Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА АКТИВНОСТЬ СИМБИОЗА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА АКТИВНОСТЬ СИМБИОЗА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА"

А -ъоШ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГ» ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи НВОРГУ ФРИДАЙ ЧИМА

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА АКТИВНОСТЬ СИМБИОЗА, УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ сои СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Диссертационная работа выполнена в лаборатории биологической фиксации азота воздчха Московской сельскохозяйственной академии имени К \ Тимирязева

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

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. К. Каюмов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент О, А. Раскутин.

Ведущее предприятие—Калужский научно иселедоо 1 тельский и проектно-конструлторский институт сельского \и зянства

совета К 1-0 07 в Московской сельскохозяйственной а. демии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, г Москва И 550, Тимирязевская ул , i • сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ Т(,ХА

Автореферат ра юслан » IV 5

Защита состоится » в 4J(- ^ЗС > мин на

. 1993 г

» чае «

ei аШ'Н епециали ированиого

Ученый секретарь специализированного совета -кандидат сельскохозяйственных наук, дощнт

В И. Скоблинп

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

!,. Актуальность теш исследований. Интродукция сои в Центральный район Нечерноземной зоны России связана с адаптацией ее х стрессовым условиям - Сравнительно низким температурам и длинному даю, пониженной напряженности инсоляции, короткому периоду вегетации с активными температурами.По данным ряда исследователей (Кефела В.И. 1984, Немченко В.В«, Шин И.Р., Лысухия Д.В. Д989, Деева В.П.,'. Оанько Н.В.1 Веденеев А.Н.-1991), некоторые биологически активные вещества (БАВ) способствуют адаптации куль туры,! к нвблагощиятным условиям внешней средам Эффективность ' применения биологически активных веществ (фузикокцина, эксудата, аллелостима'и квартазина> на сое северного вкотипа в Центральном .районе Нечерноземной зоны ранее не изучалась. Решение этих вопросов представляет.теоретический и.практический интерес.

• Рель исследований - шявить влияние биологически активных. . веществ на .8е^пшдг>ж.ахтяЁпобть^<а^»»^окого'' аппарата, рост и развдтае. растений сои, уроасай" семга и его качество. Определить наиболее ^ эффективный препарат для соря«' сои северного эко-типа в Центральном Нечерноземье. '. ,'л': '

. ' В задачи исследований входило; выявить влияние фузикокцина, эксудата, аллелостима и шюртазина на динамику формирования и активности сшбиотического аппарата,.массу клубеньков, содержание леггемоглобина (Лб} и количества фиксированного азота воз- : духа;определитьдействие ЕАВнарости развитие растенийсои,, формирование ассимиляционного аппарата, динамику накопления сухого.. дощества ве&пндоурояы иего структуру; ^ощгедедшть изменение "содервания" ИЖ в * органах растений' в'онтогенезе по- • требДение элементов яиташис в зависимости от' препарата БАВ$:} -

У::-;'.'" ■' "'-""/^У* - ' :'" ..

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НА1«* «ЛЯ "ЛИОТЕКА..

Ь^ск.се* ■ -]дм«м

выявить влияние БАВ на доли источников азота в питании растений сои, максимальное потребление и вынос элементов питания единицей урожая, белковую продуктивность посева; определить энергетическую целесообразность использования БАВ на сое; обосновать рекомендации производству по применению наиболее эффективного препарата.

Научная новизна. Впервые, в условиях Центрального района Нечерноземной зоны изучено влияние фузикокцина, эксудата, алле-достиш и квартазина на симбиотическуто и фотосинтетическую деятельность посевов сои северного экотипа. Установлено, что разные препараты БАВ оказывают неодинаковое влияние на показатели величины и активности симбиотического аппарата, рост и развития растений, урожай и его качество. Показано, что в экологических условиях этого региона наиболее эффективным препаратом БАВ является аллелостим, близкими к нему по эффективности - фузикокцан и эксудат.

Практическая ценность результатов исследований. Предпосевная обработка семян сои аллелостимом в норме 8 г на гектарную норму семян - 2% водного раствора от массы сухих семяй обеспечивает прибавку урожая семян 3-5 ц/га. Сбор белка с гектара увеличивается на 195-292 кг. Целесообразно такхе использование для предпосевной обработки семян фузикокцина и эксудата, хотя эффективность их несколько ниже. Обработка семян аллелостимом снижает затраты ископаемой энергии на производство I ц семян на 37 МДЖ и I ц белка на Ю5 ЧДК. У фузикокцина и эксудата эти показатели составляют соответственно 20-29 и 51-52 МДЖ.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложена в шести опубликованных работах. Отдельние этапы работы доложена

на второй Всесоюзной и третьей Международной научной конференции СОИСАФ.КФ ТСХА, Калуга, 1991 и 1993 гг. / . . .' Объем работы. Диссертация изложена на 181 страницах'маши:-, йЪписного текста, включает 29 таблиц, го рисунков, 12 таблиц

в приложении.- , у-' . _ ..'■

. , Список лотературы включает, 104 наименований, в том числе 31' на иностранных языках. '

• . , СОДЕРДАЖБ РАБОТЫ .

• В первой главе - "Влияние биологически активных веществ на симбиотический;аппарат, рост и развитие растений сои"(обзор литературы) изложено современное состояние вопроса, показано влияние биологически активных веществ на физиологические процессы в растениях, устойчивость к стрессовым факторам, рост,.развитие - растений, урожай и его качество. Показано,' что эти БАВ •. на;сое ранее-не:изучал?. Определены: цель и задачи исследований. .

,'-;' Во:второй главе - - "Объекты, условия и методика исследований", даны сведения о том, что вегетационные и полевые опыты про-: 'водили на экспериментальной базе Щ ТСХА в 1990-1992 гг. Почва опытных участков дерново-подзолистая супесчаная, содержание гумуса 1,88-2,12$, легкогадролизуемого азота - 57-СО, подвижного -фосфора '-' 270-460, обменного калия - 66-229 мг на кг почвы. - • : РНсол.. 6,7-6,8. Метеорологические условия, в года исследо- . ваний: 1990 год 'бил хаю.ц!пс.1с обильными осадками,- 1991 год - ' теплым' с нормальным ксшиестпом осадков,, но конец вегетации был ■ холодным (конец августа - сентябрь), 1992 год - характеризуется крайгам недостатком влаги-при. температуре-выше средней многолетне». • V" '

3

Эффективность ЕАВ изучали по схеме опыта: I. Контроль -дни оравнения действия БАВ. 2. Фузикоюын - предпосевная обработка семян фуэикокцином в концентрации 6,8 мг/л. Эксудат -обработка сешн эксудатом 5 л на гектарную норму оеьян. 4. Ад-лелостш - обработка семян алделостимом 8 г на гектарнуга корму оемян, раствора от массы сухих оомян. 5. Квартазин - замачивали ошена сои в течоние 30 мин. в растворе квартазина концентрацией 70 мг/л.

Учетная площадь делянок 25 м*\ повторность четырехкратная, варианты размещали методом рещимдизированных блоков. Семена перед посевом инокулировали ризоторфином, штамм рлзобий 249. Посев широкорядный с мешорядьями 45 см, норма высева 600 тыс. вохолих оомян на гектар.

Исследования проводили по общепринятым методам. Определяли химический состав и влажность почвы и растений, густоту растений в начале и конце вегетации. Биометрический анализ раогений проводили о четырех повторноотеИ каждого варианта каждые десять дней и по фазам развития растений, где учитывали количество и массу клубеньков, определяли концентрации леггачо глобина (Лб) в них, общий (ОСИ) и активный (АСП) симб'.ютачеокий потенциал, площадь листьев, накопление оухой массы по органам, рассчитывали фотосинтетический потенциал (ФСП) и чистую продуктивность фото-оинтеза (ЧИФ). Количество симбиотически фиксированного азота воздуха определяли по величине АСП и удельной активности симбиоза (УАС).

Математический анализ эксперименгадышх данных палевых опытов проводили дисперсионным методом.

ч

■ В третьей главе - "Влияние ЕАВ на формирование и активность симбиотического аппарата сои" показывается зависимость симбиоза от препарата ЕАВ, приведены данные о динамике роста корней, образовании и разрушении клубеньков, оодержащщ леггемоглобина в клубеньках,'динамики, количества и массы клубеньков (ОСП и АСП) УАС и количестве фиксированного^ азота воздуха.

' Продолжительность активного симбиоза ни*е продолжительности . общего .симбиоза4 на 41-57 дней; Фузикокцин и аллелостим увеличивает ¡продолжительность активного овдбиоза сои на 2-3 дня. В контроле образование клубеньков, появление в:них леггемоглобина (Лб), ■ обеспечивающего энергетические центры кислородом, и способствующего' высвобождению энергии для фиксации азота воздуха;■проходило позднее на:сутки-двое. - - /I •

V" Динамика количества активных клубеньков коррелирует с дина-í-мшсой общего количества, клубеньков. ЕАВ. - фузикокцин, эксудат и аллелостимувеличивали*количество клубеньков на корнях сои. Так," в I99I-I992 rívB фазу бутонизации в варианте-.салделостимом . клубеньков, было ■соответственно^15,8 и11,9.'млн.шт/ на I.ra¿ а в-'. ;контроле';. 13,0'и 10,Я млн>1нт./га, 'т;э.':на721,5-1б;7^ больше, а . • в варианте о квартазином их. было'даже меньше,' чем в контролер Такая закономерность наблюдалась:.и вдругие фазы развития.' , ■ ■ : / ; Максимальное количество клубеньков на корнях сои формировалось в IS90 г. в фазе•образования бобов,: в 1991 году в фазе ; образование бобов - налива семян, а в 1992 г. в фазе цветение. "Это связано.с тем, что'пониженная;температура тормозила разви-, тие растений в 1991 r.¿ a Bi 1992 г. была, засуха. ; ; V;

Динамика массы клубеньков по годам исследований имела общую тенденцию - увеличиваться от фазы второго тройчатого листа до налива семян-- полного налива семян.■• •

БАВ cnocolCiBOBani- цезначгте-ыс т» и- 4-Oj, уЛедиц ¡i.iv масс jKIIishux кдуЗеньлОВ в I9S0-I99J гг., те ыо з Т9у2 г. [уз.тэчцин и кзаргаз»'Н слоеойсивовал i увил ,чрцгь. х j^.cu на 23,5/3 « 9,Ii coocEeíc?Béa".o (гаЗд.П.

ТаЗллца I

Макс» * • асса активных л-гуче u>t >в, оз ,иЛ л акт/в-

1.ыД es ".5 v'i^c.v.!/ п чтении ал со л ( i . .. ,де:'Ла) , I99U-U>32 .

lia pin it 1 И1 Г i f, ."iríbU ¡6" ti ob, ч"/га - - 1 ! IC.G . 1 i 199Г .. ' 19 J i С

1 ° 1 , 1 t "I 1 '"П' Г' i Г1" l( -pi -«г?

i 1. tB9 JU -J -Г - ' lo lb

Г, i • ч i ïW Jcj . > > I? 19 lo

J с, -.г -3 ^ > J Го ro и

- ) T ; I -

• a) - i

1 1 ' » 1 "" 0- , : • 1 1 , (. ! i t • i

1 I P* N t i

iJ Ut" i. fj X

i ~ s - < $ Ii Л5 11 I X Í- -J У OÍ.. VJ

1 i „ , J )3р lOBdiJIII 5СЗОВ-, . ff j ! 129Л ». -

i I») j iti^.tH. t Разл/члио ьЛЗ -о ^ с/ обвеши со-

ui.'ä Z-> в 1У90-1991 В 1990 ч 4 >...., ,'разог^д. í оэиа

з ■ „i-poie oh^v i fc-цч__> в wfyciiL- ioc „ ^ г/ы oa-

jJX -'j (l.) L EjpjuH.aX С "A3 ,li Г/ „j»pUX iw.j -

Own, OB, . ha ..J-33 ; , ЧС ■ В Ojiâ. 3 1991 ГО г., о

; "•.>'■•.' "., ' , .. * Таблица.2

■ ' • Динамика содержания Лб в клубеньках сои

/г/кг, сырых клубеньков/, 1990-1921 гг. . -

: Фаза развитая ¡Контроль 1||зИкок- ¡Эксудат |Аллелос-1 Кшртазин

1990 г.

Бутонизация ' 4,4 4,4 3,5 " 6,2'.. . 3,0

Образование.бобов ?,? . .9,5:' •"■■ 10,3 10,8 10,4

Полный налив ., 4,7 4,6 ', ■1991 г. • 4,3 ; 6,2 4>б

семян -

бутонизация 5,4 - . 5,8 6,3 , 6,9 ; 6,3

Образование бобсв6,4 7,2 7,5 .7,7 7,1

Полный налив

семян 2,9 ". 3,6 4,0 зд ; 2,8

ЕАВ повышали концентрашю Лб "в <азу образования бооов на 11-ЕСВ4 ' по сравнению с контролем,-причем наибольшее;увеличение вызывали " аллелостим'и эксудат, наименьшее - $узикокцин и квартазин. / ' .' Имея значения АСП и УАС за межфазные периода и за вегетацию,, мы рассчитали;количество фиксированного из воздуха азота в коадои .варианте,./табл.3/. . - »,■ - ■ - ':'"*'."

' 1 ■ ,. ■ • ■ • ■■■ • :, ■ ■ Таблица 3 • '. -л •• •"

Количество фиксированного азота воздуха, - • кг/га,- 1990-1592.гг. • - ••'.

Вариант , > ! 1990 г. .1 ■ ! 1991 г. I Г1992 г. 1 1 В среднем за 1 3 года

Контроль • <•"! • 99 ' ' 77 53 76 > ..

4узикокиин " . 104 . - 81' 57 ■ 60

Эксудат . 103 • .83 " 55 80 • .

.Аллелосгим ? 109 82 55 82; ,

Квартазин 103 77 52 77 *

У

Под воздеРствием фузикокцина, эксудата и аллелостима количество фиксированного азота в среднем за три года возрастало по сравнению с контролем на 4-6 кг/га.

В четвертой гпаве - "5отосинтетическая деятельность сои в зависимости от активности биорегуляторов" приведены данные о росте и развитии растений, Зотосинтотической деятельности посевов /плоидцъ листьев, ¿СП, ЧЛ, накоплении сухого вещества/, уро- аГнос!и солян сои и его структуре.

Максимальные показатели <,отсси1 тех* ческой деятельности посевов сои приведены в таблице 4.

Таблица 4

Показатели йотосинтетическоР деятельности

посевов сои, гг.

Парвант

•Максимальная пло- Г |чадь листьев, |

¡тыо.ы^/га [

{' агсимальнсе 1С], . {•^опдь.эда с>-

■п с.и** дн/га I:<сго ».с .лс-гез. ! г- г/га

Г.ьл.роЛЬ Фузиковдш Эксудат Аллелостим Квартазин

} 1001 р I I г г

ЗЗТи

¿им И ¿0.6 4701 467Л ~

"ХЛ 3542 С326 3251 3142

41,3 40,6 40,1 36,8

о

42,0 43,2 43,7 43, в

04.0

37.1 36,0

36.2 35,2

2142 2 >Ы 2296 4773 5085 2110 2557 2137 4895 4710 2119 2565 2243 4С39 5X93 2077 2445 215Э 4615 5136

Биологически активные вецества оказывали положительное влияние на (*отосинтетическую деятельность посевов сои. В годы исследований БАВ существенно повыиали площадь лх-стьев в средней на 0,7-2,7 тыс.ы^/га. В вариантах, где сечена обрабатывались фуэихокциноч, эксудатом и аллелостимом, пгоцадь листьев во все

3

.фазы была выше,- чем в контроле. -Площадь листьев в IP92 году былаHa II,I-I9,0i ниже/ чем в 1990 и IS9I гг.Аналогичные ■ различия были и впокаэетеляхВД],

БАВ увеличивали СШ на 2,6-7,в среднем за три года по •сравнениюс контролем.' " ' .' ' ■'

' Чистая продуктивность фотосинтеза изменялась по фазам развития, вариантам и годам опыта-и-:составила 2,1-9,4".г/м^ Л ' . сутки.л Изучаемое БАВ в благоприятные года существенно повышали*' ЧПФ,-особенно такие, как:аллелостнм,'квартазин и фузикокиин. Средняя'чистая продуктивность фотосинтеза в наших опытах дос- , -.. тигала 1.8-3,0 г/м2 сутки."Увеличение фотосинтетического по- \

"тенциала в варигштах с1 использование БАВ вело к снижению ,.средней чистой продуктивности фотосинтеза из-за накопления .', большой плоцадилистьев. Л' * • ;

• 5 ' 'Динамика накопления сухого вещества по-вариантам опыта ; коррелировала с'динамикой Нормирования листовой поверхности и Ш1.' Наибольшее накопление сухого вещества было в.1991. ' году. БАВ-во- всё; года. опытов оказывали благоприятное дейст- г- ' .'■'. виенанаколлениесухоговёщества. Так, в вариантесаллелос-. , - тимом в фазу полного нал ннасемян'сухого вещества /1991 г./ v.. . •.на:гектаре было 5198;кг, с квартазином - 5136 кг,.с фузикок- .

цином - 5085 кг,.а контроле - 4672 кг, превь-шение составило. v'ir,":iO и. 9^'соотвётс»вевдо. ^зихокцин более эффективен неблагоприятных метеорологических условиях, чем квартазин, эксудат^и'¿¡шёлостим.: \ . В услошхях Центральной.Нечерноземной , зоны при создании

оптимальных условий для симбиотическоР азот^иксадии, соя способна сформировать урожай семян до 25,4 ц/га /табл.5/.

Таблица 5

Влияние БАВ на урожай семян сои, ц/га 19ь0-1992 гг.

Вариант I 1990 Г. { 1991 г. !В ст-еднвм I 1992 г. ! I 1за 2 года I

Контроль 15,6 10,6 17,1 3,5

Фузикокцин 16,1 21,0 18,5 4,8

Эксудат 16,4 ¿4,0 20,6 3,3

Лл.-еяостиа 20,6 .»2,1 Л,4 3,6

Кмртш!Н 15,7 ¿.а, I ..0,6 ;,2

1Ы\Ъ 4,а ¡>,0 0,77

5) I'. О го-,, с бо-ьл! ! < - I СП ^ I оси С) > ! го,' зГ -о-п но :сг<г.пн* ПАВ с•а~,л>1.-'п «нчг- (<> : „ь ! ь I ¿¡-с гП сси^-ч, •!« йплс-осгиы дал дестм ьрн-/о Г„г>у и х с ы - 5 ц/г„ 14.: ЬСРоц - 1,8 ц/ха.

1991 гс-у получена устс^чгЕа.. тенденция г сьь^еиая сеи«| ::р| сбрпСотка ЕАВ, оди о, ьа:емьткчисги достогор-нгл пргЗазза у{-сз ая получена в гарианттх с >!судатсы к кгарта-зинсм. В среднем за 2 года угог аГ- се^дн в . онтроле был ыень-ше, чем в сар.'анте с БАВ.

ю

~ • Изучаемые ЕАВ в среднем за 3 года значительно улучшали ■ развитие и продуктивность, растений^ Так, в варианте с эксуда-гтом, аллелостимом и квартазином в.средне на I растение уве- -личивалось ко^чество семян на 9,9-24,7js, масса семян с од- • ного растения на 6^8-20,по сравнению с контролем. Кварта-зин только способствовал увеличению количества бобов на 14,3#. .БАВ оказывали существенное влияние на биологический урожай» ■ прибавка в среднем за 3 года составила 11,4-23,356. На массу 1000 сшда. ВАВ 'не. оказывали'заметный ос^ект.' .1

,..'-'-•"•' В пятой'главе - "Химический состав и качество.урожая' • сои в . завчсшости от влияния - БАВ" изложены результаты ана-' лиэов' по содержанию, азота»-, фосфора и калия в органах росте» ниГ* показана динамшса tix накопления, вынос'и максимальное потребление,4 доля участия источников азота-в питании расте-' т«й;и форлироводии урожая семян сои," содержание и сбор белка '•_ с урокаом семян сои. -'>". ■•''.'•'■.'. "■"■: ■■•■'<:.

Опытами установлено, что в вегетативной массе сои больше всего содержится-азота в.листьях, меньше в стеблях и в корнях*. *... Содержание азота'в листьях и*стеблях'падает от: всходов до фазы* полной спелости. При созревании содержание азота в,листьях сни- . t зилось.на' 35,2<-43,Й£-по сравнению.с фазой цветения, в 1990-1992 гг.,причец б этой,отношении.в более влгшше X990-I99I гг. сшиешз

было на 9,9-14,8$ больше, чем в сухом 1992 г. это объясняется тем, что реутишзацкя азота из вегетативных органов в генеративные лучше происходит при благоприятной влажности почвы и температуре.

В 1990 г. применение ЕАВ увеличивало содержание азота в листьях в фазу цветения на 27-34$ по сравнению с контролем. В I99I-I992 гг. наибольшая концентрация азота в листьях отмечена в фазу второго тройчатого листа - 3,76-4,01?. БАВ в эти года оказали заметный эффект на концентрацию азота в листьях в фазу полного налива семян. В фазу цветения в 1991 г. БАВ увеличивали содержание азота в стеблях на 9-283 больше контроля.

Аллелостим, эксудат и фузикокщш задерживали снижение концентрации алота особенно в клубеньках. В засушливом 1992 г. более аффективный были квартазин и «'„уликокда i. фузикокцин, аллелостим и кварта зин повышали концентрац; и квллл а органах растений. ЕАВ на сказывали заметного вянллня на cjiJpcjHH« фосфора а органах растений сои.

Закономерные связи между содержи, l-л азота и калия в органах растений не отмечено, можно говорить .лпль о тенденции прямой связи. В содержании фосфора и азота отмечена обратная связь, чем выше содержание азота, тем меньше содержание фосфора, хотя четкой закономерности не наблюдается.

Концентрация калия была больие в семенах, бобах, листьях, створках и стеблях последовательно, наимекьаая - в корнях. Наибольшее содержание фосфора отмечено в семенах и бобах, а наименьшее в створках.

В наших исследованиях установлена достоверная прямая корреляция между содержанием азота в клуСенъках а сомонах (табл. 6).

БАВ во все года опытов увеличивал' концентрацию азота в се/г

менах по сравнению о контролем, на 6,0-1055. ;

- ■ В клубеньках азота гораздо больше^ чем в остальных вегетативных органах растения сои во все года опытов. Клубеньки отличались стабильно высоким содержанием азота (3,72-5,38$) в течение вегетации. Наибольшая концентрация азота в 1990 и,1991 гг. бшю в клубеньках в фазу цветения (4,28-6,33$). В 1992 г. концентрация его была больше в фазу полного налива семян (5,05,38$). Это связано с тем,, что после дождей появились новые клубеньки, хотя их было немного. Наиболее эффективными БАВ, повышающими содержание азота в клубеньках и семенах, были аллело-отим, фузикокцин и квартазин.

; : . ' ■ Таблица 6*

' Содержание азота в клубеньках и семенах сои,1 . % на АСВ, 1990-1992 гг. . ■

Орган . / :Контроль:Фузикокцин : ЭксудатгАллелостим:^?^'

;**. л ..' ' ■ V ~ : 1990 г.

Клубеньки - . 4,63 5,19 5,33 - 5,33 5,17

Семена • 6,70 7.19 Г 6,59 7,34 6,91

—1991 г.' • •; > -''л.'V '' '

Клубеныш 4,30 4,28 ; . 4,37 ' / 4,39 4,52

Семена ' . 5,51 . 5,84 . 5,90 / 6,05 . 5,89

V• 1992 Г. . '.' . ■ • . ; '■;'••.

Клубеныш 5,15 5,37 V 5,00 .'/. 5,34 .5,38

Семена ' ' . 7.35 7,62 7,41 7,55 .7,45.

В 1991 г. во вторую половину вегетации был недостаток влаги и азот нэ оыл реутилизирован семенами (Рис. I). Содержание его в семенах вило шика, чем в 1990 а 1992 гг. В 1992 г. при острой засухе в середине вегетации урокаЛ семян сформировался низким, но достаточная влажность в конце вегееации способствовала реутшшзадии азота из вегетативных органов в семенах и содержание его было максимальным.

Доля участия азота в формировании урокая семян за счет реутилизации из вегетативных органов в 1990 г. составляла 38-68/», в 1992 г. - 20-33$. Остальная часть приходилась на азот почвы и воздуха, поступивший в растения в период налива семян. В 1991 г. источниками азота были почва и воздух. Ото связано, по нашему првцполохешт, с низкими температурами и влажностью почвы в период налив семян - полный налив се>шл. количество реутализиро-ванного азота зависело от его накопления в вегетативной массе.

Так, а 1990 и 1992 гг. в семена реутилизировано

из вегетативных органов в среднем в контроле 405», в вариайте с алледостимсм - 3355, квартазшюм - 51й азота.

Из почвы поступило за период налива семян соответственно 24, 27 и 21% и из воздуха 37, 40 и 29Й.

Установлено, чтб в среднем за 3 года эксудат и аллело-стим способствовали большему поступлению азота в семена из почвы и воздуха (на 2-7 кг/га), а фузикокцин и квартазин из вегетативных органов (на 2-7 кг/га) по сравнению с контролем.

Потребление азота целым растением "аксималышх значений достигало в 1990 и 1991 гг. в фазу полного налива семян - до начала опадения листьев, в 1992 г. в ]изу ыпва семян - полного налива семян.

• Н

1990?

•почва

¡991?

Контроль

Фузикокцин

Эксудат

Дллелостим

Квартазин Е-22 - ЗоуЪ/х шли - вег

Рис. х. Доля отдельчж -источников аьотя п

/Г

Наибольшее количество NPK растения оои накапливали при -благоприятных метеорологических условиях и высокой активности " симбиоза. Так, в 1991 г, потребление азота в фазу полного налива семян достигало 146,4-161,3 кг/га (Рис. 2),[а в неблвгоприят- ;.. ный для "симбиоза 1992 г. этот показатель был в 1,9г2,0 раза ниже, чем в 1991 г.

БАВ во все годы исследований увеличивали потребление растениями "азота по сравнению о контролем на 2,6-15^4 кг/га в фазу: -полного налива семян. Наибольший эффект от'данного приема в I990-1991 гг. наблюдался в варианте с аллелоотимом - 14,9-15,8 * ■ кг/га и в 1992 г. с фузикокцином«- 15,4 кг/га. ,, . .ЖВартазин, аллелостим и фузикокцин оказывали заметное влияние на потребление калия растениями сои во все годы исследований. ' Потребление азота в среднем за З года было в 8,8 раза боль- ; ше, чем фосфора и в 1,9 раза больше,, чем калия.

Максимальное потребление ЫРК в наших опытах в расчете на'.. I т семян и.их вынос в первую очередь зависело от обеспеченности растений ЦРК, урожайности, влияния БАВ и метеоусловий. B. I99I г. . был получен самый высокий урожай семян (18,6-25,4 ц/га), поэтому и КСРК растениями использовались более рационально. Максимальное.-потребление азота колебалось по вариантам опыта и годам в яреде- ' . лах 60-92 кг/т семян (табл. 7), фосфора - 6-II и.калия - 26-55 кг/т семян, а вынос составил 58-84, 7-II и 24-39 кг/т семян соот--ветственно. В 1992 г..эти показатели.были-в 2-2,5 раза выше; .'•/ из-за крайне низкого урожая, семян.« ' V.• " . ;

В среднем за два года максимальное потребление азота соста-■ : вило 75-85 на I т'семян, а вынос - 70-73 кг/т семян. Во все года;

кг/га

2-й тр цбет напив поп на/г паян

лист семян семян спелость

Рис. 2. Динамика потребления азота посевами сои

при обработке семян различными БАЗ, 1991 г.

исследований лучший эффект по рациональному использованию азота • оказывали аллелостим, акоудат и квартазин. ■ .

• 4 . - Таблица 7.,. " '

- Максимальное потребление и вынос азота урожаем ,. . семян сои (кг/т) в зависимости .от препарата БАВ, •■'. ' ''; :"'; / • 1990-1991- гг.

Вариант . ; 1990 г. . ; 1991 г. . : В сродном

1максим.: ••• :Максим.: > • -"■'Максим;.-.: - г

,, :потреб-:выноо :потреб-:Вынос*:потреб- :вынос . . :: • :ление : . ■ :ление : ; :лоние •.; : ,.< :

Контроль, "90. . 80 . 79 • ' 61 : 85 :

фузикокцин , ■ 88 ... 83- - 72 . 63 , 80 ' 73

Экоудат 92 : 82 60 , 58 76 70 '..' • .'

Аллелостим. 76 -. 74 , 73 ' '75: . ' " ;71' '1:>

Квартазин : 90 . " 84 62 58 76 : :71 ' '

В 1990 г." за счет применения ВАВ было фиксировано из воз-* духа 103-109: кг/га азота, на 4-II кг больше, чем в контроле, ;■„ что составляет 68-745» от общего потребления азота урожаем. В вариантах с фузикокцмюм, эксудатом "и аллелостпмом в 1991 r. благодаря симбиозу было фиксировано 81-83 кг/га азота (51-56%), что на 4-6 кг больше контроля. В 1992 г. в варианте с теш же ■' • БАВ связывание молекулярного азота достигало 55-57 кг/га , , ; 4 (62-65?), что на 2-4 кг больше, чем в контроле. Доля участия азота почвы в питании растений.изменялась.по.вариантам в годам . опыта. Наибольшей она была во влажном 1991 г. - 44-5l£, а

» А»

наименьшей в 1990 и 1992 ЙЧ - 215-32 и 31-38& соответственно.

% *

(Рис. 3). При иршенеПЙИ ЙЙ доля биологически фиксированного азота в питании растений сои достигает 49-74? от общего его потребления.

Уровень обеспеченности биологическим азотом отразился на белковой продуктивности сои (табл. 8).

Таблица 8.

Содержание белка в семенах сои л сбср его с урожаем, 1990-1992 гг.

Гол

Ксчтгз'п : о«ашн: Сгсудах: дл-лзссмм: Квартал«!

>1 :.1нги ои-кз, на АСЗ

гу.,) п.о п,<1 ;г,2 \ь,о

19У1 31, г лз.ь .-»б.э о7,а сб.о

40.0 VI ,Ь ¡ь.Л 17,г 15,6

3 СрйДНсЫ

« з гоач ¡о,и п.о 11,5 г

С'ор с«л..а, кт/га

1С СО Со 1 о/С 94и 670

1991 ¿40 <С/ 915 835 9оэ

1с:2 к,а и? 166 17;

Содерглкип белка в семенах сои наиболее заметно уэотачивалось в вариантах с аллелсстимом, фузикокшхнсч и квартазинсы последовательно (в среднее на 1,4-2,ОЙ) по сравнению с контролем.

В 1990 и 1991 гг. в связи с тем, что урожайность семян сои была высокой, самым высоким был и сбор белка (654-946 кг/га). ЕАВ повышали сбор белка о гектара в среднем за два года на 99-244 кг/га.

В шестой главе - "Энергетическая оценка использования биологически активных веществ на сое"- обработка семян сои БАВ, особенно аллелостимом и квартазином, оптимизирует условия выращивания этой культуры» способствует более рациональному использованию энергоресурсов. Применение ЕАВ повышает окупаемость энергозатрат на производство сои на 90-190$ (табл. 9.).

Таблица 9.

Энергетическая эффективность применения ЕАВ на сое (в среднем за 3 года)

Вариант

\>рожай:Сатратн со«"лн, ::<отспае-ц/га шой

:энергии :| а : \.о-:::звс„ст- . :по урояая! :сои. : ____•*1Ш/Г4_

:Знёргс£ :содар-:зание :урожая :125/гл

ЗагратИ Искола1-мой энергии, МИ

:затрат ископаемой :энергии :урезаем, :раз

Контроль 12,6 25«й 20,79 200 49Ъ 8,2

Зугпкокцин 14.0 £526 23,10 160 443 3,1

Эксудат 14,8 2528 24,42 171 444 9,7

Аллелоствм 15,5 2526 25,58 163 389 10,1

Квартазин 15,1 2526 24,92 167 421 9,9

С энергетической точки зрения производство сои при использовании БАВ считается эффективным приемом создания оптимальных

условий симбиотической азотфиксации. Создание оптимальных 'условий для азотфиксаций обеспечивает снижение затрат ископаемой энергии на получение 1„ц семян и 1ц белка на 20-37. и 51-105 ВДЕ соответственно. " , . • ..■■•■' ;

По комплексу показателей положительного эффекта м перво^ . месте стоит аллелостим; экоудат и квартазин оказывают примерно . одинаковое действие,,'а фузикокцин несколько меньшее, но устойчивое по годам. Многие возросы, касающиеся БАВ на азотфиксацию бобовых.растений,'требуют дальнейшего исследования. '.'. . •• , ".-' •

• • V • :; -. > '.вы во д ы „•.;'.",;/_ ; '

Предпосевная.обработка семянхои биохимически активными веществами /БАВ/ - фузикокцином, эксудатом, аллелостимом и квартазином активизирует, физиологические процессы, в растениях, В года с благоприятными метеорологическими условиями'эффектив-/ ность их выше, чем в засушливом 1992 году;'у * '.. I. Фузикокцин, эксудат и аллелостим ускоряли появление • . ; • всходов на 2^4'дня и-повышали полевую всхожесть на 9 -22# ," уве- ' личнвали продолжительность активного симбиоза на 2-3-дня в ■ сравнении с контролем.. В варианте о; кварта зин ом" эти 'показатели были на уровне'контроля. . ' г.'-.:;'; '-'V - :• ". '..;.:.Ч,' * 2. В 1990 и 1991 гг. наибольшая масса .клубеньков /721 и :' ..'. 698 кг/га/ и активный симбиотический_потенциал /23,1 и 17,4 тыс. кг.дней/га/ были сформированы в варианте с атлелостимом, несколько меньше эти показатели были в другах вариантах. В. .' 1992 году действие БАВ на эти показатели было минимальным.

* • "^Все БАВ во все годы опытов'повышал! концентрацию Лб. в клубеньках в течение всей вегетации и особенно в период цветение -

образование бобов. Так, в контроле в 1990 г. оодержание JI6 составило 7,7 ыг/г сырых клубеньков, а в варианте с аллелоотиыом

10.8 мг/г; в 1991 г. соответственно 6,4 и 7,7; в 1992 г. - 5,6 и 6,2 мг/г. Несколько меньшее влияние оказывали эксудат г фузи-кокцин, и еще меньшее - квартазин.

Количество фиксированного азота воздуха прямо коррелировало с этими показателями. В 1990 г. в варианте с аллелостимом фиксировано из воздуха 109 кг/га азота, в контроле - S9 кг, в других вариантах г» 4-5 кг/га больна, чем в контроле. В 1991 и 1992 it. а контроле и а варианте с ,свартазгнсм азотфиксация была о;2"1Л1 огю.", лг/rvo БАЗ у; "" '-шгалг ев га 4-8Й.

3. и ' огсо. атст.. tw" чм ^.ciTu.bHoаосо.к.» ЬАЛ 04ajJB<i.iu . ! - ■> .v.~ L-t • , ¡i.i. ( 'Л* с г'О : и. »¡J j' ipa---

1 . ' - г- ' t I r J ' (чт^ч с .1- t„-< ст." с (,

n

j n-t j i r- - i) T . .'»Vi " и* v - - ~ ipr r< *ri • -

~ . ! l , I > " w - M тле.• ''/.-I. la' ouu.ui\>u

ill." j > I i . l 4n I..О J. 1ЕЭ1 I.-. .1 »i-

; i-x i _ i j" v .v' w f ."O "j ¿>„2 кт/ri Cortt.),

.< • ' „ i , зл < I . л.ртчзл - it. ICO .-"/i I.

.5 I'. 1 ' . , « •> < о i Ь C^r .Ul-И) 1Й ) ^ О I.

. ! i ".с л I ut/ с-^л.т/", il j"' "-LI ЕЛЛ о -i .ли i . I !-jo ,o i—л m ic-ii,.! u . 3 I9C.) r. ллделостгм ucs«c/ji количество

"'icc/ ccaii с I p.¡его t:_r, a в 1991 г. охи по/лгитили OJ-та ьыие "р.т обработке се.1ян эгсудзи квартазином. 3 этих я в вариантах си на.тбодыикЛ бгслогнчесглй урожай семян: соответственно

28.9 ц/га в ISOO г., 34,7 и 35,4 ц/га в 1991 г. В вегетационном опыте бочьло аовилали продуктивность растения эксудат и аллело-сткм.

■..._. 5. БАВ, активизируя симбиоткческую деятельность посевов, повышали'содержание азота и белка в вегетативных и генеративных органах. Установлена достоверная положительная корреляция между содержанием азотп в клубеньках и в семенах; Содержание азота в .. . кдубенысах в контроле в 1990 г. составляло 4,10%, п варианте с аллелостимом - 4,55?, в семенах соответственно 6,70 и ■7,34$. -'••...■"" Общее потребление азота посевами в среднем за 2 года"наибольшим -было в варианте с аллелостимом - 159 кг/га /в контроле 143 кг/га/,, щ меньше /150 кг/га/ о эксудатом, еще меньше с квартазином и фу- •"■. зикокцином. . . ..-'-*.'.:,•'' , '•■'..■■'■.''.-'•;■-'

■ 6.-.Доде биологически фиксированного азота в питании расте-, ний сои в 1990 г. составляла 68-74$, в 1991 г. - 49-565? и в : 1992 г. - 62-65$.* В семенах доля.азота,реутилизированного из , ' : .Í вегетативных•органов в 1990 г., составила 38-68$, в 1992 г. -.'•■' 21-34$. Наибольшей реутилизации азота способствовал квартазет. ; ; Аллелостим, эксудат; и квартазин обеспечивали более рациональное" использованио азота. В этих■ вариаетах максимальное'потр!в<1яени&-';-^>: азота растениями на 1т семян сои было наименьшим - 75-76 кг, в контроле - 85 кг. - . • 'г, ' ..■" /■

7. Все БАВ повышали содержание белка в семенах, больие все- .. го аллелостим и фузикокцин - на 2,8 и 2,7$ в средаем:за.З года. Сбор ¿елка в вариантах с БАВ был выше, чем в контроле на,84-. ; v 168 кг/га. " •," >!■•''' ."

8. Обработка семга снижала затраты ископаеглой энергии . • на производство I ц семян и I ц белка на 20-37 и 51-105 КОТ. г

• Окупаемость'затрат ископаемой энергии энергией прибавки; • урожая повышалась на 90-190$. : S■-•■: > • -

ПРВДОЖСНЙЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для активизации симбиотической деятельности посевов сои и повышения урожайности семян целесообразно перед пооевом обрабатывать семена аялелостимсм с нормой 8 г на гектарыую норму семян - 2$ водного раствора от массы сухих семян.

2. При отсутствии аллелостима семека можно обработать близ-. ними к ив!ду по эффективности фузикокцином /6,8 мг/л вода, 2% раствора от массы сухих семян/ или эксудатом /5 л на гектарную норцу семян/, эксудат предпочтительнее, поскольку его можно приготовить в условиях хозяйства.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СВДУЩИЕ РАБОТЫ

1. Посыпанов ГС., Посыпанова В.Н., Нворгу ф.Ч. Влияние обработки семян эксудатом и аллелостимсм на рост, развитие и урожай семян сои //Биологический азот. Тезисы докладов второй Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. Калуга, I® ТСХА. 1991.

2. Посыпанов Г.С., Посыпанова В.Н., Нворгу Ф.Ч. Действие биологически активных веществ на симбиотическую активность

сои //Биологический азот. Тезисы докладов второй Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА. 1991.

3. Нворгу Ф.Ч., Посыпанов JT.C., Посыпанова В.Н. Энергетическая эффективность применения биологически активных веществ на сое //Использование биологического азота в растениеводстве. Тезисы докладов третьей Международной научной конференции СОИСАФ. Калуга. КФ ТСХА. 1993.

4. Посыпанов Г.С.. Посыпанова В.Н., Нворху Ф.Ч. Влияние

ZS

БАВ на содержание лехтемоглобина в клубеньках сои н количество , фиксированного азота воздуха // Использование биологического ;; азота в растениеводстве. Тезисы докладов третьей Международной научной конференции СОИ А®. Калуга,' КФ ТСХА, 1993. . . *'

5. Нвор1у ф.Ч., Посыпанова В.Н., Посыпанов Г.С. Влияние" БАВ а симбибтическую деятельность посевов сои северного экотипа // Известие ТСХА, ига. 2, 1993. ;

6. Посыпанов Г.С., Посыпанова В.И., , Нворгу ф.Ч. Действие' БАВ на рост, развитие растений сои, урожай и его качество //ИзвестиеТСХА, вып. 3, 1993./в печати/.' .

Объем I3/» п л

Заказ 1288

Тираж 100

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