Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 6
1.1. Народнохозяйственное значение ячменя 6
1.2. Биологические особенности ячменя 7
1.3. Азотный режим дерново-подзолистой почвы 9
1.4. Влияние азотных удобрений на урожайность ячменя 14
1.5. Формирование качества зерна ячменя 18
1.6. Эффективность ассоциативных диазотрофов на зерновых культурах 22
Методика и условия проведенрія исследований 32
2.1. Схема опыта и методика исследований 32
2.2. Характеристика изучаемых в опыте сортов ячменя 36
2.3. Почвы региона и почвенный покров опытного участка 37
2.4. Климат зоны и погодные условия в годы исследований 39
2.5. Агротехнические условия полевого опыта 46
Результаты исследований 48
3.1. Влияние удобрений и ассоциативных диазотрофоа на условия азотного питания ячменя 48
3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от условий азотного питания 53
3.3. Динамика нарастания надземной массы ячменя 66
3.4. Урожайность ячменя в зависимости от условий азотного питания 69
3.5. Структура урожая ячменя 74
3.6. Показатели качества зерна ячменя в зависимости от условий азотного питания 78
3.7. Потребление основных элементов питания изучаемыми сортами ячменя 90
3.7.1. Динамика потребления азота растениями ячменя 90
3.7.2. Вынос основных элементов питания урожаем ячменя 93
4. Экономическая и энергетическая оценка 104
4.1. Экономическая эффективность использования азотного удобрения и биопрепаратов 104
4.2. Энергетическая эффективность использования азотного удобрения и биопрепаратов 108
Выводы 112
Рекомендации производству 115
Список литературы 116
Приложения 144
- Азотный режим дерново-подзолистой почвы
- Климат зоны и погодные условия в годы исследований
- Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от условий азотного питания
- Экономическая эффективность использования азотного удобрения и биопрепаратов
Введение к работе
Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является поиск путей повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Ячмень является одной из важнейших зерновых культур. Его возделывают на продовольственные, кормовые и технические цели. Сравнительный анализ фактической урожайности данной культуры в хозяйствах республики (1,5-2,0 т/га) с потенциальными возможностями сортов и поч-венно-климатическими условиями (4,5-6,0 т/га) показывает, что они используются далеко не полностью.
Важная роль в технологии возделывания ячменя в условиях Востока Нечерноземной зоны отводится оптимизации минерального питания и особенно азотного. Это связано с низкой обеспеченностью дерново-подзолистых почв азотом и высокой отзывчивостью данной культуры на внесение азотных удобрений. Для эффективного использования удобрений необходимо знание закономерностей их действия на формирование величины и качества урожая ячменя. Известно, что в зависимости от сорта и целей использования ячменя условия минерального питания должны быть различными. Выявление оптимальных доз удобрений в зависимости от сортовых особенностей и целей использования ячменя является важной научной и практической задачей.
За последние годы, в связи с резким снижением применения азотных удобрений встала проблема поиска путей максимального использования биологического азота. Одним из них является применение биологических препаратов, приготовленных на основе штаммов ассоциативных микроорганизмов. Их эффективность, в свою очередь, зависит от почвенно-клима-тических условий, биологических особенностей культуры, способов использования и других факторов. Выявление наиболее эффективных из них и оптимальных условий использования является одной из актуальнейших проблем в современном земледелии.
В связи с этим целью настоящих исследований являлось изучение сортовых особенностей азотного питания ячменя в условиях Востока Нечерноземной зоны.
В задачи исследований входило:
- изучить действие азотных удобрений и биопрепаратов на основе ассоциативной азотфиксации на развитие растений и формирование ассимиляционного аппарата сортов ярового ячменя Дина и Зазерский-85;
- установить связь и количественную зависимость урожайности и качества зерна ячменя с условиями азотного питания и фотосинтетической деятельностью ячменя;
- определить долю биологического азота в формировании урожая ячменя при применении биопрепаратов на основе ассоциативных диазо- трофов;
- выявить роль доз и сроков внесения азотного удобрения и биопрепаратов в формировании величины и качества урожая ячменя;
- определить условия питания ячменя, обеспечивающие формирование зерна, соответствующего пивоваренным требованиям;
- дать экономическую и энергетическую оценку использования азотных удобрений и биопрепаратов на основе ассоциативной азотфиксации на ячмене.
Азотный режим дерново-подзолистой почвы
Основным лимитирующим элементом питания в формировании урожая на дерново-подзолистых почвах является азот (Панников, Минеев 1977; Са-ранин, Беляков, 1991; Алметов, 1996; Сапожников, Корнилов, 1997). Это связано с низким природным содержанием, как минерального азота, так и гумуса. По исследованиям Ларионовой Н.В. (1991) дерново-подзолистые почвы северо-востока Нечерноземной зоны России содержат мало общего азота 0,13-0,15 %. Основная часть азотного фонда почв представлена органическими соединениями в виде негидролизуемого азота. Для почв региона характерно относительно высокое содержание легкогидролизуемых соединений и в 2-3 раза меньшее количество трудногидродизуемого азота. Минеральный азот составляет 0,5-1,4 % от общего. В верхних горизонтах это нитраты и обменный аммоний, а с глубины 60 см и более, главным образом, обменный аммоний. Соотношение между минеральными формами в течение вегетационного периода меняется. Весной в почве преобладает аммонийный азот. По мнению А. В. Петербургского (1979) это связано с неблагоприятными условиями для нитрификации, которые обусловлены кислотностью, плохой аэрацией, переувлажнением и низкими температурами почвы.
В дерново-подзолистых почвах Татарии основная доля азота представлена негидролизуемыми соединениями 68,3-70,5 %, вниз по профилю его доля несколько снижается. Величины легко и трудногидролизуемых форм азота близки между собой (13,7-15,0 %). Доля минерального азота составляет в пахотном слое 3,0-3,5 %, вниз по профилю величина несколько возрастает (Колоскова, Муртазина, 1978). Аналогичные закономерности в соотношении между формами азота проявляются и дерново-подзолистых почвах Сибири (Гамзиков, Кулагина, 1992).
Большинство дерново-подзолистых почв Республики Марий Эл, используемых в сельскохозяйственном производстве (85,9 %), относятся к малогумусным. Они являются наиболее оподзоленными, бедны поглощенными основаниями и азотом. Содержание гумуса в них не превышает 2,5 %. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот находятся в пределах 0,5-0,7, в иллювиальных горизонтах отношение равно 0,3-0,5. Эти почвы имеют гуматно-фульватный тип гумусового профиля. Фульвокислоты в них значительно преобладают над гуминовыми кислотами (Иванова, Казаринова, Новоселов, 1979). Исследования фракционного состава азота дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы республики показали, что содержание общего азота в пахотном слое было невысоким 0,14 %, или 4994 кг/га, что составляло 38,8 % от общего запаса азота в метровом слое. Вниз по профилю содержание его снижалось до 0,05 % в слое 80-100 см. Основная часть азотного фонда представлена органическим азотом. На долю минерального азота приходилось 0,9-1,2 %. Из органических форм наибольшее содержание приходилось на негидро-лизуемый азот 58,4-64,1 %. В пахотном слое доля негидролизуемого азота была несколько выше, чем в нижележащих слоях. Содержание фракции трудногидролизуемого азота в слое почвы 0-25 и 25-40 см (18,9 и 19,1 %) было несколько выше содержания фракции легкогидролизуемого азота (16,1 и 19 %). В нижележащих слоях содержание трудногидролизуемого азота было почти в 2 раза выше, чем легкогидролизуемого. Минеральный азот в пахотном и подпахотном слое представлен нитратной и аммонийной формой (7,0; 6,1 и 6,8; 4,5 мг/кг). С глубины 40 см и более - преимущественно аммиачной формой (Новоселов, 1998; Завалин, Новоселов, 1999; Новоселов, Завалин, 2000).
Общим для дерново-подзолистых почв является факт накопления азота в почве в форме негидролизуемых и трудногидролизуемых органических соединений. К этим соединениям, прежде всего, относятся собственно гумусовые соединения, содержащие азот как в ароматическом ядре, где он чрезвычайно прочно связан, так и в периферийных цепях, в которых большую роль играют аминокислоты, азот которых хотя и относительно мобилен, но составляет небольшую часть почвенного гумуса. Менее всего подвергается минерализации азот ароматического ядра гуминовой кислоты. Однако легкогидролизуемые соединения, составляющие около 15 % от общего содержания органического азота в почве, в результате происходящих в почве микробиологических процессов в первую очередь минерализуются, превращаясь в водорастворимые формы, которые становятся запасным фондом азотного питания. Содержание водорастворимых (нитратных и аммиачных) форм азота в почве непостоянно и зависит не только от морфологических ее свойств, но и от происходящих в ней микробиологических и физико-химических процессов, играющих главную роль к непрерывной трансформации азота в почве (Руделев, Кореньков, 1989). На величину минерализации органического вещества почвы оказывает влияние время минерализации, температура и влажность почвы, добавление органических и минеральных удобрений, применение ингибиторов и многие другие факторы (Faroofi et. al., 1983; Nikolardet, 1983; Franke Uwe, 1984; Bergstrom, 1986; Elke, 1986; Singh, 1986).
Внесение азотных удобрений в значительной мере влияет на процессы минерализации естественных запасов азота почвы, усиливает этот процесс, от чего в удобренных азотом почвах появляется большее по сравнению с неудобренными почвами количество минеральных форм почвенного азота, т.е. накапливается «экстра - азот». Кроме того, азот удобрений, закрепляясь в процессе иммобилизации по группам и фракциям органического вещества почвы, в дальнейшей своей трансформации приобретает свойства азота почвы Основным видом закрепления азота удобрений, характерным для всех почв, является биологическая иммобилизация. В опытах Е. И. Шиловой (1982) на дерново-подзолистых почвах размер иммобилизации в среднем составляет 33 % от внесенного азота. Процесс иммобилизации вместе с реминерализацией может быть выражен единой кривой, отражающей сначала сравнительно быстрое нарастание иммобилизирован-ного азота до максимума, затем замедляющееся со временем убывание. Н. П. Силкина. (1985), изучая трансформацию минерального азота в почве при внесении различных доз минеральных удобрений, отмечает периодичность процессов иммобилизации минерального азота в начальный период взаимодействия удобрений с почвой, предполагая биохимическую природу этого явления. Отмечено также, что в случае внесения высоких доз удобрений возможны значительные потери азота удобрений из почвы, высвобождающегося в результате усиленной мобилизации. Т. В. Тарвис (1982), изучая процессы иммобилизации азота удобрений почвенной микрофлорой и конкуренцию микроорганизмов и растений за питательные вещества, приходит к выводу, что сложные отношения, которые складываются между культурными растениями и почвенной биотой, указывают на то, что одним из путей повышения эффективности азотных удобрений является применение такой технологии внесения азотных удобрений, которая может обеспечить максимальное использование растениями минерального азота (Руделев, Кореньков, 1989).
Климат зоны и погодные условия в годы исследований
Климат Республики Марий Эл умеренно континентальный, характеризуется сравнительно жарким летом и морозной зимой с устойчивым снежным покровом. В климатическом отношении территория республики не однородна: побережье Волги несколько теплее, чем левобережье.
По данным К. И. Марченко, М. Г. Сакулинской и 3. С. Суриной (1972) средняя годовая температура воздуха Республики Марий Эл изменяется от 2,1-2,3С в восточной половине и до 3,3С на юго-западе республики.
Лето умеренно-жаркое и достаточно влажное, в отдельные годы жаркое и сухое. Самый холодный период года конец января - первая половина февраля со средней декадной температурой -13,0 - -14,5С. Средняя продолжительность теплого периода года (с температурой воздуха выше 0С) равна 200-208 дням, холодного - с температурой воздуха ниже 0С - 157-165 дням.
Средняя продолжительность теплого периода года с температурой выше 0С - 200-208, холодного - 157-165 дней. Летом температура может достигать 38С. Абсолютный минимум температуры зимой - 47-48С. За год в среднем выпадает 480-550 мм осадков, за теплый период года (апрель-сентябрь) - 290-330 и за холодный (ноябрь-март) - 140-165 мм. Самое большое месячное количество осадков отмечается в июле - 60-70 мм.
Зима начинается с переходом температуры воздуха к отрицательным значениям 25-30 октября и длится 157-165 дней. Устойчивый снежный покров образуется 18-19 ноября, когда средняя суточная температура воздуха переходит через -5С. Самый холодный месяц - январь. Среднемесячная температура воздуха составляет -12,1-14 С. Минимальная температура воздуха нередко понижается до - 31-36 С, а абсолютный минимум температуры достигает - 47-48 С. Зимой почва промерзает до 70-100, в малоснежные холодные зимы до 150 см и более. Высота снежного покрова к концу зимы составляет 35-50 см и более. Сход снега обычно происходит 12-16 апреля.
Весна наступает 3-7 апреля. К моменту схода снежного покрова почва оттаивает на 10 см. Полное оттаивание ее происходит в конце апреля первой декады мая. Примерно к этому времени верхние слои почвы достигают мягкопластичного состояния, пригодного для обработки. Вегетация растений начинается с переходом температуры через -5 С (20-21 апреля). В период с 8 по 10 мая температура воздуха установится выше +10 С и начинается период активной вегетации и развития всех сельскохозяйственных культур. Неблагоприятными для растений являются поздние весенние и ранние осенние заморозки, которые сокращают период вегетации и вызывают их гибель. Средние даты окончания поздних весенних заморозков в воздухе приходятся на 18-22, в правобережье - 5-9 мая. Самые поздние весенние заморозки в воздухе отмечены 11 июня, но вероятность их невелика и не превышает 3-4 %. Температура на поверхности почвы и растительного покрова всегда на 2-3 С ниже, чем воздуха, поэтому заморозки на почве бывают сильнее и наблюдаются чаще.
Запасы продуктивной влаги в почве весной обычно бывают достаточные (за счет снеготаяния) - 160-195 мм и более в метровом слое почвы.
Лето начинается 2-5 июня, с переходом температуры воздуха через + 15 С и продолжается 80-85 дней, до 22-28 августа. Самый теплый месяц - июль, средняя температура воздуха 18,2 С. Максимальная температура воздуха почти ежегодно повышается до 30-31С, абсолютный ее максимум может достигать 37-38 С. За каждый из трех летних месяцев выпадает по 50-70 мм осадков, что обычные годы бывает достаточно для нормального роста и развития растений. Однако, 3-4 раза в 10 лет, наблюдается засуха. Гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова (ГТК), характеризующий условия увлажнения (Хромов, Мамонтова, 1974), составляет за вегетационный период 1,1-1,2. В отдельные годы он изменяется от 0,3-0,4 до 2,6-2,7.
Летом выпадают кратковременные, интенсивные ливни, при которых осадки не успевают впитываться в почву, и большая часть их не используется растениями. Осадки до 5 мм в сутки полностью поглощаются почвой, от 6 до 10 мм - на 80 %, от 11 до 20 мм - на 50 %, более 20 мм - на 30 %.
Общее число дней с осадками различной интенсивности за период май-сентябрь на территории республики колеблется от 75 до 80. Количество дней с осадками от 6 до 10 мм составляет в среднем 9; от 11 до 20 мм -6 и более; 20 мм - всего 2 дня. Наиболее эффективными будут осадки, время выпадения которых совпадает с периодами наибольшей потребности растений во влаге. Для ранних яровых культур большое значение имеют осадки первой половины лета.
Для климата зоны характерен быстрый переход лета к осени. В конце августа начинаются первые заморозки, а в отдельные годы они наблюдаются в начале августа. В период 15-17 сентября происходит переход средней температуры через +10 С. Осень чаще всего дождливая, в сентябре-октябре выпадает 40-55 мм осадков, что при пониженных температурах приводит к переувлажнению почвы. В целом климат характеризуется как вполне благоприятный для возделывания традиционных для Марий Эл сельскохозяйственных культур.
По тепло- и влагообеспеченности, условиям перезимовки и другими элементам территорию Марий Эл можно разделить на три агроклиматических района (Агроклиматические ресурсы ... , 1972).
Полевые опыты закладывали в условиях первого агроклиматического района. Он занимает территорию Марийской низменности, в который входит и Медведевский район.
Условия агроклиматического района - умеренно теплые. Сумма активных температур выше +10 С составляет 2000-2100 С. Средняя температура января - 13,0-13,7 С, средняя температура июля +18,2 С. Переход температуры весной через 0 С - 4-5, через +5 С - 20-21 апреля, через — 10 С 8-10 мая, через +15 С - 2-5 июня. Переход температуры воздуха осенью через +10 С - 15-17 сентября, через +5 С - 6-8 и через 0 С 27-29 октября. Сумма температур выше 0 С 2400-2500, выше 5 С - 2300-2400, выше 10 С - 2000-2100, выше 15 С - 1400-1500. Продолжительность периода с температурой выше 0 С - 205-208, вегетационного - 167-171 дней. Период с температурой выше 10 С длится 128-132 дня, с температурой выше 15 С длится 80-85 дней. Абсолютный минимум температуры воздуха - 47-48 С, абсолютный максимум 38 С. Средняя дата прекращения заморозков в воздухе - 18-22 мая, самые поздние весенние заморозки бывают 11 июня, средняя дата первых осенних заморозков 16 августа. Средняя сумма осадков за год 480-550 мм, сумма осадков за апрель-сентябрь 290-330 мм.
Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от условий азотного питания
На удобренных вариантах запасы минерального азота были значительно выше и находились в пределах от 28,5 до 55,9 кг/га. К фазе полной спелости количество минерального азота несколько возрастало. Это связано с преобладанием в данный период процессов минерализации азота над его выносом растениями.
В практическом плане при возделывании сельскохозяйственных культур важно уметь прогнозировать запасы азота в почве в течение вегетации. Для этого необходимо знать зависимость обеспеченности почвы азотом от доз азотного удобрения. Выявлена зависимость запасов минерального азота в почве от доз внесения азотного удобрения в виде уравнений второго порядка (табл. 4; приложения 4-11).
Исследования по изучению влияния инокуляции семян ячменя ассоциативными диазотрофами на обеспеченность почвы минеральным азотом показали, что запасы минерального азота на всех вариантах находились на одном уровне и не зависели от инокуляции (табл. 5).
Известно, что наиболее полное использование климатических и почвенных ресурсов, а также приёмов агротехнического воздействия происходит в посевах с оптимальной, хорошо ориентированной в пространстве фотосинтезирующей системой, главным образом листовой поверхностью (Шатилов, Зама-раев, Чаповская, 1988).
Исследованиями А. А. Ничипоровича (1959, 1972) установлено, что в большинстве случаев наивысшая продуктивность посева реализуется при суммарной площади листьев 40-50 тыс. м /га, при этом растения поглощают 70-80 % ФАР. С увеличением листовой поверхности, по данным И. И. Синягина (1968, 1975), степень ее освещения снижается вследствие взаимного затенения растений, в результате чистая продуктивность фотосинтеза и коэффициент хозяйственной эффективности снижаются.
Ряд исследователей (Логинов, 1971; Пути повышения ..., 1972; Тар-чевский, 1977; Pennig de Vries et. al., 1989) указывают на исключительно важную роль листьев верхнего яруса в процессе формирования продуктивного колоса. В тоже время роль листьев нижнего яруса, по их мнению, в данном процессе незначительна. По данным А. А. Завалина и С. И. Новосёлова (1999), в целом листовая поверхность определяет продуктивность колоса на 43,8 %, причем на долю флагового листа приходится 37,2 %.
В проведённых исследованиях мы использовали несколько основных показателей характеризующие фотосинтетическую деятельность посевов ячменя. Площадь листовой поверхности посевов (S) - суммарная площадь функционирующих (зелёных) листьев посева растущего на единице пло-щади почвы, тыс. м /га. Листовой индекс (ЛИ) - отношение площади ли-стьев к площади почвы, м /м . Фотосинтетический потенциал (ФП) - сумма ежедневных показателей площади листьев в посеве за вегетационный период или его часть, тыс. м дн./га. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) - количество сухой органической массы которое синтезирует 1 м2 листовой поверхности за сутки, г/м2 дн. (Фотосинтез ..., 1989)
Благодаря исследованиям учёных определены оптимальные параметры фотосинтезирующей системы для многих зерновых. Так при величинах ЛИ, равных оптимальному значению 4-5 м2/м2, повышение урожайности может определяться высокими показателями ФП 1500-2000 тыс. м2 -дн./га.
При часто наблюдаемой ЧПФ порядка 5 г/м2 в сутки и сохранении этой величины в течение большей части вегетационного периода биологические урожаи возросли бы приблизительно до 17 т сухой массы с гектара. Однако, значительное повышение ЛИ приводит к падению величины ЧПФ и урожая (Тарчевский, 1977; Фотосинтез ..., 1989; Мокроносов, Гавриленко 1992; Pennig de Vries et. al., 1989) Площадь листовой поверхности ячменя в опытах находилась в прямой зависимости от дозы азотного удобрения и физиологических особенностей сортов (табл. 7, приложения 12-14).
Наименьшая величина площади листовой поверхности у возделываемых сортов, отмечена в варианте, где применялись только фосфорные и калийные удобрения. Сорт Дина на данном варианте в фазу кущения сформировал площадь листовой поверхности в 10,2 тыс. м2/га. В последующие фазы наблюдался рост площади листовой поверхности. В фазу выхода в трубку она составила 20,8 тыс. м /га, а в фазу колошения 22,9 тыс. м /га. В первые две фазы своего развития сорт Зазерский-85 имел несколько меньшую площадь. В фазу кущения она составила 8,0 тыс. м2/га, а в фазу выхода в трубку 16,7 тыс. м /га. В фазу максимального развития площади листовой поверхности, т.е. в фазу колошения, различий в формировании между сортами не выявлено.
Использование возрастающих доз азота, существенно увеличивало площадь листовой поверхности растений ячменя в период вегетации. Максимальная ассимиляционная площадь выявлена при применении Ni2o-Так в фазу кущения, в зависимости от доз азотного удобрения, увеличение площади составило на сорте Дина 3,1-6,1 тыс. м /га, на сорте Зазерский-85 0,9-7,7 тыс. м /га. В фазы активного роста - выход в трубку и колошение наращивание площади листовой поверхности под действием азотного удобрения увеличилось. На сорте Дина прирост составил 8,5-21,7 тыс. м /га и соответственно на сорте Зазерский-85 6,2-21,Ъ тыс. м /га. В фазу наибольшего развития листьев - колошение увеличение на сортах наблю-далось от 9,3 до 22,5 тыс. м /га.
Из выше изложенного очевидно, что скороспелый сорт Дина интенсивнее, чем сорт Зазарский-85 наращивал листовую поверхность в период всходы - выход в трубку. Средний суточный прирост ассимиляционной поверхности растениями ячменя сорта Дина в этот период значительно превосходил данный показатель сорта Зазерский-85 (рис. 6).
Экономическая эффективность использования азотного удобрения и биопрепаратов
В практическом плане при возделывании сельскохозяйственных культур важно уметь прогнозировать запасы азота в почве в течение вегетации. Для этого необходимо знать зависимость обеспеченности почвы азотом от доз азотного удобрения. Выявлена зависимость запасов минерального азота в почве от доз внесения азотного удобрения в виде уравнений второго порядка (табл. 4; приложения 4-11). Исследования по изучению влияния инокуляции семян ячменя ассоциативными диазотрофами на обеспеченность почвы минеральным азотом показали, что запасы минерального азота на всех вариантах находились на одном уровне и не зависели от инокуляции (табл. 5). Известно, что наиболее полное использование климатических и почвенных ресурсов, а также приёмов агротехнического воздействия происходит в посевах с оптимальной, хорошо ориентированной в пространстве фотосинтезирующей системой, главным образом листовой поверхностью (Шатилов, Зама-раев, Чаповская, 1988).
Исследованиями А. А. Ничипоровича (1959, 1972) установлено, что в большинстве случаев наивысшая продуктивность посева реализуется при суммарной площади листьев 40-50 тыс. м /га, при этом растения поглощают 70-80 % ФАР. С увеличением листовой поверхности, по данным И. И. Синягина (1968, 1975), степень ее освещения снижается вследствие взаимного затенения растений, в результате чистая продуктивность фотосинтеза и коэффициент хозяйственной эффективности снижаются.
Ряд исследователей (Логинов, 1971; Пути повышения ..., 1972; Тар-чевский, 1977; Pennig de Vries et. al., 1989) указывают на исключительно важную роль листьев верхнего яруса в процессе формирования продуктивного колоса. В тоже время роль листьев нижнего яруса, по их мнению, в данном процессе незначительна. По данным А. А. Завалина и С. И. Новосёлова (1999), в целом листовая поверхность определяет продуктивность колоса на 43,8 %, причем на долю флагового листа приходится 37,2 %.
В проведённых исследованиях мы использовали несколько основных показателей характеризующие фотосинтетическую деятельность посевов ячменя. Площадь листовой поверхности посевов (S) - суммарная площадь функционирующих (зелёных) листьев посева растущего на единице пло-щади почвы, тыс. м /га. Листовой индекс (ЛИ) - отношение площади ли-стьев к площади почвы, м /м . Фотосинтетический потенциал (ФП) - сумма ежедневных показателей площади листьев в посеве за вегетационный период или его часть, тыс. м дн./га. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) - количество сухой органической массы которое синтезирует 1 м2 листовой поверхности за сутки, г/м2 дн. (Фотосинтез ..., 1989)
Благодаря исследованиям учёных определены оптимальные параметры фотосинтезирующей системы для многих зерновых. Так при величинах ЛИ, равных оптимальному значению 4-5 м2/м2, повышение урожайности может определяться высокими показателями ФП 1500-2000 тыс. м2 -дн./га.
При часто наблюдаемой ЧПФ порядка 5 г/м2 в сутки и сохранении этой величины в течение большей части вегетационного периода биологические урожаи возросли бы приблизительно до 17 т сухой массы с гектара. Однако, значительное повышение ЛИ приводит к падению величины ЧПФ и урожая (Тарчевский, 1977; Фотосинтез ..., 1989; Мокроносов, Гавриленко 1992; Pennig de Vries et. al., 1989) Площадь листовой поверхности ячменя в опытах находилась в прямой зависимости от дозы азотного удобрения и физиологических особенностей сортов (табл. 7, приложения 12-14).
Наименьшая величина площади листовой поверхности у возделываемых сортов, отмечена в варианте, где применялись только фосфорные и калийные удобрения. Сорт Дина на данном варианте в фазу кущения сформировал площадь листовой поверхности в 10,2 тыс. м2/га. В последующие фазы наблюдался рост площади листовой поверхности. В фазу выхода в трубку она составила 20,8 тыс. м /га, а в фазу колошения 22,9 тыс. м /га. В первые две фазы своего развития сорт Зазерский-85 имел несколько меньшую площадь. В фазу кущения она составила 8,0 тыс. м2/га, а в фазу выхода в трубку 16,7 тыс. м /га. В фазу максимального развития площади листовой поверхности, т.е. в фазу колошения, различий в формировании между сортами не выявлено.
Использование возрастающих доз азота, существенно увеличивало площадь листовой поверхности растений ячменя в период вегетации. Максимальная ассимиляционная площадь выявлена при применении Ni2o-Так в фазу кущения, в зависимости от доз азотного удобрения, увеличение площади составило на сорте Дина 3,1-6,1 тыс. м /га, на сорте Зазерский-85 0,9-7,7 тыс. м /га. В фазы активного роста - выход в трубку и колошение наращивание площади листовой поверхности под действием азотного удобрения увеличилось. На сорте Дина прирост составил 8,5-21,7 тыс. м /га и соответственно на сорте Зазерский-85 6,2-21,Ъ тыс. м /га. В фазу наибольшего развития листьев - колошение увеличение на сортах наблю-далось от 9,3 до 22,5 тыс. м /га.
