Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДА НА МОРОЗО-, ЗИМОСТОЙКОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДА НА МОРОЗО-, ЗИМОСТОЙКОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ"

ГОСАГРОПРОМ СССР

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

На правах рукописи

ГОМЕР Владимир Викторович

ВЛИЯНИЕ ХЛОРХОЛИНХЛОРИДА НА МОРОЗО-, ЗИМОСТОЙКОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ

(03.00.12 — физиология растений)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1

МОСКВА —1986

Работа выполнена на кафедре физиологии растений Мо сковской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знаме ни сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственны: наук, профессор Н. Н. Третьяков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, за ведующий лабораторией зимостойкости Т. И. Трунова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель В. И. Чернова.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны. ^/уу

Зашита диссертации состоится « г » Т1986 г.

в ■» часов на заседании Специализированного сонета

Д-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной ак^Л' -пш им. К. А. Тимирязева,

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 4'< ■ щ

Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХ<*

Автореферат разослан « . . . »...... ')ёб г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат биологических наук, доцент

Н.

Актуальность темы. В "Основных направлениях экономического я социального разштия СССР на 1985-1990 годы и на период до 2000 года" указано: "Значительно увеличить производство растительного кормового белка за счет расширения посевов н повышения урожайности люцерны, клевера, гороха, подсолнечника, сои, рапса к других культур о высоким содержанием протеина."

Значительным препятствием для повышения урожайно ста люцерны, а также расширения ареалов её выращивания, оказываются неблагоприятные условия зимовки растений. Одним из средств повышения устойчивости к неблагоприятным факторам среды является применение физиологически активных веществ. При этом, наибольшего внимания заслуживают синтетические ингибиторы из группы ретардантов.

1&еется довольно много данных о положительном влияния ретардантов на морозо-п зимостойкость плодовых а травянистых сельскохозяйственных растений. Однако ещё слабо изучено применение ретардантов с целью повышения морозо- и зимостойкости люцерны. Остается открытым вопроо о видах,, способах, дозах и сроках примене-. ния ретардантов на лззцерне. До настоящего времени нет приемлимо-

го объяснения механизма действия ретардантов, обуславливающего • повышение устойчивости растений.. ■ .

Представленная работа выполнена в соответствии с.планом научно-исследовательской работы кафедры физиологии растений ТСХА.. Работа-предусматривала выполнение ряда заданий целевой комплексной государственной-научно-технической програшы ОЦ. 007: "Созда-. нив и,широкое внедрение регуляторов роста растений,, обеспечивающих повышение урожайности и качества сельскохозяйственных куль-_ тур? Выполненная работа является также составной частью комплексной темы ТСХА: "Разработка научных основ кормовой базы в от-

кормочном в молочном промышленных комплексах Нечерноземной зоны" (на праларо экспериментального, мясо-молочного совхоза им;60-ле-тия СССР Подольского района Московской области), тема të 9110.

Цель и задачи исследований; Основной целью исследований было изучить физиолого-<3йохтличаскив изменения у растений, вызываемые действием хлорхолинхлорида(ССС),. а также влияние препарата на морозостойкость, зимостойкость и продуктивность люцерны, оценить наряду, с прямыми методаш диагностики морозостойкости ряд косвенных методов, основанных на коррелятивных зависимостях физиологических и биохимических показателей о морозостойкость» лвдерны.

В соответствии с поставленной целью в аадачу. исследований входило-изучение влияния ССС и сортовых особенностей люцерны на:.

- некоторые биометрические характеристики и морозостойкость растений,

- процессы фотосинтеза и дыхгшия, . ,

- динамику содержания-углеводов и свободных аминокислот в зоне корневой шейки,

- зимостойкость-и продуктивность люцерны.

Научная новизна. Проведено комплексное исследование : влияния обработки ССС различных по морозостойкости сортов люцерны на роо-товые процеосы,- фотосинтез и дыхание, углеводный и азотный обмен. Полученные результаты характеризуют важнейшие.физиолого-биохимические процессыададтации растений к отрицательным температурам при применении ССС,на двух различных по морозостойкости сортах люцерны и могут быть использованы в селекционном процессе. Впервые показана возможность осенней обработки люцерны препаратом ССС для повышения её зимостойкости и продуктивности в условиях Нечерноземной зоны.

- - 3 -

' 17р-чкт:г?дсуля пнпчттуосгь упЛоти состоит в .том, что экспорз-ыонтально установлено положительное влаязсо ССС на морозостойкость, зимостойкость и продуктивность лззцер:ш. Выявлены опткмаль-Еко дозы и срока прахонокая препарата на лвдзрле.

Дагоше о сортовой спеца ^гке газообмена лзацор:ш пра гсмшжон-тас температурах открывав: перспективы отбора гепотапов о терш-стабалыам ^отосантотачоскам аппаратом и раеттротт возможности использования физиологических ьгатодов оценка селекцио:того мате-раала.

Роплазвцая результатов ксслрдовпкяй. С целью попсеная зимостойкости и продуктивности лкцерны о 1931 года в совхозе пм.60-летая Со(53а ССР Подольского района Московской области ка плоса-да 6 га ежегодно, начиная с первого года жизна проводалась осенняя обработка травостоя хлорхоланхлорадом в доза 4 кг д.в. па I га. Лщзрпу вырзлавала ера внесении манэралыпде удобрений в дозах, рассчитанных па планируемый урожай зеленой масс« 50 т/га ала сухой массы 8 т/га. Цраизнеаив ССС способствовало повышению заыо-. стойкости и продуктавпоста ляцорны. В среднем' за два года пользования праЗгл'-а. урожая зеленой кассы от обработка препаратом составила 7,6 т/га при урожайности в контроле (без обработка) 40,4 т/га. ,

А?^обяцая г-чботы. ¡¿атераалы исследований докладывалась на » *

научных конференциях биологической секции агрономаческого факультета ТСХА. (1931,1932 гг.), а также на П Всесоюзном рабочем совещании "Роль дыхания в продуктивном процессе растений" ( IS33 г. ).

- Публякацаа.. По материалам диссертахш! опубликовано 5 статей.

V Объем -работы:- Диссертация изложена на еЬ // страницах магтя-аописного текста, 1 состоит из введения; обзора литературы, экспе-

рпментальнзй части, выводов, продложоний для производства, списка литература и приложения. Работа пклкчаот & рисунков, /J таблиц в текста и /Я1 таблиц d приложении, В Спблпэгра*пчосгхм указа-толэ проведан 3ZSлпторатурлкй источник, в том числа на

иностранных языхах.

услохя и ibtozz<x пролглг.:-:^

Проводили вегетационные, лабораторпо-полевио к полевке опиты, В воготацпонных опытах в лаборатории ^изпологпл растений ТСХА в 1900-19*33 гг. изучала влиякио сортоысс признаков лхцорны, температурных (закаливание и проморат-ивание) воздействий" и обработка ретардантами на биометричэскпо показатели расто1ий, £отос::дтез и дыхание, содер.-каниэ в зона корковой сейм: суммы растворимых углеводов и свободных аминокислот в связи с изменением морозостойкости растений.

Объектом исследований служила люцэрпа изменчивая

),Соворлая гибридная 69 (морозостойкий сорт) и Славянская мостная (слабоморозостойхий сорт). Еыло проведено 5 опытов по два-три серии в каждом. Лпцерну выращивали в песчаной культура на питательной смеси Клопа в сосудах емкостью I л. В катдзм сосуде оставляли по G-10 расто;с:й. Световой период IG ч., облученность 70 Вт/м2 САР (лампы ДРЛ/. 250),. те;.;псрагура '20°. В £азу 3-4 настоящих листьев лхцорну опрыскивали водными-растворами 60$ хдорхо-линхдорида (ССС) и 1ъ% алара (2,2-дпметилгидразвда янтарной кислоты) в концентрациях 4; 8; 32 г д.в. на I л раствора о расходом рабочей жидкости по 2,5-3,0 ыл на сосуд. В контроле растения опрыскивали водой. Повторность опытов 3-5 кратная.

Закаливание растений проводили по ïl.'.t. Туманову (1940,1979). Морозостойкость лицерш определяли методом прямого проморажива-

лая по методике, разработанной в лабораторил физиологии устойчивости BÎ2EÏ растениеводства ем. H.H. Вавилова (Лапин,1971; Чалу-ран,1979). Растения в £азу 6-7 настоящих листьов помечала в кинокамеру КТЛХ-1250, ixa они прохода.-!.закаливо:с:е (при 2°и -3°), проморалзвание (при -9°) и отрссивапиз (при 20°). Кр:торлом морозостойкости служили стопень вкашваемоста растокий и накопление кх Спомассы после 15-30 днзелого отрапяванкя.

Регистрация суточного хода газообмена надземных органов и корковой системы растений проходила пря темпзратур:гых рож:мах выращивания, закаливания и отргсивания. У.етодика опредолзния газообмена, биометрических показателэй, содержания хлорофилла, растворимых углеводов и свободных аминокислот общепринятая. Полученные данныз подвергали статистической обработке методсма диспзр-сяоппого (Доспехов, 1979) и коррояясионпого анализов (Литтл, Хиллз,1931).

. - В солевом опыта (в совхоза та. С0-лзтия Союза СС?) изучала зимостойкость и продуктивность люьорш пра обработка растений хлорхолияхлорддсм осеньо в разные срока их послеукосного отрас— тения, а тахж} некоторые физиологические показатели,характеризуема зилостойхооть различавшихся по устойчивости сортов люцорпы. ПолевоЗ спя бил заложен методом расцепленных делянок.и включал два изучаемых фактора: фактор А - делянка первого порядка (сорта ядерна) - Северная гибридная 69 и Славянская местная; фактор 3 - делянка второго порядка (сроки применения ССС) - О -контроль баз обработки, I - первый срок обработки ССС (конед первой - начало второй декады сентября),. 2 - второй : срок обработки ,. ССС (через 10 суток после первой).. Обработка проводилась опрыскиванием растений водныираствором ССС в дозе 4 кг д.в. на •

о о

I га. Usosasb деляпэк пораого порядка - 140 второго - 47 м". Покорность в опито трохкратная. Агротохгака люцерны об^озрзшятая для зоша. Оиит провожался в режало оро'лоюя. иотоорологичоскиа услэшя в годи проподо.'см исследований существенно различались.". Паиболае суроеио услогая для пороз52.к>ека ляцорзи схлсдиьалась зимой. I03I/I982 гг. 1!лблагопр'лятниа услосгя вегетыга растеииЗ - -летом 1932 года.

гаУДЛАТИ КССГ^ОВАЕЯ. I. Влаянао разшлс ретардантов и концентраций на шрозосто&дасть люцерны. ' Обработка лзацэрны в фазу 3-4 настоящие ластьев водшгд! растворами ССС и алара в концентрациях 4; 8; 32 г д.в. на 1л вшнза-да существенное Topuo.seк^о л^нейгого роста надземных органов, изменяла морозостойкость и накоаленао бгомассы посла промораживания растений (табл.I).

Табдэда I

Влияние ретардантов на блокетрлчоскае показатели и морозостойкость лшерви Северная ггбргдася

Ретардант : Конпоат- рация, : г д.в.на : I л : Торможа-:н2э линэа-;ного роо-:та. % • :Количаст-:Сухая масса после ■ ■:во вшэ£в-:отрсп!яваяия.г/соогц :шх рас- liiiiaùî.iHbà: ' :теяиЗ. t : органы s «орни

0 _ 52 * 3,7 • 1.6

ССС' 4 10,0 68 ' 6,5 3.9 .

в 18,9. 73 2,9 1.4 '

32 28,0 33 1.0 0,7

0 - 52 3,3 1,6

Алар " 4 12,2 79 5,8 2,5

8 17,0 64 2,5 1,3

32 24,3 43 " 1.7 0,9

BCPq5 для ретардантов концентраций частных разлатая 10,0 14,2 20,0 1.5 1.0 0,2 0,3 0,4

Через 10 суток после обработка ретардантами люцерны (£аза 5-5 на-стоя^эс листьев) было установлено, что торможокпе роста надзсм-ш органов в диапазоне изучали когиснтрацпй возрастало лпг.ей-но: чем В1ПО концентрация, тем Сольдо з^'окт. Положительное влияние на морозостойкость и накопление биомассы отрастахких после промораживания растений люцерны оказали концентрации ретардантов 4 и 8 г/л, отрицатолькое-32 г/л. Однако су^остветоо повышение морозостойкости (на 27 и Зб£) и последутеее накопление биомассы растений вызывала концентрация ретардантов 4 г/л. По количэству выживпях растений и ш их Споулссо выявлено преимущество хлорхо-линхлорида перед аларом. В следунцих опытах на двух сортах люцерны применяли хлорхолинхлорнд (ССС) в оптимальной концентрации 4 г д.в.. на I л.

2. Изменение роста, фотосинтеза, дыхания и морозостойкости у двух различных по устойчивости сортов лгкоряы под влиянием хетрхолинхлэрада.

Установлено, что одновременно с торшжонием лилейного роста (9,7-13,4*) и уменьшением биомассы надземных органов люцерны ретардант способствовал накоплению биомассы корней и повышал корне-обеспочекность растений. У обработанных ССС растений корнеобеспе-ченность била еыео, чем у контрольных (необработанных) растений ва 8-16^ (табл.2). Существенные различия по этому показателю выявлены до промораживания растений. Вызванная действием ССС форма-тативная перестройка сопровождалась возрастанием морозостойкости лвдерны. Количество, вшпштшх после промораживания растений увеличивалось-у морозостойкого сорта на 22$, у слабоморозостойкого -на 1&%. Результаты опытов.свидетельствуют о четко выраженных различиях у изучаемых сортов люцерны по уровню их морозостойкости.

Таблица 2

Изменение роста и морозостойкости сортов лщернн после обработки ССС

:Через 10 суток после об-: После I ¿азы : Через 5 суток : Через 15 суток : работки : закалгваззя : отрадасп^я : отражения

Сорт :Торыохе-:нив ди-:нейного :роста, : % ■: Сухая : масса : расте-:шш, : г : Корне-: Сухая :оОоспе-: масса -:чешюсть расте-:вость, : лея, : % : • г :Ксрпо- : :оСеспе-: :чен- : :кость, : : % : Сухая масса растения, г : Корне-:обеспо-■:чен-: нэсть, • «у : Сухая : касса : раоте-; к2s, : г :1\српе- «сссспо- : кость, • * * :Еол-вэ :растзшП, ; %

Северная _ 0,51 74,9 0,05 60.5 0,32 90,7 0,42 81.4 55.5

габрвдя&я 9,7 0,40 91,4 0,62 94,5 0,37 8о,6 0,49 83,4 77,7

С'лвяттгетя - 0,54 76.1 0.59 £0.2 0,13 74.2 0,22 79.3 17.7

местная 13,4 0,52. 84,3 0,58 95,5 0,20 85,7 0,29 84,4 33,3

дяя сорта - - 0,05 - - 0,00 - 9,1

ретарданта - 7,5 - - 10,2 0,05 - o,œ - 9,1-

частных различий 10,6 j 14,4 0,03 0,09 12,8

Црамэчаннз: Без обработки ССС - числитель, обработка ССС - знаменатель.

Высокое содорлисю хлорофилла некоторыми исслодователота рассматривается как один из сортовых признаков морозостойкости (¡Наповал, 1975). В наиипс опытах такой связи не выявлено. В листьях морозостойкого сорта содержание хлорофилла на протяжении всего эксперимента было несколько ниже, чем у слабоморозостойкого сорта (рис. I). Обработка растений ССС повышала содержание хлоро£ил-ла в листьях лгцерны. Однако существенные различия по этому показатели между опытпши и контрольной растениями-выявлены только в период отращивания лхцерны.

Интенсивность видалого фотосинтеза у слабоморозостойкого сорта до закаливания растений было на 15% вы=е, чем у морозостойкого сорта (рис.1). Обработка люцерны ретардантом вызывала изменение процессов фотосинтеза и дыхания. По интенсивности еидялого фотосинтеза выявлено преимущества обработешшх ССС растений пород контрольными (па 33-С2^). Определенной закономерности в изменении дыхания под действием ретарданта в этот период по выявлено. У люцерны Северная гибридная наблюдалось повыгенае интенсивности дыхания надземных органов, у Славянской мэотной - корневой системы. • .. Закаливание люцерны пра температуре 2°в течанио пяти суток приводило к существенному снижению интенсивности фотосинтеза и дыхания. Необходимо, отметать,' что по этим показателям морозостойкий сорт и обработанные ретардантом растения в период закаливания превосходят слабоморозостойкай сорт и контрольные растения. По интенсивности видимого фотосинтеза между изучаемыми-вариантами опыта выявлены существенные различия.. Таким образом, показатели интенсивности фотосинтеза в первую фазу закаливания могут слу- , жить диагностическим признаком морозостойкости у контрастные та устойчивости■сортов лгцерны.. Аналогичные;результаты получены .

и о

8

&

Ь о

2,8

2,0

3

4

а

о

Н

о

л о

и

15

10

5

сс

17

1у

я о

Х-4 О

£ о

С-,

у*

7.Ь

5,0

2,5

4,й

3,0

1,5

.кс

и

и

1У

п

и

1У

Рис. 1 Содорлсанке хлорофилла в листьях люцерны (А), интенсивность видимого фотоспнтоза (Ь), ,~ихаги;о корней (В) и надземной части (Г) растениЛ при обработке хлор-холннхлорэдом.

1,у-Счьорная г.юрадная; 3,4-СлаЕ.'1Нская мсстп.щ; 1,3-Сез обработка! (контроль); 2,4-о51^Сстка. ССС; 1-чо{«зу Ю сут.после обработки (20°); 1Т_1_я закаливания (2°); 1,-чорсз о сут.от-рси^лаанля ; 1У-чореа сут. отр^инх^ля (2С°).

С.В.Елрсховш и др. (1932) в опытах по изучена» газообмена различных по устойчивости генотипов озимой пщоницу.

Сравнение показателей интенсивности £отосинтоза и дыхания, определенных до закаливания а в период закаливания, характеризует адаптационную способность лщорны к охлазкению (рио.1). У морозостойкого сорта и обработанных ССС растения терлостабиль-ность фотосинтеза и дыхания высе, чем у слабоморозостойхого сорта и контрольных растений. При этом, адаптационная способность - ■ к охлаждения У устойчивого сорта формировалась объективной, чем у менее устойчивого. Результаты прямого промораживания растений подтверждает это (табл.2).

В ртае исследований, посвященных изучению влияния пониженных температур на газообмен растений, показало, что объоктикгуп характеристику дазт определение их последействия (Ссмихатовз,1ЭС8; Купарызн, Хитрово,1977). Нала исследования показали, что в период отращивания люцерны, посла еЭ промораживания, у морозостойкого сорта и обработанных ССС растения кабдвдалось лучпее соотно-Евпие синтетических и окислительных процессов.обуславливающее более эффективное, ч&ч у слабоморозостоЛхого сорта и в контроле накопление биомассы в отрастапстх растениях (ркс.1, табл. 2). Следовательно,, о состоянии растений,, степени повреждения и сопротивляемости повравдалцему фактору, в езвестноЛ мере, можно судить со изменения фотосинтетического в дыхательного газообмена.

, Устойчивость растений связана с затратами на дыхание поддер-кания.'В условиях температурного'и водного стресса затраты на дыхание поддержания возрастает (Семихатова,1974,1980; Уолдау и . др.,1980). Результаты наших исследование позволяет предположить,. Что иороэостойкостьлщерны связана о затратами сухого вешества

па дыхание поддартлния. Этот показатоль включает в себя изменение Снс?.:ассы и дыхательно Л активно ста растений в период закала-валия люцерны (табл.2, рис.1). Так, в первую фазу закаливания в; контроле и при обработка ССС у сорта Соверная гибридная дыхательные затраты равнялись соответственно 2,9 и 3,4 мг сухой массы ." за 24 ч. на растение, а у сорта Славянская костная - 1,0 и 2,2 мг сухой массы за 24 ч. на растение. По этому показателю меэду изучаемыми сортами выявлены существенные различия. ' 3. Влияние хлорхолинхлорзда на дпка-.пцсу содержания углеводов, свободных аминокислот и морозостойкость люцерны.

Углеводы. Темпы накопления и расходования'углеводов зависала от сортовых особенностей лвдэрны, действия температурных (закаливание и промораживание) и химических (обработка ССС) воздействий (рио.2). . \ ' , В исследованиях В.Ф. Чапурина (1979), А.И, Панова (1980) : во время закаливания люцерны обнаружена высокая корреляция ыеаду уровнем шрозо-, зимостойкости и содержанием в корнях и нед?ом-" ных органах растений растворимых углеводов. В нагих опытах в период закаливания, промораживания и вначале возобновления вегетации люцорны выявлена прямая коррелятивная связь между морозостойкостью и содерляиом растворимых углеводов в тканях корневой шей-' ки лзицарны (r=0,GG-0,93). Тесная корреляция мавду изучаемыми признаками набдвдалась в период промораживания и к началу возобновления вегетации (Г^0,91-0,93). Существенные различая в сумме оставшихся углеводов посла промораживания и к началу возобновления вегетации, а также в характере с кидания шс содержания у двух сортов люцарны связаны о различнш уровнем вх устойчивости к

отрицательным температурам а степенью повреждения растений (рис.2, табл.2). •

:I3Docího, что мосг:о развитая корневая система у обраэотенных ретардантом растений обуславливаот более интенсивный отток асси-милятов из листьев в запасаяцио органы (Назаров,1Э75; Лрут!К1яя и др. ,1979). В связи с откм естественно била ож'лать, что в Kt^nx опытах хлорхолинхлорпд будет способствовать большему накоплению углеводов в тканях корневой вейки люцерны, Результаты ксслодова-ний подтвердили ото предположение (рис.2). Хлорхолпнхлорзд способствовал накоплению растворимых углеводов в зона корневой сейки люцерны, формировал повышенную устойчивость к действию отрицатель-• . юи температур, в результате обработанные ССС растения к началу возобновления вегетации имели запас углеводов, достаточный для активной жизнедеятельности.

Стюбоднне аминокислоты. При анализе спиртовой вытяжки свободных аминокислот из тканей корневой пойкн люцерны на автоматическом анализаторе было идентифицировано и количественно определено IG аминокислот и емзд-аспарагин. В ответ на действие низких положительных температур (первая фаза закаливания) в растениях происходит существенная перестройка метаболизма аминокислот. Отмечается общое увеличат о суммы свободных аминокислот в 1,5-1,6 раза ,( рис. 2). По мере прохождения фаз закаливания содержание свободных аминокислот возрастает достигая максимума (523,0856,3 ыг %) во вторую фазу закаливания,о последующим снижением до 188,1-306,3 мг % в период промораживания. В начале возобновления вегетации люцэр:ш отмечено минимальное содержание аминокислот ( 60,4-131,4 мг %). Начиная со второй фазы закаливания: морозостойкий сорт по суммарному содержанию свободных аминокислот

\ я 1000

1 900

V • « о 800

111 &

о 700

н

\\\ ч 600

<в 500

н « 1 400

II1

1 300

200

100

Ш 1У

а

Б.

--3

---4

П 1У

¿:с

Рис. 2. Динамика содержания растворлсд углеводов (А) и суъад свободна. аминокислот (Б)

в зоне корневой воАхл двух сортов лвдзриы при применении хлэртсталэрвда

1,2 - Северная гибридная; 3,4 - Славянская местная; 1,3 - без обработки (контроль); 2,4 - обработка ССС; I - до закашшия (20°); П - 1-я £аза зака.т2ьаяия (2°); □ - 2-я фаза закаливания (-3°); 1У - промораживание (-9°); У - ьогобиэ&хазгз ьоготаая (5°).

сучоствошю превосходил менее устойчивый сорт. Хлорхолияхлорвд стимулировал накопление свободных аминокислот. IIa протяжении все го экспоргслонта у обработанных растений их содержание было больше, чем в контроле на 18-543 (рис.2)._

Накопление свободных аминокислот в зоне корневой шейки -люцерны под влиянием хлорхолинхлорвда и закаливающих те.'.шератур яв ляется адаптационным признаком формирования морозостойкости, Пря мая коррелятивная связь (г1=0,60-0,94) между морозостойкостью и суммарной концентрацией свободных аминокислот в зоне корневой шейки люцерны усиливается в период промораживания и к началу: возобновления вегетации, что следует учитывать при диагностика морозостойкости и оценке физиологического состояния растений в период действия и последействия критических отрицательных температур.

Обработка растений ССС и холодовое закаливание вызывали изменения в аминокислотном составе. В результате перестройки обмена веществ происходило избирательное накопление аминокислот,-выполнявших криозащитную функцию, и защитную функцию по связыванию пзлиаиего количества аммиака, образующегося в результате гидролиза белков и дезамшшрования аминокислот в период промораживание-возобновление вегетации люцерны. Аминокислоты - пролин, ала-нин, аспарагкновая и глутаминовая кислоты, ^-ашшомасляная кислота и аспарагин составляли основную долю (60-85£) в суммарной содержании свободных аминокислот. Растения морозостойкого сорта а растения, обработанные ретардантом, содержали повышенное количество перечисленных аминокислот.

!!з понимания механизмов устойчивости растений следуют и кри терии разработки методов их диагностики (Альтергот,1976).

- 16 -

4. Оценка морозостойкости со электропроводности

«

тканой корневой сеГ-ка лшерны.

Основное требо&игие, предъявляемое к лабораторным методам оценка устойчивости рлстегай.состоит в том, что определение должно проводиться прижизненно и но оказывать в процессе определения сущоствошгаго влияния на растение (Удовенхо,1976). Цногие исследователи используя измерение электросопротивления и электропроводности питались определять без промораживания растений • сортовые различия по морозостойкости у различных культур о.а.,1973; Мусич.Корнелли,1931,1932; Чазова,Содулов, 1982). Такая цоль ставилась и в налах исследованиях. Применяя методику введения металлических электродов в корневую сейку растений,ис-, пользовала величину электрической проводимости, как сродство наблюдения за развитием морозостойкости сортов люцорны в процессе закаливания п после обработки .растений ретардшггсма. Результаты исслодоваяаЗ свидетельствуют, что в порзую £азу закаливания выявлена тесная коррелятивная связь между морозостойкостью люцерны и величиной электропроводности (/-=-0,81). Однако, чувствительность катода зависит от стадии закаливания (во вторую фазу закаливания различая по величине электропроводности между изучаемыми варааятама опыта были песузествегапаа)Г Установлено, что с больпим успехом метод может использоваться как тест на выживаемость растониЗ и как метод оценка повреждения растений, сразу же после промораживания. Это значительна облегчает определение ' морозостойкости и жизнеспособности растений,' позволяя избегать; длительного и трудоемкого отршзгваяая люцерны.'" '•*,- •.

- 17 -

5. а2.!ОстоЛг.ость и продуктивность лицзрны при Ер:2.:сг:са:*.п хлорхолннхлорида в пэлаьом опыте.

5.1. Лш&чска содержания углеводов в кор.чево?; со£ко лггиорни к зимостойкость растонгй в 1-й и 2-й год пользоглся

тразостоом.

Результат и цл.тптх исследований свидетельствуют, что з;г.:дсто2-кость лхцорны определяется не только уровней содор.с1гп"л растворимых углеводов в корневой сойке люцор:ш в осенний и з:=.зла периоды, но и быстротой их расходования на жизненные процессы в период зимовки. Для сорта Северная гибридная и обработанных ССС растений характерно более экономное использование углеводов; по сумме оставшихся углеводов в корневой сейке к началу возобновления вегетации они существенно превосходят Славянскую местную и контрольные (необработанные) раотения.

Наличие существенных различий в содорзгания раотвор;г.шх углеводов в зоне корневой шйки люцерны в осеннэ-энмне-весекнай период у двух различных по зимостойкости сортов и растений,обработанных ССС связано с различной зимостойкостью и жизнеспособностью растений. Высокая зимостойкость (76-722) отмечена у сорта Северная гибридная в вариантах с вторым сроком обработки ССС, низкая вимостойкость (52-55#) - у сорта Славянская местная в контроле. Изреживаемость травостоя в этих вариантах к концу третьего года жизни люцерны составила соответственно 44 и 70,%. Максимальный эффект повышения зимостойкости люцерны от действия ССС отмечался 8 условиях тяжелой зшэвки 1981/1982 гг.

5.2, Урожайность, качество корма и экономическая

эффективность возделывания люцерны.

В сумме за два года пользования (в вариантах без обработки

Таблгга 3

Влияние осенней обработка посевов лэдорны хлзрхолинхлзридзм на урожаЬюсть сухой массы (т/га), 1932-1933 гг.

Срок обработки

:Валовой уролой: Сумла гПрибавха урс;ия:Урогл5 лгцзраы: Суг:.*л :Ергбагха уро.-гая " - -- - -- ---------------- -- 0?

с^раЗоткл

рГ'А

т/га : %

травостоя :по годам ноль ; зоваяия

: 1-й : 2-й

за 2

года.

от :Ссз разнотравья за обработки :по годш голь-: 2 ССС • : зог-алпя : года

т/га

1-й : 2-2

Северная гибрздная

О 6,07 7,10 13,17 - - "4,01 4,69 8,70

I. , 6,95, ',7,31 14,26 1,09 8,30 4,55 5,45 10,00

2 : .7,97 8,22 16,19 , 3,02 22,90 5,64 6,52 12,12

■ " ' Славянская местная

0 ■ .5,50 5,91 11,41 - - 4,47 3,51 7,53

1 . 6,33 5,93 : 12,81 1,40 12,20 5,77 4,31 10,08

2 6,28 6,79 "13,07 1,66. 14,50 5,07 4,90 9,97

1,30 3,45'

2,10 1,9Э

14,90 39,80

20,30 24,90

НС?0з части." разл.

для сорта - . 0,90 2,49

ретарданта 1,13 . 0,40 ' 1,12

■ НСРоэ глава. э$. '

для сорта - 0,57 1,44

.ретарданта 0,80 0,28 0,79

0,55 0,39

1,10 0,52

0,31 0,23

0,73 0,37

0,81 1,22

0,47

О,¿6

ССС) сорт Северная габрядная прососходил Славянскую местную по валовому урожаю сухой массы на 15,42 я по урожаю сухо Г. массы люцорны без учэта разнотравья - на 9,С? (табл.3).

Осешшя обработка травостоя лпцорлц ССС повышала оЗ зимостойкость, способствовала удержали» люцэрны в травостоо и обеспечивала в сумм о за два года пользовахш, ^ормироваиио иожая " близкого к заллани^хэвазаюму уровню (80-101,^). Э^ект повыи:о:з1я зимостойкости и урожайности люцорцц от обработка ССС усиливался в год о неблагоприятными погодными условиям:! зимовки и во п5 талии, В сумме за два года пользования травостоем наиболы^ая прибавка урожая (3,С2 т/га) получена у сорта Севзрная гебридная при втором сроке обработки ССС. У сорта Славянская местная различия в урожае со срокам применения ССС были несущественными.

Осенняя обработка травостоя ретардантом, повышая валовый урожай на 8,3-22,(табл.З) и увеличивая долевое участив люцерны в травостоо за счет снижения разнотравья, способствовала со-выЕекша выхода кордовых единиц с единицы злозади на 4,1-12, общего сбора сырого протеина на 5,7-13,и получению дополнительного чистого дохода насушу 35,2-132,0 руб/га.

паод! .

1. Обработка люцерны хлорхолинхлоридом,вызывая торможение роста надземных органов, стимулировала рост корней, повышала терыоотабильность фотосинтеза и дыхания, обуславливая тем самым накопление затратных веществ в зоне корневой сойки растений, что в конечном итоге и способствовало возрастания их морозостойкости. Посла промораживания (в период отредзвания).обработанные ССС рас текия,обладали высокой репарационной способностью.

2. Сопоставление данных о физиологических и биохимических

особенностях ре.стс:п:й, обработанных ССС, с изменением тех_хо показателей, происходящих пух повывели морозостойкости в процесса холодошго закаливания, показывает, что ретардант формирует за-сэткыо реакции к действие отрицательных темпоратур однотипно закаливания холодом.

3. Анализ изменений £из полого-е;:э;сгс:чо склх процессов у двух контрастных по устойчивости сортов дпцоркн под действием ССС показывает, что ретардант повышает морозостойкость растений, но изменяя их генетически обусловленную тор-гарозистентность. Наибольшее повышение морозостойкости баю отмечено у. устойчивого сорта Северная гибридная.

4. Выявленная в период закаливания коррелятивная связь между морозостойкостью и содержаггсем растворимых углеводов, езобод^шх аминокислот в зоне корковой сойки лгцерны усиливзотсл в период промораживания и к началу возобновления вегетации растений, что следует учитывать при диагностика морозостойкости и ецзккэ физиологического состояния растений а пэрисд действия г последействия промораживания, » "

5. Метод сцонкп устойчивости, осяовагшый на изморе кии элзктри ческой проводимости тканей корневой шейки лтцерны,позволяет выявлять роль сортовых факторов, температурных и химических воздействий в формировании морозостойкости растений. Чувствительность метода зависит от стадия закаливания. Метод может быть использован как тост на выживаемость н для ецзшя позрегдекня растений после их промораживания. .

6. 5'лтенсаЕЯость фотосинтеза а величина дихшея поддержания" в первую фазу закаливания могут служить диагностическим признаком морозостойкости у контрастных по устойчивости сортов-лшерни.

Со скорости видимого фотосинтеза и величина затрат сухого вещества на дыхание поддержания морозостойкий сорт существенно превосходил слайоморовостойкий сорт. Основываясь на данных о сортовой споцифико газообмена люцерны в период её отращивания,mokîo ' судить о физиологическом состоянии растений посла их промораживания. Для растений морозостойкого сорта характерно в отот г&-риод лучшее 'соотноэзниа сшгсвтачзских и окислительных процессов, обуславливающее более оф^октивноо, чем у слабоморозостойкого сорта, накопление биомассы в отрастающих растениях.

7. Способность хлорхолинхлорида при температурах близких к 0° на фоне значительного торможения роста растений, повышать интенсивность фотосинтеза и усиливать накопление занятных веществ в зоне корневой шейки люцерны имеет практическое значение. В половых опытах осенняя обработка ретардантом травостоя лвдор-ны повышала её зимостойкость и жизнеспособность, способствовала удержанию люцерны в травостое и обеспечивала формирование урожая близкого к запланированному.

8. Оятимальнш сроком применения ССС является третья декада сентября, при условии проведения последнего укоса не позднее I сентября. Эф£окт повышения зимостойкости и урожайности люцерны от обработки рота^долтом усиливается в год о неблагоприят-

аши погодными условиями зимовки а вегетации. Осенняя обр&бот-

* I

ка лвдерны хлорэсолинхдорилом - экономически выгодный агротехнический прием. С агт?оэкономической точки зрения целесообразней применение ССС на сортах люцерны типа Северная гибридная 69.

- 22 -

■ т^логЕлсл ПРО.'ЗЗСССТЗУ

С палью повышения зимостойкости и продуктивности люцерна рекомендуется проводить осекнш обработку травостоя воднш рао-твором COt хлорхолзалэрида в дозе 4 кг д.в. на I га с расходом рабочей жидкости 400 л/га. Обработку следует проводить ежегодно, начиная о первого года жизни люцорны. Оптимально срок проведения обработки - тротья декада сентября при условии проведения последнего укоса но позднее I сентября.

Списсх работ, опубликования по теме диссертации.

1. Третьяков H.H. .Паничкин Л. А. ,Гсмор B.D. Измзпониа морозостойкости лхдернц при обработке её ретардазтеми. - Глв.ТСХАД983, выл.5,' с.27-32.

2. Третьяков H.H.,Гомер В.В. Изменение морозостойкости, Çoto- • синтеза и дыхания у люцерны сод влиянием хлорхолинхлорида. -Изв.ТСХА, 1984, выи Л. с.178-182. , -,

3. Гомэр В.В. .Третьяков H.H. Влияние хлорхолинхлорада на содер-. жанио растворимых углеводов, белкового а неболкового азота в зона корневой сейки люцерны и е8 морозостойкость. - Кзв.ТСХА, 1984, вкп.6. с.94-101.

4. Третьяков H.H. Гомер В.В. Влияние хлорхолинхлорада на ссдер-* жание свободных, аминокислот в зона корневой сайки лшерны г

морозостойкость растений;- Изв.ТСХА, 1985, выл Л, с.105-111.

5. Третьяков H.H.,Гомер В.В. Измензниа содержания пролила у сортов лзщерны, различающихся по морозостойкости, при обработке хлорхолинхлоридом. - 1'зв.ТСХА,-1985, Bin.4, с.ПО-114.

Бесплатно