Анализ влияния новых составов органоминеральных удобрений на динамику физико-биохимических процессов в растениях, урожайность и качество хозяйственно-полезной продукции картофеля. Пути оптимизации водного обмена растений и активизации их фитоиммунитета.
При низкой оригинальности работы "Перспективы применения новых видов удобрений в картофелеводстве", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Вегетативный рост растений картофеля начинается от появления всходов, длится до начала образования клубней и включает в себя активное развитие корней, стеблей, листьев. Хорошо сформированная корневая система особенно важна на этом этапе и для дальнейшего роста, так как помогает растению быстро восстановиться после часто повторяющихся весенних заморозков. Показатели чистой продуктивности фотосинтеза в целом по опыту были невысокими, но положительно отличалась физиологическая активность растений вариантов с внесением гумипасты и ОМУ МКМ, у которых ЧПФ была выше на 4,24-3,63 г/м2/сутки относительно контроля - 17,44 г. В клетках растений картофеля (варианта с внесением минеральных удобрений в рядок при посадке) показатель концентрации клеточного сока был самым низким и составлял 3%. При высокой интенсивности продуктивность фотосинтеза растений вариантов с применением ОМУ МКМ и гумипасты (в рядок) составляла 25,53-21,88 МГС/дм2, что выше, чем у растений контроля и варианта с внесением минеральных удобрений на 10,83-7,36 мг и 7,18-3,71 мг, соответственно.Таким образом, применение экологически безопасных органоминеральных удобрений способствует комплексному положительному воздействию на факторы почвенного плодородия, повышению продуктивности и устойчивости агрофитоценоза, урожайности клубней картофеля при сохранении и улучшении качества продукции.
Вывод
Вегетативный рост растений картофеля начинается от появления всходов, длится до начала образования клубней и включает в себя активное развитие корней, стеблей, листьев. Хорошо сформированная корневая система особенно важна на этом этапе и для дальнейшего роста, так как помогает растению быстро восстановиться после часто повторяющихся весенних заморозков. На ранних этапах своего развития картофель не требует особенного питания, так как запас необходимых веществ содержится в посадочном клубне. Однако крайне важно, как формируется ризосферная зона в последующий период. Растительные клетки способны поглощать из разбавленных растворов сначала минеральные элементы, а затем воду, тогда как из концентрированных прежде поступает в клетку вода, и тогда раствор становится еще более концентрированным. При высокой кислотности почвы и при условиях низкой температуры наступает явление физиологической засухи [1, 7].
Фаза интенсивного роста и развития растений картофеля проходила в условиях низких температур с дефицитом влаги. Это обстоятельство отразилось на реализации морфогенетической программы растений (табл. 1).
Таблица 1. Морфофизиологические показатели растений картофеля, фаза бутонизации
Варианты Число стеблей, шт./раст. Сырая масса, г/раст. Площадь листьев, м2/раст. ЧПФ, г/м2/сут.
Контроль 4,2 102,0 0,87 17,44
N30P40K60 кг/га 4,6 111,1 0,92 18,28
ОМУ200 кг/га (в рядок) 4,6 115,5 0,97 18,30
ОМУ МКМ 200 кг/га ( рядок) 4,9 119,9 1,02 21,07
Гумипаста (в рядок) 200 кг/га 5,1 122,5 1,11 21,68
Число стеблей, сырая масса и площадь листьев растений контрольного варианта были достоверно ниже относительно удобренных. Показатели чистой продуктивности фотосинтеза в целом по опыту были невысокими, но положительно отличалась физиологическая активность растений вариантов с внесением гумипасты и ОМУ МКМ, у которых ЧПФ была выше на 4,24-3,63 г/м2/сутки относительно контроля - 17,44 г.
Для картофеля очень важным является состояние растений в период бутонизации- цветения, когда активно идут процессы клубнеобразования. В этот период существенную роль играют процессы, связанные с водопотреблением. При этом концентрация клеточного сока является показателем тех осмотических явлений, которые регулируют водообмен растений. В клетках растений картофеля (варианта с внесением минеральных удобрений в рядок при посадке) показатель концентрации клеточного сока был самым низким и составлял 3%. Это соответствовало потенциальному осмотическому давлению (ПОД) 236,3 КПА, что в два раза ниже оптимальных значений (500-700 КПА). Более благоприятные условия, формирующие необходимое ПОД, складывались в клетках растений вариантов с применением всех видов органоминеральных удобрений. Оно колебалось от 480,2 КПА до 563,2 КПА. Благоприятный водный режим растений обеспечил потребление важных элементов для синтеза фотопигментов и активизацию их работы (табл. 2).
Таблица 2. Физиолого-биохимические показатели растений картофеля, фаза цветения
Варианты Концентрация клеточного сока, % Потенциальное осмотическое давление, КПА (ПОД) Содержание хлорофилла, мг/г Интенсивность фотосинтеза, МГСО2/час/дм2 Продуктивность фотосинтеза, МГС/дм2
Содержание хлорофилла в растениях опытных вариантов колебалось незначительно и составляло 1,5-1,6 мг/г, положительно отличаясь от контрольных цифр - 1,24 мг. При высокой интенсивности продуктивность фотосинтеза растений вариантов с применением ОМУ МКМ и гумипасты (в рядок) составляла 25,53-21,88 МГС/дм2, что выше, чем у растений контроля и варианта с внесением минеральных удобрений на 10,83-7,36 мг и 7,18-3,71 мг, соответственно. Была установлена тесная связь (r=0,817) продуктивности фотосинтеза растений картофеля с формированием хозяйственно полезной продукции.
Суть агроэкологического подхода к обоснованию повышения урожайности сельскохозяйственных культур при использовании различных видов удобрений заключается в анализе полученных данных по урожаю и качеству продукции. Органические удобрения способствовали формированию более крупной фракции клубней, за счет которых и формировался урожай. Достоверно значимая прибавка урожая была получена во всех вариантах с применением как минеральных, так и органоминеральных удобрений. При этом существенно отличались показатели урожайности клубней в варианте с внесением органоминерального гранулированного удобрения с добавлением макро- и микроэлементов, мясокостной муки, бактериальной композиции и гумипасты с таким же составом (в рядок). Прибавка относительно урожая клубней в контрольном варианте (13,95 т/га) составила 4,53 и 2,86 т/га, соответственно (табл. 3).
Таблица 3. Фракционный состав клубней картофеля сорта Аврора
Варианты вес клубней, г/растение количество клубней, шт./растение Урожайность, т/га Прибавка, т/га мелкие средние крупные Всего / средний вес 1 клубня мелкие средние крупные Всего
Применение традиционного ОМУ и гумипасты для обработки клубней позволило получить близкие результаты по урожаю клубней картофеля, которые значительно отличались как от контрольного (13,19 т/га) на 2,41-2,78 т, так и варианта с внесением минеральных удобрений (13,95т/га). Есть сведения о том, что отдельные виды удобрений, повышая урожайность сельскохозяйственных культур, далеко не всегда способствуют улучшению качества хозяйственно полезной продукции. Между тем ряд авторов усматривают повышение этих показателей за счет применения форм, сроков и доз удобрений, строго удовлетворяющих потребности биологии культуры [1, 3]. В продукции вариантов с применением органоминеральных удобрений было накоплено сухого вещества больше на 556-906 кг/га относительно контроля и на 74-276 кг выше, чем с внесением минеральных удобрений. На 1,6-2,4 % увеличилось содержание крахмала против контроля (10,4%). Содержание нитратов в клубнях картофеля было в пределах ПДК (300 мг/кг) и колебалось на уровне 64,5-102,4 мг/кг (табл. 4).
Таблица 4. Влияние удобрений на химический состав клубней картофеля сорт Аврора
Варианты Сухое вещество,% Азот,% Фосфор,% Калий,% Крахмал,% Нитраты, мг/кг
Контроль 17,1 1,57 0,62 2,32 10,4 64,5
N30P40K60 кг/га 17,7 1,81 0,65 3,06 11,5 102,4
ОМУ200 кг/га (в рядок) 17,9 1,64 0,70 3,12 12,1 87,4
Сложные погодные условия, связанные с выпадением большого количества осадков в период формирования урожая клубней картофеля, температурами ниже среднемноголетних на 1-3 градуса, снижением прихода ФАР, не позволили растениям реализовать свой генетический потенциал. Однако даже при таком метеорологическом режиме действие направленных антропогенных факторов в виде применения новых видов удобрений проявилось достаточно очевидно. Наиболее благоприятные условия, обеспечивающие интенсивное столоно- и клубнеобразование, создаются при влажности почвы в зоне распространения основной массы корней в этот период на уровне 70-80 % ППВ [3]. В последующем переувлажнение почвы ведет к ухудшению условий формирования урожая, уменьшается содержание сухого вещества и крахмала в клубнях, возрастает поражение их бактериальными и грибными болезнями. Применение органоминеральных удобрений, которые обеспечили дополнительный приход органического вещества, бора и марганца в почву, способствовало повышению устойчивости растений к поражению и распространению возбудителей парши (Streptomyces scabies) и фитофтороза (Phytophthora infestans). При визуальной оценке процент больных клубней составил, соответственно: в контрольном варианте - 42 и 34 %, при использовании минеральных удобрений - 21 и 27 %, гумипасты в рядок и для обработки клубней - 14-12 и 7-19 %, ОМУ и ОМУ МКМ - 16 и 9-7 %.Таким образом, применение экологически безопасных органоминеральных удобрений способствует комплексному положительному воздействию на факторы почвенного плодородия, повышению продуктивности и устойчивости агрофитоценоза, урожайности клубней картофеля при сохранении и улучшении качества продукции. Прием применения органоминеральных гранулированных и пастообразных удобрений посредством припосадочного внесения в рядок в дозе 200 кг/га позволил получить дополнительно 4,53 и 2,86 т/га клубней картофеля, собрать сухого вещества 556-906 кг/га и увеличить на 1,6-2,4 % накопление крахмала. Ранневесенняя засуха и избыточное увлажнение в период формирования урожая при пониженной температуре создавали условия для активности фитопатогенов. Применение новых составов удобрений обеспечило дополнительный приток органического вещества и таких микроэлементов в их составе, как бор и марганец, что позволило повысить устойчивость растений к возбудителям парши и фитофтороза в среднем на 28 и 26 % и снизить потери урожая картофеля.
Список литературы
1. Никитишен В.И. Питание растений и удобрение агроэкосистем в условиях ополий Центральной России. Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. - М: Наука. - 2012. - 485 с.
2. Бурмистрова Т.И., Сысоева Л.Н., Эффективность оздоровления картофеля с использованием торфяных гуминовых препаратов // Труды II международной конференции "Гуминовые вещества в биосфере". - М.: Изд-во МГУ. - 2003. - С. 176-178.
3. Сычев В.Г. Основные ресурсы урожайности сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь. - М.: Издательство ЦИАНО. - 2003. - 228 с.
4. Шевченко А.С., Авдеенко С.С. Действие микроудобрений на урожайность картофеля в почвенно-климатических условиях Ростовской области // АГРОЭКОИНФО. - 2018, №1. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/1/st_138.doc.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос. - 1989. - 335 c.
6. Виноградова В.С., Смирнова Ю.В. Практикум по физиологии и биохимии растений. - Кострома: КГСХА. - 2012. - 107 с.
7. Костин Я.В., Виноградов Д.В., Фадькин Г.Н., Пчелинцева С.А. Агроэкологическая оценка систем удобрений под картофель в условиях колхоза имени Ленина Касимовского района // В сборнике: Научно-практические аспекты инновационных технологий возделывания и переработки картофеля Материалы Международной научно-практической конференции. - Рязань: РГАТУ. - 2015. - С. 140-145.
12. Фадькин Г.Н., Виноградов Д.В. Зависимость баланса элементов питания в системе "Почва - удобрение - растение" от форм азотных удобрений в условиях юга Нечерноземья // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2015, № 6. - С. 13-18.
13. Щур А.В., Валько В.П., Виноградов Д.В. Влияние способов обработки почвы и внесения удобрений на численность и состав микроорганизмов // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015, № 3. - С. 41-44.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
