Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФОРМИРОВАНИЕ СИМБИОТИЧЕСКОГО АППАРАТА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ СИМБИОТИЧЕСКОГО АППАРАТА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ"

О

На правах рукописи

ЖОАКИЛ1 ЭДУАРДО АЙЗЕКИ ЛАМЕКЕ

ФОРМИРОВАНИЕ СИМБИОТИЧЕСКОГО АППАРАТА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

Специальности: 06.01.09 — растениеводство 03.00.05 — ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 2000

Работа выполнена на кафедре растениеводства Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Научные руководители, заслуже^ый деятель науки, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов; кандидат биологических наук, доце гг А. В. Чичев.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. В. Кобозев; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент О. А. Распутин.

Ведущее предприятие — Центральный научно-исследова-тельскпй институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства

Защита состоится ^ 2000 г в & ~Гч

на заседании диссертационного совета К 120 35 07 в Чосков-ской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева Адрес 127550, Москва, ул Тнмирязсвекая, 49 Ученый совет МСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ * \А Автореферат разослан * ? 2000 г

Ученый секрета диссертационного совею кандидат сельскохозятл^ наук

Н. Г. Тазина

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Уровень влагообеспеченности посевов в значительной мере определяет характер и интенсивность всех физиологических процессов. Снижение его до критического вызывает у растений адаптационную реакцию, которая проявляется в усиленном росте корневой системы, что требует дополнительных затрат фотоассимилятов, в результате чего резко сокращается расход их на азотфиксацию и другие физиологические процессы, снижается продуктивность растений и качество урожая.

Определение критического порога влагообеспеченности для новых сортов сои северного экотипа в нетрадиционных для ее возделывания условиях Центрального Нечерноземья является актуальной задачей, , *

Целью исследований было: изучить динамику формирования корней и симбиотического аппарата четырех новых сортов сои северного экотипа в зависимости от влагообеспеченности и обосновать нижний порог оптимальной влажности почвы, обеспечивающий нормальное развитие растений, высокий уровень симбиотической азотфиксации и высокую семенную продуктивность.

В задачи исследований входило:

1. Изучить появление и отмирание корневых волосков, в зависимости от влагообеспеченности и крупности семян. ,

2. Провести мониторинг роста корневой системы первого и последующего порядков, формирование и разрушение симбиотического аппарата в зависимости от влажности почвы в вегетационных сосудах Посыпанова.

3. Определить влияние влагообеспеченности на рост, развитие и продуктивность сои в полевых условиях.

4. Определить содержание азота в отдельных органах, потребление и накопление его растениями в зависимости от развития корневой системы и величины симбиотического аппарата. ■ . , !

За разработку программы исследований и научное руководство выражаю искреннюю благодарность научным руководителям: заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Георгию Сергеевичу Посыпанову и кандидату биологических наук, доценту Александру Владимировичу Чичеву. За помощь в проведении биометрических анализов благодарю студентов Оксану Викторовну Тарасенкову, Ольгу Александровну Ко-строву и Людмилу Анатольевну Фокину.

Научная новизна. Впервые изучено формирование и разрушение симбиотического аппарата сои северного экотипа в зависимости от влажности почвы, а так же появление и отмирание корневых волосков в зависимости от

1 1 эффе^^г^^ЦУ/^^ляции се-

НАУч; Г;Л и,ал¡отека

Моо:с. ¿кздоаии

влажности среды и крупности семян. Изучен

•м. К. А. Тимирязева

мян новых сортов сои специфичным активным штаммом ризобий 634а в зависимости от влагообеспеченности

Практическая значимость. Показано, что влажность почвы ниже влажности разрыва капилляров снижает активность физиологических процессов, в том числе симбиотическую азотфиксацию, а следовательно, семенную и белковую продуктивность растений

Подбор комплиментарной пары макро- и микросимбионтов позволит более полно использовать потенциальные возможности симбиотической системы.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на Международной конференции СОИСАФ "Биологический азот в растениеводстве" в июне 1996 года, на научной конференции МСХА в марте 1998 года, на ежегодном Собрании ученых агрономов Юго-восточной Африки Зимбабве, г. Харари в феврале 1999 года и на VII Международном симпозиуме "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье", 9.19 сентября 1999 г, Алушта, Симферополь, на международной научно-практической конференции "Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве XXI века", Владикавказ, 30 31 марта 2000 г

По материалам диссертации опубликовано 3 научных работы, 1 сдана в печать

Диссертация изложена на 106 страницах машинописного текста, включает 22 таблицы, 10 рисунков, 9 приложений Список литературы включает 189 наименований, в том числе 62 на иностранных языках

Содержание работы В главе 1 "Рост, развитие н продуктивность растений в зависимости от влагообеспеченности" показано, что в онтогенезе каждого вида можно выделить критический период в водопотреблении, у зерновых бобовых культур и в частности у сои он приходится на период от цветения до налива семян

Низкая влажность почвы корнеобитаемого слоя затрудняет процесс инфицирования корней клубеньковыми бактериями, снижая количество и массу клубеньков и активность симбиоза в целом

В главе 2 "Место, условия н методика проведения исследований" дана почвенно-климатическая характеристика 1997 1999 годов, описаны методики исследований Проведено 2 полевых, 4 вегетационных и 3 лабораторных опыта

Полевые опыты проводили в лаборатории растениеводства МСХА на дерново-подзолистой, среднесупинистой почве с pHVcl 6,8, содержанием гумуса 2,5 %, среднеобеспеченной азотом, высокообеспеченной фосфором и калием Погод-

ные условия в годы исследований - 1997 и 1998 гг - близкие к среднемного-летним, 1999 — жаркий и сухой.

Для изучения были взяты сорта северного экотипа Магева, Окская, Светлая, М52, полученные методом радиационного мутагенеза на кафедре растениеводства МСХА, совместно с НПО "Приокское", устойчиво вызревающие в условиях Центрального Нечерноземья при сумме активных температур 1700..,1850 °С. В лабораторных опытах на сое сорта Магева изучали: скорость нарастания и смены зон корня у семян разных фракций: 6,0; 5,5; 5,0 и 4,5 мм. Опыты проводили в чашках Петри на фильтровальной бумаге в шестикратной повторности при температуре 20...22 °С. На 4, 11 и 14-й день измеряли общую -длину корня и его отдельных зон. На 11-й день в чашках имитировали водный стресс. В вегетационных сосудах со стерильным кварцевым песком наблюдали рост инокулированных растений сои при влажности песка не ниже 60 % 1111В и при дефиците влаги — без полива.

В сосудах со скошенной стеклянной стенкой изучали рост растений сои при предполивной влажности почвы 40, 50, 60 % ППВ. Отмечали суточный прирост главного корня, образование клубеньков на корнях, их рост, развитие и отмирание.

В ходе экспериментов были проведены: фенологические наблюдения, биометрический анализ растительных образцов по методике Г.С. Посыпанова, химический анализ семян. Математический анализ экспериментальных данных проводили по методикам Б.А. Доспехова (1985), Г.С. Посыпанова (1991). . ,

В главе 3 " Развитие главного корня сои в зависимости от фракций семян" приведены результаты наблюдений за проростками сои, полученными в чашках Петри из семян разных фракций (табл. 1). В ходе исследований установлено, что наиболее интенсивный рост первичных корней наблюдался в первые 4 суток от начала прорастания, что проявилось в увеличении длины корня до 8,4 см и высоких показателях суточного прироста - до 2,1см (табл. 2). Зона всасывания составила при этом 63 %, зона проведения 21 %, зона растяжения 16%. - — ;

По мере развития проростков, на 5... 11 сутки, рост корня в длину замедлялся, в 10,5 раз снижались показатели суточного прироста, что происходило главным образом за счет сокращения зоны всасывания.

При нарастающем дефиците влаги на 12... 15 сутки отмечалось некоторое увеличение суточного прироста корней, что может быть объяснено адаптационными свойствами сои к действию стресса, стремлением растения увеличить всасывающую поверхность корней для усиления влагообеспеченности растения в целом.'

Таблица 1

Динамика роста и соотношение зон главного корня проростков сои В среднем за 1997 1998 гг. Лабораторный опыт

Фракция Длина, мм Соотношение зон, %

Семян, Всего Зона про- Зона вса- Зона рас- Зона про- Зона вса- Зона рас-

мм ведения сывания тяжения ведения сывания тяжения

Возраст проростков 4 сут

6,0 73 15 45 13 20 62 18

5.5 76 13 48 15 17 63 20

5,0 86 20 53 14 23 61 16

4,5 98 19 68 11 19 69 12

Средн 84 17 53 13 21 63 16

НСР03 3 - - - - - -

Возраст проростков 11 сут

6,0 95 75 13 7 79 4 7

5,5 98 82 10 6 84 10 6

5,0 96 81 И 4 84 12 4

4,5 102 85 12 5 83 12 5

Средн 97 80 12 5 83 12 5

НСР03 4 - - - - - -

Возраст проростков 14 сут

6,0 11,6 9,6 1,5 0,5 83 13 4

5.5 10,6 9,0 1,3 0,3 94 12 4

5.0 11,4 9.8 1,4 0.2 86 12 2,0

4,5 11,8 11,0 0,6 0,2 93,0 5,0 2,0

Средн 11,4 9,9 1,2 0,3 87.0 10,0 3

НСР05 0,40 - - - - - -

В опыте установлена разнокачественность прорастания семян в зависимости от их размера

. Таблица 2

Среднесуточный прирост корня, мм

Фрак- Всего „ Зона Зона Зона

ция проведения всасывания растяжения

семян 1997 1998 Вер. 1997 1998 Вер. 1997 1998 В ср. 1997 1998 Вер.

.-■ , ■ Первые 4 суток

6,0 18 19 18 4 4 4 11 12 12 3,4 2,7 3.0

5,5 20 20 20 1 5 .4 5 И 13 12 4,5 4,0 4.2

5,0 21 23 22 5 5 5 12 15 13 3,8 4,0 3,9

4,5 24 25 24 ' 5 4 5 16 18 17 3,3 2,0 2.6

Сред. . 21 21 21 5, 4 . 5 \ ,12 15 13: 3,8 3,2 3,5

Период от 5 до 1 суток

6,0 3 4 3 8 9 9 -5 -5 -5 -0,9 -0,7 -0,8

5,5 2 4 ; 3 8 10 9 -10 -9 :-5 -1,6 -0,8 -1,2

5,0 1 2 2 8 10 9 -5 -7 -6 -1,2 -1.3 -1,2

4,5 . 0,3 2 1 7 12 10 -6 -9 -8 -1.2 -2,2 -7

Сред. 1 3 ' 2 • 8 - 10 9 -5 -7 -6 -1.2 -1,2 -1,2

Период от 12 до 14 суток п эи дефиците влаги

6,0 9 5 7 5 9 7 . 5 -3 1 -0,1. -1.1 -0,6

5,5 6 -1 3, 5 4 4 5 -3 1 -3,7 -2,4 -3

5,0 9 2 6 5 6 6 5 -3 1 -0,7 -0,8 -0,8

4,5 5 , 5 5 9 7 8 -3 -1 -2 -1.1 -0,3 -0,7

Сред. 8 3 5 . 6 6 6 3 -3 0,2 -1,4 -1.2 -1.3

Мелкая фракция диаметром 4,5 см прорастала быстрее, характеризовалась более высоким суточным приростом, однако в условиях водного стресса рост корней приостанавливался раньше, то есть адаптационные возможности у этой фракции были выражены слабее.

В главе 4 "Накопление биомассы органами растений в зависимости от влагообеспеченности" установлено, что в среднем за 2 года сухая масса листьев в варианте без полива была 0,15 г, стеблей 0,25 г, корней — 0,40 г, то есть 19, 31 и 50.% от общей массы растения. При оптимальной влажности масса листьев увеличилась до 0,52 г, стеблей до: 0,50 г, а масса корней уменьшилась до 0,30 г, то есть листья составили 39 %, стебли 38 и корни 23 % от общей массы растения. Таким образом в условиях дефицита влаги , доля листьев и стеблей в общей массе растений уменьшалась, а доля корней увеличивалась, она была в 2,3 раза больше, чем в варианте с оптимальной влажностью (табл. 3) за счет увеличения массы мелких корней.

Таблица 3

АСВ растения сои в зависимости от влагообеспеченности на 21 день от _посева (в числителе — г, в знаменателе — % от общей массы)_

Год Корни Листья Стебли Все растение

При дефиците влаги

1997 0.60 0.10 0.10 0.80

75 13 12 100

1998 0.20 0.20 0.40 0.80

25 25 50 100

Среднее за 2 года 0.40 0.15 Л25 0.80

50 19 31 100

При влажности не ниже 60 % ППВ

1997 0.40 0.80 0.70 1.90

21 42 36 100

1998 0.20 0.25 0.30 0.75

26 33 40 100

Среднее за 2 года 0.30 0.52 0.50 131

23 39 38 100

При дефиците влаги инокуляция семян специфичным активным штаммом клубеньковых бактерий не дала положительного эффекта Кч>беньковые бактерии не проникали в корневые волоски и симбиотический аппарат не сформировался

В главе 5 "Влияние предполнвного порога влажности на формирование корневой системы, рост и развитие сон" установлено, что всходы появились на 4-й день посте посева (табл 4, 5)

Таблица 4

Продолжительность межфазных периодов, дней Вегетационный опыт

Межфаазный период Влажность почвы. % ППВ

40 50 60

1997 г 1998 г 1997 г 1998 г 1997 г 1998 г

Посев - приморд листья 10 8 10 8 10 8

Посев - обр боковых корней 13 11 15 13 16 14

Прим л -3-ийтройч лист 21 19 20 18 19 16

Всходы - цветение 35 25 37 28 40 30

Цветение - образов бобов 12 11 14 13 15 15

Обр бобов —полн нал семян 15 14 19 18 п 21

Всходы - полная спеюсть 67 70 72 75 76 80

При резком дефиците влаги — в варианте с предполивной влажностью 40 % ППВ вегетация прекратилась раньше на 7...8 дней, чем в остальных вариантах. '.,..-* . ■ ■1 ......

Таблица 5

Показатель Влажность почвы, % ППВ

40 50 60 -

1997 г. 1998 г. 1997 г. 1998 г. 1997 г. 1998 г.

Всходы - образ, клубеньков 7 7 7 7 7 7

Синтез Лб 9 9 9 9 9 9

Переход Лб в Хб 52 50 66 69 70 74

Лизис клубеньков 54 52 68 72 72 76

Активный симбиоз, дней 43 41 57 60 61 65

Исследования показали, что для полного вызревания сои требуется сумма . активных температур на уровне 1800 £ Улучшение влагообеспеченности ускоряло образование клубеньков на корнях и появление леггемоглобина в них, замедляло процесс их старения, переход Лб в Хб, при этом на 10 дней увеличивалась продолжительность общего и на 12 дней активного симбиоза.

Масса активных клубеньков в фазу налива семян в варианте с уровнем предполивной влажности 60 % была в 1,9 раза, а число в 1,5 раза больше, чем в варианте с предполивным порогом влажности 40 % 111113 (рис. 1).

; 50 60 Предполивная влажность,

% ППВ .., '

Рис. I. Число и масса активных клубеньков в зависимости от предполивной влажности почвы в фазе налива семян. Вегетационный опыт, 1998 г.

Чем лучше складывались условия увлажнения, тем больше была доля крупных клубеньков в общей их массе (рис 2)

Среднесуточный прирост главного корня (рис 3) зависел от возраста растений и от условий влагообеспе^енности В первые двое суток он составил 2,3 см/сутки, на 4 ..5 день снизился до 1,3. 2,0 и к 8 .10 дню увеличился до 3,3 ..3,8 см/сутки. С 11 дня и до конца наблюдений среднесуточные приросты постепенно уменьшались до 0,9.. 1,1 см/сутки, что объясняется, прежде всего,

появлением боковых корней и оттоком части фотоассимилятов в их пользу %

Рис 2. Распределение клубеньков по диаметру и массе в зависимости от пред-поливной влажности почвы Вегетационный опыт, 1997 г

Увеличение суточного прироста наблюдалось до момента появления боковых корней первого и последующих порядков

При снижении предполивного порога влажности отмечалась тенденция к увеличению среднесуточного прироста главного корня, в результате чего самой большой длины он достигал в варианте с предполивным порогом влажности 40 %, наименьшей - в варианте с влажностью не ниже 60 % ППВ (рис 4)

В нашем опыте семенная продуктивность растений зависела от их влаго-обеспеченности и в оба года урожай семян был тем больше, чем лучше условия увлажнения (табл 6) В среднем за два года в варианте с предполивной влажностью почвы 60 % ППВ масса семян была в 2,0, число семян в 1,5, а масса 1000 семян и число их в бобе в 1,3 раза больше, чем в варианте с влажностью полива 40 % ППВ

см/сутки

Дни от посева

Рис. 3 Среднесуточный прирост главного корня в зависимости от пред-поливного порога влажности (в среднем за 1997 1998 гг )

Дни от посева

Рис 4 Динамика роста главного корня в зависимости от предполивного порога влажности (в среднем за 1997 1998 гг )

Таблица 6

Структура урожая сои сорта Магева в зависимости от предполивного порога

влажности

Показатель Влажность %ППВ

40 • 50 60

1997 г. 1998 г. 1997 г. 1998 г. 1997 г. 1998 г.

Бобов, штУраст. л 22 ■ 19 25 . 26 22 25

Семян, штУраст. 43 30 - > 45 55 53 , 50

Семян, штУбоб • 1.9 1,6 1.8 2,3 2,4 2.0

Масса 1000 семян, г 106 . 123 146 131 143 168

Масса семян, г/раст. 4,54 ' 3,68 6,55 8,18 7,67 8,38

Масса 1 растения, г 7,9 3,7 9,0 9,7 10,2 11,5

Выход семян, % 1 57 42 73 84 75 73

Чем лучше складывались условия влагообеспеченности, тем больше была доля семян в общей массе растений. , ■ ;

В главе б "Урожайность и белковая продуктивность сортов сон северного'экотипа при симбиотрофном и автотрофном типах питания азотом" приведены результаты наблюдений за посевами сои сортов северного экотипа с инокуляцией семян активным штаммом клубеньковых бактерий 634а и без инокуляции в контрастных условиях по влагообеспеченности.

Засухе 1999 года предшествовала холодная затяжная весна, в результате которой появление всходов сильно задержалось, и продолжительность от посева до фазы полных всходов составила 21 день. При этом среднесуточные температуры первой и второй декады мая не превышали 6...9 °С, в результате полевая всхожесть составила 63...70 %, в то время как в 1998 году она была на уровне 93...95 %. В условиях засухи изреживаемость посевов составила 11 % по сравнению с 6 % в 1998 году.

Вследствие низкой полевой всхожести и высокой изреживаемости густота растений составила около 300 тысУга. В1998 году она была близкой к рекомендуемой для зоны — 450 тыс. растУга.

В 1999 г. напряженность температурного режима в течение лета была выше среднемноголетней и вегетационный период составил у сорта Светлая -82 дня, у Магевы - 86, у Окской - 92 и у М52 - 102 дня. В 1998 году менее жарком и более влажном продолжительность периода вегетации у всех сортов была в среднем на 15...23 дней больше. В 1999 году разницы по срокам созревания между инокулированными и неинокулированными вариантами практически не было, так как продолжительность активного симбиоза в этом году бы-

на 27. .35 дней короче (табл 7). Активный симбиотический потенциал был У 1999 году в 1,6 3,6 раза меньше, чем в 1998 году.

Таблица 7

Продолжительность симбиоза (дней) и величина АСП посевов сои

Сорта 1998 г 1999 г

б/и 634а б/и 634а

Дней

Магева - 88 - 57

Светлая - 86 - 51

Окская - 89 - 62

М52 - 90 - 60

АСП, кг дн /га

Магева - 19779 - 12570

Светлая - 19956 - 10770

Окская - 21174 - 7787

М52 - 31625 - 14970

Максимальная площадь листьев в нашем опыте наблюдалась в фазу налива семян (табл 8) Наибольшей она была у сортов с большей суммой акп< ных температур — Окская и М52 Они имели и больший фотосинтетический потенциал

Таблица 8

Плошадь листьев и ФСП сои Полевой опыт

Сорта 1998 г 1999 г

б/и 634а б/и 634а

Магева Светлая Окская М52

Магева Светлая Окская М52

Б листьев, тыс м2/га

28,9 30,1 20,1

29,8 30,5 23,0

30,4 31,2 24,2

33,1 35,1 28,0

ФСП, тыс м2 дн /га

2231 2324 2001

2012 2193 1900

2409 2590 2101

2840 2940 2350

21,2 23,2 25,1 29,0

1978 1790 1990 2100

Инокуляция семян способствовала увеличению площади листовой поверхности посевов, фотосинтетический потенциал в вариантах с инокуляцией был больше, как за счет увеличения листовой поверхности, так и за счет большей продолжительности функционирования листьев. Эти различия не были так заметны в условиях 1999 г., поскольку симбиоз был ослаблен и продолжительность вегетационного периода инокулированных и неинокулированных растений была практически одинаковой.

Различия в температурном режиме определили разницу в урожае сои и его структуре (табл. 9). В более засушливом 1999 г. на фоне повышенных среднесуточных температур снижалось количество и масса семян; у некоторых сортов (Магева, М52) снижались масса 1000 семян, однако у сортов Светлая и Окская семена по крупности менялись мало.

В 1998 году все элементы структуры урожая были лучше в варианте с инокуляцией, в 1999 году эта тенденция прослеживалась слабее. Самые крупные семена были у М52 и самые мелкие у Магевы .

Интегрирующим показателем для оценки влияния того или иного фактора ра рост и развитие растений является их урожайность (табл. 10).

Таблица 9

Структура урожая сои сортов северного экотипа. Полевой опыт .

Показатель , Сорта 1998 г. 1999 г.

б/и 634а б/и 634а

Число семян, Магева 29 32 21 23

штУраст. Светлая 33 36 27 : 30

Окская 31 34 24 27

М52 29 30 24 25

Масса семян, Магева 4,2 4,8 2,9 3.2

г/раст. Светлая 4,7 5,3 4,0 4,5

Окская 4,5 5,1 3,5 3,9

М52 5,6 5,9 4,6 4,7

Масса 1000 се- Магева 145 150 140 141

Мян, г/раст. Светлая 145 148 148 . 149

Окская 144 151 145 146

М52 194 197 190 190

Урожай семян сои существенно менялся в условиях недостатка воды и избытка тепла. Он был в 1,6...2,0 раза меньше, чем в условиях лучшей влаго-обеспеченности и менее жаркого лета. При этом только у сорта Светлая при-

бавка от инокуляции оказалась достоверной У остальных она была в пределах ошибки опыта

Таблица 10

Урожай семян сои, т/га_

Сорта 1998 г 1999 г. В среднем за 2 года

б/и 634а б/и 634а б/и 634а

Магева 1,9 2,1 0,9 1.0 1.4 1.6

Светлая 2,1 2,3 1,3 1,4 1.7 1.9

Окская 2,0 2,2 1.1 1.2 1.6 1.7

М52 2,5 2,6 1,4 1.5 1,9 2.1

НСР 05 0,15 - 0,10 - - -

В 1998 году инокуляция семян была более эффективной, чем в 1999 г, большая прибавка урожая получена у сорта Светлая - 0,24 т/га в 1998 году и 0,16 т/га в 1999 году. Инокуляция повышала содержание белка в семенах на 1...2 %

Общее содержание белка в семенах в 1999 г было на 2...4 % больше и составило 40 42 %, в то время как в условиях более влажных и менее жарких в семенах сои было 36...39 % с небольшим варьированием по сортам (табл. 11)

Таблица 11

Содержание (% АСВ) и сбор (кг/га) белка с урожаем семян сои_

Сорта 1998 г 1999 г В среднем за 2 года

б/и 634а б/и 634а б/и 634а

Содержан не белка

Магева 36 38 40 41 38 40

Светлая 37 39 41 42 39 41

Окская 37 39 41 42 39 41

М52 38 39 40 41 39 40

Сбор белка

Магева 666 806 364 410 515 608

Светлая 766 908 516 596 641 752

Окская 729 874 451 517 590 696

М52 935 1006 576 623 756 815

Самый высокий сбор белка с урожаем семян был получен у сорта М52 в 1998 году - 1006 кг/га, на втором месте оказался сорт Светлая - 908 кг/га, затем

Окская - 874 кг/га и, наконец, Магева - 806 кг/га. В засушливом году сбор белка снизился в среднем по опыту в 1,6... 1,9 раза и наименьшим он был у Маге-вы в вариантах без инокуляции.

Выводы *

1. Наиболее интенсивный рост главного корня проростков сои происходит в ' первые 4. ..6 дней. В этот период зона растяжения составляет 16 %, зона всасывания - 63 % и зона проведения - 21 %. По мере появления боковых корней рост главного корня замедляется, зона всасывания и ее доля в общей длине корня уменьшается, а доля зоны проведения — увеличивается.

2. Снижение предполивной влажности почвы с 60 до 40 % ППВ увеличивает среднесуточный прирост главного корня на 18 %, задерживает формирование симбиотического аппарата, уменьшает продолжительность активного симбиоза на 10...12 дней, массу активных клубеньков в 1,5 раза и массу семян в 1,3 раза. .

3. В полевом опыте 1998 года при удовлетворительной влажности~почвы инокуляция семян обеспечила формирование большего симбиотического аппарата, фиксация азота воздуха составила 188 кг/га, урожай семян — 1,9...2,6 т/га, а при повышенной напряженности температурного режима и остром дефиците влаги в 1999 г.— 0,9... 1,5 т/га. Содержание белка в семенах было

"около 40 % и сбор белка с урожаем семян — 666...1006 и 364...623 кг/га соответственно.

4. Продолжительность вегетационного периода зависела от биологии сорта и напряженности температурного режима. У наиболее скороспелого сорта Светлая сумма активных температур от всходов до полной спелости в сред. нем составила 1780 °С, у формы М52 — 1930 °С. Продолжительность периода вегетации в 1999 году была 82 и 102 дня; в 1998 году - при той же сумме активных температур 104 и 128 дней соответственно.

5. В условиях недостатка влаги доля корней от общей массы растения была больше, чем при оптимальной влагообеспеченности.

Рекомендации производству

Для реализации потенциальной продуктивности сортов сои северного эко-типа на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Центрального Нечерноземья, достаточно обеспеченных подвижными формами макро- и микроэлементов, необходимо проводить инокуляцию семян специфичным активным штаммом клубеньковых бактерий и поддерживать влажность почвы не ниже 60 ' % ППВ. 1 , • •.. • \ /. '

На севере Центрального района Нечерноземной зоны следует возделывать сорта Магева и Светлая, а на юге - Окская и М52

По материалам диссертации опубликованы следующие работы 1. Edward Aizequi Lamequi Joaquim // Soybean plant as source to enriching soil with biological nitrogen — Year conference of agronomy in countries of South and South-East Africa Zimbabwe, Harare, 3-10th February, 1999

2 Жоаким Э A JI Особенности симбиоза сои в зависимости от крупности семян - VII Международный симпозиум "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье", 9-19 сентября 1999 г , Алушта, Симферополь, с. 565

3 Посыпанов Г С , Кобозева Т.П, Бойко Л Н, Жоаким Э А Л Урожайность и белковая продуктивность сои при симбиотрофном и автотрофном типах питания азаотом // Тез докл международной научно-практической конференции "Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве XXI века", Владикавказ, 30-31 марта 2000 г.

Объем 1,0 п л

Згказ 189

Тираж 1СП

Типография Издательства МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул, д. 44