Взаимное влияние кремниевых, фосфорных и азотных удобрений в системе почва-растение, страница 13

Высказанопредположение, что это происходит вследствие повышения количества азот-фиксирующихмикроорганизмов в почве (Матыченков, 2008). Именно эти микроорганизмы могут обеспечитьдополнительный источник доступного для растений азота. При внесении нитрата аммониясодержание нитратов в томатах резко повышалось (до 75 мг/кг NO3-). Однако при совместномиспользовании азотного и кремниевого удобрений содержание нитратов снизилось по сравнениюс вариантом, где вносили только нитрат аммония.Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения не толькокремниевых удобрений, но и совместного использования кремниевых и азотных удобрений, чтопозволяет повышать урожайность томатов в результате ускорения роста и развития растений,усиления фотосинтетических процессов и вместе с тем улучшать качество продукции благодаряснижению избыточного содержания нитратов в плодах.763.3 Комплексное влияние кремниевых удобрений вместе с другими удобрениями нарастенияПолученные результаты показывают, что наибольший эффект при использованиикремниевых удобрений можно получить при их комплексном применении с другимиминеральными удобрениями.

Это согласуется с принципом минерального питания, котороеосновывается на возвращение в систему почва-растение питательных веществ, вынесенных сурожаем, а так же законом минимума, выдвинутым Ю.Либихом в 1840 году. Несомненно, чтокремниевые удобрения и кремний-содержащие почвенные мелиоранты должны войти всовременнуюисследований,системупримененияпосвященныхминеральныхкремниевымудобрений.препаратамОднакопроводитсябезосновнаячастьиспользованиятрадиционных минеральных удобрений. Поэтому в заключительной части наших исследованийбыли использованы комплексные удобрения, содержащие активные формы азота, фосфора икалия.Можно предположить, что традиционные формы удобрений могут влиять на поведениеактивных форм кремния в сельскохозяйственных растений.

Для изучения динамики содержаниярастворимых форм кремния при внесении комплексных удобрений в растениях был проведенвегетационный эксперимент в теплицах. В течении 4-х месяцев кукурузу выращивали втепличном грунте с добавлением комплексных удобрений (NPK- 1:1:1 из расчета 100 кг нагектар), диатомитов (Ульяновский диатомитовый комбинат, в дозе 1000 кг на гектар), растворамонокремниевой кислоты (добавляли раз в месяц в концентрации 200 ppm Si и из расчета 1000литров на гектар), а так же комбинации удобрений с источниками кремния. Ежемесячноотбирались образцы растительных тканей (листья и стебли), в которых определяли содержаниерастворимых форм моно и поликремниевых кислот, а так же общее содержание кремния.Биометрию растений так же проводили ежемесячно.Полученные результаты представлены в таблице 19. Внесение удобрений существенноповышало биомассу кукурузы.

Внесение только кремниевых удобрений было ниже эффектакомплексного азотного, фосфорно- калийного удобрения. Однако, как и в предыдущихисследованиях наибольший эффект (свыше 100% по сравнению с контролем) был получен приполном питании растений (Табл. 19).Содержание монокремниевой кислоты в листьях кукурузы незначительно снизилось привнесении комплексного удобрения (Табл.

19). Внесение диатомита или раствора монокремниевойкислоты резко повысило содержание монокремниевой кислоты в листьях кукурузы с 84 мг/л Si в77контроле до 128 и 153 мг/л Si соответственно. Со временем эта концентрация увеличилась до 192и 190 мг/л Si для диатомита и монокремниевой кислоты (Табл. 19). Совместное внесениеактивных форм кремния и традиционных питательных элементов незначительно снизилосодержание монокремниевой кислоты в листьях.Таблица 19.

Динамика наземной биомассы кукурузы (в г.), содержания монокремниевойи поликремниевой кислот в протопласте листьев (мг/кг Si).ВариантопытаКонтроль безудобренийNPK(аммофоска)ДиатомитМоно-Si к-таNPK+диатомитNPK+моно-Siк-таНСР05Примечание:Срок вегетации, месяцы23IIIIIIIII1IIIIII4IIIIII28,48412569,388138110,295159112,49218550,37410897,377123145,279139158,78316745,812825088,4167315138,7189345145,619246742,415319083,2178256122,4182318125,619040460,7126280103,5158342155,8195398166,821148960,2158218100,2174278148,9197402159,32094564,5778,37710,28810,388IIII – наземная биомасса кукурузы, гII – содержание монокремниевой кислоты в протопласте листьев кукурузы, мг/кг SiIII – содержание поликремниевых кислот в протопласте листьев кукурузы, мг/кг SiДля поликремниевых кислот наблюдалось более интенсивное накопление этой формы современем для всех вариантов (Табл.

19). Использование только традиционных минеральныхудобрений привело к более существенному уменьшению содержания поликремниевых кислот впротоплазме растений. Внесение диатомита или раствора монокремниевой кислоты резкоповысило содержание поликремниевых кислот в протопласте листьях кукурузы с 125 мг/л Si вконтроле до 250 и 190 мг/л Si соответственно. Со временем эта концентрация увеличилась до 467и 404 мг/л Si для диатомита и монокремниевой кислоты (Табл. 19). Совместное внесениеактивных форм кремния и традиционных питательных элементов значительно снизилосодержание поликремниевых кислот в листьях.78В опытах было показано, что внесение традиционных удобрений приводит к снижениюкак моно, так и поликремниевых кислот в протоплазме листьев кукурузы.

Это можно объяснить,как эффектом разбавления в результате увеличения биомассы растений, так и активациейпочвенных микроорганизмов, которые так же интенсивно поглощают растворимые формыкремния.Характерно, что в растениях в первые 3 месяца наблюдается повышение концентрациимонокремниевой кислоты, а на 4-м месяце никакого интенсивного повышения концентрациимонокремниевой кислоты уже не происходит (Табл. 19). В то же время наибольшее повышениеконцентрации поликремниевых кислот наблюдается именно в последний месяц вегетации.793.4. Влияние активных форм кремния на начальные стадии развитиясельскохозяйственных растенийВлияние кремния на прорастание семянВ ряде исследований было показано, что на первых этапах роста растений кремниевыесоединения оказывают значительное влияние на развитие корневой системы (Сластя, Ложникова,2010; Epstein, 2009). Количество проросших семян в присутствии монокремниевой кислотыконцентрации выше 50 мл/л Si увеличивалось на 10-20% (Youshida, 1965; Ma & Takahashi, 2002).Высказано предположение о существовании двух возможных механизмов воздействия кремния:механическое упрочнение корневого чехлика и увеличение устойчивости ДНК ядер клеток зоныделения корешка (Ma, 2007; Матыченков, 2008).

Оба механизма обеспечивают усиление ростакорней и могут действовать одновременно, что было зафиксировано в ряде опытов.С целью изучения возможности прямого влияния активных форм кремния на рядфизиологических параметров растения в начальной стадии его развития были проведеныэксперименты по проращиванию семян ячменя (сорт Московский-9), растения-кремниефила, вчашках Петри при нормальных условиях в присутствии монокремниевой кислоты (концентрации0, 5, 10, 20, 50 мг/л Si) или диатомита (доза 2 г на чашку).

В чашку помещали по 50 зерен, на 3 и5 сутки подсчитывали количество проросших семян. Каждый вариант имел 4-х кратнуюповторность. Результаты представлены в таблице 20.Монокремниевая кислота и диатомит положительно влияли на прорастание семян.Количество проросших семян на 5-е сутки достигло 92-94 % в присутствии кремния по сравнениюс 63 % в контроле.

Эффективность монокремниевой кислоты при увеличении ее концентрации от5 до 50 мг/л повышалась незначительно.Таблица 20. Влияние Si-содержащих соединений на прорастание ячменя (% проросших семян).ДниМонокремниевая кислота, мг/л SiДиатомит05102050348±362±371±473±479±476±4563±385±488±492±594±592±480Следующим этапом работы было определение влияния кремний-содержащих соединений(монокремниевой кислоты и диатомита, а также их комбинации) на прорастание различныхсельскохозяйственных культур: томатов, огурцов, риса, цветной капусты, арбузов, сладкогоперца, сладкой кукурузы.

Концентрация раствора монокремниевой кислоты была 50 мг/л Si,диатомит добавляли по 2 г на чашку Петри. Такая постановка эксперимента позволила выявитьособенности влияния жидкой и твердой форм активного кремния, что важно как для пониманияпроходящих процессов, так и для разработки практических рекомендаций. Полученныерезультаты (табл. 21) показали, что как твердые, так и жидкие формы активного кремниясущественно повысили процент проросших семян.