Повышение эффективности минерального питания растений на примере подсолнечника. Методические рекомендации для сельскохозяйственных консультантов (стр. 2 )

Прорастание семян во влажной почве начинается при температуре 4-6°С, при температуре почвы 10-12°С оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена переносят кратковременные понижения температуры до -10°С, молодые всходы могут переносить заморозки до -6°С.

Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет – 1850°С, раннеспелых – 2000°С, среднеспелых – 2150°С. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 – от цветения до созревания.

Подсолнечник – культура засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время – одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве. Транспирационный коэффициент составляет 500-600.

Подсолнечник требователен к свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур требованиями биологии.

Лучшие почвы для подсолнечника – черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды. Заболоченные, кислые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также участки с избыточным содержанием извести для него малопригодны. Благоприятный для роста растений интервал рНсол = 6-6,8.

По вегетация подсолнечника проходит в 5 периодов, в которых подсолнечник предъявляет следующие требования к условиям внешней среды:

1. Прорастание семян – появление всходов: основные жизненные процессы – набухание и прорастание семян, появление всходов – связаны с поглощением воды. Определяющий фактор внешней среды в этот период – температура. Благоприятная для прорастания семян температура посевного слоя почвы составляет – 10-12°С, при этом всходы появляются через 10-14 дней.

2. Появление всходов – образование корзинки: в этот период число листьев достигает – 18-20. Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит на 3 этапе органогенеза, а на 4 этапе с появлением 5-8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. На 5 этапе органогенеза образуются покровные и генеративные органы цветка.

3. Бутонизация - цветение: этот период характеризуется интенсивным ростом надземных органов и корневой системы. В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается. Продолжается интенсивный рост листьев среднего яруса (14-26 лист). В этот период усиленно растут генеративные органы: развиваются язычковые и трубчатые цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К концу периода пыльники выходят из венчиков.

4. Цветение - созревание: цветение наступает примерно через 50-60 дней после всходов и продолжается 20-25 дней (одна корзинка цветет 8-10 дней). Максимальное увеличение корзинки отмечается в течение 8-10 дней после цветения, рост ее продолжается вплоть до пожелтения.

Опыляется подсолнечник перекрестно посредством насекомых и ветра. Пыльца переносится ветром на расстояние до 200—250 м.

Оптимальные условия для цветения и оплодотворения подсолнечника создаются при температуре 20—25°С, солнечной погоде и умеренной относительной влажности воздуха.

От оплодотворения до полной спелости семянки проходит 35—42 дня. В первые 12—16 дней после оплодотворения идет формирование и рост семянки. К концу этого периода ядро и оболочки достигают нормальных размеров, заканчивается формирование зародыша и ткани, запасающей жир, от величины которой зависит накопление масла во время налива. Затем на­ступает период налива, который длится в зависимости от условий погоды и сорта 20—25 дней.

После оплодотворения завязи начинается рост семян, который завершается за 14-16 дней, а затем в течение 20-25 дней происходит налив семян – накопление в них жира и других запасных веществ. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к влаге в почве (критический период). Фаза налива семян завершается на 30-35 день после оплодотворения. Фаза созревания (физиологическая спелость) наступает при влажности семян – 36-40%. Тыльная сторона корзинки становится желтой. Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение воды.

5. Полное созревание: при полной (хозяйственной) спелости корзинки приобретают желто-бурый и бурый цвет, влажность семян снижается до 12-14% (в более северных районах – до 16-18%) [2].

1.2.Требования подсолнечника к режиму питания

Подсолнечник отличается повышенными требованиями к пищевому режиму почвы по сравнению с другими полевыми культурами. На образование 1 т семян подсолнечник потребляет с одного гектара азота в 2,4, фосфора — в 3,5, калия — в 16,2 раза больше, чем озимая пшеница на 1 т зерна. По выносу калия он не имеет себе равных среди полевых культур.

На образование 1т семян подсолнечник потребляет: азота – 50-60кг, фосфора – 20-25кг, калия – 120-160кг. В разные периоды вегетации потребность растений в элементах питания неодинакова.

Нормальное азотное питание способствует росту вегетативной массы растения (листьев, корзинки). Более благоприятно на урожае и качестве семян сказывается умеренное азотное питание в начале вегетации (до образования корзинки), после цветения и повышенное в период от бутонизации до цветения. Избыточное азотное питание до образования корзинки, как и недостаток его в этой фазе, отрицательно влияет на урожай се­мян.

Фосфор в сочетании с другими элементами способствует мощному развитию корневой системы, ускорению образования листьев, повышению продуктивности фотосинтеза, заложению репродуктивных органов, увеличению количества цветков в корзинке. Фосфорное питание ускоряет развитие растений, повышает устойчивость их к засухе, оказывает положительное влияние на процесс маслообразования.

Критическим в потреблении фосфора является период oт всходов до образования корзинки. Недостаток фосфора в это время приводит к нарушению азотного обмена и снижению урожая семян.

Калий играет важную роль в процессах фотосинтеза, водном и углеродном обмене. Наиболее интенсивно подсолнечник потребляет его перед началом образования корзинки. Оптимальным уровнем калийного питания растений является умеренное до образования корзинки и повышенное после образования корзинки до созревания семян.

Избыток калия в начале вегетации отрицательно сказывается на урожае семян. Таким образом, для получения высокого урожая семян подсолнечника необходимо умеренное снабжение азотом и повышенное — фосфором в период от всходов до образования корзинки, усиленное питание азотом, фосфором и калием от образования корзинки до цветения, умеренное поступление азота и фосфора и усиленное калия — от цветения до созревания.

Лучшими для подсолнечника являются почвы, богатые питательными веществами с нейтральной реакцией — черноземные, каштановые, менее пригодны для него заболоченные, кислые и засоленные.

Подсолнечник—растение короткого дня. Недостаток света в начале вегетации приводит к формированию мелких корзинок [3].

На основе особенностей потребления подсолнечником минеральных веществ должна быть выстроена и его система удобрения.

1.3. Динамика потребления питательных веществ в онтогенезе

Растения в разные периоды роста и развития предъявляют неодинаковые требования к условиям внешней среды и к условиям питания.

Поглощение элементов питания в период роста растений происходит неравномерно. Недостаточная обеспеченность питания в тот или иной период их жизни ведёт к снижению урожая и ухудшению его качества. Следует различать критический период питания, когда потребление может быть ограниченным, но недостаток элементов питания в это время резко ухудшает рост и развитие растений, и период максимального поглощения, который характеризуется наиболее интенсивным потреблением питательных элементов.

У всех растений критическим периодом является фаза всходов, когда корневая система слабо развита и не может усваивать достаточно питательных веществ из почвы. В прикорневой зоне в этот период питательные элементы должны находиться в легкорастворимой форме, но концентрация их не должна быть высокой. Высокая требовательность расте­ний к минеральному питанию в этот период связана с началом интенсивных процессов дифференциации продуктивных органов. Последующее нормальное обеспечение азотом, фосфором не может исправить ущерба, нанесённого в начале роста. Недостаток фосфора в раннем возрасте настолько сильно угнетает растения, что урожай резко снижается даже при обильном питании фосфором в последующие периоды.

Следовательно, критический период - это такой период в жизни растений, когда недостаток или избыток элементов питания приводит к необратимым физиолого-биохимическим и морфологическим изменениям.

Вторым периодом, в котором растения весьма чувствительны к недостатку элементов питания, является период интенсивного накопления вегетативной массы, у зерновых выход в трубку – колошение, у зернобобовых и бобовых - цветение, у кормовых корнеплодов - начало образования корнеплода, у огурцов, томатов – начало плодоношения, для подсолнечника – начало цветения. Этот период максимального потребленияэлементов питания, под которым понимают период наибольшего поглощения питательных веществ.

В первые 30 дней жизни растения подсолнечника потребляют из почвы сравнительно мало питательных веществ: азота—16%, фосфора — 10 и калия —9%. Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает органическую массу. К началу цветения, подсолнечник поглощает из почвы 60% азота, 80% фосфорной кислоты и 90% калия по отношению к общему выносу из почвы за период вегетации. Остальное количество этих веществ, поступает в растение в период от цветения до созревания. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов, растения особенно требовательны к фосфорному питанию [3].