VІІ. 2. Химични показатели на сухия тютюн
Съдържанието на пепели зависи от количеството на торовия азот - r=0,816. То не се изменя съществено от фосфорното и калиевото торене. Средно за периода, най-ниско е пепелното съдържание при неторения тютюн, а най-високо – при органо-минералното торене. Макар и слабо изразено, варирането на пепелното съдържание е по-голямо по години, отколкото по варианти на торене (табл. 28 и 29). То е значително по-слабо изменчиво от торенето в сравнение с останалите основни химични показатели на тютюна.
Съдържанието на никотин е в положителна зависимост от количеството торов азот (r=0,929). С най-ниско съдържание на никотин е тютюнът от вариантите без азотно торене. Средно за периода, най-много е никотинът при органо-минералното торене. Никотиновото съдържание варира по-силно от агро-метеорологичните условия - VC е от 25,8 до 44,3% отколкото от торенето - VC = 24,8% (табл. 28 и 29).
Азотното торене влияе негативно върху съдържанието на разтворими въглехидрати. Зависимостта им от торовия азот (2006 г.) е отрицателна (r=-0,926). Фосфорното и калиевото торене е с разнопосочно влияние по години. Най-високо е съдържанието на разтворими въглехидрати при вариантите без торов азот. Размахът на варирането на въглехидратите от условията на годините се изменя значително по варианти на торене - VC е от 3,6 до 52,5% и се влияе в средна степен от торенето - VC = 22,0% (табл. 28 и 29).
Азотното съдържание в сухия тютюн е най-ниско при вариантите без торов азот и най-високо - при органо-минералното торене. Съдържанието на общ азот нараства линейно от повишението на азотната торова норма - r=0,959 (2006 г.). Изменчивостта на параметъра от агро-метеорологичните условия зависи от вариантите на торене - VC е от 3,4 до 24,4% (табл. 28). Варирането на този показател от торенето е средно - VC = 14,6% (табл. 29).
Изменението на белтъчното съдържание в тютюневата суровина от торенето в основни линии обяснимо следва хода на общия азот. То е повлияно най-силно от азотното торене и нараства линейно с повишението на торовата норма. Зависимостта между тях е висока (r=0,964). Влиянието на метеорологичните условия върху белтъчното съдържание е нееднопосочно по торови варианти. То е по-силно при минералната система на торене и контролата - VC е от 11,7 до 22,9% срещу 8,2% при органо-минералното торене (табл. 28). Варирането от торенето е значимо (табл. 29).
Таблица 28. Вариране на химичните показатели на сухия тютюн (% към сухото вещество) от условията на годините
-
Ниво на
торене
|
Показатели
|
Пепели
|
Никотин
|
Разтворими въглехидрати
|
Общ азот
|
Белтъци
|
N0P0K0
|
|
10,7
|
0,79
|
16,0
|
1,42
|
4,54
|
S
|
2,22
|
0,30
|
3,68
|
0,24
|
0,91
|
VC%
|
20,7
|
38,1
|
23,0
|
17,2
|
20,0
|
N2.5
|
|
11,0
|
1,15
|
15,5
|
1,65
|
4,94
|
S
|
2,07
|
0,46
|
2,18
|
0,06
|
0,58
|
VC%
|
18,7
|
40,5
|
14,1
|
3,37
|
11,7
|
N5
|
|
12,3
|
1,27
|
12,1
|
2,00
|
5,50
|
S
|
2,03
|
0,35
|
3,82
|
0,31
|
0,98
|
VC%
|
16,6
|
27,9
|
31,7
|
15,6
|
17,9
|
N5P7.5
|
|
11,1
|
1,43
|
9,9
|
1,95
|
6,55
|
S
|
1,49
|
0,51
|
4,77
|
0,24
|
1,09
|
VC%
|
13,3
|
35,7
|
48,1
|
12,6
|
16,7
|
N5K7.5
|
|
12,0
|
1,46
|
10,8
|
1,99
|
5,72
|
S
|
1,76
|
0,38
|
5,68
|
0,48
|
1,31
|
VC%
|
14,6
|
25,8
|
52,5
|
24,4
|
22,9
|
N5P7.5K7.5
|
|
11,4
|
1,04
|
14,2
|
1,87
|
5,39
|
S
|
2,03
|
0,46
|
3,11
|
0,43
|
0,73
|
VC%
|
17,8
|
44,3
|
22,0
|
22,7
|
13,5
|
P7.5K7.5
|
|
11,3
|
0,98
|
17,8
|
1,45
|
4,28
|
S
|
2,75
|
0,44
|
0,64
|
0,23
|
0,62
|
VC%
|
24,4
|
44,3
|
3,6
|
16,0
|
14,5
|
N5P7.5K7.5+ об. тор
|
|
13,2
|
1,74
|
10,4
|
2,11
|
6,11
|
S
|
2,19
|
0,53
|
0,46
|
0,42
|
0,50
|
VC%
|
16,6
|
30,2
|
4,42
|
19,9
|
8,2
|
Таблица 29. Вариране на химичните показатели на сухия тютюн от торенето
Показатели
|
Пепели
|
Никотин
|
Разтворими въглехидрати
|
Общ азот
|
Белтъци
|
|
11,6
|
1,2
|
13,3
|
1,8
|
5,4
|
S
|
0,82
|
0,31
|
2,94
|
0,26
|
0,77
|
VC%
|
7,1
|
24,8
|
22,0
|
14,6
|
14,3
|
VІІІ. ИЗВОДИ
Установените факти и зависимости по влиянието на 40-годишното системно минерално и органо-минерално торене при монокултура тютюн предоставят богата информация в следните направления: (1) изменение на хранителния режим на почвата; (2) отражение върху растежа, развитието и добивите от тютюна; (3) влияние върху химичния статус на растенията и (4) качествените параметри на сухия тютюн. Въз основа на тази информация могат да бъдат формулирани следните по-важни изводи:
1. Изменение на хранителния режим на почвата
1. 1. рН на почвата се понижава спрямо изходното ниво от органо-минералното торене, следвано от варианти на минералната система и от контролата. Измененията са в границата на алкалната реакция.
1. 2. Хумусът и общият азот намаляват най-значително в неторената почва. Минералното торене забавя обедняването, но не го предотвратява. Органо-минералната система ги повишава значително.
1. 3. Инкубирането на почвата повишава многократно минерализирания азот при всички варианти. Минерализираните количества за 100-дневна инкубация са големи - от 13,8 до 34,3 kg/dka, което показва, че азотният дефицит на почвата се дължи повече на лимитиране на минерализацията от условията, отколкото от недостига на минерализуеми форми.
1. 4. Акумулацията на амониев азот е възходяща до 24-то денонощие, след което намалява адекватно на повишението на нитратите. Интензивността на нитрификацията е по-висока от тази на минерализацията. Двата процеса не се диференцират отчетливо по варианти на торене.
1. 5. 40-годишното минерално торене не изменя съдържанието на общите и подвижните форми на Fe, Mn, Zn и Cu в почвата; органо-минералната система повишава доказано подвижното желязо, цинк и особено манган.
2. Отражение върху растежа, развитието и продуктивността на тютюна
2. 1. След 40-годишно системно торене лимитиращите растежа и развитието фактори се подреждат както следва: в първи, силно изразен минимум е азотът, който е с висок ефект както при самостоятелно прилагане, така и в комбинация с фосфор и калий. Втори по значимост, със слабо положително влияние е фосфорът. Положителен ефект от калиевото торене се наблюдава само на азотно-фосфорен фон.
2. 2. Варирането на биометричните параметри от метеорологичните условия е силно изразено. То намалява от торенето, което дава възможност за въздействие в посока стабилизация на параметрите по години.
2. 3. Добивите нарастват линейно от повишението на торовия азот и не достигат предел в рамките на експериментираните норми. Увеличението на добива е средно с 13,0 до 18,2 kg от 1 kg азот; с 1,4 kg от 1 kg фосфор; ефектът от калия на азотен фон не се проявява. Азотното торене стабилизира добивите по години.
2. 4. Установена е зависимост на коригиращите коефициенти за сорт Пловдив 7 от беритбения пояс. Така определените коефициенти позволяват определяне площта на листата чрез линейните параметри на петурата.
2. 5. Установени са зависимости на азотното и хлорофилното съдържание в листата от торенето, които могат да се използват за листна диагностика при тютюна.
3. Влияние върху химичния статус на растенията
3. 1. Продължителното торене диференцира концентрациите на елементите в тютюневите растения: (а) зависимостта на съдържанието на азота и калция от азотната торова норма е линейна; (б) торенето с фосфор слабо повишава концентрация му в тютюна. Съдържанието на цинк и мед в растенията намалява подчертано от торовия фосфор; (в) съдържанието на калий в тютюна силно се влияе от калиевото торене и може да се направлява в определени граници чрез него. Торенето с калий понижава концентрацията на калция.
3. 2. Най-високи добиви от ориенталския тютюн се получават при следното съдържание на елементите в технически зрелите листа: N – 2,0-2,3%; P – 0,12-0,19%; K – 1,84-2,61%; Ca – 2,40-4,60%; Mg – 0,39-0,51%; Fe – 113-162 mg/kg; Mn – 42,0-49,1 mg/kg; Zn – 37,1-46,1 mg/kg и Cu – 3,8-7,1 mg/kg. Добивите намаляват с понижаване концентрацията на азота, калия и калция в листата от всички беритбени пояси.
3. 3. Интензитетът на извличане на елементите нараства от азотното торене, поради силното му влияние върху надземната биомаса. То повишава извлечените хранителните елементи с биомасата и стопанския добив и увеличава разходното перо на техния баланс.
4. Влияние върху качеството на тютюна
4. 1. Химико-технологичните показатели, характеризиращи качеството на сухия тютюн се изменят в различна степен от торенето. Най-значимо е влиянието на торенето върху съдържанието на никотин (VC - 25%) и разтворими въглехидрати (VC - 22%), а най-слабо – върху пепелното съдържание (VC е 7%).
4. 2. Агро-метеорологичните условия влияят най-силно върху съдържанието на никотин и по-слабо върху количеството на пепелите, белтъците и общия азот. Варирането на въглехидратите от условията на годините се изменя значително по варианти на торене (VC е от 4 до 53%).
4. 3. При продължително монокултурно отглеждане на ориенталски тютюн от произход Устина на хумусно-карбонатна почва, добро съотношение между процента първа класа сух тютюн и добива, а следователно и висок общ доход се получава при ежегодно торене с N5P7,5K7,5+2 t/dka оборски тор; N5P7,5K7,5 или N5P7,5.
СПРАВКА ЗА ПРИНОСИТЕ НА ДИСЕРТАЦИОННИЯ ТРУД
Научно-теоретични приноси
1. Изследвани са последствията от 40-годишното системно минерално и органо-минерално торене при монокултура тютюн върху: агрохимичните свойства на хумусно-карбонатна почва; растежа, развитието и продуктивността на тютюна; химичния статус на растенията и качеството на сухия тютюн.
2. Анализирано е изменението на рН, хумуса и на общите и подвижни форми на азота, фосфора, калия, калция, магнезия, желязото, мангана, цинка и медта.
3. Установени са настъпилите промени в минерализацията за 100 денонощия при оптимални условия на температура и влага. Резултатите отразяват влиянието на сложния комплекс фактори и главно на отрицателния азотен баланс и изтощаването от минерализацията върху количеството минерализиран азот.
4. Установена е относителната тежест на основните лимитиращи растежа и развитието фактори след 40-годишното системно торене.
5. Установено е влиянието на системното торене върху концентрацията и извличането на азота, фосфора, калия, калция, магнезия, желязото, мангана, цинка и медта с надземната биомаса на растенията и върху разпределението им по органи и етапи от вегетацията.
6. Разкрити са зависимости, свързани с биологията на ориенталския тютюн; по йерархичните отношения между беритбените пояси; по натрупването и разпределението на хранителните елементи по органи като възможни резерви за преизползване и др.
7. Анализиран е условният баланс на хранителните елементи и е съпоставен с изменението им в почвата от продължителното торене. Оценена е възможността на подхода за прогноза на измененията на отделните елементи.
8. Установени са параметри на влияние на системното торене върху основните химико-технологични показатели, характеризиращи пушателните качества на тютюна.
Научно-приложни приноси
9. Охарактеризиран е размахът на вариране на биометричните, качествените и други параметри от агро-метеорологичните условия. Установен е стабилизиращ ефект главно от азотното торене. Изведените зависимости са приложими за оперативни агротехнологични решения при производството на ориенталски тютюн.
10. Установени са корекционни коефициенти за ориенталския сорт Пловдив 7 за изчисляване на листната площ, в т.ч. по пояси чрез линейните параметри на петурата.
11. Определено е оптимално съдържание на хлорофил и азот в технически зрелите листа, при което се постига баланс между стопанския добив и процента първа класа сух тютюн от сорт Пловдив 7. Установените зависимости на съдържанието на азот и хлорофил в листата от торенето могат да бъдат използвани за листна диагностика при тютюна.
12. Определена е азотната торова норма, при която се постига оптимално съотношение между стопанския добив и качеството на сорт Пловдив 7, отглеждан като монокултура на хумусно-карбонатна почва.
Публикации във връзка с дисертацията
1. Божинова Р., 2004, Влияние на продължителното торене върху плодородието на почвата при монокултурно отглеждане на тютюн, Научна конференция “60 години СУБ и 20 години клон Кърджали”, октомври, Кърджали, 161-166
2. Божинова Р., П. Запрjанова, 2006, Влиjание на долгогодишното (континуирано) ѓубрење врз содржината на калиум во хумусно-карбонатна почва и неговото усвоjување од страна но тутунот, Тутун, vol. 56, 5-6, 99-104
3. Божинова Р., 2007, Съдържание на общи и подвижни форми на азота в хумусно-карбонатна почва при продължителен торов опит, Международна конференция – 60 години Институт по почвознание “Н. Пушкаров”, 13-17 май, София, 137-139
EFFECT OF LONG-TERM FERTILIZATION ON SOIL NUTRIENT PROPERTIES, YIELD AND QUALITY OF ORIENTAL TOBACCO
Radka Petrova Bozhinova
Tobacco and Tobacco Products Institute - Markovo
An author's abstract to the dissertation
for conferring scientific degree
“Ph. Doctor”
Summary
The effect of long-term systematic mineral and organic fertilization on the soil nutrient properties, yield and quality of oriental tobacco cv. Plovdiv 7 (monoculture) was studied in 40-years experiment. Studies were conducted in 2004-2006 on rendzina soil at the Tobacco and Tobacco Products Institute - Markovo.
Large amount of data was collected on the effect of long-term fertilization on: modification of the main agrochemical properties of the soil; effects on plant growth, development and yields of tobacco; effects on the chemical composition of the plants and the quality parameters of dried tobacco.
The positive effect of long-term organic-mineral fertilization on preservation and amelioration of soil fertility was established.
After 40 years of systematic fertilization the factors limiting plant growth and development could be ranked as follows: nitrogen is in the first, most pronounced minimum with large effect when applied alone, as well as in combination with phosphorus and potassium. Second most important factor with a modest positive effect is phosphorus. The positive effect of potassium fertilization could be observed only when applied in combination with the two aforementioned elements.
Long-term fertilization differentiates the concentrations of the elements in tobacco plants.
Long-term monoculture growing of oriental tobacco of Ustina origin on rendzina soils results in good I-st grade dry tobacco to yield ratio, therefore producing highest gross income, when N
5P
7,5K
7,5+20 t/ha manure; N
5P
7,5K
7,5 or N
5P
7,5 are
applied annually.