Устойчивость к разнокачественному засолению зернового сорго сорта Рось, выращенного на фоне минерального удобрения

Введение. Минеральные удобрения оказывают глубокое воздействие на все жизненные функции растительного организма и прежде всего на их рост и развитие. Агротехнические приемы возделывания сорго уже на ранних этапах органогенеза закладывают основы количественных и качественных изменений, которые проявляются затем в динамике линейного прироста и общей продуктивности растения [1]. Для общего развития растения на всех этапах его жизнедеятельности должны присутствовать благоприятные условия, но, к сожалению, некоторые погодные условия, такие как засухи и засоление почв, могут пагубно сказываться на их развитии [2].

Засоление почв – это процесс накопления в почве более 0,25 % от ее массы солей, вредных для растений, таких как хлориды, карбонаты натрия, сульфаты. Этот процесс наиболее распространен в засушливых районах, обычно в понижениях рельефа, также в почве смеси солей в различных соотношениях [3]. Культурой, которая хорошо переносит засоление почв, является сорго.

Сорго – род однолетних и многолетних травянистых растений семейства злаки, или Мятликовые, включает около 30 видов, которые произрастают в Азии, Африке, Южной и Северной Америке, Европе и Австралии. Ряд видов сорго выращивается как культурное растение – хлебное, техническое и кормовое. Имеет способность произрастать на почвах разного гранулометрического состава, а самое главное, является солеустойчивым. Зерновое и сахарное сорго лучше других трав переносят засоление почвы, формируют высокие урожаи фитомассы. В ранних исследованиях установлено, что сорта зернового сорго весьма существенно отличаются устойчивостью к различным типам засоления субстрата. В связи с этим изучение устойчивости зернового сорго сорта Рось к разнокачественному засолению почв актуально. Метод определения степени солеустойчивости сорта по всхожести семян в данной работе имеет достоверность, надежность, является технически не сложным и высокопроизводительным [4].

Цель исследований: оценить степень соле-устойчивости зернового сорго сорта Рось, селекции Поволжского НИИСС – филиала СамНЦ РАН к различным типам засоления почвы и выявить особенности роста и развития проростков в условиях разнокачественного засоления при внесении удобрения.

Задачи исследований: определить всхожесть семян зернового сорго Рось в условиях различного засоления, а также при внесении комплексного минерального удобрения; установить степень устойчивости сорта к хлоридному, сульфатному и смешанным типам засоления; выявить некоторые особенности развития проростков, различающихся по степени устойчивости к определенным типам засоления субстрата.

Объекты и методы исследований. Исследования проводились в лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур. Объектом исследований служил сорт зернового сорго сорта Рось урожая 2019 г., выращенный в Поволжском НИИСС – филиале СамНЦ РАН, с применением минерального удобрения нитроаммофоска (НАФК) в разных дозах [5]. В полевых условиях опыт проводился в 4 повторностях на 16 делянках. Нитроаммофоска (NH4H2PO4+NH4NO3+KCL) представляет собой универсальное комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение с высоким и различным соотношением питательных элементов. Количество удобрения, вносимое на опытную делянку, зависит от содержания элемента питания (%) и принятой площади опытной (посевной делянки). Площадь учетной делянки – 13 м2. Принятые дозы внесения удобрения в почву – в количествах 30; 90; 120 кг/га НАФК.

Содержание действующего вещества в 1 кг удобрения нитроаммофоска составляет: азота – 16 %; фосфора – 16; калия – 16 %.

В лабораторных условиях изучали устойчивость сорта Рось к разнокачественному засолению по методике [6].

Для проведения исследований использовали чистые растворы хлорида и сульфата натрия, а также смешанные растворы в пропорциях: 1 : 3; 2 : 2; 3 : 1. Концентрация растворов соответствовала осмотическому давлению 1,2 МПа, для их приготовления в 100 мл воды растворяли 1,68 г NaCl и Na 2 SO 4 , согласно общепринятой методике для данной культуры [6]. Чашки Петри предварительно промывали, протирали спиртом и прокаливали в термостате. Проращивали семена между слоями фильтровальной бумаги, увлажняемой растворами солей по методу Бухингера [2]. Были отобраны неповрежденные, выровненные семена одной категории. Для получения контрольных значений семена проращивали на дистиллированной воде. Опыт проводили в 2 повторностях при температуре 24 °С, количество семян в повторности (n) – 100 шт. Устойчивость сорта к разным видам засоления определяли на основании всхожести семян и длины корней проростков.

Всхожесть семян сорго определяли на 7-й день с поправкой на контрольные значения: А= B/C·100 %, где B – количество семян, проросших в опыте; С – количество семян, проросших в контроле.

При распределении устойчивости к засолению по длине корней за положительный результат принимали длину от 1,0 см и более.

Распределение по классам устойчивости проводили к засолению по данным «Широкого унифицированного классификатора СЭВ, возделываемых видов sorghum moench» [6].

Классификация устойчивости растений к засолению почвы (прорастание семян в 2,0 % растворе NaCl):

• 1    - очень низкая (прорастает <  20 %);

• 2    – низкая (20–40);

• 3    – средняя (41–60);

• 4    – высокая (61–80);

• 5    - очень высокая ( > 80).

Результаты исследований и их обсуждение. Всхожесть семян зернового сорго Рось по всем вариантам на фоне удобрения в условиях разнокачественного засоления не достигала и не превышала уровень контроля без удобрения по всем культурам и сортам и составила 36,9– 85,6 % от контрольных значений, благодаря оптимизации сбалансированного питания проростков сорго при внесении комплексного удобрения (табл. 1).

Таблица 1

Вариант опыта	Тип засоления (NaCl : Na 2 SO 4 )
	Контроль, шт.	Na 2 SO 4 (1:0), %	NaCl (1:0), %	2:2, %	1:3, %	3:1 %
Рось (без удобрения)	95,0	64,7	70,0	61,0	36,9	43,2
НАФК 30	95,0	72,4	81,8	64,0	44,6	47,2
НАФК 90	97,0	83,0	84,1	66,2	46,3	59,4
НАФК 120	98,0	85,2	85,6	72,7	53,0	69,7

Всхожесть семян сорта Рось в условиях разнокачественного засоления, % от контрольных значений

С увеличением дозы удобрения прослеживалась тенденция повышения всхожести семян по всем вариантам разнокачественного засоления. На основании полученных данных можно сделать вывод, что зерновое сорго сорта Рось (без удобрения) имеет высокий процент всхожести к засолениям чистыми растворами NaCl и Na2SO4 (64,7 и 70,0 % соответственно), а также при смешанном засолении 2 : 2 – 61,0 %. Вариант при смешанном засолении 3 : 1 имеет среднюю устойчивость к засолению и составляет 43,2 %, низкую устойчивость показывает вариант при смешанном засолении 1 : 3 и составляет 36,9 %. Сорго с удобрением N30 обладает очень высокой устойчивостью при засолении чистым раствором NaCl и составляет 81,8 %, а высокую устойчивость можно наблюдать при засолении Na2SO4 (61,0 %) и смешанном засолении 2 : 2 (64,7 %). Среднюю устойчивость можно наблюдать у вариантов при смешанном засолении 1 : 3 (44,6 %) и 3 : 1 (47,2 %). Вариант с удобрением N90 имеет очень высокую устойчивость при засолении чистыми растворами NaCl и Na2SO4 (85,2 и 85,6 % соответственно). Высокая устойчивость наблюдается при смешанном засолении 2 : 2 (66,2 %), а средняя – при засолениях 1 : 3 и 3 : 1 (46,3 и 59,4 % соответственно). У варианта с удобрением N120 очень высокая устойчивость к засолению чистыми растворами NaCl и Na2SO4 (85,2 и 85,6 % соответственно). Высокая устойчивость наблюдается при смешанных засолениях 2 : 2 и 3 : 1

(69,7 и 72,7 % соответственно), а средняя – при засолении 1 : 3 (53,0 %). На основании полученных данных сорта были распределены на пять групп устойчивости (табл. 2).

При смешанном засолении 1 : 3 зерно сорго Рось без удобрения имеет низкую солеустойчи-вость и относится ко второму классу. При засолении чистыми растворами Na 2 SO 4 и NaCl зерно без применения удобрения относится к четвертому классу и является высокосолеустойчивым, а при смешанном засолении 1 : 3 имеет низкую устойчивость и относится ко второму классу.

Сорго с применением удобрения N 30 при засолении чистым раствором Na 2 SO 4 относится к четвертому классу устойчивости и является вы-сокосолеустойчивым. При засолении раствором NaCl зерно с удобрением N 30 имеет очень высокую устойчивость к засолению почвы и относится к пятому классу. При смешанном засолении 2 : 2 сорго имеет высокую устойчивость и относится к четвертому классу, а при засолениях 1 : 3 и 3 : 1 зерно с удобрением N 30 имеет среднюю устойчивость и относится к третьему классу.

Таблица 2

Класс устойчивости	Тип засоления (NaCl:Na 2 SO 4 )
	Na 2 SO 4	NaCl	2:2	1:3	3:1
1	–	–	–	–	–
2				Без удобрения
3	–	–	–	N 30 N 120	N 30
4	Без удобрения N 30	Без удобрения	Без удобрения N 30 N 90 N 120	N 90	N 90 N 120
5	N 90 N 120	N 30 N 90 N 120	–	–	–

Распределение сорговых культур по классам устойчивости к различным типам засоления

При засолении чистыми растворами NaCl и Na2SO4 зерно с применением удобрения N90 является очень высокосолеустойчивым и относится к пятому классу. При смешанных засолениях 2 : 2, 1 : 3 и 3 : 1 зерно с удобрением N90 имеет высокую устойчивость и относится к четвертому классу.

Сорго с применением удобрения N120 при засолении чистыми растворами NaCl и Na2SO4 имеет очень высокую устойчивость к засолени- ям и относится к пятому классу устойчивости. При смешанных засолениях 2 : 2 и 3 : 1 зерно сорго имеет высокую устойчивость и относится к четвертому классу. К третьему классу устойчивости относится смешанное засоление 1 : 3 и является средним по отношению к зерну с удобрением N120.

Влияние разнокачественного засоления на длину проростков указано в таблице 3.

Таблица 3

Вариант опыта	Тип засоления (NaCl : Na 2 SO 4 )
	Контроль	Na 2 SO 4 (1:0), %	NaCl (1:0), %	2:2, %	1:3, %	3:1, %
Рось (без удобрения)	8,0	4,0	3,0	0,3	0,4	0,3
НАФК 30	8,0	4,0	4,0	0,5	0,4	0,4
НАФК 90	8,0	5,0	4,0	0,5	0,4	0,4
НАФК 120	9,0	5,0	5,0	0,5	0,6	0,5

Влияние разнокачественного засоления на длину корней, см

Длина корней сорговых культур варьировала от 0,1 до 6,0 см и не превышала контрольные значения по всем вариантам. Но увеличение дозы удобрения положительно влияло на длину корней зернового сорго сорта Рось.

Практически все исследуемые варианты опыта являются высокоустойчивыми в условиях сульфатного, хлоридного и смешанного в равных количествах засоления.

Выводы. Спрос на минеральные удобрения растет с каждым годом, так как их использование предотвращает деградацию почвы. Установлено, что комплексное удобрение нитроаммофоска положительно повлияло на процесс формирования генеративных органов зернового сорго сорта Рось. Проанализировав данные проведенных исследований, можно наблюдать увеличение всхожести семян при увеличении дозы удобрения, а также процента всхожести при засолении чистыми и смешанными растворами NaCl и Na 2 SO 4 . Внесение большего количества удобрения положительно влияет на формирование растения зернового сорго. Минеральные удобрения оказывают глубокое воздействие на все жизненные функции растительного организма и, прежде всего, на их рост и развитие, а также накопление положительных питательных веществ.

На основании данных проведенного агротехнического опыта можно сказать, что зерновое сорго сорта Рось в зависимости от разнокачественного засоления в большей степени относит- ся к высокой и очень высокой классификации устойчивости растений к засолению почвы, выращенного на фоне минерального питания.