Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОСЕВОВ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР В ОНТОГЕНЕЗЕ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СРАВНИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОСЕВОВ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР В ОНТОГЕНЕЗЕ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи

САЛЬМАН АБДУЛЛА ШАМСА

УДК 631.461.5 : 581.08.132 : 635.65

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОСЕВОВ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР В ОНТОГЕНЕЗЕ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1986

ж-

/

Работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудовою Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный -руководитель —доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты: доктор ¡биологических наук, профессор Б. А. Ягодин; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие — Научно-производственное объединение «Корма».

Защита диссертации состоится «/£/» . . . ."

1986 г. в «/5^» час. «а заседании Специализированного совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией -можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « а » ..... 1986 г.

Ученый секретарь ■''Специализированного совета — доктор биологических наук

д.

-гГ-

Е. Е. Крастина.

-ей

■ 'и

'Р.ЛА

У.

: отая ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. !

Актуальность работы. - В связи с острым дефицитом растит ель- • ного белка зсе большее значение в мировом'сельском хозяйстве приобретает возделывание зерновых бобовых культур, семена которыхv ■содержат много полноценного по.аминокислотному:составу белка. Одним из ценных достоинотв бобовых является также их способность фиксировать азот", воздуха , что уменьшает потребность в дорого! стоящих и дефицитных азотных удобрениях; . Последнее особенно важно; поскольку производство и применение'азотных удобрений связано "не только с большими энергетическими затратами, но и с опас-; ностыо загрязнения окружающей среда. Так как. расширение набора' • бобовых культур в каждой зоне является весьма .кктуальной задачей, сравнительное изучение.в полевых опытах урожайности, качества семян и зеленой маосы; белковой продуктивности у данных культур,. .азотфиксируотей способности, изменения этих показателей у данных культур под влиянием факторов внешней среды представляют большой : теоретический и практический интерес. При этом ваяно выявить «связь биологической азотфинсации бобовых культур с процессами , роста, развития растений, формирования и созревания семян в за- * висимости от метеорологических условий. . '

В течение трех лет нами в лабораторных, вегетационных и полевых опытах изучалось формирование количественных и качественных показателей урожая семян и зеленой массы сои, фасоли, гороха •люпина желтого во взаимосвязи с азотфиксирующей способностью и условиями произрастания. Диссертационная работа выполнена в соот-•ветствии с планом научных исследований Московской сельскохозяйственной академии тени К.А.Тдамрязева по. разделу I темы 4 "Изучить особенности агротехники зерновых бобовых культур в условиях интенсивного; земледелия", №:государственной регистрации'. 81085536

ЦЕН ТН АГ^МАЛ "

В: !G/IriOTEKA ' к- А Тимицягева

(0.Ц.032).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось установить взаимосвязи фотосинтетической деятельности посевов с активностью симбиотического аппарата, урожайностью и белковой продуктивностью зерновых бобовых культур.

В задачи исследований входило изучить образование, развитие и отмирание клубеньков, формзфование общего и активного симбиотического потенциала посевов'бобовых культур, динамику содержания леггекоглобина в клубеньках, связь его с активностью нитро-геназы и интенсивностью фотосинтеза, рост и развитие'растений и их фотосинтетическую деятельность в посевах, накопление сухого вещества, потребление элементов минерального питания, урожайность зеленой-массы и семян зерновых бобовых культур и качество урожая, белковую продуктивность. Причем эти вопросы необходимо было изучить во взаимосвязи друг с другом и метеорологическими условиями вегетационных периодов. : . ■

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение симбиотической деятельности сои, фасоли; люпина и гороха в Цент- . ральном районе Нечерноземной зоны РС;ТСР в зависимости от условий вегетационного периода, установлена взаимосвязь между содергани-' • ем леггемоглобина, нитрогеназной и фотосинтетича ской активностью аерновьк бобовых культур, прослежена динамика этих показателей по фазам развития растений. Изучена динамика потребления азота по фазам растений, определены вынос А/, и КоО посевами бобовых культур и содержание этих элементов в разных органах растений. ;..-■■..• ''■■ :' '■:' *■-';. • -

Практическая ценность. Установлено, что при создании благоприятных условий для бобоворнзобиального симбиоза существенно

з \ - .

увеличивается белковая продуктивность бобовых культур. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР наибольшей урожайностью зеленой массы_отличается \иопин желтый, а семян - фасоль обыкновенная. Доказана возможность возделывания сои сорта Северная 5 в условиях зоны. В благоприятные года можно получать с I га 12-20 ц сеМян, а- в годы с недостатком тепла - до 280 ц зеленой' массы при общем выходе белка, достигающем 7-9 'ц/га. Максимальное накопление сухого вещества и белка в зеленой массе изучаемых культур наблюдается в фазу налива семян в верхних ярусах. Установлено- количество потребленного азота, фосфора и калия-зерновыми бобовыми культурами для формирования I т семян.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку.на научных конференциях ТСХА в 19811985 гг. Диссертационная работа рассмотрена и Ьдобрена на кафедре растениеводства ТСХА. По материалам диссертации опубликована I статья.

Объем работы. Диссертация изложена на 95 страницах машинописного текста, включая 27 таблиц и б; рисушов, состоит из 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы, который включает 193 наименований. Приложения;содержат 13 таблиц. . ' ;_■■"■■■..■"

V'. ■■■..■ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ . .

В пепвой главе "Зотосинтетическая и симбиотическая деятель-■пость посевов и урожайность зерновых бобовых культур" отражено значение зерновых бобовых культур как источников полноценного белка и азотонакопителей; проанализированы:литературные данные о влиянии отдельных факторов среды на симбиотическуп деятельность посевов и формирование урожая; определены задачи исследований. :

■ Во второй главе "Место, условия и методика проведения исследованиЛ" опнсаш методики, которые были использованы пря "-' изучении фотосинтстической.Ц'скдбпотическоЯ деятельности посевов сои сорта Северная б, фасоли сорта Мотольская deлая, гороха посевного сорта Немчшювскии 766 и люпина желтого сорта Быстрорастущий <1. • • ■-v'."■■■'■„

. Вегетационные опыты проведены в I080-IÜ8I гг.-при естественной освещенности. Растения сои и фасоли высевали в сосуды о .■ почвой, взятой с опытного участка. -Влажность почвы поддеряива- . лась в диапазона 70-100$ ППВ. _ .

Полевые опыты проведены в 1980, 1981 и 13Б5. гг. на-опытной станции.полеводства. АПовторпость 4-Кратная, размещение де-лш£ок рендомизированиое. Почва опытного участка дерново^подзо-■ листая среднесуглинистая, достаточно обеспеченная фосфором и калием. Содеряание гумуса 2,2-2,5, рНС(П> 6,5. Агротехника в- ?" опыте общепринятая, -i960 год был холодным и влаяным; 1981 год -теплым и засусллвым; I9C5 год - влажным.

' • В исследованиях использовались общепринятые методики., IIa-тенсивность фотосинтеза изучалась о помощью инфракрасного газоанализатора Г1Ш-10МЕ2, активность нитрогеназы - ацетиленовым -, методе«.!, содержание леггемоглобкна - по Сидорову. - •

РЕЗУЛЬТАТЫ НССЛЕДОВАШЙ . ' \

3 третьей главе "Армирование и активность симбкотическо-го аппарата зерновых бобовых культур" приведены данные о дкна—. мике,.количестве и массе клубеньков, общем к активном ешбиоти-ческом потенциале, интенсивности фотосинтеза и'активности нитро геназы у сои, фасоли, люлшт и гороха, полученные в.полевых nj'

вегетациошшх опытах. ■'

При избытке влаги п недостатке тепла весной замедиютсяс * появление всходов con и рост растения.. Так, в I9S0 г. порше -клубенька па корнях сод появились только па 35й день поело посева,-в то время как у, лгаина - на'22й. При этом после всходов у сои прохло 7 дней, а у-люпина -17. . ; ■ ■■■ . л i

; Установлено, что у всех пзучаелшх культур количество ак-' тивных клубеньков увеличивается, как правило, от фазы 3-го настоящего листа до образования бобов. При этом у coa и люпина отмирание клубеньков•начинается позло к протекает более медленно, чем у фасоли и гороха, так как первые созревает медленнее, чем последние. -.■--..-■-■.■■..-.■

Наибольшее количество клубеньков било в IS8I г. у соя и фасоли, а наибольшая их масса - у люпина, причем максимальная масса клубеньков у всех изучаемых культур отмечалась в 1985.г., а у сои - в 1980 г.- При недостатке влаги в 1981 г. сортировалось большое число мелких клубеньков. Не обходило подчеркнуть, что на развития симбиотического аппарата лотина условия симбиотиче-ского аппарата сказывают слабее, чем на формировании клубеньков у других культур (табл. I).

• .. У всех культур масса клубеньков закономерно сперва увеличивается, а затем снижается. Этот процесс в значительной мере • зависит от условий вегетационного периода. При недостатке влаги в почве к концу, вегетатаи масса клубеньков уменьшается быстрее, чем при благоприятной влакности. •

•:■'... Продолжительность; общего бобоворизобиального симбиоза в оп ределенной степени связана со скороспелостью вида (табл. 2). Самый длзшный вегетационный период у сои. и лшина,. у этих .ко

6 -.Таблица" I

Динамика массы сирых клубеньков зерновых бобовых культур (кг/га) в 1980, 1981, 1985 гг.

саза ■ : развития : Год : Соя : ; ■Спсолъ ; : Горох ;Люпин >

3-й настоящий лист . 1980 : I98I- 6/6 6/7 150/150 : : I/I I0/I0 0 136/88' 31/31

1965 8/1 ■ 8/6 20/26 76/33 '

Бутонизация 1980 58/58 262/262 30/30 301/301

1981 15/15 - 35/35 • 7/7 ■ 457/457

1985 88/87' ; 323/323 87/73 459/459

Цветение I960 I7I/I7I ■636/636 54/54 444/443

1981 . 134/134 53/51 13/13 "968/968

1985 260/260 485/485 I16/76 1007/1007

Налив семян I960 717/717 64Р/648 152/152 717/717

1981' 168/168 597/597 its/гбэ 35/4 ' 930/352

1985 602/602 0 982/982

Полная спелость 1980 . 1981 80/12 96/43, ; - 33/6 ■ 0 23/1 ■ 0 1015/695 . о

- 1965 320/7 . 31/0 0 464/0

Примечание: числитель - всего; знаменатель - активных

культур наибольшая продолжительность общего и активного стмбиоза. У гороха, который созревает быстрее(остальных культур; эти показатели значительно менкае. Указанная закономерность.не проявилась -только во.влажном и холостом 1960 г.: . - ,.■■■-»

• Исследования показали, что наиболее быстро леггемоглобин образуется в клубеньках фасоли и гороха. Этот процесс идет активнее в: условиях теплой.весны, (например, в 1981г.) . Наибольшее.' количество деггемоглобина наблюдается в фазу цветения, затем по

... Таблица 2

Продолжительность общего (числитель) и активного (знаменатель) симбиоза у зерновых бобових культур (дней). 1980, 1981, 1985 гг.

, Год Соя : . Сасоль : Горох : .. люпин

1980 85/77 92/90 91/89 95/90

19 81 ! ■ 79/76 . 55/53 55/53 i . 78/74

4 1985 I24/II9 62/57 45/42' 75/70

мере старения растений, оно умсньаается (рис. I). Недостаток влаги и повышенная температура воздуха (1981 г.) приводят к снижению концентрации леггемоглобина. Разрушение леггемоглобина наиболее быстро протекает у самой скороспелой культуры - гороха. , • ,

В насих:опытах наибольшим общим и активным симбиотическим потенциалом обладал лзопип, меньше он был у сои и фасоли и самым: низким - у гороха. Следует отметить, что у лшина эти показатели ■ даже в засушливый 1981 г. снизились незначительно. У других же культур при дефиците влаги они уменьшались в 4-8 раз (табл. 3).

Таблица 3

Общий (числитель) и активный (знаменатель) симбиоти- ' . ческий потенциал зерновых бобовых культур (тыс.кг.дней на I га), i960, 1981, I9E5 гг.

Год i Соя.; Фасоль : Горох . : Люпин -

* » « • » • -* | I Л | __._.... I. I

- i960 38,4/28,1 33,7/31,1 ' 4,2/4,1 57,7/48,8 1981 8,1/4,8 6,4/6,1 . 0;5/0,1 44,8/33,5

1985 "32,2/21,2 s ' 17,9/16,2 3,6/2,7 52,2/42,2

" .■:-.ï Однтол из интегрирующих показателей азотфиксирутацей способности бобовых культур является их нитрогеназная активность (рис.2) ■ Из рис,'Г и 2 видно, что с уменызением.в клубеньках кон- .

Соя

Фасоль

1980

1981

1985

\

\

\

о Е* ■

£

Люпин

0> 4 «ч с5

ё а «а . о

о х , о

О) птах • Ьс

е. «о кк ■ •

а>- СЮ И я §§ »г

3 ТО О «о а> <5

о>о да о СО гп

Рис. I Динамика содержания леггомоглобина в клубеньках дерновых бобовых культур по фазам развития. V 1980, 1981, 1985 гг.

N<2. в час/растение

Соя

Фасоль

Люпин

15"

15"

10 и 21 Часы суток

Рис. ¿Интенсивность фиксации азота воздуха зерновыми бобовыми культурами в световой период суток в фазу бутонизации. 1980 г.

' 10 . центрации леггемоглобина снижается л их нитрогеназная активность.

Исследования показали, что по мэре увеличения массы клу- -беньков ;;о фазы цветения азотфлксирующая способность бобовых повы-сается, однако не так заметно. Например, в 1980 г. у сои с 10 ию-1Ш по 31 июля масса клубеньков возросла в 113 раз, а нитрогеназная активность - всего в 3,4 раза; после этого масса клубеньков продолжала увеличиваться, а нитрогеназная активность стала уменьшаться. Такая же закономерность отмечалась по всем культурам во' все годи опыта. '

Изменение интенсивности фотосинтеза сопровождалось таким же изменением нитрогеназной активнооти растений,:что свидетель- . ствует о взаимообусловленности этих двух важнейших процессов (рис. 3). ■■■.'■

В четвертой главе "Фотосинтатическая деятельность посевов в зависимости от активности симбиотического аппарата" анализируют-: ся рост и развитие, а также фотосинтетическая-деятельность зерновых бобовых' культур в зависимости от условий вегетационного периода/ V.'- ■ ■ >-.-.. ¡.Л.; ■•''■ ■

В период от посева до всходов принципиальных различий в

требованиях к температуре и влажности почвы у гороха и люпина нет, соя же отличается повышенными требованиями к температуре и пониженными - к ее влажности, 'йюоль особенна чувствительна к недостатку или избытку тепла и дефициту влаги. Например, при бо--лее поздних сроках сева в 1981 г., когда наблюдался недостаток влаги, всхода фасоли появились на 5-в дней позже,-че;.г сои. У сои же'позяе всех (на 8-10 даей).всхода появились при посеве во вла- :

жнув, но холодную почву. .. •/.; . '•■.•>...'.. -..' ......

'":.;- Рост и развитие растений определялись видовыми особенностями и внеяними факторами. В целом следует отметить, что у сои '

Рис; 3. Интенсивность фотосинтеза фасоли в зависимости от массы сирых клубеньков Ц - 2,В г.,2 - 2,5 г) в $азу роста бобов. 1ЭЛ) г. .

и люпина периода от всходов до цветения, от цветения до полной

спелости длиннее, чем у фасоли и гороха., Эти периода сильно укора

чивались при солнечной засушливой погоде, •,•-•■•

■-.<; ■ Таблица 4' •

Показателя фотоскнтетяческой деятельности посевов .т , -. .. зерновых бобошх культур в 1900, 1981, 1985 гг. : .. / ; ;

■Показатель : Год .; : Соя ■ • Фасоль-- : -.-ЛЯПИН; 1 Горох

Максимальная плодадь листьев, тыс.м^/га 1980 . 1981 38.0 25.1 37,5 ,19,3'" 34,9 23,5 34,9 45,5

1985 27,1 22,9 . 38,4 , 40,9 ■

ССП, тыс.м2-дне и/га "" . 1980 1981 1988 996 2III - 1176 1544 1229 2375 2063

■■ : г" 1985 .. 1485 • • 1193 . ■ ' 1495 2119

Максимальное -накопление ■■ - ■ ■ сухого вещества, ц/га 1980 1981 67 • 39. 72 ' 37 - 55 " 45 113 88 ~

1985" 57 - 43 ' 40 . 96 "

ЧШ. г/«^. сутки 1980 3,4 • 3,4 . 3,6 4,8

1981 • 3,9 . 3,2 - 4,5 4.5 ..

1985 3,8 • ' ,5,5 ' 4,9 . 5,6;

- ■•■-.. Агся получения, семян сои Северная 5 а Московской области -требуется суша активных температур 1800-2000°С, причем в пери—л од цветение-полевая спелость - 1Ю0-1250оС; у лютша желтого эти-; показатели:соответственно равны 1800-1850° п 970-1100°С, причем- . наименьшая сумла активных температур .в период развития для вбех. г , -культур отмечена при высокой солнечной*радиации, наибольшем де- Д фиците влаги и повышенных температурах воздуха. Это свидетель-отвует о том, .что селекция сои и люпина.должна вестись на сниже-

■Тгке требовательности к недостатку освегошюсти и'сутяло активных температур ■ в период цветение-полная спелость. Горох к «фасоль ус- ;: :.;тойчпво вызревают в НосковскоЗ области. Суша ^аккпшх темпера- ■ • Зур-завегетации^ гороха■составляет 1240-1550°, у.фасоли,- 1400-Т600°С, .-при этом на период цветение-полная спелость приходится ■

8оо-юоо°с. - "

- • •5ор\гаровапие листовой поверхности посевов во многом опре- • ч. деляет их фотосинтеткческую деятельность. Исследования показали, -•что наибольшя листовая поверхность у изучаемых культур наблвда-•'ется в период образование бобов-полннй налив семян. Накопление сухого вещества идет до более поздней фазы,;чем увеличение листовой поверхности и достигает максимума в фазу налива семян. Следу-"ет. отметить интересный факт,что формирование,симбкотичсского ' аппаратаусиление нптрогеназной активности бобовых культур в .начальные периоды (до бутонизации) протекают более бистршяг темпами, ,чем накопление сухого вещества, то есть у бобовых растения в-началыше периоды усилен отток пластических веществ к корням 'и-клубенькам, после цветения пластические вещества в основном направляется в селена. . . , : : ■ ■"■* Паиболшая. чистая продуктивность фотоскнтеза(ЧПЗ) у сои была в 1981 г. Соя - культура, короткого дня, с повышенными требованиями х освещенности, - теплу, ультрафиолетово^, излучению; Еяа-■гощжятные для этой культуры:условия складывались в 1381 г. У ' других культур наибольшая ЧПФ наблюдалась в 1985 г. (табл. 4) при .относительно благоприятном для отих.видов сочетании влагообсспе-ченности и теплового'рех11ма. ,В условиях' 1980, -1985 гг.:у всех . . растений сформировалась большая листовая поверхность, что обусловило повышенное накопление сухого вещества. СредаГизучаемыхбобо-.

Структура урожая зерновых бобовых культур. ,ч . '"■ 1980, 1981, 1985 гг.

Таблица 5

Показатель, : . Год...-': Соя ч; Сасоль : Горох : Люпин.

Высота растений, , 1980' 95 60 150 65

см 1981. 65 60 95 61

1985 62 35 116 74

Число бобов, . 1980 3 7 . ю ■ 20

шт/раст.' 1981 17 4 . - 3 I

1985 12 5 8 • 16

Число семян, 1980 '■ ■■ 6 22 40 65 "

шт/раст. . . 1981 ' 32 . 12 18 1,2 ■

1985 16 18 . 28 48

Масса семян, 1980 ■ 0,8 9,3 6,7 8,3

г/раст. 1981 4,1 4,3 2,7 .0,11

1985 ; '• 2,4 7,7 ■ 5,2 6,6

Выход семян, % 19в0 10,3 62,6 52,3 28,4

1981 .' 47,5 . ' 78,5 - 45,3 4*2

1985 30.7 48,1" . 25,9 33,0

Масса 100 семян,'г 1980 133 423 168 128

• 1981 128 358 150 92

1985 150 428 186 133

Потребление азота бобовыми культурами дротигало глаксшаль--кого значения в период налив-полная спелость семян (табл. 7). Наибольшая интенсивность потребления азота наблвдалась в период бутонизация - налив семян, причем этот:показатель увеличивался. ■•■ практически до полного созревания; Здесь уместно отметить, что формирование , сшбиотического аппарата у бобовых практически за- ■ канчивается в фазу цветения и это необходимо учитывать в прак- ,

■ вых зерновых культур самым высоким накоплением сухой массы отли-.чался люпин. Поэтому он.может рекомендоваться для возделывания как хорошая сидералъиая и кормовая культура на силос и зеленый ■корм. '

. 3 1980 г. больпая влажность и недостаток света во второй половине вегетации обусловили интенсивный лилейный рост гороха и особенно сои, что вызвало в некоторых случаях их полегание. В этом году 'условия для формирования репродуктивных органов сои были наихудпими (табл. 5)^. • . - . 4 '• ' "

Анализируя данные о структуре урожая, можно отметить; что .самые мелкие семена формировались в засушливом 1981 г. Максимлль- . _ная масса 1000 семян найлвдалась в 1985 г. в условиях достаточного увлажнения почвы .. : : ., '-.

■ Как показали исследования, наибольшая урожайность зеленой массы в среднем за. года опытов была у люпина жолтого, наименьшая - у сои (табл. 6). В более влажные 1980 и 1985 гг. урожай зеленой массы у всех, культур был болкзе, чем в 1981 г. Такая же закономерность наблвдалась и в формировании тссы клубеньков.

' ■■ Урожайность семян фасоли била в 1,8-1,9 раз- болызе, чем у; . люпина и гороха. . ' . ■ ' ."

■ Важно отметить, что начиная с 1980 г., во все годы опытов соя вызревала на семена в полевых условиях, что свидетельствует о возможности создания.сорта этой культуры, уотоДчино вызревающего в условиях Нечерноземной вони. -

■ В пятой главе "Химический соотав растений.и качество-урожая" приведены данные о содержании.азота, фосфора и калия.в от- ■' делышх органах растений перед уборкой, о потреблении и "выносе элементов минерального питания урожаем, концентрации белка в семенах и зеленой массе, а также сбор его с I га.

Таблица 6

Урожайность зеленой массы.и семян зерновых бобовых культур (ц/га). 1980, 1901, 1965 гг. ,

Года I Зеленая масса К<*05 С е м е н а НСР05

:горох :лшкн : соя горох •.люпин фасоль: Г 00Я '»

1980 252 500 ' 278 17 15,6 , 33,2ш 43,3 3,6 3,5

1981 202 324 162 37 20,0 , 3,0 23,0 18.5 5,5

1985 239 776 . ■ 144' • 37 12,3 16,0 25,5 11,7 1.6

Средаее 231 533 195 16,0 17,4 30,6 11,3

Таблица 7

Потребление азота (кг/га) зерновыми бобовыми . .: культурами по фазам развития ■

Саза развития

Соя

Фасоль

1980:1981:1985 1980:1981:1985

Гйрох

:Ляшш

1980:198Х:1985:1980.:1981-;Ш

3-й лист

Цветение

Калив • семян

Полная спелость

7

52 114

80

6 5 38 29 75 156

III 127

5 62 138

179

4 31 95:

II 3 30 61 131 95

20 -24 38 78 72

II 70 157

18 -

132 55 128-164

117 76 III 107 73 190 80 102:

тическом растениеводстве.'При отсутствии: юга'незначительном раз-: витии клубеньков в период бутонизация-цветение имеется возмог-' ■ ность" улучшить азотное питание зерновых бобовых культур с помощью корневых и некорневых подкормок.

3 условиях Московской области на формирование I т семян соя потребляет азота 85 кг, Рз°5 - 22 и К^О - 36 кг, лшин - соответственно 60 кк» 29 и 40 кг,' фасоль - 43, VII и:20 кг, горох '61, 21 и 29 кг.

Среди изучаемых культур наиболее богата белком зеленая мае-

оа фасоли я сои, затем гороха и люпина (табл. 8).

Таблица 8

Содержание белка в зеленой массе (,% к сухому вадеству) и семенах зерновых бобовых культур. 1950,1981,1985 гг.

Год 1 ■■■■ Зеленая масса : . ;. Семена

: соя : фасоль: горох :лши! : соя фасоль : горох :ллпин

1980 11,0 12,1 10,8 8,6 39,0 29,3 25,6 37,6

1981 12,4. 16,8 II,2 8,9 31,0 26,9 25,2 30,2 1985 18,2 20,0 10,9 11,0 43,6 23,0 21,6 30,2

■ 3.среднем за годы исследования наибольший сбор белка с единицы плошадя получен при вырапивашш люпина на зеленый корм, и, что ваяно отметить, этот показатель отличался стабильностью по годам (табл. 9); . _ Таблица 9

Сбор белка с урожаем зеленой массы и семян зерновых бобовых культур (кг/га). I98Ô; 1981,1985 гг.

! : . : ■ т Зеленая масса ■ ' Семена.

' tvitt •____:________:____•____:_:__■___■____:_

: соя |фасоль:горох :лшин : соя ;:фасоль: ropos:люпин

1980 ' ; 665 846 578 936 ' 140 1269 399 1248

1981- • 448 ! 568 .'". 479 . 723 ■ 590 ; 619 504 ; 91

1985 917- 798 ■ 442 983 .; 506' ; 578 244 , 418

В среднем 677. 737 - 500' . '881 . 412 822 / 382 586

Во влаяные года повышался сбор белка с зеленой массой сои и фасоли. При выращивании па семена максимальный сбор белка получен при, выращивании фасоли - 8,2 ц/га, что соответствует урожайности злако вых зерновых 60-70 ц/га. У люпина этот показатель ниже,у сои -еще ниже и на последнем месте стоит традиционная культура для

Нечерноземной зоны ГС;СР - горох,. ■ . ' , , "

. .По-нап:сму мнению, сбор бела, бобовых зерновых с I га можно значительно повысить при дп'Лзревд'-грованном подходе к уборке (на зеленую массу или на оемена) в зависимости от метеорологических, условий.--- годанеблагоприятные для формирования генеративных ■ ; органов, зернобобовые на.бользлх площадях моею убрать на витающую муку, силос, резку, а.-.цра,§оржроааяии-хороаого уроязя бо-бов.молаю буб;грать эти культуры на. семена. За . счет этого .сбор г белка при выращивании сои можно повысить до 730 кг/га, фасоли -до SCO, лапина - до,9С5 кг/га. ' >

' ■ 3 глава G "Срав'.пгтельная экономическая оценка возделывания зерновых бобовых культур в Центральном районе Нечерноземной зоны РСОСР", показано, что возделывание ультраскороспелого сорта сои Северная 5 на семена дает чистый доход 181 ;1руб/га .при рентабельности 3-1,5 выраиртание люпина - .147 руб/га при рентабельности 73,Cf, вырацивяние гороха 358,6 руб/га при рентабельности 179,0% ; Наибольший чисты:! доход -дает фасоль - 8S4 руб/га при "рентабельности 2301;.

. Следует отметить, что проведенные расчеты экономической • эффективности не учитывают эффект от биологической азотфиксаайи,' не учтено положительное влияние бобовых-культур как предшественников, данные приводятся без учета аминокислотного состава растительного белка.

3 J 3 О I И

I. Установлена тесная взаимосвязь мезду фотосинтезом и азо™ фиксацией,.при этом выявлено совпадение суточного, хода изменения интенсивное»:! фотосинтеза.с дпнзмикой нитрогеказно*?. активности бобовых растений. Растения, от дичащиеся большими .-тассо" клубеньков и нитрогеназной активностью,характеризовались повипэнной инт сивност'ю фотостатеза. '

2. Образование^ продолжительность и интенсивность деятельности клубеньков на корнях бобовых растения определяются биологические особенностями роста ц развития растений и условиями вегетационного периода. Среди изучаемых культур болкзей массой 1иу-\ беньков отличаются люпин, соя. В годы с недостатком влаги Армируется больное количество мелких клубеньков, они быстрее отмотают,-чем в благоприятные 'году. Неблагоприятные условия вегетащ:он-. ного периода на развитии симбиотического аппарата лтюта сказываются слабее, чем другзгх культур. . г

''3. Наибольшим общим и актившм-симбиотичесюсл потенциалом обладает лголн. На втором месте стоит соя, затем фасоль и горох." Чем медленнее созревает'культура, тем дольае в клубеньках сохра-. ияется леггемоглобптг; эти процессы ускоряются при дефицита влаги. По нитрогеназной активности изучаемые культуры располагаются в следувдий убывающий ряд:соя,■люпгш, фасоль, горох..

При слизком раннем сроке посева сои этот показатель резко снижается при .недостатке тепла и ухудшении/условий для Фотосинтеза, а также при старении растений после периода цветение-обра- .. зование бобов.,

4. По требованиям к температурному режиму изучаемые культуры располагаются в следующем порядке: соя, фасоль, люпин, горох; по устойчивости к избытку влаги а. недостатку."тепла • они' располагает- _ ся в обратном порядке..

■ .5, Развитие бобовых растений резко ускоряется при недостатке влаги и повшенной температуре воздуха. Для получения семян сои сорта Северпая 5 требуется сумма активных температур, равная-1800-2000°С,'причем в пер1юд цветение-полная спелость - П00-1150°С у-лапина жеутгого эти показателя ^составляют .1800-1850° и 970-П00°С.

Cyv_v.a шкгкшх температур значительно скатается при большом де-yiairre влаги и понпешшх .температурах в период цветenits-полная спелость. Следовательно, селекция "-соя -а-дгяава должна вестись. на енкгенке требовательности к световому и температурному ре:кнму в-пориод "цвотспне-лолная:спелость". Горох п фасоль• устоЯчкво " . вызревает в Московской облает::; сумма активных температур за ве-гетацгш у гороха-составляет: I250-I550°C; у фасоли - 1<100-1600°С,. за период цвотенке-полная спелость - 800-Ю00°С. _ •

. 6. оормцровалие листовой поверхности у изучаемых бобовых . культур заканчивается,в период образование бобов-налпв семян, при этом накопление сухого вещества продолглстся до полного на- • ляза се."лн в верхних ярусах.

*•••• 7,- Урогай• зелеаоа^касси с I ra в фазу полного-палева семян в среднем за 3 года составил: у лшкна - 533 ц, у гороха - 230, у сои - 125 ц. Урокайюсть семян фасоли равнялась - 30,6 ц/га, люпина - 17,-!, гороха - 16,0, сои - П;3 д/га. Наиболее устойчиво Я урожайностью семян'отличались фасоль я горох. Салаге мелкие семена у всех культур формировалась'- в ¿засушливом I9SI г. ■■■■■ ::■ г..-.-■О, Потребление азота зерновыми-бобовыми культурам:! резко ■ возрастает о? фазы бутонизация до полного созревания,семян,: формирование же симбпотлческого аппарата заканчивается^ период бу-тоякзацщг-щзстешгс. 3 связи с этим при недостаточном развитии , ■ спмбиотсческого аппарата у данных культур даяе в Фазу цветения -и образования бобов по-видимому; - можно провести подкормку посе-.: вов азотом. _ „ -

: 9. На формирование I т .семян.соя потребляет азота 85 кг, . ■ • Р205- - • 22,:- KjO -*30 кг;'- Дапан- соответственно 60, ;29 и.-.40 -.кг; :,. фасоль - 43, II s 20 кг; горох - 61, 21 а 29 кг (с усетои содержания в створках,, стеблях листьях)^

10.,В сухой веществе. зеленой кассы фасоли содезанке белка .составляет 12-20$?, сои - 11,0-18,2, тороха - 10,&^1Г,2, люпина -8,6-11,052. По содержанию белка в семенах культуры располагаются вследущем порядке: соя (32-44$), люпин (30-38), фасоль (24-29), горох (22-265?). В средаем за 3 года сбор белка с зеленой массой . люпина составил Е81 кг/га, фасоли - 737, сои - 677, "гороха -500 кг/га. Сбор белка с семеп&'.ти был наибольшим у фасоли - 822 кг/га, у люпина он равнялся 586 кг/га, у сои - 412, у гороха - 382 кг/га При неблагоприятных для формирования семян".условиях этот показатель у люпина и фасоли достигал 1250-1270 кг/га, сои - 505-590. кг/га. При дифференцированном использовании посевов зернозпх бобо вых (на зеленую массу или семена в зависимости от метеорологических условия вегетационного периода) можно получать слодущоо количество белка о I га:'сои - до 730 кг, фасоли - до 900, и лзо-пина - до 985 кг. •..-..: . . • .' . ' ,.

'. • : II. Среди изучаемых 'культур й средним. 'за три года самой ; высокорентабельной оказалаоь фасоль, на втором месте, горох, затем .соя и дюпиНу ■

' I. 3 условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСССР наибольший урожай зеленой массы среда зерновых\бобовых культур• за очет симблотичаской азотфиксации без затрат азотных удобрений обеспечивает линия желтый, самой.высокой урожайностью семян отличается фасоль обыкновенная. . . ;. ' '

■ : 2. Создание благоприятных условий для симбиоза, (инокуляция седан; достаточная обеспеченность'макро- и шяроэлементами, оптимальный режим влажности почвы) обеспечит повышенные йнтепсивнооть фотосинтеза а белковую продуктивность зерновшс бобовых культур.

' ■■г*' ' / ■ '

." Список опубликованных работ по теме диссертации I. Посыпанов Г.С., Дяаглро Г.Х., Шамса O.A. Роль бобоворизобиаль-ного симбиоза "в решении проблемы растительного белка.- В сб.: Производство и использование растительного белка.- Краснодар, МСХНИК, 1981, С.14. . .

Объем 1 '/г п. л.

Заказ 1675.

Тираж 100

■ Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева . 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно

I

/