Влияние некорневых подкормок микроэлементами на фотосинтетические показатели посева озимой пшеницы

Влияние некорневых подкормок микроэлементами на фотосинтетические показатели посева озимой пшеницы

В.Б. Щукин, к.с.-х.н,доцент, А.А. Громов,д.с.-х.н, профессор, Н.В. Щукина, Оренбургский ГАУ

Конечными производительными фотосинтезирующими системами являются фитоценозы, продуктивность которых связана с комплексом определенных динамических признаков (формирование площади листьев, поглощение радиации), позволяющих лучше или хуже использовать на фотосинтез энергию света, углекислый газ, факторы почвенного плодородия и наилучшим образом направлять продукты фотосинтеза на процессы метаболизма [1]. В каждой конкретной зоне возделывания растений можно найти такое сочетание условий среды, которое определяет оптимальное проявление элементов фотосинтетичес-кой деятельности и формирование наибольшей фотосинтетической продукции растений в зависимости от их генотипических (видовых и сортовых) особенностей [2].

Материалы и методы. На опытном поле Оренбургского ГАУ в 1998—2003 гг. изучали влияние некорневых обработок растений микроэлемента-

ми (бор, цинк, медь, селен) в начале выхода в трубку и в колошение на фотосинтетические показатели посева озимой пшеницы. Цинк вносили в форме сульфата цинка (2и804) — 0,35 кг/га; бор — в форме борной кислоты (Н3В03) — 0,25 кг/га; медь — в форме сульфата меди (Си804) — 0,30 кг/га; селен — в форме селенистокислого натрия ^а^е03) - 0,0025; 0,005 и 0,0075 кг/га.

Агротехника — обычная для зоны, норма высева — 4 млн. всхожих зерен на гектар. Почва — чернозем южный, предшественник—черный пар. Исследования проводились на двух сортах озимой пшеницы — Оренбургская 14 и Оренбургская 105.

Результаты. Некорневые подкормки микроэлементами в начале выхода в трубку оказали влияние на площадь фотосинтезирующей листовой поверхности озимой пшеницы Кинельская 4. В среднем за 1993—1995 гг. в фазу колошения на вариантах опыта, за исключением варианта с цинком, отмечено снижение площади фотосинтезирующей листовой поверхности относительно контроля (табл. 1).

1. Площадь фотосинтезирующей листовой поверхности посева озимой пшеницы Кинельская 4 в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, тыс. м2/га

Сроки внесения микроэлементов

Микроэлементы начало выхода в трубку колошение

фенофаза

колошение молочная спелость колошение молочная спелость

Контроль (без внесения м/эл.) 22,51 8,46 22,51 8,46

в 20,56 8,01 22,51 8,30

25,58 8,80 22,51 8,54

Си 21,50 8,12 22,51 8,43

Мп 19,31 7,69 22,51 8,47

В + 2п + Си + Мп 18,38 7,55 22,51 8,38

По данным ряда исследователей, бор, медь и марганец несколько снижают синтез фитогормонов, от количества которых зависит интенсивность ростовых процессов, а цинк таким действием не обладает [3]. Вероятно, вследствие аналогичного действия микроэлементов в опыте происходило снижение интенсивности роста новых листьев относительно контроля, в период от выхода в трубку до колошения, и нарастание фотосинтезирующей листовой поверхности не компенсировало ее снижения за счет усыхания нижних листьев. В среднем за три года при внесении микроэлементов в начале выхода в трубку на посеве озимой пшеницы Кинельская 4 это снижение составило по бору 8,7%, по меди — 4,5%, по марганцу — 14,2%, но самое большое снижение фотосинтезирующей листовой поверхности отмечено при действии смеси микроэлементов — 18,3%. Аналогичная зависимость отмечена на этих вариантах и в фазу молочной спелости.

Вероятно, на результаты оказали влияние и сортовые особенности культуры. При подкормках в начале выхода в трубку на посеве озимой пшеницы Оренбургская 14 зависимость в формировании площади фотосинтезирующей листовой поверхности, подобная Кинельской 4, отмечена по бору (табл. 2).

При внесении меди величины листовой поверхности в фазу колошения были на уровне контро-

ля, а при внесении меди и цинка — несколько превышали контроль (соответственно, 2,4 и 3,5%).

Некорневая подкормка микроэлементами в фазу колошения на изменение площади листовой поверхности озимой пшеницы Кинельская 4 значительного влияния не оказала. На озимой пшенице Оренбургская 14 при внесении микроэлементов отмечена тенденция к более медленному отмиранию фотосинтезирующей листовой поверхности.

Накопление сухого вещества посевом озимой пшеницы Кинельская 4 при некорневых подкормках микроэлементами, как и в других исследованиях, шло до начала восковой спелости. На вариантах с подкормкой в начале выхода в трубку накопление сухого вещества до фазы колошения имело такую же закономерность, как и формирование фотосинтезирующей листовой поверхности, что, вероятно, также было связано с влиянием микроэлементов на синтез фитогормонов (табл. 3).

Снижение биомассы озимой пшеницы Кинельская 4 в фазу колошения, в среднем за 1993— 1995 гг., по сравнением с контролем составило по бору — 6,1%, по меди — 6,2%, по марганцу — 9,7%, по смеси микроэлементов — 11,3%. Эта же закономерность сохраняется до восковой спелости.

На посеве озимой пшеницы Оренбургская 14 в среднем за 1999—2002 гг. накопление биомассы

2. Площадь фотосинтезирующей листовой поверхности посева озимой пшеницы Оренбургская 14 по фазам роста и развития в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, тыс. м2/га

Сроки внесения микроэлементов

выход в трубку колошение

Микроэлементы фено фаза

выход в трубку колошение молочная спелость выход в трубку колошение молочная спелость

Контроль (без 32,63 18,43 8,13 32,63 18,43 8,13

внесения м/эл.)

в 32,63 18,35 8,05 32,63 18,43 8,25

32,63 18,80 8,36 32,63 18,43 8,32

Си 32,63 18,55 8,39 32,63 18,43 8,67

8е - 0,0025 кг/га 32,63 19,07 8,56 32,63 18,43 8,63

8е - 0,005 кг/га 31,57 17,87 7,47 31,57 17,29 7,64

8е - 0,0075 кг/га 31,57 17,76 7,40 31,57 17,29 7,29

3. Абсолютно сухая биомасса посева озимой пшеницы Кинельская 4 по фазам роста и развития в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, т/га

Сроки внесения микроэлементов

начало выхода в трубку колошение

Микроэлементы фенофаза

колошение молочная спелость начало восковой спелости колошение молочная спелость начало восковой спелости

Контроль (без 6,89 9,33 9,64 6,89 9,33 9,64

внесения м\эл.)

в 6,47 9,12 9,46 6,89 9,19 9,46

2п 6,98 9,42 9,66 6,89 9,30 9,67

Си 6,46 8,96 9,33 6,89 9,23 9,51

Мп 6,22 8,57 8,85 6,89 9,21 9,47

В+2п+Си+Мп 6,11 8,87 9,21 6,89 9,40 9,67

в фазу колошения, при внесении бора и меди в начале выхода в трубку, было практически на уровне контрольного варианта (табл. 4). При внесении цинка в данную фазу роста и развития отмечено увеличение биомассы в колошение, относительно контроля, на 1,8%, а при внесении селена (0,0025 кг/га) — на 5,6%. При более высоких дозах селена, вероятно, проявилось их токсическое действие на ростовые процессы. Как и по озимой пшенице Кинельская 4, аналогичная закономерность на посеве Оренбургской 14 сохраняется до восковой спелости.

При подкормке в фазу колошения действие бора, цинка и марганца на посеве озимой пшеницы Кинельская 4 в среднем за годы исследований было аналогичным подкормке в фазу выхода в трубку, хотя при этом различия в биомассе в фазу восковой спелости были невелики.

При некорневых подкормках микроэлементами максимальные величины фотосинтетического потенциала отмечены в период выхода в трубку — колошение. На посеве озимой пшеницы Кинель-ская 4 в среднем за 1993—1995 гг. они составляли от 863,6 до 988,0 тыс. м2 сутки/га (табл. 5).

На посеве озимой пшеницы Оренбургская 14 в среднем за 1999—2002 гг. величины ФП в период

выхода в трубку — колошение составляли по вариантам опыта от 687,6 до 706,9 тыс. м2 сутки/га (табл. 6).

Изменение величины фотосинтетического потенциала по вариантам опыта было аналогичным изменениям фотосинтезирующей листовой поверхности.

При внесении микроэлементов в начале выхода в трубку наибольшая величина в период выхода в трубку — колошения на посеве озимой пшеницы Кинельская 4 отмечена на варианте с внесением цинка. Бор, медь и марганец снижали интенсивность роста листьев и вызывали снижение площади листьев и их фотосинтетического потенциала.

На посеве озимой пшеницы Оренбургская 14 при аналогичных сроках внесения микроэлементов бор и медь также не оказали положительного влияния на величину фотосинтетического потенциала в период выхода в трубку — колошения. Положительная тенденция проявилась лишь при внесении цинка и селена (0,0025 кг/га). Сохраняется эта зависимость и в период колошение — молочная спелость. В период молочная — восковая спелость различия по ФП между вариантами практически нивелируются.

4. Абсолютно сухая биомасса посева озимой пшеницы Оренбургская 14 по фазам роста и развития в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, т/га

Сроки внесения микроэлементов

начало выхода в трубку колошение

Микроэлементы фенофаза

колошение молочная спелость начало восковой спелости колошение молочная спелость начало восковой спелости

Контроль (без 7,92 9,18 9,56 7,92 9,18 9,56

внесения м/эл.)

в 7,90 9,20 9,56 7,92 9,46 9,80

2п 8,06 9,32 9,71 7,92 9,49 9,87

Си 7,95 9,21 9,57 7,92 9,81 10,19

8е - 0,0025 кг/га 8,36 9,70 10,08 7,92 9,82 10,17

8е - 0,005 кг/га 7,86 9,20 9,58 7,87 9,45 9,79

8е - 0,0075 кг/га 7,87 9,17 9,54 7,87 9,13 9,43

5. Фотосинтетический потенциал посева озимой пшеницы Кинельская 4 в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, тыс. м2 сутки/га

Сроки внесения микроэлементов

начало выхода в трубку колошение

Микроэлементы фенофаза

молочная спелость- восковая спелость молочная спелость- восковая спелость

выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость

Контроль (без 937,5 333,8 71,2 937,5 333,8 71,2

внесения м/эл.)

в 902,5 310,1 67,9 937,5 332,3 70,1

2п 988,0 366,7 73,7 937,5 335,0 72,1

Си 912,3 318,3 68,8 937,5 333,8 72,2

Мп 879,3 295,3 65,7 937,5 334,1 71,4

В + 2п + Си + Мп 863,6 285,2 64,8 937,5 332,8 70,4

6. Фотосинтетический потенциал посева озимой пшеницы Оренбургская 14 в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, тыс. м2 сутки/га

Сроки внесения микроэлементов

начало выхода в трубку колошение

Микроэлементы фено фаза

выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость

Контроль (без 698,0 321,5 57,1 698,0 321,5 57,1

внесения м/эл.)

в 696,6 318,4 56,8 698,0 323,2 57,9

2п 703,1 330,1 58,7 698,0 323,9 58,3

Си 699,2 323,2 59,0 698,0 328,6 60,5

8е - 0,0025 кг/га 706,9 335,2 59,9 698,0 327,7 60,2

8е - 0,005 кг/га 689,1 336,9 46,5 680,9 330,6 47,5

8е - 0,0075 кг/га 687,6 334,4 46,1 680,9 326,7 47,0

При внесении микроэлементов в фазу колошения на посеве озимой пшеницы Кинельская 4 различий между вариантами среднем за годы исследований практически нет. На озимой пшенице Оренбургская 14 в период молочная — восковая спелость положительная тенденция отмечена на вариантах с цинком, селеном и медью.

При некорневых подкормках микроэлементами наибольшие величины чистой продуктивности фотосинтеза посева озимой пшеницы Кинель-ская 4 отмечены в период колошение — молочная спелость. Колебания чистой продуктивности фотосинтеза в среднем за 1993—1995 гг. составили от 3,12 до 10,41 г/м2 сутки (табл. 7).

7. Чистая продуктивность фотосинтеза посева озимой пшеницы Кинельская 4 в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, г/м2 сутки

Сроки внесения микроэлементов

выход в трубку колошение

Микроэлементы Межфазный период

выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость

Контроль (без 3,66 7,15 4,53 3,66 7,15 4,53

внесения м/эл.)

в 3,39 8,61 5,02 3,66 6,69 3,97

2п 3,57 6,52 3,41 3,66 7,02 5,19

Си 3,31 7,80 5,25 3,66 6,74 3,93

Мп 3,18 7,87 4,43 3,66 6,58 3,88

В + 2п + Си + Мп 3,12 10,41 17,6 3,66 7,33 4,03

8. Чистая продуктивность фотосинтеза посева озимой пшеницы Оренбургская 14 в зависимости от некорневых подкормок микроэлементами, г/м2 сутки

Сроки внесения микроэлементов

выход в трубку колошение

Микроэлементы Межфазный период

выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость выход в трубку-колошение колошение- молочная спелость молочная спелость- восковая спелость

Контроль (без 4,9 3,9 7,0 4,9 3,9 7,0

внесения м/эл.)

в 4,9 4,1 6,7 5,0 4,5 6,4

2п 5,1 3,9 6,8 5,0 4,7 6,8

Си 5,0 3,9 6,4 5,0 5,5 6,5

8е - 0,0025 кг/га 5,4 4,0 6,8 5,0 5,5 6,2

8е - 0,005 кг/га 5,0 4,0 7,9 5,0 4,5 7,6

8е - 0,0075 кг/га 5,0 4,0 7,7 5,0 3,4 7,0

У озимой пшеницы Оренбургская 14 наибольшие значения ЧПФ в среднем за 1999—2002 гг. получены в более поздний период — в период молочная спелость — восковая спелость. В зависимости от варианта опыта они составляли от 6,2— 7,9 г/м2 сутки (табл. 8).

В среднем за годы исследований наибольшая величина чистой продуктивности фотосинтеза посева озимой пшеницы Кинельская 4 была получена при некорневой подкормке смесью микроэлементов в начале выхода в трубку, а на посеве озимой пшеницы Оренбургская 14 — селеном при том же сроке внесения. При этом в первой половине весенне-летней вегетации величины чистой продуктивности фотосинтеза были ниже, чем во второй половине. Вероятно, это было связано с тем,

что в первую половину весенне-летней вегетации происходит интенсивный рост вегетативных органов растений, и связанное с этим увеличение площади фотосинтезирующей листовой поверхности приводит к затенению листьями друг друга, ухудшает световой режим посева и, как результат, приводит к снижению чистой продуктивности фотосинтеза.

Литература

1 Ничипорович, А.А. О принципах формирования высокопродуктивных фотосинтезирующих систем // Физиология растений / А.А. Ничипорович, В. Малофеев, 1965. Т.12. В.1.

С. 3-12.

2 Беденко, В.П. Фотосинтез и продуктивность пшеницы на юго-востоке Казахстана. Алма-Ата: Изд. «Наука» Каз. ССР, 1980. 224 с.

3 Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л., 1974. 324 с.