Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние регуляторов роста на симбиотическую активность и семенную продуктивность сои

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние регуляторов роста на симбиотическую активность и семенную продуктивность сои"

На правах рукопису

^ ОД

»; и

1 о ^¿Ц ' .! 5

Федорова Зоя Степановна

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТл НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ АКТИВ7 И СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ С I

Специальность 06.01.09 — растениеводств»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 2000

Диссертационная работа выполнена в лаборатории биологической фиксации

Научный руководитель - заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Посыпанов Г.С.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,, профессор B.C. Никпяев; кандидат сельскохозяйственных наук Т.П. Кобозева

Ведущее предприятие - Калужский НИИПТИ АПК

Защита состоится/™^^.У^...2000 г. в /"?... часов на заседании диссертационного Совета К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной

академии им. К.А. Тимирязева

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49, сектор зашиты

диссертаций МСХА.

С диссертацией можно о: ~ ------ 'ДНБ МСХА.

азота воздуха Калужского филиала МСХА

Автореферат разослан

.2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета -кандидат

сельскохозяйственных наук

Тазина Н.Г.

{

Г) 1/3 ¿-zvttflj

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность темы. С созданием ультраскороспелых сортов сои северного экотипа появилась возможность возделывания её в Центральном районе Нечерноземной зоны, где эта культура является «продуцируемой.

Изучение регуляторов роста на сое, позволяющих снижать действие неблагоприятных факторов на рост, развитие и продуктивность в нетрадиционных для неё районах представляет как научный, . так и практический интерес.

Цель исследований. Изучить целесообразность применения, регуляторов роста для активизации бобово-ризобиального симбиоза и повышения урожайности сои в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.

Задачи исследований — изучить действие регуляторов роста на:

- формирование и активность симбиотического аппарата сои;

- образование вегетативных и генеративных органов;

- динамику площади листьев и величину фотосинтетического потенциала;

- динамику накопления сухого вещества и чистую продуктивность фотосинтеза;

- величину урожая и его качество.

Научная новизна. Впервые в условиях Калужской области на посевах сои сорта Магева северного экотипа установлена целесообразность применения ФАВ: квартазина и фузикокцина для преодоления временного недостатка влаги и повышенных температур в начале бутонизации и период налива семян.

Практическая значимость. Применение квартазина в посевах сои

г

позволило повысить урожайность семян на 2,7 ц/га, а содержание белка до 40 %.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научных конференциях СОИСАФ, научных конференциях Калужского филиала МСХА в 1990...2000 г.г. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на ^страницах машинописного текста, включает 25 таблиц, 2 рисунка, состоит из 6 глав, выводов, списка литераторы, который включает 150 наименований, в т.ч. 17 на иностранных языках. Приложения содержат 22 таблицы.

В постановке и проведении полевых опытов принимали участие йуденты агрономического факультета Чумак А, Гибло О, Лесин С, за что выражаю им благодарность. Я благодарю кандидата сельскохозяйственных наук, доцента * Федорова В.Ф. за оказанные консультации и практическую помощь по вопросам диссертации. Особую благодарность выражаю своему научному руководителю - заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Посыпанову Г.С.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе «Интродукция сои в новые районы соесеяния (обзор литературы)» - изложено народнохозяйственное значение н современное состояние производства сои, рассмотрена необходимость изучения регуляторов роста для практических целей и использование их для активизации бобово-ризобиального симбиоза. Определены цель и задачи исследований.

Во второй главе - «Объекты, методы и условия проведения исследований» даны сведения о том, что полевые и вегетационные опыты проводились с сортом сои Магева северного экотипа на опытном поле КФ МСХА в 1990...1991 и 1993...1994 годах.

Почва опытных участков дерново-подзолистая супесчаная с высоким

JT

содержанием фосфора и оптимальным для сои уровнем рН сол. Содержание гумуса 1,2... 1,3 %, обменного калия - 60... 150 мг/кг почвы (от низкого до среднего), подвижного В - 0,30. ..0,52 мг/кг почвы (от низкого до среднего), подвижного Мо - 0,12.. .0,23 мг/кг почвы (низкое). Во все годы исследований метеорологические условия вегетационных периодов были на уровне средних многолетних с естественными отклонениями напряженности температуры и осадков.

Агротехника в опыте общепринятая. Схема опыта: 1. Ин - контроль (инокуляция семян, замачивание семян в воде в течение 30 мин. для сравнения действия регуляторов); 2. Ин.+ Ф (замачивание семян в растворе фузикокшша в течение 30 мин. в концентрации 6,8 мг/л; предполагается усиление ростовых процессов и активности бобово-ризобиального симбиоза); 3. Ин. + КС (замачивание семян в растворе квартазина в течение 30 мин. в концентрации 50 мг/л; для выявления эффективности данного регулятора); 4. Ин.+ KPi (обработка растений квартазином в фазу начала бутонизации в концентрации 100 мг/л; предполагается увеличение закладки генеративных органов; перед посевом семена замачивали в воде в течение 30 мин); 5. Ин.+ К: (обработка растений квартазином в фазу полного налива семян в концентрации 150 мг/л; для активизации процессов реутилизации, перед посевом семена замачивали в воде) Повторность 4-х кратная, размещение вариантов рендомизированное, учетная площадь делянки 25 м2 Исследования проводили по общепринятым методикам.

Вегетационный опыт проводили в пластмассовых сосудах с массой почвы 6 кг. Агрохимическая характеристика почвы в вегетационном и полевом опыте сходная. Исследования проводили при естественном освещении и температуре. Схема опыта: 1. Ин,- контроль, инокуляции семян; для сравнения действия регуляторов; 2. Ин. + Ki - обработка растений квартазином в фазу 2-го тройчатого листа в концентрации 100 мг/л; предполагается увеличение нарастания листовой поверхности и повышение фотосинтетической

в

деятельности; 3. Ин.+ Кг - обработка растений квартазином в фазу начала цветения в концентрации 100 мг/л; для. увеличения количества генеративных органов; 4. Ин. + Кз - обработка растений квартазином в фазу середины налива семян в концентрации 150 мг/л; для активизации процессов реутилизации; 5. Ин + Xi обработка растений 2-ХЭФК в фазу 4-го тройчатого листа - начало бутонизации в концентрации 300 мг/л; предполагается увеличение закладки генеративных органов; 6. Ин + Хг обработка растений 2-ХЭФК в фазу цветения верхнего яруса в концентрации 400 мг/л; для ограничения закладки "лишних" плодов; 7. Ин + Хз обработка растений 2- ХЭФК в фазу налива семян в концентрации 500 мг/л; для активизации процессов реутилизации; 8. Ин + Mi, обработка растений КИМ - 112 4-го тройчатого листа - начало бутонизации в концентрации 2,5 мг/л, предполагается увеличение закладки генеративных органов; 9. Ин + Мг, обработка растений КИМ - 112 в фазу цветения верхнего яруса в концентрации 5,0 мг/л; удаление "лишних" цветков;10. Ин + Мз, обработка растений КИМ -112 в фазу налива семян в концентрации. 7,5 мг/л; предполагается активизация процессов реутилизации. В каждый сосуд высевали по 10 семян, а после всходов оставляли по 4 растения. Повторность 9 -ти кратная, в контроле - 12-ти кратная. Экспериментальные данные полевых и вегетационных опытов подвергнуты математической обработке методом дисперсионного анализа.

В третьей главе - « Влияние регуляторов роста на фотосинтетическую активность и симбиотическую продуктивность » - приведены данные о росте и развитии растений, фотосинтетической деятельности посевов: площадь листьев, Ф. П, ЧИФ, накопление сухого вещества, урожайности семян сои.

В вегетационном опыте мы пытались установить, в какой период онтогенеза сои регуляторы роста оказывают стимулирующее действие на растение, и в частности, как они влияют на площадь листьев и накопление сухой биомассы.

Результаты 2-х лет исследований показывают, что в 1990 году, в фазу налива семян только один вариант с применением КИМ-112 превышал контроль по площади листьев. В 1994 году, напротив, все варианты превышали контроль по площади листьев. Вероятно, в 1994 году препараты больше проявили свое антистрессовое действие, чем в 1990, так как наблюдались скачки температуры воздуха.

По накоплению сухого вещества в 1990 году в фазу налива контроль превосходили варианты с применением квартазина, обработка в фазу 2-го тройчатого листа и начало цветения, на 4...5%; с применением 2-ХЭФК, обработка в фазу 4-го тройчатого листа и КИМ-112, обработка в фазу цветения верхнего яруса, на 7%.

Необходимо отметить, что все применяемые ФАВ стимулировали рост растений на определенном этапе развития сои. За 2 года исследований применение регуляторов роста в одну из ^ У развития - 4-ый тройчатый лист, цветение верхнего яруса, налива семян давало положительный результат. Самым эффективным был КИМ-112, затем квартазин и 2-ХЭФК. Результаты вегетационного опыта были проверены в полевых условиях. Применяемые ФАВ не влияли на дайну вегетации и продолжительность межфазных периодов. Продолжительность вегетации составляла 111... 144 дня, а сумма активных температур 1844... 1995 "С.

На полевую всхожесть растений оказали влияние погодные условия, складывающиеся в период прорастания семян. Наиболее низкая полевая всхожесть отмечалась в неблагоприятных 1990 и 1993 г.г. Так в 1990 г. при избытке влаги не доставало тепла, а в 1993 г. - при оетром дефиците влаги температура воздуха была выше средних многолетних данных на 4°С. В числовом выражении полевая всхожесть по вариантам опыта составила в 1990 году от 52 до 68%, а в 1993 году от 47 до 57%. Для сравнения отметим, полевая всхожесть растений сои в 1991 и 1994 году составила от 63 до 75... 77%.

Замачивание семян в растворе фузикокцииа и квартазина приводило к снижению полевой всхожести растений; фузикокцин - на 10... 14 %, квартазин -на б...9 %.Регуляторы роста, оказали различное действие на показатели

фотосинтетический деятельности посевов (таблица. 1).

Таблица 1

Показатели фотосинтетической деятельности посевов

Показатель Год Вариант

Контр. Ф КС КР, КР2

Максимальная площадь листьев", тыс.м2/га 1990 17,9 14,8 15,8 23,3 17,6

1991 26,4 18,2 21,8 29,7 26,5

1993 15,6 11,0 15,1 16,6 16,1

1994 24,4 16,6 24,1 36,9 26,6

фс'П, тыс.м2 .дней/га 1990 1084 836 863 1274 1075

1991 1427 1059 1150 1507 1432

1993 1037 720 939 1106 1067

1994 1517 900 1337 1958 1661

Максимальное накопление сухого вещества, т/га 1990 3,8 2,8 2,9 4,2 3,8

1991 7,8 5,7 5,7 7,8 7,4

1993 2,6 1,8 2,1 2,8 2,7

1994 6,0 4,3 5,8 6,9 6,3

ЧПФ, г/мг сутки 1990 3,5 3,4 3,4 з,з 3,5

1991 5,5 5,4 4,9 5,2 5,2

1993 2,5 2,5 2,2 2,5 2,5

1994 3,9 4,7 4,3 , 3,5 3,8

Наименьшая листовая поверхность была сформирована в 1993 г., что связано с неблагоприятными погодными условиями, сложившимися в вегетативный период развития сои, от 11 до 16,1 тыс.м2/га.

Применение ФАВ неодинаково действовали на величину листовой поверхности. Замачивание семян в растворе фузикокцина и квартазина приводило к снижению площади листьев: фузикокцин на 17...32 %, а квартазин - до 17 %.

Применение квартазина по вегетирующим растениям в фазу начало бутонизации увеличивало листовую поверхность обработанных растений на 25%, в среднем за 4 года. Накопление сухого вещества растениями шло параллельно изменению площади листьев. Замачивание семян в растворе фузикокцнна и квартазина снижало накопление сухого вещества от 6...8 % до 41 % по годам исследований. В варианте с применением квартазина в фазу начало бутонизации масса сухого вещества была выше, чем в контроле на 1,8...8,8 ц/га.

ФП и ЧПФ зависели от метеоусловий и применяемых регуляторов роста. Наименьший Ф: П и ЧПФ были в 1993 г., неблагоприятном по метеоусловиям в первые месяцы развития сои. Ф П составил 720...1106 тыс.м2 . дней/га. Значительных величин Ф- П достигал в 1994 г. - до 1958 гыс.м2.дней/га.

ЧПФ в 1993 г. составляла 2,2...2,5 г/м2.сутки, хотя в другие годы достигала 5,5 г/м2.сутки.

Замачивание семян в растворе фузикокцина и квартазина снижало Ф П от 10 до 40%, а ЧПФ была на уровне контроля, но В 19^4 г. превышала его в 1Д...1,2 раза.

Обработка вегетируюших растений квартаз^ном в фазу начало бутонизации увеличивала ФСП во все годы исследований от 6 до 29 %, но снижала ЧПФ или она была на уровне контроля.

Конечным результатом фотосинтетической деятельности посевов является урожай сои.

Семенная продуктивность растений зависит от числа бобов и семян на одно растение, масснЮОО семян и других показателей (таблица 2).

Таблица 2

Влияние ФАВ на структуру урожая сон (в среднем за 4 года).

Показатель Контроль Ф КС КР, КР2,

Высота растений, см 47 44 44 49 46

Число бобов, шт./растен. 19 19 18 20 20

Число семян, шт./растен. 35 35 33 37 35

Масса семян, г/растение 5,3 5,4 4,9 4,9 5,0

Индекс урожая, % 51 47 48 51 50

Масса 1000 семян, г 156 154 149 134 140

Замачивание семян в растворе фузикокцина и квартазина снижало высоту

&

растений на 3...13 % и индекс урожая на 2...5 %, но в варинте с применением фузикокцина увеличивалась масса семян с одного растения.

Обработка вегетирующих растений ювартазином в фазу начало бутонизации и полного налива семян увеличивала число бобов, но снижала массу семян с 1 растения и массу 1000 семян.

Использование квартазина в фазу начало бутонизации увеличивало высоту растений и число семян с 1 растения.

Применение регуляторов роста не всегда оказывало положительное действие на урожай семян (таблица 3). Замачивание' семян в растворе фузикокцина и квартазина приводило к снижению урожая семян сои, статистически достоверному в 1993 г., а также в среднем за 4-е года. Урожайность в этих вариантах ниже, чем в контроле на 2,8... 3,2 ц/га.

и

Обработка квартазином в фазу начало бутонизации повышала урожайность семян сои в 1990 и 1994 г.

Таблица 3

Урожай семян сои ц/га (влажность 13%) в зависимости от вида ФАВ

Год Контр. Ф КС КР, КР2 НСРо5

1990 12,7 и,о 9,9 13,7 12,1 3,3

1991 24,4 22,3 24,1 23,1 22,1 2,6''

1993 12,9 7,2 7,5 11,3 12,2 3,1

1994 24,6 22,9 20,5 26,7 27,2 2,2

В среднем 18,7 15,9 15,5 18,7 18,4 -

Применение квартазина в фазу полного налива семян достоверно повышало урожайность семян только в 1994 году.

В четвертой главе - «Действие регуляторов роста на формирование клубеньков и их азотфиксирующую активность» - приведены данные о динамике формирования и разрушения клубеньков, содержания леггемоглобина в них, величине ОСП и АСП, активности нитрогеназы.

Продолжительность как общего, так и активного симбиоза не зависела от изучаемых регуляторов роста, способов и сроков их применения (таблица 4).

Эффективность регуляторов роста в отношении сим биотического потенциала, в наших исследованиях, была в определенной степени зависимой от условий увлажнения и обеспеченности теплом. Так^ замачивание семян перед посевом в растворе квартазина снижало симбиотичеокий потенциал сои на 9...39% во все годы исследований. Фузикокцин, в 199^,1991 и 1993 г.г. при обработке им семян перед посевом также снижал этот показатель. Однако, в экстремальном для сои по теплу и осадкам 1994 году замачивание семян в растворе фузикокцика приводило к существенному, более чем в 2 раза увеличению симбиотического потенциала. Вероятно, только в таких

экстремальных, для роста и развитая растений, условиях фузикокцин может проявлять свои стимулирующие свойства в отношении симбиотического аппарата сои.

Таблица 4

Показатели симбиотической деятельности посевов

Показатель Год Кошр. Ф КС КР, КР2

Общая продолжительность симбиоза, дней 1990 97 97 97 97 97

1991 88 88 88 88 88

1993 87 87 87 87 87

1994 107 107 107 107 107

Продолжительность активного симбиоза, дней 1990 82 82 82 82 82

1991 78 78 • 78 78 78

1993 75 75 75 75 75

1994 87 87 87 87 87

Общий симбиотический потенциал, ОСП, тыс.кг.дней/га 1990 27,9 20,3 16,9 25,6 27,9

1991 28,4 26,5 24,9 32,1 28,4

1993 19,2 13,4 17,4 21,9 19,4

1994 5,6 12,6 4,8 8,4 16,1

Активный симбиотический потенциал, АСП, тыс.кг.дней/га 1990 20,1 14,6 13,3 19,4 20,1

1991 17,2 16,6 15,3 20,1 17,2

1993 12,5 8,5 11,6 13,4 12,6

1994 4,5 10,2 3,8 6,8 4,9

/

/

Опрыскивание раствором квартазина в фазу 4-го тройчатого листа приводило к увеличению симбиотического потенциала на 13... 50% во все годы, кроме 1990.

Следует подчеркнуть, что отмеченные нами закономерности относятся к общему симбиотическому потенциалу. Те же тенденции и та же динамика прослеживается и по отношению к активному симбиотическому потенциалу.

Одним из важных показателей эффектавносги бобово-ризобиального симбиоза является масса клубеньков. Замачивание семян, в растворе квартазина приводило к снижению массы клубеньков во все годы исследований. Особенно заметным это снижение было в прохладном 1990 году - на 37.. .41 %.

Подобным образом проявил себя и фузикокцин при обработке семян, за исключением 1994 года. Метеорологические условия 1994 года характеризовались перепадами низких и высоких температур и недостатком атмосферных осадков практически в течение всей вегетации. В этих условиях фузикокцин обеспечил увеличение массы клубеньков в 2,1...2,3 раза.

В течение 3-х лет изучения опрыскивание растений квартазином в фазу 4-го тройчатого листа также приводило к увеличению этого показателя, особенно в экстремальном по теплу н влажности для культуры 1994 году, когда масса клубеньков возрастала на 50...61 %.

Одними из главных показателей активности бобово-ризобиального симбиоза являются: содержание леггемоглобина в клубеньках и активность нитрогеназы (таблица 5).

Таблица5

Действие ФАВ на содержание леггемоглобина и активность нитрогеназы

Показатель Фаза, развития Контр. Ф КС КР, КР2

Содержание леггемоглоб, мг/г сыр. кл. 3-ий тр. лист 5,1 5,2 5,3 5,1 5,1

Образ, бобов 4,0 4,1 4,4 1 4,4 4,0

Полный палив 6,5 6,0 6,5 6,8 6,5

Активность нитрогеназы, гНг/га.час 3-ий тр. лист 8 10 5 9 8

Образ, бобов 53 36 22 49 53

Полный налив 99 73 71 93 99

В наших исследованиях все применяемые регуляторы роста увеличивали содержание леггемоглобина в клубеньках, исключением является вариант с применением фузикокцина на семена, да и то к концу вегетации.

Иным было влияние ФАВ на шпрогеназную активность клубеньков. Замачивание семян в растворе фузикокцина снижало активность юпрогеназы в период образование бобов - налив секши в 1,5...1,3 раза, угнетение азотфиксирующей активности от применения квартазина путем замачивания было еще значительней -в2,4...1,4раза. , •

В пятой главе - «Химический состав и качество урожая сои в зависимости от обработок регуляторами роста» - обсуждаются результаты исследований содержания элементов питания в органах растений сои, потребление азота посевами, содержание и сбор белка.

Использование фузикокцина и квартазина в опытах повышало содержание азота в семенах, в других органах растений действие их было противоречивым.

Замачивание семян перед посевом в растворах фузикокцина и квартазина вызывало снижение потребления азота во все годы исследований. Наиболее существенным - на 22...32 %, оно было в прохладные или неустойчивые по теплу годы (1990, 1994). Именно в эти же годы применение квартазина путем опрыскивания им посевов в фазу бутонизации, наоборот, увеличивало потребление азота растениями на 9.. .22 %.

Следует отметить, что изучаемые нами ФАВ и приемы их использования повышали содержание белка в семенах (таблица 6).

По нашим данным, в естественных условиях на дерново- подзолистых супесчаных почвах соя может формировать более 740 кг/га белка. Наименьший сбор белка (340.. 360 кг/га) во всех вариантах опыта наблюдался в более прохладном 1990 году.

Увеличить сбор белка, как показали наши исследования^

можно за счет регуляторов роста - в отдельных случаях они обеспечили прибавку

его более 100 кг/га.

Таблица б

Содержание и сбор белка с урожаем семян сои.

Показатель Год Контроль Ф КС КР, КР2

Содержание белка, % 1990 38,4 39,4 38,9 38,8 40,0

1991 33,4 34,4 36,0 36,0 36,1

1994 34,7 35,1 34,3 35,7 35,7

В сред. 35,5 36,3 36,4 36,8 37,3

Сбор белка, кг/га 1990 422 375 336 463 422

1991 709 66 8 753 722 695

1994 743 700 613 831 844

В сред. 625 581 567 672 654

Замачивание семян в растворе фузикокцина приводило к уменьшению на 6... 11 % сбора белка во все годы исследований, еще более заметным это снижение отмечается при обработке семян квартазином на 18... 20 % (В 1990 и 1994 году). Обработка растений квартазином в фазу бутонизации во все годы исследований увеличивала сбор белка до 12 %.

В шестой главе - "Энергетическая оценка эффективности использования ФАВ на посевах сои" приведены данные об эффективности применения регуляторов роста. Наибольшую эффективность оказал квартазин в 1994 году в вариантах, где он применялся в фазы бутонизации и налива семян. Так^ обработка растений в эти фазы увеличивала в 1,1... 1,4 ргба общий сбор энергии с посевов и чистый энергетический доход. Такой способ обработки растений повышал на 10... 13 %

коэффициент энергетической эффективности посева и на 9.. .12 % биоэнергетический коэффициент (КПД), а также снижал на 6...8 % энергетическую себестоимость продукции.

Поэтому применение квартазина на сое открывает перспективы существенной экономии энергии на производстве растениеводческой продукции. ВЫВОДЫ

1. Все используемые в опытах ФАВ увеличивали содержание азота в семенах, повышали концентрацию леггемоглобина на 0,1... 0,4 мг/г сырых клубеньков и увеличивали содержание белка в семенах на 1 ...2,7 %.

2. Наиболее эффективно опрыскивание растений квартазином в фаз^утонизации. Обработка растений в фазу начало бутонизации снижала изреживаемосгь растений в течение вегетации на 3...7 %, увеличила линейный рост растений на 10...11 %, площадь листьев до 25 Ф Л, повышала накопление сухого вещества на 1,8... 8,8 ц./га и урожайность семян на 1,0... 2,1 ц/га.

3. Замачивание семян в растворе фузикокцина и квартазина снижало полевую всхожесть растений на б...14 %, площадь листьев на 17...32 %, накопление сухого вещества до 41 %, Ф П на 10...40 %, высоту растений на 2.,.4 см, иитрогсназную активность в 1,3...2,4 раза, урожайность семян, в среднем за 4 года на 2,8...3,2 ц/га, а также содержание элементов питания в вегетативных органах, потребление азота до 21 % и уменьшало сбор белка до 20%.

4. Обработка вегетирующих растений квартазином в фазу начало бутонизации увеличивала концентрацию фосфора и калия в вегетативных органах и фосфора в семенах, а также потребление азота на 9.. .22% и сбор белка до 12%.

5. Использование квартазина по вегетирующим растениям повышало общий сбор энергии с посевов в 1,1... 1,4 раза и увеличивало чистый энергетический доход в 1,1 раза. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения содержания белка в семенах сои целесообразно проводить обработку вегетирующих растений квартазином в фазу начала бутонизации в концентрации 100мг/л.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Влияние регуляторов роста на симбиогическую активность сои. Федорова З.С., Федоров В.Ф., Казакова В.Н., Чумак А.М. -Биологический азот. Тезисы докладов второй всесоюзной конференции СОИСАФ, 1991. ¿¡'¿К

2. Изучение влияния физиологически активных веществ на величину и качество урожая семян. Федорова З.С., Федоров В.Ф. - Научные труды КФ МСХА, агрономический факультет. Калуга, 1996. ■ ¿Л—

3. Влияние регуляторов роста на рост и развитие растений сои в полевых условиях. Федоров В.Ф., Федорова З.С.- Научные труды КФ МСХА агрономический факультет. Калуга, 1996. С.. ¿^И

4. Рост и развитие сои в зависимости от сроков и концентрации применения физиологически активных веществ. Федоров В.Ф., Федорова З.С. - Научные труды КФ МСХА, агрономический факультет. Калуга, 1996. С. 2 3 У- 2. 3 £~

5. Влияние физиологически активных веществ на симбиотическую деятельность сои. Федорова З.С., Федоров В.Ф. - Научные труды КФ МСХА, агрономический факультет. Калуга, 1996. С-

/

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Федорова, Зоя Степановна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИНТРОДУКЦИЯ СОИ В НОВЫЕ РАЙОНЫ СОЕСЕЯНИЯ (обзор литературы)

1.1. Народнохозяйственное значение и современное состояние производства сои.

1.2. Регуляторы роста и развития растений. Влияние физиологически активных веществ (ФАВ) на онтогенез и продуктивность растений.

1.3. Использование физиологически активных веществ для активизации бо-бово-ризобиального симбиоза.

2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ.

3.1. Площадь листьев и сухая биомасса растений в зависимости от вида ФАВ. Вегетационный опыт.

3.2. Рост и развитие растений.

3.3. Динамика площади листьев и накопления сухого вещества

3.4. Влияние регуляторов роста на семенную продуктивность.

4. ДЕЙСТВИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОРМИРОВАНИЕ КЛУБЕНЬКОВ.

4.1. Формирование симбиотического аппарата сои.

4.2. Азсхгфиксирующая активность клубеньков сои.

5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБРАБОТОК РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА.

5.1 Содержание элементов питания в органах растений сои.

5.2 Влияние регуляторов роста на потребление питательных веществ и качество урожая.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние регуляторов роста на симбиотическую активность и семенную продуктивность сои"

Соя - пищевая, кормовая и техническая культура, достоинства которой общеизвестны. С созданием новых сортов северного экотипа появилась возможность возделывания сои в Центральном Нечерноземье, где эта культура является интродуцируемой.

Изучение регуляторов роста, позволяющих снижать влияние неблаго-прятных факторов среды на рост, развитие и продуктивность в нетрадиционных для сои районах, представляет как научный, так и практический интерес.

Впервые в условиях Калужской области в посевах сои сорта Магева северного экотипа установлена целесообразность применения ФАВ: квартазина и фузикокцина, для преодоления временного недостатка влаги и повышенных температур в начале бутонизации и период налива семян.

Применение квартазина в посевах сои позволило повысить урожайность семян на 2,7 ц/га, а содержание белка до 40%.

Задачи исследований решались постановкой полевых и вегетационных опытов на опытном поле Калужского филиала Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

В проведении полевых опытов принимали участие студенты агрономического факультета Чумак А., Гибло О., Лесин С., за что выражаю им благодарность. Я благодарю кандидата сельскохозяйственных наук, доцента Федорова В.Ф за оказанные консультации и практическую помощь по вопросам диссертации. Особую благодарность выражаю своему научному руководителю - Заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Посыпанову Г.С.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Федорова, Зоя Степановна

ВЫВОДЫ:

1. Все используемые в опытах ФАВ увеличивали содержание азота в семенах, концентрацию леггемоглобина в клубеньках на 0,1.0,4 мг/г сырых клубеньков, и увеличивали содержание белка в семенах на 1. 2,7%.

2. Наиболее эффективно опрыскивание растений квартазином в фазу начало бутонизации. Обработка растений в эту фазу снижала изрежи-ваемость растений в течение вегетации на 3. 7%, увеличивала линейный рост растений на 10. 11%, площадь листьев до 25%, ФСП, повышала накопление сухого вещества на 1,8.8,8 ц/га и урожайность семян на 1,0. 2,1 ц/га.

3. Замачивание семян в растворе фузикокцина и квартазина снижало полевую всхожесть растений на 6. 14%, площадь листьев на 17.32%, накопление сухого вещества до 41%, ФСП на 10.40%, высоту растений на 2.4 см, нитрогеназную активность в 1,3.2,4 раза и урожайность семян, в среднем за 4 года на 2,8.3,2 ц/га, а также содержание элементов питания в вегетативных органах, потребление азота до 21% и уменьшало сбор белка до 20%.

4. Обработка вегетирующих растений квартазином в фазу начало бутонизации увеличивала концентрацию фосфора и калия в вегетативных органах и фосфора в семенах , а также потребление азота на 9. 22% и сбор бежа до 12%.

5. Использование квартазина по вегетирующим растениям повышало общий сбор энергии с посевов в 1,1. 1,4 раза и увеличивало чистый энергетический доход в 1,1 раза.

85

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения содержания белка в семенах сои целесообразно прово дить обработку вегетирующих растений квартазином в фазу начало бутонизации в концентрации 100 мг/л.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Приведенный обзор литературы по теме диссертации показывает, что относительно много исследований посвящено изучению влияния ФАВ на рост и развитие различных сельскохозяйственных культур, в т. ч. и на бобовые растения, за исключением сои и некоторых других бобовых культур.

Подавляющее количество исследований направлено на выявление эффекта от применения того или иного физиологически активного препарата на урожайные свойства растения, ростовые процессы и фотосинтетические показатели. В литературе очень мало сведений по изучению влияния ФАВ на сим-биотические показатели бобовых культур и в, частности, сои.

Недостаточно изучены на посевах сои такие препараты как квартазин, фузикокцин, 2-ХЭФК, а КИМ-112 изучался в наших опытах впервые.

Следует отметить, что и сведения по многим препаратам при использовании их на бобовых культурах часто носят противоречивый характер. До настоящего времени нет также чётких представлений и о сроках применения того или иного препарата. Необходимость наших исследований вызвана также ещё

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Задачи исследований решались постановкой полевых и вегетационных опытов. Полевые опыты проведены с сортом сои Магева на опытном поле КФ МСХАв 1990.1991 и 1993.1994 г.г.

Почва опытных участков дерново-подзолистая супесчаная. Агрохимическая характеристика пахотного слоя по годам исследований приведена в таблице 1.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Федорова, Зоя Степановна, Москва

1. Е Арутюнян Р.Ш., Карапетян H.A., Каладжанян Н.Л. и др. Влияние реуля-торов роста на образование клубеньков у бобовых растений. Проблемы онтологии и теротологии растений. Л., 1975, с. 223-225.

2. Бабич A.A. Соя культура XXI Века. - Вестник с.-х. науки. М.: Агропромиз-дат, 1991, №7, с. 27-37.

3. Баскаков Ю.А. Агрохимия. 1988, №4, с. 103.

4. Баскаков Ю.А. Регуляторы роста и развития растений. Материалы 2 Всесоюзной конференции. Киев: Наукова думка, 1989, с. 192.

5. Баскаков Ю.А. Доклады АН СССР. 1983, 271, №4, с. 1022.

6. Баскаков Ю.А. Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1988, 33, №6, с. 631-640.

7. БатуринаТ.В. Основные тенденции в развитии мирового производства сои в послевоенный период. Достижения с.-х. науки и практики. 1981, серия 1, №12, с. 14-25.

8. Бочарова М. А., Трунова Т.И., Белоусов A.M. и др. Агрохимия. 1986, №3, с. 109-113.

9. Будыкина Н.П., Градов А.Ф., Прусакова Л.Д. и др. Агрохимия. 1982, №4, с. 87-98.

10. Ю.Биотехнология с.-х. растений. Перевод с английского. М., 1987.

11. Н.Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблема растительного бежа. М.: Россельхозиздат, 1983. 256 с.

12. Вавилов П.П., Гриценко В.В., Кузнецов B.C. и др. Растениеводство. М.: Колос, 1979, с. 184-192.

13. Васютин A.C. Сое достойное место на полях России. - Технические культуры, 1984, №1, с. 2-3.

14. Вакуленко В.В., Устюгов В.М. Регулятор роста для озимых зерновых культур. Защита растений, 1994, №9, с. 41.

15. Ватаманюк K.M. Влияние препарата "кроссинг" на формирование урожая сои. Физиолого-биохимические основы повышения продуктивности и устойчивости растений. Кишинев, Штиинца, 1993, с. 33-34.

16. Ватаманюк K.M. Влияние препарата Т-5/4 и микроэлементов бора и кобальта на формирование урожая сои сорта "Букурия". Физиолого-биохимические основы повышения продуктивности и устойчивости растений. Кишинев, Штиинца, 1993, с. 35-37.

17. Волобуева О.Г. ПАБК и синтетические регуляторы роста как фактор повышения эффективности бобово-ризобиального симбиоза. Автореферат канд. дис. М.:ТСХА, 1992, 22с.

18. Волобуева О.Г. ПАБК и синтетические регуляторы роста как фактор повышения эффективности бобово-ризобиального симбиоза. Диссер. канд. биол. наук., 1992, 120с.

19. Воробейников Г.А., Дричко В.Ф. Агрохимия. 1989, №4, с. 97-102.

20. Груздев Л.Г. Использование смесей разнофункциональных регуляторов роста для управления величиной и качеством урожая. Доклады ВАСХНИЛ, 1985, №1.

21. Данилов В.Г. О питательной ценности гранул. Корма, 1978, с. 41-42.

22. Деева В.П., Санько Н.В., Веденеев А.Н. Квартазин высокоэффективный регулятор роста растений. - Рабочее совещание по программе "Регуляторы роста и развития растений". М., 1991, с. 88.

23. Дёрфлинг М. Гормоны растений. Перевод с немецкого. М., 1985.

24. Дёрфлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М.: Мир, 1985, 303с.

25. Доросинский JI.M. Взаимоотношения клубеньковых бактерий с бобовыми растениями. Автореферат диссертации доктора биологических наук. Л., 1967, 52с.

26. Душейко A.A. Место сои в решении белковой проблемы. Вестник аграрной науки. 1991, №5, с. 7-11.

27. Дудкина А .Г. Опыт возделывания сои. Достижения науки и техники АПК. М.: ВО Агропромиздат, 1988, №6, с. 59-60.

28. ЕнкенВ.Б. Соя. Зерновые бобовые культуры. М., 1960, с. 445-467.

29. ЕнкенВ.Б. Соя. -М.: Сельхозгиз, 1952, 581с.

30. Жирмунская Н.М. и др. Агрохимия. 1987, №6, с. 110-119.

31. Зайцева Т.Н. Особенности действия квартазина и фузикокцина на рост, развитие, синтез РНК и белка растений ячменя. Автореферат кандидата биологических наук. Минск, 1991, 20с.32.3озиковаЕ.И., Лилов Д.Ц. Физиология растений (НРБ). 1988, 14, №2, с. 2428.

32. Казакова В.Н., Вяткин Ю.А., Полиевктова Э.Г. Перспективные регуляторы роста растений. Химия в с.-х., 1986, №8, с. 49-50.

33. Казакова В.Н., Устюгов В.М., Полиевктова Э.Г. Регуляторы роста растений. Защита растений, 1987, №4, с. 22-23.

34. Казьмин Г.Т. Создать в стране соевую индустрию. Вестник с.-х. науки. М.: Агропромиздат, 1990, №12, с. 22-27.

35. Каппушев А.У. Агротехнические основы потенциальной продуктивности сои в неорошаемых условиях Центрального Предкавказья. Диссертация доктора с.-х. наук. Ставрополь, 1996, 252с.

36. Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. Киев, Наукова думка, 1984, 319с.

37. Калинин Ф.Л., Курчий Б.А. Физиология и биохимия культурных растений. -1987, 19, №1, с. 72-76.

38. Кефели В.И., Власов П.В., Прусакова Л.Д. Общие проблемы регуляции онтогенеза. Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Физиология растений, 1990, т. 7, с. 6-40.

39. Кефели В.И. Фитогормоны и поиск новых регуляторов продуктивности растений. С.-х. биотехнология, 1987, №12, с.81-85.

40. Кефели В.И., Филимонова М.В. и др. Известия АН СССР. Сер. Биол., 1985, №6, с.825-861.

41. КефелиВ.И. Рассказы о фитогормонах. -М: Агропромиздат, 1985, 90с.

42. Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химические регуляторы роста растений. М.: Знание, сер. биология, 1985, №7, 63с.

43. Кефели В.И. Рост растений. М.: Колос, 1984,175с.

44. Кефели В.И. Рост растений и природные регуляторы . Физиология растений. 1978, т. 25, вып. 5, с. 975-989.

45. Ключкин В.В. Значение сои в народном хозяйстве. Соя в Приморском крае. Владивосток, 1965, с. 6-25.

46. Коротких A.A., Шевлягина Е.А. Производство, переработка и использование соевых бобов. Аграрный сектор США в конце XX века. М.: РИЦ "Пилигрим", 1997, с. 178-189.

47. Коренев Г.В., Житин Ю.И., Фролова В.В. Регуляторы роста на семенных посевах вики озимой. Химия в сельском хозяйстве. 1986, Х«8, с. 53

48. Ковалёв В.М. Агрофизиологическое обоснование параметров комплексной модели потенциальной продуктивности кормовых культур и способов её повышения экзогенными регуляторами роста. Дисс. доктора биологичеких наук. М.: 1995, 55с.

49. Кондратьев Е. Соя на пойменных землях Молдавии. Корма. 1976, №4, с. 30.

50. Коф Э.М., Борисова Т.А., Аскоченская H.A. Регуляторы роста природного типа и отдельные фазы онтогенеза. Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. физиология растений, 1990, т. 7, с. 41-83.

51. Крылов C.B., Решетников В.Н. Опыт посевов сои гидрофобизированными семенами в лесостепной зоне Западной Сибири. Изв. ТСХА. 1985, вып. 1, с. 189-192.

52. ЗЗ.Крючкова Е.Ф. Рост и развитие телят, получавших заменитель цельного молока с соей. Пути улучшения ведения животноводства и повышения качества продукции. 1982, с. 67-68.

53. Красильников H.A. Микроорганизмы почвы и высшее растение. М.: Издат. АН СССР, 1958,16с.

54. Красильников H.A. Антагонизм микробов и антибиотические вещества. М.: Сов. наука, 1958.

55. Кузин В.Ф. Проблемы увеличения производства сои. Соя в Приамурье. Благовещенск, 1975, с. 3-19.

56. Кузин В.Ф. Перспективы возделывания и размещения сои. Экономика сельского хозяйства. 1973, №7, с. 45-51.

57. Кузин В.Ф., Лисина К.И., Миклушонок Г.Л. Возделывание сои на корм. -Методические рекомендации. Новосибирск, 1975, 50с.

58. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. М.: Ось-89, 1998.

59. Кулаева О.Н. Цитокинины. Регуляторы роста растений. М.: Колос, 1979, с. 86-117.

60. Кульшан З.П., Раздобреева Е.С. Влияние гиббереллина на структуру урожая сои. Полезные растения Дальнего Востока и их использование. Хабаровск, 1985, с. 61-67.

61. Кульшан З.П., Раздобреева Е.С. Влияние гиббереллина на физиологические процессы прорастающих семян сои. Полезные растения Дальнего Востока и их использование. Хабаровск, 1985, с. 67-71.

62. ЛавриненкоГ.Т. Соя. -М.: Россельхозиздат, 1978, 189с.

63. Лебедев С.И. Физиология растений. М.: Агропромиздат, 1988, с. 440-445.

64. Лисина К.И., Слободяник Т.М. Организация сырьевой базы для производства белково-витаминной муки в Амурской области. Труды ВНИИ сои, 1978, вып. 14, с. 69-75.

65. Лобанов П.П. Задачи сельскохозяйственной науки в решении проблемы растительного бежа в СССР. Проблемы белка в сельском хозяйстве. М.: 1975, с. 528.

66. Лужецкий М.Г. Производство и переработка сои в США. Технические культуры. 1991, №6, с. 58-61.

67. Макашева Р.Х. Горох. Л.: Колос, 1973, 310с.

68. Матевосян Г.Л., Завлин П.М. Химия и применение фосфорорганических соединений. Л.: Наука, 1987, с. 216-222.

69. Матевосян Г.Л., Платонова Л.В., Завлин П.М. и др. Материалы конференции: Биологически активные вещества в сельском хозяйстве. Л.: 1998, с. 15.

70. Мельников H.H., Грабов А.Ф., Прусакова Л.Д. и др. Доклады АН СССР. -1982, 263, №3, с. 762-765.

71. Мельников H.H., Новожилов К.В., Белан С.Р. и др. Справочник по пестицидам. 1985, с. 338-351.

72. Мельников H.H., Новожилов К.В., Белан С.Р. Пестициды и регуляторы роста растений. Справочное издание. М.: Химия, 1995, 576с.

73. Меркис А.И., Новицкене Л.Л., Малишаускене В.М. и др. Регуляторы роста и питания растений. Вильнюс: Мокслас, 1980, с. 114-127.

74. Месяц И.И. Прогресс в выращивании сои. Зернобобовые и крупяные культуры. 1978, №12, с. 18-21.

75. Мшпке И.В. Микробные фитогормоны в растениеводстве. Рига: Зинатне, 1988, 152с.

76. Мишустин E.H., Черепков H.H. Биологический азот в земледелии СССР. -Известия АН СССР. Сер. биологическая, 1976, №3, с. 326-344.

77. Мурашко Н.Е., Деева В.П Продуктивность растений жёлтого кормового люпина под воздействием квартазина. Весци Акадэмии навук БССР. Сер. с.-г. навук, 1987, №4, с. 30-35.

78. Муромцев Г.С. Интенсификация сельскохозяйственного производства и задачи микробиологии. Международный сельскохозяйственный журнал. 1977, №5, с. 65-69.

79. Муромцев Г.С., Бутенко Р.Г., Тихоненко Т.И. и др. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. М.: Агропромиздат, 1990, 384с.

80. Муромцев Г.С. Регуляторы роста растений. Аграрная наука, 1993, №3, с. 21-24.

81. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И., Кулаева О.З. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. М.: Агропромиздат, 1987, 383с.

82. Муромцев Г.С., Султанов Ю, Казакова В.Н. Эффективность биосинтетического регулятора роста растений фузикокцина на сельскохозяйственных культурах. Вестник с.-х. науки, 1989, №1, с. 141-144.

83. Муш H.H., Барановская ТТ. Регуляторы роста растений и качество зерна. -Химия в сельском хозяйстве. 1994, №3, с. 23.

84. Мякушко ЮЛ. Вопросы повышения урожая и улучшения химического состава семян сои. Биология возделывания сои. Владивосток, 1971, с. 151-158.

85. Нарижняк В.А. Проблемы вокруг сои. Агропром Украины. 1990, №11, с. 51-55.

86. Немченко В.В., Юшын И.Р., Лысухин Д.В. и др. Регуляторы роста в целях устойчивости к неблагоприятным условиям произрастания. Онтогенетика высших растений. Кишинёв: Штиинца, 1989, с. 337-338.

87. Нворгу Ф.Ч. Влияние биологически активных веществ на активность симбиоза, урожайность и белковую продуктивность сои северного экотипа. -Диссер. канд. с.-х. наук. М.: МСХА, 1993, 181с.

88. Никелл Л.Д. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. -М.; Колос, 1984, 191с.

89. Овчаров К.Е. Витамины растений. М.: Наука, 1964, 369с.

90. Петинов Н.С., Прусакова Л.Д. Вестник, 1965, №6, с. 80-84.

91. Переправо Н.И., Антонов В.И. Влияние регуляторов роста на семенную продуктивность клевера лугового. Химия в сельском хозяйстве. 1984, №11, с. 48-49.

92. Пищейко Л.Н. Влияние различных химически активных веществ на энергию прорастания и всхожесть семян сои. Сб. научных трудов НПО "Югмелиора-ция". Новочеркасск, 1988, с. 130-135.

93. Пищейко Л.Н., Топилин Н.П. Применение стимуляторов роста на посевах сои в Ростовской области. Рациональное использование орошаемых земель и программирование урожаев. Новочеркасск, 1986, с. 39-43.

94. Г1оложенцева Е. И. Использование регуляторов роста на посевах гороха. Сб. научных трудов. М.: МСХА, 1991, с. 63-71.

95. Полевой В.В. Фитогормоны. Л.: Издательство ЛГУ, 1982, 248с.

96. Посыпанов Г.С. Кормовые зернобобовые культуры. М.: Знание, 1979, 64с.

97. Посыпанов Г.С., Оскарев В.И., Гуреева М.П. Химический состав сои при атмосферном питании азотом. Изв. ТСХА, 1978, вып. 6, с. 63-69.

98. ЮО.Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е. Энергетическая оценка технологии возделывания полевых культур. М.: МСХА, 1995.