Минеральное питание растений и продуктивность сортов риса на засоленной и незасоленной почве тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, кандидат сельскохозяйственных наук Ткаченко, Юлия Алексеевна

• Ткаченко, Юлия Алексеевна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Ткаченко, Юлия Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1. Распространение засоленных почв, почвенные процессы в условиях засоления и влияние культуры риса на засоленность земель

1.2. Влияние почвенного засоления на метаболизм культурных растений

1.3. Приемы направленного повышения солеустойчивости растений риса I

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Место проведения исследований

2.2. Почвенно-климатические условия проведения опытов

2.3. Характеристика объектов исследования

2.4. Методика проведения исследований

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Динамика содержания питательных и засоляющих элементов в почвах

3.1.1. Аммонийный азот

3.1.2. Подвижный фосфор

3.1.3. Обменный калий

3.1.4. Обменный натрий

3.1.5. Хлор

3.2. Солевой режим почв

3.3. Выживаемость растений риса в условиях засоления

3.4. Рост корневой системы риса в условиях засоления почвы в зависимости от уровня минерального питания 63 3.4.1. Длина корней риса

3.4.2. Сухая масса корней растений риса

3.4.3. Поглощающая поверхность корней риса

3.5. Рост надземной части растений риса в условиях засоления почвы в зависимости от уровня минерального питания 76 3.5.1. Высота растений риса 76 3.5.1. Накопление биомассы растениями риса 78 3.5.3. Фотосинтетическая деятельность растений риса

3.6. Урожай и элементы его структуры на незаселенных и засоленных почвах в зависимости от уровня минерального питания

3.7. Экономическая и энергетическая эффективность применения минеральных удобрений на засоленной и незасоленной почвах

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Минеральное питание растений и продуктивность сортов риса на засоленной и незасоленной почве»

Актуальность проблемы. Рис - важнейшая зерновая культура Земли. Его зерном питается практически половина человечества. По валовым сборам зерна во всем мире, рис стоит на одном месте с пшеницей, занимая по посевным площадям второе место после этой культуры - более 150 млн. га. Большое значение в мировом хозяйстве имеет не только основной продукт рисоводства - рисовая крупа, но также рисовые крахмал, масло, отруби, лузга, солома и другие сопутствующие продукты, используемые в пищевых, кормовых и технических целях.

Особая ценность культуры риса заключается в ее способности произрастать на малопродуктивных почвах, непригодных для возделывания других сельскохозяйственных культур, в том числе и засоленных. На территории России такие почвы занимают 15 млн. га, в Краснодарском крае -196,4 тыс. га, из них 76,4 тыс. га находятся на орошаемых участках, причем более 85 % - в рисовых оросительных системах (Загубин H.H. и др., 2002). Слабозасоленные почвы составляют 56,6 %, среднезасоленные - 14,8 %, сильнозасоленные - 26,1 % и солончаки - 2,5 % от общей площади засоленных почв. Распространены они преимущественно в восточной стороне дельты Кубани. Тип засоления на различных геоморфологических элементах различен - сульфатный, хлоридно-сульфатный, сульфатно-хлоридный и хлоридный. Доля хлоридов в сумме солей возрастает с востока на запад по мере падения отметок местности.

Рис является мелиорирующей культурой, возделывание его позволяет снизить исходную степень засоления почвы при тщательном соблюдении всех агротехнических мероприятий. Однако часто наблюдается слабая промывка почв от легкорастворимых солей при культуре риса и ежегодная реставрация засоления. Особенно это характерно для почв с тяжелым механическим составом, сильным уплотнением, слабой дренированностыо, близким залеганием сильноминерализованных грунтовых вод.

Рис выдерживает при орошении концентрацию солей до 1 %, но относится к среднесолеустойчивым культурам. Тем не менее, в условиях засоления значительно тормозятся ростовые процессы от начала прорастания семян риса до конца вегетации и снижается урожайность растений. Отрицательное действие этого фактора связано с повышением осмотического потенциала в клетке, нарушением водного режима, избыточным поглощением и накоплением ионов, оказывающих токсическое действие, дефицитом отдельных элементов корневого питания в результате дисбаланса ионов в почве, приводит к гормональному сбою в органах и тканях растений и изменениям разнообразных физиологических параметров растений. Выраженность негативного воздействия засоления в значительной мере определяется генотипом и может регулироваться минеральным питанием. Однако механизм реагирования растений риса на засоление почвы и уровень минерального питания в условиях действия стрессового фактора различен и до конца не изучен. Поэтому физиологическое обоснование способа повышения продуктивности разных по солеустойчивости сортов риса на засоленных почвах путем регулирования уровня минерального питания представляет научный интерес и имеет важное практическое значение.

Цели и задачи исследований. Цель настоящей работы - определить влияние засоления почвы на жизнедеятельность растений риса при различных уровнях минерального питания и разработать приемы повышения продуктивности разных по солеустойчивости сортов риса на засоленных почвах.

Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач:

- исследовать динамику содержания доступных растениям форм основных элементов минерального питания (азота, фосфора и калия), натрия и хлора в засоленной и незасоленной почвах;

- изучить солевой режим почв;

- выявить особенности роста растений разных по солеустойчивости сортов риса при засолении почвы в зависимости от уровня минерального питания;

- определить продуктивность разных по солеустойчивости сортов риса при различных уровнях минерального питания на засоленной и незасоленной почвах;

- установить оптимальные дозы минеральных удобрений для разных по солеустойчивости сортов риса на засоленной почве.

Научная новизна. Исследован пищевой и солевой режим почв при разных уровнях минерального питания в условиях засоления.

Изучено изменение морфометрических и физиологических показателей у разных по солеустойчивости сортов риса при выращивании на различных уровнях минерального питания в условиях хлоридного засоления.

Выявлено влияние разных уровней минерального питания на урожай и элементы его структуры при выращивании риса на засоленной почве.

Установлены оптимальные дозы минеральных удобрений для разных по солеустойчивости сортов риса на засоленной почве.

Теоретическая и практическая значимость. Выявлен механизм реакции разных по солеустойчивости сортов риса на уровень минерального питания в условиях солевого стресса. Установлено преимущество выращивания на засоленных почвах солеустойчивых и среднеустойчивых сортов риса на повышенных дозах полного минерального удобрения, сбалансированного по ЫРК. Показано современное состояние засоленных почв, используемых более 30 лет под культуру риса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях методической комиссии ученого совета ВНИИ риса (г. Краснодар, 2001-2003гг.); 4-й и 5-й региональных научно-практических конференциях молодых ученых "Научное обеспечение агропромышленного комплекса" (Краснодар, 2002, 2003); международной научной конференции "Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агротехнологиях" (Москва, 2003); научно- практической конференции "Совершенствование систем земледелия в различных агроландшафтах Краснодарского края" (Краснодар, 2004); Всероссийской научно-практической конференции "Развитие инновационных процессов в рисоводстве - базовый принцип стабилизации отрасли" (Краснодар, 2005); школе молодых ученых "Экологическая генетика культурных растений" (Краснодар, 2005). Основные положения работы изложены в 11 печатных статьях.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 136 страницах машинописного текста. Состоит из введения, трех глав, выводов, предложений производству, содержит 32 таблицы, 11 рисунков, 39 приложений. Список литературы включает 284 источника, из них 46 иностранных авторов.