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

5 Ар? 20'?

Москва -2012

005020198

005020198

Диссертационная работа выполнена на кафедре естествознания Московского государственного областного гуманитарного института

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Прусакова Лидия Дмитриевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, ведущий научный сотрудник учебно-опытного почвенно-экологического центра Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Головков Александр Максимович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства и луговых экосистем РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

Шитикова Александра Васильевна

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт зернобобовых и крупяных культур Российской академии сельскохозяйственных наук.

Защита состоится 2012 г. часов ЪО минут на

заседании диссертационного Совета Д 220.043.05 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 » J^XjTtjvUX^C 2012 г. Ученый секретарь v j

диссертационного совета ч Лазарев H.H.

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, 2004).

Урожайность гречихи во всем мире невысока (Фесенко и др., 2006; Alekseyeva, 2002; Campbell, 2003; Suzuki, 2003) и зависит от благоприятности гидротермического режима, т.е. в значительной степени определяется степенью позднеспелости возделываемых сортов. При этом уровень её урожайности существенно ниже, чем у других зерновых культур. Причина низкой урожайности - биологические особенности культуры (склонность к израстанию на высокоплодородных агрофонах, растянутость цветения, недружное созревание посева).

Поиск путей повышения урожайности, качества плодов этой культуры с использованием регуляторов роста является актуальным и представляет научный интерес, что 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, Модцус и БИОС (Короткое, Белопухов, Фесенко, Тюрин, Грицевич, Прусакова, 2010).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение направленности действия экзогенных регуляторов роста Люрастима, Модцуса и БИОСа на показатели продуктивности, фотосинтетический потенциал (ФП), чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), качество полученного урожая, ростовые и формообразовательные процессы и урожайность растений гречихи генетически разных сортов, в зависимости от климатических условий Московской и Орловской областей.

Для реализации этой цели были поставлены следующие экспериментальные задачи:

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

2. Установить особенности действия регуляторов на продуктивность, морфофизиологические показатели и урожайность исследуемых сортов гречихи.

3. Исследовать изменения технологических свойств и товарного качества плодов гречихи под влиянием Люрастима, Модцуса 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 исследований. Впервые на четырех разных морфогенетических сортах гречихи исследовано действие препарата БИОС, созданного методом нанотехнологии. Выявлена особенность действия Люрастима, Моддуса и БИОСа 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 Люрастима, Моддуса и БИОСа 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, повышение содержания которого под действием исследуемых фиторегуляторов, увеличивает его потенциальный выход. Показано, что Люрастим, Модцус 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 Люрастима, Моддуса и БИОСа на качество плодов гречихи.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные вносят определенный вклад в исследования, посвященные изучению 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. Результаты исследований 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 146 страницах машинописи, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, включает 23 таблицы, 4 рисунка, 4 приложения. Список литературы включает 240 наименований, в том числе 67 иностранных авторов.

Глава II. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

Объектами исследования служили растения гречихи посевной (Ра§оругит сясикШит МоспсЬ) генетически разных сортов Молва, Темп, Диалог и Дикуль, а также регуляторы роста растений Люрастим, Моддус и БИОС.

2.2. Условия и методика проведения исследований

Изучение действия Люрастима, Модцуса и БИОСа на рост, развитие и физиологические процессы растений гречихи четырех сортов проводились в лабораторных, вегетационных и мелкоделяночных полевых опытах в 20082010 гг. на базе кафедры естествознания и агротехнической биологической станции Московского государственного областного гуманитарного института, а также в производственных испытаниях на опытном поле Шатиловской Сельскохозяйственной опытной станции (СХОС, Новодеревеньковский район, Орловская область) и на полях фирмы ООО «Фирма Ока» (Орловский район, Орловская область).

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

Опыт М1. Влияние Люрастима и БИОСа на энергию прорастания и всхожесть семян гречихи в лабораторных условиях

Цель исследований заключалась в нахождении оптимальных концентраций исследуемых регуляторов роста. Для этого семена гречихи подвергались предпосевной полусухой обработке Люрастимом и БИОСом по методу Задонцева и Гринченко (Задонцев, Пикуш, Гринченко, 1973). Конролем служили семена, встряхиваемые на ротаторе с дистиллированной водой. Опыт двухфакторный: фактор А - сорта гречихи Молва и Темп, фактор В -

регуляторы роста Люрастим и БИОС. Повторность трехкратная. Препарат Модцус не используется для предпосевной обработки.

Опыт №2. Изучение действия Люрастима и БИОСа па энергию прорастают, всхожесть, длину, массу корней и проростков гречихи

Цель исследований заключалась в нахождении оптимальных концентраций исследуемых регуляторов роста. Вегетационные опыты с растениями гречихи проводились в тепличном хозяйстве агротехнической биологической станции Московского государственного областного гуманитарного института в металлических сосудах емкостью 7 кг, содержащих смесь дерново-подзолистой почвы с черноземом и песком в соотношении 3:1:1 (Журбицкий, 1968). Опыт двухфакторный: фактор А — сорта гречихи, фактор В - регуляторы роста. Повторность трехкратная.

Опыт МЗ. Продукционный процесс и качество зерна гречихи при использовании регуляторов роста Люрастим, Моддус и БИОС

Цель исследований заключалась в изучении направленности действия экзогенных регуляторов роста на показатели продуктивности, ростовые и формообразовательные процессы, а также урожайность растений гречихи генетически разных сортов, в зависимости от климатических условий Московской области. 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 % /100 г; рНка - 5,5. Схема полевого опыта:

1. Контроль - семена сорта Молва, обработанные дистиллированной водой;

2. Семена сорта Молва, обработанные раствором Люрастима (н.рЛ^хЮ^г/л);

3. Семена сорта Молва, обработанные раствором Люрастима (н.р.1,15х10"?г/л);

4. Семена сорта Молва, обработанные дистиллированной водой, для последующего опрыскивания растений Модцусом (4,4 х 10"3 моль/л) в начале формирования стеблевых листьев и закладки вегетативных побегов;

5. Семена сорта Молва, обработанные дистиллированной водой, с опрыскиванием растений Модцусом (4,4 х 10"3 моль/л) в фазу бутонизации;

6. Семена сорта Молва, обработанные препаратом БИОС с концентрацией бактериородопсина 4,5Х10"6М;

7. Контроль - семена сорта Темп, обработанные дистиллированной водой;

8. Семена сорта Темп, обработанные раствором Люрастима (н.р.1,15><10^г/л);

9. Семена сорта Темп, обработанные раствором Люрастима (н.р.1,15х10 7г/л);

10. Семена сорта Темп, обработанные дистиллированной водой, для последующего опрыскивания растений Модцусом (4,4 х 10"3 моль/л) в начале формирования стеблевых листьев и закладки вегетативных побегов;

11. Семена сорта Темп, обработанные дистиллированной водой, с опрыскиванием растений Моддусом (4,4 х 10"3 моль/л) в фазу бутонизации;

12. Семена сорта Темп, обработанные препаратом БИОС с концентрацией бактериородопсина 4,5x10"6 М.

Опыт двухфакторный: фактор А - сорта гречихи Молва и Темп, фактор В — регуляторы роста Люрастим, Моддус, БИОС. Повторность четырехкратная. Площадь учетной делянки 480 м2, общая площадь посева 665 м2. Семена гречихи подвергались предпосевной полусухой обработке Люрастимом и БИОСом (Задонцев, Пикуш, Гринченко, 1973). Посев семян проводился широкорядным способом с междурядьями 30 см и на глубину посева 5-6 см при прогревании почвы до 15°С. Норма высева семян сорта Молва - 1,6 млн. шт/га (47,9 кг/га), а сорта Темп - 1,4 млн. шт/га (57,9 кг/га). После посева проводилось равномерное уплотнение почвы и полив делянок.

Все наблюдения, учеты и анализы выполнены по следующим методикам:

1. Определяли энергию прорастания и всхожесть по ГОСТ 12038-84.

2. Наступление фаз проводили методом глазомерного определения.

3. Учёт густоты стояния растений на вариантах опыта проводили в фазу полных всходов и перед уборкой в четырёхкратной повторности.

4. Полнота всходов семян определялась по формуле: Пв = (ГхЮО) / Нв, где Пв - полнота всходов (%); Г - фактическая густота стояния растений (тыс. шт/га); Нв - норма высева (тыс. шт/га).

5. Учёт биометрических (морфоструктурных) показателей проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (Москва, 1989) с фазы всходов и далее через 10 дней до конца вегетации.

6. Площадь ассимилирующей поверхности листьев проводили методом высечек (Корнилов, 1968).

7. Фотосинтетический потенциал (ФП) посевов определялся по формуле: ФП = [(Л1+Л2)хТ1+(Л2+ЛЗ)хТ2+(ЛЗ+Л4)хТЗ] /2 (Ничипорович, 1976).

8. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), определялась по формуле ЧПФ = (В2-В1)/1/2(Л1+Л2) х п, где Bi и В2 (Третьяков, 2003).

9. Интенсивность транспирации определялась методом взвешивания по всем фазам развития с 8 до 12 часов (Третьяков, 2003).

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

11. Количество рутина в разных компонентах семени определяли по методике Мурри (Мурри, 1959).

12. Термогравиметрический анализ выполняли по методике (Van de Velde, Klekens, 2002).

14. После периода вызревания оба сорта гречихи убирались. Метод учета урожая - сплошной. После уборки проводили анализ элементов структуры урожая (масса 1000 зерен, количество зерен с 1 растения и т.д.).

15. Расчет экономической эффективности возделывания гречихи производился по статистическим данным Министерства сельского хозяйства РФ.

16. Различия между вариантами были статистически обработаны с помощью двухфакторного дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Опыт N°4. Производственные испытания препаратов Люрастим и БИОС

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% /100 г; рНКс1 - 6,1. Полевые эксперименты осуществлены в пятипольном севообороте «пар - озимая пшеница - соя - кукуруза - гречиха». Выбор севооборота сделан в соответствии с рекомендациями по ведению земледелия в Орловской области (Орлов, Гнетиева, Юдин, 1982).

Опыты проводили в 2008 и 2009 годах. Повторность опыта двукратная, учетная площадь делянки 1,2 га. Предпосевная обработка включала ранневесеннее боронование зубовыми боронами в два следа и две культивации (первая на 10-12 см, вторая - на глубину посева семян). Рядовой посев проводился 23 мая в 2008 и 25 мая в 2009 году, с нормой высева 3 млн. всхожих семян/га, сеялкой СН-16. Опыты проводили по следующей схеме:

1. Контроль - семена гречихи сорта Диалог, обработанные дистиллированной водой;

2. Опыт- семена, обработанные препаратом Люрастим (н.р. 1,15*10"бг/л);

3. Опыт - семена, обработанные препаратом БИОС (с концентрацией бактериородопсина 4,5 х 10"6 М).

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. Почва опытного поля темно-серая лесная, содержащая Р205 - 129 мг/кг; К20 - 115 мг/кг; гумуса - 2,5% /100 г; pHKci - 5,4. Опыт проводился в пятипольном севообороте «сидеральный пар - озимая пшеница - ячмень -однолетние травы на сено - гречиха». Выбор севооборота сделан в соответствии с рекомендациями по ведению земледелия в Орловской области (Орлов, Гнетиева, Юдин, 1982).

Повторность опыта трехкратная, учетная площадь делянки 0,5 га. Предпосевная обработка включала ранневесеннее боронование зубовыми

боронами в два следа и три культивации (первая на 10-12 см, последняя - на глубину посева семян). Рядовой посев проводился 23 мая в 2008 и 25 мая в 2009 году, с нормой высева 3 млн. всхожих семян/га, сеялкой С3-3,6. Опыты проводили по следующей схеме:

1. Контроль - семена гречихи сорта Дикуль, обработанные дистиллированной водой;

2. Опыт - семена, обработанные препаратом Люрастим (н.р. 1,15*10"6г/л);

3. Опыт - семена, обработанные препаратом БИОС (с концентрацией бактериородопсина 4,5х 10"6 М).

Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Влияние Люрастима и БИОСа на энергию прорастания, всхожесть, длину, массу корней и проростков гречихи сортов Молва и Темп в условиях лабораторных и вегетационных опытов

По результатам исследований энергия прорастания проростков семян гречихи сорта Молва под воздействием исследуемых препаратов увеличивалась в среднем на 14%, а всхожесть семян повышалась на 7%. У семян сорта Темп при обработке Люрастимом и БИОСом энергия прорастания повышалась по сравнению с контролем в среднем на 9%, а всхожесть на 11%.

Сходные результаты были получены и в вегетационных опытах. Энергия прорастания семян сорта Молва при обработке отмеченными концентрациями Люрастима и БИОСа повышалась по сравнению с контролем в среднем на 11%, а всхожесть на 13%. У сорта Темп энергия прорастания увеличивалась на 14%, а всхожесть на 24% соответственно.

В ходе вегетационных опытов проводились измерения длины и массы надземных органов и корневой системы на 10-е сутки после появления всходов. Отмечено, что при использовании биорегуляторов на растениях гречихи сорта Молва длина и масса корневой системы увеличивались в среднем на 14% и 15% относительно контрольных вариантов. У растений сорта Темп исследуемые показатели оставались на уровне контрольных образцов. Наибольший эффект оказали нормы расхода препарата Люрастим (1,15 хЮ"6 г/л, 1,15 х10"7 г/л) и концентрации БИОСа (4,5x10"6 М, 4,5x10"7 М). При использовании регуляторов роста длина и масса надземной части растений оставалась на уровне контроля.

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

Полевая всхожесть и выживаемость растений гречихи к уборке это основные показатели, определяющие урожайность гречихи (Фесенко, 2007). У растений гречихи сорта Молва под действием регулятора роста

Люрастим полевая всхожесть увеличивалась на 5 %, а выживаемость растений на 7%. Под действием препарата БИОС исследуемые показатели повышались на 6% и 7% соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Влияние регуляторов роста на полевую всхожесть семян и выживаемость к уборке растений гречихи (среднее за 2008-2010гг)._

Вариант опыта Всходы Перед уборкой

Кол-во раст. Полевая Кол-во раст. на Выживаемость

на 1м2, шт всхожесть, % 1м2, шт. растений, %

Молва

Контроль 141 88 137 86

Люрастим 1,15 хЮ^ г/л 149 93 148 93

БИОС 4,5*10"6М 151 94 148 93

НСРо.5 2,1 - 2,7 -

Темп

Контроль 144 90 144 90

Люрастим 1,15 хЮ^г/л 148 93 145 91

БИОС 4,5x10"6 М 157 98 154 96

НСР0.5 3,5 - 4,1 -

При обработке растений гречихи сорта Темп регулятором роста Люрастим полевая всхожесть превышала контроль на 3%, выживаемость растений к уборке на 7%. Препарат БИОС вызывал увеличение изучаемых показателей на 8% и 6%. Таким образом, применяемые регуляторы роста, способствовали повышению урожайности посевов.

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

Анализируя полученные данные (табл. 2), можно отметить, что под влиянием препарата Люрастим на растения гречихи сорта Молва среднее число вегетативных узлов уменьшилось на 3%, среднее число генеративных узлов повышалось на 5%, а соотношение генеративных и вегетативных узлов увеличивалось на 9%. При использовании препарата БИОС происходило увеличение числа вегетативных узлов на 3%, генеративных - на 4%, а их соотношение 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%.

Таблица 2

Влияние регуляторов роста на соотношение генеративных и вегетативных узлов растений гречихи (среднее за 2008 - 2010 г.г.)_

Вариант опыта Среднее число Среднее число Соотношение

вегетативных генеративных узлов генеративных и

узлов на на растении, (шт) вегетативных узлов

растении, (шт) на растении (шт)

Молва

Контроль 14,0 17,2 1,23

Люрастим 1,15 хЮ^г/л 13,6 18,1 1,33

БИОС 4,5* 10"6 М 14,4 17,9 1,24

Темп

Контроль 15,8 13,7 0,87

Люрастим 1,15 хШ"6 г/л 15,8 11,9 0,75

БИОС 4,5x10"6 М 16.3 14,6 0,90

Примечание: измерения проводились в фазу плодообразования.

Отмечена важная роль в продукционном процессе растения, с одной стороны, системы ветвления, а с другой - архитектоники растения (количества, соотношения, ритма формирования и пространственного расположения метамеров). Редукция вегетативной зоны у растений гречихи означает, что часть ветвей, наряду со стеблем, вступили в генеративную фазу и основной их функцией стал отток ассимилятов в семена. 3.7. Влияние Люрастима н БИОСа на формирование основных показателей фотосинтетической деятельности у растений гречихи сортов Молва и Темп

Рассматривая данные таблицы 3, можно отметить, что при использовании регулятора роста Люрастим у растений гречихи сорта Молва площадь листьев оставалась на уровне контроля, а у сорта Темп увеличивалась на 18 %. Применение препарата БИОС приводило к снижению данного показателя у сорта Молва на 7 %, к увеличению у сорта Темп - на 7 %. Очевидно, что сорт Темп оказался наиболее отзывчивым на действие регуляторов.

Фотосинтетический потенциал посева - величина, используемая для программирования и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур. Она характеризует возможность использования посевами солнечной радиации для фотосинтеза в течение вегетации. Анализируя таблицу 8 можно отметить, что у растений гречихи 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. Т.о. применение данных регуляторов роста приводило к увеличению возможности посевов гречихи использовать солнечную радиацию.

Таблица 3

Основные показатели фотосинтетической деятельности в фазу цветения у растений гречихи (среднее за 2008-20 Югг)_

Вариант Сухая Площадь ФП посевов, ЧПФ, г/м2 в

надземная листовой тыс. м2/га-дней сутки

биомасса, ц/га поверхности, тыс.м2/га

2008

Контроль 39,7 29,2 197,5 1,48

47,2 31,5 274,4 1,52

Люрастим 41,3 34,6 248,3 1,58

51,9 30,9 312,0 1,68

БИОС 53,2 36,5 284,1 1,73

47,1 34,6 354,9 1,59

2009

Контроль 43,5 32,4 542,4 2,15

39,9 38,3 638,1 1,75

Люрастим 41,2 36,8 625,8 2,37

41,4 39,2 612,6 2,80

БИОС 47,8 33,7 593,3 2,46

40,1 38,3 674,0 3,01

2010

Контроль 42,4 39,8 182,0 2,85

29,3 21,6 134,6 1,55

Люрастим 36,6 30,5 1 150,5 2,25

51,8 37,8 170,9 1,63

БИОС 41,7 24,1 147,2 3,23

54,4 25,3 177,4 1,86

Примечание: в числителе - сорт Молва; в знаменателе - сорт Темп

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. Увеличение ЧПФ способствовало накоплению биомассы растений гречихи. Следствием чего вероятно стало увеличение их урожайности.

Глава IV. ВЛИЯНИЕ ЛЮРАСТИМА, МОДДУСА И БИОСа НА

ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ,

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ГРЕЧИХИ

4.1. Воздействие регуляторов роста на структуру урожая растений

гречихи

При анализе результатов (табл. 4) представляло интерес проследить взаимосвязь биомассы растений и их урожайности, а также влияние регуляторов роста на структуру урожая гречихи сортов Молва и Темп.

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%.

Таблица 4

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

Вариант Масса 1000 Биомасса, Масса Кхоз, % Урожайность

опыта семян (в г.) г/растение семян, г/растение (ц/га)

Сорт Молва

Контроль 20,8 19,5 0,9 4,6 15,0

Люрастим 22,0 21,3 1,1 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

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 Кхот увеличивались на 30% и 41% соответственно, урожайность - на 32%. При использовании регуляторов роста Люрастим и БИОС биомасса растений гречихи сорта Молва возрастала относительно контрольного варианта, урожайность увеличивалась. Под действием Моддуса наблюдалась обратная закономерность. У растений гречихи сорта Темп регуляторы роста Люрастим и БИОС приводили к снижению биомассы растений, но урожайность при этом увеличивалась. При обработке растений Модцусом биомасса увеличивалась, а масса урожая - уменьшалась. У растений гречихи сорта Молва увеличение урожая происходит при увеличении биомассы, а у сорта Темп - при снижении. 4.2. Влияние метеорологических условий на урожайность гречихи

Отмечено, что в июле 2009 года (начало цветения) количество осадков ближе к оптимальному значению, чем в 2008 и 2010 годах. В совокупности с благоприятным температурным режимом в 2009 году получены максимальные урожаи гречихи за данный период от 17,5 до 26,3 ц/га (табл. 5).

Таблица 5

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

НСР05 2,3 - 1,7 - 0,5 -

Темп

Контроль 11,7 - 19,3 - 1,3 -

Люрастим 15,8 35 19,5 1 1,4 8

Модцус 12,3 5 17,5 -9 - -

БИОС 16,1 38 24,8 28 1,2 -8

НСР05 1,3 - 0,5 - 0,3 -

В 2010 году температура превышала в среднем на 3,2°С многолетние значения показателя за предыдущие 10 лет, а сумма осадков - почти в 4 раза меньше средних значений. Следствием данных процессов является резкое снижение урожайности данной культуры более, чем в 10 раз. На фоне низкой урожайности отмечено положительное действие регуляторов роста. 4.3. Результаты производственных испытаний

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

Таблица 6

Влияние Люрастима и БИОСа на основные показатели продуктивности и урожайность гречихи сорта Диалог ___

Вариант Масса 1000 семян, г Прибавка, % к контролю Урожайность, 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

НСРо.5 1Д - -

2009 г.

Контроль 30,3 - 25,1 -

Люрастим 33,1 9 28,7 14

БИОС 32,6 8 27,9 11

НСР0.5 0,7 - 1,4 -

Анализ полученных данных (табл. 6) показал, что у растений сорта Диалог, обработанных Люрастимом в концентрации 1,15*10"6г/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.

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 7, отмечено, что под влиянием 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.

Таблица 7

Влияние Люрастима и БИОСа на основные показатели продуктивности и урожайность гречихи сорта Дикуль_

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

2008 г.

Контроль 27,2 - 16,8 -

БИОС 28,7 6 23,9 42

НСРо.5 0,9 - 1,7 -

2009 г.

Контроль 26,3 - 20,5 -

Люрастим 29,2 11 25,7 25

НСРо.5 2,1 - 3,6 -

Таким образом, увеличение исследуемых показателей ведет к дополнительной прибыли за счет прибавки урожая относительно контроля.

4.4. Влияние Люрастима и препарата БИОС на технологические качества урожая гречихи сортов Молва и Темп

В настоящее время большое внимание уделяется улучшению технологических качеств зерна. Технологические свойства характеризуют пригодность сырья и определяют особенности дальнейшей переработки плодов и получения различных продуктов определенного химического состава.

Таблица 8

Показатели технологического качества урожая гречихи (среднее за 20082009гг.)__

Вариант Плен Круп Вырав Выход (в %) Соот Число Круп Натур

опыта ча ность нен Кру Ядри Проде ноше пропус ность ный

тость (в%) ность пы цы ла ние ков крупы вес

(В%) (в %) ядра к проделу через станок (кол .раз) (в%)

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

сорт 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

Анализируя данные (табл. 8), 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.

4.5. Влияние Люрастпма и Моддуса на содержание рутина в крупе и плодовых оболочках семян гречихи

Как видно из данных таблицы 9, Люрастим в исследуемых нормах расхода способствовал увеличению урожая семян, как для сорта Молва, так и для сорта Темп. Одновременно с этим под влиянием Люрастима происходило увеличение содержания рутина в расчете на сухую массу семян гречихи.

Таблица 9

Влияние регуляторов роста Люрастима и Моддуса на выход рутина из семян гречихи сортов Молва и Темп (среднее за 2008-2009гг.) _

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

Сорт Молва

Контроль 9,6 - 14,9 - 14,3

Люрастим 1,15 хЩ* г/л 10,6 1 17,6 2,7 18,7

Люрастим 1,15 хЮ"7 г/л 11,6 2 15,1 0,2 17,5

Моддус 9,2 -0,4 8,7 -6,2 8,0

Моддус 10,4 0,8 8,2 -6,7 8,5

НСР05 - 0,6 - 3,6 -

Сорт Темп

Контроль 8,4 - 15,5 - 13,0

Люрастим 1,15 хЮ"6 г/л 9,1 0,7 17,7 2,2 16,1

Люрастим 1,15 хЮ"7 г/л 10,0 1,6 15,9 0,4 15,9

Моддус 7,9 -0,5 16,4 0,9 12,9

Моддус 8,3 -0,1 13,4 -2,1 11,1

НСР05 - 0,3 - 3,3 -

Так, при использовании Люрастима с н.р. 1,15 хЮ"6 г/л из семян сорта Молва, собранных с 1 гектара посевов, можно получить 18,7 кг рутина, что на 31% больше, чем в контрольном варианте. Применение данного препарата с другой нормой расхода (н.р. 1,15 х10~7 г/л) приводило к увеличению выхода

рутина на 22% по отношению к контролю. Совершенно другая картина наблюдалась при опрыскивании растений гречихи сорта Молва Модцусом (4,4 х 10"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 (в среднем на 44 %). Следствием этого является уменьшение выхода рутина по отношению к контролю на 43%.

Обработка Люрастимом (н.р. 1,15х10~6 г/л) растений гречихи сорта Темп приводила к увеличению выхода рутина на 24% по отношению к контролю. Это стало возможным в результате увеличения содержания рутина в семени на 8% и за счет увеличения урожая на 14%. Аналогичный результат наблюдался и при использовании Люрастима (н.р. 1,15*1СГ7 г/л). Выход рутина в данном варианте увеличивался на 22% в сравнении с контрольным вариантом. Применение Моддуса (4,4x10"3 моль/л) на растениях гречихи сорта Темп приводило к снижению содержания рутина в семенах, что способствовало снижению выхода рутина в среднем на 8%.

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

Анализируя данные таблицы 10, 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 10

Экономическая эффективность применения Люрастима и БИОСа при возделывании растений гречихи (2008-20 Югг)_

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 эффективные нормы расхода и концетравди Люрастима (н.р. 1,15x10" 6г/л) и БИОСа (с концентрацией бактериородопсина 4,5*10"6М), которые повышали в лабораторных условиях энергию прорастания семян гречихи сорта Молва на 14% и 13%, всхожесть семян - на 7%. У сорта Темп при обработке Люрастимом и БИОСом энергия прорастания повышалась по сравнению с контролем на 9% и 8%, а всхожесть - на 10% и 11% соответственно.

В полевых условиях у растений гречихи сорта Молва под действием регулятора роста Люрастим полевая всхожесть увеличивалась на 5 %, а под действием препарата БИОС - на 6%. При обработке растений сорта Темп полевая всхожесть превышала контроль на 3% и 8% соответственно.

2. Так установлено, что под влиянием препарата Люрастим на растениях гречихи сорта Молва среднее число вегетативных узлов уменьшилось на 3%, среднее число генеративных узлов увеличилось на 5%, а соотношение генеративных и вегетативных узлов увеличивалось на 9%. Вероятно, редукция вегетативной зоны у растений гречихи означает, что часть ветвей, наряду со стеблем, вступили в генеративную фазу и основной их функцией стал отток ассимилятов в формирующиеся плоды.

3. Обработка посевов сорта Темп регуляторами роста приводила к увеличению площади листовой поверхности на 18% (Люрастим) и 7% (БИОС) по сравнению с вариантом без обработки (контрольный). Отмечено, что у растений гречихи сорта Молва под действием препаратов Люрастим и БИОС фотосинтетический потенциал посевов вырос по отношению к контролю на 11%, а у сорта Темп - на 5% и 15% соответственно. У растений сорта Молва под действием препарата БИОС чистая продуктивность фотосинтеза 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 фотосинтетической деятельности растений.

4. За годы проведения исследований в условиях полевых мелкоделяночных опытов наиболее высокие урожаи от 17,5 до 26,3 ц/га получены в 2009 году, который отличался наиболее благоприятным температурным режимом (1620°С) в период интенсивного роста и развития, а также оптимальным количеством осадков (60-90 мм) в первой половине цветения.

Обработка посевов сорта Молва регуляторами роста в Центральном регионе Нечерноземной зоны приводила к увеличению урожайности в среднем на 1,9 ц/га (Люрастим) и на 3,7 ц/га (БИОС) по сравнению с вариантом без обработки (контрольный). У сорта Темп зафиксированы прибавки урожая зерна на 1,4 ц/га и на 3,2 ц/га соответственно.

5. Отмечен высокий положительный эффект от применения регуляторов роста в условиях Черноземной зоны. У растений сорта Диалог, обработанных Люрастимом в концентрации 1,15*10"6г/л урожайность увеличивалась на 17% в 2008 году (22,2 ц/га) и на 14% в 2009 году (28,7ц/га). Под воздействием препарата БИОС урожайность увеличивалась на 31% в 2008 году (24,7 ц/га) и на 11% в 2009 году (27,9 ц/га). При обработке растений гречихи сорта Дикуль регулятором роста Люрастим урожайность составила 25,7 ц/га, что на 25% выше, чем в контроле, а под влиянием препарата БИОС урожайность увеличивалась на 42% (23,9 ц/га) относительно контроля.

6. Отмечено, что при использовании Люрастима (с н.р. 1,15 хЮ"6 г/л и н.р. 1,15 хЮ"7 г/л) из семян сорта Молва, собранных с 1 гектара посевов, можно получить 18,7 кг и 17,5 кг рутина, что на 31% и 22 % больше, чем в контрольном варианте. При обработке Люрастимом с исследуемыми нормами расхода из семян сорта Темп можно получить 16,1 кг и 15,9 кг рутина, что превышает контроль на 24% и 22%.

7. 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.

8. Технологические показатели качества зерна гречихи во всех вариантах опыта соответствуют нормативам. Отмечено, что растения гречихи сорта Молва показали большую отзывчивость на действие исследуемых регуляторов роста, в сравнении с сортом Темп.

9. 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.

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. 1,15x1g"6 г/л) 1,5-3,6 ц/га, при использовании препарата БИОС (с концентрацией бактериородопсина

0.4x10"6 М) 0,8-5,8 ц/га.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.B. Короткое, Л.Д. Прусакова, С.Л. Белопухов, А.Н. Фесенко, В.В. Вакуленко. Влияние регуляторов роста люрастима и моддуса на содержание рутина в семенах гречихи// АГРОХИМИЯ, 2010, № 12, с. 20-25.

2. A.B. Короткое, Л.Д. Прусакова, С.Л. Белопухов, А.Н. Фесенко, С.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 модцуса 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 XIV Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 55-летию кафедры «Селекция и семеноводство» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»/МНИЦ ПГСХА.-Пенза: РИО ПГСХА, 20 Ю.-с 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 модцуса 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, «Kartush», 2010, - с 670-675.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60x90 1/16. Усл. Печл. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ. 375.

ЗАО «Телеком-Сервис». Московская обл., г. Орехово-Зуево, ул. Егорьевская, д. 17. Тел. 8 (496) 415-05-09.