Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОРМ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АКТИВНОСТИ ШТАММА РИЗОБИЙ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОРМ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АКТИВНОСТИ ШТАММА РИЗОБИЙ"

А-ЗОЪЗО

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

На правах рукописи

БОЙКО Любовь Николаевна

УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОРМ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АКТИВНОСТИ ШТАММА РИЗОБИЙ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

'кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Диссертационная работа выполнена в Московской сеть скох >зяйственной академии имени К А Тимирязева

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных на\ к, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л\. К. Каюмов; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. К. Баранов.

Ведущее предприятие — НПО «Подмосковье»

в «'".> часов на заседании специализированного совета К-120 35 07 в Московской сельскохозяйственной академии име ни К А Тимирязева

Адрес 127550, Мосчва И 550, Тимирязевская ул , 49 Сек тор защиты диссертаций ТСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Автореферат разослан » С¿t 1993 г

Ученый секретарь

Защита состоится « »

. 1993 г

специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

В. И. Скоблина

СБЩАЯ ХАРДКИКНКЯИКА РДВ0П1

Актуальность теми исследований. Оо количеству и полноценности белка, производимого »а 100 дней вегетации, соя не имеет ее-в* равных среди зерновых бобовых культур. В связи о создаются (ци соя северного 9юяш устойчиво вывреващих в Европейской чы/tK России на «ироте г.Иосквы, появилась возможность интродукции «той высоко ценной культуры в Центральном районе Нечерноземной зоны. .".•"'..'•..

. Изучение сравнительной симбиотической активности, урожайности * белковой продуктивности новых форм соя северного экоти-па, а также подбор наиболее активных комплиментарных ятамсов ря-аобкй представляет теоретический и практический интерес. . .

Целью исследований было изучить сравнительную продуктинно-вть форм сои северного акотипа и определить для них наиболее ю>-ишошентарный ятамм ризобий. .

В задачи исследований входило: изучить динамику формироаа-ния я активности симбнотического аппарата у новых £орм сои северного актина; фотосянтетичаску» деятельность оооевов новых сортов, формирование генеративных органов и урожайность семян; оцре-делить динамикупотребления ааота и распределения его по органам растений; содержание белка в семенах я сбор его о гектара; выявить эффективность заводских ятаымов ризобий по сравнению со спонтанными атаммами на всех изучаемых сортах; изучить влияние ятамма ризобий на качество фиксированного азота воздуха, величи- . ну и качество урожйя; дать энергетическую оценку эффективности ятамма ризобий. : ..v,,*'" . " Диссертационная работа выполнена в соответствия с планом научных исследований Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева-по теме ^Обосновать пути интенсификации

f ЦЕНТРАЛЬНАЯ *

Научная слслиотека

*Доск. свльскохоэ академии и*. К. A. "J имивязавац

биологической азотфяксацим и разработать приемы их практического внедрения", номер государственной регистрации 01860130608.

В процессе исследований методическую помощь оказывали кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т.П. Кобозева, младшие научные сотрудники Н.Г.Таэина и В.Н.Мельников; в проведении отдельных анализов вдиниыали участие студенты Ермо-иш. H.A., Ефимченко A.A., Гурбанов A.Ii., за что выражав им искрен-нш благодарность.

Научная новизна. Впервые в условиях Центрального района Нечерноземной зоны изучена симбиотическая активность, урожайность я белковая продуктивность новых форм сои северного экотипа, определена симбиотическая активность заводских атаммов ризобий 605 и AC-I7 в сравнении со спонтанными атаммами.

Практическая значимость результатов исследований. Сорта гева. Северная 5 и форма Ы-52 имеют короткий вегетационный период е суммой активных температур соответственно 1714, 1729, 1838°С. Сорт Шведская 856 имеет наименьшую сумму активных температур (1676°С), но из-за низкого прикрепления бобов и их растрескивании при созревании не может быть рекомендован производству. Перед посевом инокуляция семян атаммами ризобий 605^ и AC-I7 повывает урожайность в среднем за 3 года на 2,8 ц/га по сравнению со спои-танншш атаммами ризобий. Более устойчивые прибавки урожая дает ним ршобий АС-17. Возделывание сои сортов ЫаГам, Свверная-6 ж формы М-52 инокулированных штатами ркаобий AC-I7 и 605^, позволит получать урожаи семян до 24 ц/га. Црк атом сбор белка увеличивается на 89-163 кг/га.

Апробация работы. Основные положения исследований изложены в 3 опубликованных работах. Отдельные этапы работы доложены на второй Всесоюзной и третьей Международной конференциях G0HCAJ, Ks6

ТС1Л (Калуга, 1991, 1993), на научно-технической конференции "Современные проблемы научного обеспечения АПК и подготовка кадров" (Тюменский СЖ, Тюмень, 1969), на Всесоюзной конференции по Технологии, селекции и генетике сои (ВНИИ сои, Благовещенск, ¿990).-

Объем работы. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, включает 21 таблицу, II рисунков, 17 приложений. Список литературы витает 110 наименований, в том числе . 21 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В вдовой главе— "Симбиотическаядеятельность посевов сов в зависимости от условий взращивания" (обзор литературы) изложено современное состояние вопроса, рассмотрена кнтродукция соя в северные регионы, показана урожайность к белковая продуктивность сортов сои, отражено влияние условий выращиванкя на симбиотиче-Скув деятельность посевов,. определены цель и задачи исследования.

Во второй главе - "Место, условия и методику исследований" даны сведения о том, что опыта проводили на опытном поле лаборатории растениеводства ТСХА в 1986-1991 гг. Почва опытных участков дерново-подзолистая, средкесуглкнметая с нейтральной реакцией почвенного раствора <рНС0Д 6,4-6,6), сод«ржание гумуса 2,256, лег-когцадродиэуемого азота - 8-9, подвюдаого фосфора - 16, обменного калия - 10-16 иг на 100 г почвы. Метеорологические условия в годы доведения исследований: 1988 год был тешам, количество осадков било низке средней многолетней, кроме июня;; 1989 год - жарким к сухим и 1991 год - щкэхладнш «влажны«.;

' Количество фиксированного азота соей изучали в двухфактор-ном опыте.

Схем» опыта:

I. Сорта: Н&гвв*. Иведокая 866, U-52 а Северная 5. г. Ятамш ризобнй: а) спонтанный

б) заводской агамы 605^

в) заводской наш AC-I7

Опыты закладывались в 4-«ратной повторносги, учетная площадь делянок 25 Агротехника в опытах общепринятая для зоны, Ииокуляцив семян проводили в день посева.

Исследования проводили по общепринятым методикам. Опреде-щц: химический состав и влажность почвы к растений, густоту par стений в начале и конце вегетации. Биометрический анализ растений проводили с четырех повторностей кавдого варианта по фазам развития растений, где учитывали количество и массу клубеньков, определяли концентрацию деггемоглобина <16) в них, общий (ОСЦ), и «до- _ тивный (ACQ) сшбиотический потенциал, площадь листьев, накопление сухой массы по органам, расчитывали фотооинтетический потенциал (ФСП) и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧОФ). Количество симбиоткчески фиксированного азота воздуха определяли по величине удельной активности симбиоза (УАС и ICQ).

Математический анализ экспериментальных данных проводили дисперсионным методом.

• В третьей главе - "Сиыбиотичес&ая деятельность посевов соя к зависшюотх от оорта ж активности «ataia риаобий" показано, что динамика массы клубеныюв по годам исследований шала обцув тенденция увеличиваться о* фазы 3-го тройчатого листа до полного налива семян к далее резко снижалась. Инокуляция семян штаммами 605^, и АС-Х7 существенно повывала массу клубеньков (табл. I) по сравнению со спонтаннши атаммеыи клубеньковых бактерий.

Ыасса клубеньков у растений сои инокудированных шташом

h

Динамика сырой кассы ахтххннг клубеньков ва корнях соя (кг/га) в зависимости

от сорта и актишоста итама ривобий, 1988-1991 гг.

Сорт : 3-й тройчатый лист: Цветение : Налив семян Полный налив семян

. б/и ас-17: б/и ; 605? : ас-17: б/и : 605^ :ас-17: б/и : 605^ : ас-]

i 9 8-8 г.

Магева ' 18 72 81 216 509 , 504 :153 153 168 160 160 180

Шведская 656 : 9 72 54 104 392 432 = 297 248. 378 310 260 380

М-52 9 63 77 126 378 441 248 261 286 250 260 300

Северная & 27 54 45 167 468 432 1 360 ■ 486 452 370 500 470

i 9 8 г 9 г.

Капева.. о' зо ; 23 I 218 211 : 3 402 323 6 418 330

Шведская 856 ; I . 33 43 2 228 232 ; 10 222 282 13 230 310

М-52 I . 37 .36 3 193 241 ! 2 344 285 ' 5 350 316

Северная 5 0 41 45 3 287 234 ! 10 368 440 12 370 444

• • * 19 9 "¡1 г.

Магева ■ 2 ■ 35 35 5 73 64 290 880 500 300 700 450

Шведская 656 3... 26 75 3 . 78 125 • 135 439 е?5 150 450 510

м-52 12 38 42 17 120 150 120 513 660 130 500 480

Северна* 5 \ I.. 35 36 5 73 75 288 789 514 290 700 500

AC-17 превьшает no двум годам (1988 и 1989) кассу клубеньков у растения инокудированных штаммом 605?- до 150 кг/га. В 1991 г. более активен был атамм ризобий 605 с/- . В 1988 г. к фасе 3-го тройнатого листа в варианте без инокуляции масса клубеньков была 9-27 кг/га, а при обработке семян заводскими штаммами она была вше в 4-9 раз. В I9B9-I99I гг. в варианте без инокуляции семян масса клубеньков была в десятки раз ниже, чем при обработке семян активными яташ<амн. К фазе полного налива семян разница в массе клубеньков между спонтанными и заводскими штаммами несколько сглаживалась, но преимущество заводских штаммов было четко выражено во все годы исследований. Существенных сортовых различий по массе клубеньков не отмечено.

Заводские штамш ризобий способствует более раннему образование леггемоглобина (26), аа счет чего продолжительность активного симбиоза клубеньков также больае»

В фаау 3-го тройчатого листа в варианте без инокуляции содержание Дб в клубеньках было в 2-3 раза меньше, чем при инокуляции активными штаммрв ризобий, а в 1989 г. все клубеньки в етоы варианте были неактивны (табл. 2).

В последуйте периоды вегетации концентрация Лб в больней степени зависела от влажности почвы. Так, в 1988 г. при снижении влажности почвы в фазу налива семян концентрация Дб снизилась вдвое, а в 1989 г. и в 1991 г. при нормальной влажности в ату фазу ока оставалась такой же, как в фазу цветения. Сортовые различия по содержанию Дб недостоверны.

Наибольшей активный симбиотическнй потенциал отмечен в 1988 году, когда у всех сортов, кроме Северной 5, наблюдался наибольший ACQ при инокуляции семян штаммом AC-I7, а у Северной 5 наибольший АСП был при инокуляции семян штампом бСЬ г , он превысил

с

Динамика содержания 16 в клубеньках на корнях сок (мг/Г сырых клубеньков) В зависимости от сорта я активности штамма риэобий, 1988-1991 гг.

й *52ЙаяЛ : Цветение : Налив семян ° ° р т : б/и :605?|ас-17 б/и :бОбf Iac-i?": б/и j 605?.:ac-I7

1 9 8 8 г.

Магева 1,82 3,06 3,50 2,У5 2,20 2,28 0,70 0,81 0,90

Шведская 856 0,99 3,51 3,42 2,30 2,71 2,69 0,65 1,20 1,27

М-52 0,85 3,20 3,44 2,70 2,61 2,70 0,81 0,99 0,93

Северная б 0,95 3,48 3,30 2,65 2,35 2,40 0,75 I.H 0,91

• 19 9 9 г.

Магева 0,00 0,97 0,95 1,10 2,79 2,68 2,71 2,80 2,90

Жведская 856 0,00 1,06 1,14 0,99 2,93 2,88 2,77 2,85 2,77.

М-52 0,00 1,12 1,15 1,15 2,89 2,77 2,65 2,70 2,75

Северная Б 0,00 1,01 1,21 1,09 2,99 2,85 2,59 2,80 2,88

'I 99 1 у. -

Магева 0,90 1,70 1,78 1,80 2,25 2,31 3,21 3,08 3,12

Шведская 856 0,92 1,81 1,70 1,85 2,31 2,50 3,17 2,96 3,11

М-52 0,80 1,91 1,68 1,79 2,70 2,69 Ъ,20 2,99 3,12

Северная 5 . 0,86 1,79 1,60 1,68 2,21 2,31 3,17 3,00 3,05

контрольн а 16246 кг-дней/га (табл. 3). В 1988 году АСП в среднем при инокуляции штаммом AC-I7 превысил контроль на 9973 кг-дней/га, а при инокуляции штаммом 605^- - на 336 кг -дней/га; в 1989 г. -соответственно - II42I и 476 кг-дней/га. В 1991 г. дал лучшую реакцию штамм 605^. , при этом АСП был больже на 16267 кг-дней/га, чем в контроле и на 2435 кг-дней/га больше, чем в варианте со

ятаммом 606^. . ; *

. Установлены достоверные сортовые различия по активности си-мбиотического потенциала. Наибольший АСП в среднем за 3 года выявлен у сорта Северная 5 (17534 кг-дней/га), накмсньлшй - у Шведской feüS^^^ ШэЬь и формиМ-52 этот.по-, .... • - ... ■ . ^ ■ ....

Тлблжц* 3

Лкгжшша шяблпштиЛ ши—щч ом (жг-диви/га) «а »егткщво а ммсшосн о« сорт*, ж «кпиносп тик pu об afl (I968-I99I гг.)

• 1908 г. 1969 г. 1991 г.

б/и \ 605} ÎAC-I7 б/и ; 605^, ; A&-I7 б/ж ;605^ 1 AC-I7

Цагвва П932 19397 ¿0575 112 II39I 9617 9638 29550 17976 14465

Шведская 856 I2S9I 19956 23235 298 6093 9963 4643 I66I0 22390 I3Û64

U-52 13900 2П74 22049 150 12800 12084 4605 20041 24291 14566

Северная 5 15379 31625 27635 296 12350 14855 9452 27206 19009 17534

X I340I 23038 23374 214 III59 IZ635 7085 23352 20917 -

казатель был близким (14465 и 14566 кг -дней/га).

Продолжительность активного симбиоза в вариантах с инокуляцией бьша на 5-II дней.больше, чек в варианте без инокуляции.

Удельную актишость симбиоза определяли по разности ACQ ■ общего потребления азота растениями в вариантах о инокуляцией и без инокуляции (табл. 4). Установлено, что в варианте прн инокуляции семян сои штаммом ризобий AC-I7 удельная активность симбиоза по всем годам превыпала УАС при инокуляции семян штаммом 605^, в среднем на 0,6 г/кг в сутки.

Все сорта в среднем по годам показали лучшую реакцию на инокуляцию семян штаммом AC-I7.

Количество фиксированного азота воздуха в решающей степени зависит от метеорологических условий года. Снижение влажности почвы ниже ВВС в течение месяца уменьшает количество фиксированного азота воздуха в 3 раза (табл. 5) . Наибольшую азотфиксирую-щую эффективность во все годы исследований обеспечивал ата>ш , AC-I7.Количество фиксированного азота с его участив* было на 816 кг/га больше, чем с участием шташа 605^ и на $5-50 кг/га больше, чем с участием спонтанных штаммов. \

Доля участия азота воздуха в питании растений сои в условиях естественного увлажнения Центрального района Нечерноземной зоны изменяется в широком диапазоне и при благоприятных условиях симбиоза может быть более 40!? (табл. б). /

За счет спонтанных штаммов ризобий в 1988 году доля участия азота воздуха составила в среднем-по сортам 2.4$, а в 1989 г. и в 1991 г. лишь I и 7%. Штада 605^ показал достаточна высокую симби-отическую активность и доля фиксированного азота воздуха соей , с его участием по годам была 13-36;?. Наибольшая симбиотнческая

Таблица 4

Расчет удельной активности симбиоза го величине ACQ и общему потреблению азота в зависимости от сорта и активности штамма ризобий, I988-I99I гг.

Сорт : Вариант 1988 г. • 1989 г. 1991 г.

: дш, :потрео- : :кт-дн/:лено №•• : га :кг/га : яш, : дш, :потрео~: г/гаg.кг-дн/:лено //,•. сетки : га :кг/га : JAU,: Aui ¡потреб: з/м, г/га в: кг-дн/: лен о // г/га сутки : га :кг/га :в cvtkh

ЫаГгва АС-Г7 20575 192,1 9617 171,8 17976 304,5

б/и II932 167,2 112 136,2 9638 263,0

разность 8643 24,9 2,9 9505 35,2 3,7 8338 41,5 4,9

Шведская 856 kC-t? 200,1 9963 156,5 22390 233,9

б/и I239I 176,3 298 126.4 4643 177,7

разность 10844 23,8 2,2 9365 29,1 3,0 17747 56,2 3,1

U-52 AC-I7 22049 191,0 Z2084 170,0 24291 273,0

б/я 13900 159,5 150 141,1 4605 ¿30,1

разность 8149 31,5 3,9 II934 28,9 2,4 19686 42,9 2,2

Северная 5 AC-I7 27635 279,5 14855 176,1 19009 276,1

б/т 15379 218,7 296 131,5 9452 153,0

разность 22256 60,8 5,1 14559 44,6 3,1 9557 23,1 2,4

К о

/

Количество фиксированного азота воздуха (кг/га) соей в зависимости от сорта и активности штамма ризобий (1988-1991 гг.)

Сорт

1988 г. : 1989 г. : 1991 г.

, : б/и :б05у.:АС-17 б/и;б05^.:А&-17:; б/и I 605^: АС-17

Магева 34,6 56,3 59,7 0,3 26,2 35,6 19,3 59,1 86,6

Шведская 856 26,0. 41,9 51,1 0,9 28,3 29,9 14,4 71,4 69,4

М-52 61,2 93,2 116,9 0,1 17,9 29,0 7,4 38,1 53,4

Северная 5 47,7 113,9 140,8 0,3 14,8 46,2 18,9 54,4 45,6

Таблица 6 ;

• Доля участия источников азота {% от общего потребления) в питании растений сои,в зависимости от сорта.*

активности штамма ризобий (1988-1991 гг.)

■ . :.-■ ! " ■ . I 1988 г. • 1989 г. 1 1991 г. ГТ Показа-; Сорт тень ' :

:б/и ;605|ас- : б/и:б05л:АС- : б/и:б05*:АС-1 : : ^ : 17 : :• : 17 1

Из воз- Магева . 21 30 31 I 16 21 7 20 29. 20

26 I 18 19- 8 21 29 18 55 I II 17 3 15 19 23

^ Шведская 856 15; 22 М-52 38 49

. Северная 5 .22 41 ■ X 24 36

50 I 8 26 8 19 17 21 41 I 13 21 7 19 24 -

Из поч- Магева 79 70 69 99 84 79 93 80 71 80

вн' Шведская 856 85 78 74 99 82 81 92 79 71 82

М-52 62 51 45 99 89 83 97 85 81 77

Северная 5 78 59 50 99 92 , 74 92 81 83 79

X 75 64 59 99 87 79 93 81 76 -

активность была выявлена у втамма АС-17 и доля участия азота воздуха в питании растений сои составила 21-41% в зависимости от метеорологических условий года. .

и

Сиибиотические системы с участием разных сортов сои показали неодинаковую азот^иксирующую активность. Наибольшая в среднем по годах доля фиксированного азота воздуха выявлена у формы М-52 (23!б) и наименьшая - у сорта Шведская 856 (18%). Сорта Па-рева и Северная 5 занимали промежуточное положение (20 и 21%).

В четвертой главе - "йотосинтетическая деятельность посевов разных форы сои в зависимости от активности штамма ризобий" дается описание густоты и изреяшваемости растений сои, динамики площади листьев, формирование фотосинтетического аппарата, динамики накопления сухой массы, урожая семян сон и его структуры.

Максимальные показатели фотосжытеткческой деятельности посевов оок приведены в таблице 7. Инокуляция семян активными штаммами ризобий увеличивает площадь листьев в течение всей вегетации на 2,0-2,6 тыс.м^/г&, фотосинтетический потенциал - на 113-202 тыс.м^.дней/га и несколько повьшает чистую продуктивность фотосинтеза. Накопление сухого вещества при инокуляции семян активными штаммами больше на 7-11 ц/га, в сравнении со спонтанными штаммами ризобий. Штамм АС-17 оказался более эффективный, чем штамм 605. В 1989 г. с участием штамма АС-17 в среднем по сортам сформировано на 3 ц/га сухого вещества больше, чем с участием штамма 605^. , в остальные годы атот показатель был одинаковым.

Наибольшую сухую массу целых растений в среднем за 3 года сформировал сорт Северная 5 (74 ц/га), на втором месте счоит форма М-52 (68 ц/га), за ней следуют сорта Ыагева и Шведская 856 (по 61 ц/га).

Инокуляция семян активнши штаммами ризобий улучшила показатели структуры урожая изучаемых сортов (табл. 8). Так, масса 1000 семян повышалась в сравнении с вариантом без инокуляции на 10-14 р,

Показатели фотосинтетической деятельности посевов сои (1988-1991 гг.)

Сорт

1988 г. б/и :б05 :ас-17

1989 г.

1991 г.

б/и :б05 :ас-17 б/и:б05 :ас-17

Максимальная площадь листьев, тыс. м^/га

Магева 29 30 30 32 33 34 48 49 48

Шведская 866 30 31 31 34 35 38 44 45 45

К-52 31 31 31 33 35 37 49 51 52

Северная В 33 35 35 35 40 41 50 53 54

1 •СИ, млн. дней/га

Магева 2,2 2,3 2,3 2,1 2,2 2,3 2,5 2,6 2,6

Шведская 866 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,4 2,5 2,5

М-52 2,4 2,5 2,5 2,3 2,4 2,5 2,6 2,8 2,8

Северная 5 2,3 2,5 2,5 2,3 2,6 2,6 2,8 2,9 2,9

Максимальное накопление сухого вещества, ц/га

Магюа 67 62 62 47 53 55 78 89 87

■ведская 866 71 76 78 48 58 59 64 74 73

М-52 66 72 71 57 63 65 82 87 89

Северная 6 82 97 97 57 62 68 82 89 86

Чистая продуктивность фотосинтеза,-г/и*суткк

Магева 2,6 2,7 2,7 2,2 2,4 2,4 3,1 3,3 3,3

Шведская №6 3,5 3,6 3,7 2,2 2,5 2,4 2,7 3,0 3,0

М-52 2,7 2,9 2,9 2,5 2,7 2,6 3,1 3,1 3,1

Северная 5 3,6 3,9 3,9 2,4 2,4 2,6 3,0 3,1 3,0

причем втамм АС-17 обеспечивал ежегодно устойчивые превышения по сравнению со штаммом 605^- . Количество семян на одно растение было также вше при инокуляции семян активными штаммами ризобий (на 1-4 шт.). Касса семян с I растения в среднем за 3 года в варианте без инокуляции составила б,б г, при инокуляции штаммом

6,2 г и при инокуляции штаммом АС-17 - 6,3 г. Данные9по количеству бобов на одно растение недостоверны. Из изучаемых сортов

Структура урожая-сои в зависимости от сорта и активности штамма ризобий (1988-199I гг.)

: ■ : 1988г. : 1989г. i 1991г.

Показа- : Сорт : ■- .-.-:—-¡-:—---¡

тель : : б/и:б05:ас- : б/и:б0б:ас- :б/и:б05а. :ac-i? _: • • 9- • 17 : • 9- • 17' • 7 •

Бобов, Палева 20 18 17 Е 15 21 34 27 34

■т/раст. Шведская 856 IZ II 10 II 10 II 22 22 20

М-52 16 16 17 13 12 13 32 35 34

Северная 5 16 18 18 16 16 18 31 29 26

Семян- Магева .44 40 < 42 28 30 44 70 73 75

мт/раЛ. шведская 866 27 27 26 20 21 21 # 44 42'

М-52 34 37 36 25 26 25 60 70 68

Северная 5 41 45 48 33 32 38 60 60 54

Масса Магева 4,9 5,0 5,3 3,2 3,8 5,8 8,5 9,5 10,6

Я. Шведская 856 5,Г 5,3 5,4 3,8 4,2 4,1 7,6 8,7 9,2

' М-52 4,9 5,6 5,5 3,5 3,9 3,8 8,3 10,6 10,1

Северная 6 5,2 6,0 6,2 4,1 4,3 5,3 7,4 8,3 7,8

Масса. Магева 112 125 125 116 128 131 121 130 141

Шведская 856 190 196 208 189 198 198 188 200 219

' • М-52 145 150 154 140 151. 152 139 152 149

Северная 5 127 132 130 125 135 ' 138 124 137 144

лучшие показатели по структуре урожая отмечены у сортов МаГевав Северная 5. , „

Инокуляция семян активными штаммами ризобий.повывала урожай семян в среднем на 2,8 ц/га, по сравнению с вариантом без инокуляции (табл. 9). В 1988 и 1989 гг. инокуляция семян.заводе^ хими штаммами обеспечила гфибавку урожая на 2,2 ц/ráпри HCpQg -1,4 и 1,5 ц/га, в 1991 г. - на 3,4-4,0 ц/га при HCPQg - 1,6 ц/га. Ежегодно ПО: всем годам исследований от инокуляции получена достоверная прибавка--урожая. ; ■

Отмечены 'сортовые различия по урожаю семян. В 1988 году на-

Таблица 9

Урожайность семян сои (ц/га) в зависимости от сорта и активности птамма ризобий (1968-1991 гг.)

Сорт

1988 г. : 1989 г. : 1991 г.

б/и:б(%:АС-1? б/и;605? :A0-if б/и:бО£у.:АС-1»

ЫаГева 20,3 21,3 22,4 12,0 14,5 14,4 21,9 25,1 25,3 19,7

Шведокая 856 21,4 22,2 22,7 14,1 16,3 15,6 17,1 21,3 22,0 20,3

Ы-52 21,1 24,0 23,1 14,2 16,0 15,2 18,1 23,9 22,1 19,7

Северная 5 21,5 25,3 26,4 16,1 17,0 2^0 18,8 21,7 20,1 20,8 X 21,1 23,2 23,7 14,1 15,9 16,3 19,0 23,0 22,4 -nCPQg для сортов 1,6 1,7 1,8

для штаммов 1,4 1,5 1,6

для частных

различий 2J3 3,0 3,1

нбольший урожай семян в среднем по штаммам получен у сорта Северная 5-24,4 ц/ra, он достоверно превыпал урожай семян всех изучаемых сортов. По сортам в 1968 г. HCPQg составила 1,6 ц/га. В 1989 г. сохранилась та же картина, что и в 1988 г. У сорта Северная 5 получен наибольший урожай семян 17,7 ц/га. У остальных трех сортов различия в урожайности были в пределах HCPqq. В 1991 году наибольший урожай семян в среднем по штаммам был получен у сорта Ыагева -24,1 ц/га. Средний урожай у сортов Северная 5 к Шведская 856 составил по 20,2 и 20,1 ц/га или на 3,9 и 4,0 ц/га меньше, чем у сорта Ыагева (при НСР05 - 1,8 ц/га).

В среднем по годам наибольший урожай семян был у сортов Северная 5 и Шведская 856 (20,8 и 20,3 ц/га). У сорта Ыагева л формы Ы-52 он был одинаковы* (по 19,7 ц/га).

В пятой главе - "Химический состав растений и качество уро-

У5"

хая различных сортов сои в зависимости от активности штам» риэо-бий" приводятся сведения о дана*шкв содержания дзота в органах растений соя, показана динамика потребления азота органами растения, вынос ■ максимальное потребление,отражены содержание белка в семенах ж белковая продуктивность сон.

Опытами установлено, что во всех органах сош содержание азота в течение всей вегетация бывает значительно вьаю при инокуляции семян активными жтаммаых ризобий по сравнению со спонтанными. Уже в фазу 3-го тройчатого листа это превышение состав*-о

ло 0,33-0,36%, а в 1968 г. содержание азота в семенах сорта Ма-гева в варианте без инокуляции было на 0,23% меньше, чем в вариантах с активными штаммами ризобий.

Наиболее интенсивное потребление азота растениями происходит в период от начала цветения до налива семян и этот процесс продолжается до полного налива семян, но уже меньшими толчками. Максимальное потребление азота отмечено в фазу полного налива . семян (табл. 10). Инокуляция семян активными штаммами ризобий 605^. и АС-17 улучшает азотный режим питания и обеспечивает большее накопление азота посевами на 31-61 кг/га, чем без инокуляции. В среднем по годам штамм АС-17 стабильно увеличивал аотреб" ление азота на 2-5 кг/га по сравнению со штаммом 605^- и на 2942 кг/га по сравнению с контролем.

Среди изученных сортов больше всего азота потребляет сорт Северная 5 (в среднем 234 кг/га) и меньше всего - сорт Шведская 856 (183 кг/га). Сорт Магева и форма М-52 занимают промежуточные положения (210 и 197 кг/га). . ..

• Вьиос азота единицей урожая был наибольшим (82 кг/т) у формы М-52 и наименьшим (72 кг/т) у сорта Шведская 856. У сортов Магева и Северная 5В он составил по 77 кг/т.

' ух, ^ ''

Максимальное потребление азота (кг/га) растениями сои в фазу полного налива семян в зависимости от сорта а активности «вша риз обив (1966-1991 гг.)

Сорт

1968 г. : 1969 г. : 1991 г.

б/и:б0б6/и:6С%:АС-17 6/И:605*:АС-17

Магева 167 189 192 136 162 172 263 ЗСЗ ЗС5 210

Шведская 856 176 192 200 126 154 167 178 229 ¿34 183

М-52 160 191 191 141 158 170 230 259 273 197

Северная 5 219 278 280 158 180 176 248 287 276 234

X 181 213 ¿16 140 164 169 230 270 272 -

В наших опытах, инокуляция семян активными штаммами ризобий повышала содержание белка в семенах в отдельных случаях на 5/6 (в X99I г. у сорта Шведская 856) (табл. И). В среднем за 3 года в вариантах без инокуляции содержание белка а семенах составило 38¡6, а в вариантах с инокуляцией активными штаммами ризобий б05^>, и AC-I7 - 39%.

Наибольшая балковистосгьо&дедают семена формы М-52, в среднем аа 3 года по всем штаммам содержание белка составило 41% с диапазоном от 37 до 42J6. Несколько уступали этой форме сорта Магева и Северяая 5. Среднее содержание белка в их семенах составило по 39%, с диапазоном от 35 до 41%. Наименьшей белковистостьв в среднем 37^, обладал крупносемннный сорт Шведская 656, с диапазоном содержания белка от 34 до 39£.

Инокуляция семян активными штаммами ризобий увеличивала сбор белка, в среднем за 3 года, на 130-135 кг/га. В 1988 г. при инокуляции семян штаммом АС-17 увеличение сбора белка составило 144 кг/га, а в 1991 г. штамм 605^, обеспечил повшение сб<фа бе-

Содержание и сбор белка в семена* сои в зависимости 'от активности симбиоза (1986-1991 гг.)

Сорт

1968 г. : 1989 г. : 1991 г.

-т——г——:—, .... i

: 6/k:605f :АС-17: б/«:б05? ;AC-rt б/и.;вобу.;АС-1»

Белок, £ на АСВ

Магева 36 37 37 41 42 41 40 40 40 39

Иведская 856 34 35 35 37 39 39 34 39 39 37

М-52 37о 39 40 41 42 42 41 42 42 41

Север»%я 5 35 38 38 40 40 40 : 40 41 40 39

1 35,5 37,3 37,5 39,8 40,5 40,5 38,8 40,5 40,3

Сбор белка, кг/га .

Магева 788 836 884 537 644 644 924 1060 1060 820

Шведская 856 775 830 840 584 690 655 646 885 905 757

М-52 825 987 996 652 718 701 816 1067 1016 864

Северная 5 816 1022 1060 692 724 860 . 800 947 860 865

X 801 919 945 616 694 715 797 990 960 -

лка на 193 кг/га, хотя в среднем за 3 года штамм АС-17 обеспечивал более устойчивое увеличение сбора белка; на 5 кг/га по срав-, нению со штаммом 605^ и на 135 кг/га по сравнению со спонтанными штаммами. ■

* " Выявлена определенная сортовая специфичность по белковой продуктивности. Сорт Северная 5 и форма М-52 по белковой продуктивности были одинаковыми; средний сбор белка составил 865 и 864 кг/га; Близким к ним является сорт Магева - 820 кг/га «'наименьшей белковой продуктивностью обладает сорт Шведская 856 - 757 кг/га. -

" " В шестой главе - "Энергетическая оценка активности штаммов ризобий" дан анализ энергетической эффективности инокуляции саган

активными штаммами ризобий.

Энергозатраты, произведенные на инокуляцию семян, включая энергоемкость ризоторфина, составляют 0,3 ГДк/га, а дополнительная энергия, содержащаяся в прибавке урожая от инокуляции, составляет 4,1-7,2 ГДж/га или превосходит дополнительные затраты в 12-24 раза, чистый энергетический доход возрастает на 3,8-6,9 ГДж/га.

Более стабильная энергетическая окупаемость затрат получена при обработке семян шташом ризобий АС-17.

ВЫВОДЫ

1. Ори инокуляции семян сои активными штаммами ризобий 605^, и AC-I7 макалильная масаа клубеньков возрастает на 223242 кг/га; ACQ - на 11,8-12,3 тыс. единиц; содержание леггемогло-бина в фазу 3-го тройчатого листа - в 2-3 раза и различия сохраняются до конца вегетации; при этом продолжительность вегетации-на 5-II дней по сравнению с вариантом без инокуляции.

2. Количество фиксированного азота воздуха в решающей степени зависит от метеорологических условий года. Снижение влажности почвы ниже ВРК в течение месяца уменьшает его в 3 раза. В среднем за 3 года наибольшее количество азота воздуха (64-79 кг/ rajB среднем по сортам фиксировано растениями при инокуляции семян штаммом ризобий AC-I7.

3. Активность азотфиксации определяется не только биологией штамма ризобий, но и генотипом макросимбиота. Наибольшей азот-фиксируицей активностью обладает симбиотическая система с сортом Северная б - в среднем 53 кг/га с диапазоном от 15 до 141 кг/га, а наименьшей - с сортом Шведская 856 - 37 кг/га с диапазоном от 18 до 117 кг/га; при этом доля участия азота воздуха в пит&пш

растений может быть более 40??. ;

4. Наименьшая сумма активных температур - 1676°С в среднем за 3 года имеет ультраскороспелый сорт Шведская 866. Однако, из-за низкого прикрепления бобов ■ их растрескиваемости при созревании он не может быть рекомендован в производство. Очень схороопе-ш технологические сорта Магвва, Северная б ж форма М-52 имеет среднюю сумму активных температур соответственно 1714, 1729 ж 1838°С, что ниже минимальной суммы активных температур 1850°С для этого району, Следовательно, они будут устойчиво вызревать

в любой год и могут быть рекомендованы производству.

5. Инокуляция семян активными штаммами ризобий увеличивает максимальную площадь листьев на 2,0-2,8 тыс. 1^/га, накопление сухого вещества - на 7-11 ц/га, а чистая продуктивность фотосинтеза остается практически без изменений.

Среди изучаемых сортов Северная 5 в среднем за 3 года формирует наибольшую площадь листьев - 42 тыс.м^/га и сухую массу -74 ц/га; несколько меньшую - форма М-52 (39 тыс.м^/га, 68 ц/га) и еще меньшую - сорта Магева и Шведская 856 (по 37 тыс.м^/га и по 61 ц/га).

6. Густота растений перед уборкой в диапазоне 250 и 450 ; ; тыс.шт/га (1988 и 1991 гг.), изменяя показатели структуры урожая, практически не влияет на уровень биологического урожая.семян (23 и 24 ц/га). > " , "

7. Биологический урожай семян изученных сортов в среднем за 3 года был очень близким (20,6-22,2 ц/га), несмотря на различия,

в сумме активных температур. Следовательно, наиболее целесообразно возделывать технологичный сорт Марева с минимальной суммой -активных температур - 1714°С и средним урожаем - 21,0 ц/га.

8. Инокуляция семян активными штаммами ризобий повышала урожай семян в среднем на 2,8 ц/га,по годам от 2,9 до 3,4 ц/га, по сравнению с вариантом без инокуляции, при НСР^ - 1,4-1,6 ц/га.

9» Среди изученных сортов больше всего азота потребляет сорт Северная 5 (в среднем 234 кг/га) и меньше всего - сорт Шведская 856 (в среднем 183 кг/га). Два других сорта по этому показателя занимают промежуточное положение (210 и 197 ц/га). К фазе полной спелости за счет опада в почве остается от 21 до 63 кг азота на гектар.

10. Инокуляция семян активными штаммами ркзобий повышает бел ховистость семян в среднем за 3 года на 1% и увеличивает сбор белка о гектара на 99-163 кг/га. Наибольшей бедковиотостю семян, в среднем 41% с диапазоном от 37 до 42$, обладает форма М-52, а

(. у. сортов Медова л. Северная 5 она была одинаковой - 39£ с диапазоном от 35 до 41%. Наименьшей белковистосты>(3?$и сбором белка (7§7 кг/га) обладает крупносемянный сорт Шведская 856.

11. Энергосодержание I т семян сои сорта МаГева составляет 20,944 ГДж. ,

Инокуляция семян активными штаммами риаобий увеличивает энергоемкость урожая на 1,4-7,2 ГДж/га, при этом возрастает чио-тый энергетический доход на 3,2-6,8 ГДж/га, возрастают также коэффициенты биоэнергетической и энергетической эффективности.

При инокуляция семян штаммом ризобий АС-17, в среднем эа 3 года, за счет фиксации азота воздуха (71 кг/га), экономится 22,7 ГДж/га невосполнимой энергии ежегодно. ^

ШОЫЕЦДЩИ ПРОИЗВОДСТВУ

I. Очень скороспелые сорта Матова, Северная 5 и. форма М-52 могут возделываться в условиях Центрального района Нечерноземья

при естественной влагообеспеченнооти к давать урокам семян до 24

•j/гл. . ■ • " ' ' .

2. При возделывании в Центральном районе Нечерноземной зоны сортов оои северного экотипа семена перед посевом необходимо ино-кулировать активными агатами ряэобий АС-17 или 605^.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Кобозева Т.П., Посыпанов Т.О., Буханова Л.А., Мухин В.П., ■ "■, . Бойко Л.Н. Продуктивность мутантных форм оои при симбиотрофном

, ' и автотрофном типах гштания //Современные проблемы научного обесценения ■ подготовки кадров.-Тезисы докладов научно- : технической конференции.-Тюмень.-1989.-С.131.

2. Посыпанов Г.С., Кобоаева Т.П., Буханова Л.А., Бойко Л.Н. Сра-

* внительная симбиотическая активность и оеменная'продуктивность ' мутантных форм сои и исходного сорта Северная 5 //Виологичв-.

ский азот.-Тезисы докладов первой Всесоюзной научной конференции СОЮЗА®.-Калуга, ES TCÄ. -1990.-С.61. г)- • ■ ' . - '

3. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.О., Мухин В.Н., БойкоЛ.Н.Радио-

• чувствительность со* сортов северного экотипа //Биологический азот. Тезисы докладов третьей научной конференции С0ИСА4.-

' Калуга.- KS TCXft.-I993i-C.66. . V 'ч V. А

Объем 1'/2 П л

Заказ 1196

Тираж 100

Типография Московской с к академии им К А Тимирязева 127550, Москва И 550 Тимирязевская ул 44