Основные показатели фотосинтетической деятельности и урожайность в посевах генотипов подсолнечника на черноземах Волгоградской области

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.854.78:631.527.5:631 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И

УРОЖАЙНОСТЬ В ПОСЕВАХ ГЕНОТИПОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ЧЕРНОЗЕМАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

В.Н. Чурзин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Н.Н. Дудникова, аспирант

Волгоградский государственный аграрный университет

Рассмотрены основные показатели фотосинтетической деятельности в посевах гибридов подсолнечника Призер, НК Роки и сорта Альбатрос и их связь с урожайностью.

Ключевые слова: показатели фотосинтетической деятельности, урожайность подсолнечника.

Экспериментальная часть работы проводится в КФХ «Дудникова» Киквидзен-ского района Волгоградской области, которое расположено в степной зоне обыкновенных и южных черноземов.

Объектом исследований в полевых опытах были 2 гибрида: Призер, НК Роки и сорт Альбатрос. Предшественник - озимая пшеница, способ основной обработки почвы отвальная вспашка на 0,25 м.

Размещение вариантов в опытах систематическое, учетная площадь делянки -100 м2, норма высева 62 тыс. всхожих семян на гектар, повторность 3-х кратная. По участкам содержание гумуса было от 4,81 до 4,98 %. Обеспеченность подвижными формами Р2О5 - 22,4-26,5 мг/кг почвы, калием - от 330 до 347,8 мг/кг.

Учет площади листьев, надземной массы и определения показателей фотосинте-тической деятельности в посевах подсолнечника проводили до фазы цветения на 10 растениях, с фазы полного цветения на 5-ти растениях. Для определения площади листьев применяли метод высечек, использовали пластину площадью 50 см 2 (5х10 см).

Отбирали 10 растений с делянки, взвешивали растения и листья. На 20 листьях делали высечки и взвешивали. Зная вес и площадь высечек, а также общий вес листьев, определяли площадь листьев всей пробы, с последующим перерасчетом на фактическую густоту на гектаре.

Р * ^*1 * п

Площадь листьев определяли по формуле Б=-------—----,

где 81 - площадь одной высечки (см2); п - количество высечек; Р - общий вес листьев (г); Р1 -вес высечек (г).

Определение чистой продуктивности (ЧПФ) проводили по формуле Кидда, Веста и Бригса, фотосинтетический потенциал (ФП), КПД ФАР по общепринятой методике.

Исследованиями [1, 2, 3] установлена ведущая роль в создании урожая таких важнейших показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах, как площадь ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал (ФП) посевов.

Таблица 1 — Динамика нарастания площади листьев в посевах подсолнечника

по годам исследований, тыс. м2/га

Гибриды Площадь листовой поверхности по фазам, тыс. м2/га

2-я пара листьев образование корзинки цветение налив семян созре- вание

2010 год

Призер 0,9 6,8 20,2 11,1 1,5

НК Роки 0,9 7,4 19,6 10,5 0,9

Альбатрос 1,0 8,5 22,4 12,4 2,6

2011 год

Призер 1,0 7,3 23,2 14,1 2,7

НК Роки 1,0 8,7 21,0 12,8 1,6

Альбатрос 1,2 10,1 25,8 15,2 3,2

2012 год

Призер 0,8 6,5 22,1 12,3 0,9

НК Роки 0,8 5,9 20,3 11,5 0,6

Альбатрос 1,0 7,8 23,6 13,4 1,2

Среднее за 2010-2012 годы

Призер 0,90 6,87 21,83 12,50 1,70

НК Роки 0,90 7,33 20,30 11,60 1,03

Альбатрос 1,06 8,80 23,93 13,66 2,33

В опыте определения динамики образования листовой поверхности у изучаемых генотипов подсолнечника показало, что в начале вегетации нарастание её идет медленно. В течение первого месяца после появления всходов образуется около 3-4 % листовой поверхности к максимальной. В дальнейшем этот процесс ускоряется и к фазе образования корзинки у гибридов площадь листьев достигает 32-36 % от максимума. Главными факторами, определяющими площадь листьев, являлись биологические особенности генотипов, влагообеспеченность и густота стояния растений в посевах. Самая большая площадь листьев отмечалась в фазе полного цветения, затем она постепенно снижалась за счёт отмирания листьев в нижней части стебля (табл. 1).

Анализ данных таблицы 1 показывает, что листовая поверхность у изучаемых гибридов и сорта возрастала до фазы цветения. Так, у гибрида Призер площадь листьев

достигала в фазу цветения в 2010 году 20,2 тыс. м /га, у гибрида НК Роки —

2 2

19,6 тыс. м /га. У сорта Альбатрос соответственно 22,4 тыс. м /га. В посевах 2011 года в

более благоприятных условиях летней вегетации площадь листьев в фазу цветения со-

2 2 ставила у гибрида Призер — 23,2 тыс. м /га, у гибрида НК Роки — 21,0 тыс. м /га. Выше показатели были у сорта Альбатрос, у которого площадь листьев в фазу цветения достигала до 25,8 тыс. м /га. К фазе налива семян у всех генотипов листовая поверхность уменьшалась и составила у гибрида Призер — 14,1 тыс. м /га, у НК Роки — 12,8, у сорта Альбатрос — 15,2 тыс. м /га.

В посевах 2012 года отмеченные закономерности по динамике формирования площади листьев по генотипам сохранялись.

Для оценки продуктивности рассчитывали фотосинтетический потенциал посевов (ФП), с которым наиболее тесно связана величина надземной биомассы и размер

урожая. В наших опытах величина ФП у гибрида Призер изменялась от

2 2 994,5 тыс. м •дн/га (2012) до 1113,6 тыс. м •дн/га в 2011 году. У гибрида НК Роки максимальная величина ФП в 2011 году составляла 945 тыс. м •дн/га, для сорта Альбатрос — 1483,5 тыс. м •дн/га в 2011 году.

Средняя величина ФП за 2010-2012 годы составляла для гибрида Призер -

2 2

1026,0 тыс. м •дн/га, у НК Роки - 903,4 тыс. м •дн/га, у сорта Альбатрос -

1316,2 тыс. м2-дн/га.

Факторы внешней среды оказывают различное действие на процессы фотосин-тетической деятельности и физиологическое состояние растений подсолнечника на

всех этапах их развития. От объёма фотосинтетической деятельности растений зависит и величина урожая в целом (табл. 2).

Биологическая продуктивность сухой массы в условиях 2011 года у гибрида Призер достигала до 9,50 т/га, у гибрида НК Роки до 8,17 т/га, у сорта Альбатрос до

7,06 т/га. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) по годам исследований изменя-

2 2 лась у гибрида Призер от 4,02 до 8,50 г/м •сутки у сорта НК Роки от 4,70 до 8,60 г/м

сутки, при 2,80-4,80 г/м сутки у сорта Альбатрос. Установлено, что наиболее высокий показатель ЧПФ в среднем за три года имел гибрид НК Роки и его величина на контроле по отвальной вспашке составила 6,66 г/м . У более позднеспелого сорта Альбатрос показатель ЧПФ уменьшается и в среднем за три года составил по вариантам

4,00 г/м •сутки.

Таблица 2 — Основные показатели фотосинтетической деятельности генотипов подсолнечника по годам исследований

Генотипы Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га а /г /н р <м‘ 2 о ы т П, е Урожайность сухой массы, т/га и к т у О г/ е Среднесуточный прирост сухой массы, кг/га КПД приходящей ФАР, %* Урожайность семян, т/га

2010 год

Призер 20,2 959,5 3,86 4,02 40,6 0,50 1,08

НК Роки 19,6 882,0 4,15 4,70 46,1 0,54 1,33

Альбатрос 22,4 1232,0 3,44 2,80 31,3 0,45 0,86

НСР05 0,035

2011 год

Призер 23,2 1113,6 9,50 8,50 99,0 1,23 2,85

НК Роки 21,0 945,0 8,17 8,60 90,8 1,06 2,86

Альбатрос 25,8 1483,0 7,06 4,80 61,4 0,91 2,26

НСР05 0,057

2012 год

Призер 22,1 994,5 6,00 6,03 66,6 0,78 1,80

НК Роки 20,3 893,2 5,73 6,41 65,1 0,74 1,90

Альбатрос 23,6 1239,0 5,31 4,28 50,6 0,69 1,70

НСР05 0,052

Среднее за 2010-2012 годы

Призер 21,83 1026,0 6,45 6,28 68,7 0,84 1,91

НК Роки 20,30 903,4 6,02 6,66 67,3 0,78 2,03

Альбатрос 23,93 1316,2 5,27 4,00 47,8 0,68 1,61

* — приход ФАР за период вегетации — 144,0 КДж/см2 — калорийность 1 кг сухого вещества — 18,63 МДж/кг

У изучаемых гибридов доля накопленного сухого вещества в хозяйственноценной части урожая в среднем за три года составляла у гибридов от 30,0 до 34,0 %, у

сорта Альбатрос - до 31,0 %. Изменения основных показателей фотосинтетической деятельности у генотипов подсолнечника связаны с агроклиматическими условиями по годам исследований и биологическими особенностями генотипов

Сравнительный анализ КПД ФАР позволяет заключить, что этот показатель у изучаемых гибридов в среднем за три года равнялся от 0,78 до 0,84 %, у сорта - 0,68 %. Наиболее высокие величины КПД ФАР по годам характерны для гибрида Призер — 1,23 % (2011 год).

Анализ показателя величины урожая у генотипов по годам исследований и в среднем за три года показывает, что гибрид НК Роки в зоне исследований полнее реализует свой потенциал и обеспечивает урожайность по годам от 1,33 до 2,86, при средней урожайности за три года 2,03 т/га.

Гибрид Призер по урожайности незначительно уступал гибриду НК Роки и по годам исследований формировал урожайность от 1,08 до 2,85 т/га, при средней урожайности за три года на уровне 1,91 т/га.

Сорт Альбатрос уступал по урожайности гибридам и его продуктивность в среднем за три года составила 1,61 т/га.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Все генотипы максимальную площадь листьев формировали в фазу цветения.

В среднем за три года у гибрида Призер площадь листьев достигала в фазу цветения —

2 2 21,83 тыс. м /га, у гибрида НК Роки — 20,30 тыс. м /га, у сорта Альбатрос соответственно - 23,93 тыс. м2/га.

2. Величина ФП за 2010-2012 годы составляла для гибрида Призер —

2 2

1026,0 тыс. м •дн/га, у НК Роки — 903,4 тыс. м •дн/га, у сорта Альбатрос —

1316,2 тыс. м •дн/га. Между величиной ФП и урожайностью прямой зависимости не

выявлено.

3. Гибрид НК Роки в зоне исследований полнее реализует свой потенциал и обеспечивал урожайность по годам от 1,33 до 2,86, при средней урожайности за три года 2,03 т/га. Гибрид Призер по годам исследований формировал урожайность от 1,08 до 2,85 т/га, при средней урожайности за три года на уровне 1,91 т/га.

Сорт Альбатрос уступал по урожайности гибридам и его продуктивность в среднем за три года была на уровне 1,61 т/га.

Библиографический список:

1. Алиев, Д.А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений [Текст] / Д.А. Алиев. - Баку: ЭММ, 1974. - 335 с.

2. Астахов, А.А. Совершенствование адаптивной технологии возделывания подсолнечника в сухостепной зоне Нижнего Поволжья [Текст]: автореф. дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.01; 06.01.09 / Астахов Анатолий Александрович. - Волгоград, 2004. - 47 с.

3. Филин, В.И. Биологические и технологические основы программированного возделывания сельскохозяйственных культур при орошении в зоне сухих степей Нижнего Поволжья [Текст] : автореф. дис. д-ра с.х. наук : 06.01.09 / Филин Валентин Иванович. - Волгоград, 1987. - С. 9-15.

E-mail: agrovgsha@mail.ru