Влияния бора на прорастания рапса

Подвижность цинка в почве  зависит от рН почвенного раствора, содержания в ней карбонатов  и органического вещества. Недостаток цинка наблюдается чаще всего на песчаных, супесчаных и карбонатных почвах, а также почвах, содержащих большое количество медленно разлагающегося органического вещества. Во всех почвах более высокая концентрация микроэлемента характерна для гумусового или карбонатного горизонтов /19/.

Цинк наиболее подвижен и  биологически доступен в кислых минеральных почвах. Подвижность цинка в почвах снижается в присутствии карбоната кальция и растворимых фосфатов. Из этого следует, что известкование почв, как и внесение больших доз фосфорных удобрений, уменьшают доступность микроэлемента растениям. Признаки цинкового голодания растений отмечаются при содержании цинка в почве менее 1 мг/кг /17/.

Неподвижность цинка в  богатых кальцием и фосфором почвах, в хорошо аэрируемых почвах, содержащих соединения серы, и в почвах, содержащих повышенные количества насыщенных кальцием минералов (аллофана, имоголита, монтмориллонита), а также водных оксидов, имеет важное практическое значение, определяя возникновение дефицита цинка для растений.

Цинк, с одной  стороны, жизненно необходимый, с другой – токсичный микроэлемент, способный при превышении ПДК нарушать нормальный метаболизм в растительных тканях /20/. В настоящее время ПДК валового цинка в почве не установлена. По мнению В.В Ковальского пороговой концентрацией элемента в почве следует считать 70 мг/кг почвы /18/

 

1.3 Влияние  высоких концентраций бора на  живые организмы и 

бороустойчивость растений

 

       Специфика влияния бора на живые организмы заключается в том, что нормальное их развитие происходит в пределах определённых концентраций элемента. Как недостаток, так и избыток бора в питательной среде вызывает нарушение физиологических функций, возникновение заболеваний, уменьшение продуктивности растений и животных. Следует отметить, что большинство исследований с бором проведено на почвах с недостатком микроэлемента и направлено на разработку приёмов применения борных удобрений. Влияние высоких концентраций бора на живые организмы изучено в значительно меньшей степени. Между тем, территории с высоким содержанием бора встречаются довольно часто в России и за рубежом: в государствах Средней Азии, Казахстане, Индии, США, Китае /15/.

Культуры по-разному  реагируют на избыток бора. Так, по данным Б.А. Ягодина , зерновые страдают при содержании водорастворимого бора в почве 0,7-8,8 мг/кг, люцерна и свёкла могут переносить его в концентрации выше 30 мг/кг  /37/.

При избытке  бора в почве в значительной степени  страдают листья нижнего яруса: наблюдается хлороз листовых пластинок, они преждевременно опадают. Такое явление может наблюдаться на засолённых почвах, в которых зачастую бор может находиться в избытке /26/.

Данные Алихановой О.И. свидетельствуют о том, что растения под действием борного засоления претерпевают глубокие физиологические и химические изменения. Границы токсичности бора для разных растений неодинаковы: для пшеницы – более 5 мг/кг подвижного бора в почве; для кукурузы и хлопчатника – более 5-10 мг/кг; для подсолнечника – более 10-15 мг/кг /4/.

Исследования, проведённые в Омском государственном  аграрном университете Э.Д. Орловой, А.А. Неупокоевым и Ю.А. Азаренко, позволили установить критические концентрации содержания водорастворимого бора для разных культур, при которых урожайность снижается на 10-20 % /27/.

Исследования, проведённые на кафедре агрохимии  Омского СХИ на высокобуферных почвах (чернозёмах, лугово-чернозёмных), показали, что пшеница, овёс, ячмень испытывают угнетение и снижают продуктивность при содержании водорастворимого бора в почве 4-5 мг/кг, томаты – 12-15 мг/кг. Столовая свёкла не снижала продуктивности при концентрации бора – 22 мг/кг. Высокой бороустойчивостью обладают донник и люцерна, для которых избыточным является содержание бора в почве 15-20 мг/кг. Особенно чувствительны к избытку этого микроэлемента просо и горох, резкое снижение продуктивности, которых отмечено при содержании подвижного бора 3-4 мг/кг /26/.

Установлено, что бороустойчивость растений зависит не только от степени  борного засоления, но и других свойств  почвы (pH, ёмкости поглощения, содержания гумуса). Необходимо подчеркнуть, что на почвах с небольшой ёмкостью поглощения и кислой реакцией среды отрицательное действие бора на растения проявляется при более низких дозах этого элемента. Известно, что при недостатке кальция растения менее выносливы к избыточным дозам бора.

Содержание бора в растениях в значительной степени зависит от вида растений, фазы их развития и условий произрастания. Количество бора в одном и том же растении может сильно изменяться, чем он и отличается от многих других питательных элементов /4/.

Бор может поступать в  растения легко и быстро и накапливаться в них в больших количествах. А так как избыток бора в кормах может вызвать заболевания животных борными энтеритами, то необходим контроль за его накоплением растениями /5/.

Обилие бора в пастбищных травах способно вызвать тяжёлое  заболевание животных – борный энтерит. Борные токсикозы у животных встречаются в первой половине лета. Именно в это время в почвах пастбищ отмечается наиболее высокое содержание мобильных соединений микроэлемента /7/.

Порог токсичности  бора определяется не только его содержанием, но и количеством и соотношением других элементов в почве. Высокое содержание кальция и фосфора в почве повышают требовательность растений к обеспеченности бором. Известкование уменьшает доступность бора и задерживает поступление его в растения /37/.

 

 

 

 

 

 

2. ОБЪЕКТЫ,  МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

 

Объектом изучения являлся яровой рапс (Brassica napus) сорта «Радикал», выращиваемый на лугово-чернозёмной почве при различных концентрациях подвижного бора.

2.1 Ботаническая характеристика и биологические особенности рапса

ярового

 

Рапс – однолетнее травянистое растение семейства  капустные – Brassicaceae.

Корень у  рапса стержневой, хорошо развит. Стебель  сильно разветвлён, покрыт восковым налётом, достигает высоты 100-130 см. Листья сизо-зелёные, также с восковым налётом. Нижние листья черешковые, верхние – сидячие, охватывающие наполовину стебель. Соцветие – рыхлая кисть. Цветки светло-жёлтые. Плод – растрескивающийся при созревании стручок с носиком, который составляет ¹/₅ – ¹/₆ длины стручка. Семена шаровидные с мелкоячеистой поверхностью, чёрной, серовато-чёрной или жёлто-коричневой окраски. Масса 1000 семян – 3-7 г. /29/.

Семена начинают прорастать при температуре 1-3 ⁰С. Всходы в зависимости от увлажнения и температуры почвы появляются на 4-15-й день. Оптимальный температурный режим для быстрого и дружного появления всходов рапса – 15-18 ⁰С /29/.

Рапс является холодостойкой культурой. Всходы его  переносят понижение температуры  воздуха до -3 – -5 ⁰С. Взрослые растения способны вегетировать при 1-3 ⁰С, и временное понижение температуры осенью до -3 ⁰С рапс переносит без особых последствий. В первые 30-40 дней растения растут медленно, после стеблевания идёт интенсивный рост. Цветение рапса начинается на 40-55-й день после всходов. Продолжительность вегетационного периода – 95-100 дней /29/.

Рапс очень  требователен к влаге. Транспирационный коэффициент составляет 740-750. Максимальное потребление влаги приходится на период от конца бутонизации до полного цветения /29/.

Рапс – растение длинного дня. Уменьшение продолжительности дня вызывает удлинение межфазных периодов, сопровождающихся интенсификацией ростовых процессов. Эта особенность позволяет растениям летних посевов накапливать большую вегетативную массу, так как фазы бутонизации и цветения проходят в условиях укороченного дня /29/.

Наибольшую  листовую поверхность рапс имеет  к концу фазы бутонизации. Максимальный урожай зелёной массы рапс формирует в фазе массового цветения. Уборку зелёной массы рапса для силосования необходимо производить в конце цветения – начале образования стручков /29/.

Биологической особенностью рапса является способность  растения к интенсивному отрастанию после скашивания или стравливания. В связи с этим при благоприятном режиме влагообеспеченности рапс способен давать 2-3 укоса зелёной массы за летний период /31/.

Рапс является нетребовательным к почве растением, так как он успешно произрастает на почвах самого разного гранулометрического  состава, кроме тяжёлых глинистых  и песчаных почв /29/.

Лучшие урожаи рапс даёт на обыкновенных чернозёмах с хорошо проницаемой подпочвой. Непригодны для него кислые и заболоченные почвы, а также участки с близким залеганием грунтовых вод /29,31/.

Яровой рапс отзывчив на применение микроэлементов, особенно бора, при внесении которого (2 кг д. в. на 1 га) происходит более дружное и ускоренное созревание семян. Внесение бора под рапс на слабообеспеченных этим элементом почвах повышает урожайность семян на 5-7 ц/га. Чтобы удовлетворить потребность растений в боре, в почву перед севом вносят на гектар 2-3 центнера борного суперфосфата. Для подкормки растений используют жидкое борное удобрение. Внесение бора приурочивают к проведению защитных работ /27/.

2.2 Климатические и погодные условия

       

         Климат является важным фактором почвообразования, а погодные условия влияют на поступление бора в растения.

Омская область  расположена на юге Западно-Сибирской  равнины по среднему течению реки Иртыш. Высота территории над уровнем моря – 100-140 м. Климат Омской области типично континентальный, причём  его континентальность увеличивается по мере продвижения с севера на юг. Климат Омской области определяется географическим положением и особенностями подстилающей поверхности. Большая удаленность от морей и океанов приводит к усилению в формировании климата роли физических свойств суши, в частности, ее способности, быстро и сильно прогреваться летом и соответственно быстро терять тепло зимой. Западно-Сибирская равнина, на юге которой располагается Омская область, отгорожена с запада Уральскими горами, с востока Восточно-Сибирским плоскогорьем, но совершенно открыта с севера и очень мало защищена с юга. На территорию Омской области, таким образом, легко вторгаются как арктические холодные воздушные массы, так и теплые из степей и пустынь Казахстана. Теплые и влажные воздушные потоки с Восточно-Европейской территории приходят трансформированными, иссушенными. Все это приводит к неустойчивости погодных условий.

Опытное поле  ОмГАУ расположено в южной  лесостепной зоне Омской области. Для  данных условий характерна холодная и суровая зима, жаркое лето, ветреная и сухая весна непродолжительная осень, короткий безморозный период, резкие колебания температуры от месяца к месяцу, от одного дня к другому и даже в течение суток. Летом часто преобладает сухая жаркая погода. Среднегодовая температура воздуха близка к 0⁰ С. Температура самого теплого месяца лета (июль) +19,0….+19,5⁰С, самого холодного  (января) -19,0….-20,0⁰С.

Годовая амплитуда  температур воздуха достигает 80-90⁰С, что подчеркивает резкую континентальность местного климата. Сумма средних суточных температур за период с температурой выше 10⁰С здесь составляет 1850-2050⁰С, продолжительность этого периода в среднем 120-130 дней. Период со среднесуточной температурой воздуха выше 15⁰С длится 70-80 дней. Продолжительность вегетационного периода составляет в среднем 155-160 дней. Безморозный период в данной зоне, в среднем составляет 110-120 дней. Ночные заморозки в воздухе 21-22 мая (средние многолетние даты) и появляются осенью 10-22 сентября. По степени влагообеспеченности лесостепная зона Западной Сибири относится к районам неустойчивого увлажнения. Среднегодовое количество осадков составляет от 300 до 370 мм, количество осадков за период май - август составляет 160 – 220 мм, эта особенность климата сглаживает общий недостаток влаги для роста и развития сельскохозяйственных культур.

 Атмосферные  засухи (суховеи) в данной зоне - довольно частое явление. Слабые  и средней интенсивности засухи  наблюдаются ежегодно, очень интенсивные засухи редки. Устойчивый снежный покров образуется в среднем 10 ноября. Высота снежного покрова увеличивается медленно, преимущественно в марте, достигает максимальной высоты в среднем 20- 30 см. Снег залегает, как правило, неравномерно. Устойчивый снежный покров в среднем сходит 6-11 апреля с небольшими отклонениями в отдельные годы. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом в среднем составляет 150-160 дней.

Такие особенности  климата как недостаточное количество атмосферных осадков, их неравномерное  выпадение и физическое испарение в лесостепной и степной зонах области способствуют формированию засолённых почв.

   Вегетационные опыты проводились с мая по август 2009,2010, 2012 гг.

    В 2009 г. опыт проводился с июня по август. Температура воздуха за вегетационный период составила: 16,7 ⁰С в июне, 18,2 ⁰С в июле, 16,3 ⁰С в августе. С 1 июня по 31 августа выпало 367 мм осадков /1/.

Вегетационный опыт в 2010 г. проводился с мая по июль. За это время погодные условия сложились следующим образом.

В 2010 г. температура воздуха за вегетационный период составила по месяцам: 11,3 ⁰С в мае, 18,6 ⁰С в июне, 17,8 ⁰С в июле. С 1 мая по 31 июля выпало 91 мм осадков, что не превысило многолетние средние значения за этот же промежуток /2/.

В 2012 г. опыт проводился с мая по июль. В  мае была зафиксирована среднемесячная температура в 12,1⁰С и выпало 37 мм осадков. Июнь был теплым с высоким количеством осадков. В среднем за месяц температура составила 20,5⁰С, сумма осадков составила 47мм.  Июль 2012 года характеризуется теплой погодой (22,8⁰С) с малым  количеством осадков (8мм) /3/.