Внесение минеральных удобрений под кукурузу (часть 1)
Для нормального развития и создания высоких урожаев кукурузы необходимо оптимальное сочетание всех условий окружающей среды. За вегетационный период эта культура потребляет большие количества питательных веществ и воды, требует много тепла и света. Причем в течение вегетационного периода она использует элементы минерального питания очень неравномерно. Так, в фазу выбрасывания метелки, когда кукуруза синтезирует основную массу органического вещества, она поглощает до 70% питательных веществ.
Кукуруза может при соответствующих условиях создавать большие урожаи вегетативной массы и зерна, и поэтому она привлекала и привлекает исследователей к изучению оптимальных условий для ее выращивания.
На основании отечественных (Рубин, 1956; Гулякин, 1958; Ермилов, 1957; Афендулов, 1966, и др.), а также зарубежных (Nelson, 1958, и др.) исследований, известно, что высокие урожаи кукурузы можно получить только на хорошо окультуренных и удобренных почвах.
При этом очень важно получать не только высокий урожай общей массы, но и оптимальное соотношение в ней початков, стеблей и листьев. Так, согласно данным М.И. Смирновой-Иконниковой (1958), питательная ценность листьев и стеблей в период восковой спелости составляет 16,9 корм. ед. на 100 кг массы. Початки без обертки в этот период дают 55,3 корм, ед., а в фазу полной спелости — 120,5 корм. ед. Таким образом кормовая ценность кукурузы определяется главным образом величиной урожая початков, образование которых зависит не только от количества внесенных удобрений, по и от правильного их применения.
Для изучения этого вопроса были проведены вегетационные опыты со среднеспелыми сортами кукурузы сорта Воронежская 76 (Мосолов, Воллейдт, 1961). Опыты проводили в сосудах Митчерлиха в девятикратной повторности. Для набивки сосудов брали 5 кг почвы и 2,5 кг песка. К моменту учета урожая было оставлено но шесть сосудов в варианте, так как в течение вегетационного периода некоторые сосуды убирали для учета нарастания сухого вещества и для анализов.
Фосфорные, калийные удобрения и часть азотных (0,5 г в вариантах 1 и 2 и 1 г в вариантах 3 и 4) вносили при набивке сосудов; остальную часть азотных удобрений давали в два срока в первые три недели после появления всходов (табл. 104).
Кукуруза положительно реагировала на внесение калийных удобрений. Аналогичные данные были получены и в работах зарубежных исследователей. Так, Виттельс и Зитц (Wittels a Seatz, 1953), Джонсон (Johnson, 1954), Фишер (Fischer, 1954) отмечали, что для получения высоких урожаев кукурузы необходимо обеспечить растения калием.
Резкое преобладание азота над фосфором (вариант 3) способствовало повышению урожая главным образом надземной массы кукурузы, в то время как урожай початков изменился мало, а масса зерна даже снизилась по сравнению со вторым вариантом.
Из приведенных в таблице данных видно, что увеличение дозы фосфора на повышенном азотном фоне хотя и не увеличило урожай сухого вещества надземной массы, зато резко изменило соотношение между репродуктивной и вегетативной частью урожая. Урожай надземной массы под влиянием повышения дозы фосфора несколько снизился, но увеличилась масса початков и особенно сильно масса зерна и его выполненность (см. массу 1000 зерен).
Изменение в соотношении между азотом и фосфором оказало большое влияние и на качество урожая кукурузы.
Данные по определению процентного содержания сырого протеина, а также абсолютное содержание его в зерне кукурузы показывают, что сочетание азота и фосфора в удобрении в отношении 3 : 2 обеспечивает наиболее высокий выход сырого протеина с единицы урожая (табл. 105).
Следует отметить, что с момента образования початков темпы роста вегетативной массы заметно снижаются. Интенсивный прирост сухого вещества в этот период происходит в основном за счет усиленного роста початков. Исключение составляет вариант N3P1K1, где азот резко преобладает над фосфором и калием. Здесь вместе с ростом початков продолжается усиленный рост и вегетативной массы. Такие изменения в урожае вегетативной массы и початков в зависимости от условий питания растений вызваны изменениями в процессах обмена веществ в самом растении.
Как мы уже отметили, наиболее удачным для получения высокого урожая вегетативной массы кукурузы и початков с хорошим качеством зерна в нашем опыте было сочетание между азотом и фосфором в отношении 3:2. Следовательно, можно предположить, что направленность процессов обмена веществ в растениях этого варианта наиболее благоприятна.
В процессах обмена веществ, обусловливающего синтез органического вещества, особенно большая роль принадлежит фосфорсодержащим соединениям. Среди них наиболее значительны нуклеиновые кислоты. В последние годы накапливается все больше данных, которые свидетельствуют об исключительно важной роли нуклеиновых кислот в процессах жизнедеятельности растений (Белозерский, Спирин, 1956). Нуклеиновые кислоты в соединении с молекулой белка образуют сложные белки растений.
Исключительно велика роль фосфорсодержащих органических соединений в процессах углеводного обмена. Реакция фосфорилирования моносахаров способствует переходу их из одной формы в другую.
Синтез дисахаров и полисахаров не идет без фосфора. Поэтому при изучении процесса обмена веществ в листьях кукурузы мы обратили внимание главным образом на фосфорный обмен.
В начале роста кукурузы, когда разница в массе растений по отдельным вариантам не наблюдалась, в процессах обмена веществ уже отмечались значительные изменения. Так, содержание нуклеиновых кислот в 4, 5 и 6-м листьях кукурузы резко увеличивалось при повышении дозы фосфора в питательной среде, особенно 8 июля (табл. 106).
Анализы по фосфорному и азотному обмену проводились в те фазы, которые характеризуются наиболее интенсивным ростом, то есть с момента начала образования 10-го листа (8 июля) до начала появления початков (4 августа). Этот период характеризуется резким преобладанием синтетических процессов в листьях и усиленным ростом вегетативной массы.
После этого периода в растении происходит перераспределение питательных веществ. Рост вегетативной массы замедляется, а масса початков резко увеличивается.
