Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Физиолого-биохимические характеристики сортов сои в целях создания новых и совершенствования существующих методов селекции

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биохимические характеристики сортов сои в целях создания новых и совершенствования существующих методов селекции"

р ^РОС^СКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РИСА

п ^тп На правах рукописи

ВОСКОБОЙНИКОВА Татьяна Владимировна

УДО: 633.13:631.52:577.12

ФИЗ'ШОГО-БИОХШШЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОРТОВ СОИ В ЦЕЛЯХ СОЗДАНИЯ НОВЫХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ШТОДОВ СЕЛЕКЦИИ

Специальность: 06.01.05

Селекция и семеноводство полевых, включая

кормовые, плодовые и овощные культуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар, 1994 г.

Диссертационная работа выполнена в Краснодарском сельскохозяйственном биотехнологическом центре в 1991 - 1994 годах.

Научные руководители - член-корреспондент Академии Технологических Наук Рорсии Н.Е.Алешин

- кандидат сельскохозяйственных наук А.Я.Барчукова

Официальные оппоненты -доктор сельскохозяйственных наук

Т.Н.Дорошенко

-кандидат биологических наук Э.К.Глебова

Ведущее предприятие . - Краснодарский государственный

технологический университет

Защита диссертации состоится " "_1995 г.

в 10 часов на заседании специализированного совета К 020.66.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г.Краснодар, пос.Белозерный, Всероссийский НИИ риса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса.

Автореферат разослан "_"_ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.б.н.

Е.М.Сорочинская

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Быстрый рост посевных площадей и производства сои в мире в последние два-три десятилетия обусловлен ее широким использованием в качестве пищи человека, корка для животных и сырья для промышленности, Мировые площади сои достигли 50,5 млн. га, валовой сбор урожая составил 92 млн. тонн при средней урожайности 28 ц/га /Баранов В.Д., 1991/.

Краснодарский край по своим природным ресурсам располагает благоприятными возможностями для крупномасштабного производства зерна сои.

Как зернобобовая культура, соя мог:ет до 50...705'-» всего потребления азота использовать за счет фиксации его из воздуха биологическим путем симбиоза с клубеньковыми бактериями, оберегая почвенные запасы этого элемента для последующих культур севооборота. Ее важность подчеркивается тем, что в ходе этого процесса в зерне накапливается полноценны?: белок за счет природного азота, на производство которого на заводах минеральных удобрен; й расхо,дуется колоссальная онергия. Рациональное решение вопроса о соотношении биологического дзота с минеральным означает и более гармоничное ведение землепользования, общее поднятие культуры ."емледелия, семеноводства, уменьшение питательных веществ со с'.л-еом и оильтрацне.''. гетровой эрозией, уменьшение загрязнения печи.:, улучшение ее санитарного состояния /Карладанова А.К., 1991/.

Изучение влияния экзогенных и эндогенных гормонов на азот^иксируьхую и нитратвосстанавливающую активность клубеньков сои является определенным вкладом в области повышения доли биологического азота в общеазотном балансе.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью исследований было изучение влияния обработки семян и растений препаратом Краснодар-1 на ростовые и сТормообразователькые процессы.

В задачу исследований входило: изучение влияния препарата Краснодар-1 на сормирование органов растений, активность питратредуктазы и интенсивность ксилемного тока нитратов в сое, обогащение белковой фракции экзогенным азотом, азотдиксирущую

и нитратвосстанавливакщую активность, на технологические свойства и химический состав зерна, семенные показатели сои различных сортов и урожайность.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ. Впервые в мировой практике производства сои проведены исследования, направленные на изучение действия препарата Краснодар-1 на ростовые и цормообразо-вательные процессы. Установлены наиболее оптимальные концентрации растворов испытуемого препарата, газы вегетации в момент обработки, изучен характер действия препарата на растения сои разных сортов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.' Применение на сое препарата Краснодар-1 дает возможность практикам повысить экономическую эффективность используемых земель под эту культуру. Разработанные, на основании проведенных исследований рекомендации широко используются в'хозяйствах Краснодарского края - основном регионе производства сои в России.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные материалы доложены на конференции в институте Биофизики /Пущино/, политехническом институте /Киев/ в 1990-1994 годах, на международной конференции по межмолекулярным взаимодействиям биологически активных веществ /Сочи/, в Краснодарском биоцентре в 1994-1995 годах.

■ ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. По материалам исследований опубликовано б научных работ.

СТРУКТУРА;.И.'0БЬШ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 126 страшцахчмашинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, списка литературы /включаемД60 наименований, в том числе 61 иностранных авторов/. Работа"содержит-33 таблицы и 2 рисунка.

ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ. Объектом исследования явилась соя сортов Лань, /одеон и Ранняя 10. Испытуемы-" препарат - Краснодар-1.

Действие регулятора роста Краснодар^ на физиолого-биохи-мические и формообразовательные процессы растений сои изучались в условиях лабораторных /1989-1990 гг./, вегетационных /1991-1993 гг./ и полевых /1993-1994 гг./ опытов.

, В лабораторных опытах изучалось влияние препарата Краснодар-I на:

- энергию прорастания-и,всхожесть, интенсивность прорастания семян ;

- активность нитратредуктазы и интенсивность ксилемного тона нитратов в растениях сои разных сортов ;

- обогащение белковой фракции экзогенным азотом.

В условиях вегетационного" опыта изучалось влияние препарата Краенодар-Т на:

- азотсГиксиругацую и нитратвосстанавливаюцую активность растений сои ;

- fормирование органов растений сои разных сортов.

В полевом опыте изучалось влияние препарата Краенодар-1

на:

- формирование элементов структуры урожая ;

- Ееличину урожая.

Во всех опытах в качестве контрольны* /условное обозначение - контроль/ использованы растения вариантов, » которых семена и растения не обрабатывались препаратом ; в качестве опытных /условное обозначение - Краснодар-1/ - ра'стекия вариантов, в которых семена и растения обрабатывались препаратов Краснодар-I. Повторкость опытов - 4-х кратная.

JIAE0PAT0FHKE 0ПКТ11

Для установления оптимальной концентрации регулятора роста Краснодар-I при обработке семян проведен лабораторный скрининг на уровне проростков. Принятая концентрация -0,0005, 0,001, 0,005, 0,01, 0,0554. Энергию прорастания определяли на 3-й день, всхожесть - на 7-й день по ГОСТу 50666-68. Кроме того проводили замеры длины ростков и норекков, массу сырого и сухого вещества проростков.

Путем сравнительной оценки вариантов для каждого исследуемого сорта сои установлена оптимальная концентрация регулятора роста Краснодар-1.

В условиях лабораторного опыта изучали влияние препарата Краснодар-I на азотфиксирующую и нитратвосстакэвливэюцую

активность /Tanto 1988/. Для этого семена предварительно помещали в дпсталированную воду, растения проращивали при температуре 2,4.,.28°С. Пятидневные проростки переносили на питательну?: среду Шайва /Гродзинский, 1973/. Проростки расте-ни" сон обрабатывали раствором препарата Краснодар-I в возрасте 10...45 дней.

В растительных пробах определяли: активность китратредук-тазы Ú1 vitio iTakíDof/OOO , 1988/ и ¿Л /по методике

Лоуренса и Уеррика, 1982/ в инкубационном буфере диазокомплек-енрованием /fl&Z- , 1982/ ; интенсивность копленного тока нитратов методом нитрирования салициловой кислотой / ,

1975/.

При обработке данных опытов определяли среднюю статистическую ошибку, среднюю квадратичную ошибку и вариабельность. Достоверность разности определяли по соответствующим критериям, сопоставляя их со стандартны!,ж критериями Стыодента. В качестве достоверных воспринимали данные, удовлетворяющие уровням значимости 955- и более / £á£>cKteus, 1987/.

Интенсивность включения экзогенного азота в суммарные фракции белка корней й листьев под действием препарата Красно-дар-I изучали с применением меченых соединений /стабильного изотопа / на 14-ти и 21-дневных проростках. Для этого листья опытных растений опрыскивали препаратом Краснодар-I /1мг/5 клп CrjHgCK/IOO мл воды/ и сразу же 'проростки переносили в 25 мл растворы с меченым азотом. Контрольные растения не подвергали опрыскиванию.

Через двое суток из опытных и контрольных растений выделяли суммарные фракции белка, которые определяли по методу Кьельдаля /Белозерский, Проскуряков, 1961/. Процентное обогащение стабильным изотопом определяли на анализаторе NDÍ -5 и выражали в избытке атомных процентов ^А/ в общем азоте. Полученные результаты обрабатывали статистически с вычислением средней арифметической и средней квадратичной ошибки.

ЕЕГЕТАЦИЖНЫЕ СПКИ".

Опыты проводили в вегетационном дскике при определенно!, световом и температурном режимах. Емкость вегетационных сосудов - 10 литров, в наздьй помещали 6 кг почвы, c:,.e-EV.i.o7. с питательной смесью /Ермакова А.К., 1967/'.

Посев сои в сосудах контрольного варианта проводили семенами, сь.'оченнши в воде ; в опытных вариантах: в одних -семенами, смоченными в 0,0025-« растворе препарата Краскодар-1, в .других вариантах - растения опрыскивали О,Б- раствором препарата в разные фазы вегетации /3-х настоящих листьев, ветвления, бутонизации, цветения, плодоношения/.

По (Тазам вегетации проводили замеры параметров роста растений! - определяли высоту растений, площадь листьев, методом высечек, массу сырого и сухого вещества надземных органов.

Определяли также массу и число клубеньков, азотфиксирупщпе активность по способности восстановление ацетилена в этилен /Гиунашвили К.Д., 1984/, нитратредуктазнутс активность в клубеньках определяли по методу образования нитрита от нитрата. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с применением метода вариационной -статистики для малых въборок.

nOJEBGi ОПЫТ

Влияние^Препарата Краскодар-I /обработка семян 0,002?» раствором и вегетируюцих растений по фазам вегетации О,К раст-Бором/ ка урожай сои разных сортов, выявлено в условия" полевого опыта. Размер делякок 13,5 м^ /4,5 х 3/, ширина междурядий - 45 см, на I пог. метр высевалось 23 шт. семян, глубина заделки - 3,5 см. Удаление сорняков, рыхление междурядий проводили вручную. В фазу полной спелости были отобраны модельные снопы для биометрического анализа и проведен учет урожая. Данные урожая математически обработаны дисперсионным методом по Б.А. Доспехову.

\

^ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГУЛЯТОРА РОСТА КРАСКОДАР-1

Экологически чистый продукт с высокой биологической активностью, представляет собой 99,&А кристаллический порошок с характерным слабо выраженные ацетальным запахом, слабо растворим в воде, хорошо растворим в спиртах.

Кумулятивными свойствами, кожно-резорбтивньта и раздражающими действиями препарат не обладает, не токсичен, ДЦ50 для крыс - 1225 мг/кг. Остаточное количество препарата в продуктах питания и в средах отсутствуют.

Препарат Краснодар-1 используется для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, снижает осыпание завязи, ' повышает количество завязавшихся плодов и ускоряет одновременное их созревание на 5-6'дней. Препарат улучшает структуру урожая, позволяет получить более полновесные плоды, зерна, бобы и улучшить их качество.'Способ, получения препарата Краснодар-1 разработан в проблемной лаборатории Кубшского государственного, технологического университета.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

I. Влияние обработки семян сои препаратом Краснодар-1 на интенсивность прорастания

Активные метаболические процеасы усемян начинаются вскоре после их попадания в благоприятные для прорастания условия. На"всхожесть семян .сш .существенное влияние оказывает обработка их перед посевом препаратом Краснодар-1.

Наиболее высокие ^абсолютные"значения энергии прорастания и всхожести отмечены при обработке семян раствором испытуемого препарата в концентрации 0,0015»./Указанная концентрация является оптимальной для всех испытуемых сортов.

Так, у сорта сои Б&нняя-Ю энергия прорастания и всхожесть - в контрольном варианте-составили соответственно 13,0 и 16,0?£, в оптимальном варианта, /0,001% Краснодар-1/ - 37,0 и 40,0 ; у сорта Лань - 39,0 и £0/СВ6, 74,0 и 76,0% ; у сорта Ходсон -41,0 и 4256 - в контроле ив опытном варианте - 75,0 и 78,0%.

Знат-нтельное влияние оказывает препарат Краенодар-Г и на интенсивное!ь процесса прорастания. При обработке семян раствором испытуемого регулятора росте в оптимально"! концентрации "ор:т;ругтсл более сильные к крепкие проростки, отличащиеся большей длиной ростков и коресков и их массой.

Таким образом, применение на сое препарата Краснодар-1 повът'оет энергию прорастания и всхожесть семян, усиливает интенсивность их проррстакия.

2. Влияние обработки семян сои разных сортоЕ препаратом Краснодар-I на показатели роста растений

Ростовые процессы у растений з значительной мере детерми-нирозекы факторами, среди которых основное место занимает генетическая г; гормональная регуляция. Эффект регуляторов реализуется через изменение параметров роста растений при их применении.

Обработка семян 0,00I?j раствором Краснодгра-I усиливает ростовые процессы корней сои. Так, если масса сухого вещества корней у сорта Лань составила по фазам вегетации в контрольных вариантах 0,29...7,12 г, при применении препарата Краснодар-] - 0,40...6,37 г ; у сорта ''одеон - 0,32...7,12 и 0,Ь2./.9,51 г у. у сорта Ранняя 10 - 0,2 ...6,77 л 0,34...7,98 соответственно.

При обработке семян -он препаратом Краснодар-I возрастает годность корней, особенно ;; сорта Уодсон. У всех исследуемых сортов процесс образование клубеньков идет более активно при обработке семян раствором испытуемого регулятора роста в оптимально?! концентрации.

Опытные растения отличаются от контрольных большей высотой, плопадьг листьев и массой надземных органов. У сорта Лань в контрольном варианте в фазу 3-х настоящих листьев листовая поверхность составила 61,7 а.?, в фазу бутонизации - 137,2, гветенк.-. - 269 см" ; в опытных - 95,3, 230,0 и 390,0 см* соответственно. Следует отметить, что большая по величине лиловая поверхность как в контрольном /70,0, 200,1 и 370,0 см*"/, так и опытно« /115,2, 300,3 и 520,7 ci.r/ варианте формировалась у сорта Уодсон ; меньшая - у сорта Ранняя-ГО

/50,9, 107,8 и ,201,2 см2 - в контроле, 75,0, 198,9 и 350,4 см2 - в опытном варианте/.

Наиболее активно у всех исследуемых сортов сои, особенно у сорта Уодсон протекал процесс накопления сухого вещества при применении препарата Краснодар-I в оптимальной концентрации.

3. Влияние обработки растении сои препаратом Краснодар-I на показатели роста корней

Установлено, что процесс формирования корневой систем!' можно усилить с помощью регуляторов роста растений.

У всех иссле,дуемых сортов сои наибольшее воздействие на разрастание корневой системы оказала обработка растений в фазу 3-х настоящих листьев и ветвления. Обработка растений в более поздние фазы вегетации снижала эффект действия препарата на, корни. Хотя следует отметить, что.во всех опытных вариантах в сравнении с контролем формировалась более мощная корневая система. ^

Обработка растений 0,0156 раствором препарата продлевает жизнедеятельность корневой системы и повышает ее жизнеспособность. У сорта Лань объем корней /мощность/ при обработке растений в фазу 3-х настоящих листьев возрастал на II,/13,7' см3, в контроле - 12,3 см3/, у сорта Ходсон - на 9,15° /14,4, против 13,2 см3/, у сорта Ранняя 10-- на 9,9£ /13,3, в контроле 7 12,1 см3/. При обработке растений в более поздние срс.т разница в объеме корней опытных и контрольных вариантов била значительной. ' Последнее указывает на тот факт, что препарат -Краснодар-I можно рассматривать как корнеобразователь, способствующий не только формированию более мощной корневой системы, но и повышению жизнеспособности корней сои.

! 4. Влияние обработки растений, препаратом Красподар-1 на разрастание надземных органов сои разьых сортов

Известна доминирующая роль регуляторов роста в формировании надземной части растений. /

Прямым показателем роста растений является высота.

Обработка растений сои препаратом Краснодар-I усиливает рост в высоту. У всех исследуемых сортов более высокорослые растения сформировались при обработке растений в фазу 3-х настоящих листьев и ветвления..Причем, большая разница по высоте опытных и контрольных растений отмечена у более низкорослого сорта Ранняя 10.

функцией процесса ассимиляции, определяющей продуктивность растения является масса сухого вещества растения. Абсолютный прирост массы сухого вещества /период: 3-х настоящих листьев -плодоношение/ в контрольном варианте составил у сорта Лань -6,34 г /1,26 г - в фазу 3-х наст, листьев, 7,60 г - в фазу плодоношения/, у сорта Ходсон.- 7,64 г /1,37 и 9,01 г/, у сорта Ранняя 10 - 4,91 г /0,82 и 5,73 г соответственно/ ; при применении препарата в фазу 3-х настоящих листьев соответственно - 7,76,. 8,93 и 6,18 г. Приведенные данные указывают на тот факт, что препарат Краснодар-I в большей мере стимулирует процесс накопления сухого вещества надземными органами растений сои сорта Ходсон.

Абсолютный прирост сухой массы пропорционален площади листовой поверхности. Нами было установлено, что обработка растений сои исследуемых сортов препаратом Краснодар-I существ-венно усиливает процесс лгстообразования, особенно при обработке растений в фазе 3-х настоящих листьев и ветвления. При определении площади листьев в.:"сзу плодоногекия разница в абсолютных величинах листовой поверхности растений контрольного и опытного /обработанных в фазу 3-х нестоящих листьев/ вариантов составила у сорта Лань - 122,8 см*', у сорта Ходсон - 232,5 см2, у Ранней 10 - 127,1 см2.

Такт? образом, обработка растений сои 0,01% раствором препарата Краснодар-I усиливает процесс листообразования и -¡акопления сухого вещества у всех сортов, но наиболее активно ростовые процессы протекают у сои сорта Ходсон.

5. Влияние препарата Краснодар-1 на активность нитратредуктазы и интенсивность ксилемного тока нитратов в растениях сои"

Нитратредуктаза является субстратиндуцируемым ферментом.

Таблица I

Активность нитратредуктазы /% от контрольных показателей/ в проростках сои в зависимости от обработки растений препаратом Краснодар-1 /исследовали проростки возраста 24 дня/

Сорт ¡Исследуемый¡Продолжительность преинкубации на

!орган ¡нитратном £аство£ех час ________

_____!_______24 ~ _ __!_ _144__ ~288~ ~

Лань листья 178,3+3,0 224,1+5,1 273,5+4,1 231,1+7,4

корни 134,7+5,1 210,0+5,3 241,1+3,8 200,0+5,1

Уодсон листья 189,0+4,9 233,8+5,0 280,0+5,3 251,0+5,7

корни 127,9+4,0 211,7+3,7 221,1+4,5 187,9+3,7

Ранняя 10 листья 181,3+3,2 227,0+4,0 275,8+3,7 240,0+5,9

! ' корни 140,9+4,1 211,1+3,7 239,7+3,5 209,7+4,8

Как видно из данных таблицы I, обработка растений препаратом Краснодар-1 отказывает существенное влияние на активность нитратредуктазы в корнях и 'листьях сои. Причем, у всех сортов сои активность нитратредуктазы возрастала сг увеличением продолжительности преинкубации до 144 часов, затем она снижалась.

Интерес представляет тот факт, что обработке препаратом Краснодар-1 подвергались надземные органы, а возрастание нит-. ратредуктазной активности отмечено было и в корнях, что свидетельствует о высоком эффекте препарата,-

Большое влияние препарат Краснодар-1 оказывает на содержание нитрата в изолированных листьях проростков сои.

Из данных таблицы 2 видно, что обработка растений, сои трепаратом Краснодар-1 снижает содержание нитрата в листьях 1роростков. Причем, у всех исследуемых сортов последействие трепзрата во'времени на этот показатель усиливается.

Значительный интерес представляют данные таблицы 3.

Таблица 2

Снижение содержания нитрата /?о от контрольных показателей/ в изолированных листьях проростков сои под воздействием препарата Краснодар-1 /проростки препнкубировались на протяжении 72 часов/

Сорта сон ! Период_после обработки^ час ________

_ 1______I Z _ _4_ I I J_ I -8_ - I _ 1___Ч___I

Лань 35,5 + 4,2 57,3 + 4,5 61,3 + 3,7

Уодсок 36,0 + 4,6 59,2 + 5,0 61,8 + 4,1

Ранняя Ю ' 36,3 + 4,5 58,5 + 5,0 62,0 + 4,0

Таблица 3

Воздействие препарата Краснодар-I на ■ активность ксилекного транспорта нитратов

/'Si от контрольных показателей/ в '

проростках сои возраста 24 дня

Сорта сои ! Пе£иод_после_обработких час _________

________1 I _ _24 _ ~ J___72_ I I I___1441___

Лань" ~ ~ ~ 130,0 + 3,5 ~ 1927о~+ вТб" 221,0 + 7,3 Уодсоп 134,0 + 3,7 200,0 + 6,7 226,5 + 7,1

Ранняя 10 123,7 + 4,3" 194,1 + 5,4 193,4 + 8,1

Под влиянием препарата Краснодар-I заметно сокращается эндогенный пу/тл нитратов, а ксилемный ток нитраюв заметно возрастает. При этом наиболее высокая активность ксилемкого транспорта нитратов отмечена у сорта Уодсон, более низкая -у сорта Ракняя-Ю.

Таким образом, обработка растений сои препаратом Краснодар-1 в значительной степени влияет на ферментативную активность китратредуктазы и интенсивность ксилекного тока нитратов в растениях.

6. Влияние стимулятора-проста Краен с^ар-Г на обогащение белковой фракции экзогенш^м азотом

В настоящее время известно, что гормоны1 играют большую роль в регуляции (физиологических процессов в растении в течение всей его жизни, что они вызывают значительные изменения' в синтезе белка и активности отдельных ферментов /, 1992/.

Проследить за интенсивностью включения экзогенного азота в суммарные фракции белка корней и листьев под воздействием препарата Краснодар-1 возможно лишь с применением меченых соединений, в частности, стабильного изотопа Результаты исследований показали, что препарат Краснодар-1 стимулирует процесс поглощения меченого азота обеих форм //^а^^/Од и / 0^/ и его включение во франции суммарного белка, что

свидетельствует об усилента синтеза белка в корнях и листьях -растений !Кепс1е //., 1991/.

Следует отметить, что стимуляция проявляется уже в течение первых двух суток после опрыскивания растений. У всех исследуемыу сортов в листьях и корнях растений сои при применении греперата Краснодар-1 содержание белкового азота существенно повысилось. У сорта Лань в листьях растений контрольного ррриеита содержалось белкового азота 0,51%, при применении препарата Краснодар-1 - 64р ; в корнях - 0,49 и 0,61& соответственно. Превышение содержания белкового азота в органах растений отмечено и у других сортов сои /Уодсон и Рённяя 10/.

У всех исследуемых сортов сои содержание экзогенного меченого плота в суммарной белковой фракции было выше на фоне использования нитратной формы азота, особенно при обработке растений препаратом Краснодар-1. Причем, у всех сортов препарат б'бсль-зеП степени стимулировал обогащение азотом белковой фракции ]• листьях.

Таким образом, стимулятор роста Краснодар-1 вызвал поло-тглтельный эффект в процессах -утилизации экзогенного азота и синтеза белка в вегетативных органах растений, что-в конечном счете должно повысить продуктивность сои.

7. Влияние препарата Краснодар-1 на азотфиксирущуг'и нитратвосстанавливащую способность

сои

Проблема азотфиксации, изыскание путей интенсификации этого" процесса является вопросом номер один в биологической и сельскохозяйственной науке.

Таблица 4

Влияние препарата Краснодар-1 на азотфиксирукцув активность клубеньков сои, мкноль С-Д^/час г. клубеньков

Сорт

¡Возраст ¡растений !в днях

Контроль

¡Обработка ¡семян че-!рез бакт. ¡суспензию

¡Обработка ¡через кор-¡невую ¡систему _

Обработка растений

Лань

Уодсон

Ранняя 10

15 25 35 45 60 15 25 35 45 60 15 25 35 45 60

1,2+0,09 4,з7о,12 6, йр, 41 9,7+0,31 2,4+0,18 1,9+0,10 4,6+0,12 6,8+0,39 9,2+0,42 3,1+0,11 1,0+0,07 3,6+0,11 5,7+0,32 9,0+0,40 2,6+0,20

1,1+0,03 4,9^0,16 6,1+0,61 9,2+0,39 3,7+0,28 1,4+0,04 5,1+0,17 6,5+0,64 9,3+0,60 3,3+0,18 1,0+0,04 4,4+0,13 5,7+0,49 8, ¿0,51 3,5+0,15

1,2+0,04 4,2+0,16 6,1+0,59 9,8+0,42 2,5+0,31 1,5+0,04 5,3+0,19 6,4+0,69 9,9+0,58 3,6+0,22 1,2+0,03 4,4+0,15 5,9+0,63 9,3+0,70 3,4+0,27

1,5+0,06 5,1+0,18 . 7,1+0,71 10,0+0,44 2,8+0,36 1,7+0,05 5,4+0,18 ' 7,8+0,67 10,4+0,69 3,9+0,24 1,3+0,05 4,9+0,16 6,8+0,84 9,6+0,50 3,7+0,21

Из данных, представленных в таблице 4, видно, что у всех исследуемых сортов азотйиксирупцая активность клубеньков сои существенно повышалась при применении препарата Краснодар-1, особенно в возрасте 35-45 дней. При этом наиболее высокие значения рассматриваемого показателя получены при обработке вегетирущих растений, недели обработка се!,.гк препаратом Краснодар-1.

Таблица 5

Ьлт;яние препарата Краснодар-1 на нитратредуктазную агтцвность клубеньков сои, мкмоль Оз/час/ г клубеньков

Сорт ¡Возраст Контроль ¡Обработка ¡Обработка

' растений ¡семян че- ¡через

-h; дня:' !рез бакт. ! кошевую

! !суспензии !систему

лр нь 15 17,8+0,92 18,0+0,81 19,2+0,92

25 24,2+1,81 24,2+1,05 26,7+1,71

Зо 29,0+2,06 28,0+1,91 30,0+2,02

45 28,6+1,92 28, (¿2,10 28,6+1,71

6С 11,5+0,92 11,6+0,80 II,¿0,85

15 1У,8+1,13 20,0+1,01 20,8+1,00

25 25, (¿1,77 25,3+1,68 26,0+1,69

35 29,7+1,94 29,6+1,83 30, (¿1,87

45 30,%2,17 31,0+2,01 31,9+1,УЗ

60 14,9+0,93 15,0+0,87 15,2+0,81

Ранняя 10 15 16,0+0,89 .16,4+0,72 16,7+1,01

25 22,7+2,00 22,4+1,61 23,2+1,32

Зо 26,5+2,09 27,0+1,97 28,2+1,86

-1с 25,9+1,97 20,1+1,84 27, (¿1,81

00 9,9+0,71 10,1+0,72 10,2+0,80

!Обработка ¡растений

i

18,0+0,75 24,2+1,72 29,2+2,61 26,1+2,71 11,7+0,72 18,4+1,12 25,1+1,72 29,8+2,03 ■30,У+2,20 14,8+0,90 16,1+0,83 22,6+1,74 27,1+1,85 26,0+1,80 10,0+0,69

т-гсо." с о^те

кгхэется сортовой реакции на препарат, то наиболее; 'coi'иксирундая активность клубеньков сои отсечено у

'.сон, наименьшая - у сорта Ранняя 10.

Что госается нитратредуктазно'1 активности /табл. 5/, то лреппгг-' Краснодар-1, введенный в питательную среду /обработка через корневую систему/, положительно влияет на нитратредуктаз-гуп активность клубеньков сои на ранней фазе развития. У сорта Уодеон это проявляется в большей мере.

Учитывая, что доля биологического азота в значительной мере зависит от азотфиксируюцей ь нитратвосстанавливакщей активности клубеньков сои, можно утверждать, что препарат Крас-ногар-1 повышает азотгиксирующую ь нитратредуктазную активность клубеньков сои, а также влияет положительно на образование клубеньков. У всех исследуемых сортов сои при применении испытуемого препарата возрастает биомасса клубеньков,

особенно у сорта Уодсон.

8. Влияние препарата Краснодар-I на урожай сои разных сортов и его структурные элемента

Было установлено, что формирование хозяйственного урожая у сои является сложным процессом, так как связан со слабой возможностью регулирования числа плодоносящих ветвей, с постепенной и длительной дифференциацией генеративных органов /Благовещенский A.B., 1989/.

Обработка семян и растений сои препаратом Краснодар-1 является важным мероприятием, при помощи которого можно снизить редукцию отдельных элементов урожая. Препарат в значительной степени влияет на структурные элементы. Во всех опытных вариантах абсолютные значения структурных элементов были выше, чем у растений контрольного варианта..

При обработке семян и растений в фазе 3-х настоящих листьев возрастало число плодоносящих ветвей, что и привело к повышению основных элементов структуры урожая - числа семян и их массы. При обработке .растений в фазу цветения значительно снижается число абортивных семян /у сорта Лань - 26,7, против 20,0 - в контроле ; у сорта Уодсон - 37,0#и 28,8 и у сорта Ранняя 10 - 20,2 и 17,8 шт соответственно/, в результате чего возросла зерновая продуктивность. При обработке растений в фазу плодоношения формируется более крупные и выполненные семена с большей массой 1000 зерен /у сорта Лань масса 1000 семян - 420,6 г, против 408,5 - в' контроле, у сорта Уодсон -433,7 и 414,5 г, у Ранней 10 -в419,9 и 403,0 г соответственно/.

Таким образом, при применении на сое препарата Краснодар-1 основные компоненты урожая формируются более активно, что и приводит к увеличению урожая.

Данные урожая, представленные в таблице 6 указывают на то, что у всех испытуемых сортов при применении препарата Краснодар-1 урожайность сои возрастала. Однако, наибольшая прибавка урожая получена при обработке семян и растений в. фазу 3-х настоящих листьев, она ..составила у сои сорта Лань -2,9 ц/га, у сорта Уодсон - 3,1, у Ранней 10 - 3,5 ц/га.

Таблице 6

Влияние препарата Краснодар-1 на урожайность сои /Полевой опыт, 1993-1994 гг./

Вари ант !__, _ С _0_ £ _т_ а____

_!_Уодсон _!Ранняя_1

Контроль 19,9 ~20,8

Краснодар-1 - семена 22,6 23,9 21,0

Краенодар-1 - фаза 3-х каст. 23,0 20,9

листьев 24,2

.Краснодар-1 - ветвление 21,7 22,9 19,4

Краснодар-1 - бутонизация 20,9 22,0 15,£

Краснодср-1 - цветение 21,4 23,0 20,1

Краснодар-1 - плодоношение • 22,6 23,7 20,3

ЬСР05 0,8 0,9 0,7

При применении на сое препарата Краснодар-1 повысилась не только урожайность, но и значительно возросли экономические показатели. Причем, экономическая эффективность в 'сначнтельной степени зависит от способа применения препарата - обработка семян или растений. Максимальный чистый долог, и уровень/рентабельности полутень: у всех испытуемых сортов при обрабо/ке сем як у. растений сои б о азе 3-х настоящих листьев.

ВЫВОДЫ

1. Обработка семян сои препаратом Краснодар-1 приводит к ■ повышению энергии прорастания и всхожести, усилению процесса прорастания. Наиболее активно процесс прорастания сои испытуемых сортов происходит при обработке семян раствором препарата в концентрации 0,001% /оптимальной для сорта Лань, Ходсон и Ранняя 10/.

2. При обработке семян сои 0,001% раствором препарата Краснодар-1 усиливаются ростовые процессы, активизируется процесс образования клубеньков. В опытном варианте формируется более мощная корневая система, процесс накопления сухого вещества в корнях и надземных органах протекает более активно, возрастает листовая поверхность. Из трех испытуемьх сортов наиболее отзывчив на препарат сорт Ходсон.

3. Обработка вегетирумцих растений сои препарат си Краснодар-1 усиливает процесс коркеобразования, облиствекность растений, процесс накопления су-ого вещества надземными органами ре-итенкЛ. В значгтелькоП степени интенсивность указанных процессов зависит от разы вегетации в момент обработки растений. Более эффективной оказалась обработка растений препаратом Красно,дар-1 б газу 3-х наст, листьев, особенно у сорта Уодсон.

4. Обработке: растений сои препаратом Краснодар-1 сказывает существенное влияние на ферментативную активность нитратредук-тазы и интенсивность ксилегжого тока нитратов в растении. Наиболее высокие значения активности нитратредуктазы

в листьях и корнях, а такз~е ксилемного транспорта нитратов отмечены у сорта болгарской селекции Ходсок, из отечественных сортов - Ранней 10.

•5. Препарат Краснодар-1 стимулирует процесс поглощения меченого азота обеих форм /А/а^'Д/Од и /"^Н^/^О^/ и его включение во фракции суммарного белка, что свидетельствует об усилении синтеза белка в корнях и листьях растений. Стимуляция проявляется уже в течение первых двух суток после опрыскивания растений, наиболее существенная разница в содержании белкового азота была отмечена на 21-й день.

6. Препарат Краснодар-1 усиливает процесс образования клубеньков, повышает ззотфйксирукцгую и нитратредуктазную активность клубеньков сои. Из трех испытуемых сортов в большей мере ото проявляется у сорта Уодсон, особенно при обработке растений, нежели обработке семян.

7. Обработка семян и вегетирузсщих растений препаратом Краснодар-1 приводит к существенному повышению урожая сои у всех испытуемых сортов за счет формирования большего числа ветвей, образования большего числа бобов !и семян, сга-кения числа абортивных семян и повышения массы 1000 семян и массы семян с растения.

8. Наибольшие прибавки урожая сои /у сорта Лань - 2,9 и 3,1 ц/га, у сорта Уодсон - 3,1 и 3,4 ц/га, у Ранней 10 - 3,5 и 3,4 ц/га/ получены при обработке семян 0,001% раствором и Еегетирукщих растений в фазу 3-х настоящих листьев 0,01&

раствором препарата Краснодар-I. В указанных вариантах себестоимость производства сои была самой низкой, а чистый доход и уровень рентабельности - самые высокие.

рша/л;щр1 производству

Прг; производстве сои для усиления интенсивности прорастания к увеличения урожайности рекомендуется применение препарата Кго.о.ьэдс.р-! для обработки семян или растений в Фазу 3-х нестоящих лис:ье.1.

Об±за.бот1--; семян проводят в протравителях ПС-10 0,015» рас. вором Красгодар-I. Корла расхода препарата - ТОО мг/I тонну сегя:-;, расхо:. раствора - 10 литров/1 тонну семян.

Обработку растений 0,0В« раствором препарата Краснодар-1 гровод;:';' назе:тю или при помощи сельскохозяйственной авиации. Г.орма расход? препарата -2,5 г/гектар, норма расхода раствора , - литров ;:с гектар.

Препарат Кргсьодар-I совмести!., со всеми протравливателями фунгицидами, поэтому дополнительных расходов на его применение не. требуется.

i/o ! а-, ери ал г:, диссертации опубликован! следующие работы:

JI.A. Гэдорскяг, Ь.1... Латашко, Т.Б. Боскобойникова ь др. Завгеп. ость стереоструктуры и биологической активности i олегул оа способа их синтеза. Тезисы докл. УП Всесоюзп. с/мпознуые, посвященного "¡.'екмолекулярным взаимодействиям ; елекул и у.у биологической активности". Пущино, 19 мая, ТСсС г.

2. L.Z. Алешин, A.fi. Барчукова, Т.В. Боскобойникова Влияние экзогенного экологически чистого препарата "Краснодар-I" на нитратредуктазную активность и интенсив-кость ксилемного тока нитратов в сельскохозяйственных куль-,пура". Тезисы докл. ¡¿еждунар. симпозиума "Эколого-экономи-ческие проблеет: Азово-Черноморского бассейна и пути их репения". Сочи, декабрь, 1995 г.

3. Воскобойникова Т.В., Барчукова А.Я., Алешин Н.Е. Влияние стимулятора роста "Краснодар-1" на обогащение белкЪвой фракции экзогенным азотом в онтогенезе сои. Тезисы докл. Мекдукар. симпозиума "Эколого-окономкческке проблемы Азово-Чернсморского бассейна и пути их решения". Сочи, декабрь, 1995 г.

4. Воскобойникова Т.В. Влияние препарата Краснодар-1 на ростовые и форяообразовательные процессы сои. Материалы сборн. статей института КДиТ. Сочи, 1995 г.

5. Воскобойникова Т.В. К вопросу о механизме действия препарата "Краснодар-1" на растение сои различных сортов. Материалы сборн. статей института ВДиТ. Сочи, 1995 г.

6. Воскобойникова Т.В. Сортовая реакция сои на препарат "Краснодар-1". Материалы сборн. статей института КДиТ. Сочи, 1995 г.

7. Воскобойникова Т.В. Синтез и практическая значимость 5-этил-5-гидроксиметил-2-/фурил-2/-1,3-диоксана в качестве -регулятора роста // Тез. докл. научн.-практ. конференции по конфармационным формам биол. активных молекул. - Киев. -1991. - с. 31.