Влияние гумата калия на морфогенез пожнивной кукурузы
Известно, что фенологическими наблюдениями регистрируется появление сформированных органов плодоношения, однако большой и важный период формирования их остается скрытым от глаз наблюдателя. Для наблюдения за формированием органов плодоношения следует пользоваться так называемым морфофизиологическим анализом, который заключается в последовательном наблюдении за ходом формирования каждого органа у растений в связи с условиями жизни, и в особенности органов плодоношения мужских и женских соцветий кукурузы.
Для наблюдения за формированием метелки и початка нами препарировались главная и пазушная почки 10 растений пожнивной кукурузы, затем их просматривали под бинокулярной лупой, определяли этап их органогенеза, измеряли и фотографировали.
Результаты проведенных измерений конуса нарастания метелки кукурузы представлены в таблице 3.
Таблица 3. Влияние минеральных удобрений и гумата калия на величину метелки пожнивной кукурузы
| Фазы развития | Контроль | Корневая подкормка N20P20 | Фон + корневая подкормка гуматом калия | Фон + внекорневая подкормка гуматом калия | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Величина метелки, мм | Контроль, % | Величина метелки, мм | Контроль, % | Величина метелки, мм | Контроль, % | Величина метелки, мм | Контроль, % | |
| 7 листьев | 0,5 | 100 | 0,5 | 100 | 0,5 | 100 | - | - |
| 9 листьев | 1,6 | 100 | 1,7 | 106 | 1,2 | 68 | 8,9 | 95 |
| 11 листьев | 7,2 | 100 | 10,1 | 108 | 23,0 | 131 | 22,5 | 128 |
| 13 листьев | 16,5 | 100 | 17,5 | 106 | 30,0 | 182 | 31,3 | 190 |
| Выметывание метелки | 22,5 | 100 | 25,2 | 112 | 31,4 | 140 | 33,5 | 149 |
Из приведенных данных видно, что после корневой подкормки гуматом калия в фазе 9 листьев наблюдалось некоторое уменьшение размера зачаточной метелки.
Гуминовая и фульвовая кислота особенно стимулирует развитие корневой системы. В этот период у пожнивной кукурузы отмечалось формирование вторичных корней и, очевидно, главное напряжение биохимических процессов было перенесено на них. С этим, возможно, связано и снижение белкового фосфора в метелке в фазе 9 листочков и уменьшение ее размера в сравнении с контролем.
Однако в дальнейшем рост метелки по гумату калия значительно опережал рост метелки на контроле и минеральном фоне.
Под влиянием подкормок минеральными удобрениями и гуматом калия у пожнивной кукурузы наблюдается также увеличение размера початка.
Так, например, размер початка в фазе 14 листочков превысил контроль по минеральному фону на 8,3%, при дополнительной корневой подкормке гуматом калия - на 33,3, а при внекорневой подкормке - на 27,7%.
Под влиянием гумата калия наряду с повышением интенсивности роста наблюдалось и более ускоренное развитие растений: раньше начиналась дифференциация конуса нарастания метелки, раньше формировались цветки в колосках, пыльца в пыльниках, происходил ускоренный рост метелки, что способствовало более быстрому выметыванию последней. Об этом свидетельствуют данные таблицы 4.
Таблица 4. Влияние гумата калия на развитие репродуктивных органов у пожнивной кукурузы
| Варианты опыта | Количество растений, выбросивших метелку, % | Количество растений с одновременно цветущими метелкой и початком 16.09, % |
|---|---|---|
| Контроль | 12,1 | 14,0 |
| Корневая подкормка, N20P20 (фон) | 10,1 | 15,8 |
| Фон + гумат калия, 30 кг/га (корневая подкормка) | 18,8 | 24,0 |
| Фон + гумат калия 0,003-процентный (внекорневая подкормка) | 18,0 | 19,3 |
Следует также отметить, что под влиянием гумата калия у пожнивной кукурузы сокращается разрыв между цветением мужских и женских репродуктивных органов. Это приводит к лучшему опылению и лучшей озерненности початков, что повышает кормовые достоинства пожнивной кукурузы.
Подкормки посевов гуматом калия ускорили развитие кукурузы, способствовали увеличению урожая сформированных початков (табл. 5).
Таблица 5. Влияние минеральных удобрений и гумата калия на урожай початков пожнивной кукурузы при орошении (по данным 2019 г.)
| Варианты опыта | Средний урожай початков, ц/га | Прибавка урожая к контролю, ц/га | Прибавка урожая к контролю, % | Прибавка урожая к фону, % |
|---|---|---|---|---|
| Контроль | 100,4 | - | - | - |
| Корневая подкормка, N20P20 (фон) | 89,4 | -11,0 | -21,8 | 52,4 |
| Фон + гумат калия, 30 кг/га (корневая подкормка) | 112,8 | +12,4 | +24,6 | - |
| Фон + гумат калия 0,003-процентный (внекорневая подкормка) | 104,8 | +4,4 | +8,6 | 34,4 |
Необходимо отметить, что у пожнивной кукурузы сформированные початки образуются только в благоприятные для ее развития годы (достаточное количество тепла, оптимальная влажность, обилие солнечной радиации). Такими годами за период наших исследований были 2018 и 2019.
Таблица 6. Влияние минеральных удобрений и гумата калия на урожай зеленой массы пожнивной кукурузы при орошении
| Варианты опыта | Урожай зеленой массы, ц/га | Средний урожай за 4 года (2016-2019), ц/га | Прибавка к контролю, % | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | |||
| Контроль | 196,4 | 425,2 | 232,4 | 225,3 | 269,8 | - |
| Корневая подкормка, N20P20 (фон) | 204,3 | 469,5 | 273,3 | 247,5 | 298,7 | 10,7 |
| Фон + гумат калия (корневая подкормка) | 217,1 | 513,8 | 290,3 | 272,9 | 323,5 | +19,9 |
| Фон + гумат калия 0,003-процентный (внекорневая подкормка) | - | - | - | 262,8 | - | +16,6 |
Примечание. Х - не определяли.
Пожнивный посев кукурузы (снимок от 8 сентября 1961 г.)
Из данных таблицы 5 видно, что подкормка аммиачной селитрой и суперфосфатом снизила урожай початков даже по сравнению с контролем. Это, очевидно, следует объяснить тем, что азот стимулировал рост вегетативной массы кукурузы, в связи с чем наблюдалось некоторое увеличение урожая зеленой массы по этому варианту (см. выше табл. 6), но формирование початков задержалось. Подкормки же гуматом калия, внесенные по минеральному фону, оказали положительное действие не только на урожай зеленой массы пожнивной кукурузы, но и способствовали ускорению развития початка. Благодаря этому урожай сформированных початков по варианту, где вносили гумат калия, превысил контроль на 4,3-12,3 %, а минеральный фон на 17,2-26,2%.
Данные четырехлетних опытов в нашем хозяйстве свидетельствуют о том, что в условиях Днепропетровщины при орошении можно получить высокие урожаи зеленой массы пожнивной кукурузы (см. таб. 6). Наибольшая прибавка зеленой массы пожнивной кукурузы - 53,7 ц/га получена от корневой подкормки гуматом калия на фоне аммиачной селитры и суперфосфата. Она составляет в среднем за четыре года (2016-2019) - 19,9%.
Выводы
- Под действием гумата калия у растений пожнивной кукурузы наблюдаются значительные сдвиги биохимических процессов в сторону усиления активности дыхательных ферментов, накопления сахаров и увеличения содержания фосфора в репродуктивных органах, особенно в неорганической и органической кислоторастворимых формах.
- Подкормки пожнивных посевов кукурузы гуматом калия значительно ускоряют процесс роста и развития растений, а именно: формирование и рост метелки и початка на всех этапах их органогенеза. В результате этого на посевах, подкормленных гуматом калия, значительно увеличивается количество сформированных початков.
- Усиление активности физиологических процессов у растений под действием гумата калия и внесения минеральной подкормки положительно сказалось на повышении урожайности зеленой массы и початков пожнивной кукурузы. Прибавка урожая зеленой массы совместно с початками по этому варианту за четыре года (2016-2019) по сравнению с контролем составила 19,9 %, а по сравнению с фоном (N20P20) - 9,2%.
- В целях ускорения роста и развития пожнивной кукурузы следует применить в производстве подкормки посевов гуматом калия совместно с N20P20, так как они являются весьма эффективным агротехническим приемом.