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

Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Караваев Михаил Александрович

Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области
<
Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области
>

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

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

Караваев Михаил Александрович. Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.09 Волгоград, 2005 185 с. РГБ ОД, 61:05-6/466

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Краткий литературный обзор по вопросам влияния многолетних трав на плодородие почв и урожайность зерновых культур в последействии 7

Глава 2. Методика и условия проведения исследований 24

2.1. Цель и задачи исследований 24

2.2. Схема опытов и методика их проведения 25

2.3. Агротехника в полевых опытах 28

2.4. Характеристика почвенно-климатических условий восточной зоны Ростовской области 29

2.5. Метеорологические условия в годы проведения исследований 34

Глава 3. Агрофизические и агрохимические свойства почвы, продуктивность многолетних трав в зависимости от видового состава и продолжительности использова ния 40

3.1. Динамика объемной массы почвы 40

3.2. Структурное строение пахотного слоя почвы 44

3.3. Биологическая активность почвы и содержание гумуса под посевами многолетних трав 49

3.4. Продуктивность бобово-мятликовых травосмесей 57

Глава 4. Агробиологические особенности роста и развития озимой пшеницы и ярового ячменя 63

4.1. Характеристика используемых сортов зерновых культур 63

4.2. Полевая всхожесть и сохранность растений 64

4.3. Фенологические фазы развития растений 67

4.4. Засоренность посевов 74

4.5. Влагообеспеченность почвы и водопотребление посевов 80

4.6. Пищевой режим и динамика потребления питательных веществ в посевах 90

Глава 5. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы, ярового ячменя в зависимости от предшественни ков 98

5.1. Особенности роста надземной массы и фотосинтетическая деятельность растений 98

5.2. Структура урожая 105

5.3. Урожайность озимой пшеницы и ярового ячменя по разным предшественникам 109

5.4. Влияние предшественников на качество зерна 113

Глава 6. Биоэнергетическая эффективность технологий выращивания зерновых культур 116

Основные выводы 120

Предложения производству 123

Список литературы 124

Приложение 146

Введение к работе

Современный период развития сельскохозяйственного производства в России характеризуется все большим возрастанием роли зернового хозяйства и кормопроизводства как системообразующих отраслей АПК, определяющих во многом состояние и эффективность сельского хозяйства. Основной задачей в растениеводстве по-прежнему является повсеместное повышение урожайности всех сельскохозяйственных культур, которое, в первую очередь, должно идти за счет более рационального использования природных ресурсов окружающей среды.

В условиях засушливого климата северо-запада Прикаспийской
низменности основным лимитирующим фактором получения высоких и
стабильных урожаев сельскохозяйственных культур является почвенная
влага. Другим ограничивающим фактором повышения урожайности
полевых культур в подзоне светло-каштановых почв является существен-
^ ный дефицит питательных веществ в почве в доступной форме. В связи с

этим реальной необходимостью становится разработка и внедрение в производство таких агротехнических приемов, которые позволяют максимально ослабить влияние неблагоприятных внешних факторов в системе адаптивного земледелия.

Актуальность темы: Проблема повышения плодородия зональных
светло-каштановых почв различной степени солонцеватости продолжает
оставаться крайне актуальной. Основной причиной падения плодородия
является крайне недостаточное внесение органических и минеральных
удобрений, незначительные площади под многолетними травами в полевых
севооборотах. Поэтому расширение посевов многолетних трав,
использование их в качестве предшественников под зерновые культуры
- представляется одним из высокоэффективных приемов пополнения почв

органическим веществом, повышения урожайности последующих культур. В данной ситуации особую значимость имеют полевые исследования по изучению влияния многолетних трав на плодородие почвы и урожайность

зерновых культур в последействии их пласта. Возделывание многолетних травосмесей позволяет оптимизировать водно-физические, агрохимические показатели, структуру почвы, а при высокой стоимости минеральных удобрений служит действенным средством повышения урожайности зерновых культур.

Научная новизна: Впервые для восточной зоны Ростовской области на светло-каштановых тяжелосуглинистых почвах изучены сравнительная продуктивность многолетних трав различного видового состава, влияние их разновозрастного пласта в качестве предшественников на урожайность озимой пшеницы и ярового ячменя. Получены новые экспериментальные данные по влиянию пласта многолетних трав на основные водно-физические, агрохимические и биологические показатели, структуру почвы. Показана высокая биоэнергетическая эффективность возделывания зерновых культур по пласту многолетних трав и черному пару.

Практическая ценность работы: Разработанная технология возделывания зерновых культур с использованием пласта многолетних трав позволяет повысить урожайность озимой пшеницы в среднем на 11-13%, ярового ячменя - на 14-19%, улучшить плодородие малогумусиро-ванных светло-каштановых почв с высокой биоэнергетической эффективностью. Производственная проверка и внедрение результатов исследований проведены в ТОО «Мир» Ремонтненского района Ростовской области.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях Калмыцкого государственного университета (2003,2004 гг.), Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (2005 г.). По материалам исследований опубликованы 2 научные статьи, 2 работы находятся в печати.

Автор глубоко признателен кандидату сельскохозяйственных наук, доценту Паршину В.А., главному агроному ТОО «Мир» Ремонтненского района Ростовской области Бессарабову В.Д. за помощь в организации и проведении исследований.

Агротехника в полевых опытах

Климат. По климатическим условиям восточная часть Ростовской области относится к зоне сухих степей и полупустынь. Особенностью климата является ярко выраженная континентальность, которая характеризуется резкими колебаниями температуры воздуха, жарким летом, холодной и малоснежной зимой. Среднемноголетнее количество осадков составляет 300 мм, а средняя январская температура воздуха около -10 С. Лето жаркое, со средней температурой воздуха в июле + 24 С. Безморозный период длится 160-180 дней, а продолжительность весеннего периода со среднесуточной температурой воздуха до 10С - в пределах 20-30 дней. Необходимо отметить, что наступление положительных температур воздуха в отдельные годы существенно колеблется. Заморозки начинаются в первой декаде октября. Снежный покров удерживается недолго, высота его не превышает 15-20 см, поэтому запасы продуктивной влаги в почве формируются в основном за счет выпадаемых осадков. Положительными сторонами климата территории являются: 1) длительный безморозный вегетационный период; 2) большое количество тепла и интенсивная солнечная радиация, что позволяет выращивать даже самые теплолюбивые сельскохозяйственные культуры. Отрицательным фактором климата, прежде всего, является острый недостаток продуктивной влаги в почве. Неустойчивое и недостаточное увлажнение почвы снижает биоклиматический потенциал территории, а наблюдающиеся суховеи и пыльные бури обусловливают рискованность производства продукции растениеводства в богарных условиях.

Значительная часть территории зоны равнинная или равнинно -слабоволнистая с отчетливо выраженным микрорельефом. Широко распространены различные по конфигурации, размерам и углублениям депрессии (западины, большие падины и лиманы).

Растительный покров зоны сухих степей неоднороден. Для него характерны низкорослость, комплексность и высокая изреженность, проективное покрытие не превышает 50-70%. В данной зоне произрастают типчак, различные виды полыни (Artemisia nitrosa, A. pauciflora, A. frigiga, А. austriaca), а также разнотравье - прутняк (Kochia prostrata), ромашник (Pyrethrium achilleifolium), тысячелистник благородный (Achillea nobilis) и др.

Почва. Каштановые почвы формируются под растительностью сухих степей в условиях засушливого климата. В профиле зональных каштановых почв под слоем слабо выраженной дернины А д выделяется гумусовый горизонт А темно-каштанового, каштанового или светло-каштанового цвета с буроватым оттенком, комковатой или комковато - пылеватой структуры. За ним идет гумусовый переходный горизонт Ві серовато-бурой окраски, крупно комковатой, а в солонцеватых разновидностях комковато - призмо-видной или призмовидно-ореховатой структуры с буровато-коричневой лакировкой на гранях структурных отдельностеи, придающей горизонту более темную окраску и коричневатый оттенок.

Ниже расположен горизонт гумусовых затеков Efc, неоднородный по окраске, обычно серовато-бурой, крупно комковатой или комковато-призмовидной структуры. Под ним залегает иллювиальный карбонатный горизонт Вк буровато-желтого цвета, призмовидной или призмовидно-ореховатой структуры, часто плотного сложения от наличия в нем карбонатов. Карбонатный горизонт постепенно переходит в почвообразую-щую породу С, более светлую и однородную по окраске, более рыхлого сложения, с очень редкими пятнами карбонатов или без них, с вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, отдельных кристалликов или прожилок.

В.В. Докучаев (1883), Н.М. Сибирцев (1898), и другие ученые связывали происхождение каштановых почв с засушливостью климата и ксерофитным характером произрастающей растительности, в составе которой значительную роль играет полынь.

Генезис каштановых почв следует рассматривать как результат совокупного проявления условий почвообразования в зоне сухих степей.

Экспериментальная часть наших полевых исследований проводилась на светло-каштановых почвах ТОО «Мир» Ремонтненского района, расположенного в восточной части Ростовской области.

Морфологическое обследование почвенных разрезов показало, что почвы опытного участка имеют профили, характерные для почвообразовательного процесса в зоне сухих степей. В пахотном горизонте почвы содержится более 5% поглощенного натрия, от чего структура становится менее прочной, и почва легко рассыпается. Горизонт А - от 0 до 25 см, пахотный, каштановый, комковатый, пылеватыи, уплотненный, тяжелосуглинистый, пронизан корнями. Переход к горизонту Ві заметный.

Ві - от 25 до 30 см, светло-коричневый, с гумусовыми затеками, глинистый, крупно комковатый, уплотненный. Корнями растений пронизан средне, переход к горизонту Вг постепенный.

В2 - от 30 до 65 см, коричнево-бурый, равномерно окрашенный, тяжелосуглинистый с нитками белоглазки. Корней мало, в нижней части бурно вскипает от соляной кислоты, переход к горизонту С постепенный.

С - от 65 и более см, светло-бурый, средне суглинистый, плотный, корни единичные, ярко выраженная белоглазка на глубине 0,70-0,90 м.

Водно-физические показатели почвы опытного участка характеризуются следующими значениями: наименьшая полевая влагоемкость (НВ) метрового слоя составляет 19,2% от массы сухой почвы, объемная масса равна 1,44 г/см3

Биологическая активность почвы и содержание гумуса под посевами многолетних трав

Биологическая активность почвы отражает весь комплекс биологических процессов, протекающих в ней. Современные данные убедительно свидетельствуют о том, что эффективное плодородие в значительной степени реализуется через деятельность почвенных микроорганизмов, поэтому отмечается прямая связь между плодородием почвы и ее биологической активностью. Биологическая активность является очень важной характеристикой почвы, она дополняет ее агрофизические и агрохимические свойства.

Используя посевы многолетних трав, можно существенно увеличить количество почвенных микроорганизмов, которые будут положительно влиять на ее агрономические свойства: бактерий, участвующих в синтезе азота (азотфиксаторов, аммонификаторов); целлюлозных бактерий, разлагающих клетчатку и превращающих ее в углеводы; микробов-антагонистов, вытесняющих из ризосферы фитопатогенных микробов и многих других.

В наших полевых опытах в качестве характеристики биологической активности почвы мы использовали интенсивность разложения льняной ткани. Хорошо вымытые стеклянные пластины шириной 10 см и высотой 50 см обтягивали льняной тканью и устанавливали вертикально так, чтобы ткань плотно прилегала к ровной стенке прикопки. Пластины с тыльной стороны засыпали почвой, которую уплотняли до первоначального состояния. Через каждые 30 дней вегетации многолетних трав пластины вынимали, осторожно очищали и отмывали от почвы, высушивали, а затем по степени распада льняной ткани устанавливали биологическую активность почвы в зависимости от возраста травостоев. Исследования показали, что на биологическую активность почвы оказывают влияние характер распределения и накопления корневой системы, влажность и температура почвы.

Так, значения общей биологической активности почвы под бобово-мятликовыми травосмесями были выше, чем у чистых посевов эспарцета, а наиболее контрастные значения были характерны для верхнего слоя почвы (0-30 см). Данные табл. 10 показывают, что активность микробиологических процессов выше в верхних слоях почвы, где располагается свыше 70% всей массы корней, которые сильно разрастаются с преобладанием боковых корней первого, второго и последующих порядков. Все это сказалось на степени разложения льняной ткани и биологической активности почвы. Так, в посевах бобово-мятликовых травосмесей, значение этого показателя в слое 10-20 см колеблется от 3,46 до 11,55%. На варианте одновидового посева эспарцета прослеживается такая же закономерность хотя уже в меньшей степени: 3,87-10,06%. В целом же в полуметровом слое почвы степень разложения льняной ткани в посевах многолетних трав составила через четыре недели от 1,90 до 4,61%, через восемь недель от 3,37 до 7,28%. На активность почвенной микрофлоры оказывает влияние и продолжительность использования посевов многолетних трав. Проведенные наблюдения за активностью микробиологических процессов в посевах многолетних трав различных возрастов выявили некоторые различия в характере их протекания, например активность почвенной микрофлоры, более высокая в посевах второго года жизни (табл. 10). В посевах третьего года эти процессы несколько снижаются и в верхнем слое почвы, и в более низких ее горизонтах. Следовательно, чем длительнее многолетние травы используются, тем сильнее происходит затухание полезных микробиологических процессов в почве, и по возрасту более ценным предшественником в богарных условиях являются многолетние травы двухлетнего срока пользования. На основании анализа полученных данных по биологической активности почвы можно утверждать, что посевы многолетних трав и особенно их смеси состоящие из бобовых и мятликовых компонентов, повышают активность микробиологических процессов, что способствует улучшению минерального питания растений.

Агротехническое значение многолетних трав заключается не только в прямом влиянии на многие свойства почвы, но и в обогащении ее органическим веществом за счет корневых и пожнивных остатков с высоким содержанием азота, положительно влияющих на процессы образования гумуса. В последние полтора-два десятилетия в нашей стране по многим причинам запасы гумуса при интенсивном использовании пашни уменьшились на 15-25%, и в ряде случаев потери достигают 50% исходного содержания. Снижение количества гумуса в почвах сопровождается также ухудшением его качества, что выражается в уменьшении доли активного гумуса и относительном увеличении инертной его части. Биологически инертный гумус слабо участвует в энергетическом обмене почвы, очень медленно освобождает содержащиеся в нем питательные вещества, поэтому слабо влияет на эффективное плодородие почвы даже при условии, что запасы его остаются высокими. Основные причины потерь гумуса почвами связаны, с одной стороны, с усилением его минерализации под влиянием интенсивной обработки, с другой - с недостаточным поступлением в пахотный слой почвы пожнивных и корневых остатков, крайне малым внесением органических и минеральных удобрений. В.А. Ковда (1981) утверждает, что большинство пахотных почв, подверженных эрозии, на которых отсутствует травосеяние, и не вносятся органические удобрения, уже через 50-75 лет утрачивают запасы гумуса на 25-50% по содержанию и на 10-30 см по мощности гумусового горизонта. Соответственно снижаются запасы внутрипочвенной энергии, азота, фосфора, почвенной фауны и микрофлоры, резко ухудшаются химические, водно-физические и биологические свойства почвы. Для восстановления плодородия таких почв, по мнению В.А. Ковды, обязательно нужно иметь севообороты с многолетними травами, регулярно вносить в почву органические и минеральные удобрения.

Пищевой режим и динамика потребления питательных веществ в посевах

Для нормального роста и развития растениям необходимы кроме тепла, воды и воздуха, также питательные вещества. В почвах элементы питания растений находятся в составе минералов, органических и органо-минеральных соединений твердой фазы почвы и почвенных растворах.

Весь сложный процесс поглощения минеральных веществ растениями является активным физиологическим процессом. Он связан с особенностями формирования корневой системы, как активного органа поглощения влаги и элементов питания, а также с жизнедеятельностью наземных частей растений. Недостаток питательных веществ приводит к нарушению физиологических процессов в растениях, что отражается и на их морфологии, а поскольку физиологическая роль питательных элементов неодинакова, то признаки голодания растений при недостатке азота, фосфора и калия могут проявляться и на внешних признаках.

Формирование растений, потребление элементов питания, конечная продуктивность растений находятся в большой зависимости от уровня плодородия почвы и применяемых агротехнических факторов. Приведенные ранее данные наших полевых опытов показали, что использование в качестве предшественников многолетних трав позволяет увеличить динамику образования гумуса, так как корневые и пожнивные остатки являются важнейшей приходной частью баланса гумуса в пахотный слой почвы, и вследствие чего несколько повышается количество питательных веществ в почве (табл. 28, 29, 30). Обеспечение растений элементами минерального питания в доступной форме является одним из эффективных приемов, за счет, которого можно влиять на повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Каждый из элементов минерального питания выполняет в растительном организме свои специфические функции и в большинстве случаев, согласно закону земледелия, не может быть заменен другим. В потреблении питательных веществ большое значение имеют особенности развития растений, которые связаны с прохождением важнейших фенологических фаз развития.

Азоту принадлежит ведущая роль в повышении урожайности зерновых культур. Доступными для растений формами азота в почве являются преимущественно минеральные соединения - соли азотной кислоты и соли аммония, образующиеся в процессе разложения органического вещества (аммонификация, нитрификация).

Наиболее благоприятные условия для активной деятельности нитрифицирующих бактерий складываются в зональных почвах при температуре 20-25С, и влажности почвы 70 -75% от полевой влагоемкости. В результате многочисленных исследований, проведенных в разных почвенно-климатических зонах, выявлены определенные закономерности образования и передвижения элементов питания в почве без растений и под различными сельскохозяйственными культурами. Эти закономерности сводятся к следующему. Рано весной нитратов в почве мало, так как микробиологическая деятельность в этот период ослаблена в связи с низкой температурой почвы и недостаточной аэрацией. С увеличением температуры воздуха и прогреванием почвы деятельность микроорганизмов возрастает, поэтому к началу лета накапливается максимальное количество нитратов, а к осени в результате уплотнения почвы, понижения температуры деятельность нитрифицирующих бактерий ослабевает, кроме того, создаются определенные условия для анаэробных процессов.

Таким образом, интенсивность нитрификации в почве протекает неодинаково в зависимости от складывающихся погодных условий. В минеральном питании растений принимают участие также разнообразные формы фосфорных соединений. Для практических целей, чтобы судить о степени обеспеченности растений подвижным фосфором, требуется знать динамику потребления в различные периоды развития в зависимости от предшественников. В светло-каштановых почвах калий находится в форме сравнительно простых калийных соединений, и его содержание значительно превышает наличие других питательных элементов. В наших полевых и лабораторных исследованиях определялись подвижные соединения фосфора, калия, щелочногидролизуемого азота в пахотном горизонте почвы. Подвижный щелочногидролизуемый азот является по существу легкогидролизуемым азотом почвы и характеризует в целом содержание потенциально доступного для растений азота. Из анализа полученных результатов (табл. 28) видно, что наибольшее содержание азота в пахотном горизонте (0-25 см) в весенний период было по пласту двух лет и составило под пшеницей - 47,8 мг/кг, по ячменю - 48,6 мг/кг. В сравнении с контролем эти показатели соответственно были больше на 3,8 мг/кг и 4,6 мг/кг. К концу вегетации по вариантам опытов содержание азота значительно уменьшалось. Содержание подвижного фосфора было в основном невысоким, что составляло 18,3-28,6 мг/кг. Наибольшее количество фосфорных соединений весной было, так же как и азота по пласту двух лет, где под озимой пшеницей его количество составило 27,5 мг/кг, по ячменю - 28,6 мг/кг. Наименьшие запасы фосфора по ячменю - 18,3 мг/кг и по озимой пшенице - 24,6 мг/кг были на контроле (черный пар и озимая пшеница). Содержание фосфора к концу вегетации также уменьшалась на 38,1% от весенней нормы, что говорит о его очень медленном передвижении в почве, хотя интенсивность поглощения фосфора растениями большая. Наличие обменного калия в светло-каштановых почвах всегда значительное.

Особенности роста надземной массы и фотосинтетическая деятельность растений

Формирование продуктивности посевов - это совокупность отдельных взаимосвязанных процессов, из которых наиболее фундаментальными являются дыхание, рост и фотосинтез. Рост и фотосинтез рассматриваются при этом как сопряженные процессы, и энергетическая динамика ростовой функции является непременным условием для формирования того или иного уровня урожайности. В наших полевых опытах изучаемые предшественники оказывали небольшое влияние на линейный рост растений зерновых культур. При полевых наблюдениях (табл. 31, 32) за ростом и развитием растений озимой пшеницы и ярового ячменя было отмечено, что растения, размещенные по пласту двух-трехлетнего возраста многолетних трав незначительно отличались к уборке от растений, посеянных по черному пару, где высота растений к моменту уборки составила: у озимой пшеницы от 91,4 см до 95,7 см, у ярового ячменя - 66,3-68,7 см. Активный рост растений зерновых культур сохраняется до фазы молочной спелости зерна, а максимальные линейные приросты растений наблюдались в период трубкования, когда высота растений составила по черному пару у озимой пшеницы 88,1-90,2 см, по пласту многолетних трав - 89,4-95,2 см, у ярового ячменя, соответственно, 50,3-66,3 см; 53,5-68,7 см. В 2003 году, как в более неблагоприятном по погодным условиям, наблюдался самый низкий линейный рост на всех вариантах опыта. А в условиях благоприятного 2002 года с самого начала весенней вегетации и до конца развития растений озимой пшеницы и ярового ячменя, посевы имели более высокий темп ростового процесса. По количеству листьев наблюдается та же закономерность, что и при изучении высоты растений, хотя прослеживается некоторое превосходство пласта многолетних трав над черным паром.

Существует обширная литература по вопросам фотосинтетической деятельности растений в посевах сельскохозяйственных культур. Академик А.А. Ничипорович (1972, 1982) в свое время разработал количественную теорию фотосинтетической продуктивности растений, основанную на оптимизации площади листовой поверхности, радиационного режима, минерального питания, водообмена и других факторов. Показано, что даже в современных условиях ведения земледелия можно увеличить коэффициент использования фотосинтетически активной радиации (ФАР от 0,5-1,0 до 3-4 %). Исследованиями последних лет (Алиев Д.А., 1974; Нерпин СВ., Чудновский А.Ф., 1975; Оканенко А.С., 1975; Филин В.И., 1987 и др.) всесторонне развиты представления о ведущей роли в создании урожая таких важнейших показателей фотосинтетической деятельности растений, как площадь ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал (ФП) посевов. Формирование в посевах оптимальной площади листьев очень важно с точки зрения поглощения листьями световой энергии для фотосинтеза. Создание большой площади листьев, как указывают многие исследователи, не всегда соответствует высокому урожаю. При чрезмерном развитии площади листьев в посевах возрастает взаимное затенение листьев в средних и особенно нижних ярусах, вследствие чего ухудшаются их освещение, снижается поступление углекислоты и чистой продуктивности фотосинтеза, происходит нежелательный усиленный рост вегетативных органов, что нередко является причиной снижения урожая (Алиев ДА, 1974).

Фотосинтетическая деятельность растений в посевах, в первую очередь, зависит от суммарной площади листьев в период их максимального развития. По мнению многих исследователей, ее величина в посевах сельскохозяйственных культур широко варьирует от 20 до 70 - 80 тыс. м3 /га (Устенко Г.П., 1963, 1966; Кружилин А.С., 1977; Алиев Д.А., 1974; Евтушенко Н.Н., 1977; Строганова Л.Е., 1977; Шатилов И.С., Замораев А.Г., Чаговская Г.В., 1988). Исследованиями Опытной станции по программированию урожая кафедры растениеводства Волгоградской ГСХА (А.А. Грошев, 1984; В.И. Филин, 1987; В.А. Чертоусов, 1995; В.М. Иванов, 1997; Е.И. Солохина, 2002 и др.) установлено, что наиболее высокие урожаи зерновых колосовых культур (5-6 т/га зерна) формируются в посевах, имеющих площадь листьев 40-60 тыс. м2 /га. В то же время, по мнению А.А. Ничипоровича (1982), площадь листьев, которой соответствуют максимальные суточные приросты сухого вещества, следует считать оптимальной.

Основой максимального поглощения приходящей ФАР с высокими коэффициентами полезного действия (КПД) является обеспечение возможно более быстрого нарастания площади листьев в посевах до максимальной величины и сохранение их активного состояния в течение длительного периода времени. В связи с тем, что максимальная площадь листьев характеризует временное состояние посева, а урожай является результатом фотосинтетической деятельности посевов за весь вегетационный период, более правильно связывать его величину с интегральным показателем работы ассимиляционного аппарата - фотосинтетическим потенциалом (ФП), учитывающим не только его размеры, но и длительность работы ассимилирующей поверхности посева. Являясь одним из важнейших показателей, с которым наиболее тесно коррелирует величина урожая, ФП дает количественную оценку динамики формирования и степени совершенства посева.

Фотосинтез у зерновых культур изучен достаточно полно, однако в большинстве работ подчеркивается, что формирование листовой поверхности и фотосинтетического потенциала, как ее производной, может значительно изменяться в широком диапазоне под влиянием многих агротехнических и внешних факторов.

Похожие диссертации на Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в восточной зоне Ростовской области