CC BY
28
Научно-технический бюллетень
Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2005, вып. 1 (132)
Н.М. Тишков,
кандидат сельскохозяйственных наук Н.Г. Михайлюченко,
кандидат химических наук
В.И. Ветер,
кандидат сельскохозяйственных наук
ВНИИ масличных культур
РЕАКЦИЯ СОРТОВ И ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА УРОВНИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И КИСЛОТНОСТЬ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА
УДК 633.854.78:631.521/523=590=82:631.5
Изучение специфики корневого питания и разработка на ее основе системы удобрения являются составной частью сортовой агротехники подсолнечника. Рост и развитие растений могут быть существенно задержаны из-за минеральной недостаточности или токсичности почвы. К числу наиболее экономически важных стрессоров относится ионная токсичность алюминия и марганца, связанная с низкой величиной рН почвы.
Как указывает Климашевский Э. Л. (1991), различные сорта и гибриды вследствие особенностей функционирования ферментативных систем, поглощающих и фотосинтезирующих органов неодинаково реагируют на дозы удобрения, а также кислую реакцию почвенной среды [1],
Установлена специфичность приспособленности растений на видовом, экотипическом и сортовом уровнях, проявляющаяся в различиях поглощения ионов, их транспорте, распределении и накоплении в органах, реутилизации и роли в метаболических процессах [2].
При этом сортовая специфика усвоения элементов минерального питания определяется главным образом генетически детерминированными особенностями корневой системы: поглотительной, экскреторной и метаболической. Показано, что реакция сорта на удобрение зависит не столько от общей массы корневой системы, сколько от величины активно поглощающей поверхности корней, их ка-тионнообменной ёмкости, синтеза органических соединений в клетках корней, оттока углеводов из фотосинтезирующих органов к корням [3].
В последние годы подкисление чернозёмов в Краснодарском крае приобрело всеобщий характер. Особенно опасно подкисление выщелоченных чернозёмов, в которых обменная кислотность достигает рН 5,0 и даже ниже [9].
Выщелоченный чернозём на центральной экспериментальной базе ВНИИ масличных культур (г. Краснодар) характеризуется слабокислой (рНм 5,1-5,5) и среднекислой (рНи 4,6-5,0) степенью кислотности, что в определённой мере сказывается и на формировании продуктивности сортов и гибридов подсолнечника.
С целью изучения реакции новых сортов и гибридов подсолнечника селекции ВНИИМК на разные уровни минеральной обеспеченности выщелоченного чернозёма и его кислотность (рНкС|), нами в 1998-2000 гг. в условиях фитотронно-тепличного комплекса (ФТК) ВНИИМК проведены исследования в вегетационных опытах с сортами и гибридами подсолнечника трёх групп созревания: очень-очень ранний сорт СУР, раннеспелые материнские формы гибридов ЦМС Кубан-
ский 48, ЦМС Кубанский 93, трёхлинейными гибридами Кубанский 480, Кубанский 930, Кубанский 931, Кубанский 937, Кубанский 939, Кубанский 941 и среднеспелый сорт Мастер.
Сорта, материнские формы гибридов и трёхлинейные гибриды выращивали в сосудах ёмкостью 10 кг почвы на специально созданных четырёх фонах минерального питания:
- фон 1 - смешивали почву с песком в соотношении 1:1;
- фон 2 - почва с полей института по обороту пласта люцерны;
- фон 3 - на каждый килограмм почвы вносили с удобрениями по 400 мг азота и калия, 300 мг фосфора (одинарная доза);
- фон 4 - на каждый килограмм почвы вносили с удобрениями по 800 мг азота и калия, 600 мг фосфора (двойная доза).
Искусственно созданные фоны питания имели следующие агрохимические показатели (табл. 1).
Таблица 1 - Агрохимическая характеристика фонов минерального питания
(ВНИИМК, 1998 - 2000 гг.)
Фон Содержание, мг/кг почвы
минерального азота фосфора калия РНш
питания минерального подвижного обменного
1 5Д 98,0 140,0 6,7
2 10,5 207,0 276,0 6,5
3 410,0 500,0 650,0 5,8
4 805,0 780,0 970,0 5,2
Для определения динамики среднесуточного прироста сухой биомассы одного растения подсолнечника производили отборы 8-, 15- и 21-дневных растений на разных фонах минерального питания (табл. 2).
Действие уровня минеральной обеспеченности (фона питания) на среднесуточный прирост сухой биомассы одного растения изучаемых сортов и гибридов заметно проявилось на 8-й день после появления массовых всходов. На фонах 1, 2 и 3 в этот период максимальные темпы образования сухого вещества были у растений очень-очень раннего сорта СУР. Следует отметить, что при переходе выращивания подсолнечника от почвенно-песчаной смеси (фон 1) к почве без внесения удобрений (фон 2) и внесения одинарной дозы удобрения (фон 3) темпы среднесуточного прироста сухой биомассы у растений изучаемых сортов и гибридов возрастали и были выше на фоне 3 на 67,2-128,0 % относительно фона 1 и на 43,0-89,0 % относительно фона 2. При внесении в почву двойной дозы удобрения (фон 4) среднесуточный прирост сухой биомассы одного растения, в сравнении с фоном 3, снизился от 2,7 (Кубанский 930) до 28,8 % (ЦМС Кубанский 93).
За период с 8-го по 15-й день вегетации среднесуточный прирост сухой биомассы растения резко увеличился на фоне 1 (в 3,4-4,6 раза) и на фоне 2 (в 3,5-5,0 раз). На фоне 3 этот показатель был гораздо ниже и составил от 9,8 (СУР) до 88,6 % (ЦМС Кубанский 48).
При внесении двойной дозы удобрений (фон 4) темпы прироста сухой биомассы были выше, чем в предыдущий период (всходы - 8-й день вегетации) у сорта Мастер (на 3,3%), ЦМС Кубанский 48 (на 4,1 %), Кубанский 480 (на 4,5 %),
Кубанский 939 (на 21,1%) и ЦМС Кубанский 93 (на 33,2%), не изменились у Кубанского 941 и снизились от 12,3 (сорт СУР) до 45,6 % (гибрид Кубанский 930).
Таблица 2 - Среднесуточный прирост сухой биомассы одного растения подсолнечника в зависимости от фона минерального питания, мг
(ВНИИМК, ФТК, 1998-2000 гт.)
Фон Периоды
мине- Сорт, гибрид Всходы - 8-й день - 15-й день -
рального 8-й день 15-й день 21-й день
питания
1 СУР 15,7 57,8 103,6
Мастер 14,3 48,6 101,4
ЦМС Кубанский 48 9,3 35,0 95,7
ЦМС Кубанский 93 12,8 47,8 110,0
Кубанский 480 10,0 40,7 93,6
Кубанский 930 11,4 52,8 92,8
Кубанский 931 14,3 50,0 91,4
Кубанский 937 13,6 48,6 98,6
Кубанский 939 11,4 47,8 114,3
Кубанский 941 12,8 46,4 120,0
СУР 20,0 73,6 127,1
Мастер 13,6 67,8 162,1
ЦМС Кубанский 48 14,3 60,0 116,4
ЦМС Кубанский 93 15,7 63,6 127,1
2 Кубанский 480 12,8 60,7 152,8
Кубанский 930 15,0 64,3 151,4
Кубанский 931 15,0 55,7 143,6
Кубанский 937 15,0 63,6 130,7
Кубанский 939 12,8 58,6 121,4
Кубанский 941 15,7 55,7 109,3
СУР 28,6 31,4 100,7
Мастер 25,7 37,1 90,7
3 ЦМС Кубанский 48 19,3 36,4 150,0
ЦМС Кубанский 93 27,1 32,1 156,4
Кубанский 480 22,8 35,0 164,3
Кубанский 930 25,7 45,7 155,0
Кубанский 931 25,0 45,0 118,6
Кубанский 937 25,7 38,6 133,6
Кубанский 939 22,1 30,0 98,6
Кубанский 941 21,4 41,4 98,6
4 СУР 22,8 20,0 55,7
Мастер 21,4 22,1 70,7
ЦМС Кубанский 48 17,1 17,8 42,1
ЦМС Кубанский 93 19,3 25,7 62,8
Кубанский 480 17,8 18,6 60,0
Кубанский 930 25,0 13,6 77,1
Кубанский 931 21,4 15,0 80,0
Кубанский 937 22,8 15,7 72,8
Кубанский 939 17,1 20,7 60,7
Кубанский 941 19,3 19,3 •27,8
В период с 15-го по 21-й день вегетации среднесуточный прирост сухой биомассы, в сравнении с периодом с 8-го по 15-й день вырос на фоне 1 на 75,8-173,4 %, на фоне 2 на 72,7-151,7 %, на фоне 3 на 138,2-387,2 % и на фоне 4 на 44,0-466,9 %. Максимальными темпы образования сухой биомассы у сортов СУР, Мастер, гибридов
Кубанский 939, Кубанский 941, Кубанский 931 были на фоне 2, у остальных гибридов - на фоне 3. На фоне 4 с двойной дозой удобрения темпы среднесуточного прироста сухой биомассы были самыми низкими, особенно у гибрида Кубанский 941. В то же время этот показатель для гибридов Кубанский 930 (77,1 мг/сутки) и Кубанский 931 (80,0 мг/сутки) был наивысшим и превышал другие сорта и гибриды на 5,9-187,8 %.
За период всходы - 21-й день вегетации максимальные темпы образования сухого вещества у растений сортов и трёхлинейных гибридов подсолнечника отмечены на фоне питания 2, а у материнских форм гибридов - на фоне 3 (рис. 1.).
В среднем по изучаемым сортам и гибридам подсолнечника среднесуточные темпы прироста сухой биомассы одного растения на фоне 2 (70,5 мг) превышали фон 1 на 16,4 мг (23,3 %), фон 3 на 7,7 мг (12,3 %) и фон 4 на 37,1 мг (111,1 %).
В среднем по четырём фонам питания наибольший среднесуточный прирост сухой биомассы был у Кубанского 930 (60,8 мг) и ЦМС Кубанский 93 (58,4 мг), а наименьшим - у Кубанского 941 (49,0 мг), ЦМС Кубанский 48 и Кубанский 939 (51,2-51,3 мг).
СУР
Мастер
ЦМС Кубанский 48 ЦМС Кубанский 93
90
111111111111!
I
Кубанский 480 Кубанский 930 Кубанский 931 Кубанский 937 Кубанский 939 Кубанский 94!
Рисунок 1. Среднесуточный прирост сухой биомассы одного растения за период всходы - 21-й день вегетации, мг (ВНИИМК, ФТК, 1998 - 2000 гг.) А - сорта; В - материнские формы гибридов; С - трёхлинейные гибриды; 1,2,3,4 - фоны минерального питания
В зависимости от созданного фона минерального питания изменялась высота растений изучаемых сортов и гибридов подсолнечника в фазу цветения (табл. 3).
Самые высокие растения были при их выращивании на почве без внесения удобрений (фон 2). При внесении одинарной дозы удобрений (фон 3) высота растений уменьшалась на 12-37 см, или на 11,4-21,9 %, за исключением сорта Мастер, у которого высота растений на фонах 1,2 и 3 была практически одинаковой. В максимальной степени высота растений на фоне 3 по сравнению с фоном 2 уменьшилась у гибрида Кубанский 931 - на 37 см, или на 21,9 %,
При внесении двойной дозы удобрения (рНсоЛ 5,2) высота растений в сравнении с фоном 2 уменьшилась ещё сильнее - на 28-50 см, или на 17,5-47,6 %. В наибольшей мере этот показатель снизился у сорта СУР (на 50 см, или 47,6 %) и гибрида Кубанский 931 (на 47 см, или на 27,8 %). У других изучаемых сорта и гибридов снижение высоты растений от действия кислотности почвы и токсического влияния высокой концентрации в почве элементов питания было примерно равным и составило 28-36 см, или 17,5-22,8 %.
Таблица 3- Высота растений изучаемых сортов и гибридов
подсолнечника в фазу цветения в зависимости от фона минерального питания, см
(ВНИИМК, ФТК, 1998-2000 гг.)
Сорт*, Гибрид** (фактор А) Фон минерального питания (фактор В) Среднее по фактору А
1 2 3 4
СУР* 95 105 93 55 87
Мастер^ 160 160 164 132 154
ЦМС Кубанский 48** 141 158 138 122 140
ЦМС Кубанский 93** 138 156 136 126 139
Кубанский 480** 135 159 133 128 | 139
Кубанский 930** 136 155 130 125 136
Кубанский 931ж* 137 169 132 122 140
Кубанский 937** 145 158 135 1287 142
Кубанский 939** ! 144 160 132 128 141
Кубанский 941** 146 159 133 127 141
Среднее по фактору В 138 154 133 119
НСР05для частных средних 18,1 НСР05для сорта, гибрида 6,4 НСР05ДЛЯ фона питания 9,0
Следует отметить, что при внесении в почву двойной дозы удобрения (фон 4) по сравнению с одинарной (фон 3) снижение высоты растений у трёхлинейных гибридов составило всего от 4 до 10 см (3,0-7,6 %), в то время как у материнских форм ЦМС Кубанский 48 - 16 см (11,6 %), ЦМС Кубанский 93 - 30 см (22,0 %), у среднеспелого сорта Мастер - 32 см (19,5 %) и у очень - очень раннего сорта СУР - 38 см (40,9 %).
Сухая масса частей растения (листья, стебель, корзинка, корень, семена) зависела как от фона минерального питания, так и от биологических особенностей изучаемых сортов и гибридов подсолнечника (табл. 4).
Сухая масса листьев одного растения изучаемых сортов и гибридов максимальных значений достигала на фоне с одинарной дозой удобрения (фон 3). При внесении двойной дозы удобрения (фон 4) в сравнении с фоном 3 она снижалась: на 2,6 г (44,8 %) у сорта СУР, на 1,6 г (9,5 %) у сорта Мастер, на 4,0 г (29,4 %) у материнской формы ЦМС Кубанский 48, на 2,2 г (16,2 %) у материнской формы ЦМС Кубанский 93, на 3,1 г (18,3 %) у гибрида Кубанский 480, на 1,7 г (11,3 %) у гибрида Кубанский 930, на 1,0 (8,0 %) у гибрида Кубанский 931, на 0,4 (2,6 %) у гибрида Кубанский 937, на 1,3 г (10,0 %) у гибрида Кубанс-
кий 941. У гибрида Кубанский 939 сухая масса листьев с одного растения на фонах 3 и 4 была одинаковой.
Таблица 4 - Сухая масса частей растения у сортов и гибридов подсолнечника в зависимости от фона минерального питания
(ВНИИМК, ФТК, 1998-2000 гг.)
Сорт*, Фон ми- Сухая масса частей растения, г
Гибрид** (фактор А) нерального питания листья стебель корзинка без семян надземных корень
(фактор В)
1 4,2 4,7 4,2 13,1 3,4
СУР* 2 4,8 6,8 5,8 17,4 5,1
3 5,8 7,4 7,4 20,6 6,4
4 3,2 2,4 3,2 8,8 2,6
1 8,3 13,5 5,5 27,3 9,2
Мастер* 2 11,2 16,9 7,4 35,5 12,8
3 16,8 22,7 12,6 52,1 19,8
4 15,2 16,1 10,3 41,6 16,9
ЦМС Кубанский 48** 1 9,2 14,8 6,8 30,8 11,6
2 10,4 17,5 8,6 36,5 15,6
3 13,6 19,8 11,3 44,7 22,3
4 9,6 12,6 6,8 29,0 11,2
ЦМС Кубанский 93** 1 8,0 12,2 5,6 25,8 8,2
2 12,4 17,9 7,2 37,5 13,8
3 13,6 18,9 12,4 44,9 19,2
4 11,4 12,8 9,0 33,2 11,4
1 8,8 12,8 5,0 26,6 7,8
Кубанский 480** 2 12,1 20,1 7,2 39,4 13,7
3 16,9 21,8 12,0 50,7 18,6
4 13,8 18,8 10,5 43,1 19,4
1 7,5 11,2 4,8 23,5 7,6
Кубанский 930** 2 10,1 15,3 6,7 32,1 11,7
3 15,0 18,8 11,0 44,8 16,4
4 13,3 18,6 12,6 44,5 19,3
1 7,6 10,7 5,2 23,5 7,2
Кубанский 931** 2 10,4 15,9 7,5 33,8 12,2
3 12,5 17,4 11,3 41,2 15,3
4 11.5 16,2 10,4 38,1 16,6
1 8,7 12,5 5,1 26,3 8,5
Кубанский 937** 2 10,5 16,4 7,2 34,1 12,5
3 15,3 22,1 12,1 49,5 19,1
4 14,9 19,4 11,2 45,5 20,1
1 7,6 11,7 5,7 25,0 8,0
Кубанский 939** 2 10,5 15,8 7,1 33,4 12,0
3 13,1 18,9 13,6 45,6 16,6
4 13,1 18,2 11,9 43,2 19,3
1 7,5 11,7 5,6 24,8 8,1
Кубанский 941** 2 10,4 16,2 6,4 33,0 12,3
3 13,0 20,1 12,6 45,7 17,5
4 11,7 16,5 10,2 38,4 17,3
НСР05 для частных средних 2,6 3,6 1,5 6,4 4,8
Сухая масса стебля одного растения сортов и гибридов максимальной также была на фоне 3, а на фоне 4 она уменьшалась: у сорта СУР на 67,6 %, у сорта Мастер на 29,1 %, у материнских форм гибридов ЦМС Кубанский 48 и ЦМС 58
Кубанский 93 на 36,4-32,3 %, у трёхлинейных гибридов Кубанский 480, Кубанский 937, Кубанский 941 на 12,2-17,9 % и у Кубанский 930, Кубанский 931 и Кубанский 939 всего на 1,1-6,9 %.
Сухая масса корзинки без семян наивысшей была на фоне 3 и при внесении двойной дозы удобрения (фон 4) уменьшилась у сорта СУР на 56,8 %, сорта Мастер на 18,2 %, у материнских форм гибридов ЦМС Кубанский 93 и ЦМС Кубанский 48 на 27,4-39,8 %, у трёхлинейных гибридов на 7,4-19,0 % и только у Кубанского 930 возросла на 14,5 %.
Сухая масса корня одного растения при внесении двойной дозы удобрения (фон 4) по сравнению с одинарной (фон 3) уменьшилась у сорта Мастер на
14.6 %, материнских форм гибридов на 40,6-49,8 %, сорта СУР на 59,4 %, у трёхлинейных гибридов Кубанский 480, Кубанский 937, Кубанский 931, напротив, возросла на 4,3-8,5 %, а у Кубанский 939 и Кубанский 930 ещё больше - на 16,3-
17.7 %.
Семенная продуктивность одного растения возрастала от почвенно-песчаной смеси (фон 1) до внесения в почву одинарной дозы удобрения (фон 3), а затем снижалась при выращивании сортов и гибридов подсолнечника на фоне 4 с двойной дозой удобрения (рис. 2). По сравнению с максимальной семенной продуктивностью изучаемых сортов и гибридов, полученной на фоне 3, на фоне 4 она снизилась у сортов СУР и Мастер на 34,9 и 31,3 %, у материнских форм гибридов ЦМС Кубанский 48 и ЦМС Кубанский 93 на 42,8 и 38,7 %, у трёхлинейных гибридов Кубанский 937, Кубанский 941, Кубанский 480 на 20,8-27,2 %, Кубанский 930 и Кубанский 939 на 16,5-17,6 % и у Кубанский 931 всего на 6,5 %.
Полученные в вегетационных опытах результаты показывают на разную чувствительность изучаемых сортов и гибридов подсолнечника к ионной токсичности в зоне корней и кислую реакцию почвенной среды. В наименьшей степени снижением семенной продуктивностью реагируют изучаемые в опытах трёхлинейные гибриды, значительно сильнее сорта и материнские формы гибридов.
Аналогичные результаты по видовой и сортовой специфике реакции растений на минеральную токсичность получены в опытах с пшеницей, ячменём, кукурузой и другими культурами [1].
В зависимости от уровня содержания в почве элементов питания и её кислотности менялось соотношение частей растения у изучаемых сортов и гибридов подсолнечника (рис. 3).
Доля корня в общей сухой биомассе растения у сортов и материнских форм гибридов была, как правило, максимальной при выращивании их на фонах 2 и 3 и с увеличением дозы удобрения в два раза (фон 4) доля корня уменьшилась. У трёхлинейных гибридов доля корня в общей биомассе растения, напротив, на фоне 4 была самой высокой.
Доля вегетативных надземных частей растения (листья, стебель, корзинка без семян) у изучаемых сортов, материнских форм гибридов и трёхлинейных гибридов наибольшей была на фонах минерального питания без внесения в почву удобрений (фоны 1 и 2), а на удобренных фонах 3 и 4 она уменьшалась.
Доля семян в общей биомассе растения у сорта Мастер, материнских форм гибридов и трёхлинейных гибридов самой высокой была на фоне минерального питания с внесением одинарной дозы удобрения (фон 3), а сорта СУР - на фоне 4, хотя масса семянок с одной корзинки у него на этом фоне была гораздо меньшей, чем на фоне 3. У растений СУР на фоне 4 резко снизилась доля вегетативных надземных частей.
СУР
Мастер
25 20 15 10 5 О
жЗ±
I
ЦМС Кубанский 48 ЦМС Кубанский 93
Кубанский 480
Кубанский 930
Кубанский 931
Кубанский 937
Кубанский 939
Кубанский 941
Рисунок. 2. Масса семян с одной корзинки у сортов и гибридов подсолнечника в
зависимости от фона минерального питания, г (ВНИИМК, ФТК, 1998 -2000 гг.). А - сорта; В - материнские формы; гибридов; С - трёхлинейные гибриды; 1,2,3,4 - фоны минерального питания
Созданные условия минерального питания и кислотность почвы повлияли и на показатели структуры урожая сортов, материнских форм и трёхлинейных гибридов подсолнечника (табл. 5).
Показатели продуктивной площади корзинки, общего количества семянок и количества выполненных семянок в одной корзинке, завязываемости, массы 1000 семян у изучаемых в опытах сортов и гибридов подсолнечника достигали максимальных значений при выращивании растений в почве с внесением одинарной дозы удобрения (фон 3).На этом фоне питания завязываемость достигала у растений сорта СУР 64,7 %, у сорта Мастер, материнских форм гибридов и трёхлинейных гибридов 77,2-82,7 %, в то время как этот показатель составлял на фоне 2 54,1-69,2 %, а на фоне 4 - 49,8-66,3 %. Масса 1000 семян достигала на фоне 3 39,0-48,1 г против 26,1-37,4 г на фоне 2 и 27,9-35,7 г на фоне 4.
В среднем по изучаемым в опытах сортам и гибридам подсолнечника, при выращивании растений на фоне минерального питания с двойной дозой удобрения (фон 4) в сравнении с одинарной дозой (фон 3) показатели структуры урожая уменьшились: продуктивной площади корзинки с 90,2 до 60,0 см2 (на 33,5 %), общего количества семянок в корзинке с 530 до 496 шт. (на 6,4 %), количества
выполненных семянок с 419 до 310 шт. (на 26,0 %) масса 1000 семян с 43,6 до 33,3 г (на 23,6 %).
100%
Кубанский Кубанский Кубанский Кубанский Кубанский Кубанский
480 930 931 937 939 941
■ Корень □ Надземные вегетативные части □ Семена
Рисунок 3. Соотношение частей растения у сортов и гибридов подсолнечника в зависимости от фона минерального питания (ВНИИМК, ФТК, 1998-2000 гг.).
1, 2, 3, 4 - фоны минерального питания
Таблица 5~ Структура урожая сортов и гибридов подсолнечника в Зависимости от фона минерального питания
(ВНИИМК, ФТКД998 - 2000 гг.)
Фон Показатели
Сорт*, Гибрид** (фактор А) минерального пита- Продуктивная Количество Семянок в корзинке, шт Завязывае- мостъ, % Масса 1000
ния (фактор В) площадь корзинки, см2 всего выполненных семян, Г
1 34,9 262 133 53,2 41,8
СУР* 2 40,2 276 148 54,1 36,2
3 42,0 230 150 64,7 46,0
4 14,0 137 85 49,8 29,2
1 39,4 303 155 53,4 30,7
Мастер* 2 54,5 449 282 62,5 37,4
3 88,3 601 469 77,9 48,1
4 48,8 324 195 60,1 33,7
ЦМС Кубанский 48** 1 33,1 287 177 61,7 38,7
2 47,3 432 259 60,0 33,6
3 93,7 457 353 77,2 46,8
4 58,9 320 166 51,9 27,9
ЦМС Кубанский 93*ж 1 34,2 290 161 55,5 38,1
2 48,4 442 275 62,2 31,4
3 98,3 465 366 78,7 42,5
4 66,7 463 256 55,3 35,2
1 30,3 340 194 57,1 30,9
Кубанский 2 48,3 465 303 65,2 30,7
480** 3 92,0 604 483 79,9 47,6
4 57,1 612 378 61,8 35,4
1 31,2 314 191 62,2 44,4
Кубанский 2 49,0 485 327 69,2 28,9
930** 3 103,4 634 513 81,1 41,2
4 90,9 704 470 66,3 34,8
1 47,6 350 215 61,6 29,3
Кубанский 2 54,7 493 312 64,6 29,1
931** 3 95,8 609 461 75,7 39,0
4 67,0 572 368 63,8 33,2
1 34,3 392 231 59,8 28,2
Кубанский 2 45,6 462 300 67,9 26,1
937** 3 95,5 632 521 82,7 39,5
4 65,4 608 395 64,7 35,7
1 46,5 323 196 62,0 27,0
Кубанский 939** 2 36,6 440 284 67,8 28,9
3 94,7 515 416 80,7 44,3
4 74,7 621 405 65,0 34,2
1 42,1 338 203 60,6 30,5
Кубанский 2 44,3 470 304 66,0 29,0
3 98,2 557 457 81,9 40,8
4 56,8 598 382 64,1 33,7
Для частных средних 165 108 12,5 6,7
Эти данные также свидетельствуют о минеральной токсичности почвенной среды при внесении избыточных количеств минеральных удобрений.
Стресс, вызываемый минеральной токсичностью, включает реакции растений к токсичным концентрациям в ризосфере. Наряду с токсичностью ионов водорода в кислых почвах создаются токсичные концентрации ионов алюминия и
марганца, токсичность которых значительно возрастет при рН ниже 5,5, что в свою очередь ведёт к минеральной недостаточности кальция, фосфора, железа [2]. В условиях высокой концентрации ионов алюминия в почве замедляются поглощение и использование корнями фосфора, кальция, магния, калия, воды, подавляется митотическая активность их клеток и интенсивность дыхания [12]. Токсичные концентрации ионов алюминия достигаются не только при рН ниже 5,5, но и при низком содержании гумуса и кальция в почве. Алюминиевой токсичностью в кислых почвах сопутствует и марганцевая токсичность, которая снижает или инактивирует разные ферменты, уменьшает уровень синтеза АТФ и дыхания, а также участие в обмене кальция и железа [2, 4].
Кроме токсичности ионов водорода, алюминия и марганца при подкисле-нии почвы, отрицательное действие на формирование продуктивности растений может оказать и аммиачная интоксикация, возникающая при внесении избыточных доз азота, вследствие как интенсивного поглощения иона аммония, так и недостаточным потреблением растениями кальция, магния и фосфора в условиях алюминиевой токсичности [2, 4]. Авторы показали это на примере разных сортов пшеницы, ячменя, кукурузы, гороха и сои.
Климашевский Э. Л. (1974,1982), Климашевский Э. Л., Маркова Ю. А. (1974), Климашевский Э. Л., Маркова Ю. А., Малышева А. С. (1972), Clarkson D. Т. (1969), Lunt О. F., Kofzanek А. М. (1970) считают, что толерантность растений к токсичности ионов определяется наличием механизмов, которые позволяют в значительной мере изолировать токсические ионы от чувствительных метаболических участков [5, 6, 7, 8, 10, 11]. Одним из путей обезвреживания токсических ионов является связывание их с хелатообразующими органическими соединениями, выделяемыми корнями [13].
Выводы
1. Максимальные среднесуточные темпы образования сухого вещества растениями сортов СУР, Мастер, трёхлинейных гибридов Кубанский 480, Кубанский 930, Кубанский 931, Кубанский 937, Кубанский 939, Кубанский 941 выявлены на фоне питания 2, где в почву не вносили удобрений, а у растений материнской формы гибридов ЦМС Кубанский 93 - при внесении одинарной дозы удобрения (фон 3).
2. Из изучаемых сортов и гибридов подсолнечника наибольший среднесуточный прирост сухой биомассы был у гибрида Кубанский 930 (60,8 мг) и ЦМС Кубанский 93 (58,4 мг), а наименьший у гибридов Кубанский 941 (49,0 мг), Кубанский 939 (51,3 мг) и материнской формы гибридов ЦМС Кубанский 48 (51,2 мг),
3. Максимальная высота растений была при выращивании подсолнечника в почве без дополнительного внесения удобрений (фон 2), составившая в среднем 154 см, с колебаниями от 105 см (СУР) до 169 см (Кубанский 931). При внесении удобрений высота растений уменьшалась: при внесении одинарной дозы удобрений (фон 3) до 133 см (на 13,6 %), двойной дозы (фон 4) - до 119 см (на 22,7 %) в сравнении с фоном 2.
По сравнению с фоном 3, на фоне 4 высота растений снизилась у трёхлинейных гибридов на 3,0-7,6 %, материнских форм гибридов на 11,6-22,0 %, сорта Мастер на 19,5 % и сорта СУР на 40,9 %.
4. Сухая масса листьев, стебля и корзинки без семян одного растения максимальной была на фоне 3. При внесении двойной дозы удобрения (фон 4) сухая масса листьев уменьшалась от 2,6 (Кубанский 937) до 44,8 % (СУР), сухая
масса стебля - от 1,1 (Кубанский 930) до 67,6 % (СУР), сухая масса корзинки без семян - от 7,4 (Кубанский 931) до 56,8 % (СУР).
5. Сухая масса корня у сортов СУР и Мастер, материнских форм гибридов ЦМС Кубанский 48 и ЦМС Кубанский 93 наибольшей была при их выращивании в почве с одинарной дозой удобрения (фон 3) и снижалась при увеличении дозы удобрения (фон 4) на 14,6-59,4 %. У трёхлинейных гибридов на фоне 4 она возросла на 4,3-17,7 % в сравнении с фоном 3.
6. Семенная продуктивность одного растения возрастала от выращивания подсолнечника на почвенно-песчаной смеси (фон 1) до внесения в почву одинарной дозы удобрения (фон 3), а затем снижалась на фоне 4 с двойной дозой удобрения.
По сравнению с фоном 3, на фоне 4 семенная продуктивность уменьшилась у растений трёхлинейных гибридов Кубанского 931 на 6,5 %, Кубанского 930 и Кубанского 939 на 16,5-17,6 %, Кубанского 480, Кубанского 937 и Кубанского 941 на 20,8-27, 2 %, сортов Мастер и СУР на 31,3-34,9 %, материнских форм гибридов ЦМС Кубанский 93 и ЦМС Кубанский 48 на 38,7-42,8 %.
7. Доля корня в общей сухой биомассе растения у сортов и материнских форм гибридов максимальной была при выращивании их на фонах 2 и 3, доля листьев, стебля и корзинки без семян - на фонах 1 и 2, доля семян - на фоне 3. Только у растений трёхлинейных гибридов доля корня на фоне 4 была выше, чем на фоне 3.
В сравнении с фоном 2, при внесении удобрений в одинарной (фон 3) и двойной (фон 4) дозах, в среднем по изучаемым сортам и гибридам, доля корня уменьшилась всего на 0,5 %, вегетативных надземных частей растения на 6,6 %, а доля семян возросла на фоне 3 на 7,8 % и на фоне 4 на 6,3 %.
8. Показатели продуктивной площади корзинки, количества семянок в корзинке, массы 1000 семян у изучаемых сортов, материнских форм гибридов и трёхлинейных гибридов подсолнечника максимальных значений достигали при выращивании растений в почве с одинарной дозой удобрения (фон 3).
В среднем по сортам и гибридам, на фоне 4, в сравнении с фоном 3, продуктивная площадь корзинки уменьшилась на 33,5 %, общее количество семянок в корзинке на 6,4 %, количество выполненных семянок на 26,0 % и масса 1000 семян на 23,6 %.
Литература
1. Климашевский Э.Л. Генетический аспект минерального питания растений. - М.: Агропромиздат, 1991. - 415 с.
2. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений // Эколого-генетичес-кие основы. - М., 2001. - Т. 2. - С. 1201-1244.
3. Климашевский Э.Л. Генетический контроль поглощения и усвоения элементов питания растениями // Вестник с.-х. науки. - М., 1986. - №7. - С. 77.
4. Климашевский Э.Л., Чернышова Н.Ф. О причинах, характеризующих ответные реакции растений на фон питания // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. - 1982. - № 2. - С.64.
5. Климашевский Э.Л. Проблема генотипической специфики корневого питания растений // Сорт и удобрение. - Иркутск, 1974. - С. 11.
6. Климашевский Э.Л. Устойчивость растений к условиям среды и химическая мелиорация почв // Докл. ВАСХНИЛ. - М., 1982. - № 4. - С. 2.
7. Кпимашевский Э.Л., Маркова Ю.А. Поглощение А13+ и локализация его в растениях неодинаково чувствительных к ионной токсичности // Сорт и удобрение. - Иркутск, 1974. - С. 225.
8. Климашевкий Э.Л., Маркова Ю.А., Малышева А.С. Генотипическая специфика поглощения и локализация AI растениями гороха // Докл. АН. СССр, 1972. -Т. 203. -№3.-С.7И.
9. Леплявченко Л.П., Василенко В.П., Марченко З.С., Малюга Н.Г. Изменение агрохимических и физико-химических свойств почв // Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края. - Краснодар, 1997. - С. 33-46.
10. C/arkson D.T. Metabolic aspects of AI toxicity and some possible mechanisms for resistans // Ecol. Aspects of Miner. Nutr. of Plants. - Oxford, 1969. - P. 381.
11. Lunt O.F., Kofzanek A.M. Manganese and AI tolerance of Azalea // Plant Anal. Fert. - V. 2. - P. 559.
12. Foy C.D., Chancy R.L., White M.C. The physiology of meyal toxicity in plants // Ann. Rev. Plant Physiol. - 1978. - V. 29. - P. 511.
13. Yones L.H. AI uptake and toxicity in plants // Plant and Soil. - 1961. -№ 12. - P. 297.
