Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА РИСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЙОДНОГО РАСТВОРА В ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЕ АДЫГЕИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА РИСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЙОДНОГО РАСТВОРА В ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЕ АДЫГЕИ"



На правах рукописи

Берзсгова Листа Абрековна

Продуктивность и качество зерна риса при использовании йодного раствора в предгорной зоне Адыгеи

Специальность 06,01.09-растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Нальчик - 2004

■л

V

Работа выполнена в Майкопском государствен пом технологическом институте на кафедре агропочововедения в 1999-2004 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Ярмоц Александр Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Ханнев Мирон Хагуцирович;

кандидат сельскохозяйственных наук Шхапацев Аслан Капланович

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-нсследователь-

ский институт риса

Защита состоится «26» марта 2004 г.в 12 часов па заседании диссертационного совета Д 220.033.01 при Кабардино - Балкарской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 360030, г.Нальчик, ул.Тарчокова, 1а.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослал » ^ /2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

I. Общая характеристика работы

Актуальность темы. По урожайности рис занимает в мире первое место среди зерновых культур, а по посевным площадям и валовому сбору - второе. В России и странах ближнего зарубежья урожайность риса в среднем составляет около 40 ц/га. Основным районом производства риса в нашей стране является Краснодарский кран, где сосредоточено более 2/3 посевных площадей этой культуры, на которых получают по 4550 ц/га.

Рисоводство - наукоемкая отрасль. Усилиями ученых ВНИИ риса разработана технология возделывания риса, каждый элемент которой научно обоснован. Однако отдельные элементы агротехники, особенно касаюшиеся минерального питания, строго специфичны и зависят от конкретных почвенных, погодных и организационных условий.

Одним из путей повышения урожайности и посевных качеств ссмян риса является предпосевная обработка посевного материала микроэлементами (Шеуджен, Алешин, 19%), К числу дефицитных микроэлементов относится иод. Он принимает участие в белковом, углеводном и азотном обменах веществ. Иод повышает водоудерживающую способность и устойчивость растений к болезням, оказывает положительное влияние на содержание и состояние фотосинтетических пигментов, тем самым способствуя повышению интенсивности фотосинтеза.

Цели и задачи исследований. Исследования проводились с целью установления целесообразности применения полного раствора на посевах риса для повышения урожайности и качества зерна. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить влияние йодного раствора на прорастание и всхожесть семян;

- установить влияние йодного раствора на рост и развитие, химический состав и фотосннтетическую деятельность растений

- определить оптимальные сроки, дозы, способы применения иодно-, го раствора под рис;

- выявить влияние йодного раствора на урожайность и качество зерна риса;

- дать экономическую опенку различным способам внесения йодного раствора под рис.

Научная новизна к практическая значимость работы состоит в том, что в результате проведенных исследований доказана высокая эффективность применения йодного раствора при выращивании риса на луговых почвах левобережья Кубани. Установлены оптимальные нормы, сроки и способы их применения. _ _

Апробация работы. Материалы диссертации доложены, обсуждены и получил» одобрение специалистов на ежегодных заседаниях кафедры агропочвоведения МГТИ (2000-2004гг.), конференциях «VI неделя пауки МГТИ» (Майкоп 2003). Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 3 работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству и списка литературы, включающего 178 наименований, в том числе 27 иностранных авторов.

2. Условия, материалы и методика проведения экспериментов 2.1. Географическое положение района исследований

Полевые исследования проводились в АОЗТ совхоза «Хатукай» Красногвардейского района Республики Адыгея.

Климат региона характеризуется умеренной континентальностью, мягкой зимой, длительным вегетационным периодом с большим количеством тепла, умеренной суммой осадков. Тепловые ресурсы края позволяют возделывать на его территории такую теплолюбивую культуру как рис.

Погодные условия в годы проведения опытов отличались как между собой, так и от средних многолетних. Самым холодным был 1999 г., среднемесячные температуры воздуха ниже средних многолетних. Жаркими были 2000 и 2001 гг., среднемесячные температуры превышали средние многолетние показатели. Более теплым был 2001г.

Почва опытного участка - луговая, характеризующаяся благоприятными агрохимическими свойствами. В пахотном слое содержится 2,80% гумуса. Почва опытного участка по содержанию доступных форм азота (0,14%), фосфора (0,17%) и калия (1,9%) относится к среднеобеспеченным; реакция почвенного раствора близка к нейтральной.

Объектом исследований был сорт Лиман. Опыты закладывались в 4-х кратной повторное™ на делянках площадью 80 мг, учетная площадь 50 м1, размещение делянок рендомизированное. Посев проводился в оптимальные для данной зоны сроки, во второй декаде мая, семенами 1-кдасса, рядовым способом на глубину 1,5 - 2 см; с нормой высева 7,0 млн. всхожих семян (зерен) на 1 га. А1ротехника в опыте общепринятая для данной зоны, соответствующая рекомендациям ВНИИ риса. Опыт проведен на фоне минерального литания N^Pao^«- В качестве удобрений использовали мочевину (46% N), двойной суперфосфат (46% Р205), хлористый калий (60% К20).

Азотные удобрения вносили в два срока: 2/3 дозы до посева и 1/3 -в подкормку в фазу кушеиия риса. Фосфорные и калийные удобрения всей дозой вносили до посева. Иодиый раствор вносили в почву с минеральными туками после тщательного перемешивания их с калийно-фосфорными туками. Предпосевную обработку семян проводили водным раствором К) Н1 расчета 10 л/т посевного материала, путем обработки семян за 2-3 дня до посева риса, полусухим способом. Режим орошения -укороченное затопление. Некорневую подкормку осуществляли водным раствором из расчета 400 л/га в фазах кущения и выметывания. Контролем при этом служили варианты, обработанные водой, а при внесении микроудобрений в почву - вариант без их внесения.

Опыт располагался и проводился в восьмипольном севообороте по обороту пласта многолетних трав Схемы опытов приведены непосредственно в соответствующих таблицах с экспериментальными данными. Все приведенные в работе дозы иода, азота, фосфора к калия даны по действующему веществу.

Фенологические наблюдения проводились в соответствие с рекомендациями ВНИИ риса и ВИР, Перед уборкой по диагонали делянки отбирались 10 растений для проведения биометрического анализа. Определялись продуктивная кустистость, высота растений, длина метелки, число полных и пустых колосков на метелке, масса зерна с главной метелки, масса 1000 зерен. Уборку проводили при полной спелости зерна -комбайном.

Для определения всхожести, энергии прорастания, силы роста отбиралась средняя проба и анализировалась в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИ риса.

Для определения массы 1000 зерен по ГОСТу 12042 - 66 из среднего образца выбирали навеску зерна 50 г. Ее очищали от сорной и зерновой примесей, отбирали 2 пробы по 500 зерен и взвешивали с точностью до 0,01г.

Для определения всхожести и энергии прорастания (ГОСТ 12038 -66) отбирались четыре пробы по 100 зерен. Семена проращивали в чашках Петри в термостате при переменной температуре 20-30°С, энергию прорастания подсчитывали на 4-е сутки; всхожесть - на 10. День закладки опыта н день подсчета считали за одни сутки.

Силу роста семян определяли в соответствии с требованиями ГОСТа 12040-66. Семена проращивали при постоянной температуре 16-18°С. Через 10 суток все вышедшие на поверхность проростки подсчитывали. У них определяли число корешков, длину корешка и ростка н их сухую массу. Затем из сосуда удаляли крупный песок и подсчитывали ростки не

вышедшие на поверхность, а также с признаками болезней и т.д. О силе роста судили по длине ростка и корешка и их массе.

Результаты исследований подвергали математической обработке Расчет экономической эффективности проводили по методике Краснодарского филиала Всероссийского научно-исследовательского и проект-но-технологического института сельского хозяйства.

3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Прорастание и всхожесть семян, выживаемость н продолжительность вегетационного периода растений риса

В лабораторном опыте обработка семян риса сорта Лиман проводилась водными растворами иодида калия с содержанием действующего вещества от 0,005 до 0,5%.Результаты исследований свидетельствуют о положительном влиянии этого приема на посевные качества семян риса (табл. I)- Так, энергия их прорастания возросла по сравнению с контролем в зависимости от концентрации рабочего раствора на 3,5 - 15%.

Воздействие иола во всех вариантах опыта было математически достоверным. Слабее всего оно проявилось при использовании 0,005% раствора, а максимального значения величина энергии прорастания достигала в варианте с применением 0,01% раствора, а в варианте I 0,5% воздействие иода оказалось ниже контроля на 0,5%.

Таблица I

Прорастание и всхожесть семян риса при их обработке йодным

раствором

Вариант Энергия прорастания, % Скорость прорастания, сут. Дружность прорастания, шт./сут Всхожесть, %

контроль 72,0 3,2 12,2 95,5

I 0,005% 75,5 3,0 16.0 96,5

10,01% 87,0 2,1 17,8 96,0

10,05% 85,5 2,3 17,5 95,5

10,1% 80,0 3,6 15,1 95,0 :

10,5% 71,5 3.8 11,7 96,0

НСР05 3,5 - 5,3 „

Аналогичным образом обработка семян иодом сказывалась на дружности прорастания. При этом действие рабочего раствора с концентрацией [ 0,5% было слабым, оно оказалось ниже контрольного на 0,5 шт.

Остальные варианты по этому показателю несущественно различались между собой, а дружность прорастания семян в них повысилась на 2,9 -5,6 шт./сут. относительно контроля и была максимальной при применении 0,01% раствора.

Обработка семян риса иодидом калия способствовала сокращению отрезка времени, необходимого для лрорастания одного семени. Математически достоверные показатели получены в вариантах I 0,01%, 10,05%, I 0,1 %, где скорость прорастания семян сократилась соответственно на 1, (; 0,9 и 0,4 сут. относительно контроля. Наиболее коротким эгот период был при обработке семян 0,01% раствором иода и составил 2,1 сут.

Результаты полевых экспериментов свидетельствуют, что предпосевная обработка посевного материала также оказала влияние на названные показатели.

Применение данного приема способствовало повышению нолевой всхожести семян на 0,4-2,3% по сравнению с контролем. Максимального значения она достигала в варианте I 0,05% и равнялась 30,9%, незначительно отличались друг от друга варианты I 0,1% и 10,5%. При использовании рабочих растворов как более низких, так и более высоких концентраций, отмечена лишь тенденция повышения полевой всхожести семян в сравнении с вариантом, где обработка семян иодом отсутствовала. Выявленная е этих случаях разница математически недостоверна и была минимальной при применении 0,5% раствора.

Таблица 2

Полевая всхожесть семян, выживаемость растений при

предпосевной обработке посевного материала »одным раствором

Вариант Полевая всхожесть Выживаемость

семян, % растений, %

контроль 28,6 75,3

10,005% 29,0 76,8

10,01% 29,6 77.Ó

Í 0,05% 30,9 78,4

10,1% 29,5 78,2

10,5% 29,2 78,2

HCPoí 1,0 1,0

Использование 0,05% раствора ice оказало влияние на лабораторную всхожесть семян и в этом варианте она равнялась таковой в контрольном, В варианте I 0,1% хотя и наблюдалось изменение этой величины на 0,5%, но оно было математически недостоверно. Незначительное воздействие оказали лишь растворы, содержащие 0,005%; 0,01% и 0,5% иода. В этих вариантах анализируемый показатель увеличился на 1,0; 0,5 и 0,5% соот-

ветствеино, а максимального значения достигал в варианте [ 0,005% и составил 96,5%.

Таким образом, согласно результатам лабораторного опыта, предпосевная обработка семян риса иодом оказывает положительное влияние уже на стадии их прорастания, повышая всхожесть.

Результаты полевых экспериментов свидетельствуют, что предпосевная обработка посевного материала оказала влияние на названные показатели.

Выживаемость растений почти в равной мере - на 3,1-2,9% - возросла в вариантах I 0,05%, 10,1% и 10,5%, достигая максимального значения в первом из них. Таким образом, предпосевная обработка семян риса иодом способствует повышению их полевой всхожести и выживаемости растений. То есть, положительное действие этого приема проявляется не только в начальные фазы роста риса, но на протяжении всего периода вегетации.

3.2. Рост к развитие растений риса при применении йодного раствора

Иод оказывает положительное воздействие на рост и развитие как надземных органов растений, так и их корневой системы.В частности, применение предпосевной обработки семян риса иодом увеличивало высоту растений по сравнению с контрольными. Так, в фазу кущения разница между ними колебалась от 1,2 до 10,7 см относительно контроля (табл. 3).

Таблица 3

Высота растений риса при предпосевной обработке семян модным

раствором,см

Вариант Фаза вегетации

кущение выметывание мол очно-восковая спелость зерна

Контроль 45,8 80,5 81,0

10,005% 54,8 85,6 85,4

10,01% 60,3 88,2 88,6

10,05% 56,5 89,6 89,5

10,1% 51,3 84,7 85,5

I 0,5% 47,0 82,2 83,5

НСР05 8,2 7,1 7,5

Максимальной высоты растения достигали в эту фазу в варианте I 0,01%, а в последующие фазы в варианте I 0,05%. В остальных вариантах

хотя и отмечено увеличение линейных размеров растений, но оно не превышает наименьшего существенного различия и было минимальным в варианте 10,5%.

Так, в фазу выметывания, растения полученные из семян, обработанных растворами нодида калия, превышали по высоте контрольные на 1,7-9,1 см, а в фазу мол очно-восковой зрелости зерна - на 2,5-8,5 см соответственно. Наиболее слабо воздействие обработки, как и в кущение, проявилось в варианте I 0,5%, а максимальной высоты растения достигали при использовании 0,01% раствора. В данные фазы в последнем из названных вариантов наблюдалось математически достоверное превышение в высоте растеннй над контрольным, а в фазу молочно-восковой спелости зерна - и в варианте I 0,05%, В остальных случаях хотя и отмечалось увеличение линейных размеров растений, но оно было несущественным.

Наряду с увеличением высоты растений при предпосевной обработке семян риса иодом наблюдался и прирост их массы.

В частности, в фазу кущения масса одного растения на контрольном варианте составляла 0,98 г, а в вариантах с применением иода она возрастала на 0,04 - 0,38 г, то есть растения, полученные из семян, обработанных иодидом калия, накапливали больше сухого вещества, чем контрольные. Несмотря на столь заметное относительное увеличение данной величины, существенным и практически равнозначным было влияние лишь 0.0]% и 0,05% растворов,

В фазу выметывания преимущество растений, полученных из обработанных иодом семян, относительно растений с контрольного варианта выражено несколько слабее. Они накапливали сухого вещества па 2,1 -8,4% больше. Максимальной эта величина была в варианте 10,05%.

Несколько иная закономерность установлена в фазу молочно-восковой спелости зерна. В эту фазу прирост сухой массы по сравнению с контролем составил 0,45 - 2,9 г/раст.

Предпосевная обработка семян риса иодсодержащимн растворами оказывает влияние па рост и развитие растений в целом, то есть не только на формирование его надземных органов, но и корневой системы.

Наиболее активно к ор необразован не у риса происходит в период прорастания - кущения, что подтверждается экспериментальными данными. Так, в фазу кущения количество корней на 1 растение в зависимости от варианта опыта колебалось от 70,5 до 87,0 шт. Минимальным оно было у растений с контрольного варианта. Применение обработки семян иодом сопровождалось увеличением количества корней на 7,5 - 16,5 шт./раст. относительно контроля.

В период между фазами кущения и выметывания количество корней у растений риса увеличилось в зависимости о варианта на 24,8-31,0 шт./раст. Причем, превышение во всех вариантах, за исключением I 0,005%, было математически достоверным.

Предпосевная обработка семян риса иодным раствором, наряду с увеличением количества корней, сопровождалась приростом их сухого вещества. Этот эффект также проявился на протяжении всей вегетации.

В фазу кущения разница между контролем и вариантами опыта с применением иода по массе сухого вещества корней колебалась от 0,02 до 0,27 г/раст. При этом во всех вариантах воздействие приема было существенным, за исключением I 0,5%. В последнем варианте хотя и выражен положительный эффект, но он математически недостоверен.

В период между фазами кущения и выметывания масса сухого вещества корней риса в зависимости от варианта возросла в 1,68 - 2,32 раза н составила 0,98 - 1,30 г/раст.

Таким образом наилучшие условия для этого создаются при осуществлении обработки семян риса раствором, содержащим 0,05% и 0,01% иода в фазу кущения. При изменении концентрации рабочего раствора как в сторону повышения, так и снижения, воздействие приема ослабевает.

3.3. Динамика содержания элементов питания в растениях риса

Результаты полевого опыта свидетельствуют, что предпосевная обработка семян иодным раствором оказала влияние на потребление и утилизацию элементов питания растениями риса.

Обработка семян иодидом калия не сказалась на сезонной динамике содержания одноименного элемента в растениях, но способствовала более активному его накоплению в органах во все фазы вегетации. Причем, с увеличением концентрации рабочего раствора возрастало количество иода в растениях. В частности, в кущение в вариантах с обработкой семян данным элементом его количество в корнях превышало таковое на контроле на 0,04-0,13%, а в листьях на 0,06-0,26%.

Динамика содержания азота в корнях, листьях и стеблях риса характеризуется его уменьшением от кущения к фазе молочно-восковой спелости зерна. В частности, в контрольном варианте в корнях оно составляло 1,50; 0,82 и 0,73%, а в листостебельной массе 3,10; 2,80 и 0,74% соответственно в фазы кущения, выметывания и молочно-восковой спелости зерна

В период кущения содержание азота в корнях колебалось от 1,50% сухой массы на контроле до 1,70 % в варианте I 0,01%. В последнем слу-

чае разница с контрольным вариантом была существенной и составила 0,20%. В остальных вариантах опыта эта величина составила 0,02-0,18%.

Анализ содержания азота в корнях растений риса в последующие фазы свидетельствует о незначительном влиянии обработки семян иодом на этот показатель,

В большей степени предпосевная обработка семян иодом сказалась на накоплении азота в листьях и стеблях растений риса. Ее применение обеспечило увеличение количества этого элемента в листьях в кущение на 0,18 - 0,40%. Минимальным и математически недостоверным оно было в варианте I 0,5%. Максимачьное содержанке азота отмечено в листьях при использовании раствора, содержащего 0,05% иода и при растворе иода 0,01% (табл. 4),

Таблица 4

Динамика содержания азота в растениях риса при предпосевной

обработке семян модным раствором, % сухой массы

Вариант Фазы вегетации

кущение выметывание мо л оч но-вос кова я спелость зерна

корни листья корни листья + стебли корни листья + стебли зерно

Контроль 1,50 3,10 0,В2 2,80 0,73 0,74 1,20

10,005% 1,64 3,32 0,94 2,86 0,80 0,72 1,26

10,01% 1,70 3,45 0,98 2,95 0,78 0,70 1,32

10,05% 1,68 3,50 1,02 3,00 0,80 0,68 1,34

10,1% 1,62 3,42 0,96 2,90 0,82 0,74 1,27

10,5% 1,52 3,28 0,84 2,82 0,76 0,76 1,20

НСР05 0,14 0,35 0,12 0,15 0,07 - -

В фазу выметывания разница в содержании азота в л исто-стебельной массе между вариантами с обработкой семян йодным раствором и контролем равнялась 0,02 - 0,20% и была достоверной в интервале концентраций 0,01 -0,1%.

Наиболее благоприятное влияние на накопление азота в лнстосте-бельной массе растений оказала обработка семян 0,05% раствором.

В фазу мол очно-восковой спелости зерна в вариантах, где применялась обработка семян 0,005, 0,01 и 0,05 растворами иода, азотсодержанпе в листостебелыюй массе снижалось на 0,02 - 0,06% по сравнению с контролем, причем существенным оно было лишь в последнем случае. Применение 0,1% раствора не оказало влияния на этот показатель, и в варианте I 0,5%. отмечено даже некоторое его увеличение. Предпосевная об-

работка семян риса иодидом калия способствовала увеличению содержания азота в зерне на 0,06 - 0,14% по сравнению с контролем. Ее влияние на данный показатель было существенным и практически равнозначным в интервале концентраций 0,01 - 0,05%. А в варианте I 0,5% данный показатель идентичен контрольному.

Сезонная динамика фосфора в органах растений риса несколько отлична от динамики азота. Как и для последнего, максимальное и практически одинаковое содержание фосфора в корнях и листьях риса отмечается в кущение. На контроле оно равнялось соответственно 0,66 и 0,76% сухой массы. В выметывание доля фосфора в сухой массе корней уменьшается в 1,6-1,7 раза, а в листостебелыюй массе - в 1,0-1,1 раза по сравнению с предшествующей фазой. В фазу молочно-восковой спелостм зерна количество этого элемента в корнях относительно такового в выметывание практически не изменяется, В листьях и стеблях, напротив, отмечается существенное снижение - в 1,2 - 2,5 раза в зависимости от варианта опыта, обусловленное в первую очередь, оттоком ассимилянтов в формирующиеся зерновки.

Использование данного агроприема способствовало повышению содержания фосфора в листьях растений риса в фазу кущения на 0,03 -0,08% в сравнение с контролем. Достоверность его воздействия установлена в вариантах, где обработка семян велась 0,005; 0,01; 0,05% растворами. Причем при использовании второй концентрации раствора влияние иода недостоверно, а в варианте 10,5% практически отсутствует,

3.4. Фотосннтетнческая деятельность растений риса при применен»» под но го раствора

3.4,1, Формирование листовой поверхности при применении иодп ого раствора

Обработка семян перед посевом йодным раствором не меняет характер нарастания площади листьев растений риса. Этого не скажешь о фактических размерах листовой поверхности, а именно: при предпосевной обработке семян иодом, в зависимости от концентрации рабочего раствора, площадь листьев одного растения больше, чем в контроле на 1,7-12,7 см' в фазу кущения, 11,1 - 25,5 см1 в фазу выметывания и 5,923,0 см2 в молочно-восковую спелость зерна. Наибольшего значения она достигает у растений при обработке посевного материала 0,05% раствором, а в фазу кущения 0,01% раствором иода.

Так, в фазу кущения достоверное влияние иода на образование листовой поверхности отмечено при концентрации 0,01% и выше до 0,5%.

Использование для обработки семян растворов иода концентрацией ниже 0,01% не обеспечивает достоверного увеличения площади листьев, хотя положительная тенденция к этому прослеживается (табл.5).

Таблица 5

Площадь листьев растений риса при предпосевной обработке

семян йодным раствором, см Ура стен не

Вариант Фазы вегетации

кущение выметывание м олоч но- вое ковая спелость зерна

контроль 75,8 180,5 92,6

10,005% 79,6 194,6 98,5

10,01% 88,5 198,2 101,2

I 0,05% 86,3 206,0 115,6

10,1% 82,1 197,3 104,0

1 0,5% 77,5 191,6 99,5

НСР05 10,6 11,2 10.0

В фазе выметывания различия между контролем и иными вариантами несколько увеличиваются. При использовании концентраций растворов иода в диапозоне 0,005% - 0,5% у растений площадь листьев превышает контрольные значения на 11,1 - 25,5 см1. Достоверно большая листовая поверхность образуется у растений, полученных из семян, обработанных 0,01% - 0,1% растворами иода. Наибольшее воздействие на рост листьев оказывает раствор 0,05% концентрации. Дальнейшее ее увеличение несколько замедляет нарастание листовой поверхности растений риса.

Наибольшей площадью листьев обладают растения из семян, обработанных 0,05% и 0,5% растворами иода. При использовании 0,005% раствора достоверного влияния на данный показатель по сравнению с контролем не наблюдалось, а при концентрации 0,01% оно было существенным и составляло 8,6 см2. Достоверных различий по площади листьев при обработке 0,05-0,5% растворами иода между вариантами не отмечено.

От выметывания до молочно-восковой спелости зерна площадь листьев растений уменьшается на контроле на 87,9 см2, а при обработке семян 0,005% раствором иода на 96,1 см1. Однако при повышении концентрации рабочего раствора, а, следовательно, и обеспеченности растений иодом, замедляются темпы сокращения листовой поверхности.

В ходе проведенных экспериментов максимальное содержание пигментов в листьях риса нами отмечалось в фазе кушенля. Так, в фазу выметывания у контрольных растений в листьях содержалось хлорофилла а

IOS мг/ЮОг сырой массы, хлорофилла b - 42, а в кущение соответственно хлорофилла а 112мг/100г сырой массы, хлорофилла b - 46. Таким образом, содержание хлорофилла а возросло на 1,5%, хлорофилла b - на 6,2%.

В последующие этапы онтогенеза количество фотосинтетнческнх пигментов в листьях растений риса сокращается. Так, к фазе выметывания в контрольном варианте содержание хлорофилла а уменьшается на 14 мгЛООг сырой массы, хлорофилла b - на 6, а каротиноидов - на 1 мг/100 г сырой массы.

При предпосевной обработке семян иодом наблюдалось увеличение содержания фотосинтетических пигментов по мере повышения концентрации рабочего раствора от 0,005% до 0,1%, а затем оно снижалось. Установлен рост количества хлорофилла а na 4-2S мг/100г сырой массы; хлорофилла b - на 2-8 мг/100г сырой массы; каротиноидов - на 1-2 мг/ЮОг сырой массы в кущение; соответственно на 4-30; 4-10; 1-2 мг/ЮОг сырой массы в молочно-восковую спелость зерна.

Наиболее благоприятные условия для синтеза и функционирования пигментов складывается при обработке посевного материала растворами, содержащими 0,01 и 0,05% иода.

Обеспеченность растений иодом влияет на синтез хлорофиллов а и b . Заметно воздействие иода на их устойчивость. Наиболее благоприятные условия для образования и функционирования фотосинтетнческнх пигментов, а именно хлорофиллов а и Ь, складывается при обработке посевного материала растворами иода в концентрации 0,05-0,1%.

В процессе роста и развития растений интенсивность фотосинтеза возрастает, достигая максимума в фазы выметывания, а затем к молочно-восковой спелости зерна резко понижается.

Предпосевная обработка семян иодом способствует повышению интенсивности фотосинтеза. В фазу кущения при посеве семенами, обработанными иодом, она возрастает на 0,35 - 1,04 мг С/дм2-ч выше, чем в контроле, В фазу выметывания растений риса интенсивность фотосинтеза на 0,52 - 0,88 мг С/дм2-ч выше, чем в контроле .К молочно-восковой спелости зерна она, значительно увеличивается, а именно, интенсивность фотосинтеза на посевах обработанными семенами на 7,4-30,7% превышает этот показатель в контрольном посеве. Как и в предшествующий период развития риса, наибольшей интенсивностью фотосинтеза обладали посевы семенами, обработанными 0,005 и 0,1% растворами иода.

Лучшие условия для активного усвоения растениями углекислого газа и накопления в листьях углерода складываются при обработке посевного материала 0,05 и 0,1% растворами иода.

3.4,2, Чистая продуктивность фотосинтеза

Анализируя чистую продуктивность фотосинтеза па посевах риса, в разной степени обеспеченных иодом, установили, что в течение вегетационного периода она изменялась в пределах от 5,4 до 9,6 г/м1 сут. Наименьшей величиной она характеризуется в фазу кущения, затем постепенно возрастает, достигая максимума к молоч но-восковой спелости. В дальнейшем чистая продуктивность фотосинтеза значительно снижается. Обеспеченность растений иодом оказывала влияние на степень повышения чистой продуктивности фотосинтеза.

Так, в контроле в фазу выметывания чистая продуктивность фотосинтеза возрастала на 88,2% по сравнению с ее величиной в фазу кущения. В посевах семенами, обработанными 0,005 - 0,5% растворами иода было еще больше и составляло 88,5 - 89% (табл. 6).

Таблица 6

Чистая продуктивность фотосинтеза у риса при обработке

ссмян йодным раствором, г/мг-сут.

Вариант Фазы вегетации

кущение выметывание молочно-восковая спелость зерна

Контроль 5,4 9,8 9,4

I 0,005% 5,6 10,2 9,5

10,01% 5,5 10,1 9,6

I 0,05% 5,6 10,5 9,6

10,1% 5,7 9,9 9,5

I 0,5% 5,5 9,8 9,4

НСР,* 0,1 0,2 0,2

Исключение составлял посев семенами, обработанными 0,1% раствором иода, в котором рост чистой продуктивности фотосинтеза составил 82,5%, что несколько меньше, чем в контроле. Наибольшее повышение этого показателя фотосинтетической деятельности посевов - 4,6 и 4,9 г/мг'сут., было получено, при обработке семян 0,005 и 0,05% растворами соответстве н но.

Определение чистой продуктивности фотосинтеза в фазу молочио-восковой спелости зерна показало ее меньший рост по сравнению с предыдущей фенологической фазой в посевах обработанными иодом семенами, чем в контроле. Он равнялся 18,6 - 21,2%, причем, чем выше концентрация раствора, тем меньше повышение (исключение - посев семенами, обработанными 0,01% раствором). При этом абсолютный прирост

чистой продуктивности фотосинтеза был незначительно ниже, чем в период от кушения до выметывания и составлял 0,1-0,2 г/м--сут.

3.5. Урожайность и качество зерна риса при внесении йодного раствора

3.5,1. Урожайность риса при различных способах применения йодного раствора

По величине урожайности получают самую надежную оценку благоприятности предлагаемых агротехнических мероприятий, в том числе и информацию о соответствии условий минерального питания потребностям растений в конкретных условиях вырашивания.

Проведенные опыты показывают позитивное воздействие полного раствора на рост и развитие растений риса, а также на их фотоспнтетиче-скую деятельность. Все это является хорошей предпосылкой к повышению урожайности зерна риса.

Внесение »одного удобрения путем обработки семян перед посевом, вызывает рост урожайности зерна риса. Уже при обработке 0,005% раствором этого элемента отмечена тенденция к ее повышении (табл. 7). Но достоверность увеличения на 1,0 н/га не подтверждается математической обработкой данных. Применение более концентрированных растворов способствует большому повышению урожайности - 1,6 - 3,9 ц/га. При концентрации раствора иода 0,01% урожайность увеличивается на 1,6 и/га, 0,05% - 3,9 ц/га при ее величине в контроле 41,2 ц/га. Математически достоверную по отношению к контролю прибавку обеспечивает применение только 0,05 % раствора иода, остальные концентрации не позволяют подучить достоверных прибавок урожайности.

Таблица 7

Урожайность зерна риса при различных способах применения

иод но го раствора, ц/га

Вариант Обработка семян Некорневая подкормка

в фазу кущения в фазу выметывания

контроль 41,2 41,2 41,2

10,005% 42,2 43,4 43.5

Г 0,021% 42,8 44,1 45,9

1 0,05% 45,1 47,3 44,7

10,01% 44,7 47,3 40,0

10,5% 43,9 44,5 35,5

НСР05 3,9 5,8 4.2

В формировании урожайности риса определяющими являются такие показатели как число растений и продуктивных стеблей па едннгше площади, кустистость, озерненность метелки и масса зерна.

Улучшение условий йодного питания способствует снижению пус-тозерностн на 0,4 - 1,2 абсолютных процента. При этом достоверное снижение этого показателя наблюдалось при обработке посевного материала 0,05 и 0,1% растворами иода. В наибольшей степени этому способствует 0,05% раствор.

Обработка семян иодом положительно влияет на продуктивность метелки, которая возрастает по сравнению с контролем на 0,1-0,5 г. Достоверный ее рост отмечен в диапазоне концентраций рабочего раствора 0,005 - 0,1% и оценивается в 9,0 - 12,1%. Максимально высокая продуктивность метелки - 3,8 г - была у растений из семян, обработанных 0,01 и 0,05% растворами соответственно.

На основании анализа структуры урожайности риса можно заключить, что ее рост при посеве семенами, обработанными иодом, происходит в результате формирования более длиной метелки с большим числом колосков. К тому же сокращение пустозерности способствует росту продуктивности главной метелки.

3.5.2. Качество зерна риса при применении йодного раствора

Результаты исследований показывают, что йодные удобрения способствуют увеличению количества крахмала в зерне риса на 0,3-2,0 абсолютных процента. Содержание крахмала в зерне определяется нормой удобрения (табл.8).

Таблица 3

Качество зерна риса при внесен и н йодного раствора путем

предпосевной обработки семян

Показатель Вариант

контроль 1 0,005% 10,01% I 0,05% 10,1% 10,5%

Белок, % 6,85 6.98 7,00 7,35 7,20 6,95

Крахмал, % 75,0 76,8 76,9 77,0 76,4 75,3

Зола, % 4,33 4,28 4,24 4,20 4,21 4,22

Пленчатость, % 17,6 17,6 16,2 16,0 16,6 17,5

Трещиноватость, % 30,0 29,0 29,5 29,0 29,5 30,0

Стекловидность, % 91 92 96 96 94 92

Выход крупы, % 66 68 69 69 68 67

Наибольшее количество крахмала накапливалось в зерновках при концентрации рабочего раствора 0,01 и 0,05% - 76,9 и 77,0% соответственно, что на 1,9 и 2,0 абсолютных процентов выше, чем в контроле. Минимальное воздействие на содержание этого запасного вешества оказывала обработка семян 0,5% раствором иода.

При обработке семян 0,05% раствором иода в зерне белка накапливается на 0,5 абсолютных процентов больше, чем в контроле. Лучшее по качеству зерно получают с растении, выращенных из семян, обработанных 0,05% раствором иода.

3.6. Экономическая эффективность применения »одного раствора под рнс

Экономическая эффективность является важным показателем рационального применения йодного раствора под сельскохозяйственные культуры.

Для определения затрат на применение раствора К1 использовали технологические карты возделывания риса н принятые в хозяйстве нормативы, Расходы на приобретение минеральных удобрений вычисляли по отпускным ценам. Затраты на уборку, доработку и хранение урожая риса, полученного за счет применения йодного раствора, рассчитывались, исходя из средних затрат, сложившихся в хозяйстве, стоимость дополнительной продукщш — по закупочным ценам.

Оценка экономической эффективности использования йодного раствора проводилась лишь по тем вариантам, где установлена максимальная урожайность зерна риса.

Таблица 9

Величина и структура урожайности риса при предпосевной

обработке семян различными соединениями иода

Вариант Урожай- Высота Длина Число Пусто- Масса Масса

ность расте- метел- колос- зер- зерна с 1000

зерна, ний, см ки, см ков в ность главной зерен, г

ц/га метелке, шт. метелки, % метелки, г

контроль 41,5 74,3 13,4 127 15,5 3,1 30,4

12 46,7 83,7 14,2 141 14,7 3,4 31,0

К1 47,4 85.6 14,7 147 14,2 3.6 31,2

КЮЗ 45,8 83,8 14,1 143 14,4 3,4 31,1

N31 47,0 84,1 14,5 145 14,3 3,5 31,2

НСР0; 4,2 5,8 0,7 10,5 0,6 0,3 0,4

Максимальная прибавка урожайности в натуральном и стоимостном (2100 рубУга) выражениях получена при обработке семян 0,05% раствором иола). Несмотря на высокие дополнительные затраты, этот способ применения йода обеспечил получение наибольшего чистого дохода, составившего 840 руб./га. При некорневой подкормке в кущение прибавка урожайности была незначительно ниже (2,2 и/га), чем в первом случае, но полученный чистый доход сократился на 16 рубУга. Некорневая подкормка растений в фазу выметывания обеспечивала получение самого низкого дохода - 705 руб./га, что на 135 руб./га меньше, чем при обработке семян и 119 рубУга - чем при некорневой подкормке в фазу выметывания.

Выводы

1. Предпосевная обработка семян иодом является эффективным приемом улучшения их посевных качеств, обеспечившим повышение на 3,5 - 15% энергии прорастания семян, на 2,9 - 5,6шт./сут. дружности прорастания, на 1,5 - 1% - всхожести семян.

2. Растения, полученные из обработанных йодным соединением семян, характеризуются более высокой выживаемостью - па 1,5 - 3,1%, устойчивостью к полеганию, более коротким вегетационным периодом.

3. Предпосевная обработка семян йодным раствором способствовала увеличению высоты растений риса на 1,2 - 14,5 см, количество корней на 1,6 - 21,1 штУраст.; повышение накопление массы сухого вещества надземными органами и корнями на 0,28 — 2,9 и 0,27 - 0,29 г/раст. соответственно.

4. Использование предпосевной обработки семян йодным раствором благоприятствовало большему потреблению и утилизации элементов минерального питания, повышению их накопления в вегетативных органах растения, а также активному оттоку ассимилянтов в генеративные органы.

5. При предпосевной обработке семян йодным раствором площадь листьев одного растения возросла по сравнению с контролем на 1,7 - 12,7 см2 в фазу кущения, 11,1 - 25,5 см2 в фазу выметывания н 5,9 -23,0 см2 в молочно-восковую спелость; ее обеспеченность хлорофиллом а возросла на 4 - 28 мгЛООг сырой массы, или на. 3,6 - 25%; хлорофиллом Ь - 4,3 -17,3%; каротин о идам п на 1,5 - 3,0% в кущение; соответственно 3,7 -27%, 9,5 - 24% и 1,6 - 3,1% в выметывание; 12,7 - 27,6%, 11,1 - 27,7% и 1,5% в молочно-воскозой спелости зерна. Все это с повышением интен-

сивности фотосинтеза приводит к росту его чистой продуктивности на 1,9-5,6%, 1,0 - 7,1% и 1,0-2,1%.

6. Наиболее благоприятное воздействие на посевные качества семян, рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений риса, а также потребление и утилизацию элементов минерального питания оказала обработка семян 0,05% раствором иода.

7. Влияние иода на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений проявляется в увеличении урожайности зерна риса на 2,4 - 9,4% при обработке семян; при некорневой подкормке в фазу кущения на 5,3 - 14,8% и в фазу выметывания на 5,6 - 11,4%, соответственно 0,05% раствора иода в максимальном значении. Рост урожайности происходит в результате увеличения продуктивного стеблестоя, формирования более продуктивной метелки вследствие увеличения числа колосков в метелке, снижения пустозерности, увеличения массы 1000 зерен,

8. Оптимальное обеспечение растений риса иодом способствует накоплению в зерне большего количества крахмала и белка при незначительном сокращении зольности. Лучшее по качеству зерно, содержащее больше чем в контроле на 2% крахмала и 0,5% белка, получают при некорневой подкормке растений в фазу кущения 0,05% раствором. Зерно практически такого же качества формируется н при посеве семян, обработанных 0,01% раствором иода.

9. Применение йодного раствора па посевах риса обеспечивает ощутимый экономический эффект. В зависимости от способа их внесения окупаемость затрат составляет 2,0 - 2,5, условно чистый доход - 705 -840 руб7га, норма рентабельности - 39,7 - 42,7%, Наибольший экономический эффект обеспечивает предпосевная обработка семян йодным раствором.

Предложения производству

Для повышения урожайности йодный раствор на посевах риса необходимо применять путем обработки посевного материала или некорневой подкормки семян в фазу кущения соответственно 0,01 и 0,05% растворами, Эти згроприемы дадут возможность дополнительно получить соответственно 6,1 ц/га высококачественного зерна.

Список опубликованных работ

1. Берзегова A.A. Динамика содержания иода в растениях в течение вегетационного периода // Мат. КПК. - Майкоп: MIT И.2002. С. 18-20.

2. Берзегова A.A. Распространение иода в природе и его значение в жизни растений Н Сб. н. тр. «Энтузиасты аграрной науки». Вып. 1. -Краснодар: КубГЛУ.2003.4с.

3. Берзегова A.A. Применение йодного раствора в растениеводстве. Мат. Всероссийской ППК. Майкоп, 2004. - 9 с.

А. Берзегова A.A. Физиологическая роль иода в жизни растений. Мат. НПК. Майкоп: МГТИ. 2004. - 15 с.

Сдано в набор 24.02.2004. Подписано в печать 25.02.2004, Гарнитура ТаЛмс, Печать трафаретная. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. У сл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 603.

7 Ж о

Чь-

1:. , ¡ V ÍC> е.