Характер образования листовой поверхности и фотосинтетической деятельности хлопчатника при регулировании калийного питания

Площадь листовой поверхности и ее ассимиляционные особенности определяют эффективность использования растениями солнечной энергии, почвенной влаги и элементов питания. Весьма существенным является общая облиственность растений хлопчатника, которая характеризуется суммой листовой поверхности и распределением листьев по ярусам растения. Сумма листовой поверхности дает представление о размерах основного ассимиляционного и транспирационного аппарата растения [1].

Значение деятельности фотосинтетического аппарата отмечено у А..А. Ничипоровича [2, 3], Н.Ф. Коняева [4] и др. Ими установлено, что развитие и деятельность листового аппарата определяются условиями выращивания и генотипом растений.

Фотосинтетический аппарат, осуществляя сложную физиолого-биохимическую работу, меняется в зависимости от возраста, состояния растений и освещения, а также определяет формативные процессы, накопление отдельных продуктов и урожай [2].

Характер и распределение листьев на растении и, в известной мере, сумма листовой поверхности определяют степень затенения листьев и плодовых образований. Эти показатели исключительно важны в период созревания, так как при очень сильной облиственности растений и наличии крупных листьев в результате обильного питания или орошения коробочки сильно затеняются и медленно раскрываются.

Хлопчатник высевается не ради общей массы органического вещества, подобно силосным кормовым культурам, а с целью получения максимального количества хлопка-сырца высокого качества. Поэтому нельзя пустить на самотек процесс накопления общей биомассы хлопчатника.

Характер распределения листьев на растении и общая сумма листовой поверхности имеют значение в смысле удобств при уборке хлопка-сырца, особенно при механизированной, и зависит, в основном, от особенностей вида, сорта, условий произрастания и, в частности, от фона питания растений.

Выявление региональной особенности корреляции между площадью листьев и продуктивностью хлопчатника имеет не только теоретическое, но и практическое значение. В условиях нижней части дельты реки Мургаб вышеуказанные вопросы практически не изучены.

Проведенные нами исследования в 1989-1991гг. на орошаемых луговых почвах Мургабского оазиса в значительной степени восполняют этот пробел.

Полевые опыты проведены нами на луговом типе почвы среднесуглинистым механическим составом. В начале и конце проведения полевого опыта определяли содержание в почве гумуса, азота общего, фосфора и калия валовых, а также их подвижные формы (табл.1.).

Таблица 1

Исходное содержание гумуса, валового азота и фосфора составляет соответственно 0,76; 0,067; и 0,145 % к весу сухой массы. Эти показатели снижаются в подпахотных горизонтах. Почва опытных участков характеризуется средней обеспеченностью элементами питания (место проведение опыта: д/объед. «Бирлешик», Туркменистан).

Варианты  опыта:

Таблица 2

*/ Навоз вносится под пахоту один раз за три года.

Хлопчатник в начальные периоды своего развития не угнетается от недостатка калия. С момента массового цветения и плодообразования потребность хлопчатника в калии возрастает и при его недостатке растение может сбрасывать свои бутоны, цветы и завязи. Дефицит калия в этот период  приводит к замедлению оттока азота и фосфора из вегетативных органов в семена хлопчатника. Если это явление продолжается слишком долго, может наступить нитратное отравление растения, поэтому в начале цветения хлопчатника рекомендуется вносить весь остаток годовой нормы калия [5]. 

Повторность опыта 4-х кратная. Площадь делянок 180 м², из них учетная - 135 м². Схема размещения растений 60х12х1. Полив проводили по схеме 2-5-1. В опыте применяли мочевину, аммофос, хлористый калий и органическое удобрений в виде навоза, просеянного через 10 мм сито. Сорт хлопчатника – 133 (средневолокнистый).

Листовую поверхность хлопчатника определяли по 10 растениям каждой делянки всех повторений опыта в начале цветения и созревания. Площадь листовой поверхности определяли методом высечек.

Как видно из табл. 3. различия в площади листовой поверхности растений, в разной степени обеспеченных минеральным питанием, проявляются, начиная с цветения и до конца вегетации.

Таблица 3

Формирования листовой поверхности и фотосинтетическая деятельность хлопчатника при регулировании калийного питания

( среднее за 1989-1991 гг. )

*/ Навоз вносится под пахоту один раз за три года.

Увеличение нормы калия до 250 кг/га на высоком фоне азотных, фосфорных и органических удобрений вызвало значительные изменения в формировании листовой поверхности хлопчатника.

При анализе данных по продуктивности фотосинтеза в расчете на единицу площади листовой поверхности и отдаче урожаем хлопка-сырца видно, что самые высокие показатели в вариантах с внесением небольших норм калийных удобрений : 50 кг – 102 г хлопка-сырца на 1 м²  листа, 100 кг – 94,9 г и в контроле – 117,1 г/ м² .

Если при внесении калия 50 кг/га на фоне N₂₅₀ P₁₈₀  кг/га листовая поверхность хлопчатника к концу вегетации была равна 29601,9 м² /га против 23859,6 м² /га в контроле, то при увеличении норм калия до 100 кг/га – 33671,7 м² /га, до 150 кг/га – 38571,2 м² /га и до 250 кг/га – 39080,3 м² /га.

Формирование листостебельной массы стабилизируется при норме калия 150 кг/га на фоне органо-минеральных удобрений, а на фоне только азотных и фосфорных удобрений – 250 кг/га д.в. При норме калия порядка 250 кг/га д.в. соотношение азота к калию составляет 1:1.

Таблица 4

Повышение продуктивности хлопчатника путем оптимизации

калийного питания ( среднее за 1989-1991 гг. )

Наши данные и материалы многих исследователей подтверждают выводы о том, что, хотя минеральное питание растения является одним из основных факторов, влияющих на образование листовой поверхности и интенсивность фотосинтеза, тем не менее, величина продуктивности фотосинтеза при расчете на единицу площади листовой поверхности не имеет прямой коррелятивной зависимости от уровня питания.

В предгорной равнине Копетдага нами исследовались сорта тонковолокнистого хлопчатника Аш-25 (контроль) и 9871-И. Формирование листовой поверхности хлопчатника изучали в зависимости от биологических особенностей сорта, ширины междурядий и схем размещения растений [1].

Среди изученных сортов наиболее облиственным оказался сорт Аш-25, у которого площадь листовой поверхности на 25 июля достигла 3275,4 см²  на одно растение при размещении по схеме 90х11х1. У сорта 9871–И площадь листовой поверхности равнялась 2819,0 см².

У самого высокоурожайного сорта хлопчатника  9871–И в нашем опыте суммарная площадь листовой поверхности в расчете на 1 га также была значительно меньше, чем у сорта Аш-25. Это свидетельствует о том, что для каждого сорта хлопчатника существует свой предел площади листовой поверхности, при котором обеспечивается сравнительно более высокий урожай хлопка-сырца.

Анализ динамики формирования площади листьев хлопчатника показал, что основными факторами, влияющими на формирование площади листьев хлопчатника, являются условия питания и биологические особенности сорта.

Таким образом, наиболее интенсивный синтез органического вещества у хлопчатника отмечен в варианте с применением 250 кг/га азота, 180 кг/га фосфора и 150 кг/га калия д.в. на высоком фоне органического удобрения (30 т/га навоза ).

Оптимальный предел для сорта Аш-25 – 30,0 тыс.м²/га, для  9871-И -28,0, а для сорта 133 – 38,5  тыс.м²/га. Такая площадь листовой поверхности образуется при размещении растений по схемам 60х13х1 и 90х9х1. Оптимальные пределы площади листьев обеспечивают повышение урожая хлопка-сырца на 5-6 ц/га.

Литература:

1.    Дурдыев Б., Хабибуллаев Э. Корреляционная взаимосвязь между площадью листьев и продуктивностью хлопчатника //Изв. АН Туркменистана. Сер.биол. Наук. – 1992.- №2. – С.67-69.

2.    Ничипирович А.А. Пути управления фотосинтетической деятельностью растений с целью повышения их продуктивности // Физиология растений. 1967.Т.1.

3.    Ничипирович А.А. Фотосинтез и урожай. – М., 1966.

4.    Коняев Н. Ф. Продуктивность и площадь листьев. – Иркутск. 1970.

5.    Мадраимов И. Эффективность калийных удобрений в хлопководстве // Хлопководство, 1985, №5.