Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование урожайности и качества зерна гречихи при использовании регуляторов роста

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Формирование урожайности и качества зерна гречихи при использовании регуляторов роста"

КОРОТКОВ АЛЕКСАНДР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ГРЕЧИХИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 4 НОЯ 2011

Москва-2011

005003734

Диссертационная работа выполнена на кафедре естествознания Московского государственного областного гуманитарного института в 2007-2010 гг.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Прусакова Лидия Дмитриевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Головков Александр Максимович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Шитикова Александра Васильевна

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится <<££» (УР^НСОСгрЯ „ 2011 г. в {£_ часов(Ю_ минут на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 в при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «-/У» 2011 г., размещен на сайте

университета www.timacad.ru и направлен на сайт Министерства образования и науки РФ - referat_vak@mon.gov.ru

Ученый секретарь л /____

диссертационного совета ч № Лазарев Н.Н.

Глава L ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Гречиха является одной из основных крупяных культур в России (Фесенко и др. 2006). Гречневая крупа по питательности, вкусовым и диетическим качествам является ценнейшим продовольственным продуктом. Она обладает высокой пищевой ценностью благодаря свойственному ей соотношению незаменимых аминокислот в белке, более близкому к стандарту ФАО (Zhang M.L., Ни X.S., 2004).

Производство гречихи в мире практически полностью сосредоточено в Евразии. Абсолютным лидером как по посевным площадям, так и по валовому производству является Китай, за ним с существенным отрывом следуют Россия и Украина. Однако, урожайность гречихи во всем мире невысока (Фесенко Н.В. с соавт., 2006; Alekseyeva E.S., 2002; Campbell С., 2003; Suzuki I., 2003). Причиной этого являются биологические особенности культуры, что проявляется в склонности к израстанию, длительности периода цветения и недружности созревания. Поиск путей повышения урожайности, качества плодов этой культуры с использованием регуляторов роста является актуальным и имеет большое народнохозяйственное значение.

В настоящее время зарегистрировано более 40 препаратов. В данной работе рассматривается практическое использование новых наиболее эффективных регуляторов роста растений, таких как люрастим, моддус и БИОС (Короткое, Белопухов, Фесенко, Тюрин, Грицевич, Прусакова, 2010).

Цель и задачи исследований Целью настоящей работы явилось изучение направленности действия регуляторов роста люрастима, моддуса и БИОСа на показатели продуктивности, фотосинтетический потенциал (ФП), чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), ростовые и формообразовательные процессы и урожайность растений гречихи генетически разных сортов. При этом особое внимание уделялось влиянию биорегуляторов на технологические качества семян и содержание в них рутина.

Для реализации этой цели были поставлены следующие экспериментальные задачи:

1. Изучить влияние люрастима, моддуса и БИОСа на энергию прорастания и всхожесть семян гречихи посевной (Fagopyrum esculentum Moench) сортов Молва, Темп, Диалог и Дикуль.

2. Установить особенности действия регуляторов роста на продуктивность, морфо-физиологические показатели и урожайность исследуемых сортов гречихи.

3. Исследовать изменения технологических свойств и товарного качества плодов гречихи под влиянием люрастима, моддуса и БИОСа.

4. Определить содержание рутина в разных компонентах семян гречихи исследуемых сортов. Показать целесообразность применения люрастима, моддуса и БИОСа для увеличения выхода рутина при выделении его из семян гречихи сортов Молва, Темп.

5. Разработать способ применения люрастима, моддуса и БИОСа для агропромышленного комплекса.

Научная новизна. Впервые на четырех разных морфогенетических сортах гречихи исследовано действие люрастима, моддуса и БИОСа (созданного методом нанотехнологии) на показатели продуктивности, ФП, ЧПФ, ростовые и формообразовательные процессы и урожайность растений гречихи генетически разных сортов. Исследования проводились на трех типах почвы: дерново-подзолистой, черноземной и серой лесной. Установлена целесообразность применения данных препаратов для увеличения выхода рутина при выделении его из семян гречихи исследуемых сортов. Полученные нами данные, свидетельствуют о том, что плодовые оболочки семян гречихи можно также рассматривать в качестве сырья для получения рутина.

Показано, что люрастим, моддус и БИОС повышают темпы роста, как вегетативных, так и генеративных органов, ускоряя прохождение этапов онтогенеза, способствуя реализации потенциальной продуктивности растений гречихи сортов Молва, Темп, Диалог и Дикуль. Установлена сортоспецифичность действия люрастима, моддуса и БИОСа на растениях гречихи. Изучено влияние данных регуляторов на технологические свойства и товарные качества плодов гречихи.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные вносят определенный вклад в изучение воздействия фиторегуляторов на растения гречихи разных сортов. Результаты исследований могут быть использованы для разработки приемов рационального применения биорегуляторов роста в практике растениеводства, для реализации потенциальной продуктивности у растений гречихи сортов Молва и Темп в условиях Нечерноземной зоны, у сортов Диалог и Дикуль - в условиях Черноземной зоны, а также расширяют представление о влиянии регуляторов роста люрастим, моддус и БИОС на продуктивность и качество плодов гречихи. Представленные в работе способы выращивания растений могут служить основанием для разработки новых эффективных технологий модернизации агротехники гречихи.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Всероссийской конференции, посвященной 80-летию профессора Абдулмалика Гасамутдиновича Юсуфова в Махачкале (2010 г.), на XIV Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 55-летию

кафедры «Селекция и семеноводство» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА (2010 г.), в объединенном научном журнале АПК в интернете (2010 г.), на 11-ом международном симпозиуме по гречихе в г. Орел (2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в журналах рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах машинописи, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, включает 23 таблиц, 30 рисунков, 1 приложения. Список литературы включает 186 наименований, в том числе 54 иностранных авторов.

Глава II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования служили растения гречихи посевной (Fagopyrum esculentum Moench) генетически разных сортов Молва, Темп, Диалог и Дикуль.

Люрастим (а - аминоглутаровая кислота - 0,00115 г/л и 2-аминоуксусная кислота-0,0018 г/л)

Модцус - действующее вещество препарата тринексапак-этил (класс циклогексадионов). Регулятор роста растений, используемый для предупреждения полегания зерновых культур и рапса.

БИОС (бактериородопсин) - действующим началом препарата является часть молекулы альдегида витамина А (ретиналя), входящего в состав хромофорной части молекулы бактериородопсина, которая по структуре близка молекуле известного представителя фитогормонов — абсцизовой кислоте.

Способ применения регуляторов роста: полусухая предпосевная обработка семян и опрыскивание растений в фазу бутонизации из расчета 200 литров рабочей жидкости на гектар.

Изучение действия люрастима, моддуса и БИОСа на растения гречихи проводилось на трех разных типах почв.

Агрохимическая характеристика почвы. Полевые мелкоделяночные опыты проводились на базе агротехнической биологической станции Московского государственного областного гуманитарного института (МГОГИ). Почва опытных участков - дерново-подзолистая, содержащая Р205 - 110 мг/кг; К20 - 160 мг/кг; гумуса - 1,9 %; рНш - 5,5.

Производственные испытания проводились на Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции (Новодеревеньковский район, Орловская область). Почва опытного поля представлена черноземом оподзоленным, содержащим Р205 -120 мг/кг; К20 - 108 мг/кг; гумуса - 5,8%; рНКС1 - 6,1. На полях фирмы ООО «Фирма Ока» Орловского района,

Орловской области почва темно-серая лесная, содержащая Р205 - 129 мг/кг; К20 -115 мг/кг; гумуса - 2,5%; pHKci - 5,4.

На агробиологической станции МГОГИ использовался широкорядный способ посева (30см), с нормой высева 1,4-1,6 млн. всхожих семян на га. В хозяйствах Орловского района использовался рядовой способ посева, с нормой высева 3 млн. на га.

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: Энергию прорастания и всхожесть определяли по (ГОСТ 12038-84) Наступление фаз проводили методом глазомерного определения: Учёт биометрических (морфоструктурных) показателей проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989) с фазы всходов и далее через 10 дней до конца вегетации.

В процессе наблюдений за растениями были учтены погодные условия; содержание сухого вещества и воды в анализируемом материале

Площадь листьев методом высечек, фотосинтетический потенциал (ФП), чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) определяли по методике А.А. Ничипоровича (Ничипорович и др., 1963).

Технологические показатели качества зерна гречихи определяли по ГОСТ 10843-76.

Содержание рутина определяли по методике Мурри, 1959 г. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программ World и Microsoft Excel 2003.

Глава Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Влияние люрастима и БИОСа на энергию прорастания и всхожесть проростков гречихи сортов Молва и Темп в условиях лабораторных и вегетационных опытов

Посевные качества семян определяются энергией прорастания, всхожестью и являются одним из важнейших показателей сельскохозяйственных культур. Для установления оптимальных норм расхода (н.р.) и концентраций, биорегуляторы испытывали в интервале (люрастим -1,15хЮ-9 - 1,15х10"5 г/л и БИОС 0,4х10-7 - 4,5x10"5 М). На основании полученных данных установлено, что наиболее эффективными являются норма расхода люрастима l,15xlO"Vn и препарата БИОС с концентрацией бактериородопсина 0,4x10-6М. По результатам исследований энергия прорастания проростков семян гречихи сорта Молва под воздействием исследуемых препаратов увеличивалась на 8% и 11%, всхожесть семян повышалась на 11% и 15%. У семян сорта Темп при обработке люрастимом и БИОСом энергия прорастания повышалась по сравнению с контролем на 9% и 8%, а всхожесть проростков семян на 10% и 11%. При увеличении или

уменьшении концентраций обоих регуляторов показатели энергии прорастания и всхожести семян у сортов гречихи Молва и Темп были либо на уровне контроля, либо ниже его.

Для растений гречихи очень важным показателем является масса корня. При обработке семян гречихи сорта Молва препаратом люрастим (н.р. 1,15x1с)"6 г/л) и БИОС (0,4 х 10'7 М) происходило увеличение исследуемого показателя на 26% и 15% по отношению к контролю. Применение люрастима (н.р. 1,15x10^ г/л) и БИОСа (0,4x10"6 М) на семенах гречихи сорта Темп приводило к увеличению массы корней на 25% и 8%. Однако, все исследуемые концентрации биорегуляторов приводили к снижению массы проростков гречихи данного сорта на 10 сутки постановки опыта.

Сходные результаты были получены и в вегетационных опытах. Отмечено стимулирующее влияние биорегуляторов (люрастим н.р. 1.15Х10"6 г/л, БИОС с концентрацией бактериородопсина 0,4x10"6 М) на данные показатели у обоих сортов по сравнению с необработанными регуляторами вариантами.

3.2. Влияние регуляторов на полевую всхожесть и сохранность к уборке растений гречихи сортов Молва и Темп

Полевая всхожесть и сохранность растений гречихи к уборке это одни из основных показателей определяющих урожайность исследуемых растений. У сорта Молва под действием люрастима полевая всхожесть увеличивалась на 5 %, а выживаемость растений на 7% (табл. 1).

Таблица 1

Влияние люрастима и бактериородопсина на полевую всхожесть семян и выживаемость к уборке растений гречихи сортов Молва и Темп (среднее за 2008-20Югг).

Вариант опыта Всходы Перед уборкой

Кол-во раст. на 1м2, шт. Полевая всхожесть, % Кол-во раст. на 1м2, шт. Выживаемость растений, %

Молва

Контроль 141 88 137 86

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 149 93 148 93

БИОС ОДхЮ^М 151 94 148 93

НСР„.5 2,1 - 2,7 -

Темп

Контроль 144 90 144 90

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 148 93 145 91

БИОС 0,4x10-^ 157 98 154 96

НСР0.5 3,5 - 4,1 -

Под действием препарата БИОС исследуемые показатели повышались на 6% и 7% соответственно. При обработке растений гречихи сорта Темп регулятором роста люрастим полевая всхожесть превышала контроль на 3%, выживаемость их к уборке на 7%. Препарат БИОС вызывал увеличение изучаемых показателей на 8% и 6%.

3.3. Влияние регуляторов на элементы архитектоники вегетативной системы растений гречихи сортов Молва и Темп

Целью изучения особенностей архитектоники сортов Молва и Темп под воздействием люрастима и БИОСа было, выявить взаимосвязь её элементов с показателями продуктивности исследуемых сортов гречихи.

Анализ полученных данных (табл. 2) показал, что наибольшее увеличение высоты побегов наблюдается при обработке растений гречихи сорта Молва препаратом люрастим (н.р. 1,15x1с)"6 г/л). Данный показатель увеличивался по сравнению с контролем на 14%. При обработке регулятором роста БИОС (0,4x10"6 М) высота побегов оставалась на уровне контрольных растений. При использовании люрастима (н.р. 1,15x10* г/л) на растениях гречихи сорта Темп происходило уменьшение высоты побегов в сравнении с контролем на 12%. Применение БИОСа (0,4x10"6 М) приводило к увеличению исследуемого показателя на 11% в сравнении с контрольным вариантом.

Таблица 2

Влияние регуляторов роста люрастим и БИОС на вегетативную

Вариант опыта Высота побега, см Среднее число вегетативных узлов, шт Диаметр стебля у основания, мм

На стебле | На ветвях

Молва

Контроль 108,9 5,1 8,9 4,3

Люрастим 1,15 хЮ"4 г/л 115,2 5,4 8,2 5,3

БИОС ОДхЮ-'М 108,3 5,3 9,1 4,7

НСРо.5 6,7 0,3 0,8 1,2

Темп

Контроль 97 4,6 11,2 4,9

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 85,2 4,9 10,9 4,8

БИОС 0,4x10'^ 107,5 4,7 11,6 5,4

НСРо.5 7,1 0,3 1,1 0,6

Для характеристики архитектоники вегетативной системы сортов определяли число вегетативных узлов на стебле и боковых побегах разных

порядков. Анализ данных показал, что при использовании люрастима (н.р. МбхЮ"6 г/л) на растениях гречихи сорта Молва происходило увеличение числа вегетативных узлов на стебле на 6%, на боковых побегах данный показатель уменьшался в сравнении с контролем на 8%. При использовании БИОСа (0,4x10"6 М) число вегетативных узлов увеличивалось на 4%, а на ветвях - на 2%. Использование люрастима на растениях гречихи сорта Темп приводило к увеличению числа вегетативных узлов на стебле на 7%, но уменьшало их на ветвях на 3%. Под влиянием БИОСа количество вегетативных узлов на стебле оставалось на уровне контроля, а на ветвях увеличивалось на 4%.

Действие препарата люрастим и БИОС на растения гречихи сорта Молва приводило к увеличению диаметра стебля на 23% и 9% соответственно, что увеличивает устойчивость к полеганию. У растений гречихи сорта Темп при обработке люрастимом данный показатель оставался на уровне контроля, а влияние препарата БИОС приводило к увеличению диаметра стебля на 10%.

3.4. Влияние регуляторов на элементы архитектоники генеративной и вегетативной систем растений гречихи сортов Молва и Темп

Метамерами, наиболее полно характеризующими продукционные свойства растения, являются вегетативные и генеративные узлы, как показатели развития донорной (ассимилирующей) и акцепторной (потребляющей) систем растения. Анализируя полученные данные (табл. 3), можно отметить, что под влиянием препарата люрастим на растения гречихи сорта Молва среднее число вегетативных узлов на растении уменьшилось на 3%, среднее число генеративных узлов увеличилось на 5%, а соотношение генеративных и вегетативных узлов увеличивалось на 9%.

Таблица 3

Влияние регуляторов роста люрастим и БИОС на соотношение генеративных и вегетативных узлов растений гречихи сортов Молва и Темп

Вариант опыта Среднее число вегетативных узлов на растении, (шт) Среднее число генеративных узлов на растении, (шт) Соотношение генеративных и вегетативных узлов на растении (шт)

Молва

Контроль 14 17,2 1,23

Люрастим 1,15 хЮ* г/л 13,6 18,1 1,33

БИОС О^хЮ-'М 14,4 17,9 1,24

Темп

Контроль 15,8 13,7 0,87

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 15,8 11,9 0,75

БИОС 0,4x10-"М 16,3 14,6 0,90

Редукция вегетативной зоны у означает, что часть ветвей, наряду со стеблем, вступили в генеративную фазу и основной их функцией стал отток ассимилятов в семена. При использовании препарата БИОС происходило увеличение числа вегетативных узлов на 3%, генеративных - на 4%, соотношение вегетативных и генеративных узлов оставалось на уровне контроля.

У растений гречихи сорта Темп при обработке препаратом люрастим число вегетативных узлов оставалось на уровне контроля, а число генеративных узлов, а также их соотношение с вегетативными уменьшалось соответственно на 13%. Под действием препарата БИОС число вегетативных, генеративных узлов и их соотношение увеличивалось на 3%, 7% и 3%.

Увеличение генеративной нагрузки на вегетативный узел приводит к усилению оттока ассимилятов к формирующимся плодам.

3.5. Воздействие регуляторов на число соцветий, цветков в соцветиях и число плодов на главном и боковых побегах

В период массового цветения (45 дней) проводились подсчёты цветков в соцветиях на главном и боковых побегах, а также самих соцветий. Обработка растений люрастимом и препаратом БИОС дала положительные результаты и привела к увеличению общего числа соцветий, цветков и плодов гречихи сортов Молва и Темп (табл. 4). Наибольшее влияние на данные показатели на главном побеге у сорта Молва оказал люрастим, а на боковых побегах - БИОС.

Таблица 4

Влияние регуляторов роста на число соцветий, цветков в соцветиях и число плодов на главном и боковых побегах (среднее за 2008 - 2010 г.г.)_

Вариант Число соцветий на побеге, шт./растение Число цветков в соцветии, штУрастение Число плодов на побеге, шт./растение

Главн. Бок. Главн. %* Бок. %* Главн. Бок. %*

Сорт Молва

Конт роль 4,3±0,3 - 8,2±0,3 - 41,6±0,2 - 53,4±0,9 - 12,4±0,2 - 19,8±0,2 -

Люрас ТИМ 4,5±0,5 5 8,6±0,4 5 48,9±0,3 18 62,1±0,6 16 14,2±0,4 15 22,8±0,4 15

БИОС 4,1±0,3 - 9,4±0,2 15 44,5±0,5 7 67,3±0,б 26 15,1±0,3 22 21,3±0,5 8

Сорт Темп

Конт роль 5,7±0,3 - 11,1±0,5 - 52,3±0,3 - 38,4±0,3 - 14,3±0,7 - 15,2±0,1 -

Люрас ТИМ 5,3±0,4 - 14,0±0,6 26 65,0±0,3 24 41,3±0,6 8 15,3±0,3 7 18,7±0,2 23

БИОС 6,0±0,4 5 16,3±0,5 47 65,7±0,8 26 50,5±0,7 32 16,5±0,9 15 20,0±0,1 32

Примечание: %*- процент от контроля.

3.6. Влияние люрастима и БИОСа на формирование основных показателей фотосинтетической деятельности у растений гречихи сортов Молва и Темп

Известно, что значительный вклад в продукционный процесс вносит фотосинтез, поэтому мы изучили фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза (табл. 5).

Таблица 5

Основные показатели фотосинтетической деятельности у растений гречихи сортов Молва и Темп, обработанных препаратами люрастим и БИОС (среднее за 2008-20Югг)___

Вариант Сухая надземная биомасса, ц/га Макс, площадь листьев, тыс.м2/га ФП посевов, тыс. м2/га-дней ЧПФ, г/м' в сутки

Молва

Контроль 41,9 33,8 307,3 2,16

Люрастим 39,7 34,0 341,5 2,07

БИОС 47,6 31,4 341,5 2,47

Темп

Контроль 38,8 30,5 349,0 1,61

Люрастим 48,4 36,0 365,2 2,04

БИОС 47,2 32,7 402,1 2,15

У сорта Молва под действием регуляторов роста люрастим и БИОС фотосинтетический потенциал посевов вырос по отношению к контролю на 11%. У сорта Темп использование препаратов люрастим и БИОС приводило к увеличению данного показателя на 5% и 15% соответственно.

У растений сорта Молва под действием люрастима ЧПФ снижалась на 6%, а под влиянием БИОСа - увеличивалась на 14% относительно контроля. У сорта Темп люрастим и БИОС увеличивали данный показатель на 27% и 34% соответственно. Очевидно, что применение данных регуляторов роста приводило к увеличению возможности посевов гречихи использовать солнечную радиацию.

Глава IV. ВЛИЯНИЕ ЛЮРАСТИМА, МОДЦУСА И БИОСа НА ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ, УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ГРЕЧИХИ

4.1. Воздействие регуляторов роста на структуру урожая растений гречихи

Целью наших исследований было выявить, влияет ли двойная обработка семян и вегетирующих растений биорегуляторами на повышение урожайности гречихи изучаемых сортов. Важным показателем, характеризующим сортовые признаки растений гречихи и определяющим её

продуктивность, является число и масса зерна с одного растения, масса 1000 семян, а также величина коэффициента эффективности фотосинтеза (Кхоз).

При анализе результатов (табл. 6) представляло интерес проследить взаимосвязь биомассы растений и их урожайности, а также влияние регуляторов роста люрастим, моддус и БИОС на структуру урожая гречихи сортов Молва и Темп.

Таблица 6

Показатели продуктивности и урожайности гречихи сортов Молва и Темп (среднее за 2008-2010 гг.)____

Вариант Масса 1000 Биомасса, Масса семян, КЮ5, % Масса урожая

опыта семян (г) г/растение г/растение (ц/га)

Сорт Молва

Контроль 20,8 19,5 0,9 4,6 15

Люрастим 22,0 21,3 1Д 5,2 17,6

Моддус 20,8 18,9 0,7 3,7 14,7

БИОС 22,1 19,8 1,2 6,1 20,3

НСР05 2,8 1,2 0,3 1,2 1,7

Сорт Темп

Контроль 36,0 13,1 1,0 7,6 15,5

Люрастим 36,1 12,9 1,4 10,9 17,7

Моддус 34,8 13,3 1,3 9,8 14,9

БИОС 35,1 12,1 1,3 10,7 20,5

НСР05 2,2 1,5 0,2 0,1 2,5

При использовании люрастима (с н.р. 1,15 хЮ"6 г/л) биомасса растений гречихи сорта Молва увеличивалась на 9% по отношению к контролю. Это привело к увеличению всех показателей продуктивности. Урожайность в данном варианте увеличивалась на 17%. При использовании моддуса происходило снижение биомассы растений на 3% относительно контроля. Одновременно с этим снижались все показатели продуктивности (кроме массы 1000 семян) и урожайность - на 2%. Обработка растений препаратом БИОС приводила к незначительному увеличению биомассы растений. Масса 1000 семян превышала контроль на 6%, масса семян с одного растения и Кхоз - на 33%, урожайность - на 35%.

У растений гречихи сорта Темп под действием люрастима биомасса растений снижается на 2%, масса 1000 семян остается на уровне контроля, а масса семян, полученных с одного растения и Кхоз увеличиваются

соответственно на 40% и 43%. Урожайность превышала контроль на 14%. При использовании моддуса происходит незначительное увеличение биомассы в сравнении с контрольным вариантом. Масса 1000 семян снижалась на 3%, масса семян с одного растения и Кхоз увеличивались на 30% и 29%. Урожайность снижалась на 4% по отношению к контрольному варианту. Обработка растений препаратом БИОС приводила к снижению биомассы растений на 8%, массы 1000 семян на 3%, масса семян с одного растения и Кх03 увеличивались на 30% и 41% соответственно, урожайность - на 32%.

У растений гречихи сорта Молва увеличение урожая происходит при увеличении биомассы, а у сорта Темп - при снижении.

4.2. Результаты производственных испытаний

Требовательность гречихи к определенным погодным условиям сильно зависит от этапов развития растений. Полевые мелкоделяночные опыты с растениями гречихи сортов Молва и Темп проводились на агробиологической станции Московского Государственного областного гуманитарного института г. Орехово-Зуево в период с 2008 по 2010 годы, которые сильно различались по метеорологическим условиям. Этим объясняется значительное колебание урожайности и качества плодов у данной культуры. Анализируя данные (табл. 7), можно отметить, что в 2009 году получены максимальные урожаи гречихи от 17,5 до 26,3 ц/га. Связано это с тем, что количество осадков и значения температуры ближе к оптимальным, чем в 2008 и 2010 годах.

Таблица 7

Средняя урожайность по годам (полевой мелкоделяночный опыт 2008-20Югг)

Вариант 2008 г. 2009 г. 2010 г.

Урожай ность, ц/га Прибавка, %к контролю Урожай ность, ц/га Прибавка, %к контролю Урожай ность, ц/га Прибавка, %к контролю

Молва

Контроль 9,8 20,1 - 0,8 -

Люрастим 13,9 42 21,2 5 1,2 50

Модцус 8,7 -11 20,7 3 - -

БИОС 14,2 45 26,3 31 1,3 63

HCPos 2,3 - 1,7 - 0,5 -

Темп

Контроль 11,7 - 19,3 - 1,3 -

Люрастим 15,8 35 19,5 1 1,4 8

Моддус 12,3 5 17,5 -9 - -

БИОС 16,1 38 24,8 28 1,2 -8

HCPos 1,3 - 0,5 - 0,3 -

В 2010 году температура превышала в среднем на 3,2°С многолетние значения показателя за предыдущие 61 год, а сумма осадков - почти в 4 раза меньше средних значений, что и привело к падению урожая.

Производственные испытания регуляторов роста люрастим и БИОС проводились также на опытном поле Шатиловской Сельскохозяйственной опытной станции (СХОС, Новодеревеньковский район, Орловская область).

Анализ полученных данных (табл. 8) показал, что у растений сорта Диалог, обработанных люрастимом в концентрации 1,15*105бг/л масса 1000 семян была выше контроля на 3%, а урожайность увеличивалась на 17% в 2008 году и 9% и 14% в 2009 году. Под воздействием препарата БИОС, масса 1000 семян увеличивалась на 5%, урожайность - на 31% в 2008 году. Те же показатели увеличивались в 2009 году на 8% и 11% соответственно.

Таблица 8

Влияние люрастима и БИОСа на основные показатели продуктивности и

Вариант Масса ЮООсемян, г Пибавка, % к контролю Урожайность семян, ц/га Прибавка, % к контролю

2008 г.

контроль 30.2 18,9 _

Люрастим 31.1 3 22,2 17

БИОС 31,7 5 24,7 31

НСР„.5 1,1 _ _

2009 г.

контроль 30.3 _ 25,1 _

Люрастим 33.1 9 28,7 14

БИОС 32,6 8 27,9 11

НСРо.5 0,7 - 1,4 -

На полях фирмы ООО «Фирма Ока» Орловского района, Орловской области в 2008 году проводились производственные испытания регулятора роста БИОС, а в 2009 году - препарата люрастим на растениях гречихи сорта Дикуль. Анализируя таблицу 9, отмечено, что под влияние препарата БИОС масса 1000 семян увеличивалась на 6%, а урожайность на 42% относительно контроля. При обработке растений гречихи регулятором роста люрастим масса 1000 семян увеличивалась на 11%, урожайность - на 25% в сравнении с контролем. Таким образом, увеличение исследуемых показателей ведет к дополнительной прибыли за счет прибавки урожая относительно контроля.

Влияние люрастима и БИОСа на основные показатели продуктивности и урожайность гречихи сорта Дикуль

Вариант Масса ЮООсемян, г Прибавка, % к контролю Урожайность семян, ц/га Прибавка, % к контролю

2008 Г.

Контроль 27,2 - 16,8 _

БИОС 28,7 б 23,9 42

НСРо.5 0,9 - 1,7

2009 г.

Контроль 26,3 - 20,5 -

Люрастим 29,2 И 25,7 25

НСР0.5 2,1 - 3,6 -

4.3. Влияние люрастима и препарата БИОС на технологические качества урожая гречихи сортов Молва и Темп

В настоящее время большое внимание уделяется улучшению технологических качеств зерна. Качество гречневых круп нормируется стандартом ГОСТ 5550-74.

Пленчатость. По результатам анализа очевидно, что исследуемый показатель оставался во всех вариантах опыта на уровне контрольных образцов (табл. 10).

Крупность зерна. У сорта Молва под действием препарата БИОС данный показатель уменьшался на 3% по отношению к контролю.

Выравненность плодов. Под действием люрастима у сорта Молва этот показатель увеличивался на 3%, а у сорта Темп снижался - на 4%. Чем больше процент выравненных плодов, тем меньше нужно настраивать станок для переработки урожая. Таким образом, при использовании люрастима на растениях гречихи сорта Молва снижаются затраты на переработку плодов.

Выход крупы. Под влиянием люрастима выход крупы увеличивался на 2%, в остальных вариантах наблюдалось снижение этого показателя, что ведет к уменьшению количества готового продукта.

Крупность крупы увеличивалась под действием люрастима на 12% у сорта Молва, под воздействием препарата БИОС на 3% у сорта Темп.

Легкость обрушивания плодовых оболочек. Под действием исследуемых препаратов у сорта Молва данный показатель увеличивается на 13-15%, у сорта Темп - снижается на 3-5%. Это ведет к росту затрат на переработку плодов гречихи.

Показатели технической оценки урожая гречихи сортов Молва и Темп (среднее за 2008-2009гг.)_

Вариант опыта Плен ча тость (в %) Круп ность (8%) Вырав нен ность (в%) Выход (в %) Соот ноше ние ядра к проделу Число пропус ков через станок (кол.раз) Круп ность крупы (В%) Натур ный вес

Кру пы Яд ра Проде ла

сорт Молва

Контроль 20,2 93,5 61,3 75,4 64,2 11,2 5,7 48 39,7 607,3

Люрастим 20,2 94,2 63,4 74,9 64,1 10,8 5,9 55 44,4 609,1

БИОС 20,1 90,5 61,3 74,2 61,9 12,3 5,1 54 30,1 612,1

со эт Темп

Контроль 24,6 99,5 86,3 71,1 63,5 7,6 8,4 37 82,3 608,9

Люрастим 24,4 99,5 82,7 72,4 64,1 8,3 7,8 36 81,4 607

БИОС 24,7 99,6 86,8 70,8 63,2 7,6 8,3. 35 84,7 607,5

Натурный вес. Во всех вариантах опыта этот показатель изменялся незначительно. Однако у сорта Молва наблюдалось увеличение, а у сорта Темп - снижение.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что растения гречихи сорта Молва показали большую отзывчивость на действие регуляторов роста люрастим и БИОС, в сравнении с сортом Темп. При этом затраты на переработку плодов снижаются.

4.4. Влияние люрастима и моддуса на содержание рутина в крупе и плодовых оболочках семян гречихи

В промышленности рутин получают как из зеленой массы гречихи, так и из семян. В своем исследовании мы анализируем содержание рутина именно в семенах.

Из данных таблицы 11 следует, что при использовании люрастима с н.р. 1,15 х 10е г/л из семян сорта Молва, собранных с 1 гектара посевов, можно получить 14,7 кг рутина, что на 56% больше, чем в контрольном варианте. Применение данного препарата с другой нормой расхода (н.р. 1,15 хЮ"7 г/л) приводило к наибольшему увеличению содержания рутина на грамм сухого вещества семени (на 21% по отношению к контролю), но урожай семян, полученный в данном варианте опыта на 28% меньше, чем при использовании люрастима (н.р. 1Д5х10"бг/л).

Следовательно, выход рутина увеличивается всего лишь на 23% по отношению к контролю. Совершенно другая картина наблюдалась при опрыскивании растений гречихи сорта Молва модцусом (4,4 х Ю"3 моль/л).

Здесь происходило значительное снижение урожайности в обоих вариантах опыта. Даже увеличение содержания рутина в семенах гречихи на 8% в сравнении с контролем, перекрывается низкой урожайностью семян (на 16%). Следствием этого является уменьшение выхода рутина по отношению к контролю на 9%.

Таблица 11

Влияние регуляторов роста люрастима и моддуса на выход рутина из семян гречихи сортов Молва и Темп с 1м2 (среднее за 2008-2009гт.)_

Вариант опыта Содержание рутина в мг/г сухой массы семени Прибавка к контролю (мг/г) Масса урожая семян (ц/га) Прибавка к контролю (Ц/га) Выход рутина (кг/га)

Сорт Молва

Контроль 9,6 - 9,8 - 9,4

Люрастим 1Д5Х10"6 г/л 10,6 1 13,9 4,1 14,7

Люрастим 1,15 хЮ"7 г/л 11,6 2 9,9 0,1 11,6

Моддус 9,2 -0,4 8,7 -1,1 8,0

Моддус 10,4 0,8 8,2 -1,6 8,5

НСР05 - 0,6 - 3,6

Со рт Темп

Контроль 8,4 - 11,7 _ 9,9

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 9,1 0,7 15,8 4,1 14,4

Люрастим 1,15 хЮ"7 г/л 10 1,6 14,5 2,8 14,5

Моддус 7,9 -0,5 16,4 4,7 12,9

Моддус 8,3 -0,1 13,4 1,7 И,1

НСР05 - 0,3 - 3,3 -

Обработка люрастимом (н.р. 1.15Х10"6 г/л) растений гречихи сорта Темп приводила к увеличению выхода рутина на 45% по отношению к контролю. Это стало возможным в результате увеличения содержания рутина в семени на 8% и за счет увеличения урожая на 35%.

Аналогичный результат наблюдался и при использовании люрастима (н.р. 1,15х10"7 г/л). Выход рутина в данном варианте увеличивался на 47% в сравнении с контрольным вариантом. Применение моддуса (4,4x10'3 моль/л) на растениях гречихи сорта Темп приводило к снижению содержания рутина в семенах, но способствовало увеличению урожайности семян в обоих вариантах опыта, вследствие чего увеличивался и выход рутина на 30% и 12% соответственно.

Глава V. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ГРЕЧИХИ В ИНТЕНСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

Анализируя данные таблицы 12, можно сделать вывод о том, что применение регуляторов роста люрастим и БИОС приводило к увеличению прибыли в сравнении с контрольным вариантом в среднем на 3222 и 4914 рубля с гектара соответственно.

Таблица 12

Экономическая эффективность применения люрастима и БИОСа при возделывании растений гречихи (2008-2010гг)_

Показатели Регулятор роста

контроль люрастим БИОС

Урожайность, т/га 1,61 1,89 1,95

Затраты средств на 1 га, руб. 4320 4776 4764

Себестоимость 1 т зерна, руб. 2729 2855 2627

Стоимость продукции, руб./га 17248 20272 20970

Прибыль с 1 га, руб. 12931 15496 16206

Уровень рентабельности, в % 295 319 336

Прибавка урожая т/га. - 0,30 0,46

Стоимость прибавки, руб./га - 3222 4914

Примечание: данные, указанные в таблице, являются средними для четырех сортов гречихи в условиях трех хозяйств.

ВЫВОДЫ

1. Установлены эффеиивные нормы расхода и концентрации люрастима (ар. 1,15><10'6г/л) и БИОСа (с концентрацией бактериородопсина 0,4хЮ"6М), которые повышали энергию прорастания на 8% и 3%, всхожесть на 11% и 4% соответственно и стимулировали ростпроростковрастенийгречихисорговМалваиТемп.

2. Регуляторы повышали интенсивность ростовых процессов вегетативных и генеративных органов, стимулировали развитие растений гречихи разных сортов. В результате двойной обработки (сочетания предпосевного замачивания семян и опрыскивания вегетирующих растений в фазу бутонизации - начала цветения) повышалась продуктивность растений гречихи и отчётливо проявилась сортоспецифичность действия биорегуляторов.

3. В данной работе показана целесообразность применения люрастима для увеличения выхода рутина при выделении его из семян гречихи сортов Молва и Темп.

4. Содержание рутина в плодовых оболочках семян гречихи на уровне 1,0 - 1,5 мг на грамм сухой массы позволяет рассматривать плодовые

оболочки в качестве сырья для получения рутина, повышение содержания которого в них увеличивает его потенциальный выход.

5. Наибольшее увеличение высоты побегов наблюдается при обработке растений гречихи сорта Молва препаратом люрастим (н.р. 1,15x10"® г/л). Данный показатель увеличивался по сравнению с контролем на 14%. При использовании люрастима (н.р. 1,15x10"® г/л) на растениях гречихи сорта Темп происходило уменьшение высоты побегов в сравнении с контролем на 12%.

6. Действие препарата люрастим и БИОС на растения гречихи сорта Молва приводило к увеличению диаметра стебля на 23% и 9% соответственно.

7. У растений гречихи сорта Темп при обработке препаратом люрастим число вегетативных узлов оставалось на уровне контроля, а число генеративных узлов, а также их соотношение с вегетативными уменьшалось соответственно на 13%.

8. Обработка семян гречихи сортов Молва и Темп регуляторами роста способствовала завязыванию большего количества плодов, по сравнению с контрольными вариантами.

9. Разрабатываемый способ выращивания гречихи прост и не требует как у аналогов строгого выполнения агрометеорологических условий, либо выполнения сложной техники предпосевной обработки почвы, либо дополнительных подсевов сельскохозяйственных культур.

Рекомендации производству

Сельскохозяйственному производству рекомендованы регуляторы роста люрастим и БИОС. Технология их применения, заключается в предпосевной обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений в фазу бутонизации - начала цветения. Предполагаемое повышение урожайности зерна гречихи -при использовании регулятора роста люрастим (н.р. 1,15x10^ г/л) 1,5-3,6 ц/га, при использовании препарата БИОС (с концентрацией бактериородопсина 0,4хЮ"6М) 0,8-5,8 ц/га.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.B. Коротков, Л Д. Прусакова, С. Л. Белопухов, А.Н. Фесенко,

B.В. Вакуленко. Влияние регуляторов роста люрастима и моддуса на содержание рутина в семенах гречихи// АГРОХИМИЯ, 2010, № 12, с. 20-25.

2. A.B. Коротков, Л.Д. Прусакова, С.Л. Белопухов, А.Н. Фесенко,

C.А. Тюрин, Ю.Г. Грицевич. Влияние люрастима и бактериородопсина на урожай и качество зерна гречихи// Известия ТСХА, выпуск 1, 2011 г. - с 118-123.

3. A.B. Коротков. Применение и механизм действия регуляторов роста люрастима и моддуса в растениях// Вестник Московского

Государственного областного педагогического института. Изд. Центр МГОПИ, 2008, - с 78-80.

4. A.B. Коротков, Н.А Фролова. Влияние люрастима и моддуса на начальные этапы развития гречихи сортов Темп и Молва//Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник статей XTV Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 55-летию кафедры «Селекция и семеноводство» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»/МНИЦ ПГСХА.-Пенза: РИО ПГСХА, 2010.-е 51-54.

5. A.B. Коротков, Л.Д. Прусакова. Воздействие регулятора роста люрастим на продуктивность растений гречихи//Материалы Всероссийской конференции, посвященной 80-летию профессора Абдулмалика Гасамутдиновича Юсуфова. Махачкала: ИПЦ ДГУ, 2010.С 58-60.

6. A.B. Коротков, Л.Д. Прусакова, Н.А Фролова. Влияние люрастима и моддуса на продуктивность гречихи сортов Темп и Молва//Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник статей XIV Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 55-летию кафедры «Селекция и семеноводство» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»/МНИЦ ПГСХА.-Пенза: РИО ПГСХА, 2010.-е 48-51.

7. A.B. Коротков. Методические рекомендации по применению регулятора роста растений люрастима для повышения урожайности и качества урожая гречихи//Россиский государственный аграрный университет МСХА имени К.А.ТИМИРЯЗЕВА (ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А, Тимирязева). МОСКВА 2010.-е. 20.

8. A.B. Коротков, Л.Д. Прусакова, А.Н. Фесенко, Ю.Г. Грицевич, С.А. Тюрин. Способ выращивания гречихи/Юбъединенный научный журнал. АПК. 2010, №3. с. 66-69.

9. Alexander KOROTKOV, Alexey FESENKO, Sergey TYURIN, Yuliy GRITSEVICH, Lidiya PRUSAKOVA. EFFECT OF BACTERIORHODOPSIN ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF BUCKWHEAT//«ADVANCES IN BUCKWEAT RESEARCH» Proceedings of the 11th International Symposium on Buckwheat, (July 19-23,2010, Orel, Russia) - Orel, «Kartusb, 2010, - с 670-675.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/]б. Усл.печ.л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 503.

Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44