Влияние уровня внесения азотных удобрений на эффективность фотосинтеза и урожайность сои

Оптимальное внесение азота является ключевым фактором для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, таких как соя (Glycine max L.). Азотные удобрения не только увеличивают урожайность, но и уменьшают негативное воздействие на окружающую среду за счёт повышения коэффициента использования азота растениями. Достаточное количество азота способствует улучшению фотосинтеза, особенно в средних и нижних листьях, а также замедляет старение нижних листьев.

Цели исследования

Целью данного исследования было изучение вертикального распределения света и азота в растительном покрове сои, а также определение различий в распределении азота в фотосинтетической системе и ограничивающих факторов продуктивности фотосинтеза на стадии налива семян.

Методология

Исследование проводилось на ферме Хэшань в провинции Хэйлунцзян (Китай) в течение двух лет. В рамках эксперимента были оценены два сорта сои и четыре различных способа внесения азота. Основные параметры, подлежащие оценке, включали:
- Скорость фотосинтеза (Pn) в различных частях кроны.
- Распределение азота в листьях.
- Урожайность сои.

Результаты

1. Фотосинтез и старение листьев:
- Достаточное количество азота значительно повышает скорость фотосинтеза в средних и нижних листьях.
- Азот замедляет процесс старения и разрушения хлорофилла в нижних листьях, что позволяет растениям дольше сохранять фотосинтетическую активность.

2. Ограничивающие факторы:
- По мере снижения высоты полога кроны, ограничивающими факторами для фотосинтетической активности становятся не только карбоксилирование и система переноса электронов, но и другие факторы, такие как свет и доступность воды.

3. Влияние уровней внесения азота:
- За два года наблюдений было установлено, что при внесении удобрений на уровне N1 (оптимальная доза) урожайность сорта Jinyuan55 увеличилась в среднем на 38,1%, а при внесении N1,5 — на 47,1% по сравнению с контрольной группой (N0).
- Внесение азотных удобрений значительно улучшило распределение фотосинтетического азота в средней и верхней частях листьев, что способствовало увеличению массы ста зёрен.

4. Коэффициент использования азота:
- Оптимизация распределения азота в растительном покрове привела к повышению коэффициента использования азота в процессе фотосинтеза, что в свою очередь способствовало сохранению высокой урожайности зерна.

Результаты исследования подтверждают, что правильное внесение азотных удобрений является важным элементом для повышения эффективности фотосинтеза и урожайности сои. Достаточное количество азота не только увеличивает скорость фотосинтеза, но и улучшает распределение азота в кронах растений, что в конечном итоге приводит к увеличению массы зёрен и общей урожайности.


Исследование: Field Crops Research