Сельское хозяйство/5 Растениеводство

Д. с/х. н Хамоков Х.А.

Кабардино–Балкарский государственный аграрный университет, Россия

Влияние фосфорных удобрений на фотосинтетическую и симбиотическую деятельность бобовых культур

Фосфорные удобрения играют большую роль в накоплении и потреблении азота бобовыми культурами. Этот факт в своих исследованиях отмечали Ильин С.Е.(1939), Тильба В.А., Голодяев Г.П.(1966), Федоров М.В., Подъяпольская В.П.(1951), Roberts J.L., Olson F.R.(1942), Lynon D.L., Sears O.H.(1950).

Данными опытов Нагорного В.Д. (1986) показано, что при применении малых доз фосфора (30-60 кг/га) не проявляется должный эффект от его внесения. Увеличение же фосфора до 100 и более кг/га обеспечивает значительное увеличение биомассы и урожая семян.

Некоторые исследователи, в частности Динчев Д (1959, 1961), считают, что благоприятное влияние фосфора на активность клубеньковых бактерий позволяет отказаться от инокуляции семян, если в почву вносятся фосфорные удобрения и правильно используются агротехнические приемы. Но это относится к тем случаям, когда в почве имеются активные клубеньковые бактерии.

Для определения влияния обеспеченности почвы фосфорными удобрениями, нами были проведены опыты на черноземных почвах предгорной зоны Кабардино – Балкарской Республики.

Общие запасы фосфора в черноземных почвах сравнительно невысокие, что предполагает высокую отзывчивость растений на внесение фосфорных удобрений.

Годы исследований (2010 – 2013 гг) мы разделили на две группы, в зависимости от содержания влаги в почве – засушливые и влагообеспеченные. По полученным в идентичных годах данным, мы вывели средние значения.

Результаты исследований, полученные в более засушливые годы, представлены в табл.1.

Таблица 1. Симбиотическая активность и фотосинтетическая деятельность зерновых бобовых культур в зависимости от доз фосфорных удобрений (засушливые годы)

Показатели	Без инокуляции семян				Инокуляция семян ризоторфином
	Контр. - без удобр.	Р30	Р60	Р90	Контр. - без удобр.	Р30	Р60	Р90
Соя – сорт Ходсон
Масса активных клубеньков, кг/га	17	33	40	41	47	58	62	63
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	11	21	23	23	45	52	59	60
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	28,4	30,2	32,1	32,3	32,4	34,4	34,9	34,9
Накопл. сухой массы, ц/га	50,3	51,9	54,6	54,8	54,4	58,5	61,9	62,3
НСР05 по сухой массе	-	-	-	5,3	-	-	-	7,5
Горох – сорт Топаз
Масса активных клубеньков, кг/га	11	17	22	23	43	51	54	56
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	7	13	18	19	41	47	51	52
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	27,1	30,0	30,8	31,5	30,2	32,9	33,4	33,5
Накопл. сухой массы, ц/га	46,3	49,4	51,5	51,8	48,0	52,6	54,4	54,8
НСР05 по сухой массе	-	-	-	5,7	-	-	-	6,4
Вика – сорт Льговская 22
Масса активных клубеньков, кг/га	11	17	23	24	42	50	53	54
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	8	11	18	19	43	47	51	51
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	26,8	29,3	30,7	31,4	29,7	32,5	33,1	33,2
Накопл. сухой массы, ц/га	45,5	47,7	49,4	50,1	47,8	51,6	54,3	54,6
НСР05 по сухой массе	-	-	-	4,9	-	-	-	6,3

Без удобрения масса активных клубеньков у сои составила 17 кг/га; внесение Р₃₀ увеличило этот показатель до 33 кг/га, Р₉₀ – до 41 кг/га. Наибольший показатель при проведении инокуляции и внесении фосфора получен на варианте «инокуляция + Р₉₀» - 63 кг/га. Площадь листовой поверхности без внесения удобрения составила 28,4 тыс.м²/га; при внесении Р₉₀ - до 32,3 тыс.м²/га. Фиксация азота воздуха происходит более интенсивно при инокуляции семян перед посевом и внесении Р₉₀ – 60 кг/га. Накопление сухой массы в этом случае также увеличивается на 12 ц/га по сравнению с вариантом без применения фосфора.

Масса активных клубеньков у гороха в контрольном варианте составила 11 кг/га, внесение фосфора увеличивает ее до 23 кг/га, а проведение инокуляции и внесение Р₉₀ доводит этот показатель до 56 кг/га. Фиксированный азот воздуха увеличивается с 7 до 19 кг/га (без инокуляции) и с 41 до 52 кг/га – при инокуляции семян. Показатель площади листовой поверхности у гороха без удобрения составил 27,1 тыс.м²/га; при внесении Р₃₀ – 30,0, Р₆₀ - 30,8, Р₉₀ – 31,5 тыс.м²/га. Аналогичная закономерность обнаружена и по накоплению сухого вещества - с 46,3 ц/га до 51,8 ц/га.

Показатели массы активных клубеньков и количество фиксированного азота растениями вики почти такие же, что и у гороха. Площадь сформированной листовой поверхности растениями вики в контроле не намного отличаются от показателей, полученных по гороху – 26,8 против 27,1 тыс.м²/га.

Без внесения удобрения накопление сухой массы у вики составило 45,5 ц/га; при внесении Р₉₀ – 50,1 ц/га; инокуляция семян доводит этот показатель до 54,6 ц/га.

Наиболее высокие результаты по симбиотической активности и фотосинтетической деятельности исследуемых культур, в зависимости от вносимых доз фосфорных удобрений, получены в более влагообеспеченные годы (табл.2).

Таблица 2. Симбиотическая активность и фотосинтетическая деятельность зерновых бобовых культур в зависимости от доз фосфорных удобрений (влагообеспеченные годы)

Показатели	Без инокуляции семян				Инокуляция семян ризоторфином
	Контр. - без удобр.	Р30	Р60	Р90	Контр. - без удобр.	Р30	Р60	Р90
Соя – сорт Ходсон
Масса активных клубеньков, кг/га	24	40	44	45	54	65	69	70
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	13	26	30	30	52	59	66	67
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	29,1	30,9	32,8	33,0	33,1	35,1	35,6	35,6
Накопл. сухой массы, ц/га	51,0	52,6	55,3	55,5	55,1	59,2	62,6	63,0
НСР05 по сухой массе	-	-	-	6,0	-	-	-	8,2
Горох – сорт Топаз
Масса активных клубеньков, кг/га	18	22	29	30	50	58	61	63
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	14	18	23	26	46	54	58	59
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	27,8	30,7	31,5	32,2	30,9	33,6	34,1	34,2
Накопл. сухой массы, ц/га	47,0	50,1	52,2	52,5	48,7	53,3	55,1	55,5
НСР05 по сухой массе	-	-	-	6,6	-	-	-	7,1
Вика – сорт Льговская 22
Масса активных клубеньков, кг/га	18	22	30	31	49	57	60	61
Фиксирован. азот воздуха, кг/га	15	18	23	26	50	54	58	58
Площадь листов. пов., тыс.м^2/га	27,5	30,0	31,4	32,1	30,4	33,2	33,8	33,9
Накопл. сухой массы, ц/га	46,2	48,1	50,1	50,8	48,5	52,6	55,0	55,3
НСР05 по сухой массе	-	-	-	5,6	-	-	-	7,0

В указанные годы растения сои формировали массу активных клубеньков в количестве 24 кг/га, гороха – 18 кг/га, вики – 18 кг/га. Внесение Р₉₀ увеличило этот показатель, соответственно, до 45; 30 и 31 кг/га. Проведение инокуляции и внесение Р₉₀ повышает этот показатель до 70 кг/га (соя); 63 кг/га (горох) и 61 кг/га (вика). Без применения удобрений соя фиксировала азота воздуха 13 кг/га, горох – 14 кг/га, вика – 15 кг/га. При внесении Р₉₀ у сои этот показатель составил 30 кг/га; у гороха – 26 кг/га; у вики – 26 кг/га. Площадь листовой поверхности также увеличивается при внесении фосфора. Причем увеличение дозы с 60 до 90 кг не приводит к существенному увеличению показателей. Соя накапливает сухую массу на единице площади без удобрения 51,0 ц/га; при внесении Р₆₀ – 55,3 ц/га, Р₉₀ – 55,5 ц/га. Величина сухой массы у гороха без удобрений составляет 47,0 ц/га; при внесении Р₆₀ – 52,2 ц/га; у вики, соответственно, 46,2 ц/га и 50,1 ц/га. Проведение инокуляции семян при этом увеличивает этот показатель у сои на 7,3 ц/га, у гороха – на 2,9 ц/га, у вики – на 4,9 ц/га.

Обобщая полученные результаты исследований можно сделать вывод о том, что формирование симбиотического аппарата и его активность зависит от уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором, что подтверждается полученной разницей в количестве и массе как общих, так и активных клубеньков.

Масса активных клубеньков при внесении в почву 30-60 кг/га Р₂О₅ составила 36-42 кг/га, а в вариантах, где была проведена инокуляция семян – 61-65 кг/га.

Таким образом, формирование симбиотического аппарата и его деятельность лучше проходит при повышенном содержании фосфора в почве. В этих условиях более интенсивно проходит азотфиксация, повышается и доля фиксированного азота воздуха.

Фотосинтетическая деятельность растений бобовых культур также зависит от уровня обеспеченности почвы фосфором. Его содержание в надземной биомассе может быть в пределах 0,57 – 1,0 % на сухое вещество. Поэтому, в период вегетации, зерновые бобовые, особенно соя, потребляют много фосфора, причем на фоне фосфорного удобрения усиливается потребность и в других элементах питания, в частности, в азоте.

Формирование листовой поверхности в начальных фазах роста и развития проходит независимо от обеспеченности фосфором, у всех сортов и культур. Однако, в последующие фазы, особенно в фазе налива семян, когда достигается максимальная площадь листьев, внесение в почву Р₉₀ обеспечивает повышение в 1,2-1,3 раза, чем без фосфора. В конце фазы налива семян площадь листовой поверхности снижается на 15-20 % за счет опадания нижних ярусов (соя).

Динамика нарастания сухой массы показывает, что, начиная с фазы цветения до фазы налива семян, идет интенсивное накопление сухого вещества. Однако, наиболее интенсивно это проходит при внесении в почву фосфорных удобрений.

Литература:

1. Посыпанов Г.С. Формирование симбиотического аппарата вики посевной при разных условиях выращивания /Г.С.Посыпанов, В.К.Храмой// Изв. ТСХА.-1983.-Вып.4.-С. 176-178.

2. Посыпанов Г.С. Азотфиксация бобовых культур в зависимости от почвенно-климатических условий /Г.С.Посыпанов//Минеральный и биологический азот в земледелии. М., 1985.-С.75-84.

3. Хамоков Х.А. Потребление азота, фосфора и калия посевами гороха, содержание и сбор белка с урожаем /Х.А.Хамоков//Материалы научно-практической конференции.-Ставрополь, 2001.-С. 51-52.

4. Хамоков Х.А. Показатели фотосинтетической и симбиотической деятельности гороха и вики при различных условиях обеспеченности влагой /Х.А.Хамоков// Зерновое хозяйство.-№ 5. – 2002.