Спосіб діагностики азотного живлення плодових культур

Спосіб діагностики азотного живлення плодових культур, що включає встановлення рівня забезпеченості рослин азотом шляхом вимірювання показників активності фотосинтетичної діяльності листків та їх змін під впливом удобрення, який відрізняється тим, що вимірюють площу асиміля 3 фотосинтеза растений в различных условиях минерального питания // Агрохимия. - 2007. - № 8. С. 35-43.; Пеккер Е.Г., Токарев Б.И. Биохимический подход к диагностике обеспеченности растений азотом в ходе вегетационного периода // Азотный обмен и продуктивность зерновых культур в условиях химизации земледелия Западной Сибири. - Новосибирск, 1984. - С. 27-42]. До основних недоліків аналогів можна віднести те, що в них викладено окремі діагностичні показники для оцінки потреб рослин в азотному живленні та відсутні рішення, які містять сукупність цих ознак. Крім того, більшість існуючих відомостей стосуються однорічних культур, які мають ряд відмінностей від плодових. Запропонована корисна модель - спосіб діагностики азотного живлення плодових культур базується на використанні комплексу критеріїв, що характеризують інтенсивність їх фізіологобіохімічних процесів, а також її зміни під впливом системи внесення добрив для найбільш точного визначення потреб рослин в азоті та на основі цього вибору оптимальної системи удобрення. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу діагностичної оцінки потреб плодових культур в азотному живленні завдяки контролю активності фізіолого-біохімічних процесів на основі визначення функціональних зв'язків між рівнями азотного живлення рослин, що створено за рахунок внесення азоту та параметрами показників фотосинтетичної діяльності листків. Поставлена задача вирішується тим, що у способі діагностики азотного живлення плодових культур вимірюють площу асиміляційного апарата, рівень нагромадження вуглецю в листках за певний проміжок часу, чисту продуктивність фотосинтезу, встановлюють коефіцієнт листкової продуктивності за різних доз внесення азотних добрив, визначають нормативні (оптимальні) значення даних показників шляхом послідовного виділення групи рослин з найвищими показниками активності фізіолого-біохімічних процесів з урахуванням урожайності, після чого порівнюють критерії показників з установленими нормативами та роблять висновок про забезпеченість плодових культур азотом при заданому рівні застосування азотних добрив. Механізм дії азоту на продукційний процес полягає у зміні концентрації пігментів, розмірів фотосинтетичної поверхні, ступеня поглинання променевої енергії і, як наслідок, продуктивності фотосинтезу, тому визначено дію доз, строків та способів внесення азотних добрив на такі показни2 ки: загальну площу асиміляційної поверхні, м [Кондратенко П.В., Бублик М.О. Методика проведення польових досліджень з плодовими культурами / Ін-т садівництва УААН. - К.: Аграрна наука, 1996. - 96 с.], вміст загального хлорофілу, % [Пигменты пластид и методика их исследования / [Бажанова Н.В., Маслова Т.Г., Попова И.А. и др.] ; под ред. Д.И. Сапожникова. - М.-Л.: Наука, 1964. - 124 с], продуктивність фотосинтезу за зміною кількості 2 вуглецю (ПФ), мг/дм /год [Бородулина Ф.З., Колобаева Л.Г. Учет фотосинтеза по накоплению угле 67395 4 рода в листьях // Доклады АН СССР, 1953. - Т. 90, № 5. - С. 51-55], коефіцієнт листкової продуктив2 ності, кг/м та чисту продуктивність фотосинтезу 2 (ЧПФ), г/м /добу [Овсянников А.С. Оценка фотосинтетической деятельности плодовых и ягодных культур в связи с формированием урожая. - Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1985. - 56 с.]. Як інтегрований показник ступеня реагування рослин на зміни активності фотосинтетичних процесів унаслідок внесення добрив використано врожайність груші. Для підтвердження можливості використання вищезазначених показників для діагностичних цілей проаналізовано ступінь їх кореляційного зв'язку з рівнем внесення добрив та врожайністю груші як інтегрованим показником реагування рослин на певні умови азотного живлення. Так, коефіцієнт кореляції між листковою поверхнею та дозою добрив склав r=0,61±0,11 - 0,73±0,10; між площею листків і врожайністю - r=0,49±0,09 - 0,81±0,07 залежно від сорту, кратності та способу внесення добрив; між коефіцієнтом листкової продуктивності та дозою азоту - r=0,94±0,04 - 0,98±0,03; між коефіцієнтом листкової продуктивності та врожайністю - r=0,93±0,03 - 0,95±0,02. Коефіцієнт кореляції між вмістом хлорофілу й дозою азоту коливався в широких межах - r=-0,19±0,07 - 0,82±0,05 залежно від системи внесення добрив та сорту. Математично достовірного зв'язку між вмістом хлорофілу і врожайністю груші не встановлено, у зв'язку з чим цей показник визнано непридатним для діагностичних цілей. Виявлено існування кореляційних зв'язків між показником ПФ і нормою азоту при r=0,80±0,11 - 0,93±0,06, а ПФ і врожайністю при r=0,79±0,11 - 0,92±0,08. Зважаючи на тісний зв'язок між азотним живленням і комплексом показників, що характеризують фотосинтетичну діяльність листків груші, проведено регресійний аналіз і знайдено математичні моделі, які описують величину врожаю дерев (У, кг/дер.). За визначальні фактори проаналізовано: 2 площу асиміляційного апарата Sл, м /дер. (х1); 2 коефіцієнт листкової продуктивності Кл, кг/м (х2); продуктивність фотосинтезу ПФ у певний період, 2 мг С/дм /год (х3) та дози добрив, кг/га (х4). Залежності між даними показниками в період активного вегетативного росту характеризувалися рівняннями типу: У=1,64 х1+4,75 х2+0,04 х3+0,01 х4-9,58 для сор2 ту Конференція (R =0,988, похибка відхилення від регресії ± 0,64 кг/дер.); У=0,02 х1+10,23 х2+0,14 х3+0,04 х4-12,37 для 2 сорту Ізюминка Криму (R =0,944, похибка ± 2,24 кг/дер.). В період диференціації плодових бруньок: У=1,85 х1+4,50 х2+0,03 х3+0,02 х4-9,64 для сор2 ту Конференція (R =0,987, похибка ± 0,65 кг/дер.); У=0,01 х1+11,04 х2+0,14 х3+0,10 х4-12,45 для 2 сорту Ізюминка Криму (R =0,944, похибка ± 1,93 кг/дер.). Дисперсійний аналіз факторів регресії урожайності свідчить, що найбільшу частку впливу (43-82 % залежно від сорту та періоду вегетації) на врожай мав показник Кл. На відміну від цього, 5 67395 вплив площі листкової поверхні та показника ПФ в окремих випадках був неістотним. Встановлено, що між коефіцієнтом листкової продуктивності (Кл) та врожайністю існує тісна кри 6 волінійна залежність (табл. 1). Підраховано, що рівень урожайності дерев груші не нижчий ніж 15 кг/дер., можна очікувати, коли показник Кл дорів2 нюватиме 1,5-2,8 кг/м . Таблиця 1 Результати регресійного аналізу (при Р=0,95) залежності врожайності дерев, кг/дер. (у) від К л (х), кг/м Сорт Конференція Ізюминка Криму Рівняння регресії 2 у=4,81х+0,64х 2 у=11,71х+0,02х 2 R 0,97 0,95 2 Похибка, Syx 1,81 2,35 Окремими дослідженнями визначено зв'язок між показниками ЧПФ у різні періоди вегетації й урожайністю груші (табл. 2). Таблиця 2 Результати регресійного аналізу (при Р=0,95) залежності врожайності груші, кг/дер. (у) від ЧПФ (х), 2 г/м /добу Період вегетації Активний вегетативний ріст Диференціація плодових бруньок Знімальна стиглість плодів У середньому за вегетацію Рівняння регресії 2 у=2,59х-0,04х 2 у=1,69х-0,01х у=2,45х 2 у=0,28х -0,65х На основі графічного зображення математичної залежності виявлено, що для досягнення навантаження плодами молодих дерев не менше ніж 15 кг/дер. необхідним рівнем ЧПФ є 8,9-9,6 2 г/м /добу. Таким чином, установлено можливість та доцільність використання комплексу показників фотосинтетичної діяльності листків плодових дерев (площа асиміляційного апарата, коефіцієнт листкової продуктивності; продуктивність фотосинтезу та ЧПФ) як діагностичних для визначення їх потреб в азоті для підтримання такого рівня азо 2 R 0,99 0,99 0,98 0,97 Похибка, Sух 0,52 0,89 1,82 2,14 тного живлення рослин за рахунок внесення добрив, за якого формується певна врожайність плодів. Критерії вищеперерахованих показників, за яких досягається найвищий урожай плодів, приймаються за вихідні параметри. На цій основі визначається оптимальна система удобрення плодових культур азотом, тобто таке поєднання доз, строків та способів внесення добрив, яке забезпечує підтримання визначеного рівня інтенсивності фізіолого-біохімічних процесів, що забезпечує отримання запланованого рівня врожайності. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601