Интегрированная диагностика плодородия чернозема обыкновенного нижнего Дона — Диагностика качества урожая сорго по показателям сбалансированности
Диагностика качества урожая сорго по показателям сбалансированности
Химический состав зерна сорго непостоянен и варьирует в зависимости от микропестроты плодородия почв (в % сухого вещества): N (1,4-1,85), Р (0,22-0,62), К (0,44-0,72), Са (0,02-0,09), Mg (0,016-0,23), А1 (0,04-0,08), Si (0,04-0,09), Cl (0,03-0,11); (в мг/кг сухого вещества): Fe (42-78), Ni (0,28-3,20), Сu (2,0-7,0), Zn (10,0-24,0) (табл. 7). Высокая неустойчивость характерна и для соотношений химических элементов в зерне сорго, о чем свидетельствуют данные диагностики по системе ИСОД (табл. 8).
Таблица 7 — Содержание макро- и микроэлементов в зерне сорго в условиях производственного посева (n = 49)
Макроэлементы | Содержание, % | Микроэлементы | Содержание, мг/кг |
N | 1,4-1,85/1,62* | Fe | 42-78/58 |
P | 0,22-0,62/0,38 | Mn | 6-48/23 |
K | 0,44-0,72/0,54 | Cu | 2-7/4,1 |
Ca | 0,02-0,09/0,04 | Zn | 10-24/16,1 |
Mg | 0,016-0,23/0,12 | Br | 0,1-11/1,9 |
Cl | 0,03-0,11/0,072 |
|
|
Примечание: *Амплитуда колебания/среднее значение
Таблица 8 — Пространственная неоднородность относительной обеспеченности зерна сорго макро- и микроэлементами (по системе ИСОД)
№ участка | Индексы обеспеченности | |||||||||||||
iN | iP | iK | iCa | iMg | iS | iSi | iMn | iFe | iZn | iCu | iNi | iCl | iAl | |
1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 0,9 | 0,5 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,4 | 1,1 | 0,8 | 1,0 | 1,1 |
2 | 1,2 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,7 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 0,9 | 1,2 | 1,3 | 1,0 | 1,2 | 1,3 |
3 | 1.0 | 0,8 | 1,2 | 1,2 | 0,7 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | 1,4 | 1,2 | 2,8 | 0,7 | 1,3 | 0,6 |
4 | 1,9 | 0,9 | 1,2 | 1,3 | 0,4 | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,4 | 1,2 | 0,6 |
5 | 1,0 | 0,8 | 0,9 | 1,6 | 2,8 | 0,5 | 1,2 | 1,2 | 0,7 | 0,8 | 0,5 | 0,6 | 4,7 | 1,1 |
6 | 1,0 | 0,8 | 1,1 | 1,2 | 0,6 | 1,4 | 0,6 | 1,2 | 1,2 | 1,0 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 |
7 | 1,8 | 0,8 | 1,4 | 1,8 | 0,8 | 1,4 | 0,4 | 0,7 | 0,6 | 1,8 | 2,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
8 | 0,8 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 0,5 | 1,4 | 0,9 | 1,1 | 0,8 | 1,8 | 0,6 | 0,9 | 1,6 |
9 | 1,0 | 0,9 | 1,6 | 2,3 | 0,6 | 1,1 | 0,4 | 0,4 | 0,9 | 1,8 | 1,4 | 1,3 | 1,8 | 0,6 |
10 | 1,8 | 1,3 | 1,6 | 1,6 | 0,4 | 1,2 | 1,1 | 1,6 | 0,9 | 0,9 | 0,6 | 1,1 | 0,5 | 0,8 |
11 | 0,8 | 1,1 | 0,8 | 1,2 | 0,6 | 1,4 | 0,6 | 1,2 | 0,9 | 0,8 | 1,1 | 2,0 | 1,2 | 1,0 |
12 | 1,8 | 1,3 | 0,7 | 0,6 | 2,0 | 1,1 | 1,1 | 0,4 | 0,7 | 1,3 | 1,6 | 0,9 | 0,8 | 0,9 |
13 | 1,2 | 1,6 | 1,2 | 0,7 | 1,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,9 | 1,3 |
14 | 0,5 | 1,1 | 1,1 | 1,0 | 2,0 | 1,4 | 1,1 | 0,9 | 0,6 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 1,0 | 1,1 |
15 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,1 | 2,3 | 0,7 | 0,7 | 1,0 | 0,9 | 0,3 | 2,0 |
16 | 0,9 | 1,0 | 1,3 | 1,9 | 1,0 | 3,5 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,9 | 0,5 | 0,3 | 1,6 | 1,3 |
17 | 1,6 | 0,8 | 1,6 | 2,0 | 1,0 | 2,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 1,2 | 0,7 | 0,4 | 1,6 | 1,4 |
18 | 1,1 | 1,1 | 1,0 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 0,6 | 0,8 | 0,4 | 1,4 | 1,8 | 0,4 | 1,3 | 1,1 |
19 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 0,3 | 1,2 | 0,4 | 1,3 | 1,4 | 1,3 | 2,8 | 1,1 | 0,4 | 0,7 |
20 | 0,5 | 1,2 | 1,1 | 0,9 | 0,8 | 0,4 | 0,8 | 2,3 | 1,3 | 0,8 | 1,3 | 2,3 | 0,9 | 0,3 |
21 | 0,7 | 0,5 | 0,8 | 1,9 | 0,5 | 7,0 | 0,5 | 1,9 | 1,1 | 1,9 | 1,9 | 0,2 | 1,6 | 0,5 |
На исследуемом черноземе высока частота встречаемости микроучастков с дефицитом Fe, P, Mn, Zn и с избытком Са и К, что является следствием генетических особенностей почвы. Существенное значение имеют и биологические особенности сорго, которое чувствительно к относительному дефициту железа, часто вызываемому нарушением взаимодействия элементов.
Масса зерна с одного растения связана с соотношением индексов обеспеченности растений азотом и фосфором. Корреляция выхода зерна с его химическим составом установлена на почвах с содержанием подвижного фосфора более 10 мг/кг: чем больше зерна с одного растения, тем больше в нем Fe (г = 0,72), Si (r = 0,64), P (r = 0,64), К (r = 0,52). С увеличением озерненности растений существенным образом меняются и соотношения элементов, определяющие качество зерна по элементному составу: Р/Са (r = 0,57), P/N (r =0,62), Fe/Zn (r = 0,75).
Изменение содержания элементов в листьях и в зерне взаимосвязано (табл. 9).
Таблица 9- Корреляция содержания и соотношения химических элементов в индикаторных листьях с химическим составом зерна сорго
Элемент, соотношение элементов в зерне | Элемент, соотношение элементов в листьях | Коэффициент корреляции | Уровень вероятности |
N P P/Ca K/Ca+Mg Mg Ca/S Fe Cu Mn Al Ni Si Cl | K/Fe Fe Cu/Ni Cu/Ni Mn/Cu Si/Cu Ca/Mg Fe/Ni Ca/Sr K/Cu Mn/Cu K/Zn Ca/Mg | -0,61 0,53 -0,52 -0,47 -0,43 0,57 0,48 -0,46 0,51 0,56 0,62 0,43 -0,53 | 0,99 0,95 0,95 0,95 0,90 0,95 0,95 0,95 0,95 0,99 0,99 0,90 0,95 |
Для практического применения подобных взаимосвязей в мониторинге качества питания необходимо знать, какое влияние оказывает то или иное соотношение элементов в зерне на его кормовую ценность.
Для оценки кормового качества зерна и надземной массы сорго на черноземе обыкновенном карбонатном необходимо учитывать Р/Са, K/Ca+Mg, Fe/Ni. Это связано как с генетическими особенностями почв, так и с биологической особенностью сорго, чувствительного к дефициту железа. Соотношения К/Са+Mg,Р/Са и Fe/Ni в зерне сорго варьируют соответственно в следующих пределах: 1,26-2,60 (при норме 2,0-2,5), 2,50-4,80 (нормативы для сорго неизвестны, для других культур 2,0), 19-149 (для растений благоприятно широкое соотношение Fe/Ni, более 80). Еще более сильная вариация этих важных показателей качества растительной продукции обнаружена в листьях сорго: Р/Са 1,3-3,9, K/Ca+Mg 5,6-12,8, Fe/Ni 37-92.
Установлена взаимосвязь этих параметров со сбалансированностью питания сорго. Для оптимизации Р/Са в листьях большое значение имеет обеспеченность растений Sr и его сбалансированность с N, К, Mn и особенно с Zn; корреляция Р/Са в листьях с Zn/Sr равна 0,80 при вероятности > 99,9 %. Роль обеспеченности растений Zn достаточно четко выражена в вариации Fe/Ni в листьях сорго.
Для обеспечения высокого кормового качества листьев сорго по параметру K/Ca+Mg необходима оптимизация питания растений следующей группой элементов: K, P, Zn, Fe, Cu, Cr и Mn, Ca, Mg.
