Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Зайцева Галина Александровна

Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости
<
Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зайцева Галина Александровна. Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.03 : Мичуринск, 2005 175 c. РГБ ОД, 61:05-6/367

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса 7

1.1 Современное состояние плодородия почв Тамбовской равнины 7

1.2 Влияние условий увлажнения на почву и растения 16

1.3 Почва как источник минерального питания растений 22

1.4 Влияние почвенных условий на корневую систему плодовых и ягодных культур 28

2 Цель, условия и методика исследований 41

2.1 Цель и задачи исследований 41

2.2 Место и условия проведения работы 41

2.3 Объекты и методика проведения исследований 44

3 Корневая система жимолости — биологический фактор водного и пищевого режимов почвы 50

3.1 Взгляды исследователей на взаимосвязь роста и развития растений с внешними условиями среды 50

3.2 Размещение корневой системы в почвенных слоях 54

3.3 Влияние сорта на архитектонику корней 60

3.4 Активность корневой системы 65

4 Водный режим почвы в насаждениях жимолости 70

4.1 Почвенные константы, их связь с водными свойствами почвы 70

4.2 Влияние температуры и степени увлажнения на содержание влаги в корнеобитаемом слое 72

4.3 Динамика влажности почвы в зависимости от сорта жимолости и метеорологических условий 81

4.4 Особенности суммарного водопотребления 88

4.5 Изменение запасов влаги в почве по фенофазам растений в течении вегетации 92

5 Пищевой режим почвы в связи с влагообеспеченностью в насажде ниях жимолости 105

5 1 Роль условий увлажнения почвы на доступность азота растениям 107

5.2 Динамика содержания подвижного фосфора в почве 112

5.3 Особенности содержание обменного калия в почве 117

5.4 Изменение содержания магния в почве в течение вегетации растений 121

5.5 Влияние сортовых особенностей растений на пищевой режим почвы 125

6 Влияние влагообеспеченности и пищевого режима почвы в прохождении фенофаз и плодоношении жимолости 132

6.1 Прохождение фенофаз в связи с погодными условиями, обеспеченностью водой и элементами питания 132

6.2 Особенности формирования урожая 136

7 Эффективность возделывания различных сортов жимолости 140

7.1 Коэффициенты использования основных элементов из почвы 140

7.2 Эффективность потребления воды и основных элементов питания 144

7.3 Эффективность возделывания сортов жимолости 146

Выводы 150

Предложения производству 153

Список использованной литературы 154

Введение к работе

Почва — главный источник роста и жизнедеятельности растений, обладает особым свойством - плодородием, то есть способностью удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла для нормальной деятельности (Докучаев, 1935).

Вода - один из незаменимых факторов, определяющих жизнедеятельность организмов. Исключительно велика роль воды в плодородии почвы и жизни растений. Нормальное развитие растений и почвенных микроорганизмов невозможно без достаточного количества влаги. Вода, как терморегулирующий фактор, определяет расход тепла из почвы и растений вследствие испарения и транспирации. С влажностью почвы тесно связаны и физико-механические свойства (Кауричев, 1989).

Влажность погоды, ведра, знойного или сырого лета, количества снега, силы испарения и других климатических данных понятна каждому земледельцу. Поэтому можно ограничиться только напоминанием, что у нас, в степной России, требуется иногда всего один или два дождика для получения весьма хорошего урожая, что бывали случаи, когда, при роскошной белотур-ке в соседних степях вырастали одни бурьяны. Нельзя забывать, наконец, что пшеница, рожь, ячмень, чечевица, табак, дыни и пр. нуждаются в весьма и весьма различных количествах воды, размер которых, к тому же, сильно колеблется от условий и времени обработки почвы (Докучаев, 1936).

В современных условиях экологической напряженности для сохранения здоровья населения важно широко использовать в питании продукцию растениеводства. На юге России в большом разнообразии представлены нетрадиционные садовые культуры - богатый источник полезных для организма человека веществ (Тихомолов, 2001).

В последние 10 лет популярность получила жимолость синяя — первая ягода сезона (Куминов, 2001).

Среди новых нетрадиционных для садоводства Европейской части страны ягодных культур жимолость занимает особое место из-за уникального сочетания хозяйственно-биологических свойств.

Жимолости представляют собой большую группу растений, распространенную, главным образом, в Северном полушарии. Многие их виды произрастают в Европе, Азии, Америке и Северной Африке. Жимолость - ценная подлесочная порода, с восемнадцатого века начала культивироваться во многих ботанических садах нашей страны. Впервые в культуру (как ягодное растение) жимолость введена в Сибири в Нерчинске в 1884 году Т.Д. Маури-ту. Широкое масштабное расселение жимолости съедобной началось во второй половине двадцатого века.

Основным достоинством жимолости является раннее (в среднем на 7-10

дней раньше земляники) созревание ягод и высокое содержание витами-

!

нов. Так, количество аскорбиновой кислоты достигает 90-130 мг/100 г, что больше, чем в других ягодных культурах. Суммарное содержание Р-активных веществ (катехины, рутин, антоцианы, лейкоантоцианы и др.) колеблется от 600 до 1800 мг/100 г, по их количеству съедобная жимолость уступает лишь аронии - рябине черноплодной. Кроме витаминов С и Р в жимолости обнаружены провитамин А90 (0,5-0,32 мг %) и витамины В, (28-38 мкг %), В2(25-38 мкг %) и В9 (72-102 мкг %) (Ильин, 1993).

Жимолость довольно богата макро- и микроэлементами. Так, по содержанию магния (21,7 мг %) и натрия (35,2 мг %) она занимает первое место среди дикорастущих ягодников. По количеству калия (70,3 мг %) жимолость несколько уступает только бруснике. Фосфора (35,7 мг %), кальция (19,3 мг %) и железа (0,816 мг %) жимолость накапливает в меньших количествах (Иванова, 1974).

Из микроэлементов в жимолости содержаться марганец, медь, кремний, алюминий, стронций, барий, йод. Накопление Сахаров в плодах достигает 4-7,8 %, а общая кислотность 2,6-3,1 % (Колбасина, 1981).

Ягоды жимолости издавна применялись в народной медицине как капил-ляроукрепляющее средство при гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваниях, малярии, расстройствах желудочно-кишечного тракта (Малевская, 1994).

Высоко ценятся и вкусовые достоинства жимолости (Меркулова, 1994). Ценность ягод жимолости в диетическом и лечебном питании, нетребовательность растений к условиям произрастания, легкость размножения — все это обусловило быстрый прогресс селекции жимолости, создание высококачественных сортов. Основное значение в выращивании жимолости играют условия внешней среды, такие как: свет, тепло, влага, питание (Желобова, 1976).

Изучение водного и пищевого режимов в насаждениях жимолости, и влияние их на рост, развитие и урожайность жимолости в центральночерноземной зоне - зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения является крайне важной проблемой и основной задачей наших исследований.

Выражаю огромную благодарность и признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору И.А Трунову; профессору В.А. Потапову, профессору Н.А. Арзыбову, профессору А.С. Свиридову, кандидату сельскохозяйственных наук Л.В. Степанцовой за консультацию по теме диссертации; профессору ВНИИС им. И.В. Мичурина Е.П. Ку-минову и зав. лаборатории физиологии Т.В. Жидехиной.

Влияние почвенных условий на корневую систему плодовых и ягодных культур

Активность корневой системы и надземной части плодовых и ягодных культур зависит как от внешних условий, складывающихся во время вегетации, так и самих почвенных условий, влияющих на рост и плодоношение культур (Приймак, 1957).

В число факторов, учитываемых при оценке территории, входят абиотические и биотические факторы, а именно гидротермические условия вегетационного периода, тип и плодородие почвы (Харченко, 1967; Юрина, Смаглий, 1987). Многие исследователи давно уже обратили внимание на огромное влияние влажности почвы, на рост и размещение в почве корневой системы растений, в том числе плодовых и ягодных культур.

Почвенная влага влияет на развитие растений как непосредственно, так и косвенно. Еще в 1811 г. Найт указывал, что корни обладают, склонностью расти туда, где влажность почвы сравнительно высокая. Н.Ф. Леваковский (1868) пришел к выводу, что на влажных почвах развивается большее количество корней, но длина их меньше и они несколько толще, чем на сухих почвах, на которых резко увеличивается количество корневых волосков. Гофф (1897) изучал корневые системы плодовых растений в штате Висконсин (США) на глинистой почве, лежащей на полуметровом слое супесчаной подпочвы. И он пришел к выводу, что в засушливые годы, при наличии обширной и глубокозалегающей корневой системе, растения не погибают и даже дают урожай.

Гесс (1903) также отмечает, что на сухой и умеренно увлажненной почве развивается значительно больше корневых волосков, чем на почве влажной. Он полагает, что наличие большого количества корневых волосков -признак приспособляемости организма к внешним условиям. П.Г. ТПитт (1913) отметил, что корневая система растении охотно развивается в сторону увлажнения, давая богатую мочку корней. Гарднер (1922) подчеркивает, что больше корней отмирает в сухой почве, чем во влажной.

Холч (Holch,1931), Томас и Мак Даниэльс (Thomas and McDaniels,1933) установили, что форма корневой системы зависит от снабжения влагой и, что влажная почва в осенний период способствует сильному росту корней.

Исследования Колесникова В.А. (1938) показали, что при избыточной влажности почвы корни погибают. Сначала, светло-коричневый цвет корней переходит в темно-коричневый, а затем в черный; при этом увеличивается количество трещин в коре, она отстает и разлагается. Фурно и Кент (Furneaux and Kent, 1937) нашли, что при постоянном избыточном увлажнении часть обрастающих и скелетных корней отмирает, в связи с чем теряется огромная часть рабочей поверхности корней, и большая часть почвы практически не участвует в питании растений. Недостаточная обеспеченность растений влагой наблюдается в практике значительно чаще и оказывает более глубокое отрицательное воздействие на растения, снижая тем самым их урожайность (Штотер, 1967; Fleming, 1979).

Еще более чувствительны к снижению влажности корни. Поэтому нормальный ход процессов жизнедеятельности в растениях возможен при относительно постоянной оводненности тканей, поддерживаемой за счет поглощения воды корнями. В поглощении воды корневой системой весьма важную, а подчас и решающую роль играют ее быстрый рост и ветвление (Станков, 1964; Сабинин, 1955; Эсау, 1969; Проценко, Брайон, 1981).

Многочисленные данные свидетельствуют о том, что площадь активных корней зависит не только от биологических особенностей растительного организма (Климашевский, Чернышева, 1980; Saric, 1981), но и от условий сре ды, которые влияют на рост корня в целом. К этим условиям относятся влажность и ее изменение в почвенном профиле, запасы и степень рассеянности в почве элементов минерального питания растения (Мусиенко, Тернавский, 1989), свойства отдельных горизонтов почвенного профиля, механический их состав, кислотность, аэрация, агротехнические приемы обработки почвы и возделывания растения и другие факторы.

Недостаточная обеспеченность растений влагой воздействует, в первую очередь, на первичный (поглощающий) корень, а затем на лист (Трунов, 1999). Это снижает физиологическую активность всего растения, нарушая его метаболизм, что является причиной не только недобора урожая, но и губительного последействия на общее состояние плодовых и ягодных культур (Трунов, Хаустович, 1998).

Дефицит влаги и недостаток элементов минерального питания подавляют образование молодых растущих корней и корневых волосков, снижая поглотительную способность корневой системы, или перемещая ее на отдаленный от основания корня (корневой шейки) участок. Расход влаги равен количеству воды, истраченной за единицу времени на создание растительной ткани, транспирацию и испарение с поверхности почвы. Для большинства культур расход сильнее всего зависит от климатических условий. Осадки, влажность, ветер, освещенность, температура, длина дня, продолжительность вегетационного периода.

Год с высокой водообеспеченностью способствует формированию большой поглощающей поверхности корневой системы и повышению содержания воды в листьях, а в результате лучше нарастает листовой полог и более высокая активность корней в течение вегетации (Трунов, Хаустович, 1998). Корневая система растения распространяется между частицами и агрегатами почвы и сосет из нее влагу, которая собирается к центральному стержню и по системе каналов стебля подается к черешкам и листьям. Можно считать, что все элементы корневой системы берут влагу из почвы. Распределение влаги между ярусами корневой системы определяется наличием доступ ной влаги по горизонтам почвы и оценивается по профилю влажности почвы (Козловский, 1969).

Размещение корневой системы в почвенных слоях

Большое значение в обеспечении жимолости водой и питательными веществами имеют два типа корней: это всасывающие, или активные и проводящие.

Всасывающие, или активные корни - белого цвета, они всасывают воду, минеральные вещества из почвы и переводят их в органические соединения. Это самая многочисленная категория корней в корнях растения. Они недолговечны - живут 15-25 дней, потом отмирают (изреживаются).

Проводящие корни возникают из растущих корней, утолщаясь из года в год. Они не всасывают воду и минеральные вещества, а являются проводниками этих элементов. На рост всасывающих корней сильное влияние оказывает окружающая среда, особенно влажность. В годы с недостаточным увлажнением корни направляются всегда к более увлажненным местам почвы, как это было в 2002 году (количество осадков в период цветение- плодоношение составляло 94,6 мм при относительной влажности воздуха — 57%), а при достаточном увлажнении, как это было в 2001 году (количество осадков в этот же период составляло 262,9 мм при относительной влажности воздуха - 70%), они имели оптимальный рост. Элементы питания сильно влияют на рост корней. Азот способствует росту всасывающих корней. Так, в 2001, 2003 и 2004 годах рост всасывающих корней был достаточно высоким, так как азота в почве содержалось больше, чем в 2002 году (наиболее засушливом), поэтому активность их была выше.

Фосфор и калий способствуют ветвлению корневой. системы, то есть возникновению боковых корней. Поэтому, в 2001 и 2004 годах боковых корней было больше, чем в 2002 и 2003 годах, несмотря на то, что в 2003 году выпало примерно столько же осадков (200,8 мм при относительной влажности воздуха 69%) как и в 2001 году (температура 17,9, испаряемость - 307,8 мм), но температурный режим (15,6) и испаряемость (255,3 мм)были очень низкими.

Корневая система жимолости - поверхностная и располагается в верхних горизонтах почвы, в основном до 40 см, очень редко корни ее достигают глубины 80 см (Гидзюк, 1978; Плеханова, 1982), в связи с этим можно предположить, что наиболее активно корневая система развивается именно в этих слоях и наиболее активно из них поглощает элементы питания.

В исследуемые годы (2001-2004) на выщелоченном черноземе Тамбовской равнины количество корней менялось в зависимости от удаления корневой системы от центра куста в сторону междурядья (табл. 1). На расстоянии 0,5 м от куста корней было больше, как скелетных (13-14 шт.), так и обрастающих (188-358 шт.), чем на расстоянии 1,0 м: скелетных (11-12 шт.), обрастающих (169-324 шт.). Количество скелетных и полускелетных корней по годам оставалось неизменным. Количество обрастающих корней имело определенное варьирование. В 2001 году на расстоянии 0,5 и 1,0 м от центра куста в сторону междурядья их количество было значительно больше, соответственно: 358 и 324 шт., чем в 2003 году (333 и 306 шт.), что связано с низкой испаряемостью и аэрацией почвы, и значительно больше, чем в 2002 году (188 и 169 шт.), что связано с низкой влажностью почвы (64% от НВ), высоким температурным режимом (18,6) и меньшим содержанием элементов пи-тания.

В 2004 году количество корней было примерно на уровне 2001 года, что связано с равномерностью выпадения осадков в течение вегетационного периода. Размещение корневой системы по слоям показывает в каком слое почвы сосредоточено наибольшее ее количество (табл. 2).

Размещение скелетных корней по слоям в исследуемые годы выглядит примерно одинаково. Основная масса этих корней сосредоточена в слое почвы 20-30 см (6 шт.), несколько меньше, но примерно одинаково в слоях 10-20 и 30-40 см (3 шт.), в слое почвы 40-50 см скелетных корней не наблюдается на расстоянии 0,5 м в сторону междурядья. Размещение скелетных корней на расстоянии 1,0 м в сторону междурядья выглядит также одинаково по слоям почвы в исследуемые годы, но в слое почвы 30-40 см их больше, чем в слое почвы 10-20 см, также единичные корни имеются в слое почвы 40-50 см. Максимальное размещение обрастающих корней сосредоточено в слоях почвы 10-20 и 20-30 см на расстоянии 0,5 м в сторону междурядья и в слоях почвы 20-30 и 30-40 см на расстоянии 1,0 м в сторону междурядья. Это связано с биологическими особенностями и относительно стабильным содержанием влаги в этих слоях почвы.

Размещение обрастающих корней по годам было различным. В 2001 году размещение корней по всем слоям было максимальным. Это связано с оптимальными метеорологическими условиями года: температура - 17,9С, количество осадков - 262,9 мм, относительная влажность воздуха -70%. В 2002 году размещение корней по слоям почвы было наименьшим среди всех исследуемых годов. Этот год был засушливым, с самым низким выпадением осадков - 94, 6 мм, высоким уровнем температуры - 18,7С и относительной влажностью воздуха — 57%, что является весьма низким показателем для нашей зоны. Размещение корней в 2003 и 2004 годах по слоям почвы было примерно одинаковым, так как года по метеорологическим показателям в период цветения - плодообразования были близки. Наибольшее количество скелетных и полускелетных корней на расстоянии 0,5 и 1,0 м в сторону междурядья имеется в слое почвы 20-30 (соответственно 40,7 и 44,8%) и чуть меньше в слое 30-40 (22.5 и 25,9%) (рис. 1). Размещение обрастающих корней, их количество на таком же расстоянии от штамба также является наивысшим, при этом увеличивается охват обрастающими корнями почвенных слоев: слой 10-20 см (соответственно: 30,4 и 22,6%), 20-30 см (32,3 и 38,1%) и слой почвы 30-40 см (20,2 и 26,8%). В слое почвы 40-50 см замечено единичное размещение обрастающих корней.

Влияние температуры и степени увлажнения на содержание влаги в корнеобитаемом слое

Тамбовская область входит в Центрально-Черноземную зону, которая является конечным пунктом в продвижении жимолости на юг нашей страны (Плеханова, 1982).

Климатические условия области характеризуются резкой континенталь-ностью с довольно теплым летом и с холодной продолжительной зимой.

Жимолость является растением северного полушария. В нашей стране местами ее обитания были Дальний Восток и Восточная Сибирь. Где теплый период гораздо короче, чем в южных районах. Лимитирующим фактором для культуры жимолости в южных районах являются теплые зимы, с неоднократными повышениями температуры воздуха до положительных значений и перепады температуры от тепла к холоду. Эти явления вызывают преждевременный выход растений из состояния покоя и гибели значительной части почек и цветков (Плеханова, 1994).

Сухость воздуха и недостаток влаги в почве на юге отрицательно влияют на качество плодов жимолости (Куминов, 1999).

Из-за своей высокой потребности к влаге жимолость расселяется в природе на хорошо увлажненных участках. Очень большое значение для жимолости имеет также влажность воздуха. В условиях культуры было замечено, что в годы с повышенной влажностью почвы и воздуха образуются крупные ягоды жимолости (Гидзюк, 1978).

Климат Тамбовской области вполне подходит для выращивания жимолости при соответствующей селекционной работе (Белосохов, 1990).

Тамбовская область относится к зоне недостаточного или неустойчивого увлажнения, о чем свидетельствуют коэффициент увлажнения, средняя величина которого составляет 0,95-1,10. Годовая сумма осадков составляет 550-650 мм. Хотя 50-60% этой нормы выпадает за вегетационный период, это не может иметь иногда положительное значение, так как основная сумма осадков может прийтись на начало или конец вегетационного периода (агроклиматический справочник Тамбовской области, 1972), что и было отмечено в 2002 году в нашей области. Для определения степени обеспеченности насаждений естественными осадками необходимо знать, сколько воды расходуется растениями в течение вегетации в зависимости от сортовых особенностей и урожайности (Трунов, Котельников, 2000).

Поэтому состояние растений жимолости в нашей зоне зависит от количества выпавших осадков, относительной влажности воздуха и испарения в жаркое или прохладное время. А испаряемость влаги, в свою очередь, сказывается на работе корневой системы и всего растения жимолости в целом. С одной стороны, растение является фактором, в известной степени обуславливающим водный режим почвы, с другой стороны - вода в почве есть.

Для наземных растений преобладающим источником воды является почва, а теряют они ее преимущественно в процессе газообмена с атмосферой. Поскольку газообмен непременное условие существования растений, столь же непременной является и необходимость пополнить свои водные запасы, черпая воду из почвы (Судницын, 1979). Водный режим является одним из ведущих факторов внешней среды, определяющих рост, развитие и продуктивность растений. Рост корней, в значительной степени, зависит от влажности почвы, и недостаточная обеспеченность растений водой приводила к замедлению или полному прекращению роста корней (Муромцев, 1969; Бондарев, 1981; Cripps, 1971). При водном дефиците нарушается транспорт минеральных веществ в надземные органы и ассимилятов к корням.

Недостаточное водоснабжение ослабляло рост растений и снижало величину и качество урожая (Соловьева, Кордун, 1968).

Среди факторов, определяющих урожайность, важнейшее место принадлежит водному режиму растений (Близнин, 1890; Измаильский, 1894; Некрасов, 1924; Качинский, 1936; Сукачев, 1964; Роде, 1969), который складывается в процессе их взаимодействия с внешней средой — почвой и атмосферой — и зависит, следовательно, от свойств растений, почв и атмосферы и от характера процессов, протекающих в этих трех частях единой системы, именуемой биогеоценозом.

Улучшение водного режима снижает потребность растений в азоте, фосфоре и калии, что способствует повышению эффективности использования поглощенных минеральных элементов на формирование единицы биомассы и полной реализации растительным организмом своих потенциальных возможностей (Лебедев, 1985).

Многие авторы (Чудновский, 1976; Нерпин, 1967; Панфилов, 1977; Панин, 1979; Адаменко, 1969) отмечают, что изменение структуры, механического и микроагрегатного состава влияют на водный и температурный режим почвы. Основным источником поступления влаги в почву в нашем опыте являются осадки. Сумма осадков, поступающих в почву, зависит от степени ее покрытия, плотности и структуры растительного покрова, размеров и смачиваемости листовых пластинок, их числа и распределения по площади и высоте, а также от интенсивности, частоты и продолжительности дождей, поскольку при выпадении на сухую поверхность растений каждый раз на ее смачивание тратиться новое количество влаги (Вериго, Разумова, 1973).

Осадки, достигшие поверхности почвы, впитываются ею, и, одновременно в соответствии с малейшими неровностями поля перераспределяются и передвигаются по его поверхности. При изучении водного режима почвы главное значение имеет характеристика погодных условий (Будаговский, 1964). Температура воздуха, сумма осадков, относительная влажность воздуха, величина испаряемости и коэффициент увлажнения связаны с водным режимом почв. По мнению Слейчера и Макилроя (1964), испаряемость служит надежным показателем потребности растения во влаге. Температура и степень увлажнения находятся в зависимости от погодных условий (рис. 5, табл. 9), которые в годы исследований разнились.

Изменение содержания магния в почве в течение вегетации растений

Как известно, жимолость занимает первое место среди дикорастущих ягодников по содержанию магния.

Значение этого элемента в питании растений определяется в первую очередь тем, что он входит в состав молекулы хлорофилла, составляет 2,7% массы пигмента. Однако физиологическая роль магния не ограничивается участием его в процессе фотосинтеза. В настоящее время этот элемент питания рассматривают как полуфункциональный: он выполняет структурообразующую роль и важную функциональную роль в составе большого числа ферментов (около 300). Связь этого элемента с деятельностью ферментов в значительной степени определяет его роль в обмене веществ в растении и участие в биохимических процессах (Цыпленков, Банкина, Федоров, 1981; Кисе, 1983). При изучении влияния магния на водный режим растений установлено, что структурная вязкость протоплазмы, определяющая водоудерживающую способность и жаростойкость растений, повышается под влиянием магния.

Магний - необходимый элемент в процессах трансформации фосфорных соединений (Мусил, Новакова, Кунц, 1984). Содержание магния, как и других химических элементов в растениях генетически наследуется и в то же время зависит от концентрации магния в питательной среде (Ильин, 1985). Недостаток или избыток магния приводит к нарушению биохимических процессов в растении и соответственно к изменению его внешнего вида.

Почва - основной источник питания растений магнием. Важной в агрономическом отношении специфической особенностью магния является подверженность его миграции в нижние горизонты почвенного профиля. Общее количество магния в черноземных почвах достаточно высокое и выше, чем в других типах почв. Резкая недостаточность магния наблюдается в том случае, когда в почве обменного элемента содержится 2 мг/100 г почвы и меньше (Шкляев, 1981; Прокошев и др., 1987). Потери магния из почвы вследствие вымывания вполне допустимы. Но во влажные годы магния теряется больше, чем в сухие (рис. 17) .

В 2001 году в первой половине вегетации на фоне высокой влажности почвы (около 80% НВ) содержание магния неуклонно снижалось во всем корнеобитаемом слое почвы и достигло минимума 53 кг/га на сортах жимолости Синяя птица и Голубое веретено и 46 кг/га у сорта Камчадалка, имеющего меньшую транспирирующую способность и низкую активность корневой системы. С начала июля и до начала августа при снижении влажности почвы до 50% НВ содержание этого элемента увеличилось до 69 кг под сортами Синяя птица и Голубое веретено и до 58 кг/га - под Камчадалкой. Однако с дальнейшим с повышением влажности до 80% НВ содержание обменного магния уменьшилось под всеми сортами, но самое низкое было под сортом Камчадалка и разнилось с другими сортами на 3 кг/га. В конце вегетации по мере снижения температуры почвы при сохранившемся уровне влажности происходило вымывание магния, что снизило его уровень до 61 кг под сортами Синяя птица и Голубое веретено и до 53 кг/га - под Камчадалкой.

В 2002 засушливом году содержание магния в почве в первой половине вегетации на фоне влажности почвы (около 70% НВ) было выше по сравнению с 2001 годом и составляло 84 кг в насаждениях сорта Синяя птица, вследствие высокой испаряющей способности и активности корневой системы и 69 кг/га - под Голубым веретеном и Камчадалкой. В максимально сухой период (июль - начало сентября) при иссушении всего корнеобитаемого слоя на фоне влажности почвы до 30% НВ содержание обменного магния резко увеличилось и достигло максимума (123 кг/га) под сортами Синяя птица и Голубое веретено и до 107 кг/га - под Камчадалкой, сказывается разница в активности корневой системы. С дальнейшим повышением влажности до 80% НВ (сентябрь - октябрь) происходило резкое вымывание обменного магния.

В конце вегетации его содержание составляло 61 кг под сортом Синяя птица, 57 кг — под Голубым веретеном и 50 кг/га - под Камчадалкой, что связано с различной транспирирующей способностью сортов и активностью корневой системы.

В 2003 году содержание обменного магния в корнеобитаемом слое почвы было противоположным уровню влаги. В первой половине вегетации на фоне нарастания влажности почвы выше 80% НВ его содержание снижалось и достигло минимума около 61 кг/га у всех сортов жимолости. В дальнейшем по мере понижения влажности почвы до 50% НВ содержание обменного магния, наоборот, увеличилось почти в 1,5 раза во всем корнеобитаемом слое почвы. Затем постепенно снижалось на фоне увеличения влажности до 80% НВ на 13 кг/га под всеми сортами. С сентября и до конца вегетации при иссушении корнеобитаемого слоя почвы до 60% НВ произошло увеличение содержания обменного магния и возросло до 98 кг/га.

В 2004 году содержание обменного магния в почве находилось примерно на близком уровне (85-90 кг/га). В первой половине вегетации на фоне влажности почвы (около 60% НВ) его содержание было на уровне 83 кг/га под всеми сортами жимолости. По мере повышения влажности почвы до 70% НВ его содержание снизилось только на 10 кг под всеми сортами. В дальнейшем при понижении влажности почвы до 60% НВ его содержание повысилось до 90 кг/га и сохраняло такой уровень до конца вегетации. При более высокой транспирирующей способности и активности корневой системы под сортом Синяя птица содержание магния было наивысшим.

Похожие диссертации на Водный и пищевой режимы чернозема выщелоченного Тамбовской равнины в корнеобитаемом слое жимолости