Фотосинтетическая активность томата в бессменной культуре и звене севооборота при различных системах удобрения

Изучение фотосинтеза, как одного из основных факторов урожайности, является важной задачей современной биологической науки. Для получения высоких урожаев необходимо искать пути оптимизации фотосинтетической деятельности и продуктивности растений, так как фо- тосинтез является источником созда- ния энергетического потенциала растения.

Урожайность растения является сложным признаком, ее фенотипическое выражение зависит от многих показателей: скорости, эффективности удобрения и орошения, устойчивости к неблагоприятным факторам среды, болезням, вредителям, структуры растений, высокой активности фотосинтетического аппарата [2].

Фотосинтез связан с комплек- сом процессов жизнедеятельности. Характер этой связи непостоянен и зависит от различных факторов, включая генетически обусловленные свойства сорта и условия, в которых осуществляется его реализация [3].

Большой интерес как в теоретическом, так и в практическом отношении представляют исследования по изучению интенсивности и продуктивности фотосинтеза у всевозможных видов и сортов культурных растений, произрастающих в различных экологических условиях.

Исследования A.С. Овсянникова показали, что чем выше продуктивность фотосинтеза и чем больше ас-симилянтов расходуется на урожай, тем соответственно меньше дней требуется для получения единицы массы хозяйственного урожая и тем более ценным, с точки зрения продуктивности, является сорт [4].

Целью опыта являлось определение влияния звена севооборота и фонов удобрений на рост и развитие томата, выращиваемого в бессменной культуре.

Материалы и методы

Опыт по бессменному выращиванию овощных культур заложен в 1963 году на богаре в Киевской области, Украина. Почва – чернозем оподзоленный, малогумусный, лег- косуглинистый на лессовидном суглинке.

Нормы органических и минеральных удобрений под томат (Киевский 139, Флора, Хорив, Чайка) – 25 т/га перегноя, N₉₀P₁₂₀K 90 .

Такие же нормы удобрений вносятся и на вторую часть опытных участков бессменной культуры, где введено звено севооборота, которое прерывает ее на два года.

Схема опыта предусматривает четыре варианта питания:

• 1.    Без удобрений (контроль)

• 2.    Перегной

• 3.    NPK

• 4.    Перегной + NPK

Все удобрения вносятся под зяблевую вспашку. Площадь посевных участков 273 м2 (10,5х26 м), учетных – 50 м2, повторность 3-кратная. Размещение участков – систематическое в один ярус.

Изучая фотосинтетическую деятельность растений – определяли размер листовой поверхности весовым методом, чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали по формуле Кидда, Веста и Бриггса [1]:

Фч.пр. =

--В----1----–----В----2------------п (Л1 + Л2) 1

где Фч.пр. – величина чистой продуктивности фотосинтеза, г/м² в сутки;

В1 и В2 – сухая масса пробы, в начале и в конце учетного периода, г;

Л1 и Л2 – площадь листьев пробы в начале и в конце периода, м²;

п – количество суток в учетном промежутке времени.

■Киевский 139     ■ Флора ВХорив ОЧайка

Бессменное выращивание, среднее за 2010-2013гг

О Чайка 2-летнее npq)bieaHne

Результаты

Наименьшим приростом вегетативной массы (г/м2) в сутки, характе-

Рис. Чистая продуктивность фотосинтеза томата от высаживания в открытую почву до фазы первого сбора плодов, г/м2 за сутки (2010-2013 годы).

ризовались сорта томата, выращенные на контрольных участках (без удобрений). Среди исследуемого томата наименьшая фотосинтетическая продуктивность была у сорта Киевский 139 (рис), у которого средний по годам показатель прироста 1,67 г/м2 в сутки. Несколько большей тенденцией к приросту характеризовались сорта Флора и Хорив, показатель по этим сортам составил 1,81 г/м2 в сутки. Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза в бессменной культуре была у сорта Чайка – 1,83 г/м2 в сутки.

С внесением 25 т/га перегноя чистая продуктивность фотосинтеза повышалась согласно сортовых особенностей. Наименьшим приростом характеризовался сорт Киевский 139 – 1,74 г/м2 в сутки. А наибольший прирост (1,91 г/м2 в сутки) был у сорта Чайка.

При внесении полного минерального удобрения N90P120K90, показатели сортов томата в определенной мере, относительно участков с внесением перегноя и контроля (без удобрений), выросли. Так, по сорту Киевский

139 чистая продуктивность фотосинтеза в сутки составляла 1,81 г/м2. Высшим приростом характеризовались сорта Флора и Хорив, у которых показатель составлял 1,97 г/м2 в сутки. И наибольший прирост в бессменной культуре отмечался у сорта Чайка – 2,00 г/м2 в сутки.

Максимальный прирост вегетативной массы отмечено на фоне с комбинированным внесением органических и минеральных удобрений (25 т/га перегноя + N90P120K90). У сорта Киевский 139 чистая продуктивность фотосинтеза составляла 1,92 г/м2 в сутки среднее по годам исследований, а у сорта Хорив – 2,07 г/м2 в сутки. По сорту Флора отмечался показатель в 2,08 г/м2 в сутки. Наибольшим приростом определялся сорт Чайка – 2,13 г/м2 в сутки.

При прерывании бессменного выращивания томата сорта Чайка двупольным звеном севооборота наблюдалась такая же закономерность относительно фонов питания. Но под дей- ствиями звена севооборота приросты вегетативной массы растений в определенной степени выросли. И наибольший прирост отмечен на фоне с органо-минеральным питанием – 2,71 г/м2 в сутки.

Выводы

На основе полученных данных проведенных исследований в 2010-2013 годах по определению чистой продуктивности фотосинтеза наибольшим приростом вегетативной массы (г/м2) за сутки характеризовались участки с комбинированным внесением полного минерального и органических удобрений, колебания между сортами в бессменной культуре составляло 1,83-2,13 г/м2 в сутки. Среди исследуемых растений томата большим приростом вегетативной массы выделялся сорт Чайка, а с прерыванием его бессменного выращивания двухлетним звеном севооборота, прирост по фонам повысился на 0,4-0,58 г/м2 в сутки.