Интегрированная диагностика плодородия чернозема обыкновенного нижнего Дона — Прогнозирование химического состава зерна сорго с применением многоэлементной диагностики


Прогнозирование химического состава зерна сорго с применением многоэлементной диагностики

 

Содержание химических элементов в зерне сорго в пределах производственного посева было неустойчиво и сильно варьировало (табл. 7).

Изменение содержания фосфора в зерне оказывает влияние на концентрацию и соотношение других химических элементов. Это приводит к нарушению их сбалансированности и, как следствие этого, к изменению качества зерна. Выявлена отрицательная связь между содержанием фосфора в зерне сорго и соотношениями Сl/К (-0,82), Cl/N(-0,72), Cl/S (-0,72) и положительная с Mg (0,73) и N (0,66).

Учитывая это, при выращивании сорго на черноземах обыкновенных карбонатных нежелательно применять хлорсодержащие удобрения, что может приводить к снижению содержанию фосфора в зерне и усилению роли кальция в разбалансированности питания растений, особенно на раннем этапе их развития. Сильное взаимодействие фосфора в зерне сорго с другими химическими элементами подтверждают и результаты множественно-регрессионного анализа.

 

Р, % = -0,39 + 0,2N + 2,2Mg –0,11Mg/Cl + 0,048K/Cl                             (2)

F(48, 44) = 5,8,   R2 = 0,84

Р, % = 0,11 + 0,0325 K/Cl,                                                                (3) 

F(48, 44) = 2,8,   R2 = 0,65

 

Модели можно использовать при оценке качества зерна сорго по содержанию фосфора и сбалансированности с ним других элементов. Согласно модели 2 наилучшими условиями, обеспечивающими накопление фосфора в зерне не менее 0,5%, когда соотношение К/Cl в зерне не менее 14. При К/Сl меньше 5 — обеспеченность сорго фосфором неудовлетворительная. В данном случае показатель К/С1 выступает как интегральный индикатор условий, влияющих на обеспеченность растений фосфором. Важно отметить, что не только содержание фосфора в зерне зависит от содержания других химических элементов, но и содержание многих элементов и особенно их сбалансированность зависит от концентрации фосфора. В обобщенном виде это иллюстрирует формула сбалансированности питания:

Р, % = 0,617 – 0,215,  n= 48

 

Mg

K

N

Zn

Fe

Mn

Ca

Sr

Rb

Cu

Ni

Si

S

Br

Cl

0,7

0,7

0,7

0,8

0,9

0,9

0,9

1

1

1

1

1

1,1

1,4

2,1

 

Таким образом, концентрация фосфора в зерне сорго находится в устойчивой связи с большим числом важнейших химических элементов, определяющих качество кормовой продукции. В условиях слабого накопления фосфора в зерне повышается вероятность накопления в нем хлора, брома и нарушение соотношения ведущих показателей качества кормовой продукции Р/Са, К/Са + Mg. Для контроля накопления фосфора в зерне сорго необходимо выявить интегральные показатели, доступные измерению в производственных условиях. В связи с этим проанализирована зависимость содержания фосфора в зерне сорго от агрохимических свойств почв, биометрических показателей роста и развития растений и химического состава сорго в фазу 6-8 листьев.

Разработана комплексная модель эффективного плодородия чернозема для прогнозирования условий, влияющих на накопление фосфора в зерне сорго (табл. 10).

 

Таблица 10- Модель плодородия чернозема обыкновенного для оценки соответствия агрохимических показателей пахотного слоя оптимальным условиям накопления фосфора в зерне сорго

 

Показатели

Амплитуда колебания

Оптимальные условия

Неблаго-приятные условия

среднее

V,%

Р2О5, мг/кг

19-35

30

5

<20

К2О, мг/кг

300-480

414

9

<366

Са2+, мг-экв/100 г

34,9-41,5

38,0

3

>38,3

Мg2+, мг-экв/100 г

2,7-8,3

6,2

29

<4,0

К2О/Са2+

7,8-12,6

10,9

8

<9,0

К2О/Мg2+

47-146

73,8

36

>94,8

Са2+/Мg2+

4,6-14,3

6,8

37

<10,0

Мg2+ /MgCO3

4,8-17,3

11,3

26

<7,7

CaCO3/MgCO3

7,1-12,3

10,4

5

<8,7

Са2+  /CaCO3

8,2-10,2

7,0

9

>8,7

 

Установлено, что доступность растениям фосфора связана со сбалансированностью содержания в почве обменного кальция и кальция карбонатов. Высокая информативность этого показателя отмечена во все фазы развития сорго (6-8 листьев, цветение, уборка). Только по одному этому показателю до посева или в ранний период развития сорго можно оценивать условия накопления фосфора в зерне сорго:

 

 

Р, % = 0,81 — 0,0572Са2+/СаСО3,                                                                (4)

F(41,40) = 2,0   R2 = 0,48

 

Корреляция общего содержания фосфора в зерне сорго с количеством подвижного фосфора в почве не достоверна. Это указывает на низкую до­ступность фосфора растениям, не зависимо от его содержания в почве.

Установлено, что химический состав зерна сорго находится в определенной корреляции с химическим составом растений в фазу 6-8 листьев:

 

 

Р, % = 0,032 + 0,38N + 1,61Са – 12,5S – 0,074Si +  0,0017Cu – 0,0049Br –

-0,0077Zn/Ca+  8,45S/Ca – 0,064P/Ca – 0,27N/Ca                                    (5)

F(48, 38) =  2,5   R2 = 0,69

 

Р, % = 0,86 – 0,0052Вr – 0,778Zn/Ca + 0,18S/Ca-0,468P/Cl                                (6)

F(48,44) = 2,2   R2 = 0,58

 

Ведущее значение в прогнозировании условий, влияющих на накопление фосфора в зерне сорго на раннем этапе развития растений, имеет учет соотношения фосфора с хлором и соотношения кальция с цинком, азотом, серой. Даже с учетом только этих показателей и содержания брома возможно задолго до уборки урожая прогнозирование накопления фосфора в зерне сорго (модель 6).

Таким образом, накопление фосфора в зерне сорго определяется большим числом факторов, в том числе и сбалансированностью питания растений по фазам вегетации. При использовании только почвенных или только растительных показателей невозможно добиться высокой точности (с коэффициентом детерминации более 70%) прогноза обеспеченности сорго фосфором. Необходимо использовать комплексную систему показателей с включением в нее данных почвенного и растительного анализов: содержание Вr, соотношения Zn/Ca, Р/С1 в надземной массе растение (фаза 6-8 листьев);содержание Са2+, СаСО3, MgCO3, соотношение Са2+/СаСО3в пахотном слое почвы.

Практическое использование этой диагностической системы показателей возможно по регрессионным моделям:

 

 

Р, % = 2,55 – 0,006Zn/Ca – 0,049Р/С1 – 0,26Са2+/СаСО3 – 0,0049Вr + 0,49Са2+

— 0,37СаСО3 + 0,44MgCO3                                                                                                                                  (7)

F(48,41) = 2,9,    R2 = 0,71

 

Р, % = 2,04 – 0,0049Zn/Ca – 0,032Р/С1 + 0,012Dm – 0,25Са2+/СаСО3 – 0,0022Вr + +0,049Са2+ — 0,35СаСО3 + 0,343MgCO3                                          (8)

F(48, 40) = 3,9      R2 = 0,8

 

Модель 7 включает показатели, которые доступны измерению на раннем этапе развития сорго (фаза 6-8 листьев). Модель 8 дополнительно включает данные по длине метелки (Dm), что повышает ее достоверность. Но она может использоваться только в фазы цветения – уборка для диагностики условий накопления фосфора в зерне сорго до посева. Модели разработаны для почв с содержанием подвижного фосфора не менее 15 мг/кг почвы и с рН не ниже 7 в условиях достаточной обеспеченности растений азотом.

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *