WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

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

-- [ Страница 4 ] --

- поглотительная способность почвы, содержание илистой - кислотность и буферная способность почвы, окислительно восстановительный потенциал;

- устойчивость микроорганизмов почвы по отношению к концентрации химического элемента в почве;

- длительность взаимодействия химических элементов с поч вой;

- вид растения, сорт, фенологическая фаза;

- толерантность растений к избытку тяжелых металлов в почве;

- свойства химических элементов.

Н.М. Городний, А.Г. Сердюк (1977) считают, что на поступле ние микроэлементов в растения и аккумуляцию их в тех или иных органах оказывают влияние, прежде всего, степень обеспеченности растений азотом, фосфором, калием и другими элементами пита ния. Хотя в наших опытах четкой закономерности не удалось обна ружить, однако различия все же имеются, особенно при использо вании микроэлементов на фоне фосфорно-калийных удобрений и инокуляции. Поглощение микроэлементов, по мнению Б.А. Ягоди на, Е.Н. Максимовой, С.М. Сабининой (1988), зависит от биологи ческих особенностей растений, в первую очередь, от катионо обменной емкости корней, биохимического состава и прочности связи ионов с клеточными оболочками.

Имеются случаи, когда растение, не снижая урожая, может дать семена с низким содержанием микроэлементов (А.А. Трейман, 1984).

Поглощение микроэлементов осуществляется как метаболиче ским, так и неметаболическим путем. По-видимому, имеется ряд одновременно функционирующих различных механизмов погло щения, действующих в зависимости от внешних и внутренних фак торов. Использование ризоторфина и микроэлементов способствует улучшению сбалансированности минерального питания растений, что обеспечивает реализацию их биологического потенциала про дуктивности.

Нашими исследованиями в 1992-1994 гг. установлено, что во всех вариантам опыта наблюдается схожая динамика поступления микроэлементов в растения гороха. Содержание железа, марганца, молибдена по фенологическим фазам имеет тенденцию к сниже нию;

цинка, меди и кобальта колеблется по фазам роста и развития гороха. Тенденция к увеличению проявляется в содержании йода, причем его количество возрастает только в биомассе, в репродук тивных органах содержание йода уменьшается.

По степени накопления изучаемых микроэлементов в био массе с фазы всходов до фазы цветения был составлен ряд:

FeMnMoZnCuCoJ. Начиная с фазы налива семян, элемент ный ряд по содержанию микроэлементов в биомассе и семенах принимает следующий вид: FeZnMnMoCuCoJ. По данному элементному ряду можно судить об избирательном накоплении микроэлементов растениями. Элементы распределились в ряду с точки зрения физиологической значимости для роста и развития гороха. Под влиянием используемых факторов общие закономерно сти данного процесса не изменяются, но прослеживается тенденция более интенсивного накопления почти всех микроэлементов, осо бенно в вариантах с совместным применением ризоторфина, мо либдена и марганца. Под влиянием фосфорных и калийных удобре ний процент повышения содержания микроэлементов колеблется от 0 до 17,6% - в зависимости от фазы и микроэлемента. Например, в фазу всходов процент повышения содержания железа по отноше нию к контролю составляет 1,1%, кобальта в фазу стеблевания – 17,6%.

Под влиянием активного штамма ризобий, молибдена и мар ганца в эти же фазы показатели накопления всех микроэлементов выше, особенно при их сочетанном использовании: железа – на 5,5%, кобальта – на 29,4%.

Это связано со взаимным влиянием микроэлементов и ризо торфина на метаболические процессы в растениях. Полученные данные свидетельствуют, что при совместной обработке семян микроэлементами и ризоторфином проявляется эффект синергизма, аддитивности и антагонизма. Нами впервые был проведен расчет коэффициентов взаимодействия активного штамма ризобий, мар ганца и молибдена по накоплению микроэлементов (табл. 43).

Исследования показывают, что коэффициенты взаимодейст вия по железу, марганцу и меди в фазу бутонизации, цинку – в фа зу всходов и меди – в фазу стеблевания имеют отрицательный знак.

Следовательно в данном случае наблюдается отрицательный анта гонизм, хотя сам физиологический процесс имеет положительный характер. В процентном отношении показатели содержания выше фонового контроля (РК).

Коэффициенты взаимодействия между активным штаммом ризобий, марганцем и молибденом в онтогенезе гороха по накоплению микроэлементов, в среднем за 1992-1994 гг.

Фенологическая фаза Полная спелость (семена) 0,62 0,13 0,23 0,29 0,2 0,27 0, В девяти случаях проявляется сложение суммы эффектов, т.е.

аддитивность. В двух случаях коэффициент синергизма равен еди нице, значит повышение содержания микроэлементов произошло исключительно за счет усиления одного фактора другим. В осталь ных 33 случаях – типичный синергизм действия.

Анализируя данные по содержанию микроэлементов в семе нах гороха, можно сделать заключение, что их количество в полу чаемой продукции не превышает ПДК или укладывается в нормаль ный диапазон (табл. 44).

Содержание микроэлементов в семенах гороха (мг/кг), Йод 0,064 0,065 0,066 0,069 0,071 0,074 0,076 0,078 0,080 1, Полученные результаты помогут решить вопросы оптимиза ции питания растений, так как трудно переоценить роль взаимодей ствия химических элементов, в том числе элементов минерального питания. Они открывают возможность (перспективы) для регуля ции поступления в растения макроэлементов с помощью микро элементов.

Таким образом, оптимизация уровня обеспеченности элемен тами питания, применение активного штамма ризобий оказывают положительное влияние на содержание азота в органах во все фазы развития гороха. Совместное использование ризоторфина, молиб дена и марганца повышает содержание азота в зависимости от фазы на 0,21…0,41%. Улучшение питания растений гороха способствует усилению реутилизации азота и фосфора из вегетативных органов в репродуктивные.

Внесение фосфорно-калийных удобрений, обработка семян молибденом и марганцем и инокуляция активным штаммом ризо бий повышают содержание в семенах гороха железа, марганца, цинка, меди, кобальта, йода, молибдена, что улучшает качество по лучаемой продукции. Содержание всех определенных микроэле ментов при этом не превышает ПДК.

8.3.2. Качество семян гороха и сои в зависимости от применения бактериальных удобрений и уровня обеспеченности элементами питания Анализ литературных данных показывает, что наряду с увели чением урожая при предпосевной обработке семян были зафикси рованы факты повышения сахаристости, содержания крахмала и белка, витаминов, рутина, эфирных масел и т.п. Удельное содержа ние этих веществ по своему абсолютному значению не выходит за пределы генотипических возможностей сорта, выявленных в опре деленных почвенно-климатических условиях. В данных случаях можно говорить о мобилизации потенциальных возможностей кон кретного вида, сорта в условиях производства.

Результатов по влиянию ризоторфина и микроэлементов на содержание белка, аминокислот и других соединений в семенах го роха и сои в литературе встречается мало. Для условий лесостепи Поволжья они вообще отсутствуют, в то время как в данной зоне горох является основной зернобобовой культурой, и в последние годы также интродуцируется соя.

Как показали наши исследования, наряду с повышением уро жая предпосевная обработка семян бактериальными препаратами и микроэлементами способствует улучшению качества семян гороха и сои.

Наиболее закономерные и четкие изменения в тканях расте ний на всем протяжении вегетации наблюдались в содержании об щего азота. Проведенные биохимические анализы растительного материала показали, что в растениях гороха происходят определен ные сдвиги в обмене азотных веществ, о чем указывалось выше.

Это выражается в несколько повышенном содержании общего азо та в надземных частях растений, что способствует большему нако плению белка в репродуктивных органах, в частности в семенах.

Высокобелковости присущи следующие физиологические особенности: способность корневой системы растения в течение всего индивидуального развития поглощать азот из почвы;

высокий потенциал нитратной редукции;

высокая фотосинтетическая актив ность;

более полный отток азотистых соединений из вегетативных органов в семена. Данные процессы под воздействием применяе мых факторов активизируются, благодаря чему происходит повы шение накопления белка (табл. 45).

Влияние предпосевной обработки семян ризоторфином, молибденом и марганцем на содержание белка в семенах гороха и сои (%), 1992-1994 гг.

Данные показывают, что в 1993 г. содержание белка в семенах гороха на 1,5-2% ниже по сравнению с 1992 г. и 1994 г. Это связано с выпадением обильных осадков при формировании бобов. За июнь выпало 160 мм и в первые две декады июля – 182 мм, что не спо собствовало накоплению белка в семенах. По аналогичной причине более низкое содержание белка было в 1996 г. в опытах с соей.

Отдельно взятые микроэлементы и ризоторфин на горохе не способствовали увеличению белка. Наибольшее количество его было накоплено растениями гороха при сочетанной обработке се мян ризоторфином, молибденом и марганцем: в среднем за 3 года 20,3%, что на 0,9 процентных пункта выше значения в контрольном варианте.

В опытах с соей эффект от применения ризоторфина и микро элементов был более значительным. Во всех опытных вариантах наблюдалось повышение содержания белка на 1,0…3,7%. Совмест ная обработка семян сои ризоторфином и микроэлементами на фо не фосфорно-калийных удобрений в среднем за 1995-1997 гг. уве личивала содержание белка на 4,3%. Степень обеспеченности рас тений элементами минерального питания также оказывала влияние на накопление белка в семенах. Улучшение фосфорно-калийного питания позволило, в свою очередь несколько повысить содержа ние белка в семенах сои. За все годы исследований отмечена тен денция к его увеличению на 1,0…1,3%. Особенно это проявлялось в годы с недостатком влаги в генеративный период. Следовательно, оптимизация фосфорно-калийного питания, инокуляция и микро элементы сглаживают отрицательное действие недостатка влаги, поддерживая содержание белка в семенах на более высоком уровне.

Ценность семян зерновых бобовых культур, как компонентов комбикормов, состоит не только в высоком содержании белка, но и в его полноценности, т.е. в содержании незаменимых аминокислот для организма человека.

По данным А.Н. Павлова (1974) и В.Г. Рядчикова (1978), ами нокислотный состав белков существенно зависит от морфогенети ческих, погодно-климатических, технологических и экологических факторов.

Нашими исследованиями в 1992-1994 гг. и в 1995-1997 гг. ус тановлено, что предпосевная обработка семян ризоторфином и микроэлементами вызывает количественные изменения в амино кислотном составе гороха и сои (табл. 46).

Совместное действие ризоторфина и микроэлементов увели чивает сумму незаменимых аминокислот в семенах гороха на 4,5% по сравнению с фоновым контролем и на 9,5% по сравнению с кон тролем с естественным плодородием. Наибольшие количественные изменения претерпевают метионин (30,4%) и триптофан (43,7%), наименьшие - лейцин, фенилаланин и лизин (в пределах 6,5…6,8%).

Аналогичные исследования на сое показывают, что изменение аминокислотного состава было более значительным, чем на горохе.

Это объясняется эффективностью симбиоза в опытных вариантах по сравнению с вариантами РК и контроль. Во всех вариантах со держание незаменимых аминокислот было выше, чем в фоновом контроле и в контроле с естественным плодородием.

Содержание незаменимых аминокислот в семенах гороха (в среднем за 1992-1994 гг.) и сои (в среднем за 1995-1997 гг.), мг/г Предпосевная инокуляция семян активным штаммом ризобий совместно с микроэлементами увеличивает сумму незаменимых аминокислот в среднем на 13% по сравнению с контролем с естест венным плодородием. Максимальные количественные изменения происходили с триптофаном (38,7%) и метионином (25%), мини мальные – с лейцином (8,9%) и фенилаланином (10,3%).

Увеличение содержания аминокислот объясняется тем, что изучаемые микроэлементы входят в состав различных ферментов в качестве кофакторов, за счет которых происходит рост фермента тивной активности.

Во все годы исследований в опытах и с горохом и с соей наи большее количество незаменимых аминокислот содержится в вари анте РК+ин.+ Mn+Mo – 69,2 и 119,2 мг/г соответственно. В данном варианте проявляется синергизм действия изучаемых факторов: ко эффициент взаимодействия на горохе составил 0,40;

на сое – 0,12.

При оценке качества растительного белка важно установить его значение как источника пищевого и кормового белка. Таким критерием является биологическая ценность белка. Для белков важно содержание незаменимых аминокислот (лизина, метионина, триптофана, валина, изолейцина, лейцина, треонина, фенилалани на). Незаменимые аминокислоты должны обязательно поступать в организм человека или животного с пищей, так как они не могут ими синтезироваться.

Аминокислотный состав белка бобовых культур позволяет го ворить о его высокой биологической ценности (А.И. Ермаков, 1952).

Для более полной характеристики полноценности семян горо ха и сои и влияния на их качество используемых факторов нами был определен аминокислотный скор по содержанию в белке неза менимых аминокислот (табл. 47).

Аминокислотный скор семян гороха (в среднем за 1992-1994 гг.) и Проведенные исследования показывают, что семена сои обла дают значительно большей биологической ценностью. Аминокис лотный скор семян сои превышает аналогичный показатель семян гороха в 1,3…2,1 раза. Наибольший аминокислотный скор семян сои наблюдается по изолейцину – 45,5…50,8%, триптофану – 31,0…43,0%, лизину – 35,1…41,4%.

Под влиянием используемых факторов происходят положи тельные изменения в аминокислотном скоре семян гороха и сои.

Наилучшие результаты по данному показателю получены в вариан те с совместным применением ризоторфина, молибдена и марганца.

Эта тенденция наблюдается по всем составляющим аминокислот ного скора. Так, в варианте РК+ ин.+ Mn+Mo аминокислотный скор по лизину увеличивался по сравнению с контролем на 1,9% (в семенах гороха) и на 6,3 % (в семенах сои), по триптофану – на 7% и 12% соответственно.

По вычисленному скору можно определить аминокислоту ли митирующую биологическую ценность изучаемого белка.

В последние годы происходит активное загрязнение агроцено зов тяжелыми металлами. Это проявляется во всех регионах, в том числе и в лесостепи Поволжья. Избыток тяжелых металлов в расте ниях приводит к нарушению физиолого-биохимических процессов, что способствует повышению количества токсичных элементов в продукции растениеводства, создающих угрозу здоровья животных и человека.

В связи с этим при изучении влияния инокуляции активным штаммом ризобий и оптимизации уровня элементов питания на ка чество семян гороха и сои необходимо определить их влияние и на содержание в семенах тяжелых металлов.

Существуют два источника поступления тяжелых металлов (ТМ) в окружающую среду: природный и техногенный. Из природ ных наибольшее значение имеют: выветривание горных пород и минералов, эрозия почв, вулканическая деятельность, высокие ес тественные уровни содержания ТМ (М.А. Глазовская, 1992). Наи более мощный поток ТМ в среду обеспечивает антропогенный фак тор (Г.В. Добровольский, 1983;

И.Е. Зимаков и др., 1990), развитие металлургических, угледобывающих и энергетических отраслей (T.C. Hutchinson et al., 1974;

Б.А. Ягодин, 1990;

В.Б. Ильин, 1991), продукты сжигания топлива (J.V. Lagerwerff, 1970;

Е.Н. Никифоро ва, 1981), использование сточных вод (Г.А. Гармаш и др. 1989), а также систематическое применение больших доз удобрений (В.Г.

Минеев и др., 1981;

Б.А. Ягодин и др., 1989).

Загрязнения промышленных предприятий носят локальный характер, выбросы же, возникающие при сжигании топлива, рас пространяются повсеместно. В почвы сельскохозяйственного на значения, отдаленные от непосредственных источников загрязне ния, ТМ поступают прежде всего с минеральными удобрениями и пестицидами. В связи с этим реализовывать потенциальную про дуктивность сельскохозяйственных культур следует не с помощью высоких доз удобрений, а путем оптимизации всех свойств и жиз ненных процессов в почве, обеспечивающих воспроизводство ее плодородия при отсутствии негативного сдвига микробиоценоза.

Минеральные удобрения должны вноситься с учетом сбалансиро ванности питания растений всеми биогенными элементами с уче том экологических последствий их применения.

На химический состав растений влияет ряд условий, среди ко торых наибольшее действие оказывают физико-химические свойст ва почвы, применение удобрений, известкование, использование микроэлементов и физиологические особенности растений.

Ежегодно каждый квадратный метр поверхности почвы ад сорбирует до 6 кг химических веществ (свинец, кадмий и др.). Они накапливаются растениями и далее по трофическим уровням пере даются в организмы животных и человека. В результате происхо дит отравление организма различными токсинами. Их проявления весьма разнообразны, следовательно, очень актуален вопрос транс формации тяжелых металлов в системе почва – растение – живот ное – человек. Следует учесть, что почва сама способна переводить часть ионов металлов в малоподвижное состояние (преимущест венно за счет аккумуляции их гумусом). Но, к сожалению, почва не может все тяжелые металлы перевести в недоступное состояние с образованием различных комплексов.

В настоящее время существуют агроприемы по снижению подвижности тяжелых металлов – внесение органических удобре ний, известкование почвы и др. приемы.

Доступность ТМ для растений определяется биологическими особенностями самих растений. Среди них можно выделить сле дующие:

- видовые и сортовые отличия сельскохозяйственных культур в накоплении ТМ. В одних и тех же почвенных условиях они будут поглощать разное количество ТМ;

- варьирование накопления ТМ из-за видовых особенностей растений, т.е. одни растения накапливают больше одних ТМ, дру гие – других ТМ;

- у каждого вида растений различные его части и органы кон центрируют разное количество ТМ;

- возрастные различия в накоплении ТМ.

Попав в почву, ТМ вступают во взаимодействие с минераль ными и органическими компонентами почвенного комплекса и подвергаются трансформации под влиянием физических, химиче ских, микробиологических и иных процессов. С увеличением кон центрации элемента в почве его содержание в растении возрастает до некоторого предела, при малых концентрациях – почти линейно (А.Л. Ковалевский, 1969).

С практической точки зрения остро стоит проблема сравни тельной оценки действия факторов на поступление тяжелых метал лов в растения и определения их предельных возможностей в зави симости от загрязнения почвы. Если проанализировать научные ис следования Т.Е. Erikson (1988), то можно прийти к выводу, что сильнее всего снижается поступление ТМ в растения при замене культуры;

следующим по значимости фактором является концен трация ТМ в почве;

далее следует рН, емкость поглощения катио нов и органическое вещество.

Наблюдается тенденция увеличения содержания ТМ во всех растениях по мере роста содержания их в почве. Однако следует учитывать, что поступление веществ в растения находится под «ге нетическим контролем». Поэтому растения могут в определенной степени с помощью физиологических барьеров ограничивать пере движение токсических металлов из корней в надземную массу и из вегетативных органов в репродуктивные.

Принимая во внимание этот факт, можно заключить, что на личие защитных свойств у почвы и растений, а также неодинаковая токсичность химических элементов предопределяют неоднознач ность решения конкретных вопросов проблемы загрязнения среды.

В связи с этим была поставлена задача: изучить использова ние активного штамма ризобий и предпосевной обработки семян молибденом и марганцем в качестве механизма защиты миграции тяжелых металлов в системе «почва – растение», так как при воз растании потока загрязнителей защитные возможности растений снижаются. Последствиями этого являются низкие урожаи и ухуд шение качества получаемой продукции.

В табл. 48 приведены данные влияния инокуляции активным штаммом ризобий и оптимизации уровня обеспеченности элемен тами питания на содержание тяжелых металлов в семенах гороха.

Содержание тяжелых металлов в семенах гороха (мг/кг), Кадмий 0,06 0,05 0,045 0,045 0,045 0,043 0,043 0,042 0, ПДК содержания тяжелых металлов, мг/кг:Pb - 0,5;

Cd - 0,02;

Ni - 5;

Cr - 0, Используемые факторы не изменяют общих закономерностей процесса поступления в семена гороха тяжелых металлов, но про является тенденция их снижения под влиянием фосфорно калийных удобрений и предпосевной обработки семян активным штаммом ризобий, молибденом и марганцем. В семенах гороха при совместной обработке семян ризоторфином и микроэлементами на фоне внесения фосфорно-калийных удобрений содержание свинца по отношению к контролю снижается на 0,19 мг/кг, кадмия – на 0,017 мг/кг, никеля – на 0,31мг/кг и хрома – на 0,08 мг/кг.

Вместе с тем следует отметить, что содержание кадмия, хрома и практически во всех вариантах свинца в семенах гороха превы шает ПДК.

Анализ содержания тяжелых металлов в семенах сои показы вает, что оно по всем определенным элементам не превышает ПДК, за исключением содержания кадмия в первом, втором, четвертом и пятом вариантах (табл. 49).

Содержание тяжелых металлов в семенах сои (мг/кг), ПДК содержания тяжелых металлов, мг/кг: Pb – 0,5;

Cd – 0,02;

Hg – 0,01;

As – 0,2.

Ртуть и мышьяк не были обнаружены в семенах сои. Кроме того, отмечено более низкое содержание свинца и кадмия в семенах сои по сравнению с горохом.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что рас тения сои имеют большие возможности с помощью физиологиче ских барьеров ограничивать передвижение токсических металлов из корней в надземную массу.

Несмотря на достаточно низкое содержание свинца и кадмия в контрольном варианте, применение микроэлементов и инокуляции активным штаммом ризобий, особенно сочетанно, приводит к их снижению: Pb – в 1,5 раза, Cd – в 1,6 раза.

Проведенные исследования подтвердили результаты, полу ченные Б.А. Ягодиным (2002), о том, что токсичность тяжелых ме таллов зависит не только от их концентрации в почве, но и от обеспеченности растений всеми элементами питания. При отсутст вии в среде одного или нескольких элементов питания токсичность избыточного элемента проявляется уже при значительно меньших его концентрациях.

В наших исследованиях предпосевная обработка семян мо либденом и марганцем, особенно совместно с инокуляцией, спо собствовала снижению содержания всех тяжелых металлов в горо хе и сое.

Президент Международной ассоциации агрохимиков и агро экологов, академик РАСХН В.Г. Минеев (1988) отмечает, что не обходимы более активные исследования по разработке комплекса агроприемов по предотвращению поступления тяжелых металлов в растения и формированию высококачественной продукции. Выяв ление закономерностей поступления тяжелых металлов в растения позволит контролировать этот процесс.

Таким образом, предпосевная инокуляция семян гороха и сои ризоторфином и обработка их растворами солей сульфата марганца и молибдата аммония способствуют улучшению качества продук ции за счет увеличение белка в семенах гороха на 0,9%, в семенах сои – на 4,3%. Следует подчеркнуть, эта тенденция наблюдается по всем азотсодержащим соединениям, в частности: аминокислотам, аминокислотному скору и фракциям белка. Благодаря предпосев ной обработке семян, открывается возможность улучшить качество гороха и сои, как белковых культур, возделываемых в зоне лесо степи Поволжья.

На показатели качества и урожайность гороха и сои оказыва ют влияние погодно-климатические условия. При выяснении роли факторов внешней среды, влияющих на количество и качество про дукции, прежде всего необходимо учитывать погодные условия в начальные периоды онтогенеза и в период созревания, так как именно на этих этапах индивидуального развития гороха и сои фи зиолого-биохимические процессы подвержены наибольшим изме нениям.

Применение фосфорно-калийных удобрений, активного штамма ризобий и микроэлементов для предпосевной обработки семян может рассматриваться как фактор по снижению тяжелых металлов в семенах гороха и сои. Интродукция сои в лесостепи По волжья, как высокобелковой и масличной культуры, позволит ре шить проблему получения экологически чистого белка и обеспече ния животноводства кормами, свободными от тяжелых металлов.

9. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОРТОВ СОИ

Основное условие для успешного возделывания сои в Лесо степи Поволжья – применение скороспелых сортов, адаптивных к климату региона. На предварительном этапе изучения сортов была исследована коллекция сортов, собранная из различных регионов страны (Дальний Восток, Кубань, Алтай и др.) и мира (Канада, Швеция, Германия, Польша).

На основании проведенных исследований (1992-1997 гг.) ус тановлено, что для созревания изучаемым сортам сои требовалось 98…140 дней с суммой активных температур 1830…2320С.

Согласно классификации ВИР (Корсаков, 1973), самые скоро спелые сорта отнесены к группе раннеспелых. Это СибНИИК 315, Магева, Окская, Zenui 18, Омская 3, вызревающие за 98…109 дней и убираемые не позднее 5…10 сентября. У сортов, вошедших в группу среднеранних (Соната, Соер 4, Белгородская 48, УСХИ 6, УНАР 78/5), продолжительность периода вегетации составила 120 дней, срок уборки 10…20 сентября.

Сроки созревания этих групп сортов позволяют высококачест венно убирать урожай при хороших погодных условиях.

Сорта, отнесенные к группе среднеспелых (Харьковская 66, Галема, Стрелка, УСХИ 2, УСХИ 4), созревали 20 сентября – 5 ок тября. Созревание в это время создавало технические и организа ционные трудности при уборке. Вследствие дождливой погоды се мена имели повышенную влажность и травмировались при обмолоте.

Если сопоставить данные о продолжительности вегетации и урожайности, то можно отметить тесную корреляционную зависи мость между скороспелостью и урожайностью. Как правило, чем скороспелее сорт, тем он менее урожаен.

Проанализировав полученные в 1992-1998 гг. данные, нами был отобран ряд сортов из группы раннеспелых и среднеранних сортов, которые устойчиво вызревали и обладали достаточно высо кой урожайностью. К этим сортам были отнесены: Магева, Окская, УСХИ 6, Соер 4, Соната.

9.1. Симбиотическая деятельность различных по скороспелости Благодаря симбиотическим взаимоотношениям с клубенько выми бактериями, соя часть своей потребности в азоте удовлетво ряет за счет азота воздуха. Активность симбиоза зависит от эколо гических условий и сортовых особенностей культуры.

Для выяснения способности различных сортов сои к симбио тической азотфиксации на выщелоченном черноземе опытного по ля в 1998-2000 гг. были проведены полевые опыты.

Для инокуляции использован штамм 634б производства Все российского института сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург).

Продолжительность активного симбиоза у сортов сои (дн.), 1998-2000 гг.

Клубеньки появлялись на 10…15 день после всходов, легге моглобин формировался в них на 6…8 день после образования. Ли зис клубеньков проходил в различные сроки и зависел от погодных условий и сортовых особенностей сои. Продолжительность актив ного симбиоза имела заметную тенденцию изменяться по годам.

Максимального значения показатель достигал в 2000 г., минималь ного в 1998 г. (кроме сортов Соер 4 и Соната) (табл.50).

Независимо от погодных условий, максимальная продолжи тельность активного симбиоза наблюдалась у сортов, относящихся к группе среднеранних (УСХИ 6, Соер 4, Соната), которая изменя лась в пределах 59…71 дней.

У раннеспелых сортов (Магева, Окская) продолжительность активного симбиоза значительно отличалась от группы среднеран них сортов и составляла 42…59 дней. Это объясняется различиями в продолжительности периода вегетации.

У сортов сои, отличающихся скороспелостью, образуется не одинаковое количество клубеньков (рис.14), значительно различа ется и их масса (рис. 15).

Рис.14. Динамика количества активных клубеньков у сортов сои У раннеспелых сортов сои формируется меньший симбиоти ческий аппарат по сравнению со среднеранними сортами. Особенно четко это проявляется в поздние фазы развития: в период образова ния бобов – налив семян.

Количество и масса азотфиксирующих клубеньков у сои на ходятся в тесной зависимости от продолжительности вегетации.

Однако в группе среднеранних сортов УСХИ 6 заметно выделяется более развитым симбиотическим аппаратом. В фазу начала образо вания бобов количество клубеньков на растениях сорта УСХИ было выше на 10…13 штук по сравнению с сортами Соер 4 и Сона та, масса активных клубеньков – на 16…34%.

Рис. 15. Динамика массы активных клубеньков у сортов сои Корреляционная зависимость между числом клубеньков и урожаем, их массой и урожаем была средней и близкой к тесной (R = 0,35…0,63 и R= 0,63…0,79).

Определены регрессионные уравнения взаимосвязи между числом клубеньков и урожаем, массой активных клубеньков и уро жаем:

У = 1,167 + 0,023 х1, где х1 – число клубеньков в фазу 3-х тройчатых листьев;

У = 0,641 + 0,035 х2, где х2 – число клубеньков в фазу бутони зации – цветения;

У = 0,495 + 0,026 х3, где х3 – число клубеньков в фазу образо вания бобов;

У = 0,847 + 0,021 х4, где х4 – число клубеньков в фазу налива семян;

У = 0,481 + 5,414 х1, где х1 – масса клубеньков в фазу 3-х тройчатых листьев;

У = 0,599 + 1,528 х2, где х2 – масса клубеньков в фазу бутони зации – цветения;

У = 0,532 + 1,004 х3, где х3 –масса клубеньков в фазу образо вания бобов;

У = 0,485 + 1,268 х4, где х4 – масса клубеньков в фазу налива семян.

В исследованиях О.В. Столярова (1999) также отмечается о разной способности сортов сои к симбиозу и показывается зависи мость показателей активности симбиоза и урожайности.

Проведенные опыты позволяют сделать вывод, что сорта сои, рекомендованные к возделыванию в Ульяновской области, имеют различную способность к симбиотической фиксации. Из раннеспе лых сортов Магева и Окская формируют практически равный сим биотический аппарат;

из среднеранних сортов по показателям, ха рактеризующим размеры симбиотического аппарата, можно выде лить УСХИ 6.

Показатели симбиотической деятельности посевов находятся в тесной зависимости с урожайностью. Как правило, чем лучше развит симбиотический аппарат и больше фиксируется азота возду ха, тем урожайнее сорт. Поэтому при районировании сортов долж на учитываться их способность к симбиозу и подбираться компли ментарный штамм ризобий для конкретного сорта.

9.2. Динамика формирования фотосинтетического аппарата и продуктивности сои в зависимости от сортотипа Соя отличается достаточно высокой пластичностью, но для успешной ее интродукции в лесостепную зону Среднего Поволжья необходимо подобрать сорта, биологические особенности которых наиболее полно соответствуют климатическим условиям зоны, в том числе и по способности к активной фотосинтетической дея тельности.

Первой ответной реакцией растения на приток лучистой энер гии является создание оптического аппарата, позволяющего наибо лее целесообразно использовать энергию падающих на растение солнечных лучей. Рабочей фотосинтетической единицей в посевах считается 1 м2 площади листьев (Ничипорович А.А., 1961). Опти ческая плотность посева прежде всего связана с площадью листьев на 1 га. По мере увеличения площади листьев в посевах процент поглощаемой энергии сильно возрастает.

Изучая размеры фотосинтетического аппарата растений раз ных сортов сои в течение всего периода исследований, мы устано вили, что площадь листьев, независимо от метеорологических ус ловий года и сортовых особенностей, достигает максимальной ве личины к фазе начала налива семян, а к полному наливу семян площадь листьев уменьшается в 1,25…1,35 раза (табл.51).

Динамика площади листовой поверхности у сортов сои Сорта 3 тройчатый бутонизация – начало налива полный налив Анализ площади листьев по годам исследований показал, что величина этого показателя находится в тесной зависимости от ко личества осадков за вегетационный период. Наибольшей она была в 2000 г. при равномерно выпадающих осадках (в среднем по сортам – 56 тыс.м2/га), наименьшей – при недостатке влаги в 1998 г.

(25 тыс.м2/га).

По данным А.А. Ничипоровича (1961), поглощение солнечной энергии увеличивается только при возрастании площади листьев до определенных размеров (30…40 тыс.м2/га), а на высокоплодород ных почвах – до 50…60 тыс.м2/га.

Следовательно, поглощение энергии листьями сои среднеран них сортов происходило на оптимальном уровне. У раннеспелых сортов, особенно при недостатке влаги, площадь листьев не дости гала оптимального значения.

В годы с оптимальным количеством осадков листья опадают более равномерно;

в годы с недостаточным увлажнением снижение листовой поверхности происходит значительно быстрее. Это, веро ятно, обусловлено развитием симбиотического аппарата, так как в благоприятные годы он также формировался более равномерно. За счет этого и снабжение листьев азотным питанием было более оп тимальным и интенсивным. Достаточное питание азотом обеспечи вало накопление хлорофилла в листьях, и они дольше сохраняли свои функции, снабжая генеративные органы питательными веще ствами за счет фотосинтеза, особенно в период формирования уро жая семян.

Площадь поверхности листьев в начальные фазы роста у всех сортов была почти одинаковой (табл. 51). В фазу бутонизация цветение раннеспелые сорта (Магева и Окская) более интенсивно наращивают листовую поверхность, опережая по этому показателю среднеранние сорта. Затем формирование листовой поверхности у сортов Магева и Окская замедляется и значительно отстает от тем пов роста листовой поверхности у сортов УСХИ 6, Соер 4 и Сона та. Максимальная площадь листьев у раннеспелых сортов форми руется в 1,5…1,7 раза меньше, чем у среднеранних сортов.

Снижение листовой поверхности к фазе полного налива семян происходит за счет усыхания и опадения листьев нижнего, средне го, а затем и верхнего ярусов.

В группе среднеранних сортов наибольшей листовой поверх ностью отличается УСХИ 6, несколько уступает ему Соната.

Корреляционная связь между площадью листьев и урожаем в начальные фазы роста была средней (R= 0,47). Однако к фазе нача ла налива стала более тесной и продолжала возрастать до фазы полного налива семян (R = 0,84…0,97).

Накопление биомассы происходит аналогично изменению площади листьев. Максимальную биомассу формируют среднеран ние сорта (5,7…6,0 т/га АСВ), значительно меньшую – раннеспе лые (4,0…4,5 т/га АСВ).

Накопление абсолютно сухого вещества растениями разных сортов сои происходит медленно до фазы начала образования бо бов и интенсивно в период образования бобов – налива семян (табл.52).

Так, если за период от всходов до цветения посевами сои сорта УСХИ 6 (45 дней) накапливалось в среднем 1,85 т/га сухого веще ства, то за следующие 40 дней – 4,00 т/га.

Максимальное накопление сухого вещества растениями сор тов сои в годы исследований было различным. Наибольшим этот показатель был в 2000 г. (6,2…9,3 т/га АСВ), когда обеспеченность влагой приближалась к уровню среднемноголетней и осадки выпа дали равномерно в течение вегетации сои. В годы с недостатком влаги сухого вещества накапливалось в 2,4…2,6 раза меньше.

Накопление сухого вещества посевами сортов сои (кг/га), Анализируя процесс накопления сухого вещества в годы ис следований, можно отметить, что он находится в тесной зависимо сти от степени развития и функционирования симбиотического ап парата. Следовательно, хорошее развитие симбиотического аппара та бобового растения способствует накоплению большей массы су хого вещества.

Однако накопление сухого вещества зависит не только от мас сы активных клубеньков, но и от продолжительности их функцио нирования, метеорологических условий и сортовых особенностей.

Одной из основных причин, сдерживающих распространение сои в лесостепи Поволжья, является низкий и нестабильный урожай многих сортов. В связи с этим подбор наиболее урожайных и ус тойчиво вызревающих сортов имеет практическое значение.

Урожай разных по скороспелости сортов сои (т/га), 1998-2000 гг.

Наиболее благоприятным для сои был 2000 г., когда все сорта оказались достаточно высокоурожайными (1,55…2,52 т/га).

Во все годы исследований среднеранние сорта давали досто верную прибавку урожая по сравнению с раннеспелыми сортами, в среднем за 1998-2000 гг. прибавка составила 0,52 т/га.

В группе среднеранних сортов по урожайности выделяется сорт Соната, однако достоверная прибавка по сравнению с сортами УСХИ 6 и Соер 4 была получена лишь в 2000 г.

В среднем за годы исследований сорт Окская был урожайнее Магевы на 0,15 т/га.

Сорта УСХИ 6, Соер 4 и Соната проявляют высокую экологи ческую пластичность и даже при недостатке влаги в 1998 г. сфор мировали сравнительно высокий урожай семян (1,35…1,46 т/га).

Среднеранние сорта в большей степени соответствуют клима тическим условиям лесостепной зоны Среднего Поволжья. Они формируют хороший симбиотический аппарат, превосходят ранне спелые сорта по урожайности, имеют высокую экологическую пла стичность. Однако для северо-западных районов лесостепи Повол жья необходимо иметь в производстве и сорта из группы раннеспе лых (Магева, Окская).

Ряд исследователей (П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов, 1983;

Л.К.

Малыш, Г.Н. Беляев, 1999) отмечают, что процент белка в семенах сои зависит от почвенно-климатических условий и уровня обеспе ченности элементами питания.

Наши исследования показывают, что уровень содержания бел ка в значительной степени зависит также от сортовых особенностей сои (табл.54).

Содержание белка в семенах сои разных сортов (%), 1998-2000 гг.

Метеорологические условия в годы исследований были раз личными, и они оказывали влияние на содержание белка в семенах всех сортов сои. Однако диапазон изменений был незначительным:

Магева – 1,7…2,6%;

Окская – 1,1…1,2%;

УСХИ 6 – 0,7…1,7%;

Со ер 4 – 0,6…1,8%;

Соната – 1,6…2,1%.

В 1998-2000 гг. между всеми сортами наблюдалось достовер ное различие в содержание белка в семенах. Сорта сои, отнесенные к группе раннеспелых, отличались более низким содержанием бел ка, по сравнению с сортами среднеранними – в среднем на 2,6%.

Однако в каждой группе спелости есть сорта с более высоким содержанием белка: в группе раннеспелых – Магева (в среднем за 1998-2000 гг. – 37,5%);

в группе среднеранних – Соната (40,6%).

Максимальное содержание белка в семенах всех сортов сои было в наиболее благоприятном 2000 г.

Нами был проведен корреляционно-регрессионный анализ за висимости содержания белка от массы активных клубеньков и их количества. И хотя тесной корреляционной зависимости не уста новлено (R = 0,37…0,53;

R = 0,48…0,65), обеспеченность растений биологическим азотом все же оказывала влияние на содержание белка в семенах сои.

Содержание незаменимых аминокислот в семенах сои сорта Магева и УСХИ 6 (мг/г), в среднем за1998-2000 гг.

Сорт, год Лизин Метио Трип- Лей Магева УСХИ Ценность семян сои в значительной степени зависит от содер жания в них аминокислот, особенно незаменимых. В наших иссле дованиях были определены изменения в аминокислотном составе двух сортов сои: раннеспелого – Магевы и среднераннего – УСХИ 6 (табл. 55).

В процессе анализа установили, что в аминокислотном соста ве сортов Магева и УСХИ 6 имеются количественные изменения, но они незначительны. Так, в среднем за три года сумма аминокис лот у сорта Магева составила 104,9 мг/г, у сорта УСХИ 6 – 109, мг/г, т.е. всего на 4,5% больше.

Таким образом, в условиях лесостепи Поволжья раннеспелые сорта (Магева, Окская) и среднеранние сорта (УСХИ 6, Соер 4 и Соната) созревают в первой-второй декаде сентября и могут давать высокие и устойчивые по годам урожаи семян.

Среди изученных сортов наибольшей способностью к симбио тической азотфиксации обладает сорт УСХИ 6;

размеры его сим биотического аппарата превышают сорта Соер 4 и Соната на 15…35%.

Раннеспелые сорта формируют значительно меньший симбио тический аппарат, чем среднеранние. Выявлена корреляционная за висимость между количеством и массой клубеньков и урожайно стью различных сортов сои (R = 0,35…0,63 и R= 0,63…0,79).

Среднеранние сорта соответствуют климатическим условиям лесостепной зоны Среднего Поволжья;

обладают высокой экологи ческой пластичностью и даже в неблагоприятные годы формируют достаточно высокий урожай с высокими показателями аминокис лотного состава и белковой продуктивности.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что при районировании сортов сои, особенно в новых районах возделыва ния, необходимо учитывать их способность к симбиозу и подбирать активный вирулентный комплиментарный штамм ризобий. Для по лучения высоких и устойчивых урожаев семян сои в сельскохозяй ственных предприятиях лесостепной зоны Поволжья целесообразно использовать сорт УСХИ 6, а в северно-западной ее части – ранне спелые сорта – Магеву и Окскую.

10. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕКОМЕНДУЕМЫХ

ПРИЕМОВ

В связи с переходом страны к рыночной экономике, система тическими изменениями цен на материалы и услуги, не представля ется возможным, дать объективную экономическую оценку эффек тивности возделывания той или иной культуры, использования того или иного технологического приема. Однако новые сорта, интроду цируемые культуры, новые технологические приемы или комплекс приемов, используемых в конкретных экономических условиях, требуют объективной оценки их преимуществ или недостатков (Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, 1995).

Актуальность энергетической оценки технологий возделыва ния культур вытекает также из требований современного производ ства – экономить энергию на единицу получаемой продукции.

На основании данных технологических карт был проведен расчет затрат совокупной энергии на основные и оборотные сред ства производства, а также на трудовые ресурсы при возделывании гороха и сои с применением фосфорно-калийных удобрений, мик роэлементов и инокуляции.

Энергозатраты определяли исходя из энергоемкости трудоза трат, электроэнергии, удобрений, топлива, пестицидов и высеянных семян.

Проведенные расчеты показали, что наибольшие энергозатра ты при возделывании сои были в варианте РК+Мо+ин.шт. 634б – 22,30 ГДж, в то время как на контроле (РК) они составили 21, ГДж. В структуре энергозатрат на первом месте стоят затраты на топливо – 46,5…46,7%, затем на пестициды – 17,2…17,8%. Общие затраты на оборотные средства производства составили по вариан там 17,82…18,20 ГДж (81,7…82,8%) от всех энергозатрат (табл.56).

Структура энергозатрат при возделывании сои, в среднем за 1992-1994 гг.

Виды затрат Затраты энер и оборудование Затраты энер гии на оборот ные средства производства удобрения Затраты энер вые ресурсы Энергосодержание урожая определяли исходя из химического состава семян и побочной продукции с учетом того, что энергоем кость 1 т семян сои в среднем составляет 23 ГДж, 1 т побочной продукции – 14,1 ГДж. Расчеты показывают, что инокуляция ак тивным штаммом ризобий повышает чистый энергетический доход на 34%, а проведение инокуляции на фоне молибдена – на 41% (табл. 57) Для энергетической оценки изучаемых агроприемов провели расчет коэффициентов энергетической и биоэнергетической эффек тивности.

Коэффициент энергетической эффективности – отношение чистого дохода к энергозатратам. Биоэнергетический коэффициент – отношение энергии, полученной с урожаем, к энергозатратам.

Энергетическая оценка изучаемых технологических приемов возделывания сои, в среднем за 1992-1994 гг.

Затрачено энергии, ГДж/га Получено энергии с ос дукцией, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га Коэффициент энергети посева Биоэнергетический ко эффициент Энергетическая себесто имость, ГДж В варианте РК+Мо+ин. шт. 634б коэффициент энергетиче ской эффективности и биоэнергетический коэффициент были мак симальными.

Энергетическая себестоимость 1 т семян сои и 1 т белка наи большей была в контрольном варианте (РК), соответственно 12, ГДж и 36,57 ГДж, а наименьшей в варианте РКМо634б – 10,32 ГДж и 26,58 ГДж.

Применение молибдена на фоне инокуляции семян сои штам мом 634б и оптимальной обеспеченности фосфором и калием обес печивает максимальное получение энергии с урожаем основной и побочной продукции и наибольшую окупаемость затрат на ее про изводство.

Энергозатраты на инокуляцию и обработку семян молибденом окупаются энергосодержанием прибавки урожая. При этом чистый энергетический доход возрастает на 22 ГДж/га, коэффициент энер гетической эффективности и биоэнергетический коэффициент по вышаются на 37% и 26%, энергетическая себестоимость семян снижается на 20%, белка – на 27%.

Анализ затрат совокупной энергии при выращивании гороха показал, что значительная ее доля на контроле приходится на топ ливо, семена, пестициды (70…80%).

Возделывание гороха с применением фосфорно-калийных удобрений и обработка семян микроэлементами и ризоторфином повышает затраты на оборотные средства производства до 80…82%. Однако следует отметить, что на применение микроэле ментов и ризоторфина приходится малая доля затрат техногенной энергии (0,004…0,006%). Поэтому изменение затрат техногенной энергии во всех вариантах происходит в основном за счет измене ния урожайности. Для оценки целесообразности внедрения в прак тику технологий возделывания гороха с применением предпосев ной обработки семян микроэлементами с ризоторфином необходи мо рассмотреть технологию с энергосберегающих позиций и уста новить количественную оценку ее биоэнергетической эффективно сти.

С энергетической точки зрения технология считается эффек тивной, если при достигнутом уровне урожайности биоэнергетиче ский коэффициент больше единицы.

Наибольшее накопление энергии с основной и побочной про дукцией гороха за 1992-1995 гг. исследований было в варианте с совместной обработкой семян ризоторфином и микроэлементами на фоне внесения фосфорно-калийных удобрений (табл. 58).

Величина энергии, накопленной в этом варианте с основной и побочной продукцией, на 36,6% больше, чем в контрольном вари анте. В варианте с оптимизацией уровня элементов минерального питания и инокуляцией активным штаммом ризобий коэффициент энергетической эффективности составил 1,18, что на 66% выше по сравнению с контрольным вариантом, биоэнергетический коэффи циент соответственно – 2,17 или на 27%.

Энергетическая оценка возделывания гороха при разных способах обработки семян, в среднем за 1992-1995 гг.

Оценка технологий возделывания гороха с внесением мине рального азота в норме 80 кг д.в./га и проведением двухкратных некорневых подкормов ЖКУ показала, что данные технологиче ские приемы нецелесообразны и с энергетической стороны. Внесе ние минерального азота и проведение некорневых подкормок уве личивают затраты энергии на производство гороха, которые не окупаются полученной дополнительной продукцией (табл. 59).

Энергетическая оценка возделывания гороха при внесении минерального азота и проведении некорневых подкормок ЖКУ, в среднем за 1989-1991 гг.

РК + инок. +Мо (фон) Таким образом, все изученные технологии возделывания го роха и сои являются энергосберегающими, так как получен чистый энергетический доход, который значительно превышает затраты энергии. Наиболее эффективно возделывать горох и сою с проведе нием инокуляции активным штаммом ризобий на фоне внесения фосфора, калия, молибдена и марганца. Все показатели энергетиче ской оценки в варианте РК+ин.+Mn+Мо. превышают данные пока затели в других вариантах. Внесение минерального азота, проведе ние некорневых подкормок снижают чистый энергетический доход и коэффициенты энергетической и биоэнергетической продуктив ности по сравнению с фоновым вариантом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши исследования показывают, что для решения белковой проблемы следует интродуцировать в лесостепную зону Поволжья важнейшую белковую и масличную культуру – сою. Результаты испытаний на сортоучастках зоны, многолетние полевые и произ водственные опыты позволяют отметить, что существующие сорта сои (УСХИ 6, Соер 4, Соната, Магева, Окская) в условиях лесосте пи Поволжья вызревают и дают устойчивые и достаточно высокие урожаи. Изучение коллекции сортов сои дает основание утвер ждать, что для получения высоких и стабильных урожаев семян сои для сельскохозяйственных предприятий лесостепной зоны Повол жья следует выращивать сорт УСХИ 6, в северо-западной ее части – раннеспелые сорта: Магеву и Окскую. Вместе с расширением по севов интродуцируемой культуры – сои, в лесостепной зоне По волжья важно восстановить и увеличить объемы производства тра диционной для региона культуры – гороха.

В результате исследований разработаны приемы, адаптирую щие сою к почвенно-климатическим условиям зоны и повышающие симбиотическую активность гороха и сои. Установлено, что ис пользование для предпосевной обработки семян гороха и сои мо либдена и марганца вызывает положительные сдвиги в метаболиче ских процессах и стимуляцию в биологических процессах в прорас тающих семенах;

способствует повышению энергии прорастания и всхожести семян. Совместное применение молибдена и марганца усиливает их физиологическое действие, т.е. наблюдается эффект синергизма действия. Предпосевная обработка семян молибденом и марганцем активизирует начальные ростовые процессы, способст вует увеличению массы проростка, длины ростка и зародышевых корешков. Положительное влияние молибдена и марганца сохраня ется и в более поздние фазы развития растений гороха и сои. При менение для обработки семян пектина еще более усиливает пози тивное влияние молибдена и марганца, особенно в неблагоприят ные по погодным условиям весенние периоды.

Доказано, что в лесостепи Поволжья прием инокуляции ак тивными штаммами ризобий при возделывании гороха и сои дол жен быть обязательным. Даже при наличии в почве спонтанных клубеньковых бактерий инокуляция семян повышает не только размеры симбиотического аппарата, но и его активность – увеличи вается содержание леггемоглобина (на 0,4…0,7 мг/г) и количество фиксированного азота (на 12…41 кг/га). Для инокуляции семян сои необходимо использовать штамм 634б, который среди изучен ных является самым вирулентным и активным.

На фотосинтетическую деятельность посевов гороха и сои оказывают большое влияние метеорологические условия вегетаци онных периодов и приемы, повышающие активность симбиоза.

Инокуляция семян гороха и сои активными штаммами ризобий и оптимизация уровня обеспеченности элементами питания активи зируют показатели фотосинтетической деятельности посевов: про исходит увеличение листовой поверхности (на горохе в среднем на 1,4 тыс.м2/га, на сое – на 9,5 тыс.м2/га), накопление сухого вещества (соответственно на 4,54 ц/га и 14,74 ц/га), динамика формирования которого тесно коррелирует с динамикой формирования листовой поверхности и фотосинтетическим потенциалом. В результате дос товерно повышается урожай семян: гороха на 0,22…0,54 т/га;

сои – на 0,50…0,62 т/га.

Изучение процессов накопления и потребления элементов ми нерального питания растениями гороха и сои и их влияние на каче ственный состав семян позволило установить, что содержание азота во всех органах растений находится в тесной зависимости от уров ня обеспеченности растений биологическим азотом.

Потребление азота растениями идет наиболее интенсивно в период образования бобов – налива семян, что соответствует био логическим особенностям зерновых бобовых культур. Горох и соя, как бобовые культуры, отличаются высоким уровнем потребления азота, значительную часть которого они удовлетворяют за счет симбиотически фиксированного азота воздуха (горох – 37…55%, соя – 31…69%).

Содержание белка в семенах определяется в значительной степени температурным режимом и обеспеченностью симбиотиче ским азотом. Использование агротехнических приемов (внесение фосфорно-калийных удобрений, инокуляция активным штаммом ризобий, предпосевная обработка семян молибденом и марганцем) снижают отрицательное действие неблагоприятных метеорологиче ских факторов, повышая белковую продуктивность гороха и сои.

Внесение минеральных азотных удобрений под горох в норме 80 кг д.в./га задерживает образование клубеньков на 8…15 дней, появление леггемоглобина – на 12…14 дней;

приводит к резкому снижению массы активных клубеньков (в 1,8…2,4 раза) и содержа нию леггемоглобина в них;

уменьшает долю азота воздуха в пита нии растений до 13%. На продолжительность общего и активного симбиоза, массу клубеньков некорневые подкормки влияния прак тически не оказывают.

Проведенные исследования доказывают, что внесение мине рального азота в норме до 80 кг д.в./га и проведение некорневых подкормок в условиях лесостепи Поволжья на черноземных почвах не могут рассматриваться как приемы, повышающие урожай семян гороха и его качество.

Установлено, что совместное применение активного штамма ризобий и микроэлементов (Мо и Mn) на фоне внесения фосфорно калийных удобрений увеличивают содержание микроэлементов в вегетативных органах и семенах, при этом их количество не пре вышает ПДК. Применение фосфорно-калийных удобрений, ризо торфина, молибдена и марганца следует рассматривать как агро технический прием по снижению тяжелых металлов (Pb;

Cd;

Ni;

Cr;

Hg;

As) в семенах гороха и сои.

Создание благоприятных условий для симбиоза способствует повышению качества продукции (увеличивается содержание белка и сумма незаменимых аминокислот, улучшается аминокислотный скор).

Высокая эффективность микроэлементов и бактериальных удобрений обеспечивается при соблюдении агротехники и в осо бенности систем обработки почвы и удобрений, выполнение кото рых является обязательным требованием для проявления стимуля ции предпосевной обработки семян.

Активация физиологических процессов и более интенсивное поглощение элементов минерального питания и микроэлементов способствует росту урожайности и улучшению качества продукции гороха и сои.

По результатам наших многолетних исследований видно, что предпосевная обработка семян, как агроприем, легко вписывается в технологию возделывания гороха и сои.

Все это позволяет считать, что предпосевная обработка семян микроэлементами-синергистами (марганцем и молибденом) совме стно с бактериальными удобрениями является перспективным приемом в подготовке семян к посеву и ее следует рекомендовать в сельскохозяйственное производство.

Энергетическая оценка технологий возделывания гороха и сои показала, что рекомендуемые приемы дают возможность сделать технологии более энергосберегающими. Все показатели энергети ческой оценки в варианте РК+ин.+Mn+Мо превышают данные по казатели в других вариантах.

ВЫВОДЫ

1. Предпосевная обработка семян молибденом и марганцем активизирует начальные ростовые процессы гороха и сои, что спо собствует более интенсивному переходу проростков от гетеро трофного питания к автотрофному. Под влиянием микроэлементов происходит увеличение энергии прорастания (гороха – на 1,4…5,3%, коэффициент взаимодействия (Кв) – 0,38;

сои – на 1,1…6,0%, Кв – 0,53), лабораторной всхожести (гороха – на 1,6…4,2%, Кв – 0,21;

сои – на 1,7…4,9%, Кв – 0,14), длины заро дышевого корешка (гороха – на 0,4…0,8 см;

сои – на 0,3…1,5см).

Обработка семян пектином (в концентрации 0,05%) еще более уси ливает положительное влияние молибдена и марганца, особенно в неблагоприятные по погодным условиям весенние периоды.

2. На участках, где соя не возделывалась, клубеньки без ино куляции не образуются. Инокуляция семян активным штаммом ри зобий на фоне достаточной обеспеченности фосфором, калием и молибденом позволяет сформировать массу активных клубеньков до 900 кг/га, активный симбиотический аппарат – до 31,8 тыс. ед., повысить количество фиксированного азота до 100-120 кг/га.

3. Инокуляция семян гороха и сои активным штаммом клу беньковых бактерий на фоне оптимального уровня обеспеченности элементами питания, даже при наличии в почве спонтанных штам мов ризобий, повышает массу клубеньков, активный симбиотиче ский потенциал и количество фиксированного азота, доля которого в питании растений гороха и сои достигает 42…47%.

4. Наиболее вирулентным и активным для сорта сои УСХИ является штамм ризобий 634 б. Он увеличивает по сравнению со штаммами 25 и 626а массу активных клубеньков (в 1,10…1, раза), активный симбиотический потенциал (на 1,5…4,5 тыс. ед.), обеспечивает повышение количества фиксированного азота воздуха (в 1,03…1,23 раза), что способствует росту урожая семян на 0,07…0,21 т/га и содержанию белка на 0,6…0,9 %.

5. В условиях лесостепи Поволжья на черноземных почвах при оптимальных факторах среды горох и соя способны формиро вать урожай семян до 30 ц/га за счет естественного плодородия почвы и биологической фиксации азота воздуха;

сбор белка при этом достигает 7,5…13 ц/га.

6. Минеральный азот в норме 80 кг д.в./га на фоне внесения фосфора, калия, молибдена и инокуляции активным штаммом ри зобий снижает активный симбиотический потенциал на 2053 ед., количество фиксированного азота – на 45 кг/га и практически не повышает урожая и белковой продуктивности гороха.

7. Некорневые подкормки ЖКУ, проведенные в период налива семян, способствуют незначительной активизации фотосинтетиче ской деятельности посевов, достоверно увеличивают биологиче ский урожай на 0,12…0,25 т/га и повышают содержание белка в семенах в среднем на 1,3 %.

8. Фотосинтетическая деятельность посевов гороха и сои за висит от обеспеченности растений биологическим азотом. Пло щадь листьев тесно коррелирует с формированием массы активных клубеньков в течение вегетации (R=0,79…0,99).

Повышение симбиотической активности за счет оптимизации условий питания увеличивает максимальную площадь листьев го роха на 1,4 тыс.м2/га, сои – на 9,5 тыс.м2/га;

фотосинтетический по тенциал – соответственно на 48 тыс.м2. дн. /га и 827 тыс.м2. дн./га;

накопление сухого вещества – на 0,45 т/га и 2,03 т/га, урожай – на 0,22…0,54 т/га и 0,50…0,62 т/га.

9. Накопление азота органами растений гороха и сои опреде ляется величиной и активностью симбиотического аппарата. Со держание его в варианте РК+инок.+Мо+Mn было выше по сравне нию с контролем: в листьях – на 0,14…0,30%, в стеблях – 0,11…0,28%, в корнях – 0,20…0,22%, в бобах – 0,30…0,40%.

10. Максимальное накопление растениями гороха и сои эле ментов питания отмечается в фазу полного налива семян. Установ лено, что наибольшее количество азота, фосфора и калия накап ливают растения в тех вариантах, где созданы благоприятные ус ловия для симбиоза. Вынос 1 т семян сои составляет: N 68…91 кг;

Р2О5 - 19…23 кг;

К2О - 24…32 кг;

гороха: N - 42…46 кг;

Р2О5 -13…15 кг;

К2О - 21…25 кг.

11. За счет реутилизации из вегетативных органов в период формирования и налива в семена сои поступает в среднем 14 % азо та и 86 % из почвы и воздуха;

в семена гороха – 22 % и 78 % соот ветственно.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 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.