close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

400

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах
рукописи
ДАНАБАЙ АТТИКАИНГ
УДК 631.41
ОПТИМИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ
ДЛЯ БОРЬБЫ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ
ЗАБОЛЕВАНИЯМИ РИСА
Специальность 03.00.27 — почвоведение
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
МОСКВА 1991
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выпотнта на кафедре почповедения Московской
сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева
Научный руководитель — доктор
наук, профессор Савич В. И.
сельскохозяйственных
.Официальные оппоненты, доктор сельскохозяйственных
на\к Дурманов Д. Н., кандидат биологических наук Нико-
лаева С. А.
Ведущее предприятие — Университет тружбы народов
имени П Лумумбы
Защита состоится « ^> > Л ^ ^ К п ^ Ч 1^31
в « [(>» ч а с
на заседании специализированною совета К 120 35 01 в Московской сельскохозяйственной акадьмии им К А Тимирязева
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХ\
Автореферат разослан « 1^» *$^£> 0*0^*3 # . 1991 г
Ученый секретарь
р
специализированного совета — ^
М. В. Вильяме
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
.'•/
'
• ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ
Актуальность теми. Рост населения вызывает необходимость
производства все большего количества сельскохозяйственной продукции. Как правило, это достигается широким применением удобрений •
и мелиорантов, средств защиты растений, интенсификацией" производства. Однако, применение yreriaia-сьгх средств, к сожалении, приводит
часто к падению плодородия почв, загрязнения грунтовых сод и сель-,
скохозяйствеиной продукции, к нарушения экологического равновесия
агро- и биогеоцикозов. Оптимизация экологической обстановки при
одновременном получении высоких урожаев сельскохозяйственных'культур хорошего качества возможна-в случае углубленного изучения
свойств почв, наиболее эффективного использования их плодородия,
создания свойств почв, наиболее полно отвечающих экологии выращиваемых сельскохозяйственных культур.
Цель и задачи исследований. .Целью работы является выяснение
влияния свойств почв на состояние растений риса и развитие на нем
функциональных заболеваний; разработка приемов оптимизации свойств
исследуемой лугово-черноземной почвы и системы почва-рис.
В работе доказывается, что развитие функциональных эаболева- •
ний риса в значительной степени обусловлено свойствами почв и их
оптимизация является основой для повышения устойчивости растений
к заболеваниям. Поиск факторов, лимитирующих урожай и обусловливающих развитие заболеваний, может быть проведен только при комп-»
лексном изучении почвы, корней, стеблей и листьев, хорошо развитых и угнетенных, больных растений при использовании методов анализа "живых" объектов.
В задачи исследования входило: I) оценка состояния соединений катионов, кислотно-основного и окислительно-восстановительного равновесия почв, микробиологической активности в живых системах
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ~
Н А У Ч Н А Я Ь.-»Б/1! Ю Т Е К А
Mo»;, солое^ч-з. гчадоыии
•+,<. К .
^
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почва-растение на хорошо развитых и угнетенных посевах рлса с
использованием ионоселективных электродов, химической автографии
на основе электролиза и ионитовых мембран, традиционных методов
анализа; Z) выяснение связи заболевания риса с агрохимическими л
физико-химическими свойствами почв при исследовании системы почва-растение на опытных участках ВНИИ риса; J) разработка метода и
оценка потребности растений в элементах питания, в том числе при
их заболевании на основе принципа обратной связи и экспрессных методов анализа. Поиск путей оптимизации обстановки для конкретных
почвенно-климатических условий.
Научная новизна работы. I. Для разработки мероприятий по
оптимизации системы почва-рис предложен метод комплексной диагностики почвы, корней, стеблей, листьев по содержанию, соотношению
и градиенту концентрации положительно и отрицательно заряженных
соединений ионов в сочетании с методом физико-химического и математического моделирования протекающих в почве процессов. «2. Впервые применен метод химической автографии на основе электролиза
(в том числе при постоянном напряжении и при постоянной силе тока)
для оценки причин заболевания риса, показана перспективность использования этого метода. 3. Предложен метод оценки окислительновосстановительной емкости почв с использованием иоьлтовых мембран,
насыщенных окислителями и восстановителями. 4. Предложен метод определения сорбционных свойств корневых систем с использованием аонитовых мембран, позволяющий получить неооходимые данные для корректировки моделей плодородия почв, системы удобрений в зависимости от сорбционнчх свойств корневых систем отдельных видов и сортов растений. 5. Разработан метод определения потребности растений
в элементах питания на основе принципа обратной связи - электрофоретическое введение элемента в лист - изменение электропроводно-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сти листа, содержания и соотношения положительно и отрицательнозаряженных соединений ионов в органах растений.
'. . .
Практическая значимость работы. I. Полученные экспериментальные материалы о состоянии соединений Са, Мо, , К, /\/а, Ре, Ми.,
в системе лугово-черноземная почва-рис, для больных и здоровых
растений рекомендуется использовать в курсе "Почвоведение".
2. Разработанные методики рекомендуются к апробации в системе '
почвенной и-агрохимической службы. 3. Рекомендации по оптимизация
состояния систеьы лугово-черноземная почва-рис рекомендуются к
испытаниям В хозяйствах изучаемого региона.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях ТСХА; одано в печать 2 работы.
. Объем работы. Диссертационная работа изложена на Д " ^ страницах машинописного текста, включает 63 таблицы, Ъ
графиков и
рисунков. Список литературы состоит из \Ц.^ названий.
'
'
ОБЪЕКТЫ И • МЕТОДУ .ИССЛВДОВАШИ
.
Объектом исследования выбраны лугово-черноземные средне- и
тяжелосуглинистые почвы совхоза Красноармейский Краснодарского
края на опытах ВНИИ риса. Анализировались почвы под целиной под
рисом + зеленое удобрение + /VPK; под рисом + зеленое удобрение,
а также почвы с различных отделений и чеков производственных посевов ( Н = Ю О ) . Для выяснения причин заболевания риса анализировались почвы разных чеков, корни, стебли, листья с.посевов риса
хорошего и угнетенного состояния, больных растений в 20-кратной
повторности.
. .
Методика исследования состояла в проведении полевых изысканий, лабораторных анализов, постановке модельных опытов. Особенностью исследований является одновременный комплексный анализ
"живых" почв, прикорневой зоны, корней, стеблей к листьев риса на
-
з
-
•
•
.
•
•
•
•
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
посевах хорошего и угнетенного состояния, здоровых и больных растений (ивятоюность *:0-кратная) с использованием общепринятых и
оригинальных разработанных ^методик.
S .полевых условиях проведена идентификация почв, отбор образцов, определение активности ионов в почвенном растворе. Впервые для определения подвижных соединений ионов в системе почварастение одновременно использовался метод х.шической автографии
на основе электролиза при постоянном напряжении и при постоянной
силе тока (Савич В.И.). Предложен и использован для характеристики окислительно-восстановительных свойств почв метод химической
автографии на основе ионитоеых мембран viK-40 и МА-40, насыщенных
окислителями и восстановителями. £дя оценки обеспеченности расте*мй аиемеитами питания предложены л апробированы два метода на
осчоее ©братиой связи: а) электрофоретическое введение "элемента
s лист •*• изменение содержания л соотношения положительно и отрицательно заряженных соединения в листе; б) электрофоретическое
введение элемета в чист ->> изменение -электропроводности листа.
В лабораторных условиях проведено определение агрохимических
и физико-химических свойств почв общепринятыми методами, анализ
химических автограмм на основе электролиза и ионитовых мембран.
В модельных опытах проведено определение нитрифицирующей и
железоредуцируюцей способности почв с использованием физико-химической индикацли (Савич В.Я.): предложена л апробирована методика
оценки поглотительной способности еорневьх систем растений с
целью уточнения моделей плодородия почв под растения с разной поглотительной способностью. Приьятый уроьень вероятности Р * 0 , У 5 .
Для выяснения взаимосвязей рН, EW. и содержания катионов в почвенном растворе образцов; взаимосвязей ph, Ek. и содержания подвижных катионов, переходящих из гочв в ионитовые мембраны, хими-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ческие автограммы, полученные на основе электролиза - на ЭВМ вычислены коэффициенты корреляции, уравнения регрессии (п_ =20-100),
• ' . • РЕЗУЛЬТАТЫ 'ИССЛЕДОВАНИЙ
V
I . 0ЦЭ.КА СОСТОЯНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ИОНОВ В ЛУГОВОЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЕ
-•
•
Физико-химические и агрохимические свойства- почв под
здоровыми и больными растениями риса
. Исследуемые почвы (слабокислые малогумусиросгнные) имеют в
верхней части профиля меньшуи гидролитическую кислотность, но в
то же время и меньшую сумму г:оглощенных оснований в связи с вымыванием Са и Мд . Содержание подвижных фосфатов и калия в верхнем
горизонте выше, чем в нижних. Почвы под растениями риса хорошего
и угнетенного состояния не отличаются существенно друг от друга
по данным,традиционных агрохимических методов анализа (табл. I ) .
Таблица I
Агрохимические и физико-химические свойства почв ( t v = 2 I )
Н„
1
Са
)
Mg
PoOc
мг 'зкв/100 г
f
мг/кг
Иод здоровыми растениями
5,6tO,O
2,6^0,1
14,5±1,0
3,210,2
244,I±2I,3 359,5±9,I
Под угнетенньп/ги растениями
5,7i0,0
2,2tO,I
I5,lt0,9
3,3±0,2
2i£,7±I7,8
326,4^15,0
Содержание водорастворимых соединений катионов в исследуемых
почвах судя по анализу 100 образцов с различных чеков составляет
для Са - 30-40 мг/л;
Мо - 30-40 мг/л; tin.- 0,1-0,3 мг/л; Си -
0,01-0,1.мг/л; Ре - 0,01-0,2 мг/л. Полученные значения концентрации данных катионов в растворе близки к эффективной растворимости
•
•-
э~~
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
их осадков (фосЬ^гов, карбонатов, глдроокисеД) при ваОлидаемых
значениях рН.
Кислотно-основное и окислительно-восстановительное
равновесие почв
Кислотно-основное л окислительно-восстановительное равновесие почв в значительной степени определяет плодородие почв, рост
и развитие риса, устойчивость растений к заболеваниям, подвижность в почве катионов и в первую очередь поливаленаних. для изучэния кислотно-основного и окислительно-восстановительного равновесия в полевых условиях были определены рН и S V почв по микрозонам, сняты х.шические автограммы на основе ИОНИТОБЫХ мембран,
насыщенных смесью Ре и Ре . В лабораторных условиях ионитовые
мембраны проанализированы и определено распределение по почвенному критерию Се, tin-, Са, емкости КИСЛОТНО-OCHQBHUX и окислительно-восстановителькых групп. По полученным материалам, затопляемые
под рис лугово-черноземные почвы при длительном применении минеральных удобрения пме-от в верхнем горизонте более кислуй реакции
среды. Применение сидератов и сидератов <• И/РК приводит к подкисленив почв. Количество восстановленных вецеств, оцениваемое с использованием ионитовых мембран, возрастает при применении сидератов, при компостировании почв в условиях избыточного увлажнения и
составляет порядок величин JG-40 мг экв/ICO г почвы.
шракционныД состав соединений Са. Mq . Се. Цу, в почвах
на основе конкурирующего комплексообразования
Плодородие исследуемых почв в значительной степени определяется содержанием и соотношением подвижных форм соединений Са, '«Ц,
Ре, An. . В работе определен фракционный состав соединений этих
ионов на основе конгурируощего комплексоооразования. Чаоть полученных данных приведена в табл. «2.
- 6-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Фракционный состав соединений Са, Щ, , Се, 1Ц_ в почвах
% соединений вытесняемых
/i/aCI.
M
3
Ее.Ыч
Целина
23,5
I9,b
76,5
60,2
Ca
•
j /УаЫ+ЭДГД.""
.0,3
'
•
I
»
1
34,0
95,4
'
0
614
0
no
65,7
400
3,5
102
Пашня +• сидераты + Д/РК
Ca
B5.4
0
13,6
375
100
0
0
no
93,6
6,1
611
ьэ.з
a,4
52
Pe
0,3
Mn
2,3
"'
Проведенные исследования позволили установить, что в исследемых почвах Ca, Mq . связаны более рыхло, чем Fe. Это приводит
при сельскохозяйственном использовании к обеднению почв Са, к подкислению почв, к уменьшению содержания гумуса (с 3,55? на целине
до 1,9% в варианте без удобрения и до 2,5£ в варианте //PVi), к
обогащению почв подвижными формами железа. В конечном итоге это
приводит к недостатку Са для растений, к ухудшению структуры почв.
Химическая автография почвенного профиля лугово*черноземных
псчв
,
•
-
.
Изучение химической автографии почвенного профиля позволяет проследить распределение подвижных соединений ионов в "кивой"
почве в пространстве. При этом степень варьирования содержания
ионов по горизонтам свидетельствует о. неоднородности почв в мик-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
pojvuax и в определенной стеген-t пропорциональна
сти состоячкя. Изменение содержания подвижных coe;:H№2h»r.i лонов с
глубиной характеризует градиент* концентрационного потенцтли, что
является характеристической вел.ыинол для определенного процесса
почвообразования, уровня окультуренности почв.
Резкое увеличение или уменьшение содержания подвижных соединений ианов s отдельных слоях свидетельствует о наличии специфических экологических ниш в исследуемом почвенном профиле. При этом
изменение подвижности катионов в ттих нишах сопровождается и лэмененмем pri, Ея , гумусированности, микробиологической активности.
В работе оценено содержание подвижных соединения Оа, На , Fe, Mn,
Л в профиле исследуемых почв с использованием методов химической
автографии на основе электролиза и ионитовых мембран. Ниже представлена часть полученных данных.
Судя по полученным данным в исследуемых почвах имеются и положительно и отрицательно заряженные соединения катионов. При распашке- и затоплении и особенно при применении сидератов почва подкисляется, уменьшается доля подвижных соединений Са и увеличивается доля подвижного железа. При этом в нижней части про^сля наолвдалось более высокое отношение появ*»ных (,а:«-в, Са.:.:, t-e:M^ . В
вариантах сидериты и с.|дерят-л «• //Р.т. по сравнению с ва^лант^м боз
удобрениа и целиноЯ прослеживалось увеичеии». созтгы„.иния
1
n
^CaL' : X CaL
a *^_ t-«L
: ^M-aL . й осенния период по
сравнении с вее*-нп,.м отмечалось уЕеглчение дели компге/сю«х отрицательно заряженных соединений Ре, увелииегме соотношения
^е1Г : CaU".
-I-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
.
Таблица 3
•Содержание подвижных соединения Са, Ре в почвах по данным
химической автографии на основе электролиза (мкг/см )
ЕК , мВ
по XG3
рН
30-гт.а
Са
Се
Ре
Ьелина
7,4Г±0,С5
3G4±I,7J- I.bbtj.Q
10,^1,1
0,4v±0,C2
0,6f±0,I
У,23±0,ЬУ 0,62±0,05
5,Ifci0,02 0,t36t0,03
Пешня + сидераты•+
5 £>3±0 09 454t5 4
'
' ...
'
4.0^0.17 0.?6±Q.66
3,«4tO,2I 0,tJ5iO,08
3.2*0.19
3,b6tO,29
O.ertQ.03
I,I7tO,I8
В числителе - положительно заряженные; в знаменателе - отрицательно заряженные соединения.
Взаимосвязь агрохимических и физико-химических свойств почв
Для разработки методо? оптимизации свойств почв необходимо
знать взаимосвязи между агрохимическими к физико-химическими свойствами почв. Для выяснения этого вопроса з работе проведена математическая обработка данных анализа почвенного раствора 100 образцов, данных химических автограмм на основе электролиза и ионитовых мембран.
Часть полученных данных приведена в табл. 4.
' .
.
Таблица 4.
Связь агрохимических и физико-хикшческих свойств почв (*V
из
рН
£30
> за
7.6
'
-'. 30
> 30
1
мг/л
Си
0,17
' 0,10
0,1?
0,32
0,04
0,05
С, Об
0,03
0,10
0,13
0,01
-3-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Гол>ченные данные подтверждают теоретические зависимости
уменьшения подвижности Ре, Мч. с увеличением рН выше 7,и. Для подвижных соединений, вытесняемых методом химической автографии на
основе ионитовых мембран отмечается уменьшение подвижности Ре с
увеличением содержания калия отрицательная корреляция между содержанием Л и Са, Mi . Для подвижных соединений, вытесняемых методом химической автографии на основе -электролиза отмечается
уменьшение подвижности Ре с ростом Ь*^ среды. Вычисленные уравнения регрессии подтвердили указанные зависимости. Так как математическая обработка проводилась для данных химической автографии,
то уравнения регрессии получены для "живых" почв. Полученные данные подтвердили сложность существующих в природе взаимосвязей,
когда в каждой микрозоне может существовать своя зависимость подвижности одного катиона от других. В разных лимитах изучаемых показателей зависимости тачже оказались неоднозначными. Это свидетельствует и об относительности оптимумов подвижности катионов,
о правомочности рассмотрения теоретических зависимостей в узких
лимитах (диапазонах) всех других свойств почв.
П. С У Ш ССОТСЯШ СХВДДи^НИЛ ИСпСВ В Uk/DUb
ПОЧ£А-РЙЬ
Дли оценки состояния соединили.' ионов в системе почва-рис в
работе опредечено содрркак-е roAEs-^-icx сз д, > ан..Г. ..ензв,
,.^ьла-
каемых лз твердел фаз*, методом автогрофли на основе электролиза
И лонитовых мембран в почве,
прикорневой аоне, коркях, стеблях
и листьях больных и здоровых растений риса. Как видна из данных
табл. а, у больных растений по сравнению со здоровыми уже отношение (Са+Мо ) : (Pe+Mn.); KtCa. В больных растениях оказалась
выше доля положительно заряженных соединений Са, Ре, Си
доля положительно заряженных соединений К.
-ю-
а ниже
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5
Соотношение элементов в почве и в отдельных органах
риса (х - гл.)
Соотношение
Корни
Почва
Листья
верхние
нижние
стебли
Здоровые растения
Са *
Ре + Mn.
3,I±O,3
1,0*0,1
1,3*0,1
0,04*0,01 11,7*1,t>
Са
0,4*0,1
2,5*0,1
1,2*0,6
3,0^0,7
Больные растения
Са +• аЦ
Ре + Mn.
О, а*О, I
1,0*0,1
0,t>*O,I
0,^*0,1
1,5*0,1
Л_
Са
0,1*0,и
0,01
0,24*0,1
0,03
О,45X0,1
Чаблица 6
Соотношение положительно и отрицательно заряженных
соединений катионов в органах растений риса
Состояние растений
Здоровые
Больные
!
\ Са
Орган
Корни
Стебли
Листья
Корни
Стебли
Листья
7,*
Ь,й
1,7
1,2
I.b
2.Х
1.7
1,2
! Ре
0,0ч
0,1
0,1
0,4
! С
0*3
0,4
0,4
1.2
0.7
Больные растен-'я отличаются от здоровых в основном большим
градиентом концентрационного потенциала между корнем и <_теблем
по К, Са, Ре, Си (табл. 7 ) , что сввдетельствует о том, что эти
катионы в больных растениях задерживаются в корнях и плохо поступают в стебли и листья.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица ?
Градиент ко^ентрационного потенциала метлу органами
растений
Соотношение
1' Заряд растений i .К
Корни
стебли
Корня
стебли
ML"
ML"1
|
Са
!
Ре
'l С»
Здоровые растения .
0,1V
0,5
0,30
1,4
0,5
0,1
0,3
Больные растения
0,40
1,4
0,00
1,2
'I.b
1,4
о,ь
1,1
1.4
Нод бо.льнымн растениями часто наблюдалась большая активность.
^. ^ах
например, по чекам I, 2, 3, 4, 5 активность А/0-± мг/кг
составляла под здоровыми растениями соответственно 0,VbiC,C6;
0,67±0,09; 0,Б4±0,05; 1,16*0,06; 0,«,'9t0,06, а.под больными 1,2^0,08; I,I3tO,08; I,42±0,05; I,6bt0,04; 1,78^,03. Увеличение
дозы азотных удобрений в.опытах увеличивало и степень заболевания
растений пирикуляриозом "(табл. Ь ) .
."- '.
Таблица Ь
Влияние дозы азота на развитие пирикуляриоза риса
•(сорт Краснодарский 424)
А/ , кг д.в/.на I га
•'•'.-
90
.150
210
Ii
I
•
• ,'
"
Развитие,^
Лист
Г Метелка
-5,2
14,0
16,2
. . . 22,5
24,0
34,2
Аналогичная ситуация отмечена и для других сортов риса.
- /г-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
lu. и д Й Ш 0~иЬЕНШШ-1 UiPE^iuHhoA CBU.1CTB .«ЭРВ£ВиЛ
СДСТЬИ РИСл ЛАЛ ПОКАЗАТЕЛЬ УСТЫЧЛВиьХИ Р А и Ш Ш И
К НКБЛАГСПРИЯЭДЫ У С Л Ь Ы Ш 1 Ш А Ы Я
Одним лз важных факторов, определяющих величину оптимальных
параметров свойств почв является, экологическая особенность сельскохозяйственных- культур и отдельных сортов. В связи с разной поглотительной способность» отдельные культуры и сорта неодинаково
страдают от недостатка элементов питания, что определяет и их податливость к заболеваниям. В работе изучена поглотительная способность корневых систем риса сорта Зшман и сорта Спальчик, сорняков - просянки и клубнекамыша. Для оценки сорбционной способности
корневых систем предложена методика, заключающаяся в определении
концентрации катионов в равновесном растворе сорбата (мембран
МК-4О и МА-40, насыщенных смесью Кнопа) после взаимодействия с
корнями растений. Часть полученных данных приведена в табл. У.
Таблица У
Поглотительная способность корневых систем растений (мг/л)
Рис'
Осталось в равновесном растворе
сорбата
Лиман
Са
о,0
7,7
Са;*-е
мп—*ш
JA-40
7.J
MA-4U
оа,Ь
1
игальчик
| Просянка
ЕСчубнека-
1
МЫОх
1а,4
10,1
U,4
и,2
о^.С
41,0
oJ,0
По пол^чеккьш данным корневые системы равных сортов риса и
сорняков отличаются неодинаковой сорбционной способность») к катионам, что определяет и их тре6ов<шия к плодородию почв. По отношении к U у корневых систем С/*}еств>ет следующий ряд сродства:
'рис сорта ^лшш "у рис сорта ^пальчик "> просянка V кл>бнекаыьии.
-13-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Растения риса -по сравнению с сорняками более.селективны к
Са по сравнению с Mq "и Са по сравнению с Ре. Дальнейшее определение подвижных положительно и отрицательно заряженных соединений
Са, Ре в листьях,, корнях и стеблях растений показало, что расте-
•
ния более селективные к Са больше содержат его и в своих органах. •
Таким образом, растения риса по сравнению с сорняками более чувствительны к недостатку Са (особенно рис сорта Лиман) и хуже пёреносяг избыток Ре по сравнению с Ма , то есть условия анаэробиозиса. Это в значительной степени определяет и влияние свойств почв
на развитие заболеваний в растениях.
Анализ почеы и прикорневой зоны растений подтвердил преимущественное поглощение рисом Са по сравнению с Се и р то жо время
указал на увеличение подвижности Ре под влиянием корневых'выделений, обладающих кислой природой и комплексообразующей способностью.
.
:
•
Анализ корневой и прикорневой зон растений риса
(мкг/см2)
И/а
Зона
Почва
Са
9,1*2,1
Корневая
зона
71,0±Ю,4
.
.
0,7*2,8
ОколокорВ а Я 3
1,9
° ~ 7,5*1,6
Таблица 10 •
,
•
Ре
(Ре
Cl
47,3 I95,6±2I,3 2.V
'
2,1 56,6*11,9 47,7^ 267,6*24,1 2,6
.
•
1,8
40,9*5,3
2,7
4,7
.
34,1- 2УЗ,0*13,7 2,5
7,1
> • 1У. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ,С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ДЛЯ"ОЦЕНКИ '
ОБЕСПЕЧЕШЮСТИ Р А С Ш Ш Й ЭЛЕМЕНТАМИ ГШТАНИЯ ."
В работе доказывается, что для оценки обеспеченности растений элементами питания Солее правильно анализировать систему.поч-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ва-корень-стебель-лист в живом состоянии для посевов хорошего и
угнетенного состояния. Предлагается методика оценки обеспеченности растений элементами питания е использованием системы с обратной связьи - члектрофоретическое введение элемента в лист - изменение электрохимических характеристик листа, содержания и соотношения положительного и отрицательного заряженных соединений ионов.
В процессе исследований электрофоретическое введение элементов Б
лист осуществлялось из мембран Ж - 4 0 и ЛА—iL при напряжении У
вольт и L =10 минут. В качестве рабочей гипотезы принято допуцание о том, что если наблюдался недостаток вводимого в лист катиона, то при его введении увеличивается доля его отрицательно заряженных связанных в процессе метаболизма и других поливалентных
катионов. При избытке вводимого катиона в листе увеличивается доля положительно заряженных его соединений. Исследуемые в ионе растения риса испытывали недостаток Са, Си , Ге и избыток CI, /V<Jj,
к, Н.>РО4.
При недостатке катиона его электрофоретическсе введение в
лист будет сопровождаться увеличением дояи отрицательно заряженных, связанных в процессе метаболизма катионов и при -этом не будет
наблвдаться увеличение электропроводности листа и приходящего через него тока. По полученным данным при введении катионов в листья
наблюдались следующие ряды увеличения силы тока: длл проростков
К > С и > Са; для здоровых растений Ре, C u > Z n > Mi..1? П.; для
больных растения "Z «"? Си , Мс, . В связи с этим для исследуеных
объектов отмечались следующие ряды недостатка элементов: ь проростках Са > Си у Л, в здоровых растениях Ми > M n ^ 2 u 7 «Ju, As;
В больных растениях Мд , Со 7 £ п
-/У-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
у.
ОПТИМИЗАЦИЯ
состояния
СИСТЕМЫ
иочвА-гас
• . • •,
Ка основании полученных экспериментальных данных предлагаются пути оптимизации системы почва-рис: оптимизация свойств: почв;
оптимизация питательного режима, подбор сортов. I*. Для устранения
относительного недостатка Са в верхних горизонтах рекомендуются
внесение Са-мелиорантов, внекорневая подкормка Са, ограничение
применения физиологически кислых .удобрений, использование менее
требовательных к Са^сортов, например сорт Спальчик по сравнению с
сортом Лиман. 2. Для устранения относительного избытка азота, обусловливающего полегание растений и меньшую их устойчивость'к болезням рекомендуется регулирование соотношения /j/:P:K в удобрениях в соответствии с их выносом культурой, в результате миграции,
поступления в связи с разложением растительных остатков; использование сортов менее чувствительных к избытку азота; подкормка растений микроэлементами. 3. Для устранения неблагоприятного отношения
Са:К, Са:Ре, (Са+Мо): (Ре+МпЛ рекомендуется соответствующее изменение системы удобрений, известкование для осаждения Fe, M в виде гидроокисей, применение органических и зеленых удобрений для..
связывания Fe, Mn. , АГ в виде комплексов. 4. Для улучшения структуры почв рекомендуется соблюдение севооборота, внесение Са-мелиорантов, расчет взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой с
целью ограничения доли К и /VH 4 В ^ К не более Ъ%. 5. Для устранения загрязнения грунтовых вод /t/Og и К рекомендуется ограничение
их применения с учетом сорбционных свойств почв.
• Проведение исследования позволят рекомендовать новые методы
оптимизации системы почва-растение: I) оптимизация питания растений с использованием принципа обратной связи - электрофоретическое введение элемента в лист - изменение его электропроводности.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержания и соотношения положительно и отрицательно заряженных
соединений ионов; 2) увеличение устойчивости растений к заболеваниям за счет оптимизмии питательного речо-ма; J) использование
для поиска факторов, лимитир^д^их урожай и обусловливающих развитие заболеваний - анализа живой системы почва-корни-стебли-лиг*- ••
на гэсевах хорошего и угяетеьного состояния.
1. Лсследуемые затопляемые под рис лугово-черноэенные почвы
при длительном применении сидератов и минеральных удобрений лмеог
в верхнем горизонте по сравнению с нижними более кислуа реакцию
среды, обеднены Са, обогащены подвижными (Нормами Ре. В нижней части профиля наблюдается более высокое отношение подвижшх положительно и отрицательно заряженных соединения Са:*^; Ci:rC:Pe:M'i-.
При этом отношение PeL n " t CaL n " увеличивается при применении сидератов и осенью по сравнению с летним и весенним сроками определения .
2. Установлены корреляционные взаимосвязи между содержанием
подвижных форм элементов, рн и i£ Ц. в "«ивых" почвах. Отмечается
уменьшение содержания водорастворимого железа с ростом рК среды и
содержанием водорастворимого Ux; Ре переходлцего в ионлговые мембраны - с увеличением содержания К; уменьшение содерканля голожительно и отрицательно заряженных соединений Ре с ростом Ь среды.
3. Показана неоднородность и многослоИность почвенного профиля по рН, Ь.Л, состоянию соединения химических элементов, окцелшельно-восстановительной буферной емкости, что определяет расположение сорбционных и эколо! ических ниш, обусловливает миграционные потоки элементов под влиянием разности концентрационных,
электрических потенциалов ме«д> горизонтами, мезо-и микрозонами.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почвой и корнем.
•
•
••••..
. .', '
' '. ' "\ •'-.
, 4. Предложена методика определения поглотительной
сти корневых систем с использованием ионитовых мембран.
системы разных сортов риса и сорняков отличаются неодинаковой
. сорбционной способностью к катионам, что определяет.и их требова-, "
ние к плодородию почв. По отношению к Са у корневых систем существует следующий ряд сродства: рис сорта Лиман > рис сорта Спальчик>
у просянка > клубнекамыш.
5. Изученные почвы отличаются по состоянию соединений ионов
в почве и прикорневой зоне. В прикорневой зоне по сравнению с остальной массой почвы отмечается уменьшение Са и увеличение подвижного железа. В корневой зоне больных растений риса по сравнению с
корневой зоной здоровых растений отмечается более узкое отношение
Ca:Fe; (Ca+M<j): ( F e + M O . Почва под растениями больными перику- .
ляриозом избыточно обогащена азотом.
•
6. Предложен метод определения потребности растений в элементах питания с использованием принципа обратной связи - электрофоретичесчое введение элементов в лист -» изменение электропроводности листа, содержания и соотношения положительно и отрицательно заряженных соединений ионов. По полученным данным,растения
риса испытывали недостаток Са, Си , Ре, избыток CI, /VOg, K^
Н^РО^. Отмечены следующие ряды недостатка элементов: в проростках
риса С а > С н > К: в здоровых растениях Mq , M n 7 Z n " 7 Cu, Fe; в
больных растениях-Ы о , Cu/'Zn.
'
7. Для уменьшения заболеваний растений риса перикуляриозом
рекомендуется увеличение обеспеченности их Са, уменьшение относительного избытка азота, увеличение обеспеченности подвижными формами На , Си , 7. Г<_
t -М IV .
-/г-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержания и соотношения положительно и отрицательно заряженных
соединений ионов; 2} увеличение устойчивости растений к заболеваниям за счет оптимизации питательного режима; J) использование
для поиска факторов, лимитируо^их уролай и обусловливающих развитие заболеваний - анализа живой системы почва-корни-стебли-л^г*- •»
на гэсевах хорошего и угнетеьного состояния.
I. Лсследуемые затопляемые под рис лугово-черноземные почвы
при длительном применении сидератов и минеральных удобрений лмеют
в верхнем горизонте по сравнению с нижними более кислую реакцию
среды, обеднены Са, обогащены подвижными формами Ре. В нижней части профиля наблюдается более высокое отношение подвижных положительно и отрицательно заряженных соединении Ga:*te; Ci:.-C:Pe:Mn .
При этом отношение PeL n " 5 CaL n " увеличивается при прпленении сидератов и осенью по сравнении с летним и весенним сраками определения.
2. Установлены корреляционные взаимосвязи между содержанием
подвижных форм элементов, рп л i£ К в "живых" почвах. Отмечается
уменьшение содержания водорастворимого железа с ростом рН сроды и
содержанием ьздорастворимого La; t-e перехопяцего в лонлтовые нембраны - с увеличением содержания К; уменьшение содеркания положительно и отрицательно заряженных соединении Ре с ростом Ь среды.
3. Показана неоднородность л многослойность почвенного профиля по рН, Ь-К, состоянию соединения химических •элементов, окислиаельно-восстдноЕительной ОуферноД емкостл, что определяет расположение сорбционных и эколо1мческих ниш, обусловливает миграционные потоки элементов под влиянием рааности концентрационных,
электрических потенциалов ме-вду горизонтами, мезо-и микрозонами.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почвой
и
корнем.
•
•
-
.
..'•,' • ' '• ;. '. • -.'
, 4. Продложена методика определения поглотительной
сти корневых систем с использованием ионитовых мембран. Кораедые
системы разных сортов риса и сорняков отличаются неодинаковой ,~
. сорбционной способностью к катионам, что определяет-и их требова-,
ние к плодородии почв. По отношению к Са у корневых систем существует следующий ряд сродства: рис сорта Лиман у рис сорта Спальчик>
у просянка у- клубнекамыш.
5. Изученные почвы отличаются по состоянию соединений ионов
в почве и прикорневой зоне. В прикорневой зоне по сравнению с ос' тальной массой почвы отмечается уменьшение Са и увеличение подвижного железа. В корневой зоне больных растений риса по сравнения с
корневой зоной здоровых растений отмечается более узкое отношение
Ca:Fe; (Ca+M<j): (Fe+Mn,). Почва под растениями больными перикуляриозом избыточно обогащена азотом.
б. Предлоясен метод определения потребности растений в элементах питания с использованием принципа обратной связи - электрофоретичесчое введение элементов в лист -*> изменение электропроводности листа, содержания и соотношения положительно и отрицательно заряженных соединений ионов. По полученным данным,растения
риса испытывали недостаток Са, Си , Ре, избыток CI, /!Л)д, К;
HgPO^. Отмечены следующие ряды недостатка элементов: в проростках
риса С а > С м > К: в здоровых растениях Мо , Mr»7Zn"7 Си» Ре»в
больных растениях 4ig , Си У 2 п.
' .
7. Для уменьшения заболеваний растений риса перикуляриозом
рекомендуется увеличение обеспеченности их Са, уменьшение относительного избытка азота, увеличение обеспеченности подвижными формами Мо , Си', Xrt » Mrv.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объем I 1 /. п i
Заказ 220b
Тираж 100
Типография Московской с х академии им К А Тимирязева
127550, Москва И 550, Тимирязевская ул, 44
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
830 Кб
Теги
400
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа