Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ"



МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

*? ! ' На правах рукописи

ОСТАПЕНКО Надежда Васильевна

УДК 633.11,«324» : 631.524.84

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ

Специальность 03.00.12 — физиология растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1991

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведения имени Д Н Прянишникова

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Ниловская Н. Т.

Официальные оппоненты доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Крастина Е. Е., доктор биологических наук Морозова 3. А.

Ведущее учреждение — Научно-производственное объединение «Подмосковье»

Защита диссертации состоится « .

1991 года в «'^»^часов на заседании специализированного ученого совета Д 120 35 07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, г Москва, И-550, ул Тимирязевская, 49, сектор защиты диссертаций

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « 1991 года.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук

А. С. Лосева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.В настоящее время путь решения зерновой проблемы в интенсификации производства зерна на основе создания и освоения передовых технологий выращивания с учётом экологической безопасности сельскохозяйственного производства.

В последние годы с целью получения высоких урожаев пшеницы наметилась тенденция применения повышенных и даже высоких доз минеральных удобрений. Однако высокие дозы, как в настоящее время показано рядом исследователей, приводят к негативным последствиям особенно серьезным в экологическом плане. В связи с этим необходимо решить проблему влияния различных средств химизации на формирование растений, их рост и развитие с целью разработки технологии культивирования растений в условиях интенсивной технологии.

Наиболее объективную информацию о процессе развития и формирования растений можно получить при проведении морфофизиологичес-кого контроля, поскольку этот метод характеризуется четкостью раз граничения меяду последовательными этапами развития растений,даёт возможность определить критические точки в развитии растений,ког-да наиболее эффективно применение тех иди иных агротехнических мероприятий, а также позволяет уже на ранних этапах развития в период вегетативного роста прогнозировать урожай. Изучение роста и развития проводилось и раньше (Куперман $.М.,19бЗ; Кулаков В.А. 1974; Морозова З.А.,1963; ' Мо&ШЪ, £ ,1983); однако при разработке технологии культивирования растений в условиях интенсивной технологии с целью выявления оптимальных доз минеральных удоб рений изучен недостаточно и остаётся по прежнему актуальным.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ 1.дум- Ьг'бЛИОТЕКА Мо-*;. свльсксхоз. академий >*... -А. Тимирязева_

Цель и задачи исследования. Цель наших исследований заключается в изучении в условиях интенсивной технологии особенности влияния средств химизации на формирование продуктивности озимой пшеницы; в определении и научном обосновании оптимальных доз азотных удобрений, обеспечивающих в конкретных природных условиях максимальную урожайность,

В диссертации поставлены следующие задачи:

1. Изучение особенности формирования продуктивности озимой пшеницы в условиях интенсивной технологии.

2. Исследование особенности фотосинтетической деятельности.

3. Оценка характера донорно-акцепторных отношений между колосом и ассимиляционным аппаратом в период цветения и налива зерна.

Научная новизна и практическая ценность работы. Новизна проведенных исследований заключается в том,что впервые с помощью мор-фофизиодогического контроля были изучены особенности формирования продуктивности озимой гшеницы в условиях интенсивного земледелия при применении различных средств химизации.

Определены и научно обоснованы оптимальные дозы азотных удобрений, обеспечивающих независимо от погодных условий стабильно высокие урожаи. Выявлены параметры элементов структуры при которых формируется урожай 40-60 ц/га.

Оценена фотосинтетическая деятельность пшеницы, а также до-норно-акцепторные отношения между колосом и ассимиляционным аппаратом в период формирования зерна.

Проведен корреляционный! анализ показателей продукционного процесса с урожаем зерна, выявлен ряд показателей,позволяющих на ранних этапах развития прогнозировать ожидаемый урожай.

Результаты наших исследований использованы в методических указаниях по проведению морфофизиологического контроля за развитием озимой пшеницы в условиях интенсивной технологии выращивания.

Публикации.- По теме диссертации опубликованы 3 статьи.

. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов, списка литературы. Материал диссертации изложен на 124 страницах машинописного текста и содержит 34 таблицы и 7 рисунков.Список литературы включает 190 работ, в том числе 69 иностранных.

Апробация работы. Основные результаты докладывались на конференции ВИУА (1967) и Совете по научно- методическому руководству технологическими центрами при Президиуме ВАСХНШ1 (Харьков,1968),

Материалы и методы. Изучение поставленных вопросов проводилось в полевых опытах на ЦОС ВИУА в Барыбино в течение 1966-1969 годов.

Объект исследования- озимая пшеница Сорт Мироновская 808 улучшенная, урожай которой в СССР достигает 60*80 ц/га. Агрохимическая характеристика дерново-подзолистой средне суглинистой почвы опытных участков: гумус (по Тюрину) 1,6-1,7£, |И солевое 5,0-6 ,б, сумма поглощенных оснований 6-13, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 6,5-9,6, обменного калия 11,713,4 мг/1СЮ г почвы, гидролитическая кислотность 2,8-3,3 м-эквДООг почвы, степень насыщенности основаниями 79,2-89,95?.

Предшественник вико-овсяная смесь. Общая площадь делянки 60м^, учетная- 36м? Схема опытов представляет собой 1/3 часть факго-риального эксперимента (256 вариантов), в которых изучались 4 фактора в 4-х градациях каждый. Фактические нормы пестицидов и дозы азотных удобрений и юс символы представлены в таблице I.

\

Таблица I

Фактические символы и дозы средств химизации в опытах 1966- 19В9 годов

№ Фактор Дозы применяемых кг/га средств химизации

I Азотные удобрения (Ы) 0 60 120 1Ь0

2 Гербициды (в) смесь мека-пропа+2,4-Д 0 0,75+0,30 1,5040,60 2,25+0,90

3 Фунгициды (Р ) Вайлетон

0 0,10 0,12 0,15

Тилт

4 Инсектициды а) Волатон 0 0,40 0,60 0,80

* Фосфомид 0 0,32 0,48 0,64

Азотные удобрения в виде аммиачной селитры вносили дробно осенью и весенне-летний период в виде подкормок (табл.2).

Таблица 2

Сроки и дозы внесения азотных удобрений

К Осень Весенне-летний период кг/га кущение кущение труокование колошение-П этап Ш этап УП этап цветение _ _ УШ-1Х этапы

60 30

120 30 160 30

30

30 60

60 60 30

Средства защиты растений от болезней, вредителей и сорняков вносили в соответствии с методическими указаниями ВИЗР {1985).

В фазу кущения (Ш этап) все посевы обрабатывались ретардантом ТУР. В условиях интенсивной технологии культивирования растений необходимо знать состояние и особенности их развития. Для этого на протяжении всего вегетационного периода определяли этапы органогенеза и с помощью морфофизиологического контроля оценивали состояние посева. '

г

- осенью, на I и П этапах подсчитывали число растений на 1м;

- весной, на Ш и 1У этапах органогенеза, с целью определения степени перезимовки, необходимости азотной подкормки, подсчиты вали число растений на I м^;

- на У -УП этапах органогенеза подсчитывали число колосков и цветков в зачаточном колосе для оценки величины потенциального урожая и процента его реализации. Определяли необходимость второй подкормки; _ .

- на УШ-ОШ этапах органогенеза с- целью оценки состояния посевов подсчитывали количество продуктивных побегов на едюмцу площади (1м2). Л--'"

Накаяуюм этапе развития растений измеряли высоту растений, площадь листьев и определяли величину биомассы по органам.

На основании полученных данных в течение онтогенеза расечи-тывалиследующиепоказатели:*

- условную реутилизацию, которая выражается долей сухих веществ «накопленных растением до фазы цветения (IX этап органогенеза) • вегетативных органах главного побега,в накоплении биомассы зерна; /, ■,VV. ; ; •;

- коаффиЕ?<ент испояьаования массы побега, который определяется отношением массч зерна в подкуп спелость к массе побега в цве-

тенив;

- показатель обеспеченности азотом (ПОЗ) в фазу восковой спелости, отражающий количество азота, приходящиеся на единицу массы зерна;

- ростовые функции в вегетативный и репродуктивный период развития.

Для характеристики фэтосинтетической деятельности определяли:

- величину площади листьев (см2^;

- индекс листовой поверхности (м2/*!2);

- продолжительность жизни листьев (сутки);

- удельную поверхностную плотность листьев (У1ШЛ) мг/см2 определяемую отношением массы листьев к ее площади;

- фотосинтетический потенциал (®1), характеризующий величину и продолжительность работы площади листьев (млн. м2/ га. сутки);

- продуктивную работу листьев (ПР1), определяемую количеством массы зерна (кг) на I тысячу ФП;

- чистую продуктивность фотосинтеза (ЧИФ).характеризующую эффективность работы листьев сутки); ,

- коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза(Кхоз), отражающий доля биомассы зерна в общей биомассе растения (2).

Для оценки потенциальной''продуктивности и энергетической эффективности посевов рассчитывали КПД использования лучистой энергии ФАР растениями 1%) ,по отношению прироста биомассы за анализируемый период (ккал/г) к количеству лучистой энергии (ккал/мг).

В конце опытов анализировали структуру и продуктивность растений в урожае, определяли массу зерна и массу 1000 зерен при 14/5 влажности и ЮОЯ чистоте зерна в расчете на I ы2 и I га.

Обработку полученной информации проводили в лаборатории математического обеспечения агрохимических исследований ВИУА на ЭВМ СН-1.

РЕЗУЛЬТАТ ИСХЭДРВАНИЙ

Влияние средств химизации и погоды на урожай озимой пшеницы.

По результатам исследований получены модели зависимости урожая зерна от используемых средств химизации- азота, гербицида, фунгиццда и инсектицида, рассчитанных с помощью автоматизированной подсистемы моделирования:

% =24,04 +16.89И- 4,31 Ы2+ 0,44 ЫР ;

Я = 0;94 Д.И. - 4 4,19 .

У^ - 30,03 + 10 ,64 Ы -1,72 Ы2-Ю,58Г +0 ,16 8 - 0,96 Д.И. « 1 1,68

У8д » 38,22 + 3.09Ы + 1,67 Т

И - 0,84 Д.И. « ± 1,39 .

где У - урожайность, ц/га; индекс при У- год исследования.

Анализ моделей урожайности 1986-1969 годов свидетельствует о непосредственном влиянии азотных удобрений и юс полокитеяь- * ном взаимодействии с фунгицидами на урожай зерна. Применение фунгицидов, как следует из модели, наиболее эффективно в вариантах, где дозы азота превышают 120 кг/га.

Эффективность действия азота зависит как от дозы азотных удобрений, так и от условий погоды (табл.3). .

Таблица 3

Урожай зерна (ц/га) в зависимости от доз азотных удобрений и гидротермического коэффициента (ГТК)

Год Дозы азота, кг/га ГТК

О 60 120 1Ь0 до цветения в период

созревания

1966 24,2 41,6 45,6 50,2 1,02 2,66

1968 32,0 42,6 46,0 50,3 1,40 1,23

1969 40,9 44,7 49,9 51,2 0,94 0,99

Как следует из таблицы урожай зерна в варианте без азота изменялся по годам исследования от 24,2 до 40,9 ц/га.

Установлено, что при оптимальных значениях ГТК в период репродуктивного роста 1,0) проявилась наибольшая корреляционная зависимость урожая зерна от условий погоды ( %■ « + 0,63). Применение азотных удобрений 60-180 кг/га снизило эту корреляционную зависимость от +0,58 до 0,34, азотные удобрения сняли негативное влияние погоды на формирование и налив зерна,что позволило даже в неблагоприятный по погодным условиям год получить урожай 41-50 ц/га. Наиболее эффективными являются дозы азота 60-120 кг/га(табл. 3), при большей экологической безопасности и меньших экономических затратах от применения таких доз, можно получить в годы с любыми погодными условиями стабильные урожаи зерна 41-49 ц/га.

Формирование и реализация потенциальной продуктивности пшеницы в зависимости от дозы азотных удобрений и метеоусловий года исследования.

Разработка интенсивных технологий,обеспечивающих высокий уровень урожайности,требует более детальных знаний и умением управ-

лять формированием урожая в процессе онтогенеза. Морфофизиологический анализ формирования продуктивности на ранних этапах развития (1У-У1 этапы'органогенеза) показал, что с повышением дозы азота количество колосков, эаложившихся на 1У этапе не менялось. Поэтому вопросу в литературе существует противоречивое мнение.

Ряд авторов ( КЫЧМЪ/ X. ,1963; Бурень В.М.,1984) считают,что азот влияет на заложение большего числа колосковых бугорков в колосе. По мнению С/их?/7€гМо (1974) азот не вызывает заложения большего числа колосковых бугорков на 1У этапе органогенеза, но способствует синхронному их развитию, за счет чего увеличивается количество развившихся колосков. В наших экспериментах также не наблюдалось увеличения числа колосков, однако отмечалось синхронность их развития,редукция колосков в вариантах с внесением азота 60-120 кг/га во все годы исследования не превышала 4-7%. - '.•*-. .

По числу заложившихся цветков* на У1-УП этапах органогенеза можно оценить, потенциально возможный урожай данного сорта и оценить реализацию его как от уровня азотного питания,, так и от условий шгоды(табл.4).,

. Как следует из; таблшф! 4 в контрольном варианте процент реализации цветков б зерновом в неблагоприятный год (1966) составил Я5,5%, в годы с хорошими погодными условиями (1968-1969 годы) этот Показатель увеличился на 13%,соответственно на увеличилась и доля реализации урожая. С повышением дозы азота до 120 кг/га процент реализации урожая возрос на 5-12%, соответственно увеличился и фактический урожай зерна на 9-21 ц/га. При дальнейшем повышении уровня азотного питания не наблюдалось гфопорциональной зависимости реализации урожая от доз азота.

Таблица 4

Потенциальный урожай и его реализация в зависимости от уровня азотного питания и условий года исследования.

Год ПН Доза азота кг/га Число цветков в главном колосе на У1 этапе (шт) Число зерновок в главном колосе на ХП этапе (шт) % реализации Потенциаль-цветков в ный урожай, зерновки ц/га Фактический урожай зерна, ц/га Доля реализации урожая, **

0 80,6 23,6 25,5 74,2 24,2 32,6

1966 2,86 60 120 88,9 90,2 27,1 26,9 30,4 32,0 93,2 104,2 41,6 45,6 44,6 44,9

180 92.1 32.6 35.3 126.6 50.2 41.2

0 81,4 25,7 31,5 76,8 32,0 40,6

1966 1,23 60 123 82,3 84,0 27,9 28,9 33,9 34,4 93,3 96,8 42,6 46,0 44,6 , 47,1 g

180 86,1 26,7 33,3 110,8 50,3 45,5 ,

0 80,2 30,9 38,5 98,0 40,9 41,7

1969 0,99 60 120 82,0 89,3 33.2 36.3 40,4 40,6 95,9 103,8 44,7 49,9 46,6 47,6

180 108,8 36,1 33,1 116,2 51,2 44,1

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что снижение потенциального урожая происходило из-за недоразвития цветков в зерновки. Редукция цветков обусловлена как недостатком азота, так и условиями погоды, что особенно.важно для закладки и формирования цветков.

Корреляционный анализ данных наших исследований показал вы-- -сокую отрицательную зависимость продолжительности периода закладки цветков от среднесуточной температуры воздуха (-0,97). Повы-векие температуры сократило период формирования цветков. Отмечена также достоверно высокая корреляционная зависимость (+ 0,69) между числом цветков и продолжительностью периода их закладки я формирования.

Данные полученные нами в полевых условиях согласуются с результатами многолетних исследований развития пшеницы в контролируем« условиях фитотрона, проводимыми в лаборатории потенциальной продуктивности растений ВИУА (Ниловская Н.Т.и Разоренова Т.А. 4 1982; Остапенко Н.В. и Разоренова Т.А., 1964; Сичинава Н.Ш и Остапенко Н.В.,1990). Повышение температуры воздуха на 5-8°С сокращало период закладки и формирования цветков в колосе пшениц» и увеличивало процент их редукции с 32 до 56%.

Имея данные по количеству цветков и колосков в колосе,главного побега, заложившихся на ранних этапах развития (У-0Я1) ,а также число зерновок и колосков на IX этапе органогенеза можно грог-нОзировать ожидаемый урожай (табл.4), поскольку все эти показатели тесно коррелируют с урожаем зерна.

Немаловажную роль в формировании зерновой продуктивности играет крупность зерна, что проявляется в показателе массы 1000 верен.

- 12 -

В период формирования зерна неблагоприятные условия погоды могут в значительной степени влиять на крупность зерна. По данным наших исследований (табл.5) масса 1000 -зерен в контрольном варианте во влажный год составила 37,3 г в более сухие-42-43г.

хаблиц^ 5"

Нормирование зерна озимой пшеницы в зависимости от уровня азотного питания и ПК з период созревания

Год ГТК

Доза Услов- Коэффи-азота ная реу- циент ис-I кг/га) тилиза- пользования,% ния побега

ПОЗ,

%

Масса Урожай ЮиО зе- зерна

Р("5 (Ц/га)

0 27,0 1.8 26,7 37,3 24,2

1966 2,об 60 18,7 1.1 29,о 11 ,ь 41,6

120 15,5 1.4 35,9 42,6 45,6

180 15,5 1.2 39,3 44,6 50,2

196Ь 1,23 0 31,0 1.6 27,0 42,7 32,0

60 20,8 1.3 29,8 45,4 42,6

120 16,3 1.3 34,3 44,5 46,0

180 16,0 1.0 36,5 45,9 50,3

19В9 0,99 0 21,7 1.2 27,9 43,1 40,9

60 19,0 0,8 30,4 44,9 44,7

120 17,5 0.7 34,0 44,5 49,9

180 16,7 0,6 37,2 45,1 51,2

Применение небольшой дозы азота (60 кг/га) снизило негативное влияние погодных условий в 1966 году и увеличило массу 1000 зерен на 4,5 г. В более благоприятные по метеоусловиям годы применение этой дозы не дало значительного увеличения массы 1000 зерен.

О характере оттока пластических веществ из вегетативных органов в наливающийся колос можно судить по значению коэффициента использования массы побега. Величина этого показателя у нас достаточно высока (0,Ь-1,Ь). Отток органических веществ а колос проходил особенно интенсивно в варианте без применения азота и при небольшой доте азота 60 кг/га (табл.5).

При повышении уровня азотного питания значение этого показателя снизилось на 2,7-14,7%, уменьшился и показатель условной реутилизации с 31 до 15,5/5, вероятно поскольку растениям легче использовать азот, поступающий через корневую систему флоэмным транспортом. Показатель обеспеченности зерна азотом (ПСЗ) составил 26,7-39,3£ и зависел от уровня азотного питания. С увеличением ооеспеченности зерна азотом увеличивается масса 1000 зерен, соответственно и урожай зерна.

Выявлена положительная корреляционная зависимость (+■ 0,69) между обеспеченностью зерна азотом и содержанием белка в зерне.

Фотосинтетическая деятельность растений пшеницы в зависимости от уровня азотного питания и метеоусловий года исследования.

В условиях интенсивной технологии выращивания при разработке приемов управления ростовыми и органообразовательными процессами очень важно проведение исследований ценотических взаимоотношений растений, связывающих продуктивные признаки и показатели фотосинтетической деятельности со структурой посева.

Как известно, структуру посева в первую очередь определяет число продуктивных побегов.Критерием оптимальной структуры является урожай.

Анализ наших данных показал высокую положительную зависимость между их числом и урожаем зерна ( Ъ = + 0,992). Однако эта зависимость наблюдалась в посевах сформировавших продуктивный стеблестой не выше 600 шт/м2. В вариантах с большим количеством продуктивных побегов достоверных зависимостей с урожаем не наблюдалось.

С ростом уровня азотного питания возрастала не только густота продуктивного стеблестоя, но и площадь листьев в период её максимального развития (табл.6).

Как видно из таблицы £ величина продуктивного стеблестоя и площадь листьев в период её максимального развития зависела как от условий азотного питания, так и от погоды.

В контрольном варианте в более влажный год (1966) в посеве с продуктивным стеблестоем 332 шт.кол/м^ сформировалась площадь листьев с индексом 1,2, что не способствовало активизации фотосинтетической деятельности. При улучшении погодных условий (1969) . наблюдалось увеличение числа продуктивных побегов, с 1,2 до 2,0 возрос показатель индекса листовой поверхности и в 1,6 раз увеличился урожай зерна.

Применение невысоких доз азотных удобрений сгладило негативное влияние погоды, выровнияо число продуктивных побегов, увеличило значение индекса листовой поверхности до 2,5-2,8, что привело к повышению урожая до 41,6-44,7 ц/га, цри увеличении КГД использования лучистой энергии с 0,40 до 0,84 (табл.6).

Корреляционный анализ зависимости величины максимальной яяо-щади листьев от количества продуктивных побегов показал высокую положительную зависимости (+ 0,87).

Таблица 6

Влияние уровня азотного питания и метеоусловия года (ПК) на количество продуктивных побегов Школ/Ч;), ицаекс листовой поверхности в период ее максимального развития (ИЛП м^/м^) и КГЩ использования лучистой энергии. ФАР {%) и урожай зерна (ц/га)

Год ггк Доза азота, кг/га

0 60 120 180

N НЮ ВД У : Ы ИЛП квд у * ы илп ад у : N ШШ щ У

1966 2,86 332 1,2 0,40 24,2 419 2,5 0,70 41,6 512 2,9 0,77 45,6 581 3,0 0,85 50,2

1966 1,23 337 1,6 0,54 32,0 421 2,6 0,72 42,6 554 2,9 0,77 46,0 602 3,0 0,85 50,3 |

1969 0,99 396 2,0 0,69 40,9 420 2,8 0,75 44,7 582 3,0 0,64 49,9 690 3,2 0,86 сл 51,2 ,

Применение азотных удобрений в зависимости от условий года позволило не только повысить продуктивную кустистость и увеличить площадь листьев,но и повлияло на продолжительность и эффективность её работы (табл. 7).

Таблица 7

Продуктивность работы листьев (ПРЛ I кг зерна на I тыс. Ш) в зависимости от уровня азотного питания и погоды

Год ПК Контроль Доза азота (кг/га)

~~® ПРЛ 60 120 180

ПРЛ Ш ПРЛ Ш ПРЛ

1986 2,86 0,86 2,8 1,12 3,71 1,49 3,06 1,71 2,93

1968 1,23 0,93 3,44 1,38 3,08 1,62 2,83 1,74 2,89

1969 0,99 1,10 3,72 1,41 3,17 1,68 2,97 1,86 2,75

В контрольном варианте без применения удобрений отмечено наиболее заметно влияние погоды на продуктивность работы листьев. В более благоприятный 1989 год величина ПРЛ была в 1,3 раза выше чем во влажный 1966 год. . ; ' ' ;

Применение невысоких доз азотшх удобрений (60 кг/га) снизило негативное влияние погоды в 1966 году, резко повысив продуктивную работу листьев за счет увеличения её площади и продолжительности функционирования, что привело к убеличению урожая -с 24,2 до 41,6 ц/га. ■ •'.•

Повышение доз азотных удобрений несколько снизило продуктивную работу листьев. Однако уменьшение этой величины шло не- !

пропорционально увеличению фотосинтетического потенциала, поэтому урожай был выше при большей фотосинтетической мощности посевов, поскольку структура посева была достаточно хорошая. Подтверждением этого могут служить корреляционные зависимости между фотосинтетической деятельностью листьев и урожаем эерка(+0,78) и продуктивной работой листьев и озерненностью колоса главного побега единичного растения (+ 0,69).

Анализ ростовых процессов и морфофизиологических показателей фотосинтетической деятельности позволяет в определенной степени оценить донорно-акцепторные отношения мекду колосом и площадью листьев, проследить направленность изменения этих процессов при формировании высоких урожаев, что особенно важно при разработке интенсивных технологий.

В системе донорно-акцепторных отношений целого растения наименее изучены параметры роста. Определено,что в варианте без применения азотных удобрений ростовая функция в фазу колошения (8 этап органогенеза) снизилась почти в два раза, к фазе цветения рост листьев практически прекратился.

Применение азотных удобрений, даже невысокой дозы (60 кг/га) увеличило значение ростовой функции в фазу цветения в 5 раз, на более высоких дозах в Ц-9 раз.

Исследования, проводимые нами в контролируемых условиях, согласуются данными, полученными в условиях Поля, где значение ростовой функции в фазу цветения в варианте с оптимальным уровнем азотного питания в 10 раз выше того же значения на контроле, где рост листьев был практически прекращен.

Продолжительность периода нарастания листьев, длительность их работы, определяют площадь функционально активных листьев в период после колошения, что в свою очередь определяет зерновую продуктивность.

По данным полевых опытов с возрастанием значения ростовой функции в период цветения в 1,7-2 раза увеличилась зерновая продуктивность (табл.8). Такая же зависимость получена нами ив контролируемых условиях фитотрона.

Таблица 8

, Ростовые характеристики растений пшеницы в фазу цветения (IX этап органогенеза) в условиях различной обеспеченности азотным питанием и урожай зерна

Доза N. кг/га Ростовая функция ОТ1Л мг/см2 __ т. колоса, см^/мг Число зерен в колосе (шт) Масса 1000 зерен (г) Урожай зерна ц/га

0 0,02 4,49 0,10 21 37 24,2

60 ОДО 3,06 0,25 27 41 41,6

120 0,16 2,65 0,36 29 43 45,6

180 0,18 2,53 0,48 : 33 45 . 50,2

Как следует из таблицы 8 в варианте с невысокой дозой азота 60 кг/га площадь листьев, обслуживающая колос увеличилась в 2,5 раза по сравнение с контролем. Снизилась удельная поверхности ная плотность листа, что позволило более экономно расходовать ассимиляты и лучше обслуживать наливающийся колос.

Повысилась озерненность колоса, возросла масса 1000 зерен,что в конечном итоге увеличило урожай зерна на 17,4 ц/га. Дальнейшее повышение уровня азота также повлияло на ростовые характеристики, увеличилась и зерновая продуктивность, хотя прибавка зерна не превышала 4-5 ц/га.

Анализ данных полученных в полевых условиях согласуются с данными контролируемых условий фитотрона. При меньшей удельной поверхностной плотности листьев получена большая масса зерна.

Корреляционный анализ данных между числом продуктивно работающих листьев в период налива и озерненностью растений показал высокую положительную зависимость (-»0,76), а с конечным урожаем (-»0,91).

Известно,что для высокопродуктивного посева с хорошей структурой характерны более высокие величины отношений массы колоса в фазу восковой спелости к массе колоса и массе листьев в фазу цветения, а также высокая величина отношения массы колоса к массе побега в цветение (табл.9),

Таблица £

Характер донорно-акцепторных отношений растений озимой пшеницы в период формирования и налива зерна в зависимости от уровня азотного питания

Доза Цветение (IX этап) Восковая спел.(Х1эт.) Мае- ЧПФ Кхоз Уро-азота Иколоса цколоса Мколоса м зерна са „/Ji *ай

кг/га ылистьев мпооега ы листа в ы листа 1000 г/м % зер-

и я

цветен. в цветен. зе- с^гГ_ на

0 0,23 0,27 1,05 1,19 37 7,1 47 24,2

60 0,31 0,33 2,00 2,34 41 6,9 54 41,6

120 0,37 0,39 2,22 2,62 43 6,8 59 45,6

180 0,39 0,41 2,61 3,07 45 6,3 57 50,2

Анализ данных таблицы Э позволяет сделать вывод, что в наших опытах на всех уровнях азотного питания сформировалась хорошая структура посева, о чем позволяет сулить я величина соотношения массы колоса к массе побега в цветение, и высокий коэффициент хозяйственной эффективности.

Применение азотных удобрений пойЬило прирост колоса, что и привело к значительному увеличению конечного урожая с 24,2 до 50,2 ц/га, при ЧПФ 6,3- 7,1 г/м2 в сутки, что возможно в посеве с пропорциональным развитием вегетативных и генеративных органов. •

ВЫВОДЫ

Результаты исследований с озимой пшеницей сорта Мироновская 808 улучшенная по изучению влияния средств химизации на формирование продуктивности в условиях интенсивной технологии выращивания позволяют сделать следующие выводы:

1. Определено, что главным фактором из изучаемое средств химизации, определяющим продуктивность пшеницы, является азотное питание. V '

Наиболее эффективной является доза азота 120 кг/га, яри которой независимо от метеоусловий формируются урожаи зерна 45-50 ц/га...- - ' -' ■ \ ' ! ■

2. Установлено,что внесение азота влияет на закладку цветков на У-УГ этапах органогенеза и существенно увеличивает долю реализащи колосков и цветков в колосе на ХП этапе. : , \

3. Выявлена высокая корреляционная зависимость «езду числом цветков на У-УП этапах и конечным урожаем ( 2 = 0,96), что позволяет прогнозировать ожидаемый урожай уже на ранних этапах развития.

4. Отмечено, что выполненность зерновок определяют в основном погодные условия в период налива и созревания. Средства химизации в меньшей степени влияют на этот показатель. Внесение азотных удобрений снимает негативное влияние погоды, увеличивая массу 1000 зерен с 37 до 43 г.

Определена положительная зависимость ("&» + 0,69) между обеспеченностью азотом и содержанием белка в зерне.

5. Установлено, что уровень азота и метеоусловия года влияют на величину листового индекса, КПД использования лучистой энергии, при атом величина урожая зерна возрастает с 24 до 50 ц/га. Выявлена высокая корреляционная зависимость конечного урожая от величины индекса листовой поверхности и величины фотосинтетического потенциала (Т » + 0,78).

6. Выяснено, что повысить урожай зерна можно путем увеличения числа продуктивно работающих листьев в период формирования и налива зерна за счет повышения величины ростовой функции и снижения удельной поверхностной плотности листьев. Корреляционные зависимости повышаются по мере оптимизации азотного питания от -»0,66 до + 0,97.

7. Определено, что высокопродуктивный посев характеризует хорошая согласованность донорно- акцепторных отношений между колосом и ассимиляционным аппаратом в период цветения и налива.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Ниловская Н.Т. .Разоренова Т.А. .Остапенко Н.В. Методические указания по проведению морфофиэиологического контроля за состоянием пшениц* при возделывании её по интенсивной технологии. М.,1969, 37 с.

2. Разоренова Т.А., Остапенко Н.В..Макарьева А.Е. Использование метода морфофизиологического контроля при изучении формирования элементов продуктивности растений // Бюллетень ВИУА, 1991, 1» 106, с.5-8.

3. Остапенко Н.В. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность озпмой пшеницы в условиях интенсивной технологии. // Бюллетень ВИУА, 1991, » 106, с. 11-13.

Объем 1 '/г п л

Заказ 1839

Тираж 100

Типография Московской с -х академии им К А Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул, 44