Бурятская государственная сельскохозяйственная академия
Транспирация растений картофеля при выращивании на каштановых почвах Республики Бурятии
Рузавин Ю.Н., Чимитдоржиева И.Б.,
Трифонов А.Г., Норбованжилов Р.Д.
Аннотация
В полевых опытах изучен уровень интенсивности транспирации картофеля, выращиваемого на каштановых почвах Республики Бурятии. Установлен высокий и значительно преобладающий уровень этого показателя по сравнению с Европейской частью России.
Дневная динамика интенсивности транспирации картофеля в фазу бутонизации и цветения была многовершинной с основными максимумами до и после полудня. Выявлен тесный уровень корреляции между урожайностью и суммой атмосферных осадков за вегетацию картофеля.
Ключевые слова: транспирация, водный режим, минеральные удобрения, картофель
Введение
Основным пахотным фондом в сухостепной зоне Забайкалья являются каштановые почвы, обладающие жестким гидрологическим режимом, неблагоприятными водно-физическими и агрохимическими свойствами [1-4].
На эффективность применения удобрений большое влияние оказывает водный режим сельскохозяйственных культур. Важнейшим фактором водного режима является интенсивность транспирации. По мнению Д.А.Сабинина [5], интенсивность транспирации приближенно является линейной функцией напряженности солнечной радиации и дефицита насыщения.
Годичная сумма осадков в отдельных районах составляет 300-400 мм, в более засушливых - 200-250 (среднее многолетнее). Из них 75-90 % выпадает в летние месяцы. При этом колебания по годам значительны, минимальные и максимальные количества изменяются в 4-10 раз, особенно губительна для растений майско-июньские засухи, очень резко снижающие урожай [6]. В связи с этим проблема водного режима растений в Бурятии имеет особое значение
Из литературных источников известно, что минеральные удобрения как фактор внешней среды оказывают существенное влияние на водный режим растений. Поэтому многие исследователи изучали взаимосвязь минерального питания и интенсивности транспирации [7-10].
Цель нашей работы - изучение влияния доз калийных удобрений на азотно-фосфорном фоне на дневной ход транспирации картофеля, культуры, имеющей важнейшее продовольственное и кормовое значение для Бурятии. В ходе исследований изучался сорт картофеля «Волжанин» на каштановых почвах.
Методы и объекты исследования
Активность транспирации картофеля определяли в фазе бутонизации и цветения весовым методом по Иванову в каждом из семи вариантов опыта.
Схема опыта
1. Без удобрений (контроль)
2. N60Р60 -- фон
3. Кзо + фон
4. К60 +фон
5. К120+ фон
6. К240+ фон
7. К480 + фон
Повторность опыта - четырехкратная. Размер делянки - 2,5 х 4,9, площадь делянки - 12,25 м2.
Опыт закладывался на каштановой легкосуглинистой почве с рН водной среды 6,6, содержанием гумуса 1,4%, низкой обеспеченностью подвижным фосфором (43 мг/кг почвы), средним количеством обменного калия (52 мг/кг почвы) (по Чирикову).
Опытная культура - картофель сорта «Волжанин». Математическая обработка данных была проведена по Доспехову [11].
Минеральные удобрения вносили согласно схеме опыта под весновспашку в виде аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата в дозе 60 кг действующего вещества и хлористого калия (30, 60, 120, 240, 480 кг д.в.) Повторность опыта - трехкратная. Все анализы выполнены согласно общепринятым методикам [12].
Результаты и их обсуждение
Известно, что интенсивность транспирации является одним из главных показателей водного баланса растений. Наши наблюдения свидетельствуют о том, что картофель сорта Волжанин, возделываемый на каштановых почвах, обладает более высокой интенсивностью транспирации по сравнению с другими степными районами России (табл. 1, 2).
В фазу бутонизации и цветения картофеля ее величины, в зависимости от применения минеральных удобрений, колеблются от 0,3 до 1,62 г/г час.
Таблица 1. Интенсивность дневной транспирации картофеля в разные фазы развития, среднее за три года (1999-2001 гг.)
|
№ варианта |
Вариант |
Транспирация (г/час) |
|||
|
амплитуда |
среднедневные |
||||
|
min |
max |
||||
|
Бутонизация |
|||||
|
1 |
Контроль |
0,23-0,47 |
0,55-0,78 |
0,29-0,75 |
|
|
2 |
N60P60 |
0,37-0,56 |
0,65-1,34 |
0,45-1,25 |
|
|
3 |
N60P60К30 |
0,29-0,56 |
0,60-0,85 |
0,35-0,75 |
|
|
4 |
N60P60К60 |
0,39-0,58 |
0,67-1,22 |
0,43-1,12 |
|
|
5 |
N60P60К120 |
0,30-0,4 |
0,62-1,07 |
0,38-1,01 |
|
|
6 |
N60P60К240 |
0,26-0,44 |
0,55-0,92 |
0,34-085 |
|
|
7 |
N60P60К480 |
0,27-0,50 |
0,54-1,09 |
0,33-0,97 |
|
|
Цветение |
|||||
|
1 |
Контроль |
0,18-0,65 |
0,71-1,19 |
0,20-1,13 |
|
|
2 |
N60P60 |
0,29-088 |
0,96-1,51 |
0,34-1,42 |
|
|
3 |
N60P60К30 |
0,34-0,73 |
0,82-1,27 |
0,40-1,21 |
|
|
4 |
N60P60К60 |
0,33-0,66 |
0,80-149 |
0,40-1,58 |
|
|
5 |
N60P60К120 |
0,31-0,74 |
0,90-1,38 |
0,37-1,28 |
|
|
6 |
N60P60К240 |
0,29-0,64 |
0,75-1,48 |
0,36-1,62 |
|
|
7 |
N60P60К480 |
0,37-1,34 |
0,70-1, 34 |
0,39-1,22 |
Таблица 2. Интенсивность дневной транспирации картофеля в фазы развития картофеля (среднее за три года) г/г час
|
№ варианта |
Варианты |
Время, час |
||||
|
11-13 |
13-15 |
15-17 |
17-19 |
|||
|
Бутонизация |
||||||
|
1 |
Контроль |
0,70 |
0,54 |
0,48 |
0,30 |
|
|
2 |
N60P60 |
0,90 |
1,12 |
0,72 |
0,46 |
|
|
3 |
N60P60К30 |
0,60 |
0,73 |
0,61 |
0,40 |
|
|
4 |
N60P60К60 |
1,01 |
0,69 |
0,53 |
0,44 |
|
|
5 |
N60P60К120 |
0,60 |
0,87 |
0,64 |
0,36 |
|
|
6 |
N60P60К240 |
0,51 |
0,64 |
0,72 |
0,40 |
|
|
7 |
N60P60К480 |
0,40 |
0,57 |
0,66 |
0,45 |
|
|
НСР |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,07 |
||
|
Цветение |
||||||
|
1 |
Контроль |
0,95 |
0,96 |
0,89 |
0,32 |
|
|
2 |
N60P60 |
1,29 |
1,29 |
1,05 |
0,53 |
|
|
3 |
N60P60К30 |
0,81 |
1,10 |
0,98 |
0,52 |
|
|
4 |
N60P60К60 |
1,34 |
1,47 |
0,87 |
0,50 |
|
|
5 |
N60P60К120 |
1,23 |
1,04 |
0,72 |
0,52 |
|
|
6 |
N60P60К240 |
1,04 |
1,00 |
0,92 |
0,45 |
|
|
7 |
N60P60К480 |
0,98 |
1,23 |
0,79 |
0,48 |
|
|
НСР |
0,11 |
0,11 |
010 |
0,07 |
Выявлено (табл. 2), что в 11 часов наблюдается первый максимум показателей транспирации, второй, более низкий, ее уровень приходится на 13-15 часов. Среднемноголетние данные показывают, что с 15 и 19 часов наблюдается характерный ее спад.
Исследованиями М.В.Ефимова [13] установлено, что суточная интенсивность транспирации различных растений не имеет выраженных особенностей. Динамика водоотдачи листьями яровой пшеницы, кукурузы, овса, капусты, томатов, картофеля может быть выражена обобщающей кривой с двумя-тремя максимумами до и после полудня и полуденной депрессией. удобрение транспирация урожайность картофель
Характерно, что в вариантах с возрастающими дозами калия (30, 60, 120, 480 кг д.в.) на фоне N60P60 выявлено снижение уровня транспирации по сравнению с вариантом N60P60., особенно в фазу бутонизации. Это может служить одним из подтверждений участия калия в водообмене растений.
Трехлетние (1999-2001 гг.) данные показали, что в фазу цветения картофеля в период с 15 до 17 часов интенсивность транспирации неудобренных вариантов достоверно превышала удобренные варианты (за исключением вариантов N60P60, N60P60К30). Аналогичную картину, но с полевыми культурами, наблюдал в своих исследованиях Н.А.Гусев [14].
В связи с тем, что картофель является требовательной к влаге культурой, была рассчитана математическая модель выхода клубней от атмосферного увлажнения. Корреляция между урожайностью и суммой атмосферных осадков за вегетационный период была очень тесная (табл. 3).
Таблица 3. Корреляционная зависимость урожайности картофеля от количества атмосферных осадков (в среднем за 1999-2001 гг.)
|
Вариант |
Коэффициент корреляции, r |
Уравнение регрессии* |
|
|
Контроль |
0,85±0,13 |
у = 85, 651х0,4906 |
|
|
N60P60 |
0,93±0,08 |
у = 123,94х0,252 |
|
|
N60P60 К30 |
0,58±0,33 |
у = 173,86х0,0908 |
|
|
N60P60 К60 |
0,86±0,13 |
у = 190,48х0,0549 |
|
|
N60P60 К120 |
0,87±0,12 |
у = 179,09х0,0904 |
|
|
N60P60 К240 |
0,83±0,15 |
у = 163,32х0,136 |
|
|
N60P60 К480 |
0,83±0,15 |
у = 168,81х0,1185 |
Согласно полученным результатам (табл. 4), в сухие годы предпочтительно вносить на фоне N60P60 калий в дозе 30 кг/га. В годы с оптимальным увлажнением вегетационного периода (более 230 мм осадков) для получения максимального эффекта от удобрений необходимо дозу повысить до К60. С экономической, санитарно-гигиенической и экологической позиций внесение более высоких количеств удобрений нерентабельно и нецелесообразно.
Урожайность картофеля при более высоких дозах калия уже не увеличивается и стабилизируется на одном уровне. Вероятнее всего, это связано с негативным воздействием хлора, содержащегося в калийных удобрениях.
Таблица 4. Урожайность картофеля в зависимости от доз калийных удобрений
|
№ варианта |
Варианты |
Урожай товарных клубней картофеля |
Прибавка урожая по отношению к |
Выход дополнит. продукции на 1 кг калия, кг клубней |
|||||||
|
1999 |
2000 |
2001 |
среднее |
варианту без удобрений |
Фоновому варианту |
||||||
|
ц/га |
% |
ц/га |
% |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
1. |
Контроль (б/у) |
110 |
88 |
117 |
105 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
2. |
N60P60 (фон) |
150 |
139 |
158 |
149 |
44 |
42 |
- |
- |
- |
|
|
3. |
Фон + К30 |
204 |
145 |
193 |
180 |
75 |
71 |
31 |
21 |
103 |
|
|
4. |
Фон + К60 |
215 |
153 |
237 |
201 |
96 |
91 |
52 |
35 |
86 |
|
|
5. |
Фон + К120 |
208 |
138 |
237 |
182 |
77 |
73 |
33 |
22 |
27 |
|
|
6. |
Фон + К240 |
205 |
112 |
230 |
182 |
77 |
73 |
33 |
22 |
14 |
|
|
7. |
Фон + К480 |
207 |
120 |
231 |
186 |
81 |
77 |
37 |
25 |
7 |
|
|
S, % |
2,02 |
2,54 |
2,19 |
||||||||
|
НСР0,5 ц/га |
11 |
10 |
13 |
Во все три года исследований устойчиво и с разной интенсивностью обнаруживалось подобное воздействие возрастающих доз калия на продуктивность опытной культуры.