Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Полегание посевов риса и приемы его предотвращения в семеноводстве

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Полегание посевов риса и приемы его предотвращения в семеноводстве"

^ £

«к. На правах рукописи

^ КРАСНОДАРСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

Шеуджен Байзет Екутечевич

ПОЛЕГАНИЕ ПОСЕВОВ РИСА И ПРИЕМЫ ЕГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ В СЕМЕНОВОДСТВЕ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Краснодар, 1997

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Свиридов А.А.; доктор биологических наук Авакян Э.Р.; доктор сельскохозяйственных наук Жогин А.Ф.

Ведущее предприятие — Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Адыгея

Защита состоится "_"_ 1997 г. в 10 час. на

заседании диссертационного Совета Д.020.66.01. во Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г. Краснодар, п/о Белозерное.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в научной библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса.

Диссертация в виде научного доклада разослана "_" _ 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат биологических наук

Сорочинская Е.М.

I. ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Рис является ценной крупяной культурой, которая занимает одно из первых мест в обеспечении населения Земли продовольствием. Об этом свидетельствует тот факт, что он возделывается более, чем в 100 странах на площади 145 млн. га. Заметная роль отводится рису в продовольственном балансе Российской Федерации.

Основные площади орошаемых земель, расположенных на юге России, заняты рисом. Почвенно-климатические условия этой зоны весьма благоприятны для возделывания риса, однако, урожайность его остается сравнительно невысокой - 35-45 ц/га. Одной из важных причин недобора урожая является полегание посевов, которое нарушает фотосинтетическую деятельность растения, затрудняет транспорт ассимилятов из вегетативных органов в зерновку, ухудшая ее налив, приводит к большим затруднениям в уборке, потерям зерна и снижению его качества. На семеноводческих посевах ущерб от полегания возрастает из-за уменьшения выхода семян и снижения их посевных качеств. Нередко урожай зерна с полеглых посевов вообще не пригоден для семенных целей. Поэтому, предотвращение полегания посевов является важнейшей задачей семеноводства.

Полегание посевов вызывает комплекс одновременно действующих факторов. Главнейшим из них является мощность надземной массы посева, зависящей от сорта, густоты стояния растений и особенно от уровня обеспеченности их азотом. Высокий и плотный стеблестой риса при наступлении дождливой с ветрами погоды практически всегда полегает. Посевы низкорослых сортов полегают при более высоком уровне азотного питания, чем высокорослых. Вот почему для рисоводческой практики очень важно знать норму азотных удобрений, густоту и массу стеблестоя, а также содержание азота в растениях, при которых тот или иной сорт полегает. Однако эти вопросы исследованы мало.

Известно, что уровень обеспеченности риса азотом зависит не только от вносимых доз удобрений, но и от плодородия почвы, предшественника. В затопленной почве рисового поля в ре-

Научные консультанты: доктор сельскохозяйственных наук, академик Н.Е.Алешин; доктор биологических наук, профессор Н.В.Воробьев

зультате жизнедеятельности анаэробных аммонифицирующих микроорганизмов идет интенсивное разложение органического вещества с образованием аммонийного азота. Скорость этого процесса определяется температурой, оптимум который лежит в интервале 25-30 "С (Мишустин Е.М. 1956). По этой причине в теплые годы на сравнительно богатых органическим веществом лугово-черноземных и луговых почвах образуется большое количество аммонийного азота, который вызывает израстание растений и в дальнейшем их полегание, чаще всего при наступлении молоч-но-восковой спелости зерна. Для предотвращения этого явления необходимо разработать комплекс агротехнических мер с учетом биологических особенностей сортов, включая и применение ретардантов. Получаемый эффект от использования последних во многом зависит от прогнозирования полегания посева.

Анализ работ отечественных и зарубежных исследователей, посвященных проблеме полегания посевов зерновых культур, показывает достаточно глубокое изучение морфологических, анатомических и физиолого-биохимических особенностей стеблей растений, связанных, в той или иной степени, с их устойчивостью к изгибу и излому (Палеев A.M., 1957; Петинов Н.С., Прусакова Л.Д., 1965; Ляховкин А.Р., 1971; Сичняк В.М. 1984; Лясковский М.И., 1989, 1991; Matsud Toshiaki, 1993). Менее основательно исследовано влияние приемов агротехники, уровня минерального питания и метеорологических условий на полегание посевов зерновых культур (Мотренко Т.Г., 1957; Ямада Н., 1965; Шеновс-кий А.К., 1983; Пасечник А.Д., 1990; Солдатов В.Н., Лоскутов И.Г. 1993 и др.). Особенно слабо изучены эти вопросы для новых сортов риса в условиях юга России (Шеуджен А.Х. и др. 1996; Воробьев Н.В. и др. 1996). А между тем предрасположенность посевов этой культуры к полеганию выше, чем у других зерновых, что связано с ее возделыванием в условиях затопленной почвы. Это вызывает неотложную необходимость изучения вопросов полегания посевов риса и разработки мер по его предотвращению.

Одним из эффективных способов борьбы с полеганием посевов является применение ретардантов, которых синтезировано и введено в практику растениеводства довольно много. Однако на посевах риса в наших условиях основательно изучен эффект только от применения хлорхолинхлорида (Халаф С. С., 1971; Коновалов В.А., 1973, Лактионов Б.И., Богданов В.А., 1975, Шеуджен А.Х. и др. 1991). Влияние других препаратов обеспечивающих не только предотвращение полегания посевов, но и повышение урожайности и качества зерна, изучено недостаточно.

Комплексное изучение сортовых, агротехнических (включая применение ретардантов), метеорологических аспектов проблемы полегания риса позволит разработать эффективную систему мер для предотвращения этого, крайне нежелательного, явления, наносящего большой урон рисоводству, в частности семеноводству. Этим определяется актуальность проведенных исследовании и практическое значение полученных результатов.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась системное изучение полегания посевов в зависимости от метеорологических условий года и агротехнических приемов, разработка новых методов прогнозирования наступления этого явления и эффективных приемов его предотвращения, повышения урожайности и качества семян.

Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

- определить степень полегания посевов риса разных по высоте сортов в зависимости от температуры воздуха в период ку-щения-трубкования растений;

- установить связь между температурой воздуха в период вегетации и содержанием аммонийного азота в почве;

- изучить влияние уровня минерального питания посевов риса на их полегаемость, урожайность и посевные качества семян;

- исследовать влияние агротехнических приемов на полегаемость растений, урожайность, выход и посевные качества семян риса;

- найти критерии для прогнозирования полегаемости посевов риса, основанные на учете температурных условий вегетационного периода, анализе биометрических характеристик растений;

- установить оптимальные сроки и дозы внесения ретардантов ориз и сумадик на семеноводческих посевах риса; - выявить влияние ретардантов на анатомо-морфологические признаки, биохимические особенности и физико-механические свойства стебля, обусловливающие устойчивость растений риса к полеганию;

- изучить влияние ретардантов на фотосинтетическую деятельность посевов, азотный и фосфорный обмены в растениях, их зерновую продуктивность и химический состав семян, определяющий их посевные качества.

1.3. Научная новизна исследований. Впервые на основе многолетних опытов показана отрицательная роль повышенной температуры воздуха в период кущения растений в полегаемости посевов риса, связанная с увеличением содержания аммонийного

азота в почве в результате активизации микробиологических процессов. Установлены оптимальные дозы минеральных удобрений на семеноводческих посевах сорта Краснодарский 86, исключающие их полегание. Впервые разработаны оптимальные параметры основных приемов агротехники на семеноводческих посевах риса, предотвращающие их полегание и обеспечивающие максимальный урожай высококачественных семян.

По результатам многолетних исследований, впервые разработаны новые способы прогнозирования полегаемости посевов риса, основанные на учете средних суточных температур воздуха в период кущения растений и оценке величин их высоты, биомассы и содержания в ней азота.

Установлены оптимальные сроки и дозы внесения под рис новых ретардантов — ориз и сумадик и показана сравнительная их эффективность в зависимости от дозы вносимых удобрений. Получен новый для риса экспериментальный материал по влиянию ретарданта сумадик на анатомо-морфологические, биохимические и физико-механические свойства стебля, фотосинтетическую деятельность растений, азотный и фосфорный обмен в них и химический состав семян.

1.4. Основные положения, вынесенные на защиту. 1. Совершенствованные системы применения удобрений под рис на семеноводческих посевах в зависимости от сорта, уровня плодородия почвы и метеорологических условий года, снижающие степень полегания растений и обеспечивающие получение высокого урожая и качества семян.

2. Оптимальные параметры агротехнических приемов (норма высева семян, глубина их заделки, срок сева, режим орошения риса) на семеноводческих посевах риса, обеспечивающие высокую урожайность и качество семян и снижающие риск полегания растений.

3. Способы прогнозирования в конце фазы кущения и в период цветения растений полегаемости посевов, позволяющие обоснованно решать вопросы необходимости применения ретардантов и поздней азотной подкормки.

4. Оптимальная система применения ретардантов ориз и сумадик под рис на семеноводческих посевах, предотвращающая их полегание и обеспечивающая повышение урожайности и получение высококачественных семян.

5. Теоретические основы применения ретардантов на посевах риса, связанные с их влиянием на анатомо-морфологические

признаки и биохимические особенности стеблей, обмен веществ растения, формирование урожая и химический состав семян.

1.5. Практическая ценность работы. Оптимизация системы применения удобрений и технологии выращивания риса на семеноводческих посевах, включая широкое использование ретардантов для предотвращения полегания посевов, является составной частью интенсивной технологии возделывания этой культуры. Разработанные способы прогнозирования полегаемости посевов имеют важное практическое значение при применении ретардантов на посевах риса. Научной ценностью обладают материалы по механизмам воздействия ретардантов на растения риса, стимулирующие исследования в этом направлении и являющиеся теоретической основой для разработки новых эффективных способов применения регуляторов роста в рисоводстве.

1.6. Апробация работы й публикация результатов исследований. Материалы диссертации были доложены и получили одобрение на научно-практических конференциях: "Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве Северного Кавказа" (Краснодар, 1992, 1996; Махачкала, 1997); "Проблемы возделывания риса в Адыгее" Майкоп, 1993); "Рисоводство Северного Кавказа" (Краснодар, 1994); "Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине Северного Кавказа" (Краснодар, 1997); на научной конференции Майкопского Государственного технологического института (Майкоп, 1997); на семинаре рисоводов Кубани (Краснодар, 1995); на слете молодых рисоводов Кубани в честь 20-летия "Школы молодого рисовода" (Краснодар, 1996). По материалам диссертации опубликовано 33 научных работы, в т.ч. монография, учебное пособие, 5 брошюр, 2 методические рекомендации.

1.7. Структура работы. Диссертация изложена в виде научного доклада, состоит из 5 разделов, включает 16 таблиц, выводов и рекомендации производству, списка опубликованных работ.

1.8. Условия, объекты и методы исследования. Полевые опыты проводились на рисовых полях Красногвардейского, Тахтамукайс-кого и Теучежского районов Республики Адыгея в 1986-1996 гг., лабораторные исследования - в Краснодарском сельскохозяйственном биотехнологическом центре. Объектами исследования служили низкорослый, относительно устойчивый к полеганию сорт Спальник и высокорослый, слабо устойчивый к полеганию Краснодарский 86.

Проводились различные агротехнические опыты, связанные с выяснением роли отдельных агротехнических приемов выращнва-

ння риса в повышении устойчивости посевов к полеганию, а также опыты с применением ретардантов, схема которых представлена в таблицах. Опыты закладывались по предшественнику рис по рису 2-го года при внесении оптимальной для каждого сорта дозы удобрений (NisoPiooK75 - для Спальчика и N120P80K.60 - Краснодарского 86). Общая площадь делянки 40-100 м2, учетная - 25-75 м2, размещение рендомизированное, повторность 4-х кратная. Учет урожая зерна проводился сплошным обмолотом каждой делянки при пересчете на стандартную влажность и чистоту.

Полегаемость посевов оценивали по методике ВИР (1982). Отбор модельных снопов, биометрический анализ растений, определение посевных качеств семян проводился по общепринятым методам. В опытах с применением ретарданта сумадик в фазу полной спелости зерна у стеблей определяли высоту, длину каждого междоузлия, диаметр 2-го снизу междоузлия, массу нижнего 10-ти сантиметрового отрезка и сопротивление к излому, толщину кольца механической ткани, диаметр сосудисто-проводящих пучков, содержащие целлюлозы и лигнина. У растений каждого варианта определяли площадь листьев, количество в них хлорофилла, интенсивность фотосинтеза, содержание азота и фосфора. Перечисленные анализы и определения проводили по общепринятым методикам, описанным в известных руководствах (Сметании А.П. и др. 1972; Петербургский А.В., 1968; Гавриленко В.Ф. и др. 1975; Ермаков А.И. и др., 1987). Полученные результаты подвергнуты математической обработке с привлечением статистических методов.

2. ПОЛЕГАНИЕ ПОСЕВОВ РИСА

Полегание посевов злаков - это безвозвратное наклонение стеблей к земле, вместо привычною занимаемого ими вертикального положения, вызванного дисбалансом динамических нагрузок на растения и механической прочностью стебля или сил сцепления корней с почвой. Динамические нагрузки на основание стебля и корня определяются массой растения и давлением на него дождя, града, ветра. Механическая прочность стебля и корней детерминируется генотипом и формируется в зависимости от параметров агротехнических приемов и условий внешней среды (Федосеев A.M., 1979; Шеуджен А.Х., 1991). Полегание посевов отрицательно влияет на фотосинтетическую деятельность растений, вследствие глубоких изменений фотометрических условий п полегшем посеве, вызванных ухудшением освещенности растений и притока С02, изменениями температурного режима и относительной влажности воздуха.

Различают в основном два типа полегания: стеблевое, которое происходит в результате изгиба и последующего излома соломины из-за возросшей массы верхней части побега, и прикорневое, когда растения полегают вследствие слабого сцепления корневой системы с почвой (Пасечнюк А.Д., 1990). На посевах риса преобладает прикорневое полегание, что связано с его возделыванием на полях, затопленных водой (Ямада Н., 1965). В произ-' водственных условиях разграничить типы полегания непросто, чаще всего они проявляются вместе с преобладанием корневого. Полегание посевов может наступить в любое любое время после фазы цветения, но чаще всего происходит в молочно-восковую спелость зерна, когда биомасса растений достигает максимальной величины. О степени снижения урожайности риса в зависимости от типа полегания и срока его наступления можно судить по данным, полученным в опыте с искусственно вызванными прикорневым и стеблевым полеганием посевов на 10, 20 и 30 сутки после выметывания метелки у растений (табл.1).

Высокорослый Краснодарский 86 при любом типе и времени полегания в меньшей степени, чем короткостебельный Спальник, снижал продуктивность. Снижение урожайности полеглых посевов определяется не только типом полегания, но и сроком его наступления. Наибольшие потери отмечены при раннем полегании. При его наступлении в период молочно-восковой спелости зерна потери урожайности в 1,5-2,0 раза ниже, чем при полегании в фазу цветения. Независимо от времени полегания посевов качество семян значительно ухудшается, в связи чем нередки случаи вынужденного перевода семеноводческих посевов в разряд товарных.

Таблица 1

Урожайность зерна ряса в зависимости от вида и времени полегания стеблестоя

Вид полегания Время полегания, число дней после выметывания метелки Спальник Краснодарский 86

ц/га % ц/га %

Контроль . 45,6 100,0 41,4 100,0

Прикорневое 10 17,4 38,2 24,8 59,9

20 29,5 64,7 29,0 70,0

3 39,8 87,3 38,4 92,8

Стеблевое 10 29,5 64,7 28,8 69,6

20 35,5 77,8 33,1 80,0

30 41,5 91,0 40,8 98,6

3. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПОЛЕГАНИЕ СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ ПОСЕВОВ РИСА

В системе мероприятий по повышению устойчивости посевов риса к полеганию важное значение имеет агротехника - технология земледелия, включающая обработку почвы, внесение удобрений, норму и срок посева, глубину заделки семян, режим орошения, уход за посевами, уборку урожая. Ее задача в первую очередь сводится к нивелированию внешних факторов, ведущих к снижению урожайности и устойчивости растений (Федосеев А.П., 1979). Система агротехнических мероприятий определяет интенсивность роста растений, густоту стеблестоя и мощность развития надземной массы растений, а отсюда и их устойчивость к полеганию. Большое влияние на формирование агроценоза оказывают метеорологические условия, которые усиливают или ослабляют действие агротехнических приемов.

3.1. Обеспеченность азотом. Главнейшим фактором, оказывающим сильное влияние на полегание посевов, является уровень обеспеченности растений азотом. Он определяется не только внесением под рис азотных удобрений, но и интенсивностью разложения запаса органических веществ почвенными аммонифицирующими микроорганизмами.

В 1995-1996 гг. содержание обменно-поглощенного аммония в почве в период всходы-кущение риса было в 1,5-1,6 раза выше, чем в 1993-1994 гг. (табл.2). Обнаружена тесная связь между температурой воздуха и содержанием аммонийного азота в почве, показывающая исключительно важную роль температурного фактора в обеспечении растений риса этим элементом. В 1995-1996 гг., когда среднесуточные температуры воздуха превышали средние многолетние значения, на богатых органическим веществом почвах концентрация аммонийного азота значительно превышает оптимальный уровень, что вызывает излишний рост растений, а о-гсюда их полегание в период формирования зерновок (табл.3). При близкой к средней многолетней температуре воздуха в период всходы - выметывание растений посевы низкорослого сорта Спальчик и высокорослого Краснодарского 86 не полегали. В этих условиях растения не испытывали действия избытка азота в почве и поэтому имели невысокий коэффициент продуктивного кущения, умеренную пусгозерность метелки и нормальную для каждого сорта массу 1000 зерен. Урожайность зерна сорта Краснодаре-

Таблица 2

Содержание аммонийного азота в луговой почве под рисом, мг/кг

Год Всходы Кущение Выметывание

1 'С >ш4 1 'С 1 'С ИН<

1993 19,5 20,6 22,2 18,8 22,8 22,6

1994 19,4 19,1 23,4 ' 22,1 22,8 23,5

1995 22,8 31,9 25,9 28,8 23,6 24,7

1996 21,4 30,6 26,2 34,2 23,1 25,8

Средняя

многолетняя 19,6 22,1 23,1

кий 86 составила 39-40, а Спальчика - 44-46 ц/га, что соответствовало средней ее величине для хозяйства, где проводились опыты.

Под воздействием избыточного уровня азотного питания растения интенсивнее растут и кустятся, образуя более плотный и мощный стеблестой, который в период молочно-восковой спелости зерна сильно, особенно высокорослого Краснодарского 86, полегает. При этом заметно снижается урожайность посевов за счет уменьшения массы 1000 зерен, увеличения количества стерильных колосков в метелке, связанных с ухудшением условий налива зерновок, а также потерь зерна при уборке. Все это вызвало снижение выхода и посевных качеств семян риса.

Таблица 3

Полегаемость посевов п урожайность зерна риса (Предшественник - рис по рису 2-го года)

Год Полегае- Продуктивная Иустозер- Масса Урожайность

мость, кустистость, ность, 1000 зе- зерна,

балл шт./раст. % рен, г ц/га

Краснодарский 86, МиоРвоКбС»

1993 9 1,3 11,6 33,4 40,1

1994 7 1,3 11,3 32,8 38,6

1995 3 1,4 14,7 30,0 33,5

1996 1 1,5 15,2 29,3 29,8

Средняя 1,4 13,2 31,4 35,5

Спальчик, ЫшРюКбо

1993 9 »,4 16,0 28,2 45,5

1994 9 1,4 15,7 27,6 43,7

1995 5 1,5 18,6 26,8 40,1

1996 3 1,6 21,3 25,3 34,8

Средняя 1,5 17,9 27,0 41,0

е

Оптимальная доза минеральных удобрений для Краснодарского 86 в годы с температурой летнего периода, близкой к средней многолетней составляет, ИшРзоКбО, при внесении которой посевы не полегают и образуют максимальный урожай семян. При внесении под рис более высоких доз удобрений (ЫиоРюоК75 и И180Р120К90) посевы в средней и сильной степени полегали, урожайность зерна и особенно семян понизились, уменьшился выход кондиционных семян и снизились их посевные качества: энергия прорастания и всхожесть (табл.4).

Таблица 4

Полегаемость посевов, урожайность н посевные качества семян риса сорта Краснодарский 86 при внесении различных доз

Вариант Полегаемость, балл Урожайность, ц/га Выход семян Масса 1000 зерен, г Энергия лрорас тания, % Всхожесть,

зерна семян /V /V

Без удобрений 9 31,7 18,1 57 30,2 75,5 85,0

ы90р60к45 9 40,4 25,0 62 31,4 80,0 89,5

Ы120Р80К60 9 45,0 28,4 63 32,5 82,5 93,0

Ы!50РМОК75 5 46,5 27,4 59 32,8 82,5 92,0

№МРШК90 1 44,8 26,0 58 31,7 81,0 91,5

нср05 2,1 1,8".

Анализ многолетних данных показал, что в 1992-1994 гг. концентрация аммонийного азота в почве в период всходы-выметы-вание риса при внесении М180Р120К90 была на уровне, наблюдаемой в 1995-1996 гг. при внесении №20Р80Кб0. Это свидетельствует о весьма сильной активизации микробиологических процессов в почве, разлагающих органическое вещество, при жаркой погоде, эффект от которых равноценен внесению дополнительных 60 кг/га азота. Отсюда следует, что в годы с повышенными температурами в период всходы-кущение растений на богатых органическим веществом почвах дозу азотных удобрений под рис во избежание полегания посевов необходимо уменьшить на 20-30%. Однако предугадать до посева риса, когда вносится основное азотное удобрение в почву, наступление жаркой погоды в первую Половину вегетационного периода растений очень трудно. Выходом из такого положения является дробное применение азотных удобрений под рис, когда до посева вносится лишь половина рассчитанной оптимальной дозы азота, а остальная часть в виде двух равных подкормок в начале кущения и начале трубкования рас-

тений. В случае наступления жаркой погоды дозу первой подкормки необходимо уменьшить, а вторую отменить совсем.

3.2, Норма высева н глубина заделки семян. Норма высева семян оказывает влияние не только на урожайность посевов, но и на их устойчивость к полеганию. Она не является величиной постоянной и зависит от сортовых особенностей, срока сева, глубины заделки семян, режима орошения и других факторов. С помощью нормы высева семян можно сформировать оптимальный по густоте стеблестой, в котором приток света и углекислоты равномерно распределяется по всей массе растений, обусловливая их активную фотосинтетическую деятельность. При повышенных нормах высева формируются загущенные посевы, в которых побеги в борьбе за свет излишне вытягиваются, теряя устойчивость к полеганию.

Оптимальная норма высева семян риса должна устанавливаться не только по величине максимального урожая зерна, но и с учетом устойчивости посева к полеганию. При норме высева 4 Млн. шт./га урожай зерна и семян из-за недостаточной густоты продуктивного стеблестоя несколько ниже величины его, получаемого при высеве семян 6 млн. шт./га всхожих зерен (табл.5). При дальнейшем увеличении нормы высева семян сначала до 7, а затем и до 8 млн. шт./га посевы полегают соответственно в слабой и средней степени. При этом общий урожай зерна хотя несколько йо-вышается, но снижается выход кондиционных семян. При повышенных нормах высева семян в результате загущения и полегания

Таблица 5

Полегаемость посевов, урожайность и посевные качества семян в зависимости от нормы высева семян риса сорта Краснодарский 86,

1992-1996 гг.

Норма высева семян, млн. шт./га Полегаемость, балл Урожайность, ц/га Выход семян, % Масса 1000 зерен, г Энергия прорастания, % Всхо жесть, %

зерна семян

4 9 42,6 26,0 61 32,2 82,5 93,0

5 9 43,1 27,2 63 32,3 83,0 93,5

б 9 45,0 28,4 63 32,6 83,5 94,0

7 7 46,1 28,1 61 32,4 84,0 93,5

8 5 46,3 27,8 60 31,2 79,3 90,2

нср05 2,0

семеноводческих посевов ухудшаются условия формирования семян, приводящие к-снижению массы 1000 зерен, энергии прорастания и всхожести. Для сорта Краснодарский 86 и других высокорослых сортов оптимальная норма высева семян составляв! 6 млн. шг./га.

Для получения оптимального по густоте стеблестоя посево! риса немаловажное значение, помимо нормы высева семян, имеет глубина их заделки в почву. Рис выращивают в основном при дву> режимах орошения: постоянном затоплении, когда поле после посева сразу же заливают слоем воды, который сохраняют до начала восковой спелости зерна; и укороченном, когда прорастание семян проходит при увлажнительных поливах (путем кратковременного затопления поля), а постоянный слой воды создается в фазу всходов и в дальнейшем поддерживается как в первом случае. Недостаток кислорода при прорастании семян риса в затопленной или насыщенной водой почве вызывает торможение роста колеогггиля, что обусловливает их повышенную чувствительность к глубине заделки. Установлено, что лучшие условия для формирования всходов создаются при их заделке на глубину всего 0,5-1,5 см при прорастании в затопленной почве и 2,0-2,5 см -в насыщенной водой. Вместе с тем такая глубина заделки вызывает формирование узла кущения близко к поверхности почвы, что снижает устойчивость растений к полеганию. Поэтому необходимо установить оптимальную глубину заделки семян, обеспечивающую формирование устойчивых к полеганию посевов риса, особенно высокорослых сортов. С этой целью был проведен опыт с разной глубиной заделки семян сорта Краснодарский 86 в условиях укороченного режима орошения. Семена при нулевом варианте заделки разбрасывались по поверхности почвы с помощью сеялки со снятыми сошниками, в двух других - заделывались на глубину 0,5-1,5 и 2,0-2,5 см.

Размещение семян на поверхности почвы вызывало полегание посевов, что привело к уменьшению урожая зерна, выхода семян и ухудшению их посевных качеств (табл.6). При заделке семян на 0,5-1,5 см полегания посевов не наблюдалось. Урожайность зерна, семян и посевные качества последних значительно повысились по сравнению с агроценозом при посеве без заделки семян. При заделке семян на 2,0-2,5 см получен самый высокий урожай зерна и семян, что, по нашему мнению, связано с более глубоким размещением узла кущения, способствующего формированию более мощной корневой системы растения.

Полегаемость посевов, урожайность и посевные качества семян риса сорта Краснодарский 86 в зависимости от глубины их заделки, 1992-1994 гг.

"лубина ад елки емян, м Полегаемость, балл Урожайность ц/га Выход семян, % ' Масса 1000 зерен, г Энергия прорастания, % Всхо жесть, %

зерна семян

5 40,1 23,6 59 31,2 79,2 90,5

,5-1,5 7 45,0 28,4 63 32,1 83,5 93,5

,0-2,5 9 47,3 30,7 65 32,2 82,5 93,0

Поверхностное размещение семян провоцирует полегание по-евов, что практически исключает возможность получения кон» иционных семян. Следовательно, на семеноводческих посевах не-опустима технология, предусматривающая поверхностный спо-об посева.

3.3. Сроки посева. Сроки посева оказывают существенное влн-ние на рост и развитие риса, формирование вегетативной мас-ы растений и, как следствие, их устойчивость к полеганию (Яма-а Н. 1965). Сроком посева достигается приурочивание фаз веге-щии растений к наиболее благоприятным для их прохождения ;мпературам воздуха. При посеве в III декаду апреля - I декаду ая кущение растений, определяющее густоту стеблестоя, про-:кает в июне при средней суточной температуре (по многолетим данным) в 20,4 *С, тогда как при посеве в I декаду июня -июле при 23,2 *С. Температура оказывает влияние на скорость рохожцения фаз вегетации растений, а также активизирует мик-эбиологические процессы в почве, приводящие к увеличению вдержания в ней аммонийного азота. В результате этого при по-[нем посеве формируются более высокорослые растения, менее :тойчивые к полеганию. Налив зерна в таких ценозах часто про->дит в условиях дождливой и ветреной погоды, что является не-эсредственной причиной полегания растений.

Выявить связь полегания со сроком посева позволил анализ ¡зультатов опыта, проведенного в 1992-1994 гг., в которые тем-¡ратура воздуха в июне - июле была близка к средней много-¡тней (табл:7). При посеве риса в III декаде апреля и во II дека! мая полегания растений не наблюдалось. Урожайность зерна и мян при этом достоверно не различалась. При посеве в III де-яу мая (поздний), особенно в I декаду июня (сверхпоздний) [блюдалось значительное полегание посевов, урожайность зерна и

Полегаемость посевов, урожайность н посевные качества ..семян риса сорта Краснодарский 86 в зависимости от сроков посева, 1992-1994 гг.

Полега- Урожайность, Выход Масса Энергия Всхо-

Срок емость, u/ra семян, 1000 прорас- жесть,

посева балл г' зерен, тания, %

зерна семян г %

Апрель

111 декада 9 45,8 28,4 62 32,0 82,5 93,5

Май

I декада 9 46,3 29,2 63 32,6 83,0 94,0

II декада 9 45,0 28,4 63 32,5 85,5 94,5

III декада 7 44,1 26,5 60 31,7 85,0 93,0

Июнь

I декада 5 39,2 22,7 58 31,5 80,5 90,5

семян существенно понижалась. Заметное влияние сроки посева риса оказали и на посевные качества семян. Наиболее высокие показатели всхожести и энергии прорастания наблюдалась у семян, выращенных при посеве риса в I-II декадах мая (оптимальный срок сева). При посеве в III декаде мая (поздний) и, особенно в I декаде июня (сверхпоздний), показатели качества семян заметно снижались, что в первую очередь связано с отрицательным воздействием полегания.

Проведенные исследования убедительно доказывают возможность предотвращения полегания растений путем посева риса в период III декада апреля - II декада мая.

3.4. Режим орошения. Физиологически необоснованный режим орошения риса может существенно ослабить устойчивость агро-ценоза к полеганию. Глубокое затопление растений (на 20 см и более) в период их интенсивного роста вызывает вытягивание вегетативных органов, физиологический смысл которого заключается в выносе листьев из воды к свету для их нормальной фотосинтетической деятельности (Ямада Н., 1965). В результате этого содержание структурных соединений - целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина в единице длины нижних междоузлий соломины уменьшается, что вызывает ослабление механической прочности стебля. В последующем при наступлении неблагоприятных метеорологических условий (дождь, ветер) такие растения полегают. Слой воды на рисовом поле зависит от особенностей сорта, однако во избежание полегания посева не должен превышать 15-20 см.

Полегание посевов наблюдается и при нарушении техноло-тш сброса воды в послеуборочный период. В практике рисосея-шя используют в основном два способа: прекращение подачи юды в чеки и естественное впитывание остатков ее почвой с та-сим расчетом, чтобы ко времени наступления восковой спелос-и зерна воды на рисовом поле не было; быстрый сброс воды с юка в фазу восковой спелости зерна. Проведенные в этом направ-[ении опыты с сортом Краснодарский 86 в 1993-1996 гг. показа-1И, что удаление воды с рисовых чеков по первому способу боль-це соответствует физиологическим потребностям риса. При таком, пособе предуборочного осушения чека посевы не полегали и фор-шровался самый высокий урожай зерна. Быстрый сброс воды в голочно-восковую спелость зерна вызвал заметное полегание по-евов, что привело к снижению урожайности зерна, семян и их юсевных качеств. Причины полегания в этих случаях исследова-1Ы мало. Вероятно, при быстром сбросе воды с чека растения, ишаясь ее механической поддержки, не успевают адаптировать-я к новым условиям и в той или иной степени полегают.

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОЛЕГАНИЯ ПОСЕВОВ РИСА

Агротехнические приемы способны снизить риск полегания по-ввов риса. Однако основной фактор полегания - избыточное азот-ое питание растений, определяемое не только дозами вносимых цобрений, но и мобилизацией естественного плодородия почв. Ин-гнсивность микробиологических процессов в почве в значитель-ой степени зависит от температурных условий. Хотя уровень азот-ого питания легко регулировать, однако трудно прогнозировать гтгимальный его уровень в конкретном посеве и году. В годы с тем-ературой выше средней многолетней, как уже отмечалось выше, аже при внесении рекомендованных доз минеральных удобрений аблюдается передозировка азота, вследствие усиленной мобили-щии его валовых запасов, вызывающая полегание посевов. Именно такие годы необходимо решать вопросы целесообразности при-енения азотных подкормок и ретардантов. Проведение этих ме-эприятин без прогноза степени полегания посевов не даст жела-пых результатов и может нанести экономический урон из-за синения урожайности в результате недостаточного азотного питания пи неоправданного внесения ретардантов. Однако методика про-юзирования полегания посевов риса разработана недостаточно.

Многолетние наблюдения за полеганием растений риса позволяют предложить рад методов прогнозирования этого явления Предрасположенность посевов риса к полеганию формируется уж< в фазу кущения растений. Если создается обильный азотный фон растения обильно кустятся и образуют плотный стеблестой, чт< обусловливает вследствие затенения излишнее вытягивание стеблей в фазу трубкования риса. Нами установлена тесная связь междз средней суточной температурой воздуха в период кущения рисг и степенью полегания посевов в фазу молочно-восковой спелости зерна. Наличие этой связи позволило разработать метеорологический способ прогнозирования полегания растений высокорослых и низкорослых сортов. В таблице 8 приведены данные полегания посевов риса в зависимости от температуры воздуха 1 период кущения растений, реально складывавшейся в годы про ведения исследований. При температуре 21,1-22,0 'С, близкой 1 средней многолетней, посевы короткостебельного сорта Спаль чик и высокорослого Краснодарского 86 не полегали. Повыше ние температуры на 1 *С (22,1-23,0 *С) уже создавало условия дш полегания Краснодарского 86, хотя и было незначительным (' баллов). На посевах Спальчика отрицательного влияния повыше ние температуры на 1 *С не вызывало. Увеличение температурь воздуха в период кущения на 2 *С выше средней многолетней вы зывало значительное полегание посевов как высокорослого, та] и низкорослого сортов. При температуре в этот период выше 2' *С посевы Спальчика значительно (60%) полегают, а Краснодар ского 86 — полностью.

Таблица 1

Полегаемость посевов риса при различных значениях средней суточной температуры воздуха в период кущения растений (II н II декады нюня и I и II декады июля)

Температура.. Краснодарский 86 | Спальчих

воздуха, . •с балл % полегания от общей площади посева балл % полегания оп общей площаш посева

21,1-22,0 22,1-23,0 23,1-24,0 > 24,1

0 20 60 100

О 0 40 60

Прогноз полегаемости риса по температуре воздуха в перн-ц кущения растений прост и не требует материальных затрат, 'днако в каждом конкретном агроценозе складывается индивн-уальный температурный режим, зависящий от множества фак-эров, в т.ч. рельефа, температуры воды, почвы. Для повышения адежности прогноза необходимы данные о состоянии конкрет-ых посевов риса в конце фазы кущения растений. В связи с этим роведен учет показателей состояния посева, в наибольшей сте-ени влияющих на их устойчивость к полеганию. Наиболее нн-юрмативными были высота растений, биомасса растения с еди-ицы площади, содержание в ней азота.

О предрасположенности растений риса к полеганию можно су-ить уже в конце фазы кущения по массе сухого вещества надзем-ых органов одного растения и ценоза (табл.9). У полегающих (1995996 гг.) впоследствии растений она на 35-45% больше, чем у не-олегающих (1993-1994 гг.). Другим прогностическим показателем гтойчивости посевов риса к полеганию является содержание азота надземной массе растений в конце их кущения. При повышении го концентрации у сорта Краснодарский 86 до 3,0, а у Спальчика ,3% растения интенсивно растут в ущерб формированию прочнос-и стеблей. Нами установлена тесная прямая корреляционная зави-имость (г=0,80) между полегаемостью и высотой растений при вы-ащивании риса на высоком фоне минерального питания. Зависи-гость же между массой растений и последующим их полеганием «высокая.

Данные, приведенные в таблице 9, свидетельствуют, что ве-нчина биомассы растений и содержание в ней азота могут слу-сить надежным критерием для прогнозирования устойчивости юсевов к полеганию. Следует отметить, что величина сухой мас-ы растений, высота и содержание азота в надземных органах, [pu которых посевы полегают, индивидуальна для каждого сорта.

5. ПРИМЕНЕНИЕ РЕТАРДАНТОВ НА СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ ПОСЕВАХ РИСА

Многочисленными исследованиями установлено, что наибо-iee радикальным средством борьбы с полеганием посевов зерно-ibix культур является применение ретардантов - веществ-морфо-»егуляторов растений, тормозящих рост соломины. Известный ютардант хлорхолинхлорид (ССС) на посевах риса показал не-

Таблица 9

Показатели состояния агроценоза, используемые для прогнозирования полегания

посевов риса

Год Кущение (8 листьев) Цветение Полегаемость посевов, балл

высота растений, см сухая биомасса, г/растение содержание азота в над- земн. массе % высота расте ний см сухая биомасса, кг/м содержание азота в над- земн. массе %

Крас} юдарский 86

1993 57,5 1,5 0,37 2,60 114,3 4,9 1,20 0,94 9

1994 58,1' 1,7 0,43 2,78 116,7 5,0 1,25 0,95 7

1995 61,5 2,6 0,63 3,10 128,2 5,3 1,27 1,10 3

1996 62,8 2,8 0,67 3,15 130,1 5,5 135 1,20 1

Спальчих

1993 36,5 1,4 0,34 2,96 73,8 3,8 0,90 1,10 9

1994 37,0 1,6 0,38 3,10 75,2 3,9 0,92 1Д4 9

1995 38,3 2,2 0,51 3,31 82,3 4,1 0,95 1,20 5

1996 39,9 2,4 0,56 3,72 86,1 4,2 0,98 1,38 3

плохие результаты (Халаф С.С., 1972; Коновалов В.А., 1973; Лактионов Б.И., Богданов В.А., 1975). В последние годы синтезированы более активные препараты, которые наряду с предотвращением полегания посевов существенно повышают их урожайность и качество в любых условиях, в т. ч. и при неполегании контрольных посевов. Из числа новых ретардантов этого типа изучались ориз и сумадик, действующим веществом которых соответственно являются пакробутразол и униканзол. Эти препараты прошли широкие испытания (Шеуджен А. X. и др, 1989) и показали наиболее высокую эффективность на посевах риса. Для их широкого производственного использования необходимо было решить целый ряд задач, в том числе установоть оптимальные дозы и сроки их применения. С этой целью на посевах сортов Краснодарский 86 и Спальчик вносили ретарданты ориз и сумадик из расчета 10, 20, 30, 40 и 50 кг/га в сроки: 5-7 листьев у растений (фаза кущения), 8-9 листьев (конец кущения - начало трубкова-ния) и 10-11 листьев (фаза трубкованне).

Наибольший эффект по предотвращению полегания посевов сорта Краснодарский 86 и повышения их урожайности достигнут при внесении сумадика в дозе 30 кг/га в конце кущения - начале выхода растений в трубку, когда происходит интенсивный рост нижних междоузлий стебля, от длины и толщины которых зависит механическая прочность соломины, а отсюда и устойчивость растений к полеганию (табл.10). Более ранее внесение ретарданта менее эффективно, очевидно потому, что ко времени растяжения клеток нижних междоузлий стебля значительная часть ретарданта уже ннактивирована в тканях растения. Наименьший эффект получен при внесении сумадика в фазу трубковання. В этот период препарат тормозил рост лишь верхних междоузлий, не влияя на длину нижних, т.к. они к этому времени уже закончили свой рост.

Сумадик не только повышает устойчивость рисового агроце-ноза к полеганию, но и положительно влияет на его продуктивность. Сорт Спальчик не полегал и без применения ретарданта, однако внесение сумадика в дозе 30 кг/га в начале выхода в трубку ' способствовало повышению урожайности посевов на 3,3 ц/га. Увеличение урожая произошло за счет повышения продуктивности метелки. Аналогичные результаты получены и для ориза -наибольший эффект достигается при внесении 30 кг/га'в период конец кущения - начало трубкования.

Сравнительная оценка ориза, сумадика и, взятого в качестве стандарта, ССС (хлорхолинхлорид) показала, что под их влиянием сокращается высота растений на величину, зависящую от применяемого препарата и сорта (табл.11). Наибольшее укорачивание стебля отмечено у Краснодарского 86 при применении сумадика и наименьшее - ориза и, особенно, ССС.

Наряду с эффективным снижением высоты растений, сумадик в большей степени, чем другие ретарданты способствовал увеличению урожайности сортов в результате повышения продуктивности главной метелки, массы 1000 зерен и снижения пустозерности. Так как ретарданты применяют с целью предотвращения полегания, то с уверенностью можно рекомендовать новые препараты.

Даже при выращивании высокорослого сорта Краснодарский 86 на высоком агрофоне (N12oPiooK75) сумадик и ориз полностью предотвращают полегание посевов, в то время как ССС лишь снижает его степень.

Таблица 10

Интенсивность полегания растений и урожайность зерна риса в зависимости от дозы и срока внесения сумадика

Доза, Полегание, балл Урожайность, ц/га

Срок внесения, количество листьев на растении, шт.

5-7 8-9 10-11 5-7 8-9 10-11

Спальчик

0 (контроль) 9 9 9 55,8 55,8 55,8

10 9 9 9 55,5 56,9 56,0

20 9 9 . 9 56,9 57,4 57,1

30 9 9 9 58,8 59,0 58,4

40 9 9 9 58,0 58,7 58,1

50 9 9 9 53,1 57,8 56,0

Краснодарский 86

0 (контроль) 3 3 3 52,1 52,1 . 52,1

10 5 5 3 53,9 54,8 54,0

20 5 7 3 55,5 56,3 54,2

30 9 9 5 58,7 59,9 58,0

40 9 9 5 57,1 60,0 57,5

50 9 9 5 57,5 58,1 56,8

Таблица 11

Биометрические показатели, интенсивность полегания н урожайность зерна риса пря внесения

различных ретардантов

Вариант Высота растений, см Продуктивная кустистость, шг./растение Масса зерна с главной метелки, г Пусгозер-ность метелки, % Масса 1000 зерен, г Интенсивность полегания, балл Урожайность

ц/га прибавка, Ц/га

Спальчик

Ы15оРюоК.75-фон 72,8 1,3 2,5 16,8 26,7 9 53,8 -

Фок+ССС, 10кг/га 69,7 1.3 2,6 16,1 27,0 9 55,7 1,9

Фон+ориз, 30 кг/га 67,3 1,4 2,8 15,9 27,2 9 56,2 2,4

Фон+сумадик, 30 кг/га 64,8 1,4 2,9 16,0 27,4 9 57,1 3,3

НСР05 5,0 од 0,3 0,5 2,8

Краснодарский $6

Ы12оР8оКйо-фон 118,5 1,3 3,4 12,0 31,6 3 52,6 -

Фои+ССС, 10 кг/га 112,3 1,4 3,6 11,6 32,0 7 56,9 4,3

Фон+ориз, 30 кг/га 100,5 1,4 3,8 10,8 32,4 9 59,0 6,4

Фон+сумадик, ЗОкг/га 98,3 1,4 3,9 10,2 32,8 9 60,8 8,2

НСР05 8,0 0,1 0,3 0,8 4,0

Разный эффект от применения ретардантов и неодинаковая реакция сортов на их воздействие четко прослеживается по величине прибавки урожая зерна. Так, у Краснодарского 86 урожайность зерна при применении ССС повысилась на 4,3 ц/га (иди на 8,2 %), ориза - на 6,4 (11,2) и сумадика - на 8,2 ц/га (15,6%), тогда как у Спальчика на 1,9 ц/га (3,5 %); 2,4 (4,5) и 3,3 ц/га (6,1%) соответственно. Этот рост обусловлен в большей мере увеличением продуктивности метелки за счет снижения числа пустых колосков и повышения массы 1000 зерен; и в меньшей степени - за счет большего сохранения числа боковых продуктивных побегов у растений. Причиной весьма разной реакции сортов на применение исследуемых ретардантов в основном является полегание растений у Краснодарского 86, при котором существенно снижается продуктивность метелки в контрольном варианте, и его отсутствие у Спальчика.

Особенно эффективны ретарданты на семеноводческих посевах (табл.12). У сорта Краснодарский 86 при применении ССС урожайность семян увеличилась на 11,4%, ориза - на 18,8 и сумадика - на 25,5%, а у Спальчика соответственно на 5,4; 8,0 и 1,1%. Повышение урожайности семян обусловлено увеличением продуктивности агроценоза и выхода семян. Помимо этого, ретарданты оказали значительное положительное влияние на посевные качества семян: возросли масса 1000 зерен, всхожесть и энергия прорастания. У сорта Краснодарский 86 в контрольном варианте из-за полегания растений сформированные семена характеризовались низкой всхожестью, а применение ретардантов сделало возможным получить высокий урожай кондиционных семян.

Так как полегание растений тесно связано с уровнем их минерального питания, важно было проследить эффективность ориза и сумадика на посевах риса, выращиваемых на фонах возрастающих доз удобрений. При выращивании риса на фоне N90P60K45 и N120P80K60 полегания растений не наблюдалось или было незначительным у высокорослого сорта (табл.13). Внесение ретардантов предотвращало полегание и увеличивало урожайность на 3,55,1 ц/га (на 7-10%). При повышении доз удобрений посевы Спальчика полегали в средней степени, а Краснодарского 86 -значительно. В этих условиях применение ориза уменьшало степень полегания, а сумадика - практически полостью предотвращало его. При этом урожайность зерна сорта С пальчик от применения ориза повышалась на 4,5 (8,1%), а сумадика - на 5,0 ц/га (10%), а Краснодарского 86 на 7,2 (16%) и на 7,6 ц/га (17%) соответственно.

Урожайность и посевные качества семян риса при внесении ретардантов

Урожай- Выход Масса Всхожесть, Энергия

Вариант ность семян, 1000 % прорас

семян, ц/га % зерен, тан ня,

г %

Спальчик

Контроль 34,9 65 26,7 90,5 67,5

ССС 36,8 66 27,0 94,5 69,0

Ориэ 37,7 67 27,2 95,0 70,0

Сумадик 38,8 68 27,4 98,0 71,5

Краснодарский 86

Контроль 36,8 70 31,6 85,0 70,0

ССС 41,0 72 32,0 95,5 70,5

ОрГО 43,7 74 32,4 97,0 71,5

Сумадик 46,2 76 32,8 98,5 72,0

Таким образом, проведенные исследования показали, что эффективность ретардантов на посевах риса, связанная с предотвращением полегания посевов и повышением их урожайности, в значительной степени зависит от уровня минерального питания растений, на тто указывают и другие исследователи (Петер И., 1985; Ковалев В.М., Касаева К.А., 1990). На бедных почвах и при внесении малых и средних доз удобрения посевы не полегают и эффект от применения ретардантов, как правило, невелик. На богатых органическим веществом почвах, особенно при повышенном температурном режиме, и внесении высоких доз удобрений посевы полегают и эффект от применения ретардантов значетельно возрастает. Эффективное использование ретардантов на посевах риса невозможно без надежного прогноза степени полегания. В качестве критериев целесообразно использовать данные о температуре воздуха, высоте растений, биомассе ценоза и содержании в ней азота в период кущения растения. Предпочтение следует отдавать су-мадику, как наиболее эффективному регулятору роста.

6. МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ РЕТАРДАНТОВ НА РИС

Торможение роста растений и связанное с ним повышение их устойчивости к полеганию, изменение количественных признаков продуктивности под действием ретардантов свидетельствует об изменении анатомо-морфологических параметров стебля и интенсив-

Интенсивность полегания посевов я их урожайность при внесении под рис ретардантов на фоне возрастающих доз минеральных удобрений

Вариант Спа яьчик Кр аснодарский 86

высота растений, см полегаемость, балл урожайность, ц/га прибавка, ц/га высота растений, см полегаемость, балл урожайность, ц/га прибав ка, ц/га

Ы90Р60КЧ5-фон!

Фон I + ориз Фон I + сумадик НСР05

1ЧшРюКбо -фон II

Фон II + орга

нср05

ИиоРюоКи -

фон III 73,5

Фон III + орга 70,0

Фон III +'сумадик 69,6

НСРм - .

>|1«0р120к90 -

фон IV 75,8

Фон IV + ориз 72,2

Фон IV + сумадик 71,0

нср05

70,1 9 за,9

68,0 9 41,2

67,8 9 42,0

72,8 9 46,8

69,8 9 50,3

68,5 9 50,6

5 7 9

48,2 51,9 52,4

49,8 54,3 Я,8

2,3

3.1

2.2

3,5 3,8 3,5

3,7 4,2 3,6

4,5 5,0 4,5

116,8 112,2 111,0

118,0 113,4 109,2

119,6 108,2 107,5

121,5 112,8 112,5

40,4 43,7 44,3

46.5 51,1

51.6 - 4,5

47,0 53,3 53,6

44,2 51,4 51,8

3,3 3,9 3,0

4,6 5,1

6,2 6,6 5,5

7,2 7,6 6,5

м

СТ\

ности физиолого-биохимических процессов у растений. Характер и степень этих изменений зависит от сорта и биологической активности ретардантов. Проанализируем механизм воздействия на растения риса сумадика, внесенного в дозе 30 кг/га в конце кущения.

Наиболее заметно влияние ретарданта проявляется в угнетении роста стебля. Его длина у сорта Спальчик уменьшается на 5,8 см, а Краснодарского 86 - на 11,4 см за счет сокращения длины нижних, наиболее важных для придания устойчивости растениям, междоузлий (табл.14). Так, длина 2-го (снизу) междоузлия уменьшается у исследуемых сортов на 35-38%, тогда как целого стебля — только на 9%. Сокращение их длины происходит в результате торможения растяжения клеток в продольном направлении при одновременном увеличении их размеров в поперечном, что приводит к утолщению стебля. Установлена положительная связь между диаметром стебля и устойчивостью злаков к полеганию (Солдатов В.Н., Лоскутов И.Г., 1993). Под влиянием сумадика диаметр 2-го междоузлия у сорта Спальчик увеличился на 3%, а Краснодарского 86 - на 5%.

Таблица 14

Изменения анатомо-морфологяческнх параметров и физико-механических свойств стебля при применения сумадика на посевах

риса

Показатели Спальчик Краснодарский 86

контроль сумаднк контроль сумадик

Высота стебля, см 71,4 65,6 105,2 93,8

Длина 2-го (снизу) междоузлия, см 6,8 4,2 12,0 7,8

Диаметр стебля, мм 5,05 5,20 4,86 5,12 Масса нижнего 10-ти сантиметрового

отрезка стебля, г 0,046 0,051 0,044 0,049 Толщина кольца механической ткани,

мх 41,8 44,6 39,2 42,8 Толщина выполненной части стебля,

мх 1127 1163 1102 1152 Диаметр сосудисто-проводящих

пучков, мк 180,3 198,6 176,3 88,7

Содержание целлюлозы, % 34,5 37,8 31,5 35,2

Содержание лигнина, % 21,5 22,8 19,5 20,6

Сопротивление стебля к излому, г 690 780 585 720

В результате увеличения диаметра нижних междоузлий стебля возрастает масса единицы его длины, в частности, масса 10-ти сантиметрового отрезка нижней части соломины у исследуемых сортов увеличивается на 11%. Н.С.Петинов, ЛД.Прусакова (1965); E.M.White (1991) считают, что этот показатель можно использовать для оценки сортов зерновых культур на устойчивость к поле-

ганию. Однако небольшие сортовые различия этого показателя у риса не позволяют его использовать в качестве единственного критерия оценки уровня устойчивости сортов риса к полеганию.

Морфологические изменения, вызванные воздействием ретарданта, сопровождаются изменениями анатомической структуры стебля. Под его влиянием усиливается развитие механической ткани, увеличивается толщина ее склеренхимного кольца и диаметр сосудисто-проводящих пучков. Утолщение стебля сопровождается разрастанием основной паренхимы.

О лучшем развитии механической ткани и проводящей системы стебля при внесении под рис сумадика свидетельствуют данные о содержании в нем целлюлозы. Содержание этого поли-, сахарида в стеблях растений у сорта Спальчика увеличилось на 9,6%, а у Краснодарского 86 - на 11,8%. Целлюлоза образует остов клеточной оболочки и поэтому ей отводят основную роль в формировании устойчивости растений к полеганию (Лясковский М.И., 1989; 1991; Алешин Е.П., Воробьев Н.В., Скаженник М.А., 1996 ). Количество клетчатки в единице длины стебля тесно связано с устойчивостью растений риса к полеганию (Воробьев Н.В., Алешин Н.Е., Шеуджен А.Х. и др. 1996). Наши данные согласуются с этими исследованиями.

Механическая прочность стебля повышается и в процессе лиг-нификации клеточных стенок растений, который усиливается при воздействии сумадика, о чем свидетельствует повышение содержания лигнина в соломине риса.

Результатом всех рассмотренных изменений в структуре клеточных оболочек стебля под влиянием ретарданта является значительное усиление сопротивления в его нижней части на излом. Этот показатель отражает прочность и эластичность (жесткость) стебля, является важным критерием устойчивости растения к полеганию. Измерение этого параметра показало, что при внесении под рис сумадика степень сопротивления стебля к излому у сорта Спальчик повышается на 13%, а у Краснодарского 86 - на 23%. Такое существенное увеличение прочности стебля предотвращало полегание посевов.

В основе механизма воздействия ретардантов на растения, как предполагают ЛД.Прусакова (1974), С.И.Сергеева и К.МЛекуров (1981), лежит подавление ими синтеза и активности гиббереллинов, а также их влияние на образование, распределение и разрушение ауксина, регулирующего деление и растяжение клеток стебля. Первоначально в работах по изучению механизма действия ретардантов

на растения преобладало мнение Н.И.Володарского (1973) и В.В.Полевого (1982), что эти вещества тормозят только удлинение стебля без ущерба для других физиологических процессов. Однако в последнее время было получено немало данных, свидетельствующих об их значительном положительном влиянии на фотосинтетическую деятельность растений, транспорт ассимилягов, формирование зерновок и другие процессы растительного организма.

Под влиянием ретарданта сумадик заметно повышается фого-синтетическая деятельность посевов (табл.15). Это происход1гт как за счет увеличения ассимиляционной поверхности растений, так и повышения интенсивности ее работы. Площадь листьев одного растения и содержание в них хлорофилла увеличивались при этом на 56%, а интенсивность фотосинтеза повышалась на 13-17%. В результате этих процессов растение синтезирует больше ассимилягов, которые, благодаря тормозящему влиянию ретардантов, в меньшей мере расходуются на рост осевых органов, а направляются на формирование метелки и корневой системы. Все эти изменения происходят благодаря антигиббереллиновым свойствам ретардантов.

Сумадик подавляет синтез гиббереллина и тем самым повышает интенсивность метаболизма в растениях, о чем свидетель-

Таблица 15

Параметры фотосинтетической деятельности растений, азотный и фосфорный обмены в листьях и стеблях в фазу выметывания риса при внесении сумадика

Показатели Спальник Краснодарский 86

ко1Проль | сумадик контроль сумадик

Площадь листьев,

дм2/растение 12,72 13,44 13,22 14,02

Содержание хлорофилла,

мт/дм2 2,15 2,27 2,03 2,14

Интенсивность фотосинтеза,

мг СОз/дм л 18,49 20,88 16,04 18,83

Ыобщ., % 1,80 1,86 1,76 1,80

Ибелк., % 1,49 1,58 1,40 1,45

N небел к,, % 0,31 0,23 0,36 0,35

Ыбелк./Хнебелк. 4,81 • 6,86 3,89 4,14

Робщ., % 0,64 0,66 0,54 0,60

Рорг., % 0,49 0,-52 0,41 0,48

Рмин., % 0,15 0,14 0,13 0,12

Рорг./Рмтш. 3,27 3,71 3,15 4,00

ствуют изменения азотного и фосфорного обменов в листьях и стеблях риса. При внесении сумадика содержание общего азота в вегета-

тивных орланах в фазу выметывания растеши« несколько повышается, при этом увеличивается количество белкового и снижается небелкового азота. Отношение Мбелк./Ынебелк. у Спальника возрастает с 4,81 в контроле до 6,86, а у Краснодарского 86 соответственно с 3,89 до 4,14. По всей вероятности эти изменения в азотном обмене риса связаны с повышением содержания хлорофилла в листьях, уменьшением размеров клеток, увеличением их числа и усилением синтеза ферментов, катализирующих основные реакции метаболизма.

Повышение интенсивности метаболизма в растении под действием ратардантов происходит при активном участии фосфорных соединений, от которых зависят процессы синтеза, распада и транспорта веществ в растительном организме. В вегетативных органах риса под влиянием сум ад и ка увеличивается содержание общего фосфора у Спальчика на 3%, у Краснодарского 86 — 11%. При этом в них повышается содержание органического фосфора соответственно на 6 и 17%. Как установлено А.П.Шикиной, О.Ф.Овсянниковой (1979), Е.Г.Радцевой и В.С.Радцевым (1983), это повышение обусловливается увеличением содержания свободных нуклеотидов, сахарофосфатов и нуклеиновых кислот, что несомненно свидетельствует о повышении интенсивности метаболизма в тканях. Усиление синтеза органических фосфорных соединений сопровождается уменьшением концентрации минерального фосфора и, следовательно, увеличением отношения Рорг./Рмин.. При применении сумадика это отношение существенно увеличивается, что служит показателем эффективности использования фосфора в метаболизме растений.

Ретардант сумадик, внесенный под посевы в конце кущения

- начале трубкования риса, проявляет свое действие, заключающееся в повышении интенсивности процессов распада азотных и фосфорных соединений вегетативных органов и усилении оттока продуктов их гвдролиза в формирующиеся зерновки и в период созревания растения. Установлено, что под влиянием сумадика мобилизация белковых соединений листьев и стеблей риса в период выметывание-восковая спелость зерна у сорта Спальчик усиливается на 14%, фосфорсодержащих органических соединений

- 9%, а у Краснодарского 86 на 5 и 22% соответственно.

Повышение фотосинтетической деятельности растений и усиление мобилизации веществ вегетативных органов на налив зерновок под воздействием сумадика отразились на химическом составе зерна (табл.16). В нем возросло содержание белка и крахмала - основных компонентов зерновки при одновременном

снижении зольности ее тканей. Это свидетельствует о более благоприятных условиях налива зерновок, когда растворимые углеводы и азотистые соединения поступают в метелку из вегетативных органов интенсивно и сбалансировано. Помимо азота и углеродистых веществ усиливается поступление в зерновке калия и, особенно, фосфора. Содержание последнего увеличивается на 67%, что имеет важное значение для повышения посевных качеств семян. По данным Е.П.Алешина, Н.В.Воробьева, С.Г.Долгих (1986), Н.В.Воробьева, А.Х.Шеуджена,

Н. Е Алешина и др, (1995) при относительно небольшом росте содержания фосфора в зерновке, значительно повышается его содержание в зародыше за счет увеличения массы нуклеиновых кислот и фосфолипидов, определяющих посевные качества семян. Об этом свидетельствуют и результаты наших исследований.

Таблица 16

Содержание белка, крахмала, золы, калия и фосфора в зерне риса при внесении сумадика, %

Спальчик Краснодарский 86

Показатели

контроль сумадик контроль сумадик

Белок 6,90 7,05 6,88 7,00

Крахмал 73,65 74,50 74,35 75,15

Зола 4,10 4,05 4,08 4,02

Калий 0,34 0,35 0,34 0,36

Фосфор 0,70 0,74 0,68 0,73

В целом , проведенные исследования показали, что ретарданты

оказывают значительное влияние на анатомо-морфологические признаки стеблей и физиолого-биохимические процессы в растениях риса. Благодаря индуцированным ретардантами изменениям, повышается устойчивость посевов к полеганию и увеличивается их урожайность. Однако уровень этих изменений находится в пределах нормы реакции, определяемой генотипом. У высокорослых сортов, к которым относится Краснодарский 86, норма реакции значительно шире, чем у низкорослых сортов типа Спальчик. В соответствии с этим и получаемый эффект от применения ретарданта на посевах высокорослого сорта будет выше. Немаловажное значение при этом имеет и биологическая активность регулятора роста, определяемая его химической структурой. Из трех исследуемых ретардантов она самая высокая у сумадика, который в первую очередь и необходимо применять на семеноводческих посе-

вах риса при угрозе их полегаемости, прогнозируемой по комплексу разработанных нами способов.

ВЫВОДЫ

1. Многолетнее комплексное изучение причин полегания посевов риса показало, что основной из них является избыточная обеспеченность растений азотом, которая обусловливается как повышенными дозами внесенных удобрений, так и усиленной мобилизацией почвенного плодородия в результате активации микробиологических процессов в почве в условиях повышенных температур в первой половине вегетационного периода. Установлена прямая связь между содержанием аммонийного азота в почве и уровнем полегания посевов. Для предотвращения "перекорма" риса азотом, его следует вносить дробно, уменьшая или полностью исключая азотные подкормки в годы со среднесуточными температурами выше средних многолетних.

2. Вызывают полегание посевов риса физиологически необоснованные приемы его возделывания. Высокие нормы высева семян сорта Краснодарский 86 (выше 6 млн. шт./га) ведут к формированию слишком плотного стеблестоя, который в фазу мо-лочно-восковой спелости зерна в значительной степени полегает. Оно также происходит при очень мелкой заделке семян. При поздних сроках посева (III декада мая - I декада июня) кущение и трубкование риса проходит при максимуме летних температур, стимулирующих образование избытка аммонийного азота в почве, что вызывает израстание и полегание растений. Немаловажное значение для сохранения вертикального положения растений имеет способ предуборочного удаления воды с чека. При медленном ее удалении посевы не полегают, при быстром сбросе в начале восковой спелости зерна наблюдается полегание средней степени у высокорослого сорта Краснодарский 86.

3. Полегание посевов риса приводит к снижению урожайности за счет неполного налива тех зерновок, которые к моменту его наступления находились в фазе молочной спелости, и существенным потерям при уборке. Особенно значительный урон полегание наносит семеноводческим посевам: уменьшается выход семян, снижается масса 1000 зерен, всхожесть и энергия прорастания.

4. Применение специальных агроприемов, предотвращающих полегание риса или снижающих его последствия, должно основываться на надежном прогнозе наступления этого явления. Прогнозирование должно проводиться по комплексу показателей:

средней суточной температуре воздуха в период кущения риса, величине фитомассы одного растения и посева с единицы площади, содержанию азота в надземной массе в конце кущения, высоте растения в фазу цветения. Критические значения этих показателей варьируют в зависимости от сорта.

5. Наиболее радикальным способом борьбы с полеганием риса является применение ретардантов ориза и сумадика. Установлены оптимальные дозы и сроки внесения этих ретардантов. Эффект от их применения в значительной степени зависит от сорта и уровня обеспеченности растения азотом. На посевах высокорослого, неустойчивого к полеганию Краснодарского 86 он существенно выше, чем на таковых низкорослого относительно устойчивого к полеганию Спальчика. С повышением уровня азотного питания риса, когда посевы становятся неустойчивыми к полеганию, повышается эффективность исследуемых ретардантов, связанная с предотвращением их полегания и повышением урожайности. При этом более четко проявляется сортовая реакция на их воздействие, она у Краснодарского 86 значительно выше, чем у Спальчика, что связано с неодинаковой высотой растений, а отсюда и со степенью полегания. Сумадик на посевах риса является более эффективным ретардантом, чем ориз.

6. Ретарданты, воздействующие на растения, проявляют ан-тигиббереллиновые свойства. Установлено, что они тормозят рост стебля путем уменьшения растяжения его клеток в продольном направлении и увеличения их размеров в поперечном, что приводит к формированию большего диаметра стебля, увеличению массы его 10-ти сантиметрового отрезка. При обработке посевов риса ретардантами в конце кущения - начале трубкования растений эти изменения наблюдаются в основном у нижних междоузлий стебля, в большей степени способствующих устойчивости растений к полеганию. При этом морфологические изменения стебля сопровождаются более глубокими перестройками его анатомической структуры: усиливается развитие механической ткани, увеличивается диаметр сосудисто-проводящих пучков и содержание целлюлозы.

Одновременно ретарданты вызывают повышение фотосинте-тическон деятельности растений и оказывают влияние на транспорт ассимилятов, усиливая их отток в метелку и в корневую систему, что способствует более интенсивному и полноценному наливу зерновок. На это указывает повышение массы 1000 зерен,

увеличение содержания в семенах белка, крахмала и фосфорных соединений, определяющих их посевные качества.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ПОЛЕГАНИЯ СЕМЕНОВОДЧЕСКИХ

ПОСЕВОВ

1. На семеноводческих посевах использовать только дробное внесение азотных удобрений. Это позволяет при наступлении жаркой погоды уменьшить общую дозу азота и предотвратить "перекорм" риса азотом путем отмены поздней азотной подкормки.

2. Для предотвращения полегания семеноводческих посевов необходимо посев производ!ггь в 1-Н декады мая с нормой высева 6 млн.шт./га всхожих зерен на глубину 2,0-2,5 см и не допускать быстрого предуборочного сброса воды с чека.

3. Если в период кущения риса средняя суточная температура воздуха 23 оС и выше, содержание азота в вегетативных органах больше 3,3% у Спальчика и 3,0% у Краснодарского 86, сухая биомасса одного растения больше 2,5 г и посева - 0,6 кг/м1, необходимо применять меры по предотвращению полегания.

4. При высокой вероятности полегания следует исключить азотную подкормку или применять ретарданты в оптимальной дозе в начале трубкования растения. Эффективными препаратами является сумадик и ориз, их надо вносить под посевы риса в дозе 30 кг/га. В первую очередь ретарданты следует применять на посевах средне- и высокорослых сортов, размещенных на высокоплодородных почвах.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Рекомендации по выращиванию риса в Адыгее // Майкоп, 1987. - 16 с. (в соавт.).

2. Культура риса в Адыгее // Майкоп, 1989. - 142 с. (в соавт.).

3. Биологические основы получения высоких урожаев риса сортов отечественной селекции. Майкоп, 1993. - 14 с. (в соавт.).

4. Микроудобрения на рисовых полях Адыгеи. Майкоп, 1994. -10 с. (в соавт.).

5. Пути повышения эффективности азотных удобрений в рисоводстве Адыгеи. Майкоп, 1994. - 14 с. (в соавт.).

6. Ингибиторы нитрификации в рисоводстве. Майкоп, 1994. -20 с. (в соавт.).

7. Разработка элементов агротехники семенных посевов риса на лугово-болсгтных почвах Адыгеи. Автореф. дне.... канд. с.-х. наук, Краснодар, 1994. - 14 с.

8. Физико-географические условия возделывания риса в Республике Адыгея. Майкоп, 1995. - 28 с. (в соавт.).

9. Влияние ретардантов на урожайность и посевные качества семян риса // Полегание посевов риса и способы его предотвращения. Краснодар, 1996. С. 100-102. (в соавт.).

10. Влияние уровня минерального питания и метеоролоппес-ких условий вегетационного периода на полегаемость различных сортов риса // Полегание посевов риса и способы его предотвращения. Краснодар, 1996. С.32-53. (в соавт.).

11. Изменение анатомо-морфологических параметров стебля и физиолого-биохимических процессов в растениях риса при внесении ретардантов // Полегание посевов риса и способы его предотвращения. Краснодар, 1996. С.84-100. (в соавт.).

12. Использование ретардантов ориз и сумадик на семеноводческих посевах риса // Рис России. Краснодар, 1996. Т.4. N 3(8).С.57. (в соавт.).

13. Ориз и сумадик - эффективные ретарданты на посевах риса // Рис России. Краснодар, 1996. Т.4. N 3(8). С.55. (в соавт.).

14. Оценка степени полегания посевов риса в зависимости от неблагоприятных факторов // Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве Северного Кавказа. Майкоп, 1996. С.5-10. (в соавт.).

15. Полегание посевов риса и факторы его обусловливающие // Рис России. Краснодар, 1996. Т.4. N 3(8). С.52. (в соавт.).

16. Приемы повышения устойчивости посевов риса к полеганию. Краснодар, 1996. - 36 с. (в соавт.).

17. Применение ретардантов на посевах риса // Полегание посевов риса и способы его предотвращения. Краснодар, 1996. С.63-84. (в соавт.).

18. Фотосннтетическая и продукционная деятельность растении при полегании посевов // Полегание посевов риса и способы его предотвращения. Краснодар, 1996. С.17-31. (в соавт.).

19. Ретарданты на рисовых системах Адыгеи // Тез. докл. науч. -пракг. конф. Майкопскою гос. технология. ин-та, Майкоп, 1997. С.123.

20. Динамика обменного аммония в луговой почве под рисом // Рис России. Краснодар, 1997. Т.5. N 1(9). С.33-34. (в соавт.).

21. Применение ретардантов ориз и сумадик на посевах риса // Агрохимия. 1997. N 4. С.116-118.

22. Влияние норм высева семян на полегаемость и продукпшность риса // Рис России. Краснодар, 1997. Т.5. N 1(9). С.16-18. (в соавт.).

23. Влияние сроков посева на полегаемость растений и урожайность риса // Рис России. Краснодар, 1997. Т.5. N 1(9). С.29-30. (в соавт.).

24. Методика биоэнергетической оценки сортов риса. Майкоп,

1996. - 40 с. (в соавт.).

25. Полегание риса. Краснодар, 1997. - 151 с. (в соавт.).

26. Агротехнические приемы повышения устойчивости посевов риса к полеганию. Майкоп, 1997. - 26 с. (в соавт.).

27. Прогнозирование полегания посевов риса // Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине. Краснодар,

1997. Т.1. С. 9 -11. (в соавт.).

28. Влияние агротехнических приемов на полегание посевов риса // Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине. Краснодар, 1997. Т.1. С.18-19.

29. Механизмы воздействия ретардантов на рис // Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине. Краснодар, 1997. Т.1. С. 20-21.

30. Рекомендации производству по предотвращению полегания посевов риса на Кубани // Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине. Краснодар, 1997. Т.1. С.27—28.

31. Урожайность и полегаемость посевов риса в зависимости от способа их посева//Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине, Краснодар, 1997. Т.1. С. 16—17.

32. Режим орошения и полегаемость риса//Научно-техничес-кий прогресс в сельском хозяйствен медицине. Краснодар, 1997. Т.1. С. 8-9.

33.. Влияние качества планировки поля на полегаемость и продуктивность семеноводческих посевов риса//Научно-техничес-кий прогресс в сельском хозяйстве и медицине. Краснодар, 1997. Т.1. С. 21-22.