Динамика содержания основных элементов питания в надземной биомассе льна-долгунца, вынос и коэффициенты их использования из удобрений в зависимости от изучаемых агрономических приемов - Статья

Скорость поступления элементов питания во многом зависит от активности биохимических процессов обмена веществ, обусловленных погодными и почвенными условиями, особенностями питания растений [5, 7]. лен агрохимия гомобрассинолид В питании льна-долгунца существуют следующие критические периоды в потреблении элементов минерального питания: критический период потребления азота - промежуток между фазами "елочки" и бутонизации; потребность в фосфоре проявляется с первых дней жизни растений; критический период потребления калия - фазы бутонизации и цветения. В литературе по вопросу динамики потребления элементов питания в процессе вегетации льна-долгунца имеются противоречивые суждения. Другие придерживаются мнения, что азот в основном необходим для льна в первые фазы его роста, до бутонизации [13]. Афонина [3], лен больше всего потребляет азота, фосфора и калия в фазу быстрого роста, в течение первых 15 дней после наступления фазы "елочка".Таким образом, приведенные данные отражают зависимость характера поступления элементов питания в растения льна-долгунца в связи с применяемыми минеральными удобрениями и фиторостостимуляторами.

Потребление элементов минерального питания растениями в процессе онтогенеза является важнейшей составной частью круговорота веществ в земледелии. Содержание и соотношение питательных элементов у каждого вида растений изменяется в довольно узких пределах и связано с критическими периодами их роста и развития, длительностью вегетационного периода. Скорость поступления элементов питания во многом зависит от активности биохимических процессов обмена веществ, обусловленных погодными и почвенными условиями, особенностями питания растений [5, 7]. лен агрохимия гомобрассинолид

В питании льна-долгунца существуют следующие критические периоды в потреблении элементов минерального питания: критический период потребления азота - промежуток между фазами "елочки" и бутонизации; потребность в фосфоре проявляется с первых дней жизни растений; критический период потребления калия - фазы бутонизации и цветения. Однако критические периоды отношения к тому или иному питательному элементу не всегда совпадают с максимальным поглощением его из почвы [8].

Для получения максимальной урожайности льнопродукции необходимо знать темпы потребления питательных элементов во время роста и развития льна и управлять этим процессом.

Анализ источников

В литературе по вопросу динамики потребления элементов питания в процессе вегетации льна-долгунца имеются противоречивые суждения. Одни авторы считают, что в первой половине вегетации, до цветения, лен использует из почвы не более одной третьей необходимых для него элементов питания и интенсивно их потребляет во время цветения [2]. Другие придерживаются мнения, что азот в основном необходим для льна в первые фазы его роста, до бутонизации [13]. По мнению М.И. Афонина [3], лен больше всего потребляет азота, фосфора и калия в фазу быстрого роста, в течение первых 15 дней после наступления фазы "елочка". По мнению Л.Л. Кошелевой, поступление каждого из основных элементов питания в онтогенезе льна имеет свою специфику [8].

В связи с важностью этих вопросов, нами проведены наблюдения за динамикой содержания NPK в растениях льна-долгунца в зависимости от применяемых минеральных удобрений и физиологически активных веществ.

Общая потребность растений в элементах минерального питания характеризуется их выносом или с общей урожайностью, или на единицу основной продукции, при этом учитывается соответствующее количество побочной. Различают "биологический вынос", или общую потребность растений в питательных элементах, необходимых для формирования урожайности определенного размера. В практических же целях чаще всего используют величину хозяйственного выноса элементов питания, отчуждаемых из почвы с урожаем. При этом не учитывается та часть питательных элементов, которая вновь возвращается в почву, находясь в стерне, корнях и т.д. Хозяйственный вынос обычно несколько ниже, чем общая потребность в элементах питания для создания такого же количества продукции [2, 5, 11].

При благоприятных условиях, без экстремальных отклонений водного, температурного, и пищевого режимов, получают довольно устойчивые данные по выносу элементов минерального питания, рассчитанному на единицу основной продукции. Ввиду широкого использования этого показателя для оценки баланса, расчета доз удобрений, эффективности их использования и других задач, вынос имеет нормативный характер, что определяет необходимость его дифференциации в разрезе культур, сортов, почвенно-климатических зон [9].

Методы исследования

Наши исследования проводились на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидном суглинке, подстилаемом моренным суглинком с глубины более 1 м, на опытном поле "Тушково" УО БГСХА в 2005-2007 гг.

Повторность в опыте четырехкратная. Общий размер делянок 28,8 м 2, учетный - 24,5 м 2. Методики исследований стандартные для льна-долгунца. Исследуемый сорт льна-долгунца - Вита (раннеспелый, селекции Института льна НАН Беларуси). Агротехника общепринятая для условий Могилевской области. Из минеральных удобрений применяли сульфат аммония, суперфосфат двойной гранулированный, хлористый калий. Предпосевную обработку семян проводили полусухим методом, основой служил 0,5%-й раствор крахмального геля. На 1 т семян льна расход воды составлял 5 л. Концентрация эпибрассинолида и гомобрассинолида в растворе - 1*10-5%.

Эпибрассинолид относится к недавно открытому новому классу природных фитогормонов брассиностероидов. Брассиностероиды слабо влияют на анатомо-морфологические показатели и уровень физиолого-биохимических процессов при нормальных условиях выращивания. Их эффект более заметно проявляется в стрессовых условиях. Обработка посевов сельскохозяйственных культур брассиностероидами поддерживает устойчивость их анатомо-морфологических структур и активность физиолого-биохимических процессов. На основе эпибрассинолида создан препарат эпин.

Гомобрассинолид, обладая полифункциональным действием, существенно влияет на регуляцию процессов фотосинтеза, белоксинтезирующей системы. Данный препарат характеризуется фунгицидными свойствами в отношении ряда заболеваний, вызванных грибами, бактериями и вирусами. Оба препарата синтезированы в ГНУ "Институт биоорганической химии НАН Беларуси".

Агрохимические показатели пахотного горизонта до закладки опытов показывают, что почва опытных участков характеризовалась слабокислой и близкой к нейтральной реакцией почвенной среды; средней и повышенной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора и калия, недостаточным содержание гумуса, средним содержанием бора и низким - цинка [1].

В отобранных растительных образцах после соответствующей подготовки определяли общий азот, фосфор, калий из одной навески после мокрого озоления серной кислотой; азот и фосфор - на фотоэлектороколориметре, ГОСТ 26657-97, калий - на пламенном фотометре.

Основные цифровые данные, полученные в опытах, обработаны дисперсионным и корреляционным методами анализа с использованием ПЭВМ по Б.А. Доспехову [6]. Коэффициенты использования питательных элементов рассчитаны разностным методом [2, 11].

По показателю ГТК период вегетации льна-долгунца (май-июль) в 2005 г. - избыточно влажный, 2006 г. - слабо засушливый и 2007 г. - влажный.

Основная часть

Из данных, приведенных в табл. 1 и 2, следует, что по величине содержания в растении основные элементы питания располагались в следующем порядке: K>N>P. Этот ряд отнюдь не служит показателями степени значимости того или иного элемента для жизнедеятельности растений льна-долгунца, поскольку каждый из них незаменим и функционально специфичен.

Исследования показали, что для льна характерно поступление питательных элементов более быстрыми темпами в начальный период роста и развития, т.к. нарастание биомассы в это время происходило значительно медленней, чем в последующие фазы. В связи с этим содержание азота и зольных элементов в вегетативной части льна было более высоким в фазе "елочки" с постепенным снижением ("разбавлением") на протяжении вегетации до уборки. В семенах к моменту уборки количество азота и фосфора было выше, что указывает на перемещение этих элементов в период созревания льна-долгунца из стеблей в репродуктивные органы [13]. Содержание калия в стеблях и семенах льна к концу вегетации приблизительно выравнивалось.

Некоторый спад в содержании элементов питания в растениях, который происходит к концу вегетации при переходе от зеленой к ранней желтой спелости, некоторые исследователи [11, 12] объясняют опаданием листьев, вымыванием некоторых элементов питания из растительных тканей и оттоком их в почву через корневую систему. Результаты наших исследований согласуются с их данными.

В процессе исследований нами установлено, что с увеличением доз азота содержание его в растениях увеличивалось.

Таблица 1. Динамика содержания основных элементов питания в растениях льна-долгунца в зависимости от условий питания в фазы "елочка", интенсивный рост и цветение, % к абсолютно сухому веществу, среднее за 2005-2007 гг.

Вариант "Елочка" Интенсивный рост Цветение

N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O

1. Контроль (без удобрений) 3,27 0,71 4,12 3,09 0,62 3,45 1,43 0,38 1,93

2. Р 60К 90 3,68 0,75 4,35 3,41 0,65 4,22 1,70 0,45 2,04

3. N15Р 60К 90 3,91 0,83 4,39 3,55 0,73 4,33 1,85 0,49 2,18

4. N30Р 60К 90 4,35 0,88 4,46 3,87 0,79 4,37 1,94 0,54 2,25

5. N45Р 60К 90 4,72 0,92 4,51 4,23 0,86 4,46 2,02 0,58 2,31

6. Р 60К 90 ЭП (семена) 3,83 0,85 4,42 3,60 0,80 4,35 1,77 0,50 2,09

7. Р 60К 90 ЭП ("елочка") 3,67 0,77 4,36 3,62 0,84 4,31 1,81 0,52 2,14

8. Р 60К 90 ЭП (семена) ЭП ("елочка") 3,85 0,89 4,57 3,86 0,87 4,50 1,86 0,57 2,28

9. Р 60К 90 ГД (семена) 3,94 0,90 4,50 3,49 0,82 4,42 1,75 0,53 2,11

10. Р 60К 90 ГД ("елочка") 3,66 0,80 4,35 4,12 0,76 4,38 1,84 0,54 2,19

11. Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 3,68 0,76 4,36 4,08 0,79 4,36 1,82 0,54 2,18

12. Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 3,96 0,91 4,63 4,35 0,87 4,59 1,90 0,60 2,32

13. N15Р 60К 90 ГД (семена) 4,17 0,94 4,78 3,58 0,91 4,53 1,97 0,63 2,41

14. N15Р 60К 90 ГД ("елочка") 3,98 0,85 4,40 3,62 0,90 4,58 2,03 0,65 2,46

15. N15Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 3,97 0,84 4,39 3,64 0,92 4,60 3,01 0,66 2,47

16. N15Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 4,65 0,95 4,80 4,47 0,98 4,72 3,12 0,70 2,51

НСР 05 0,03-0,04 0,03 0,03-0,04 0,04 0,03 0,03-0,04 0,02-0,03 0,03 0,02-0,03

Примечание: ЭП - эпин; ГД - гомобрассинолид

Физиологически активные вещества брассиностероиды активизировали поступление NPK в растения льна-долгунца (во все фазы вегетации) как в вегетативные, так и в генеративные органы, что подтверждено статистически и, очевидно, явилось предпосылкой для формирования более высокой урожайности и качества льнопродукции.

Таблица 2. Динамика содержания основных элементов питания в растениях льна-долгунца в зависимости от условий питания в фазы зеленой и ранней желтой спелости, семенах, % к абсолютно сухому веществу, среднее за 2005-2007 гг.

Вариант Зеленая спелость Ранняя желтая спелость Семена

N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O

1. Контроль (без удобрений) 1,14 0,21 1,63 0,68 0,17 1,40 2,07 1,21 0,87

2. Р 60К 90 1,20 0,28 1,68 0,71 0,21 1,38 2,14 1,28 0,91

3. N15Р 60К 90 1,28 0,33 1,72 0,75 0,23 1,47 2,19 1,31 0,93

4. N30Р 60К 90 1,36 0,37 1,74 0,79 0,23 1,51 2,21 1,34 0,93

5. N45Р 60К 90 1,42 0,40 1,77 0,82 0,26 1,50 2,16 1,34 0,95

6. Р 60К 90 ЭП (семена) 1,27 0,32 1,70 0,76 0,23 1,41 2,18 1,30 0,92

7. Р 60К 90 ЭП ("елочка") 1,31 0,35 1,71 0,79 0,25 1,45 2,17 1,34 0,93

8. Р 60К 90 ЭП (семена) ЭП ("елочка") 1,45 0,38 1,75 0,84 0,25 1,49 2,23 1,36 0,95

9. Р 60К 90 ГД (семена) 1,29 0,32 1,71 0,75 0,23 1,43 2,15 1,33 0,93

10. Р 60К 90 ГД ("елочка") 1,34 0,34 1,72 0,77 0,25 1,48 2,18 1,34 0,94

11. Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 1,35 0,34 1,72 0,76 0,24 1,47 2,19 1,34 0,94

12. Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 1,49 0,39 1,77 0,85 0,27 1,52 2,23 1,35 0,95

13. N15Р 60К 90 ГД (семена) 1,51 0,41 1,77 0,87 0,27 1,55 2,25 1,37 0,95

14. N15Р 60К 90 ГД ("елочка") 1,55 0,42 1,79 0,89 0,27 1,56 2,25 1,37 0,95

15. N15Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 1,56 0,42 1,78 0,90 0,27 1,56 2,25 1,37 0,95

16. N15Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 1,60 0,43 1,80 0,93 0,27 1,60 2,29 1,40 0,97

НСР 05 0,03-0,04 0,02-0,03 0,03 0,03 0,04 0,02-0,03 0,03 0,02-0,03 0,02

Анализ данных (табл. 3) свидетельствует о том, что наибольшее количество элементов питания на единицу продукции выносят растения льна-долгунца, выращенные на фоне NPK-удобрений.

Так, при применении под лен N30P60K90 удельный вынос элементов питания 10 ц волокна с учетом семян и побочной продукции в среднем за 3 года исследований составил: N - 43,6, P2O5 - 16,7 и K2O - 64,5 кг/га, на фоне N45P60K90 - 48,1, 19,1 и 70,4 кг/га соответственно. Брассиностероиды повышали удельный вынос элементов питания, однако четкой зависимости изменения его от способов применения фитогормонов не установлено.

Коэффициенты использования элементов питания из удобрений, рассчитанные разностным методом, также зависели от условий питания растений. Более высокие коэффициенты использования азота отмечены в варианте N15P60K90 и при внесении гомобрассинолида на фоне N15P60K90, что составило 102 и 119-140% соответственно.

Таблица 3. Вынос элементов питания растениями льна-долгунца и коэффициенты их использования из удобрений, среднее за 2005-2007 гг.

Вариант Урожайность льноволокна, всего, ц/га Вынос на 10 ц волокна, кг/га Коэффициенты использования, %

N P2O5 K2O N P2O5 K2O

1. Контроль (без удобрений) 9,2 42,6 14,4 69,6 - - -

2. Р 60К 90 12,5 41,8 15,9 63,4 - 9,8 13,2

3. N15Р 60К 90 15,3 42,9 16,7 65,5 102 16,7 32,2

4. N30Р 60К 90 17,9 43,6 16,7 64,5 84 22,3 45,9

5. N45Р 60К 90 15,0 48,1 19,1 70,4 59 20,8 37,3

6. Р 60К 90 ЭП (семена) 14,8 43,8 17,0 62,8 - 16,0 25,7

7. Р 60К 90 ЭП ("елочка") 15,7 44,9 18,0 64,6 - 20,2 33,1

8. Р 60К 90 ЭП (семена) ЭП ("елочка") 17,8 44,9 17,3 62,7 - 23,5 42,3

9. Р 60К 90 ГД (семена) 15,5 42,3 16,8 62,5 - 17,2 29,6

10. Р 60К 90 ГД ("елочка") 17,4 41,2 16,7 61,9 - 21,3 39,0

11. Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 17,9 39,5 15,8 59,5 - 20,2 37,8

12. Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 19,4 43,6 17,3 62,0 - 27,2 50,1

13. N15Р 60К 90 ГД (семена) 19,9 43,8 17,2 61,8 119 28,2 52,6

14. N15Р 60К 90 ГД ("елочка") 20,5 45,0 17,3 62,9 126 29,8 57,9

15. N15Р 60К 90 ГД гербицид ("елочка") 20,6 45,2 17,2 62,7 131 30,0 58,2

16. N15Р 60К 90 ГД (семена) ГД гербицид ("елочка") 22,8 45,5 17,0 62,8 140 34,5 71,1

НСР 05 0,3-0,4 - - - - - -

Самые высокие коэффициенты использования растениями P2O5 и К 2О (34,5 и 71,1% соответственно) были при внесении гомобрассинолида в два приема (с семенами и в начале фазы "елочка") на фоне полного минерального удобрения в дозе N15P60K90. Наши исследования отмечают тесную зависимость между поступлением элементов питания в растения льна-долгунца, коэффициентами использования их из удобрений и урожайностью льноволокна в среднем за 3 года исследований.

Таким образом, приведенные данные отражают зависимость характера поступления элементов питания в растения льна-долгунца в связи с применяемыми минеральными удобрениями и фиторостостимуляторами. Знания темпов поглощения питательных элементов за время роста и развития растений позволят более целенаправленно разрабатывать систему удобрения льна-долгунца совместно с новыми регуляторами роста класса брассиностероидов в соответствии с физиологическими особенностями культуры.

Использование гомобрассинолида активизировало поступление основных элементов питания в генеративные и репродуктивные органы растений во все фазы вегетации льна-долгунца, что способствовало увеличению удельного выноса NPK единицей продукции и коэффициентов использования основных элементов питания из удобрений.

1. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь / сост. И.М. Богдевич [и др.]; под ред. И.М. Богдевича. Минск: Институт почвоведения и агрохимии, 2006. 288 с.

2. Агрохимия: учеб. пособие / И.Р. Вильдфлуш [и др.]; под ред. И.Р. Вильдфлуша. Минск: Ураджай, 2000, 319 с.

3. Афонин, М.И. Справочник льновода /сост. М.И. Афонин; под ред. М.И. Афонина. Минск, 1973. 160 с.

4. Глущенко, Л.Е. Влияние доз и соотношений минеральных удобрений на урожай и качество льна-долгунца в условиях малого Полесья УССР: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.04 / Л.Е. Глущенко; Аграрный университет. Дубляны, 1969. 23 с.

5. Гудвин, Т. Введение в биохимию растений / Т. Гудвин, Э. Мерсер. М.: Мир, 1986. Т. 2. 312 с.

6. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. 5-е изд. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

7. Ефимов, В.Н. Система применения удобрений / В.Н. Ефимов [и др.]. М.: Колос, 1980. 270 с.

8. Кошелева, Л.Л. Физиология питания и продуктивность льна-долгунца / Л.Л. Кошелева. Минск: Наука и техника, 1980. 200 с.

9. Лапа, В.В. Минеральные удобрения и пути повышения их эффективности / В.В. Лапа, В.Н. Босак. Минск: Белорусский научно-исслед. ин-т почвоведения и агрохимии, 2002. 182 с.

10. Петрова, Л.И. Роль основных питательных элементов в формировании урожая и качества льна-долгунца / Л.И. Петрова // Селекция, семеноводство и агротехника возделывания льна-долгунца: тр. ВНИИ льна. Торжок, 1982. Вып. 16. С. 66-75.

11. Пискунов, А.С. Методы агрохимических исследований / А.С. Пискунов. М.: Колос, 2004. 312 с.

12. Семененко, Н.Н. Диагностика - важнейший путь повышения эффективности использования удобрений, урожайности и сохранения плодородия почв / Н.Н. Семененко // Земляробства і ахова раслін. 2004. №5. С. 18-20.

13. Тихомирова, В.Я. Усовершенствованная система применения удобрений в льняном севообороте / В.Я. Тихомирова [и др.]. Торжок: ГНУ ВНИИЛ Россельхозакадемии, 2005. 81 с.

Размещено на .ru