WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«А.В. Дозоров, О.В. Костин ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА ГОРОХА И СОИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ Ульяновск ...»

-- [ Страница 2 ] --

3. Фенологические наблюдения – согласно методике государ ственного сортоиспытания (ГОСТ 10842-64);

4. Густоту стояния растений подсчитывали в фазу полных всходов и перед уборкой методом учетных площадок;

5. Растительные пробы на биометрический анализ отбирали с четырех повторностей каждого варианта по фазам развития расте ний. Корневую систему откапывали вокруг металлического цилин дра 2550 см и отмывали ручным гидропультом на сите.

Корни отделяли от стеблей на уровне корневой шейки, под считывали количество и взвешивали клубеньки в пробе. Учитывали массу и влажность органов растений и брали образцы на химиче ский анализ. Площадь листьев определяли методом высечек.

По данным биометрического анализа рассчитывали динамику накопления сухого вещества по Пильщиковой (1980);

динамику площади листьев – по Н.Н. Третьякову, А.С. Лосевой;

фотосинте тический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза – по формуле Кидда, Веста и Бриггса (А.А.Ничипорович, 1961);

6. Содержание леггемоглобина в клубеньках было определено по методике С. С. Мелик-Саркисян (Г.С. Посыпанов, 1991);

7. Симбиотический потенциал и продолжительность бобово ризобиального симбиоза рассчитали по формуле и методике Г.С.

Посыпанова (1991);

8. Количество фиксированного азота было определено мето дом сравнения с неинокулированным вариантом и по активному симбиотическому потенциалу и удельной активности симбиоза (Г.С. Посыпанов, 1991);

9. Микроэлементы и тяжелые металлы – атомно адсорбционным методом;

10. Йод – титрометрическим методом;

11. Азот – по Къельдалю (ГОСТ 13496.4-83), фосфор – вана до-молибдатным способом (ГОСТ 26657-97), калий – методом плазменной фотометрии (ГОСТ 30504-97);

12. Содержание белка в семенах – по В.Г. Рядчикову (1982) (ГОСТ 10846-74), фракционный состав белка – центрифугировани ем, аминокислотный состав – кислотным и щелочным гидролизом, далее на аминоанализаторе LKB-4101. Расчет аминокислотного скора проводили по формуле:

АК = мг в 1 г аминокислотной 100, где АК – аминокислота.

Содержание незаменимых аминокислот в идеальном белке брали по шкале ФАО/ВОЗ.

13. Коэффициент взаимодействия по В.И. Костину и В.А.

Исайчеву:

Кв – коэффициент взаимодействия;

Р – эффект от суммы факторов;

Р1, Р2, Рn – действие изолирующих факторов.

14. Оценка энергетической эффективности проводилась по совокупным затратам энергоресурсов на возделывание культур и накоплению потенциальной энергии в урожае основной и побочной продукции (С.И. Базаров и др., 1983;

В.В. Коринец и др., 1985);

15. Данные результатов исследований подвергались матема тической обработке методами дисперсионного и корреляционно регрессионного анализов (В.А. Доспехов, 1985) на ПЭВМ с исполь зованием Excel 97, Statistica 6.0.

5. ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ НА

ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ГОРОХА И СОИ

Качество посевного материала зерновых и зернобобовых культур в значительной степени зависит от погодных условий в пе риод вегетации растений и созревания семян. Известно, что свое временные, дружные и полноценные всходы оптимальной густоты являются одним из главных факторов для получения высоких и ус тойчивых урожаев с высоким качеством продукции.

Все изученные к настоящему времени методы повышения ка честв семян условно можно разделить на химические и физические.

Среди них большое значение имеет обработка семян перед посевом растворами солей микроэлементов, особенно при выращивании культур в условиях недостатка микроэлементов в почве.

Изучение закономерностей, связанных с изменением посев ных качеств семян после их обработки перед посевом различными веществами, имеет важное теоретическое и практическое значение, так как они касаются механизма полученного эффекта, позволяют управлять процессами жизнедеятельности растений и дают воз можность рационально использовать метод предпосевной обработ ки семян в технологии растениеводства.

Первоначальные изменения, возникающие в семенах после обработки, приводят к процессам, связанным с интенсивностью и направленностью обмена. Эти процессы, осуществляемые на ран них стадиях развития растения в период его наибольшей пластич ности и восприимчивости, могут оказать решающее влияние на прохождение дальнейшей стадии развития взрослого организма.

Положительное влияние микроэлементов на урожай и качество растений отмечено во многих работах (Я.В. Пейве, 1963;

Е.Н. Ми шустин, В.К. Шильникова, 1968, 1973;

Б.А. Ягодин, 1976;

Г.С. По сыпанов, 1979, 1981;

В.А. Исайчев, В.И Костин, 1998, 1999).

Однако работы по физиологической оценке стимулирующего эффекта при обработке семян микроэлементами (в т.ч. для условий лесостепи Среднего Поволжья) проводились либо на начальных стадиях вегетации, либо анализировалось их влияние на урожай и его качество. Поскольку горох в нашей зоне является ведущей зер нобобовой культурой и обладает высокой пластичностью к воздей ствию внешних экологических факторов, а соя является интроду цируемой культурой, то большой интерес представляют исследова ния физиологических изменений, влияющих на их урожайность и симбиотическую деятельность.

Большинство почв лесостепи Поволжья характеризуется низ ким или ниже средним уровнем обеспеченности молибденом и марганцем. В связи с этим нами было изучено влияние обработки семян молибденом и марганцем на энергию прорастания, лабора торную всхожесть, динамику расхода запасных веществ, силу роста семян гороха и сои.

Полученные результаты при обработке семян соответствую щими растворами солей микроэлементов (Мо и Мn), особенно при сочетанном действии, свидетельствуют о повышении энергии про растания и всхожести семян (табл.2).

Влияние предпосевной обработки семян на энергию прорастания Вариант * - Э.П. – энергия прорастания - Л.В. – лабораторная всхожесть Наиболее значительное повышение энергии прорастания и ла бораторной всхожести наблюдается при совместном действии мар ганца и молибдена. В данном случае проявился синергетический эффект взаимодействия молибдена и марганца. Коэффициент си нергизма по энергии прорастания на горохе составляет 0,38, на сое – 0,53;

коэффициент синергизма по лабораторной всхожести соот ветственно – 0,21 и 0,14.

Обработка семян молибденом и марганцем способствует ак тивному расходу запасных питательных веществ, более быстрому появлению проростков, дружных всходов и интенсивному переходу проростков от гетеротрофного питания к автотрофному.

Показателем качества семян при выходе из состояния покоя является степень расходования питательных веществ, перемещение их из семени в проросток. Молибден и марганец, особенно в соче тании, способствуют усилению этого процесса (табл. 3). Так, за первые 12 часов после начала прорастания в варианте Мn+Мо рас ход питательных веществ семян гороха в 4,1 раза выше, чем в кон трольном варианте, семян сои в – 3,5 раза. В дальнейшем в зависи мости от времени прорастания в семенах остается все меньше пита тельных веществ, процент утилизации веществ возрастает и отли чается от контрольного показателя. Наиболее интенсивное расхо дование питательных веществ наблюдается в промежуток между и 24 часами.

Динамика расходования проростками гороха и сои запасных веществ, Время прораста исполь- оста- исполь- оста- исполь- оста- исполь- оста ния, час.

зовано ток зовано ток зовано ток зовано ток Усиление расхода питательных веществ при использовании для предпосевной обработки семян молибдена и марганца связано с ак тивизацией гидролитических ферментов, за счет которых происхо дит распад запасных питательных веществ до усвояемых форм, что в конечном итоге оказывает влияние на уменьшение массы семени.

С момента появления зародышевых корешков через опреде ленные интервалы времени в пределах от 12 до 72 часов была уста новлена масса проростков гороха и сои, которая постоянно возрас тала (рис. 2 и 3).

Рис.2. Влияние предпосевной обработки семян молибденом и марганцем Рис.3. Влияние предпосевной обработки семян молибденом и марганцем При обработке семян молибденом и марганцем в опытных ва риантах сырая масса проростков гороха и сои также равномерно увеличивается, но прирост массы идет более ускоренно. Это связа но с влиянием применяемых микроэлементов, особенно при совме стном действие, на растяжение клеток, их вакуолизацию и сопро вождающим данные процессы увеличением оводненности клеток.

Стимуляция прорастания семян и перераспределение веществ из семядолей в другие части проростков на самых ранних этапах онтогенеза сохраняется и позже, что приводит к увеличению массы и площади настоящих листьев, о чем свидетельствуют показатели фотосинтеза в полевых условиях.

Существенным показателем, определяющим скорость и друж ность всходов, является сила роста семян. Она имеет особое значе ние для преодоления проростком сопротивляемости почвы.

При обработке семян изучаемыми микроэлементами стимули руются ростовые процессы проростков гороха и сои, увеличивается длина ростка гороха на 0,2…0,4 см, длина зародышевых корешков гороха – на 0,2…0,8 см, длина зародышевых корешков сои – на 0,3…1,5 см (рис. 4;

5), что очень важно в условиях частой весенней засухи в лесостепи Поволжья.

Рис.4. Влияние микроэлементов на длину корешков и ростков гороха, см Наряду с применением микроэлементов для предпосевной об работки семян большой интерес представляют пектин и его соеди нения с микроэлементами. Пектин – высокомолекулярный полиса харид. В его состав входят нейтральные моносахариды – галактоза, ксилоза, арабиноза. О положительном влиянии пектина на показа тели посевных качеств семян отмечено в работах В.И. Костина (1999, 2001), Е.Н. Офицерова (1997, 2000), А.В. Дозорова, В.А.

Исайчева (1998, 2001), Н.Н. Андреева (2000, 2001), Ф. А. Мудари сова (2000).

Рис.5. Влияние микроэлементов на длину корешков проростков сои, см Большинство исследователей отмечают, что эффективность пектина особенно проявляется при неблагоприятных условиях в ве сенний период.

В условиях лесостепи Поволжья во время посева сои (или сра зу же после него) достаточно часто складываются не оптимальные условия для прорастания семян (снижение температуры при повы шенной влажности, пересыхание верхнего слоя почвы, образование корки).

В связи с этим нами были проведены полевые и лабораторные исследования по изучению влияния предпосевной обработки семян сои Мо, Мn и пектином на энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть. Полученные данные представлены в табл.4 и 5.

Влияние обработки семян пектином, молибденом и марганцем на энергию прорастания и лабораторную всхожесть сои, 1998-2000 гг.

Вариант Обработка семян пектином и микроэлементами (Мо и Мn) пе ред посевом достоверно повышает энергию прорастания и лабора торную всхожесть сои. Обработка семян пектином в отдельном ва рианте увеличивает энергию прорастания на 9,2%, лабораторную всхожесть на – 4,9%, совместная обработка семян пектином, мо либденом и марганцем – на 16,8% и 8,3% соответственно В полевых опытах 1998-2000 гг. изучено влияние предпосев ной обработки семян пектином в отдельном варианте и совместно с микроэлементами на полевую всхожесть семян сои сортов УСХИ и Магева.

Исследования подтвердили данные, полученные рядом иссле дователей на других культурах (В.А. Исайчев, Е.Л. Хованская, 2000;

Е.Н. Офицеров, 2000;

Н.Н. Андреев, Л.И. Скалкина, 2001).

Влияние пектина и микроэлементов на полевую всхожесть семян сои, Магева УСХИ - В неблагоприятный 1999 г. обработка семян пектином и мик роэлементами значительно повышала полевую всхожесть семян сои. Так, в варианте пектин + Мо + Mn на сорте Магева произошло увеличение полевой всхожести на 10,2%, на сорте УСХИ 6 – на 10,8%. В более благоприятные 1998 г. и 2000 г. обработка семян оказывала незначительное влияние. Это объясняется тем, что пек тин оказывает антистрессовое действие и придает обработанным растениям на начальных этапах развития устойчивость к недостат ку влаги, высоким и низким температурам.

Необходимо отметить, что пектины в высоких концентрациях (0,5% и выше) оказывают негативный эффект на семена растений – замедляют темпы прорастания и уменьшают всхожесть (В.И. Кос тин, Е.Н. Офицеров, 1997).

Увеличивая процентные показатели посевных качеств семян сои, обработка их микроэлементами и пектином, особенно сочетан но, активирует ростовые процессы, увеличивается длина и мощ ность развития ростков и корешков (рис.6).

Рис.6. Влияние обработки семян сои молибденом и пектином на темпы начального роста проростков Полученные результаты позволяют отметить, что обработка семян пектином в отдельном варианте и в сочетании с микроэле ментами способствует снижению пораженности семян фузариозом при прорастании. По мнению В.А. Исайчева и Ф.А. Мударисова (2000), обработка семян природным фиторегулятором (пектином) может быть использована вместо обработки семян пестицидами.

Пектин, имеющий углеводную природу, является хорошим пролан гатором, обеспечивающим длительное воздействие микроэлемен тов на поверхности семян и в растительных тканях. За счет экзо генных пектинов происходит улучшение свойств биомембран, улучшается водно-воздушная проницаемость, стабилизирующая все обменные процессы на клеточном уровне.

Наши лабораторные исследования на семенах сои подтвер ждают эти предположения, полученные исследователями на других культурах (рис.7).

Рис.7. Снижение пораженности семян сои фузариозом в зависимо сти от обработки их пектином, молибденом и марганцем Результаты наших исследований позволяют сделать вывод, что микроэлементы (в 0,5% концентрации) и пектин (в 0,05% кон центрации), при обработке ими семян, проявляют себя как физио логически активные соединения;

стимулируют метаболические процессы;

направленно изменяют скорость начальных ростовых процессов;

приводят к ускоренному формированию проростка и более мощному развитию корневой системы.

Таким образом, использование для предпосевной обработки семян гороха и сои молибдена и марганца способствует повыше нию энергии прорастания и всхожести семян. Совместное приме нение молибдена и марганца усиливает их физиологическое дейст вие.

Предпосевная обработка семян молибденом и марганцем ак тивизирует начальные ростовые процессы, способствует увеличе нию массы проростка, длины ростка и зародышевых корешков. По ложительное влияние молибдена и марганца сохраняется и в более поздние фазы развития растений гороха и сои. Применение для об работки семян пектина еще более усиливает позитивное влияние молибдена и марганца, особенно в неблагоприятные по погодным условиям весенние периоды.

6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОНТАННЫХ И ЗАВОДСКИХ

ШТАММОВ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ГОРОХА И СОИ

Бобовые растения интенсивно используют молекулярный азот и дают высокие урожаи в том случае, когда у них складывается эф фективный симбиоз с азотфиксирующими бактериями. Если почвы содержат мало клубеньковых бактерий, или их дикие формы мало активные, то бобовое растение прекращает усваивать атмосферный азот и начинает потреблять почвенный. Такая закономерность на блюдается на полях, где никогда не выращивали бобовые культуры, или в почве обитают неактивные формы бактерий Rhizobium (А.П.

Кожемяков, 1982). Соя в лесостепи Поволжья – культура интроду цируемая, в почве отсутствуют спонтанные специфические штам мы клубеньковых бактерий. Кроме этого, на растениях сои клу беньковые бактерии обладают ярко выраженной сортовой специ фичностью (Л.М. Доросинский, 1968;

Е.Н. Мишустин, В.К. Шиль никова, 1973;

В.М. Желюк, 1981). В связи с этим прием инокуляции при возделывании сои должен быть обязательным. В региональных условиях исследования по эффективности применения различных штаммов ризобий не проводились.

В литературе встречаются данные, что инокуляция семян го роха эффективным штаммом ризобий в 50% случаев не оказывает влияния на активность симбиоза и урожай (Л.М. Доросинский, 1970). Эффективность бактериальных препаратов определяется це лым рядом факторов: способами применения бактериальных пре паратов, реакцией почвенного раствора, уровнем азотного питания, обеспеченностью почвы микроэлементами и т.д.

В мировой практике возделывания бобовых культур инокуля ция является общепризнанным приемом;

однако условия, опреде ляющие эффективность этого приема, изучены недостаточно. К числу таких условий следует отнести качество самого препарата;

свойства штаммов клубеньковых и иных бактерий;

способность их приживаться в почве, проникать в корни и осуществлять эффек тивный симбиоз. Очень важна при этом роль растения-хозяина, ус ловий его роста, корневого питания. Эффективность симбиоза так же зависит от численности клубеньков, образованных штаммом бактериального удобрения. В свою очередь, на их образование большое влияние оказывает количество внесенных в почву бакте рий. При заражении корневой системы внесенный штамм составля ет конкуренцию спонтанному только в том случае, если он превос ходит их по численности. Если же численность бактерий активного штамма меньше естественной популяции клубеньковых бактерий, то основная масса клубеньков будет образована спонтанными фор мами. Поэтому, чтобы клубеньковые бактерии, вносимые в виде препаратов, могли выжить и конкурировать в почвенной среде с её обитателями, их численность должна быть увеличена в сотни раз по сравнению с естественной популяцией (В.Ф. Мальцев, М.К. Каю мов, 2002).

Основным способом внесения бактериальных удобрений яв ляется обработка ими семян перед посевом. Анализ литературных данных свидетельствует, что данный способ их использования не является лучшим, так как вызывает большие потери бактерий, что в комплексе с другими экстремальными условиями ведет к сниже нию или потере эффективности данного приема.

Для повышения эффективности бактериальных препаратов предлагаются способы инокуляции, исключающие нанесение пре парата на поверхность семян. Один из них – применение гранули рованных препаратов клубеньковых бактерий, вносимых в почву одновременно с высевом семян. Этот способ эффективнее, чем об работка семян порошковидным препаратом, поскольку в почву по падает большое количество клубеньковых бактерий.

Большой интерес представляет способ инокуляции, разрабо танный в Австрии, когда водную суспензию торфяного препарата вносят в почву ниже уровня расположения семян бобовых культур.

Все изложенное указывает на то, что стремление повысить эффективность препаратов клубеньковых бактерий выражается в поиске имеющихся форм и создании новых препаратов (штаммов) клубеньковых бактерий.

В исследованиях, проведенных с горохом в 1989-1991 гг., на ми было изучено влияние инокуляции заводским штаммом ризобий в отдельном варианте и совместно с молибденом.

В 1992-1994 гг. на сое изучалось влияние различных штаммов ризобий производства ВНИИСХМб (г. Санкт-Петербург). В пред варительных исследованиях из 10 штаммов (22;

23;

24;

25;

26;

27;

28;

626а;

634б;

635б) выделились 3 наиболее активных – 25;

626а;

634б.

В полевых исследованиях с горохом и соей была изучена эф фективность спонтанных и заводских штаммов ризобий и их влия ние на рост и развитие растений, симбиотическую и фотосинтети ческую деятельность посевов, биохимический состав урожая.

Рост и развитие растений являются сложными интегральными показателями состояния растительного организма, включающими комплекс взаимосвязанных, физиолого-биохимических процессов.

Исследования В.Б. Енкена (1959), П.И. Гупало (1969), а также наши предварительные опыты показали, что на длину вегетационного периода оказывают влияние температура и водный режим. Наступ ление фаз развития и продолжительность вегетации в опытах 1991 гг. в значительной степени зависели от метеорологических ус ловий. Так, в 1990 г. при холодной и влажной погоде (среднесуточ ная температура воздуха в течение всего вегетационного периода была на 3…4С ниже среднемноголетней), продолжительность пе риода от посева до полной спелости составила 101 день. В 1991 г.

вследствие сухой и теплой погоды вегетационный период длился 74 дня.

Самый продолжительный период вегетации сои в 1992- гг. был в 1994 г., когда в течение вегетационного периода стояла прохладная и дождливая погода, за май-август выпало 328 мм осадков. Период от всходов до полной спелости длился 130 дней.

В 1992 г., когда температурный и водный режимы были близ кими к среднемноголетним, период вегетации составил 95 дней.

В наших исследованиях прием инокуляции семян гороха не оказывал значительного влияния на продолжительность межфаз ных периодов. В то же время инокуляция семян сои, как в отдель ном варианте, так и совместно с обработкой семян Мо, увеличивает продолжительность вегетации на 5…7 дней. Эти процессы объяс няются улучшением азотного питания.

Изучаемые приемы возделывания практически не оказывали влияния на полевую всхожесть и сохранность растений гороха и сои (табл. 6, 7).

Густота стояния (тыс.шт/га), изреживаемость (%) посевов Густота перед уборкой Густота перед уборкой Густота перед уборкой Густота стояния (тыс. шт/га), изреживаемость (%) посевов сои в Густота перед уборкой Густота перед уборкой Густота перед уборкой В опытах с горохом (1989-1991 гг.) количество растений на 1 га в фазу полных всходов по вариантам колебалось в пределах 1090…1320 тыс. шт., а перед уборкой – 870…1050 тыс. шт.

В опытах с соей полевая всхожесть по вариантам составила:

1992 г. – 86…87%;

1993 г. – 83…93%;

1994 г. – 62…67%;

изрежи ваемость соответственно – 29…34%;

21…25%;

13…18%.

Очень низкую полевую всхожесть 1994 г. можно объяснить неблагоприятными погодными условиями второй декады мая, когда среднесуточная температура воздуха была всего 10С.

Инокуляция семян активными штаммами ризобий незначи тельно и неравномерно по годам изменяла полевую всхожесть се мян сои.

Таким образом, предпосевная обработка семян гороха и сои активными штаммами ризобий неоднозначно влияет на полевую всхожесть семян, удлиняет продолжительность вегетации сои на 5…7 дней, не изменяет продолжительности межфазных периодов растений гороха.

6.2. Симбиотическая деятельность растений гороха и сои при инокуляции активными штаммами ризобий Для активной фиксации азота воздуха симбиотическими сис темами одним из главных условий является наличие специфическо го, вирулентного, активного штамма ризобий (Л.М. Доросинский, 1967, 1970;

В.Т. Куркаев, 1965;

В.А. Тильба, 1974;

Г.Я. Жизнев ская, 1976;

Б.Х. Жеруков, 1989).

Каждый вид ризобий инфицирует одну или несколько бобо вых культур. Эта особенность называется видовой специфично стью, некоторые штаммы более приспособлены к конкретному сор ту, что определяет их сортовую специфичность (Е.Н. Мишустин, В.К. Шильникова, 1968).

В случае, если культура в данной зоне на конкретном поле возделывается давно, и она традиционна для зоны, то в поле есть спонтанные, специфические штаммы, приспособленные к ней.

Инокуляция заводскими штаммами в этом случае, как правило, бы вает неэффективной и не увеличивает симбиотический аппарат и его активность.

Если культура ранее не выращивалась, то в почве отсутствуют специфичные, спонтанные штаммы ризобий. Клубеньки на корнях растений не образовываются, а, следовательно, и не фиксируется азот. В этих случаях необходима инокуляция семян специфичным, вирулентным штаммом ризобий.

Один и тот же вид ризобий, специфичный для данной культу ры, может иметь штаммы разной активности и разной способности усваивать азот воздуха. Во всех почвах лесостепи Поволжья име ются спонтанные штаммы вида Rh. leguminozarum, которые могут вступать в симбиоз с горохом. Однако, чем хуже условия для сим биоза (повышенная кислотность, низкая влажность почвы, недоста ток фосфора или микроэлементов), тем менее активны спонтанные штаммы. Хотя они иногда бывают более вирулентными, быстрее проникают в корневые волоски, чем активные заводские, так как лучше приспособлены к данным условиям.

В лесостепи Поволжья соя является интродуцируемой культу рой, и спонтанных соевых штаммов в почве нет. Подбор специфич ного, вирулентного и активного штамма ризобий для районирован ного сорта сои представляет практический интерес.

Как показали наши исследования, несмотря на то, что горох в зоне Среднего Поволжья является давно возделываемой культурой, и в почве присутствуют спонтанные бактерии ризобиум, инокуля ция семян ризоторфином способствовала формированию большего симбиотического аппарата.

В наших опытах клубеньки, как правило, образовывались на 12-15-й день после всходов (табл. 8). При инокуляции семян ризо торфином, как на фоне Мо, так и без него, клубеньки появлялись на 3…4 дня раньше, по сравнению с неинокулированными варианта ми.

В зависимости от метеорологических условий года через 4…10 дней после образования клубеньков в них появлялся красный пигмент – леггемоглобин (Лб), обеспечивающий энергетические центры кислородом и способствующий высвобождению энергии для фиксации азота воздуха. В фазу образования бобов клубеньки начинали зеленеть, леггемоглобин переходит в холеглобин (Хб), и через 3…5 дней клубеньки отмирали.

В табл. 8 приведены данные о продолжительности общего и активного симбиоза гороха за 1989-1991 гг. Продолжительность общего симбиоза колебалась по годам в пределах 30…44 дней, ак тивного – 20…32 дней, т.е. на 8…10 дней меньше. Инокуляция се мян ризоторфином и обработка их молибденом увеличивает про должительность симбиоза на 3…4 дня.

Формирование симбиотического аппарата гороха в зависимости от инокуляции заводским штаммом ризобий, 1989-1991 гг.

Исследования, проведенные в 1992-1994 гг. по изучению эф фективности инокуляции семян сои активными штаммами, показа ли, что в почве опытного поля спонтанные штаммы отсутствуют.

Исключением является 1994 г., когда полевые опыты разме щались на участке, где в 1990 г. были посевы сои, и проводился прием инокуляции. Даже при наличие в почве спонтанных клу беньковых бактерий инокуляция семян активными штаммами ока зывала положительное влияние на сроки образования клубеньков, продолжительность симбиоза и размеры симбиотического аппарата.

Нашими исследованиями установлено, что при проведении инокуляции клубеньки образовывались на 8…16 день после всхо дов (табл.9). В 1994 г. в вариантах, где инокуляция не проводилась, клубеньки появились на 24 день, а при инокуляции активным штаммом ризобий – на 16-й день после появления всходов. Через 5…7 дней после образования клубеньков в них появлялся легге моглобин.

Формирование симбиотического аппарата сои в зависимости от В фазу налива семян клубеньки начинали зеленеть и через 8…10 дней, как правило, отмирали. Однако в 1993 г. и 1994 г. при влажной погоде клубеньки сохранялись до фазы полного налива семян, их активность постепенно снижалась, отмирали мелкие клу беньки, а крупные зеленели и оставались до фазы созревания.

Продолжительность общего и активного симбиоза в значи тельной мере зависит от метеорологических условий. Во влажные 1993 г. и 1994 г. продолжительность активного симбиоза была на 17…22 дня больше по сравнению с более засушливым 1992 г.

Величину симбиотического аппарата достаточно полно харак теризует такой показатель, как масса клубеньков. Независимо от метеорологических условий, динамика изменения массы клубень ков по вариантам опыта имела одинаковую тенденцию. В табл. показана динамика формирования массы клубеньков на растениях гороха.

Динамика сырой массы активных клубеньков на растениях гороха в зависимости от инокуляции активным штаммом (кг/га), 1989-1991 гг.

Начало налива семян Бутонизация цветение Инокуляция семян совместно с применением молибденовых удобрений оказывает существенное влияние на величину симбио тического аппарата. Даже при наличие спонтанных клубеньковых бактерий в почве, инокуляция семян увеличивала массу клубеньков на гектаре во все фазы развития гороха.

На фоне инокуляции и Мо масса клубеньков была значитель но больше, чем в вариантах без инокуляции. В варианте РК + ино куляция + Мо максимальная масса активных клубеньков в среднем за 1989-1991 гг. составила 147 кг/га, что показывает на благоприят ные условия для бобоворизобиального симбиоза.

В табл. 11 представлены данные по изучению влияния различ ных штаммов ризобий на формирование массы клубеньков на рас тениях сои. Из приведенных данных видно, что устойчиво проявля ется тенденция увеличения массы клубеньков на растениях сои от фазы 3-х тройчатых листьев до фазы начала налива семян, далее наблюдается её снижение.

Динамика сырой массы активных клубеньков на растениях сои в зависимости от штаммов ризобий (кг/га), 1992-1994 гг.

3 тройчатый лист Начало обра зования бобов 3 тройчатый лист Начало обра зования бобов 3 тройчатый лист Начало обра зования бобов Максимального значения масса активных клубеньков во всех вариантах опыта достигала в 1993 г. и составила 800…900 кг/га.

Изучаемые штаммы ризобий по годам исследований оказывали различное влияние на массу клубеньков. Так, в 1992 г. и 1993 г. во все фазы развития сои масса клубеньков в варианте со штаммом 634б была наивысшей по сравнению с другими штаммами ризобий.

В 1994 г. в период 3 тройчатого листа – начала образования бобов масса клубеньков была наибольшей в варианте РК+ин. шт.634б, а в фазу налива семян – в варианте РК+ин.шт.25.

Показателем, обобщающим величину симбиотического аппа рата, является симбиотический потенциал (СП). Он определяется как произведение массы клубеньков на продолжительность их функционирования. Общий симбиотический потенциал (ОСП) учи тывает всю массу клубеньков;

активный симбиотический потенци ал (АСП) – массу клубеньков с леггемоглобином.

По данным Г.С. Посыпанова (1991), в оптимальных условиях симбиоза АСП у зерновых культур может достигать 25 тыс. единиц и более. Однако при неблагоприятных климатических условиях в зоне рискованного земледелия вследствие снижения влажности почвы, ухудшения ее аэрации и колебания температуры, происхо дит снижение общего и активного симбиотического потенциала.

Результаты расчета АСП посевов гороха и сои представлены на рис. 8.

Наибольший АСП на посевах гороха в среднем за 1989- гг. отмечался в варианте с инокуляцией семян на фоне Мо – кгдней/га, а наименьший – 1983 кгдней/га в контрольном варианте.

Результаты наших опытов показывают, что в условиях Улья новской области горох даже при благоприятных условиях форми рует не достаточно большой активный симбиотический потенциал.

Это связано с короткой продолжительностью активного симбиоза, что, безусловно, является следствием влияния неблагоприятных ус ловий среды (понижение влажности почвы, резкие колебания тем пературы, ухудшение аэрации почвы).

При изучение влияния штаммов ризобий на активность сим биоза сои наблюдалась резкая реакция штаммов на изменение по годных условий. Среди изученных штаммов наиболее активным в 1992-1994 гг. был штамм 634б. В среднем за 3 года АСП составил 28389 кгдней/га. В 1994 г. в контрольном варианте при инокуля ции семян спонтанными штаммами АСП составил 10901 кгдней/га, что в 2,5…3 раза меньше, чем в вариантах с инокуляцией заво дскими штаммами ризобий (рис. 8).

Проведенные исследования доказали, что при благоприятных условиях соя в Ульяновской области формирует большой симбио тический потенциал (до 46 тыс. кгдней/га). Однако ухудшение климатических условий отрицательно сказывается на величине АСП.

Рис.8. Активный симбиотический потенциал гороха и сои за Разница в продолжительности общего и активного симбиоза свидетельствует о том, что присутствие клубеньков на корнях рас тений не способствует фиксации азота воздуха. Кроме наличия клубеньков необходимо, чтобы они были активными. Их актив ность определяется содержанием в них красного пигмента легге моглобина, который активизирует симбиотическую систему.

А. Виртанен (1946, 1947) обнаружил тесную корреляционную связь между концентрацией леггемоглобина и количеством сим биотически фиксированного азота воздуха. В связи с этим изучение влияния разных штаммов ризобий на содержание Лб имеет теоре тический и практический интерес.

Динамика содержания Лб в клубеньках гороха и сои по вари антам опыта и годам исследований была одинаковой и не изменя лась в связи с разными погодными условиями (табл.12, 13).

Динамика содержания леггемоглобина в клубеньках гороха Бутонизация – цветение Инокуляция семян гороха оказывала положительное влияние на содержание Лб в клубеньках, его содержание было выше на 0,4…0,6 мг/г по сравнению с контролем. Максимального значения этот показатель достигал в 1990-1991 гг. к фазе начала бутонизации – цветения, затем концентрация Лб начинала резко снижаться.

Изучение соевых штаммов ризобий показало, что среди изу ченных штаммов наиболее активным оказался штамм 634б. Во все годы исследований и фазы развития сои концентрация Лб в вариан те РК+ин.шт.634б была больше на 0,2…0,7 мг/г сырых клубень ков. При спонтанной инокуляции в 1994 г. содержание Лб в клу беньках контрольного варианта было значительно ниже, чем при инокуляции активным штаммом.

Динамика содержания леггемоглобина в клубеньках сои 3 тройчатый лист Начало обра зования бобов 3 тройчатый лист Начало обра зования бобов 3 тройчатый лист Начало обра зования бобов Для определения активности симбиотической азотфиксации нами была определена удельная активность симбиоза (УАС). УАС – количество азота воздуха в граммах, фиксированного 1 кг клу беньков в сутки. При этом предполагали, что растения с разными симбиотическими аппаратами примерно одинаково используют азот почвы, и 1 кг клубеньков с леггемоглобином одной культуры в равных условиях выращивания в одной и той же фазе вегетации имеет одинаковую удельную активность.

УАС составила, на посевах гороха, (г/кг в сутки): 1989 г. – 26,5;

1990 г. – 15,6;

1991 г. – 28,1;

на посевах сои: 1992 г. – 2,9;

г. – 3,2;

1994 г. – 3,7.

Для расчета количества фиксированного азота воздуха посе вами сои в 1992-1993 гг. нами был использован метод сравнения с неинокулированным вариантом. Метод приемлем для расчета ко личества фиксированного азота у интродуцируемых культур, когда в почве отсутствуют спонтанные специфичные бактерии. Фиксиро ванный азот определяют по разности содержания общего азота в растениях.

В 1994 г. в почве имелись спонтанные клубеньковые бакте рии, и нам не удалось получить в контроле неинфицированные рас тения. Поэтому для расчета количества фиксированного азота воз духа мы использовали метод расчета азотфиксации по величине ак тивного симбиотического потенциала и удельной активности сим биоза. Этот же метод был применен для расчета количества фикси рованного азота посевами гороха.

Зная значения АСП и УАС за межфазные периоды и за веге тацию, нами было рассчитано количество фиксированного из воз духа азота в каждом варианте (рис.9).

Инокуляция семян гороха и сои активными штаммами ри зобий независимо от складывающихся погодных условий активи зирует фиксацию азота воздуха. Количество фиксированного азота посевами гороха в среднем за 1989-1991 гг. увеличилось на 12 кг/га, посевами сои в 1994 г. на – 41 кг/га (67,2%). В 1992-1993 гг. спон танная инокуляция отсутствовала, поэтому фиксация азота на кон трольном варианте не происходила.

Среди изученных штаммов ризобий несколько выделяется штамм 634б. Количество фиксированного азота при инокуляции этим штаммом в 1992-1993 гг. было выше в 1,13 раза. В 1994 г. эф фективность штаммов 634б и 25 была практически одинаковой.

кг/га кг/га Рис.9. Количество фиксированного азота посевами гороха и сои в зависимости от инокуляции активным штаммом, кг/га Таким образом, в лесостепи Поволжья прием инокуляции ак тивными штаммами ризобий при возделывании гороха и сои дол жен быть обязательным. Даже при наличие в почве спонтанных клубеньковых бактерий инокуляция семян повышает не только размеры симбиотического аппарата, но и его активность (увеличи вается содержание Лб и количество фиксированного азота). Для инокуляции семян сои необходимо использовать штамм 634б.

Среди изученных штаммов он является самым вирулентным и ак тивным. При его отсутствии можно использовать штамм 25.

Продолжительность активного симбиоза зависит от метеоро логических условий вегетационного периода и составляет на посе вах гороха 20…32 дня, на сое – 50…72 дня. Вместе с этим можно отметить, что в условиях Лесостепи Поволжья горох формирует недостаточно большой активный симбиотический потенциал. Это связано в основном с короткой продолжительностью активного симбиоза. В связи с этим поиск факторов, обеспечивающих активи зацию симбиоза, увеличение его продолжительности, имеет боль шое значение для получения высоких и стабильных урожаев этой культуры.

Результаты наших исследований показывают, что при наличии показателей активного симбиотического потенциала и удельной ак тивности симбиоза для каждого варианта, можно объективно опре делить (точнее, чем с помощью других методов) количество азота, усвоенного горохом из воздуха.

В целом анализ экспериментальных данных, полученных на черноземных почвах лесостепи Поволжья, дает основание считать, что бактериальные удобрения могут быть существенным средством биологизации земледелия: биологический азот дешёв и доступен, его широкое применение обосновано и с экологической точки зре ния.

В целях повышения биологической фиксации азота бобовыми культурами необходимо уделять большое внимание поиску новых высокоэффективных штаммов микроорганизмов, способных связы вать атмосферный азот, запасы которого неисчерпаемы.

6.3. Фотосинтетическая деятельность посевов гороха и сои в зависимости от инокуляции активным штаммом Урожай сельскохозяйственных культур формируется в про цессе фотосинтеза. Для повышения коэффициента использования ФАР необходимо создание оптимальной структуры посевов, наи более полно поглощающих и использующих солнечную радиацию.

Структура посевов должна обеспечить поглощение не менее 2% ФАР. Основным органом поглощения является лист, поэтому необ ходимо создание посевов с оптимальной площадью листовой по верхности. Здесь целесообразно использование всего арсенала био логических, агротехнических и иных средств.

Определение размеров и формирование оптимальной площади листовой поверхности – сложная проблема. При недостаточной площади солнечная радиация поглощается далеко не полностью;

при излишне развитой листовой поверхности отмечается то же яв ление, но вследствие взаимного затенения листьев. Исследования ми А.А Ничипоровича и С.Н. Чморы (цит. по В.Ф. Мальцеву, М.К.

Каюмову, 2002) показано, что процент поглощаемой радиации сильно повышается по мере того, как площадь листьев в посевах возрастает до 35…40 тыс. м2/га. Дальнейшее увеличение площади листьев значительного роста поглощения радиации не дает. Это да ло основание А.А. Ничипоровичу считать, что посевами, обладаю щими оптимальной структурой, являются такие, в которых:

- площадь листьев быстро возрастает до размеров 40 тыс. м2/га;

- ассимиляционная площадь листьев на этом уровне сохраняет ся возможно дольше;

- в конце вегетации площадь листьев резко уменьшается или полностью отмирает, отдавая накопленные пластические вещества репродуктивной части урожая.

Фотосинтетическая деятельность растений является главным физиологическим процессом, определяющим уровень урожайности сельскохозяйственных культур, так как за счет него образуется до 90…95% сухого вещества растений (И. С. Шатилов, Г.С. Голубева, 1969).

Результаты подавляющего количества исследователей дают основание считать, что урожайность сельскохозяйственных культур в решающей степени зависит от величины листовой поверхности.

А.А. Ничипорович (1955), И.С. Шатилов, Г.С. Голубева (1969) от мечают, что урожай чаще всего бывает низким из-за недостаточно быстрого увеличения площади листьев в первые фазы развития и ее ограниченных размеров. Следовательно, приемы, ускоряющие раз витие площади листьев, являются главным средством повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

В наших опытах было изучено влияние спонтанных и заво дских штаммов на показатели фотосинтетической деятельности растений гороха и сои.

В течение вегетации по фазам развития была определена пло щадь листьев, динамика накопления сухого вещества, фотосинте тический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза.

Нарастание ассимиляционной поверхности листьев растений гороха и сои в отдельные годы несколько различалось в зависимо сти от метеорологических условий, в первую очередь от водообес печенности. Прием инокуляции оказывает влияние на формирова ние ассимиляционного аппарата и его фотосинтетическую актив ность. Наиболее значительное влияние установлено на растениях сои (табл.14).

Динамика площади листьев сои в онтогенезе (тыс. м /га), 1992-1994 гг.

Полный налив семян Полный налив семян Полный налив семян Наибольших значений площадь листьев во всех вариантах достигала в фазу налива семян. Формирование максимальных зна чений площади листьев происходило в годы с высоким количест вом осадков и хорошо развитым симбиотическим аппаратом.

Так, в 1993 г. площадь листовой поверхности сои в фазу нали ва семян была в 1,5…1,8 раза больше, чем в менее благоприятных 1992 г. и 1994 г. и достигала 32,3…44,8 тыс. м2/га.

Изучение взаимосвязи между площадью листовой поверхно сти и массой активных клубеньков на посевах сои в 1993 г. мето дом корреляционно-регрессионного анализа показало, что наиболее тесная связь между признаками наблюдается в фазу начала цвете ния (коэффициент корреляции (R) равен 0,99;

коэффициент детер минации (D) – 98,2%).

Уравнение регрессии имеет вид: Y = 6,637 + 0,064х.

Заметных различий в площади листьев в вариантах, где при менялись различные штаммы ризобий, не наблюдалось во все фазы развития сои и годы исследований.

Наибольших значений площадь листьев гороха также дости гала в фазу начала налива семян. Инокуляция семян заводским штаммом ризобий незначительно и неоднозначно влияет на дина мику формирования листовой поверхности. Положительное влия ние инокуляция семян гороха оказывала на площадь листьев только в 1989 г. и 1991 г., увеличивая ее в фазу начала налива семян соот ветственно на 2,1 и 0,9 тыс. м2/га. Инокуляция, проводимая на фо не молибдена, была более эффективной.

Для получения высоких урожаев важно не только создание большой листовой поверхности, но и увеличение продолжительно сти ее функционирования с наибольшей продуктивностью. Объе диняют и характеризуют эти показатели фотосинтетический потен циал (ФСП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) (табл.15, 16).

Фотосинтетический потенциал является обобщающим показа телем, характеризующим эффективность действия всего комплекса технологических приемов. А.А. Ничипорович (1953, 1966) предло жил оптимальные графики формирования потенциала для растений и сортов разной скороспелости:

- скороспелые культуры и сорта должны быстро наращивать площадь листьев. На 30 день после появления всходов площадь листьев у них должна достигать 30 тыс. м 2/га, а наибольшая пло щадь в 40 тыс. м2/га на 50 день, фотосинтетический потенциал возможен до 2 млн. м2. дн/га;

- растения с более длинным вегетационным периодом пло щадь листьев наращивают медленнее: на 30 день – 15 тыс. м2/га, на 50 день – 50 тыс. м2/га. Фотосинтетический потенциал достигает 2,5 млн. м2. дн/га.

Показатели фотосинтетической деятельности посевов гороха, 1989-1991 гг.

ФСП, тыс.м дн./га ЧПФ, г/м сутки Проведенные исследования показали, что горох, относящийся к группе культур с коротким вегетационным периодом, в условиях лесостепи Поволжья формирует значительно меньшую площадь листьев и ФСП (табл. 15) В наших исследованиях наибольший ФСП растениями гороха был сформирован во влажном 1990 г. и составлял по вариантам опыта 1073…1220 тыс. м2дн/га. Самым неблагоприятным по этому показателю оказался засушливый 1991 г., когда ФСП был почти в раза ниже, чем в 1990 г., и в 1,4…1,5 раза ниже, чем в 1989 г.

Сформированный фотосинтетический потенциал может рабо тать с разной интенсивностью. Интенсивность его работы характе ризует показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). По казатель ЧПФ в полевых условиях может изменяться в течении ве гетационного периода и зависит от метеорологических условий.

В наших исследованиях чистая продуктивность фотосинтеза растений гороха изменялась по годам. Максимальная ЧПФ была в 1991 г., когда в основные фазы развития растений выпало мало осадков в сочетании с высокой инсоляцией. В этот год чистая про дуктивность фотосинтеза в зависимости от приемов выращивания составляла 7,3…8,6 г/м2сутки. Во влажные 1989-1990 гг. ЧПФ на ходилась в пределах 6,6…7,0 г/м2сутки.

Если рассматривать динамику этого показателя по периодам онтогенеза, то можно отметить, что максимального значения ЧПФ достигал в 1989 г. в фазы начала налива и полного налива семян, в 1990 г. и 1991 г. в фазы бутонизации - цветения и полного налива семян.

Посевы сои формировали во все годы значительно больший ФСП, чем горох. Однако установлено, что основные показатели фотосинтетической деятельности растений сои приближались к оп тимальным лишь в 1993 г.;

ФСП изменялся в пределах 3162… тыс.м2дн./га, максимальная площадь листьев достигала 40…45 тыс.

м2/га (табл. 16).

Показатели фотосинтетической деятельности посевов сои, 1992-1994 гг.

тыс.м2/га сухого веще ства, кг/га ФСП, тыс.м2дн./га ЧПФ, г/м2 в сутки Инокуляция семян активными штаммами ризобий повышала ФСП во все годы исследований и фазы развития. Существенных различий между изучаемыми штаммами не было, однако наблюда лась устойчивая тенденция повышения ФСП в варианте с инокуля цией штаммом 634б.

Чистая продуктивность фотосинтеза на посевах сои в 1993 гг. была практически одинаковой и незначительно различа лась лишь по вариантам опыта. Исключение составляет 1994 г., ко гда ЧПФ была в 1,2…1,3 раза меньше, по сравнению с 1992-1993 гг.

В среднем за 1992-1994 гг. ЧПФ находилась в пределах 2,12..2, г/м2сутки.

К.А. Тимирязев (1948), А.А. Ничипорович (1955, 1961), Г.П.

Устенко (1963), В.А. Исайчев (1997) указывают на тесную связь между площадью листьев и накоплением сухого вещества. Наши опыты подтвердили это. Динамика накопления сухого вещества по вариантам тесно коррелирует с динамикой формирования листовой поверхности и фотосинтетическим потенциалом. Так, в 1993 г. при значительной листовой поверхности посевы сои накапливали сухо го вещества больше в 2,0…2,3 раза по сравнению с 1992-1994 гг.

Изучение взаимосвязи между площадью листовой поверхно сти и накоплением сухого вещества, а также ФСП и накоплением сухого вещества показывает тесную корреляционную связь между признаками.

Инокуляция семян активными штаммами ризобий оказывала положительное влияние на накопление сухого вещества посевами гороха и сои. В 1992-1994 гг. штамм 626а по эффективности замет но уступал штаммам 634б и 25.

Следует отметить, чем эффективнее был прием инокуляции, а, следовательно, и лучше развит симбиотический аппарат, тем выше накопление сухого вещества. В 1991 г., когда условия для симбио тической азотфиксации были неблагоприятными, во всех вариантах опыта сухого вещества формировалось на 50…60% меньше, по сравнению с 1989-1990 гг.

Накопление сухого вещества колеблется по годам и в значи тельной степени зависит от активности симбиоза и метеорологиче ских условий.

Анализируя динамику накопления сухого вещества по орга нам растений гороха и сои, можно отметить, что увеличение сухого вещества в листьях и стеблях происходит до фазы начала налива семян. В дальнейшем накопление сухого вещества осуществляется в основном за счет генеративных органов.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что на копление сухой массы растениями гороха и сои в условиях Улья новской области достигает максимума во все годы исследований в фазу полного налива семян. Этот показатель повышался при внесе нии фосфора, калия, молибдена и инокуляции семян, как в отдель ных вариантах, так и в сочетании их в варианте РКМо+ин.

Производство гороха и сои не может происходить только за счет расширения посевных площадей. Оно должно осуществляться в результате интенсификации производства и поиска новых путей по дальнейшему повышению урожайности зернобобовых культур.

К числу перспективных агроприемов, обеспечивающих дальнейшее повышение урожайности и улучшения качества продукции, следует отнести метод предпосевной обработки семян растворами солей микроэлементов и инокуляцию ризоторфином.

Нашими многолетними исследованиями установлено, что усиление начальных ростовых процессов в конечном итоге влияет на урожай, так как он является интегральным показателем всех фи зиолого-биохимических процессов и симбиотической деятельности посевов.

Большое влияние на формирование урожая оказывают актив ность бобоворизобиального симбиоза и метеорологические условия вегетационного периода (табл.17;

18).

Урожай семян гороха в зависимости от инокуляции активным Инокуляция семян благоприятно влияет на формирование урожая семян гороха: в 1989 г. и 1991 г. получена достоверная при бавка урожая;

в 1990 г. прибавка составила 0,6 ц/га и была не дос товерной. В 1990 г. урожай семян гороха был в 1,6…1,7 раза выше, чем в 1989 г., и в 2,6…3,2 раза – по сравнению с 1991 г.

Различия в урожае по вариантам сохранялись во все годы ис следований.

Инокуляция семян сои активными штаммами ризобий 626а, и 634б достоверно увеличивала урожай во все годы исследований.

Наиболее активное влияние на урожай семян оказывали штаммы 634б и 25, в этих вариантах урожай повышался на 3,4…4,1 ц/га по сравнению с контрольным значением.

Урожай семян сои в зависимости от штамма ризобий (т/га), 1992-1994 гг.

Обработка семян молибденом давала достоверную прибавку урожая по сравнению с инокулированным вариантом только в 1992 г.

Таким образом, на фотосинтетическую деятельность посевов оказывают большое влияние метеорологические условия вегетаци онных периодов и приемы, повышающие активность симбиоза.

Инокуляция семян гороха и сои активными штаммами ризобий ак тивизирует показатели фотосинтетической деятельности посевов, происходит увеличение листовой поверхности, накопление сухого вещества, динамика формирования которого тесно коррелирует с динамикой формирования листовой поверхности и фотосинтетиче ским потенциалом. В результате достоверно повышается урожай семян. Для инокуляции семян сои наиболее подходит штамм 634б, штамм 25 несколько менее активен. Даже при наличии спонтанной инокуляции на посевах гороха инокуляция заводским штаммом должна рассматриваться как действенный фактор повышения уро жая.

6.4. Влияние активности ризобий на биохимический состав 6.4.1. Содержание элементов минерального питания в растениях Важнейшим показателем качества продукции растениеводства является накопление в ней азота и зольных элементов, в том числе фосфора и калия (Г.Д. Петухов, 1988). Потребление их в значи тельной степени зависит от концентрации этих элементов в почве.

Исключение представляют бобовые культуры, в частности горох и соя, которые часть потребности в азоте удовлетворяют за счет сим биотически фиксированного азота воздуха. Поскольку под культу ры этого семейства, как правило, не вносят азотные удобрения, то содержание и потребление ими азота зависит от условий симбиоза и активности симбиотической азотфиксации.

За годы исследований в Ульяновской области горох и соя формировали симбиотический аппарат, позволяющий в значитель ной мере обеспечивать растения азотом, фиксированным из возду ха.

Опытами установлено, что содержание азота во всех органах растений гороха и сои тесно взаимосвязано с обеспеченностью их этим элементом питания. Как правило, чем больше был симбиоти ческий аппарат, тем выше содержание азота в органах (табл. 19). В наших опытах в вегетативной массе гороха и сои больше всего со держится азота в листьях и клубеньках, меньше – в корнях и еще меньше – в стеблях. Динамика изменения концентрации азота в ве гетативных органах была одинаковой и не зависела от варианта и года исследований.

В листьях и стеблях гороха наибольшее содержание азота от мечается в фазу стеблевания, сои – в фазу 3-х тройчатых листьев.

Далее оно резко снижается до конца вегетации. Наименьшее со держание азота во всех вегетативных органах отмечалось в фазу полной спелости.

В клубеньках гороха и сои концентрация азота стабильна и снижается только при разрушении клубеньков.

Установлена тесная корреляционная связь между содержани ем азота в листьях и клубеньках и урожаем: на горохе R=0,93…0,99;

на сое R=0,94…0,99.

Тенденция увеличения содержания азота в бобах по мере их формирования закономерна: от момента образования бобов до пол ного налива семян содержание этого элемента в бобах возрастает.

Инокуляция семян активными штаммами ризобий оказывает заметное влияние на содержание азота в органах гороха и сои, в т.ч.

в семенах. Так, в среднем за исследуемые три года содержание азо та в семенах гороха было выше на 0,24%, в семенах сои – на 0,32%.

Существенных различий между изучаемыми штаммами ризо бий не наблюдалось.

Содержание азота в органах растений гороха (в среднем за 1989-1991 гг.) и сои (в среднем за 1992-1994 гг.) в зависимости от инокуляции активным Органы расте * - содержание азота в клубеньках за 1989 г.

** - содержание азота в клубеньках за 1994 г.

Различия в концентрации азота в органах растений по годам опытов были незначительны, хотя и менялись под влиянием погод ных условий. Содержание данного элемента в бобах сои было выше в годы с оптимальным увлажнением и большей массой активных клубеньков;

в бобах гороха – в острозасушливом 1991 г.

Для формирования будущего урожая необходимо для любой культуры интенсивное фосфорное питание, так как за счет фосфор ных соединений происходит энергетический процесс. Фосфор по ступает в корневую систему растений в виде окисленных соедине ний, главным образом, остатка ортофосфорной кислоты (Н.И.

Якушкина, 1980). При всех трансформациях в растительном орга низме фосфор сохраняет степень окисления.

Для фосфора характерна способность к образованию связей с низким и высоким энергетическим потенциалом (макроэргические связи). Такие связи нестабильны, это облегчает их метаболизм и позволяет использовать энергию для образования фосфорилиро ванных углеводов и аминокислот, которые обеспечивают всю энер гетику на клеточном уровне. Недостаток фосфора влияет практиче ски на все физиолого-биохимические процессы, протекающие в растениях. Фосфор также необходим для фотосинтеза, дыхания, роста. Поэтому изучение влияния инокуляции активным штаммом на динамику содержания фосфора у гороха и сои чрезвычайно важно.

Динамика содержания фосфора по фазам развития была оди наковой во все годы исследований (табл.20).

Отмечается устойчивая тенденция к увеличению содержания фосфора в вегетативных органах при инокуляции активным штам мом ризобий.

Больше всего фосфора находится в бобах и клубеньках, мень ше – листьях, стеблях и корнях. Во все фазы роста и развития горо ха и сои фосфора в клубеньках содержится больше, чем в листьях и стеблях. Это связано с тем, что процесс симбиотической азот фиксации сопряжен с окислительным фосфорилированием, а фосфорные соединения являются поставщиками энергии. В связи с этим становится понятным преимущество клубеньков с более лучшей обеспеченностью фосфором.

Концентрация фосфора в органах растений сои в наших опы тах была достаточно высокой и значительно отличалась от данных, полученных в опытах В.Т. Синеговской (2002), проведенных в Приамурье, и Б.Х. Жерукова (1995) – в Предкавказье (Кабардино Балкарская Республика). По всей видимости, это объясняется высо ким уровнем обеспеченности почвы этим элементом.

К фазе полной спелости содержание фосфора в вегетативных органах снижается почти в два раза вследствие интенсивного пере хода фосфора в репродукционные органы.

Содержание фосфора и калия в листьях, клубеньках и бобах гороха (в сред нем за 1989-1991 гг.) и сои (в среднем за 1992-1994 гг.) в зависимости от инокуляции активными штаммами ризобий, % от АСВ Клубень Клубень Клубень * - содержание фосфора и калия в клубеньках за 1989 г.

** - содержание фосфора и калия в клубеньках за 1994 г.

Калий поступает в растения в виде иона калия. Он повышает гидрофильность цитоплазмы и увеличивает ее водоудерживающую способность, влияет на углеводный метаболизм и передвижение углеводов по растениям и тем самым повышает продуктивность сельскохозяйственных культур (Б.А. Рубин, 1971, 1976). Проведен ные нами исследования показывают, что на всех вариантах поступ ление калия в растения имеет сходный характер. Наибольшее его содержание наблюдается в начале вегетации, затем происходит уменьшение его количества (табл.20).

Вероятно, уменьшение содержания калия к концу вегетации объясняется тем, что он не связан с органическими соединениями и легко вымывается выпавшими осадками. Кроме этого, потери калия происходят и вследствие частичного передвижения питательных веществ в корневую систему к концу созревания.

В вариантах с инокуляцией семян активным штаммом ризо бий происходит увеличение содержания калия в вегетативных ор ганах. Однако это повышение незначительное и неоднозначное.

Из изложенного следует, что содержание азота во всех орга нах растений гороха и сои находится в тесной зависимости от уровня азотного питания, который обеспечивается симбиотической фиксацией. При снижение азотфиксирующей активности уменьша ется и содержание этого элемента. От обеспеченности растений биологическим азотом зависит поступление в них фосфора и калия.

6.4.2. Потребление растениями гороха и сои элементов минерального питания и вынос единицей урожая Биохимический анализ и учет сухой массы растений позволи ли установить общие закономерности и особенности потребления горохом и соей элементов питания в онтогенезе. Изучение законо мерности распределения элементов в растениях гороха и сои пока зало, что их потребление различными органами в течение вегета ции было неодинаковым и зависело от физиологических особенно стей каждого из них.

Во все годы исследований максимальное накопление азота, фосфора, калия в растениях гороха отмечалось в фазу полного на лива семян;

в растениях сои максимум азота и фосфора – в фазу полного налива семян, калия - налива семян (табл. 21).

Потребление азота в первой половине вегетации идет наибо лее интенсивно листьями, значительно меньше – стеблями и кор нями.

Максимум содержания азота в вегетативных органах, кроме корней, приходится на фазу налива семян, фосфора и калия – на период бутонизации-цветения – налива семян. В вегетативных ор ганах количество элементов питания увеличивалось в основном до фазы начала налива семян, затем снижалось, но одновременно воз растало их накопление в бобах.

Так, в фазу цветения – начала налива в листьях инокулиро ванных вариантов гороха и сои азота содержится 55…60%;

в стеб лях – 30…35%;

в корнях 10…15% от общего количества этого эле мента в растениях.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 




Похожие материалы:

«Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР ИМЕНИ В. С. ПУСТОВОЙТА Российской академии сельскохозяйственных наук ФИЗИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ ЛЬНА Одобрено ученым советом института Краснодар 2006 УДК 582.683.2+577.4:633.854.59 А в т о р: Александр Борисович Дьяков Физиология и экология льна / А. Б. Дьяков В книге рассмотрены основные аспекты биологии различных экотипов льна. Освещены вопросы роста и развития растений, формирования анатомической ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт лингвистических исследований RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES Institute for Linguistic Studies ACTA LINGUISTICA PETROPOLITANA TRANSACTIONS OF THE INSTITUTE FOR LINGUISTIC STUDIES Vol. VI, part 1 Edited by N. N. Kazansky St. Petersburg Nauka 2010 ACTA LINGUISTICA PETROPOLITANA ТРУДЫ ИНСТИТУТА ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Том VI, часть 1 Ответственный редактор Н. Н. Казанский Санкт-Петербург, Наука УДК ББК 81. A Этноботаника: растения в языке и культуре / Отв. ред. В. ...»

«ся й ит кра орд ий гк им айс Э тт Ал УДК 379.85 Э–903 ББК 75.81 Э–903 Этим гордится Алтайский край: по материалам творческого кон курса/Сост. А.Н. Романов; под общ. ред. М.П. Щетинина.– Барнаул, 2008.–200 с. © Главное управление экономики и инвестиций Алтайского края, 2008 Алтайский край располагает бесценным природным, культурным и ис торическим наследием. Здесь проживают люди разных национальностей, ве рований и культур, обладающие уникальной самобытностью. Природа Алтая подарила нам ...»

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АРКТИКИ И СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Выпуск 17 ВЫПУСК17 СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В.ЛОМОНОСОВА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АРКТИКИ И СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Межвузовский сборник научных трудов Выпуск 17 Архангельск 2014 УДК 581.5+630*18 ББК 43+28.58 Редакционная коллегия: Бызова Н.М.- канд.геогр.наук, профессор Евдокимов В.Н.- канд. биол.наук, доцент Феклистов П.А. – доктор с.-х. наук, профессор Шаврина Е.В.- канд.биол.наук, доцент Ответственный редактор ...»

«УДК 504(571.16) ББК 28.081 Э40 Авторы: Адам Александр Мартынович (д.т.н., профессор, начальник Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области), Адамян Альберт Тигранович (начальник Департамента здравоохранения Томской области), Амельченко Валентина Павловна (к.б.н., зав. лаб. СибБс), Антошкина Ольга Александровна (сотрудник ОГУ Облкомприрода), Барейша Вера Михайловна (директор Центра экологического аудита), Батурин Евгений Александрович (зам. директора ОГУ ...»

«ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ Благовещенск Издательство БГПУ 2013 Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Благовещенский государственный педагогический университет ФГАОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет Администрация Амурской области ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЙ ...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК БОТАНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. В. Л. КОМАРОВА РАН РУССКОЕ БОТАНИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО Отечественная геоботаника: основные вехи и перспективы Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 20–24 сентября 2011 г.) Том 2 Структура и динамика растительных сообществ Экология растительных сообществ Санкт-Петербург 2011 УДК 581.52:005.745 ОТЕЧЕСТВЕННАЯ ГЕОБОТАНИКА: ОСНОВНЫЕ ВЕХИ И ПЕРСПЕКТИВЫ: Материалы Всероссийской конференции ...»

«НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ Глава 3 НАУЧНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ И ЛАНДШАФТОВ УДК 502.5.06 НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ Андроханов В.А. Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, Россия, androhan@rambler.ru Введение Бурное развитие промышленного производства начала 20 века привело к резкому усилению воздействия человеческой цивилизации на естественные экосистемы. Если до этого времени на начальных ...»

«Эколого-краеведческое общественное объединение Неруш Учреждение образования Барановичский государственный университет Барановичская горрайинспекция природных ресурсов и охраны окружающей среды Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского городского исполнительного комитета Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского районного исполнительного комитета ЭКО- И АГРОТУРИЗМ: ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НА ЛОКАЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ Материалы Международной научно-практической ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА Экологические аспекты развития АПК Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора В.Ф. Кормилицына САРАТОВ 2011 УДК 631.95 ББК 40.1 Экологические аспекты развития АПК: Материалы Международной научно практической конференции, ...»

«Приложение 3. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ФОНД ПОДГОТОВКИ КАДРОВ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Ф.П. Румянцев, Д.В. Хавин, В.В. Бобылев, В.В. Ноздрин ОЦЕНКА ЗЕМЛИ Учебное пособие Нижний Новгород 2003 УДК 69.003.121:519.6 ББК 65.9 (2) 32 - 5 К Ф.П. Румянцев, Д.В. Хавин, В.В. Бобылев, В.В. Ноздрин Оценка земли: Учебное пособие. Нижний Новгород, 2003. – с. В учебном пособии изложены теоретические основы массовой и индивидуальной ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский Государственный Университет им. С.А. Есенина Утверждено на заседании кафедры экологии и природопользования Протокол № от …………….г. Зав. каф. д-р с.-х. наук, проф. Е.С. Иванов Антэкология Программа для специальности Экология - 013100 Естественно-географический факультет, Курс 4, семестр 1. Всего часов (включая самостоятельную работу): 52 Составлена: ...»

«Академия наук Абхазии Абхазский институт гуманитарных исследований им. Д. И. Гулиа Георгий Алексеевич Дзидзария Труды III Из неопубликованного наследия Сухум – 2006 1 СЛОВО О Г. А. ДЗИДЗАРИЯ ББК 63.3 (5 Абх.) Георгию Алексеевичу Дзидзария – выдающемуся абхазскому Д 43 советскому историку-кавказоведу в ряду крупнейших деятелей науки страны по праву принадлежит одно из первых мест. Он внес огромный вклад в развитие отечественной истории. Г. А. Дзидзария Утверждено к печати Ученым советом ...»

«д д о л ш ш в д л Ж Ш Е Ш Ш М а - м - а - о ш - а - 4 : УДК 631.371 :621.436 ОТ И З Д А Т Е Л Ь С Т В А В книге подробно освещено устройство тракторных дизе­ лей новых марок А-01, А-01М и А-41. Их ставят на тракторы Т-4, Т-4А, ДТ-75М, автогрейдеры, катки, экскаваторы, элек­ тростанции, буровые и насосные установки. Большое место от­ ведено разборке, сборке и регулировке узлов и механизмов, приведены особенности эксплуатации и обслуживания двига­ телей. Широко показан опыт эксплуатации дизелей в ...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ БОТАНИКИ им. Н.Г. ХОЛОДНОГО Биологические свойства лекарственных макромицетов в культуре Сборник научных трудов в двух томах Том 1 Киев Альтерпрес 2011 УДК 57.082.2 : 582.282/.284.3 : 615.322 ББК Е591.4-737+Е591.43/.45 я4 Б63 АВТОРЫ: Бухало А.С., Бабицкая В.Г., Бисько Н.А., Вассер С.П., Дудка И.А., Митропольская Н.Ю., Михайлова О.Б., Негрейко А.М., Поединок Н.Л., Соломко Э.Ф. РЕЦЕНЗЕНТЫ: д-р биол. наук Жданова Н.Н., д-р биол. наук Горовой Л.Ф. Б63 ...»

«Домоводство. 1959 г.; Изд-во: М.: Сельхозгиз; Издание 2—е, перераб. и доп. 64 Д 666 Домоводство : справ. изд. /сост.—ред. А. А. Демезер, М. Л. Дзюба. —М. : Сельхозгиз, 1959. —776 с. : ил., 7 л. ил. ; 23 см. —200000 экз. —(в пер.) : 1.51 р. УДК 64 Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Москва 1959 ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА Книга Домоводство включает в себя весь круг вопросов, связанных с повседневной жизнью и бытом колхозной семьи. Однако книга может быть широко использована и в ...»

«МИНСК ХАРВЕСТ Digitized by Nikitin 2010 УДК 641.87 ББК 36.991 Д 65 Д 65 Домашние пиво и квас / авт.-сост. Любовь Смирнова.- Минск: Харвест, 2007.-288 с. ISBN 978-985-16-1870-1. Книга явится истинным подарком для читателя. Она не только кратко знакомит с историей любимых народных напитков — пива и кваса, но и содержит множество рецептов их приготовления в домашних условиях. И несмотря на изобилие пивного ассортимента на прилавках магазинов, чего нельзя сказать в отношении кваса, сварить пиво и ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.АКМУЛЛЫ СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Уфа 2013 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.АКМУЛЛЫ СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Материалы Международного дистанционного конференции-конкурса научных работ студентов, магистрантов и аспирантов им. Лилии Хайбуллиной Уфа 2013 1 УДК 581.5 ББК 28.58 С ...»

«ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ РОССИИ Под редакцией И.Г. Ушачева, Е.С. Оглоблина, И.С. Санду, А.И. Трубилина Москва “КолосС” 2007 1 УДК 338.001 ББК 65.32-1 И 66 Инновационная деятельность в аграрном секторе экономики России / Под ред. И.Г. Ушачева, И.Т. Трубилина, Е.С. Оглоблина, И.С. Санду. - М.: КолосС, 2007. - 636 с. ISBN 978-5-9532-0586-3 В книге рассматриваются теоретические основы инновационной деятельности в АПК, ее организационно-экономическая сущность, пред ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.