Полевые исследования проводили на базе опытно-производственного хозяйства «Пролетарское» Пролетарского района Ростовской области. Анализы были проведены в Азово-Черноморском инженерном институте на кафедре селекции и генетики сельскохозяйственных культур. Объектом исследования явились посевы риса сорта Командор, который относится к среднеспелой группе. Почвы участка темно-каштановые, солонцеватые, малогумусные, тяжелосуглинистые. Изучали следующие предшественники: пласт многолетних трав, оборот пласта многолетних трав (рис), мелиоративное поле (гречиха), рис по рису 2-ой год после мелиоративного поля. Варианты опыта были следующие: 1 – контроль (без удобрений) (К), 2 – фон – N₁₂₀K₆₀ (Ф), 3 – фон+Р₃₀ (Ф+Р₃₀), 4 – фон+Р₆₀ (Ф+Р₆₀ ), 5 – фон+Р₉₀ (Ф+Р₉₀ ), 6 – фон+Р₁₂₀ (Ф+₁₂₀).

Условия минерального питания растений оказывают значительное влияние на содержание в них отдельных элементов питания. Известно, что в ходе формирования и налива зерновок необходимые им элементы поступают из вегетативных органов и почти вся их масса имеет вторичное происхождение, то есть высвобождается в процессах разложения органических соединений этих органов. Поэтому очень важно проследить за содержанием азота, фосфора и калия в растениях риса в течение их вегетации.

Анализ полученных нами данных (табл.1) показал, что для содержания основных элементов питания риса характерна четкая динамика в течение вегетационного периода. Наибольшее количество азота, фосфора и калия содержалось в молодых растениях. Большая требовательность молодых растений к условиям минерального питания объясняется высокой напряженностью синтетических процессов, происходящих в это время в растительном организме, и одновременно слаборазвитой корневой системой [2, с. 219].

К фазе выметывание содержание азота, фосфора и калия в растениях риса снижалось, что связано с ростом растений и, как следствие, с биологическим разбавлением данных элементов.

Наиболее высокое содержание азота (2,5% от сухой массы) в  контрольных вариантах (без удобрений) отмечалось  по предшественникам пласт и оборот пласта  многолетних трав в фазу кущения. Это объясняется тем, что многолетние травы являются более богатым по питательным веществам предшественником. В варианте с внесением азотно-калийных удобрений (фоновый вариант) по предшественникам мелиоративное поле и рис по рису 2-ой год увеличилось содержание азота по сравнению с контролем на 0,51 и 1,52% соответственно. Эти предшественники более бедные по содержанию элементов питания, поэтому растения на них  оказались наиболее отзывчивыми на внесение удобрений.

Внесение фосфорных удобрений по предшественникам мелиополе и рис по рису 2-ой год в дозе 30 кг/га д.в. в фазу кущения способствовало увеличению содержания азота в растениях риса  до 2,98% против 2,18% на контроле. По предшественникам оборот пласта многолетних трав и рис по рису 2-ой год в варианте Р₆₀ увеличение составило 2,69 и 3,85% соответственно.

В фазу трубкования и выметывания в вариантах с внесением фосфорных удобрений в различных дозах содержание азота в растениях риса возрастало, за исключением предшественника мелиополе, где в варианте с внесением повышенной дозы фосфорных удобрений Р₁₂₀ наблюдалось уменьшение  содержания азота по сравнению с контролем. Вероятно, это связано с тем, что при избытке фосфора в почве в растениях накапливается азот в минеральной форме и в форме нуклеотидов, что свидетельствует о нарушении обмена веществ в организме [3, с. 253]. При этом в растении связывается двухвалентное железо, что приводит к физиологическим изменениям в организме, в частности к хлорозу.

Для фосфора характерна такая же динамика его содержания в растении, как и для азота. До середины вегетационного периода поступление фосфора в растение значительно опережает прирост сухого вещества [3, с. 253].

Содержание фосфора во всех вариантах и по всем предшественникам в течение вегетации от фазы кущения к фазе выметывания значительно снизилось. Т.Н. Кулаковская [2, 1990, с. 219].) отмечает, что 30-40% накопленных элементов питания теряется в результате оттока веществ из поверхностных органов растений в корневую систему и почву.

Внесение фосфорных удобрений  по предшественнику рис по рису 2-ой год в дозах Р₆₀,Р₉₀,Р₁₂₀ способствовало увеличению к фазе кущения содержания фосфора в растениях риса до 1,9-1,65% соответственно. По остальным предшественникам существенных изменений в содержании фосфора в растениях не наблюдалось. Вероятно, это связано с малой подвижностью и доступностью фосфатов в почве. В фазу трубкования  произошло увеличение содержания фосфора в растениях по сравнению с фоном по предшественникам пласт многолетних трав и рис по рису 2-ой год. Исключение составил вариант Р90по предшественнику оборот пласта многолетних трав, где содержание фосфора по сравнению с фоном  уменьшилось на 0,4%. По предшественнику мелиоративное поле наблюдалась обратная тенденция, то есть внесение фосфорных удобрений не повысило содержание фосфора в растениях и оказалось ниже фона. В варианте Р30 содержание фосфора было минимальным и составило 0,7%, что на 0,06% меньше, чем на фоновом варианте.

Концентрация калия в тканях растений является надежным показателем уровня обеспеченности этим элементом. При оценке растений на уровень калийного питания важно установить предел концентрации острой соответствующей недостаточности элемента, при которой наблюдается нарушение в обмене веществ в организме, вызывающее снижение урожая зерна не менее чем на 10% . Для растений риса этот минимальный уровень содержания калия в период всходы – кущение составляет 1,2% [4, с. 36].

Как видно из данных табл.1, содержание калия в надземной массе растений в этот период выше минимальной концентрации, что указывает на нормальное обеспечение этим элементом растений риса.

Анализ данных табл. 1 показал, что в начале своего развития в фазу кущения содержание калия, как азота и фосфора, в  растениях  риса меньше, чем в фазу трубкования. По мере роста и развития растений содержание калия в  растениях риса постепенно увеличивалось и достигало максимума в первую половину фазы трубкования. В дальнейшем, в результате высоких темпов образования фитомассы, наблюдалось резкое снижение содержания элемента, вероятно связанное с биологическим разбавлением, а также с накоплением в тканях растений углеродных веществ и оттоком калия в окружающую среду.

Такой характер в потреблении калия, несомненно, связан с тем, что этот элемент не входит в состав каких-либо органических соединений растения и поэтому интенсивно перемещается по его органам. При достаточном его накоплении в их тканях к середине фазы трубкования  активно вторично используется при образовании генеративных органов растения [1, с. 1012].

По предшественнику пласт многолетних трав содержание калия уменьшилось на контрольном варианте с 2,15% в фазу кущения до 1,55% в фазу выметывания, по обороту пласта многолетних трав – с 2,25 до 1,53, по мелиополю – с 1,92 до 1,01 и по рис по рису – с 1,88 до 1,15% от сухого вещества. Внесение азотно-калийных удобрений в фазу кущения способствовало повышению содержания калия в растениях риса. Максимальное увеличение отмечалось по предшественникам пласт многолетних трав и мелиополе (на 0,45 – 0,53% от сухого вещества, соответственно). Внесение фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных существенного влияния на содержание калия в растениях риса не оказало.

Таким образом, максимальное количество азота, фосфора и калия в растениях риса содержалось в фазу кущения, в дальнейшем в процессе вегетации происходило снижение их содержания по всем предшественникам. Наиболее высокое содержание азота было отмечено по предшественникам пласт многолетних трав и оборот пласта многолетних трав. По всем предшественникам с внесением возрастающих норм фосфорных удобрений увеличилось содержание азота в растениях. По предшественникам мелиополе и рис по рису 2-й год  отмечалось снижение содержания азота в варианте с повышенной дозой внесения фосфора – Р_120.

Изменение содержания фосфора в растениях в процессе вегетации происходило аналогично изменению азота. Больше всего накапливалось фосфора по предшественнику оборот пласта многолетних трав в вариантах с внесением фосфора Р₃₀, Р₆₀, Р_90. Однако процент содержания фосфора в растениях риса имеет очень близкие значения по вариантам с внесением разных доз фосфорных удобрений.

Изменение в содержании калия по фазам развития отличалось от азота и фосфора, концентрация его к фазе выметывания снижается в меньшей степени. Внесение азотно-калийных удобрений в фазу кущения способствовало повышению содержания калия в растениях риса. Максимальное увеличение отмечалось по предшественникам пласт многолетних трав и мелиополе. Внесение фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных существенного влияния на содержание калия в растениях риса не оказало.

Заключение. Содержание основных элементов питания: азота, фосфора и калия в процессе вегетации постепенно снижалось. По всем предшественникам с внесением возрастающих доз фосфорных удобрений увеличивалось содержание азота в растениях, однако, при повышенной норме Р₁₂₀ происходило уменьшение азота. На содержание фосфора и калия в растениях внесение разных доз фосфорных удобрений существенного влияния не оказало.

Таблица 1 – Динамика содержания азота, фосфора и калия в растениях риса сорта Командор при внесении фосфорных удобрений, % сухой массы. Условные обозначения: I – кущение, II – трубкование, III – выметывание.

Полевые исследования проводили на базе опытно-производственного хозяйства «Пролетарское» Пролетарского района Ростовской области. Анализы были проведены в Азово-Черноморском инженерном институте на кафедре агрономии и селекции сельскохозяйственных культур. Объектом исследования явились посевы риса сорта Командор, который относится к среднеспелой группе. Почвы участка темно-каштановые, солонцеватые, малогумусные, тяжелосуглинистые. Посев проводили по следующим предшественникам: пласт многолетних трав и рис по рису 2-ой год после мелиоративного поля. Варианты опыта были следующие: 1 – контроль (без удобрений) (К), 2 – фон – N₁₂₀K₆₀ (Ф), 3 – фон+Р₃₀ (Ф+Р₃₀), 4 – фон+Р₆₀ (Ф+Р₆₀ ), 5 – фон+Р₉₀ (Ф+Р₉₀ ), 6 – фон+Р₁₂₀ (Ф+₁₂₀).

В условиях затопления, азот, как наиболее подвижный элемент питания, претерпевает наибольшие изменения. В обычных полевых условиях растения риса больше половины своей потребности в азоте (50-80%) поглощают из почвенного запаса аммония в ионной форме . Однако взрослые растения могут потреблять нитраты, благодаря присутствию у них ферментов, способных восстанавливать их до аммиака [3].

Характеризуя содержание различных форм азота в почвах в условиях затопления, Brar M.S., Arora C.L., Takkar P.N. [5] отмечают, что если в течение всего года содержание общего азота меняется сравнительно мало, то содержание его аммонийной формы после затопления быстро увеличивается, достигая максимума в июле и августе. Нитраты же с начала затопления исчезают, позже, к периоду уборки урожая они снова появляются.

Имеются исследования, показывающие, что режим усвояемых форм азота под затопляемым рисом в заметной мере зависит от содержания в почве фиксированного аммония. Однако основным резервом, из которого образуются усвояемые формы, в частности и обменный аммоний, является легкогидролизуемый азот почвы. Следовательно, содержание легкогидролизуемого  азота и обменного аммония может служить показателем обеспеченности почвы азотом, позволяющим определять дозу применяемого под рис удобрения. Это тем более важно, что заведомо большие дозы азота могут привести к замедлению роста корней риса, что находится в прямой зависимости от количества применяемого азота. Это явление объясняется избыточным накоплением аммиака в тканях корней [4,1].

Надземные органы при высоком азотном питании подвержены интенсивному росту, рис полегает, увеличивается количество пустых зерен в метелке, затягивается созревание, возникает опасность поражения пирикулярией. Избыток азота может привести также к снижению жизнеспособности семян, их энергии прорастания и всхожести.

Период самого интенсивного потребления азота – фазы кущения и трубкования. Основная масса питательных веществ потребляется в период от кущения до цветения и совпадает с периодом максимального накопления вегетативной массы. В процессе вегетации происходит активное перераспределение поглощенного азота из листьев, которые наиболее богаты им в период вегетации, в формирующуюся метелку. В период налива и созревания зерна около 33% азота, находящегося в вегетативных органах, перемещается в зерно.

Для повышения эффективности азотных удобрений и улучшения их использования важное значение имеет соотношение азота и фосфора. Многочисленными исследованиями [2,3] доказано, что фосфор улучшает поглощение азота растениями. Этот элемент необходим растениям не только в начальный период роста и развития, но и в последующие фазы вегетации, тогда как, например, позднее внесение калия часто бывает неэффективным.

В наших опытах до посева риса содержание поглощенного аммония по предшественнику пласт многолетних трав составило 30 мг/кг почвы, по предшественнику рис по рису 2-ой год – 40 мг/кг почвы. К фазе кущения содержание обменного аммония по изучаемым предшественникам на контрольном варианте (без внесения удобрений) возросло и соответственно составило 36 и 48 мг/кг почвы. По мнению ряда авторов это связано с особенностью азотного режима рисовых полей, заключающемся в высоком темпе минерализации органического вещества почвы и преимущественного накопления аммонийного азота в период затопления [2].

Таблица 1- Влияние фосфорных удобрений на содержание обменного аммония в почве под посевами риса, мг/кг почвы (среднее за 3 года)

В фазе кущения по обоим предшественникам наблюдается увеличение содержания обменного аммония по сравнению с контролем. Это связано с внесением в почву азотно-калийных удобрений. Внесение различных доз фосфорных удобрений практически не повлияло на содержание обменно-поглощенного аммония, данные согласуются с раннее проведёнными исследованиями на этих почвах [2].

В процессе вегетации к фазе вымётывания содержание аммонийного азота в почве снижалось по данным предшественникам во всех вариантах опыта, что связано с максимальным потреблением растениями риса азота почвы в период от выхода в трубку до вымётывания.

По предшественнику рис по рису содержание обменного аммония во всех вариантах выше, чем по предшественнику пласт многолетних трав. Это связано с тем, что изначально, до посева риса по предшественнику пласт многолетних трав содержание обменного аммония значительно ниже, чем по предшественнику рис по рису. Это объясняется тем, что почва по предшественнику рис по рису 2-ой год находилась в более длительном затоплении (2 года подряд), что привело к накоплению азота в аммонийной форме.

Заключение. Содержание поглощенного аммония до посева риса по предшественнику пласт многолетних трав было меньше, чем по предшественнику рис по рису 2-ой год. Внесение различных доз фосфорных удобрений практически не повлияло на содержание обменно-поглощенного аммония в почве.