Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ"

■Ъ1Ш1

На правах рукописи

Сергалиев Нурлан Хабибулловнч

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Специальность 06,01.04 - «Агрохимия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических иаук

Москва -1998

^^■■ССО л о - ц ^¿е

Раоига выполнена во Всероссийском научно-исследовательском ин-; V V

С Ъплуге удобрений и агропочвоведения имени Д.Н. Прянишникова в 1995-1997 годах.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ЗАВАЛИН А. А., кандидат биологических наук -САРЫЧЕВА А. А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ЖУКОВ ЮЛ, -

кандидат биологических наук -ВАКУЛЕНКО В.В.

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов

Защита состоится «998 года на заседании диссертационного совета Д 020.09.0] Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения им, Д.Н, Прянишникова по адресу: 127550, Г. Москва, ул. Прянишникова, д. 33, ВИУА.

С диссертацией можно ознакомиться а библиотеке ВИУА,

Автореферат разослан « » 1998 Года.

Ученый секретарь диссертационного совета,' доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ^^¿/ ^ ^оллейдт Л.П.

^ " ОЙ^ЯЛЛ ,к~ГЕРИСШк*А РАБОТЫ

А кту а.1 шность нссл е ди ь а н и й. В современных условиях при снижении доз минеральных удобрений поиски дополнительных источников азотного 1.1.1-таиия растений и повышения использования азотных удобрений /¡ля получения устойчиво)! урожайности зерна хорошего качества является актуальным ; -правлением земледелия.

Снижение доз азотных удобрений отрицательно сказывается на шлержь;-нии белка в зерне, важнейшем показателе качества зерна пшеницы. Ухудшение качества зерна происходит не только в результате уменьшения его белковое™ Снижение качества зерна при высоком содержании в нем белка обусловлено действием условий внешней среды ме на общее его количество, а на физико-химические свойства запасных белков эндосперма (Хохлов, 1987; Тапасз е! а!., 1995). До сих пор не совсем ясен механизм действия внешних условий на физико-химические свойства запасных белков, приводящих к формированию зерна того или иного качества.

Соблюдение технологии возделывания яровой пшеницы, включающей применение азотных удобрений, биопрепаратов, высокоэффективных средств защиты растений и регуляторов роста является одним из путей решения проблемы. Это тесно соприкасается с задачами селекции, направленной на создание более эффективных, экологически пластичных сортов зерновых культур, лучше отзывающихся на улучшение условий минерального питания (Гамзнкова, 1994). К настоящему времени установлена высокая отзывчивость на инокуляцию диазотрофами небобовых культур, которая положительно влияет на развитие растений, что обусловлено ие только улучшением азотного питания за счет азотфиксации, но и воздействием микроорганизмов через физиологически активные вещества и микробостатический эффект (Коже м я ко в, 1997). Для широкого внедрения биопрепаратов и физиологически активных веществ в сельскохозяйственное производство необходимо совершенствование технологии их применения с учетом эндогенных и экзогенных факторов, а также возможностей их сочетания друг с другом.

В связи с этим, целью исследований было изучение влияния физиологически активных веществ и микробного препарата при различных уровнях азотного питания на продуктивность сортов яровой пшеницы и качество зерна на дерново-подзол истой почве Нечерноземной зоны России,

В задачу исследований входило:

1. Исследовать формирование показателей качества зерна сортов яровой пшеницы в зависимости от применения ФАВ и ризоагрина на различных уров!(*х азотного питания.

2. Изучить действие условий азотного питания и физиологически активных зс-шеств на накопление белка в зерне различных сортов яровой пшеницы.

3. Выявить влияние ФАВ на включение азота п"?лн"й гарная"" подкорма (меченого по в белок зерна яровой пшеницы.) ЦЕНТРАЛЬНАЯ

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. лль >•(..<-,.

ин

Научная новнзна. Проективность яровой пшеницы определяется уровнем азотного питания и сортовыми особенностями. Скороспелый сорт Иргина менее отзывчив на изменение условий азотного питания, по сравнению со среднеспелым сортом Прнокская. При использовании микробного препарата урожай зерна растений не уступает азотному удобрению. Применение ризоагрина обеспечивает равноценное с дозой N30 повышение урожайности яровой пшеницы. Обработка растений гуматом натрия обеспечивает достоверную прибавку урожайности на обоих сортах, а также увеличивает поступление азота подкормки в зерно. Действие кампозана и препарата Эль-1 (арахидоновая кислота) зависит от сортовых особенностей и условий произрастания.

При использовании в позднюю корневую подкормку азота меченого по 13Ы выявлен характер поступления его в кислотонерасгворимые белки зерна в процессе его созревания.

Установлена закономерность изменения количества гель-протеина в период созревания зерна и влияние физиологически активных веществ на этот процесс, 1гго позволяет оценивать качество зерна не только по количеству белка и клейковины, но и привлекая для этого физико-химические показатели индивидуальных белков. Выявлено, что накопление гель-протеина и кислотонерас-творимого остатка характеризуется в основном сортовой спецификой.

Практическая значимость работы. Установленная зависимость величины урожайности зерна яровой пшеницы от применения препарата ассоциативных азотфиксирующих бактерий позволяет дать теоретическое обоснование для снижения применяемых доз минерального азота. Выявленные особенности формирования запасных белков зерна различных сортов яровой пшеницы при обработке физиологически активными веществами на различных уровнях азотного питания служат теоретической основой для разработки технологии применения ФЛВ с целью увеличения усвоения минерального азота, а также оценки качества зерна.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были апробированы на конференциях ВИУЛ «Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур» (1996), «Биологические основы интенсификации земледелия» (1997), Всего опубликовано 6 работ.

Обьем и структура диссертации. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 гла^ёйпЕЩЩ^В тексте приведено 26 таблиц, 14 рисунков, в приложении 8 таблиц. В списке литературы приведено 172 источник, из них А 9 зарубежных.

Условия и методы проведения исследований

Исследования проводили на территории селекционной станции МСХА в течение вегетационных сезонов 1995-1997 годов.

Погодные условия в годы проведения исследований различались по увлажнению и теплообеспеченности, 1995 год был засушливым в течение всего

периода вегетации, повышенная температура воздуха установилась с третьей декады мая и была такой в июне, в июле и августе она приближалась к средне-многолетним значениям. В 1996 году май был влажным и с температурой воздуха несколько превышающей срсднемноголетнюю, это способствовало появлению дружных всходов. В целом второй год исследований был типичным для данной природно-климатической зоны, лишь август был жарким и засушливым.

Май 1997 года был засушливым, особенно во второй декаде, это несколько замедлило появление всходов. Июнь был дождливым, количество осадков выпавших в этом месяце значительно превышало среднемноголетнее значение, температура воздуха была повышенной, эти условия обусловили сильный прирост биомассы растений. Июль и август были нетипичны - осадков выпало крайне мало, температура была выше среднемноголетней в среднем на два градуса.

Таким образом, погодные условия в годы проведения опытов оказали существенное воздействие на рост и развитие растений, на формирование продуктивности и качества зерна яровой пшеницы.

Опыт проводили на типичной для центрального Нечерноземья России среднесу глин истой дерново-подзолистой почве. Почва среди ео кул ьтурсна и имела перед загадкой опыта следующую агрохимическую характеристику; гумус по Тюрину - 2.44-2.48%; рН солевой вытяжки - 5,5-5.7; подвижный Р;СЦ (но Кирсанову) - 96-103 мг/кг почвы; подвижный К:О (по Кирсанову) - 77-86 мг/кт почвы; общий азот (по Кьельдалю-Йодельбауеру) - 0.163-0.165%; гидролитическая кислотность (по Каппену) - 1.8-2.9 мг-эквЛОО г почвы; сумма поглощенных оснований {по Каппену-Гилькопицу) - 20.2-20.8 мг-экв/100 г почвы. Опыт микрополевой, мелкоделяиочный, общая площадь делянки - 1.4 м2, учетная -0.5 м2, повторносхь четырехкратная. Опытной культурой служила яровая мягкая пшеница сортов Иргина и Приокская. В качестве физиологически активных веществ (ФАВ) применялись кампозан-М, препарат Эль-1 (арахндоиовая кислота) и гумат натрия, рекомендованные ЦИНЛО.

Для исследования физиологически активных веществ на продуктивность, качество зерна к использование растениями азотных удобрений, изучалось несколько уровней азотного питания (N60, N90, N90+'^N30, дозы даны из расчета кг/га). Определялись также эффективность биопрепарата корневых диазотрофоз ризоагрина (р. А^тоЬайепит гасПоЬас1ег). Фоном вносили РЗОКбО.

Обработку растений физиологически активными веществами: гуматом натрия и препаратом Эль-1 проводили в фазу начала молочной спелости зерна, кампозаном в фазу конец молочной спелости-начало восковой.

Для изучения поступления и распределения азота в белковых фракциях зерна пшеницы, а также влияния на з™ процессы физиологически активных веществ в начале молочной спелости проводили корневую подкормку раетек^н N^N0} содержащей меченый азот 15К в обеих группах с обогащением 27.7%.

В растительных образцах общепринятыми методами для агрохимических и физиолого-агрохимических исследований определяли: общий азот по Кьельдалю-Йодельбауеру с последующим определением изотопного состава на масс-

спектрометре МИ-! 301В, используя «Методические рекомендации по методам применения изотопа азота l5N в агрохимии» (Кореньков, 1977); содержание общего азота также определяли методом иейтронно-активационного анализа, подготовку растительных образцов для анализа проводили по ГОСТУ 120036-66 (Методические указания по проведению исследований . , . , 1985); сырой белок - расчетным методом по содержанию общего азота с использованием коэффициента пересчета - 5.7; клейковину, индекс деформации клейковины (ИДК) - по общепринятой методике (Авдусь, 1967). Гель-протеин выделяли по методу Ynamine E.S.(I967).

Для более точного изучения количества гель-протеина, определяли сырок и после лиофильной сушки сухой вес гель-протеина. Количество остатка (сырой и сухой) также определяли по весу. Гель-протеин и остаток анализировали на содержание общего азота по Кьельдалю.

Статистическую обработку результатов проводили на IBM PC с использованием пакетов статистической обработки данных «Statgraphics», «Foxgraph» и разработанной в ВИУА программы «Stat».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние физиологически активных веществ на продуктивность яровой пшеницы на различных уровнях азотного питания

Азотное удобрение, как в отдельные годы, так и в среднем за три года, обеспечивало повышение зерновой продуктивности яровой пшеницы по сравнению с фосфорн окал и йным фоном. В первый год исследований (табл. 1) основное влияние на урожайность оказывали погодные условия: высокая температура воздуха и пониженная влажность почвы снижали эффективность применения азотных удобрений, причем сказы валась. также сортовая специфика. Сорт Иргина был менее отзывчив на увеличение доз азота. Повышение припосевной дозы азотных удобрений с N60 до N120 кг/га по сравнению с фосфорно-калийньш фоном обеспечило прибавку 14% и 8% соответственно. Лишь дробное внесение азотных удобрений повысило урожай зерна на 22% по сравнению с РК-фоном. Это объясняется обильными осадками, выпавшими во вторую половину вегетационного периода, которые позволили растениям полнее использовать азот удобрений. Сорт Приокская характеризуется более высоким коэффициентом кущения и в большей степени чем Иргина отзывается на повышение дозы азота,

В последующие годы осадки выпадали в первой половине вегетационного периода, что вызвало активный рост и накопление биомассы растений.

Повышение уровня азотного питания увеличивало продуктивность обоих сортов. Возрастание биологической продуктивности у Приокской происходило за счет непродуктивной вегетативной массы, усиливался рост подгона, при этом кустистость достигала 1.4, а у Иргины она была 1,0, У сорта Иргина положительное влияние на рост биомассы и урожайность основной продукции оказы-

Таблица 1. Зерновая продуктивность пшеницы в зависимости от условий азотного питания, 1995 год, г/м2

Доза азота Физиологически актив- Иргина Прнокскаи

ные вещества 1

РК 143 17! |

без обработки 163 191 |

N60 гумат натрия 192 176

Эль-1 189 168 ;

кампозан 176 151 |

без обработки 155 223 !

N120 гумат натрия 219 193 ;

Эль-1 140 ¡93 !

кампозан 159 228 |'

^0+15М30 без обработки 174 212 |

гумат натрия 161 272 !

Эль-1 164 177 I

кампозан 137 203 [

Р, % - 3.89; НСР (А) сорт - 5.74; НСР (В) доза - 7.04; НСР (С) ФАВ -8.12

вал гумзт натрия. Прибавка на фоне N60 достигала 46%. С увеличением дозы азотных удобрений прибавка от применения гумата натрия снижалась.

Сорт При окская, в отличие от Иргины, был менее отзывчив на обработку гуматом натрия, урожайность зерна по сравнению с контролем возрастала на 11%, Заслуживает внимания факт отрицательного воздействия гумата натрия и оба года на вариантах с применением ризоагрина, что, вероятно, связано с ин-гибируюгцим действием гумата натрия на азотассимиляторные ферменты. И тоже время сам биопрепарат дает положительный эффект. Инокуляция семян яровой пшеницы штаммом ассоциативных бактерий, вследствие улучшения условий азотного питания, повышала зерновую продуктивность растений за 2 года исследований в среднем на 10% у Приокской, и в зависимости от года от 40% до 80% у Иргины, что согласуется с данными полученными другими авторами (Кожемяков, 1997; Потыко, 1997),

Арахидоновая кислота (препарат Эль-1), впервые применяемая как регулятор роста на яровой пшенице, оказывала неоднозначное воздействие на продуктивность. Повышение урожайности пшеницы от препарата Эль-1 на обоих сортах наблюдалось на фоне N90, При внесении азотного удобрения в дозе N60, а также на фоне инокуляции семян ризоагрином, обработка посевов пшеницы препаратом Эль-1 не способствовала повышению зерновой продуктивности.

Кампозан, используемый в качестве физиологически активного вещества на яровой пшенице, не обеспечивал достоверного увеличения зерновой продуктивности обоих сортов на всех уровнях азотного питания (табл. 2).

Таблица 2. Зерновая продуктивность пшеницы в зависимости от условий _азотного питания, г/м*_

Сорт Доза азота 1 Физиологически 1996 год 1997 год

активные вещества

РК 156 139

без обработки 203 197

N60 гумат натрия 297 365

Эль-1 184 182

кампозан 134 180

без обработки 387 372

N60+ гумат натрия 252 369

ризоагрин Эль-1 244 353

Иргина кампозан 142 158

без обработки 223 288

N90 гумат натрия 250 361

Эль-1 197 382

кампозан 225 339

К^О+^ЗО без обработки 305 292

гумат натрия 289 285

Эль-1 146 207

кампозан 290 281

РК 108 115

| без обработки 257 263

N60 гумат натрия 289 312

Эль-1 325 280

кампозан 301 268

без обработки 276 290

N60+ гумат натрия 260 295

ризоагрнн Эль-1 245 264

Прнокская кампозан 277 315

без обработки 279 281

N90 гумат натрия 287 285

Эль-1 298 334

кампозан 300 . 367

без обработки 269 309

гумат натрия 298 324

Эль-1 136 261

кампозан 216 272

Р,% 3.01 0.82

НСР«, г/м2 19.9 6.36

НСР (Л) сорт 5.77 1.84

НСР (В) доза 7.07 2.25

НСР<С) ФАВ 8.16 2.60

Физиологически активные вещества изменяли в биологическом урожае соотношение основной и побочной продукции. В засушливом 1995 г доля зерна в общем биологическом урожае у сорта Иргина была выше, чем у При оке кой, что связано с сортовыми особенностями. Применение гумата нзтрия на фоне N60 привело к увеличению К№1. У сорта Иргина, По-видимому, это связано со способностью гумнновых кислот к большему связыванию воды в клетках и ее более экономному расходу растением (Азанова-Вафжка, 1992). В последующие более влажные 1996-97 годы, при увеличении дозы N, доля зерна в общем урожае практически не менялась. При применении гумата натрия имелась тенденция к увеличению доли зерна в общем урожае у copra Иргина на всех дозах азота, У Приокской, кроме варианта Ж0+ризоагрин, обработка гуматом натрия обеспечивала такую же тенденцию. При инокуляции семян ризоагрином в общебиологическом урожае повышался Кхоз.

Качество зерна яровой пшеницы в зависимости от применения физиологически активных веществ на разных уровнях азотного питания Содержание белка и клейковины в зерне

Содержание белка в зерне яровой пшеницы определяется погодными условиями вегетационного периода, фоном азотного питания и применением ФАВ, В условиях засушливого 1995 г азотное удобрение не изменяло содержание сырого белка в зерне сорта Иргина, которое составляло 14.1-14.4%, а у сорта Приокская с увеличением доз вносимых азотных удобрений белковость зерна возрастала с 11,4 до 13,9%, Использование гумата натрия на фоне N120 увеличивало содержание белка в зерне сорта Иргина. При поздней азотной подкормке ФАВ повышали накопление белка в зерне у сорта Иргина (табл. 3).

У сорта Приокская содержание сырого белка в зерне увеличивалось при обработке кампозаном на фоне N60 к N120, а при дробном внесении азота ара-хидоновая кислота и гумат натрия снижали белковость. При достаточном количестве осадков, так же как и при их недостатке, зерно сорта Иргина характеризовалось более высоким содержанием белка, действие азотных удобрений на этот показатель было выражено слабей месте с тем, обработка растений сорта Иргина препаратами Эль-1 и кампозаном, выращиваемых на фоне N60, способствовала снижению белковости зерна, что, по-видимому, связано с характером перераспределения азота между вегетативными и генеративными органами (табл.3).

Накопление в зерне сырой клейковины определяется сортовыми особенностями, погодными условиями вегетационного периода и уровнем азотного питания. При недостаточном увлажнении (1995 г) в зерне сорта Иргина клейковины больше, чем у Приокской (табл. 3), т.к. первый сорт характеризуется более высокой белковостью, а, как известно, эти показатели взаимосвязаны (Павлов, 1984; Созинов, 1977), Содержание клейковины в зерне у Приокской имеет тенденцию к возрастанию при дробном внесении N, т.к. азот поздней

ТаСктца 3. Содержание белка и клейковины в зерне яровой пшеницы (1995 г)

Сорт Доза азота Вариант Белок, Клейко- идк,

% вина, % v.e.

без обработки 14.1 44 91

N60 гумат натрия 14.4 37 78

Эль-1 13.1 38 73

кампозан 13.0 37 73

без обработки 14.4 39 65

Иргина N120 гумат натрия 15.2 44 69

Эль-1 13.9 39 110

кампозан 14.4 42 НО

NgOf'^WO без обработки 13.4 45 по

гумат натрия 15.6 45 104

Эль-1 14.5 42 106

кампозан 14.9 45 106

без обработки 11.4 35 86

N60 гумат натрия 11.4 34 89

Эль-1 11.7 31 76

кампозан 12.5 33 73

без обработки 13.9 38 79

Приокская N120 гумат натрия 14.1 42 76

Эль-1 13.2 41 114

кампозан 14.6 43 119

N90+15N30 без обработки 14.4 40 119

гумат натрия 13.4 41 113

Эль-1 - 12,8 40 101

кампозан 14.4 39 107

Р,% 2.6 8.7

НСР()5 1.0 9.7

НСР (А) сорт 0.3 2.8

НСР (В) доза 0.3 3.4

НСР (С) ФАВ 0.4 3.9

подкормки используется в большей мере на синтез белкового комплекса зерна (Воллейдт, 1978). Анализ действия различных видов ФАВ, свидетельствует о тенденции к увеличению содержания клейковины в зерне при обработке растений гуматом натрия в более влажные 1996-1997 гг. (табл. 5). Арахидоновая кислота существенно не влияла на накопление клейковины. При увеличении дозы азота происходит ослабление клейковины, уменьшается ее упругость: по N60 у сорта Иргина клейковина относится к 1 группе «хорошая», при его дробном внесении - к III группе «неудовлетворительно слабая». У сорта Приокская при •

Таблица -f. Содержание белка п зерне яро ной пшеницы

Сорт Дота Физиологически Белок, %

азота активные вещества 19961 од 1997 г од

без обработки 14,3 13.3

N60 гумат натрия 15.5 13.7

Эль-1 16.4 13.6

камиозан 14.9 14,8

без обработки 13.9 13.7

N60+ гумат и атрия 12.9 14.3

ризоагрин Эль-1 13.8 13.4

Иргина камиозан 13,7 13,9

без обработки 13.Х 14.2

N90 гумат натрия 13.5 14.4

Эль-1 14.1 13,7

ка мл оза и 13,6 13.9

N90+,SN30 без обработки 13.5 14.7

гумат натрии 14.4 14.5

Эль-1 15.4 13.7

кампозан 13.3 14.5

без обработки 12.9 I2.S

N60 гумат натрия 13,1 13.1

Эль-1 13.1 13.0

кампозан 12.5 12.2

без обработки 12.2 П.9

N60+ гумат натрия 12.5 12.4

ризоагрин Эль-1 11,5 12.9

Приококская кампозан 12.1 12.2

без обработки 14.1 14.0

N90 гумат нагрия 14.0 13.6

Эль-1 13,7 1

кампозан 13,9 14.1

N90+|;N30 без обработки 13.8 14.2

гумат натрия 14.3 13.9

Эль-1 13.9 13.1

кампозан 13.7 14,4

Р, % 2.4 1.9

HCPiö 0.9 1,0

НСР(Д) сорт 0,3 0,2

НСР (В) доза 0.3 0.4

11СР(С> ФЛВ 0.4 0,4

ТиО.тщг 5. Содержание клейковины в зерне яровой пшеницы

Доза Физиологически !9% год 1997 год

Сорт atora активные клейко- кдк. клейко- ндк.

вещества вина, % уе вина, % уе

без обработки 46 106 45 97

N60 гумат натрия 49 102 46 100

Эль-1 49 ¡13 40 102

кам позан 46 106 48 107

без обработки 45 103 43 104

N60 гумат натрия 46 98 46 93

рНЗОЭГрНН Эль-1 47 99 46 94

Иргина кам позан 40 91 49 101

без обработки 42 86 40 90

N90 гумат натрия 40 88 44 91

Эль-1 42 84 38 88

кам позам 40 92 40 90

без обработки 43 90 46 92

N90 i-l?N30 гумат натрия 42 91 45 90

Эль-1 42 90 43 92

кам позан 43 91 45 92

без обработки 41 НО 40 100

N60 i-умат натрия 42 113 41 111

Эль-1 41 109 41 N0

кам позан 39 100 40 112

без обработки 37 93 39 100

N601 гумат натрия 42 91 46 97

ри toarpmi Эль-1 35 97 38 98

Приок- кам позан 34 88 37 90

ская без обработки 39 90 41 92

N90 гумат мафия 40 90 40 91

Эль-1 42 93 42 89

кам позан 41 89 39 90

без обработки 44 88 43 89

N90f'-N30 i-умат натрия 43 95 42 88

Эль-1 38 91 40 90

кам lio sa» 41 95 42 92

Р, % 6.0 5.8

НСР,* 7.2 6.9

НСР (А) сорт 2.1 2.0

НСР (В) доза 2,6 2,3

НСР (С) ФЛВ 3.0 2.8 .

внесении N60 клейковина имеет II группу « у до вл етвор ител ы i о слабая», с увеличением дозы внесения N ома переходит в HI группу « н с у до вл етвор иге л ьно слабая». Возрастание содержания сырого белка, не отразившееся на повышении количества клейковины, возможно связано с увеличением фракции водорастворимых белков. При достаточном количестве осадков (1996-1997 гг) значение ИДК и содержание клейковины в зерне слабо изменялось в зависимости от условий выращивания и было примерно на одном уровне - II группа -«удовлетворительно слабая» (табл 5>,

Динамика изменении содержания гель-протенн л и кислотоиераетворимого о станса в процессе созрепании зерна

Ранее было установлено, что количество гель-протеина отчетливо коррелирует с хлебопекарными характеристиками зерна яровой пшеницы (l-eillet, 1977, Бум-тина, 1981). Установлена динамика увеличения содержания гель-протеина и сортовая специфика его накопления. У Иргины процесс накопления гель-протеина в период «конец восковой спелости-полная спелость» идет интенсивнее и количество его выше по сравнению с Прнокской. Обработка растений гу-матом натрия увеличивала содержание гель-протеина, что, вероятно, является предпосылкой улучшения хлебопекарных свойств зерна. Реакция сорта Приок-ская на гумат натрия отличалась от Иргины: увеличение количества гель-протеинов происходило в период «серели на-конец восковой спелости», а в фазу полной спелости несколько снизилось. Арахидоновая кислота снижала содержание гель-протеи но в в зерне обоих сортов. Под воздействием камнозана у сорта Иргина накопление гель-протеи но» началось сразу после наступления восковой спелости, однако в фазу полной спелости его содержание было ниже по сравнению с контролем (рис. I).

Масса кислотонерастворимого остатка в процессе налива зерна изменялась обратно пропорционально массе гель-протеина, и было выражена тенденция к снижению в период «конец восковой спслости-нолная спелость», то есть в конце восковой спелости идет перегруппировка запасных белков, и белок «остатка» переходит в белок гель-протеина. Гумат натрия усиливает процесс перераспределения (рис. 2),

Содержание азота в гель-протеиме было у Иргины выше, чем у Приок-ской практически по всем вариантам. Применение физиологически активных веществ меняет динамику накопления азота в гель-протенпе. Препарат Эль-1 на Иргине увеличивал количество азота в гель-протеине в период «конец восковой спслости-полпая смелость» и даже несколько превышал значения контрольного варианта в полную спелость. При обработке гуматом натрия накопление азота шло менее интенсивно. Камиозан снижал содержание азота в гель-протеине с середины восковой и до полной спелости. У сорта Ирнокская при обработке препаратом Эль-1 высокое содержание азота в гсль-ирогсимс было в начале восковой спелости, в середине восковой спелости количество азота

Сорт Иргина

Сорт Приокская

Рис 1. Содержание гель-протеина в шроте в период созревания зерна в зависимости от применения ФАВ (г еулого вешества'г шрота)

полная спелость

контроль - —Эль-1

гумат натрия кампозан

контроль

— —Эль-1

- гумат натрия * кампозан

Рис 2. Влияние ФАВ на содержание кислото нерастворимо го остатка в шроте в период созревания зерна (г сухого вешества'г шрота)

неуклонно снижается, что характерно и для остатка, Верояшо ущ объясняется геноти пи ческой реакцией растения на применение -экзогенного препарата.

Включение азота позднем корневой подкормки меченого в белки гель-протеина и кислотонераетворнмого остатка в период созревания зерна

У сорта Иргина количество меченого азота как в гель-iiporсипе, так и в остатке больше, чем у сорта Приокская, Наиболее интенсивно этот процесс выражен у сорта Иргина в период налива зерна до середины восковой спелости, причем большая часть азота поступает в кислотонерастворимый остаток. Перераспределение азота подкормки из остатка в гель-протеины у copra Приокская приходится не на середину восковой спелости, как у Иргииы. а на более позднюю фазу развития - конец восковой спелости, К фазе полной спелости практически по всем вариантам (за исключением камноззна па Иргипс и Э.п.-f на Приокской) содержание азота подкормки в гель-протеине и к и слото нерастворимом остатке незначительно отличались от фона. Таким образом интенсивность процесса включения меченого азота подкормки в процессы синтеза белка и его транслокации существенно отличаются и зависят в большем степени от генотипа растения.

Поступление азота в зерно в лостфлоральиын период

Содержание белка в зерне определяется поступлением азота из почвы в период после цветения и реутилизацией из вегетативной массы (Павлов, 1984), Во все голы повышение дозы азота способствовало увеличению потребления растением азота к периоду начала налива зерна. Использование для предпосевной обработки семян препарата ассоциативных дназотрофов (ризоагрнн) в оба года и на обоих сортах не имело преимуществ по сравнению с внесением дозы азота из расчета 60 кг/га.

Обладая более развитой вегетативной массой сорт Приокская к (¡»азе цветения поглощает азота больше, чем сорт Иргина. Перераспределение азога между вегетативными и репродуктивными органами пшеницы в значительной степени определялось в условиях 1995 года использованием физиологически активных веществ. Их применение на обоих сортах способствовало возрастанию доли реутил из и ро ванного азота для формирования белкового комплекса пшеницы и снижало долю азота почвы. Однако, эта зависимость в большей степени характерна при внесении под яровую пшеницу N60. При повышении дозы азота на обоих сортах отмеченная выше особенность, как правило, не имела места. Полученный факт свидетельствует о том, что ФДВ воздействуют на до-норно-акцепториые отношения яровой пшеницы при умеренном фоне азотного питания. На сорте Иргина применение препарата Эль-! в большей степени, но сравнению с другими ФЛВ, способствовало формированию белкового комплекса зерна за счет реутил тированного азота.

Использование кампозана как этилспп|Х)дуцента обеспечило быстрое старение растений, i) результате чего накопленный п вегетативной массе азот использовался для накопления белка зерна. Гумат натрия, наоборот, продлевая вегетационный период, обеспечивал большее потребление азота из почвы. Возрастание фона азотного литания с 60 до 90 кг/га слабо изменяло соотношение реутплизирова иного и поглощенного из почвы азота в белке зерна.

В 19^7 году, который характеризовался достаточно высоким уровнем увлажнения в первую половину вегетации п недостатком атмосферных осадков во вторую, па фоне N60 без применения ФЛВ 60-80% азота зерна формировалось за счет его оттока и) вегетативных органов. При этом сорт Иргина характеризовался большей реутилизацией азота. Использование гумата натрия, снижало долю реутиличироианного азота и повышало долю азота почвы у обоих сортов вследствие продлевания вегетации растении. Па сорте Иргина препарат Эль-) увеличивай долю рсутилизнровалпого азота, а у сорта Пркокская она снижалась и увеличивалось поглощение азота почвы, что, вероятно, связано с различными сроками их созревания. Кампозан на обоих сорт способствовал оттоку азота из вегетативной массы в зерно за счет ускорения процесса созревания.

В оба года при использовании для предпосевной обработки семян ризолг-рина у среднеспелого copra Приокская потребности зерна в азоте удовлетворялись за счет его реутилизации из вегетативных органов, а у скороспелого сорта Иргина инокулпропали ые растения получали азот для синтеза белка зерна за счет поступления ею из почвы вследствие лучшей отзывчивости на инокуляцию последнего.

11 оказан1.!ь обеспеченности зерна а йном н азотный индекс

С возрастанием показателя обеспеченности зерна азотом (ПоэМ) увеличивается и белковость зерна (Павлов, 1984), В 1995 году при недостатке атмосферных осадков использование физиологически активных вешеств на фоне N60 у обоих сортов снижало значение ПозКг, вследствие более низких резервов . N не происходило повышения белковости зерна. Применение различных ФА8 при возрастании фон л awmiom питания способствовало увеличению этого показателя у сорта I [риокская, в результате чего больше накапливалось белка.

В 1996-1997 гг использование гумата натрия не изменяло ПозЫ у обоих сортов не зависимо от (¡юна минерального питания. Однако при использовании на фоне N60 ФЛВ происходило увеличение белковости зерна у сорта Иргина вследствие усиления реутилизации азота из вегетативных органов в зерно или поступления азота из почвы.

Способ тиль растений «перекачивать» азот в зерно характеризуется азотным индексом, чем большая часть азота локализуется в зерне, тем эффективнее используется этот элемент растением (Юншашевский, 1991). Значение азотного индекса зависело от погодных условий вегетационного периода, уровня азотного питания и сортовых особенностей: у сорта Иргина он был несколько больше, чем у Приокской, что свидетельствует о более рациональном использовании.

азота у первого сорта. С возрастанием уровня азотного питания имелась тенденция к увеличению азотного индекса. Обработка обоих сортов гуматом натрия на всех фонах азотного питания способствовала локализации большей доли азота в зерне от общего его потребления. Другие формы ФЛВ незначительно влияли на азотный индекс. При дефиците осадков значение азотного индекса снижалось.

Роль физиологически активных веществ в использовании a tora удобрении корнсиой подкормки (опыт с

Физиологически активные вещества, применяемые под яровую пшеницу, обеспечивают более полный отток азота в зерно. Поступивший меченый азот поздней корневой подкормки распределяется по органам растений неравномерно, что зависит от сортовых особенностей и использования физиологически активных веществ (табл. 6). Без использования ФЛВ в растениях обоих сортов примерно равноценная доля азота подкормки (39-44%) поступает п зерно. При обработке посевов гуматом натрия возрастает поток азота удобрения в зерно до 54% у сорта Иргнна и до 49% у сорта Приокская. Если па контроле у сорта Ир-гина треть азота подкормки оставалась в подгоне, то за счет обработки гуматом натрия она сократилась в 2.5 раза. Увеличение доли азота в зерне у сорта Приокская связано с незначительным его снижением в соломе. Препарат Эль-) способствовал в 3.5-4 раза уменьшению доли меченого азота удобрении в соломе у обоих сортов и возрастанию его в зерне у Ириокской, При обработке растении кампозаиом за счет раннего прекращения вегетлрования растении и вторичного образования вегетативных побегов (подгона) азотная подкормка используется на их формирование и меньшая доля азога удобрении поступает в зерно.

Тай'шца 6. Распределение азота подкормки по органам растений в фазу

V полной спелости (поданным с 15 К) Среднее за 1995-1996 голы, %

Орган Вариант

Сорт растения контроль гумат натрия Эль-1 кампозан

солома 23 26 5 4

подгон 32 12 51 60

Иргина полова 6 8 4

зерно 39 54 40 33

вся биомасса 100 100 100 100

солома 35 30 10 14

подгон 19 18 15 39

Приокская полова 2 3 10 5

зерно 44 49 65 42

вся биомасса 100 100 100 100

ir>

ВЫВОДЫ

1. Выявлена специфика реакции сортов на изменение уровня азотного питания: скороспелый сорт Ирг ина менее отзывчив на возрастание доз азотных удобрений, чем среднеспелый сорт Приокская,

2, Обработка растений гуматом натрия в фазу молочной спелости способствует достоверному увеличению продуктивности яровой пшеницы, Иннокуляпия семян бактериальным препаратом ризоагрин достоверно увеличивает урожайность зерна обоих сортов пшеницы по сравнению с РК-фоном и N60, при этом сорт Иргина более отзывчив на использование диазотрофов.

3. Содержание белка » зерне определяется генотипом растений и уровнем азотного питания. У сорта Иргппа белковость зерна 13,8% формируется на фоне N60, такое же содержание белка в зерне сорта Приокская накапливается при возрастании дозы азота до N90. При обработке растений гуматом натрия существует тенденция к увеличению количества клейковины.

4, Выявлена общая закономерность увеличения количества гель-протеина в зерне после копна носковой спелости, которая зависит от сортовых особенностей яровой пшеницы Гумат натрии усиливает перераспределение белков из ки-слотонерастворимого остатка в гель-протеи».

5. Интенсивность включении азота корневой подкормки меченого по l,N в процессы синтез;! белка и ею транслокация зависят от генотипа растения. Обработка растений кпмпозаном способствует более раннему поступлению азота подкормки в гель-протеин и усиливает интенсивность этого процесса.

6. Применение камиозана способстаовует накоплению белка в зерне яровой пшеницы за счет реутилизированного азота. Инокуляиия семян ризоагрином увеличивает поступление азота в зерно из почвы в постфлоральный период. Использование гумата натрия снижает долю реутилизнрованного азота и повышает дулю азота почвы в формировании белка у обоих сортов. Действие ФАВ на поступление азота в зерно проявляется в условиях умеренного азотного питания.

7, Транслокапии азота в вегетативных и генеративных органах растений яровой пшеницы опрелеляетси генотипом, уровнем азотного питания, погодными условиями и применением ФАВ, С возрастанием доз азотного удобрения имеется тенленция к увеличению азотного индекса. Гумат натрия положительно влиял на накопление большей доли азота в зерне от обшего его потребления.

8, Азот поздней корневой подкормки без применения физиологически активных веществ на 2/5 поступает в зерно, 3/5 его сосредотачивается в вегетативных органах. В случае образования подгона большая его часть остается в вегети-руюшнх органах. Обработка носе но» гуматом натрия уменьшает долю азота удобрений н подгоне и способствует локализации его в зерне, что достигает 50% от поступившего ею количества. Препарат Эль-1 и камнозан резко увеличивают накопление меченого азота в подгоне, снижая его в соломе у сорта

Иргииы. У сорта Приокской при использовании Эль-! 65% потребленного азота подкормки локализуется о зерне.

Работы опубликованные но теме диссертации:

J. Сергалисв Н.Х, Сарычева А.Д. Действие ФАВ на урожай различных сортов мягкой пшеницы //Тез докл. XXXI конф. молодых ученых «Эффективность применения с.-х. культур». М., 1996. С.15,

2. Сергалиев Н.Х, Реакция сортов яровой пшеницы на применение ризоагрина //Бкш. ВИУА, № МО. Биологические основы интенсификации земледелия. М„ 1997, С. 16.

3. Сергалиев Н.Х. Влияние ФАВ на продуктивность сортов яром™ пшеницы при различных уровнях азотного питания // Бюл, ВИУА. № 1 К). Биологические основы интенсификации земледелия, М., 1997. С. 24,

4. Сергалиев Н.Х., Сологуб Д.Б, Влияние физиологически активных веществ на включение меченого |;N в белковые фракции зерна пшеницы //Бюл. ВИУА, №111. Агрохимия на пороге 21 века. М„ 1998. С. 6.

5. Сергалиев Н.Х., Сологуб Д.Б. Использование азота удобрений растениями яровой пшеницы под влиянием физиологически активных веществ // Бюл. ВИУА, № 111. Агрохимия на пороге 21 века. М, 1998. С. 4-5.

6. Сологуб Д.Б., Сергалиев Н.Х, Применение ризоагрина и продуктивность яровой пшеницы // Бюл. ВИУА. № III, Агрохимия на пороге 21 века. М., 199S. С. 68-69.