовых теплицах ФТК Магнитная обработка поливной воды проводилась с целью стимулирования роста и развития подсолнечника и повышения индивидуальной продуктивности растений инцухт-линий, а также для получения семян с хорошими посевными качествами при выращивании селекционного материала в зимне-весенний период в теплицах фитотрона. Теплица № 9 фитотрона ВНИИМК, где проводились опыты, представляет собой модуль с размерами: длина - 40 м, ширина - б, 4 м, полезная площадь - 210 м2. Регулирование параметров искусственного климата полуавтоматическое. Температура воздуха в теплице поддерживалась на уровне: днем 25-30С, ночью 15-18С, относительная влажность воздуха была 50-70%. Досветка растений до необходимого фотопериода осуществлялась специальными фитолампами ДРИ-2 000, облученность при этом составляла 180-240 Вт/м2 (освещенность 15-20 клк). Влажность почвы в теплице поддерживалась на уровне 70% ПВ, путем дождевания системой полива верхнего распределения. Агрохимический анализ почвы проводился ежегодно перед закладкой опыта. При необходимости подкормка растений проводилась локально-гнездовым .способом азотно-фосфорными удобрениями. Объектом исследования была взята инцухт-линия подсолнечника ВК 668 А. Густота растений - 5 шт. на 1 м2, расстояние между рядами 7 0 см, в ряду 30 см. Одна половина теплицы поливалась обычной водопроводной водой, вторая - омагниченной с помощью системы полива (верхнего расположения), куда был вмонтирован модуль МСП VII, разработанный ПО «Магнит» (г. Новочеркасск). Несмотря на то, что продолжительность вегетации является сортовым признаком, который определяется, главным образом, генетическими особенностями сорта, он во многом зависит и от влияния факторов внешней среды (таблица 9).
Стимулирование роста и развития подсолнечника путем омагничевания труднорастворимых фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды
Магнитная обработка фосфорных удобрений, вносимых в вегетационные сосуды при «набивке» их почвосмесью, проводилась нами с целью изучить, способствует ли омагничева-ние фосфорных удобрений, особенно труднорастворимых фосфатов (Саз(Р04)г) увеличению продуктивности растений подсолнечника при его выращивании в осенне-зимний период в искусственно создаваемых климатических условиях камер.
Известно, что по сравнению с азотными фосфорные удобрения, особенно трехзамещенные фосфаты, отличаются меньшей растворимостью в почвенном растворе и более низкой доступностью для растений. Почти все соединения фосфатов удобрений практически не мигрируют по профилю почвы. В почвенном поглощающем комплексе выщелоченного чернозема фосфор, перейдя в ионное состояние, не может диффундировать на значительное расстояние, и если корневая система в данный момент находится на недостаточно близком расстоянии для поглощения иона фосфора из почвы и удобрения, то ион фосфора опять поглощается почвой, т. к. существовать продолжительное время фосфор в виде иона не может /Суетов В.П., 1978/. Автором установлено, что 50-70% фосфора удобрений поглощается почвенным поглощающим комплек-сом в первые минуты после его внесения и заканчивается на 3-8 сутки.
Поэтому большой интерес представляет разработка приемов, повышающих доступность растениям труднорастворимых фосфорных удобрений. Предполагалось, что выращивание рас » тений в сосудах, которые преимущественно используются в камерах искусственного климата, будет способствовать более эффективному использованию ионов фосфора, поскольку в этом случае корневая система растений.более тесно соприкасается с почвой по сравнению с выращиванием их в полевых условиях.
По разработанному нами способу (патент на изобретение № 2172100, авторы Тишков Н.М., Гусева Г.Е., Ветер И.И.) труднорастворимые фосфаты (ТРФ) - в форме трехзамещенного фосфата кальция Са3(Р04)2 перед внесением в почву пропускались однократно через магнитную установку МТ-1, разработанную и изготовленную в объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна, Московской области) в виде трубы длиной 80 см, в которую по спирали вмонтированы феррито вые магниты, создающие постоянное слабое магнитное поле напряженностью 40Э. После омагничивания ТРФ равномерно смешивались с поч вой в количестве 300 мг д.в. фосфора на 1 кг воздушно сухой почвы. В таком же соотношении равномерно смешивались и нео магниченные ТРФ с почвой (контроль № 2) . Контроль № 1 - почва без фосфорных удобрений. Для сравнения в опыт включили варианты с легкорастворимым фосфатом Са(Н2Р04)2/ которые по такой же схеме омагничевались в градиентном магнитном поле (ГМП) , с контролем № 3 без обработки Са(Н2Р04)2. Выращивание растений гибрида подсолнечника Кубанский 931 приводилось в камерах искусственного климата КВ-2РП (с такими же режимами внешней среды, как и в предыдущем опыте) в вегетационных сосудах, вмещающих 10 кг почвосме-си каждый. Повторность 5-кратная. Нашими наблюдения за ростом и развитием растений установлено, что в начале вегетации растений до образования 3 пар листьев не наблюдалось существенных различий между вариантами опыта и только с фазы закладки генеративных органов (3-5 пара листьев) эти различия возросли и сохранились до конца вегетации растений (таблица 18). Более продуктивные растения сформировались в тех вариантах, где применялась магнитоактивация фосфатов. Например, при магнитоактивации труднорастворимого Са3(Р04)г и легкорастворимого Са(Н2Р04)2 фосфатов кальция с одного растения было получено соответственно 13,1 и 13,7 семян, в то время как в вариантах, где эти фосфаты не обрабатывались в магнитной установке, получено всего 10,4 и 8,6 г семян соответственно. По накоплению сухой биомассы и количеству сформировавшихся семян (выполненных) в корзинке наблюдается такая же закономерность. Растения, выросшие на почве, в которую вносились магнитоактивированные фосфаты, накопили больше сухой биомассы на 16 и 34% и сформировали семян в корзинке на 25 и 41% соответственно больше, чем на контрольных вариантах - без магнитоактива-ции удобрений. О повышении усвояемости растениями подсолнечника фосфора из труднорастворимых фосфатов, обработанных магнитным полем, можно судить по выносу фосфора этими растениями (таблица 19) . Влияние магнитоактивации труднорастворимых фосфатов кальция на вынос фосфора растениями (гибрид подсолнечника Кубанский 931) при выращивании их в камерах искусственного климата Вариант применения удобрений Вынос фосфора одним растением, г в фазе4 парлистьев в фазе образования корзинки в фазе созревания растений семенами Без удобрения (контроль № 1) 0,037 0,057 0,185 0,164 79 Са3(Р04)2 обработано МП 0,026 0,073 0,298 0,276 132 Са3(Р04)2 без обработки МП (контроль № 2) 0,033 0,069 0,270 0,208 100 Из приведенных таблице 19 данных видно, что начиная с фазы образования корзинки растения выносят фосфора больше на варианте, где труднорастворимые фосфаты обрабатывали магнитным полем. Эта закономерность сохраняется и при потреблении фосфора семян подсолнечника.
