Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Фотосинтетическая деятельностьи продуктивность односемянной кормовой свеклы при использовании природных и синтетических регуляторов роста растений

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Фотосинтетическая деятельностьи продуктивность односемянной кормовой свеклы при использовании природных и синтетических регуляторов роста растений"

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

На правах рукописи

БОНДАРЬ Владимир Иванович

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОДНОСЕМЯННОЙ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена в 1988—1991 гг. в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент Н. С. Архангельский.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Л. Д. Прусакова, кандидат сельскохозяйственных наук В. Г. Сычев.

Ведущее учреждение — НПО «Корма».

Защита диссертации, состоится « /» июня 1992 г. в « часов на заседании специализированного совета Д. 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТСХА.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, сектор защиты диссертаций ТСХА.

Автореферат разослан «/£» . . . 1992 г.

Ученый секретарь ^

специализированного совета — Л

кандидат сельскохозяйственных ¿//О

наук

В. И. Скоблина

-i-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

;ссерта'Д1"М

Актуальность темы. В оценке по сбору сухого вещества с единицы площади кормовая свекла является одной из самых продуктивных полевых культур. Ее потенциальные возможности в системе возделывания реализуются далеко не полностью. Дальнейшее повышение урожайности кормовой свеклы, улучшение качества корнеплодов и снижение затрат на возделывание в значительной мере может быть обеспечено не только селекцией, но и учетом особенностей частной физиологии этой культуры. Важную роль при этом может сыграть применение регуляторов роста и развития растений в установленные ранее критические фазы энтогенеза Ai.С. Архангельский, 1967 г,/.

Цель и задачи исследований. В связи с необходимостью даль-гейшего повышения урожайности и кормовой ценности кормовой свеклы I задачи исследований входило: изучить влияние обработки гистьев растворами природных и синтетических регуляторов роста на алане эндогенных ауксинов и абсцизиков, продолжительность жиз-едеятельности листьев и их фотосинтетическую активность, урожай орнеплодов, содержание и сбор сухого вещества, водорастворимых уг-еводов и белка, накопление и вынос элементов питания. Объектом ис-ледований послужил новый сорт односемянной кормовой свеклы Гимирязевка-87".

Научная новизна исследований. В работе впервые получили :вещение вопросы;

Содержание природных ауксинов и абсцизинов в конусе нарастания и 1стьях свеклы, соотношение ИУК:АБК в динамике при регуляции роста [носемянной кормовой свеклы;

Состояние и деятельность ассимиляционного аппарата /фотосинтети-ский потенциал, задержка старения листьев, чистая продуктивность

фотосинтеза, коэффициент использования фотосинтетически активной радиации,/;

3. Эффективность действия природных и синтетических регуляторов роста в оценке по урожаю корнеплодов и их химическому составу;

4. Особенности реакции односемянной свеклы на применение регуляторов роста в сочетании с предшествующим поливом.

Практическая ценность работы.В сопоставлении с действием 2,4-Д в микродозах /контролъ-Ш/ разработаны и предложены производству регламенты применения индолил-3-уксусной кислоты, фузикокцина, а также вытяжки из околоплодников свеклы в критические фазы онтогенеза как средства повышения урожая корнеплодов и улучшения сбора сухого веп1ества, кормовых единиц и белка. Показано повышение эффективности действия регуляторов во 2-о критическую фазу при поливе за два дня до обработки.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в 1989 г. в НПО "Ксренево" Люберецкого района Московской области и в 1991 г. в колхозе им. И.И.Разумовского Чкаловского района Нижегородской области.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях молодых ученых и специалистов ТСХА /июнь 1990, 1991 гг./. Основные положения диссертации изложены в 2 научных статьях.

Объем работы. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 275 наименований, в том числе 68 иностранных авторов. Работа содержит 59 таблиц,кз рисунка. .

I. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа проводилась в I988-I99I гг. в типичных условиях Нечерноземной зоны на опытной станции полеводства /лаборатории растениеводства/ Московской с.-х. академии им. К.А.Тимирязева.

Почва опытных участков дерново-среднеподзолистая с глубиной пахотного слоя 25-30 см. Содержание гумуса 2,4-2,6 X, содержание подвижного фосфора 20-25 мг, обменного калия 15-17 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки 5,6-6,5. Севооборот семипольный, предшественник - озимая пшеница. Минеральные удобрения на общем агротехническом фоне вносили под весеннюю предпосевную культивацию из расчета на урожай корнеплодов в контрольном варианте 600 ц/га и соответствующую массу листьев. Опыт закладывался в 4-кратной повторности, размещение вариантов в повторностях рендомизированное.Учетная площадь делянок 20-50 .

Посев проводили в первой декаде мая ручной сеялкой CP-I с нормой высева Г80-250 тыс.семян на I га с лабораторной всхожестью 80-905!. Глубина заделки семян 2-3 см, ширина междурядий 70 см. После нормированного прореживания по мерным рейкам густота стояния составила 69-71 тыс.растений на I га. Технология возделывания кормовой свеклы на протяжении вегетации была общепринятой. Применение регуляторов было приурочено к ранее установленным критическим фазам. Активация роста осуществлялась при появлении 7-го настоящего листа Г-я критическая фаза, совпадающая с закладкой 10-25 листьев в конусе нарастания /, а торможение роста молодых листьев - в начале 3-ей декады августа /2-я критическая фаза, совпадающая с началом усиленного отложения продуктов синтеза/. Однократная обработка посевов в обоих случаях проводилась после восстаноаления тургора листьев, не

к 1

ранее 17 часов мелкодисперсным ручным опрыскивателем с расходом рабочей жидкости, эквивалентным 400 л/га.

При использовании одноразового полива перед регуляцией роста во 2-е критическую фазу в специальных опытах была обеспечена равномерная подача воды на делянки при норме ее расхода порядка 500 м3/га.

Содержание в тканях свеклы ИУК и АБК определяли по методике определения биологической активности свободных ауксинов и ингибиторов роста в растительном материале /Кефели В.И., Турецкая Р.Х., Коф Э.М., Власов П.В., 1973/, исследование ауксинов -методом биотестов /Рункова Л.В., 1977/, определение содержания АБК по методике, разработанной в ГБС АН СССР /Белинская Е.В., Кондратьева В.В., Кислин E.H., Филимонова М.В., 1990/.

Фиксацию растительного материала осуществляли жидким азотом и лиофильной сушкой, экстракцию фитогормонов - метиловым спиртом, очистку от пигментов - толуолом.

А. Для определения содержания ИУК хроматографическое разделение фитогормонов осуществляли на бумаге FN-3 в системе растворителей изопропанол-аммиак-вода в соотношении 10 : I : I.восходящим током с использованием метчиков. Для определения активности ИУК применяли биотесты - рост отрезков колеоптилей пшеницы сорта "Московская-35". Количественное определение ИУК проводили с помощью калибровочных кривых.

Б. Для определения содержания АБК разделение фитогормонов и очистку от соединений фенольной природы осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на пластинках "Силуфол" ÜV-254 в системе растворителей ацетонитрил-уксусная кислота-вода в соотношении 55 •. I : 44 восходящим током с использованием метчиков. Количественное содержание АБК - определяли на приборе LKB-Sverlge

"DLTROPK" TSR 542 DIE.

Фенологические наблюдения проводили по методике ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса /1971/, отмечая даты прохождения начала Фазы всходов, полных всходов, первых трех пар настоящих листьев, 7-го листа, смыкания листьев в рядах и междурядьях, пожелтения нижних листьев.

Долговечность всех листьев в пределах розетки отмечали путем фиксации их порядкового номера, дат появления и отмирания у 10 растений в каждом варианте.

Биометрические определения проводили через каждые 10 дней, начиная со 2-й декады июля. Динамика накопления сухого вещества -путем высушивания навески до постоянной массы при t°=I05°C. Концентрацию клеточного сока - с помощью рефрактометра РФ-454 Б, площадь листьев - методом высечек. Расчет ФП и ЧПФ проводили по формуле Кидда, Веста и Бриггса.

. Уборку проводили вручную в конце сентября-начале октября сплошным методом. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа.

Метеорологические условия в годы исследований были различными. Наиболее благоприятным для роста и развития свеклы был 1990 год. В это время выпало 434,6 мм атмосферных осадков при среднем многолетнем уровне 345 мм. Более половины их пришлось на июль-август, когда свекла потребляет около 60% всей влаги. Среднесуточная температура в течение всей вегетации была на 0,5-1,5°С ниже многолетней средней. 1991 год можно расположить вслед за 1990-н и охарактеризовать как теплый с обильными осадками, но неравномерным их распределением в течение вегетации. Всего выпало 491,0 мм осадков, более половины из них в июле-августе, эднако имели место кратковременные засухи в первой декаде июля и в

гюрвоя декаде августа. В течение всей вегетации среднесуточная температура была на 1-2,5°С выше средней многолетней. ИВ год характеризуется как теплый сезон с очень неравномерным распределением осадков. Их сумма за сезон составила 352,1 мм, что Слизко к средним многолетним. В каждом из трех периодов вегетации били примерно десятидневные засухи, сопровождавшиеся более высокой по сравнению со средней многолетней температурой на 1-3°С. 1989 год был жарким засушливым. В течение периода вегетации выпало 298,5 мм осадков, что на 46,5 мм ниже среднего многолетнего уровня. На протяжении июля и августа была затяжная засуха, сопровождавшаяся температурой на 2-4°С более высокой, чем средняя многолетняя.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ 2. СОДЕРЖАНИЕ ПРИРОДНЫХ АУКСИНОВ И АБСЦИЗИНОВ В ТКАНЯХ СВЕКЛЫ И СООТНОШЕНИЕ МЕВДУ НИМИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 2,4-Д В КРИТИЧЕСКИЕ ФАЗЫ

• ВЕГЕТАЦИИ •

Содержание природных фитогормонов и соотношение между ними находится в сильной зависимости от фазы развития растения, складывающихся метеоусловий, а также от экзогенного действия регуляторов роста.

Наши исследования показали, что в начальные фазы развития в-листьях кормовой свеклы очень низкое содержание эндогенных ауксинов /табл.1/. Так, в фазу 2-й пары настоящих листьей при биотестировании на проростках пшеницы "Московская-35" ИУК не 9бнаружена. После завершения "линьки корня" в период от фазы 7-го до фазы 9-го настоящего листа содержание ИУК в листьях возрастает почти в 5 раз. Содержание АБК в тканях в период от фазы 2-й пары настоящих листьев до фазы 9-го листа возрастает примерно в 4-5 раз. Соотношение между указанными фитогормонами в период от появления

Таблица I

Содержание природных ауксинов и абсцизинов в листьях • и соотношение между ними при активации роста в 1-п критическую фазу

Односемянная кормовая свекла, сорт Тимирязевка-87

Содержание, мкг/г сухого вещества Соотношение

Фазы онтогенеза ИУК АБК ИУК АБК ИУК/АБК

Контроль 2,4'Д0,0002Х Контроль 2,4-Д 0.0002?.

1990 г.

А. Линька корня 2-я пара листьев. 12.06. 3-я пара листьев. 19.06. не о<3- 0,936 наружено 1,370 3.199 - - не обнаружено 0.416:1 -

Б. Закладка листьев среднего яруса 7-й лист. 26.06. 1,280 1,661 0.770:1

В. Период усиленного роста 8-й лист. 3.07. 9-й лист. 10.07. 1,394 5,557 2,325 3,847 » 3,494 6.957 1,730 3,549 0,600:1 1,445:1 2,020:1 1,960:1

1991 г.

А. Линька корня 2-я пара листьев, 10.06. 3-я пара листьев, 17.06. Б. Закладка листьев среднего яруса 7-й лист, 24.06. не об- 0,741 наружено не об- 1.523 наружено 0,209 3,056 - - не обнаружено не обнаружено 0.068:1 -

В. Период усиленного ; роста 1 8-й лист. 1.07. 0,487 3,607 1.ПЗ 3,378 0.135:1 0,139:1

Э-П хнот, 3.07. Г .169 3.788 27.720 3.446 0,309:1 8.(44:1

Таблица 2

Содержание природных ауксинов и абсцизинов в листьях и соотношение между ними при торможении роста молодых листьев во 2-ю критическую

фазу.

Односемянная кормовая свекла, сорт Тимирязевка-87

Фазы онтогенеза Содержание, мкг/г сухого вещества Соотношение. ИУК/АБК

ИУК АБК ИУК АБК

контроль 2,4-Д0,004Х контроль 2,4-Д 0,004*

1989 г.

Завершение периода интенсивного роста 24-й лист. 9.08. 60.270 6,035 -

26-й лист, 16.08. 13,440 7,101 -

27-И лист, 23.08. 7,924 8,002 -Период усиленного накопления углеводов

29-й лист, 29.08. 0,209 3,176 1,252 31-й лист. 5.09. 8,987 9,974 0,555

5,115 11,146

12.838:1 1,929:1 1,026:1

0,066:1 0,901:1

0,245: 0,050:

1990 г.

Завершение периода интенсивного роста

20-й лист, 8.08. 622,800 8;298 - - 76,634:1

22-й лист, 15.08. 695,500 7.768 - - 90,230:1

24-й лист, 22.08. 348,500 4,139 - - 82,477:1 Период интенсивного накопления углеводов

25-й лист, 29.08. 13,900 4,216 89,900 4,863 3,297:1

26-й лист, 5.09. 0,901 8,561 0,621 9,352 0,105:1

18,487: 0,066:

1991 Г.

Завершение периода интенсивного роста 24-й лист, 8.08. 382,000 4,866 -26-й лист, 15.08. 165,800 4,542 -28-й лист, 22.08. 76,350 4,694 -

Период усиленного накопления углеводов 32-й лист, 29.08. 62,560 4,517 11,820 34-й лист, 5.09 . 6,957 4,327 .1,175

4,308 4,118

78,122:1 36,521:1 16,250:1

13,850:1 1,608:1

2,744: 0,285:

?-го до 9-го настоящего листа постепенно смещается в сторону ИУК.

Применение ростактивирупцего раствора 2,4-Д с концентрацией 0,0002* в фазу 7-го листа привело к увеличению содержания ИУК в листьях свеклы примерно в 2,5 раза' по сравнению с контролем и незначительному снижению содержания АБК. Соотношение между этими фитогормонами при активации роста в 1-ю критическую фазу смещается в сторону ИУК.

К окончанию периода . интенсивного роста в тканях свеклы отмечается снижение содержания ИУК, в содержании АБК наблюдается чередование увеличения с уменьшением ее уровня, но в целом есть тенденция к увеличению. Причем, соотношение между фитогормонами заметно смещается в сторону АБК /табл.2/.

Торможение роса молодых листьев во 2-ю критическую фазу ингибирующей концентрацией 2,4-Д /0,004Х/"сопровождается снижением содержания в листьях ИУК в 2-4 раза по сравнению с контролем. Содержание АБК, особенно при засухе я _неравномерном распределении осадков увеличивается. В соотношении этих фитогормонов доля АБК значительно возрастает по сравнению с контролем. 4, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ, ПЛОЩАДЬ ЛИСТЬЕВ И ИХ «ОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Исследования показали, что площадь усвоящей поверхности и долговечность листьев среднего яруса, на которые приходится основная доля участия в формировании урожая корнеплодов, в значительной мере зависят от наличия влаги, особенно в период интенсивного роста /в июле-августе/. Так, при засухе в 1989 году появление листьев среднего яруса сопровождалось отмиранием более старых уже в начале августа, в результате чего продолжительность жизнедеятельности листьев была на 19 дней меньшей, чем в условиях обильного увлажнения, но неравномерного распределения осадков в

ТиОлица 3

Продолжительность жизнедеятельности листьев свеклы при использовании соединений ауксинового ряда в нерпуи критическую фазу.

дней

Варианты

Листья Годы Контроль ИУКо,ооогх 2,4"'П0,0002*

А. Возрастно Оолие 1988 67,7 60,8 80,5

старые, крупные, 1969 62,0 • 66.7 66,7

периферические 1990 78,7 91,8 91,7

/с 1-го по 9-11/ 19Э1 102,8 102,3 102,0

X 77,8 85.4 85,2

1988 60,3 68,6 68,5

Б. Среднего яруса 1989 64.4 73,8 73,3

/с Ю-го по 25-й/ 1990 66,3 71,0 70,0

■ 1991 83,4 78,4 73,4

X 68,6 73,0 71,3

В. Шенильные в 1988 22,6 27,6 30,1

центре розетки 1989 18,5 25,0 28,0

/начиная с 2й-го 1990 18,6 26,2 22,0

и последующие/ 1991 38,4 31,7 30,4

X 24,5 27,6 27,6

1991 году /табл.З/.

При активации роста в 1-ю критическую фазу онтогенеза наблюдалось более быстрое формирование ассимиляционного аппарата оптимальных размеров. Долговечность листьев в зависимости от условий вегетации возрастала до 68-78 дней и на 5-8 дней превышала уровень контроля. При этом активация роста в 1-ю критическую фазу привела к уменьшению числа отмерших листьев с 15 до 12 в условиях с очень неравномерным распределением осадков /1988 г./.

В более благоприятные по влагообеспеченности сезоны /1990, 1991 гг./ площадь листьев достигала устойчивой по годам величины

I о

60,5 тыс. м /га, что в 2 раза больше, чем в условиях засухи /1989 г./. При регуляции роста в критические фазы вегетации площадь листьев превышала контрольные показатели на 1-3 тыс. м2/га в течение вегетации. В засушливых условиях различия по фотосинтетическому потенциалу были менее контрастными. При активации роста в 1-ю критическую фазу увеличение ассимиляционной поверхности происходило за счет более быстрого нарастания площади листьев в июле. При апикальном торможении во 2-ю критическую фазу сохранение фотосинтетического потенциала в период усиленного накопления углеводов и преимущество перед контрольными растениями объясняется, главным образом, задержкой роста молодых листьев и продлением возраста более старых периферических. Фотосинтетический потенциал /ФП/ в засушливых условиях вегетации /1989 г./ составлял 1,61 млн.м2®!./га, тогда как при обильном выпадении осадков и их благоприятном распределении по декадам /1990 г./- 3,30 млн.м2®)./га.

Гормональная регуляция роста свеклы в обе критические фазы онтогенеза приводила к заметному увеличению ФП с контролем: активация роста в 1-ю критическую фазу - на 0,06-0,35 млн.м?'дн./га, а торможение роста молодых листьев во 2-ю критическую Фазу - на

-120,01-0,17 млн.м2дн./га.

За,года исследований чистая продуктивность фотосинтеза /ЧПФ/ у

кормовой свеклы сила в пределах 2,53-5,60 гЛ^сут. Наиболее низкое

2

значение по этому показателю у контрольных растений -2,76 г/м сут,-отмечено при высокой температуре и неравномерном распределении осадков /1988 г./. В условиях нормальной влагообеспеченности /1990/ значение ЧПФ составило 4,37 г/м2сут. Регуляция роста обеспечивала повышение ЧПФ, В условиях засухи /1989 г./ и неравномерного распределения осадков /1988 г./ более заметным был эффект от активации роста в первую критическую фазу. При этом показатель ЧПФ увеличился на 0,47 г/м^ут. или на 17* и на 0,80 г/м^ут., или на 17* соответственно. В наиболее благоприятных условиях вегетации /1990 г./ при активации роста в 1-в критическую фазу чистая продуктивность возрасла на 1,13 г/м^сут. или на 26*, а при торможении роста во 2-ю критическую фазу - на 1,01 г/м2сут., или на 23*. Коэффициент использования фотосинтетически активной радиации /ФАР/ колеблется в зависимости от уровня и распределения температуры и осадков. Весьма низким КПД ФАР был в засушливом 1969 году и составил 1,31*, более высоким - 2,23* - в условиях благоприятного сезона /1990 г./. При использовании регуляторов роста отмечено повышение КПД ФАР. Так, в засушливом 1989 году, а также в года с неравномерным распределением осадков /1988, 1989 гг./ в оценке по этому показатели более эффективной была активация роста в 1-ю критическую фазу раствором 2,4-Д, а торможение - во 2-ю критическую фазу раствором ИУК /табл.4/, В благоприятном 1990 году раздельное применение этих регуляторов обеспечивало примерно одинаковый эффект.

Таблица 4

Основные показатели фотосинтетнческоа деятельности посевов кор^огюп свеклы, сорт Тимирязевка-87, при регуляции роста в критические фазы

онтогенеза

Показатели Годы Контроль 2,4-Д /0,0002«/ ПУК /0.0001Х/ 2,4-Д /0,004Х/ НУК /0,05*/

Средняя 1988 42,Г 44.7 46,9 42,5 45,1

площадь 1989 19,7 20,8 20,7 20,3 19.9

листьев, 1990 40,4 41,3 41,5 40,2 40,7

тыс,м2/га 1991 38,6 39,7 39,9 39,2 39,2

1988, 3,38 3,59 3,75 3,41 3,55

ФП, 1989 1,6Г 1,69 1,68 1,64 1,62

млн.^дн./га 1990 3,30 3,36 3,39 3,30 3,34

1991 3,21 3,31 3,28 3,25 3,25

1988 2,76 3,23 2,53 2,81 2,94

ЧПФ, 1989 4,51 5,31 5,04 4,57 4,77

г/м2сут. 1990 4,37 5,46 5,50 5,38 5,14

1991 4,37 4,41 4,50 4,39 4, 48

1988 1,73 2,11 1,76 1,80 2,13

КПД ФАР, % 1989 1990 I ,зг 2,23 1,56 2,58 1,48 2,60 1,43 2,52 1,60 2,49

1991 1,86 1,96 1,88 2,03 2,03

Общий сбор 1988 128,4 156,7 130,8 134,5 158,6

сухого . 1989 97,6 115,6 106,8 106,3 111,8

вещества, 1990 165,8 191,9 193,0 187,1 185,2

ц/га 1991 IX,7 142,5 145,5 ' 152,0 160,0

. -144. ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СВЕКЛЫ По данным наших исследований наибольший ущерб урожайности кормовой свеклы, сбору сухого вещества и растворимых углеводов нанесла засуха в период интенсивного роста. Так, в засушливом 1939 году урожай корнеплодов снеклы составил 456-470 ц/га, а сбор растворимых углеводов - 67-68 и/га. В наиболее благоприятном, по уровню распределения осадков 1990 году - соответственно 682-689 ц/га и 08-90 ц/га /табл.4/. Обработка посевов свеклы растворами ИУК, 2,4-Д. фузикокцина, вытяжки из околоплодников свеклы как в 1-ю, так и во 2-ю критические фазы вегетации обеспечила существенное увеличение валовой урожайности, сб о ра сухого ве щ ества и растворимых углеводов. Повышение урожайности округленно до 800 ц/га отмечено при активации роста в 1-ю критическую фазу раствором ИУК /О,ОООIX по д.в./ даже в условиях жаркого сезона с неравномерным распределением осадков. Уровень урожайности в контрольном варианте был ниже на 166 ц/га. В условиях наиболее благоприятного сезона ^/1990 г./ наблюдалось расширение диапазоне, эффективного действия применяемых регуляторов в обе критические фазы. Статистически доказуемые прибавки по урожаю корнеплодов и сбору растворимых углеводов получены от применения ИУК, 2,4-Д, фузикокцина и вытяжки из околоплодников как в 1-ю, так и во 2-ю критические фазы /табл.4/.

Эффективность применения однократного полива с нормой 500 м3/гэ перед обработкой регуляторами роста во 2-ю критическую фазу вегетации находится в тесной взаимосвязи с выпадением осадков и их распределением в периоды интенсивного роста и усиленного накопления углеводов. В типичных для Нечерноземной зоны условиях 1988 и 1991 гг с неравномерным распределением осадков по декадам и периодам вегетации свеклы - прослеживалось синергетическое взаимодействие водного режиме и гормональной регуляции. Превышение над уровнем

Таблица 5

Урожайность кормовой свеклы и сбор водорастворимых углеводов с единицы площади при регуляции роста в критические фазы вегетации, ц/га

Варианты

Урожай корнеплодов

Сбор водорастворимых углеводои

1908

1989

[I

1990 1991

1988 1989 1990 1991

Обработка р начале периода интесивного роста /1-я критическая фаза/

Контроль

^/0,0001*/

2,4-Д /о,0002*/ Фузикокцин /о.ооооогч/ Околоплодник /вытяжка/; IX

НСР,

05

630 796*

751*

731* 99.5

456 682 622 66,8 68,4 90,0 а^, з

491* 748* 646 73,5 73,1* 102,4* 87,8

500* 732* 630 92,4* 77,0* 104.0* &г>,6

499* 734* 698* - 79,3* 98,4* 94,2

513* 759* 725* 80,3 72,3 Кв. 4 97,1

28,3 34.6 64,3 16,7 4.0 4.а -

Обработка в начале периода усиленного накопления углеводов /2-я критическая фаза/

Контроль 630 470 689 663 74,9 67,2 88,2 90.8

ИУК/о,оь\/ - 499* 732* 737 - 71,8* 95,2* 99,5

2,4-Д /0,004*/ Фузикокцин /0,000002*/ Околоплодник /вытяжка^ IX 720 490 606* 493 717* 725* 744* 704 690 718 77,8 72,0* 75,4* 69,4 92,5* 95,7* 98,9* 97,2 93,9 96,9

НСРоб 99.5 23,3 18,4 74,5 16.7 3,5 2.4 -

Регуляция роста в сочетании с предшествующим поливом

Контроль 652 572 696 672 65.7 83,6 93,2 92,0

ИУК/0,05*/ 730* 655* 718 691 74,3* 100,5* 105.9* 94,7

2,4-Д /0.004*/ Околоплодник /вытяжка/, IX 750* 577 634* 706 706 756* 680 77,6* 81,5 92,6* 94,6 94,9 102.1 91,9

НСРоб 66,6 36,2 - 43,0 7.3 5,2 2,2 5.6

* - Статистически доказуемое увеличение урожая корнеплодов и сбора водорастворимых углеводов.

контроля при комплексном применении полива и торможения роста молодых листьев раствором 2,4-Д /0,004* по д.в./ с интервалом в два дня - оказалось большим, чем сумма прибавок от каждого из сопоставляемых факторов, взятых в отдельности. В условиях засушливого сезона /1989 г./ наблюдался синергетический эффект от применения полива и ростингибируюцего раствора ИУК /0,05* по д.в./ и аддитивный эффект - от полива и 2,4-Д /0,004* по д.в./. В условиях сезона, наиболее благоприятного по уровню и распределению осадков /1990 г./ эффект от полива был минимальным. Не наблюдалось ни синергизма, ни аддитивности эффектов. Регуляция роста в этом случае обеспечивала повышение урожая корнеплодов не более, чем на 30■ ц/га

.По исследованиям за три года, как при активации, так и при торможении-роста молодых листьев накопление и вынос элементов питания корнеплодами находится в соответствии с повышением валовой урожайности, а соотношение К : Р2°5: к2° *аРактеРизУется большой стабильностью в условиях разных сезонов. В среднем оно близко к '•'пропорции Я : Р : К = 2,23 : I : 4,64 и практически не зависит от вида регуляторов, применяемых в критические фазы.

- Содержание белка в корнеплодах и его сбор с единицы площади сильно изменяется в зависимости от условий вегетации. Наибольший сбор белка -751 кг/га - нами отмечен при наиболее благоприятном влагообеспечении /табл.6/. Меньшим был сбор белка при очень неравномерном распределении осадков /1988 г./ и самым низким - при длительной засухе в ииле-августе /1989 г./ - 531 кг/га.

Применение регуляторов роста в критические фазы вегетации свеклы обеспечило увеличение сбора белка. При сравнительно благоприятном водном режимз /1990 и 1991 гг./ эффект от применения регуляторов роста бь\л выше, чем в условиях засушливого сезона /1969 г./. Наибольшее увеличение этого показателя до 131 кг/га

Таблица 6

СОор белка в корнеплодах кормовой свеклы Тимирязевка-07 при регуляции роста в критические фазы онтогенеза, кг/га

Варианты Сбор белка <п Сбор белка <П Сбор белка С1\

1988 1989 1990

Обработка в 1-ю критическую фазу

Контроль 589 - 531 - 751 -

и^о.ооогх 676 +14,8 565 +6,4* 863 +14,9*

г,4"Д0,0002Х 720* +22,2* 602 +13,4* 855 +13,8*

Фузккокцин 0,000002* - - 580 + 9,2* 815 +8,5*

Вытяжка из околоплодника IX 688 + 16,8 560 +5.5 799 + 6,4*

нср05 113,2 17,8 31,4 5,7 37,9 4,8

Обработка во 2-ю критическую фазу

Контроль 589 - 537 - 749 -

ИУК0,05Х - - 549 +2,2 782 +4,4*

2'4"%.004Х - - 533 -0,7 791 »5,6*

Фузикокцин 0.000002Х - 530 -1.3 855 +14,1*

Вытяжка из околоплоодника I* 638 +5,8 506 -5,8** 709 -5,3*"

нсР()5 113,2 17,8 26,4 5,0 19,0 2,5

* - Статистически доказуемое увеличение сбора белка

**- Статистически доказуемое уменьшение сбора белка

отмечено после применения ростактивирувдих концентраций < оглинений ауксинового ряда н фазу 7-го листа. Обращает на себя внимание устойчивое по годам статистически доказуемое повышение сбора белка при использовании ростяктивирупцих концентрации 2,4-Д в критическую фазу, В условиях благоприятного влагообеспачения при обработке листьев свеклы во 2-и критическую Фазу эффективно применение раствора фузикокцина в ростактивиругаей концентрации. В этом случае доказуемая прибавка по сбору белка составляла более 100 кг/га'.

е. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА в КРИТИЧЕСКИЕ ФАЗ» ВЕГЕГАЩШ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ ТИМИРЯЗЕВКА-07 Расчет экономической эффективности регуляции роста свеклы произведен по варианту с обработкой 2,4-Д в фазу 7-го листа в сопоставлении с • контролем. За основу взяты показатели продуктивности в среднем за 3 года /1988-1990 гг./. При этом повышение урожая корнеплодов составляет +55 ц/га, или +9,2*, сбор кормовых единиц - +20,2 ц/га или +16,1*, выход протеина - +0,7 ц/га, или +7,1*. По нашей оценке, затраты труда на I га в чел.-час. при использовании тракторных опрыскивателей возрорли на 3,9Х, себестоимость I ц корнеплодов снизилась на 5,9*, себестоимость I ц кормовых единиц - на 4,1*. В связи с этим производительность труда повысилась на 11,4*.

Таблица 7

Экономическая эффективность применения 2,4-Д в фазу 7-го листа кормовой свеклы Тимирязевка-87 /в среднем за 1988-1990 гг/.

Показатели Единицы измерения Контроль 2,4-Д 0,0002% d'l

Урожай корнеплодов ц/га 598 653 '+9.2

Урожай ботвы ц/га 403 410 + 1.7

Сбор кормовых единиц ц/га 125,6 145,8 + 16,1

Сбор сырого протеина ц/га 9,84 10,54 + 7,1

Затраты труда на I га чел.-час 461 479 +3,9

Затраты труда на I га руб. 1824,2 1874,6 +2.8

Стоимость урожая с I га руб. 2499,6 2729,5 +9,2

Затраты на прибавку урожая руб. - 50,4 -

Стоимость прибавки урожая руб. - 229,9 -

Окупаемость затрат на раз - 4,42 -

прибавку урожая

Себестоимость I ц корнепл. руб. 3,05 2,87 -5.9

Себестоимость I ц к.ед. руб. 14,52 12,86 -II.4

Себестоимость I ц протеина руб. 185,39 177,86 -4,1

Производительность труда ц к.ед./ чел.-час 0,272 0,304 + 11,8

выводы

1. В условиях Нечерноземной зоны применение регуляторов роста растений в критические Фазы онтогенеза односемянной кормовой свеклы сопровождается изменением содержания эндогенных фитогормонов в растительных тканях.

В начале периода интенсивного роста ив сопредельные фазы содержание ИУК возрастает с 0,2 до 5,6 мкг/г сухого вещества, а содержание АБК - от 0.7 до 3,8 мкг/г сухого вещества. Соотношение между ними постепенно смещается в сторону преобладания ИУК.

2. В начвле периода усиленного отложения продуктов синтеза в запас содержание ИУК уменьшается с 623 до 0.9 мкг/г сухого вещества, а содержание АБК увеличивается с 3,1 до 9,9 мкг/г сухого вещества. Соотношение между ними смещается в сторону преобладания АБК.

Чем благоприятнее уровень и сочетание температур в обе критические фазы, тем выше содержание ИУК. С ухудшением влагообеспечения возрастает содержание АБК.

3. При активации роста после завершения линьки корня раствором

2.4-Д с концентрацией 0,00025 содержание ИУК увеличивается в

1.5-25 раз и ее соотношение с АБК смещается в сторону преобладания ИУК. При обработке ингибирующей концентрацией 2,4-Д /0,0041/ в начале усиленного отложения продуктов синтеза в запас это соотношение смекается в сторону АБК, содержание которой возрастает в 1.2-Г.З расз.

4. Применение ростактиБнрущих растворов 2,4-Д /0.0002%/ и ИУК /0,00011/ в 1-г критическую фазу обеспечивает задержку старения

практически всех листьев в розетке. При этом возрастно более старые, периферические листья Функционируют на 7 дней дольше чем у контрольных растений, наиболее продуктивные листья среднего яруса - на 5 дней, юпенильные листья - на 2 дня.

5. Гормональная регуляция растворами ИУК и 2,4-Д в обе критические фазы онтогенеза кормовой свеклы п разных условиях вегетации способствует увеличению площади листьев на 1-3

о

тыс.м /га, фотосинтетического потенциала - на 0,01-0,35

о

млн.м дн./га. Чистая продуктивность фотосинтеза увеличивается на 0,47-1,13 г/м^сут, /17-26)5/, коэффициент использования фотосинтетически активной радиации увеличивается в 1,2 раза.

6. Применение ИУК /0,0001*/, 2,4-Д /0,0002*/, фузикокцина /0,000002*/, вытяжки из околоплодника семян свеклы /I*/ в 1-ю критическую фазу, ИУК /0,05%/, 2,4-Д /0,004*/, фузикокцина /0,000002*/, вытяжки из околоплодника /\%/ по 2-ю критическую фазу обеспечивает статистически доказуемое повышение урожая корнеплодов на 5-25*, сбора сухого вещества на 5-23*, водорастворимых углеводов на.5-38* и белка на 8-22*.

7. Среди регуляторов роста растений, применяемых и оое критические фазы онтогенеза при разных условиях вогетнцин, наиболее стабильное воздействие на продуктивность сникли оказывает фузикокцин /0,000002*/.

Малые концентрации данного регулятора представляют особый интерес в связи с экологической безопасностью.

8. Эффективность действия регуляторов роста находится в. сильной зависимости от водного режима. . В условиях засухи и неравномерного распределения ■ осадков прослеживается синергетическое взаимодействие однократного полива при норм® 500 м /га и- проводимого 2 дня спустя торможения роста молодых

листьев во 2-ю критическую Фазу растворами ИУ!^ ^ или 2,4-Дф ^^ по к.э. Прибавка к уровню контроля в этом случае на .5-30* больше, чем сумма прибавок от каждого из этих факторов в отдельности.

9. По исследованиям за 3 года, как при активации, так и при торможении роста молодых листьев накопление и вынос элементов питания корнеплодами находится в соответствии с повышением валовой урожайности. Соотношение ":Р205:К20 характеризуется большой стабильностью в условиях разных сезонов. В среднем у односемянной кормовой свеклы оно близко к пропорции К:Р:К = 2.23:1:4,64 и практически не зависит от вида применяемых регуляторов.

10. Активация роста кормовой свеклы в фазу 7-го листа раствором 2,4~Д0,0002Х приводит к увеличению урожая корнеплодов на 9.2*, сбора кормовых единиц - на 16%, сырого протеина - на 7,1*. При этом себестоимость I ц корнеплодов снижается на - 5,9*, I ц к.ед. - на 11,4*, I ц сырого протеина - на 4.IX, а производительность труда возрастает на 11,8*.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. Для обеспечения задержки старения листьев, увеличена фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза повышения урожая корнеплодов, сбора сухого вещества, водорастворима углеводов и белка - применять на посевах кормовой свеклы критические фазы биогенные соединения. Ростактивирущие концентрат' по кислотному эквиваленту: ИУК - 0,0001*, фузикокцин - 0,000002* вытяжка из околоплодников свеклы - I*. Ингибируицая рос концентрация ИУК - 0,05*.

-232. Обработку в начале периода усиленного роста проводить на выровненных посевах при расходе раствора активаторов порядка МХ) л/га и скорости движения до 12 км/чос. При ингибировннии роста молодых листьев в начало периода усиленного накопления углеводов к Нечерноземной зона производить обработку и начало 3-ей декады августа при расходе рабочего растьора на менее 400 л/га и сколоти движения 6 км/час с применением ботвоотводов.

3. В случае наступления сильной засухи и при отсутствии полива - но применять Физиологически активных соединений, особенно во 2 и критическую фазу. Для повышения эффективности действия ^гулято^и использовать все пути улучшения водного режима.

СПИСОК РАК01, ОПУЬЛГ.кОЬЛННИл Ни И'.НК днсекплтш

1. Бондарь В.И. Деиствио ¿кьишших регуляторов рост нн урожайность и кормовую ценность кормивши односемянной мх.'К/.ы Тимирязевка-бУ//Груды научной ксмМ^р^нции мододих ученых. М^'ХА -1 V ИЮНЯ 199Г г. - М.. 1991 г. - С.4ЬЗ- 4:>й. - рукопись д1;ц. ВНИИГЭИагропром, 18 окт. 19Э1. II 243/Г ,)СВ 01 Д<.ц.

2. Бондарь В.И. Фотоспнтет'ичеокяя деятельность и продуктивна и, односемянной кормовой свеклы при ииюлыллмнии регулятор» росы растении//Кормовые культуры, ТСХЛ.- М., 1992 г. - 19 с. - Р.укиш о, деп. во ВНИИТЭИагропром, 28 апр. 1992. Н [09-92 Доп.