493.влияние биологически активных веществ на активность симбиоза, урожайность и белковую продуктивность

А -МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГ» ЗНАМЕНИСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

НВОРГУ ФРИДАЙ ЧИМА

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХВЕЩЕСТВ НА АКТИВНОСТЬ СИМБИОЗА,

УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВУЮПРОДУКТИВНОСТЬ СОИСЕВЕРНОГО ЭКОТИПА

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Диссертационная работа выполнена в лаборатории биоло-гической фиксации азота воздчха Московской сельскохозяй-ственной академии имени К \ Тимирязева

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственныхнаук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственныхнаук, профессор М. К. Каюмов, кандидат сельскохозяйствен-ных наук, доцент О. А. Раскутин.

Ведущее предприятие—Калужский научно исследов iтельский и проектно-конструлторский ИНСТИТУТ сельского хотянства

Зашита состоится з ^ ? » . Л-1.££/?'*/4 . 1993 г

в «^5» 4 J C <<t3t > мин на t ci лиги епештали нрованногосовета К 120 1т 07 в Московской ее льскохозяйстпенной а,демии имени К А Тимирязева

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

С диссертацией можно ознакомиться в Ц Н Б Т(,ХА

Автореферат pa шелан v t / » _/2^. Iе*0»

Ученый секретарьспециализированного совета -кандидат сельскохозяйственных

наук, ДОЩНТ В И. Скоблинп


. : • ' • • • : . , - ' • .• - •• ' • • • • • „ * • : . • ' • " . - . . - л -

, •'••.,•... СЩАЯ ХАРАКГШ>ИЗТИКА. РАБОТЫ ; ... ' '

',•!,. Актуальность теми исследований, Интродукция. сои в Централь-

ный район Нечерноземной зоны России связана с адаптацией ее х

стрессовым условиям - Сравнительно низким температурам и длинно-

\ му дню, пониженной напряженности инсоляции, короткому периоду |

. вегетации о активными температурами. По данным ряда исследова- .

. талей (Кефела В;И. 1984, Немченко В.В., Юшин И.Р., Лыоухжн Д.В.

; Д989, Деева В.П., Санько Н.В.; Веденеев A.H.-I99I), некоторые •

биологически активные вещества (БАВ) способствуют адаптации куль-

- туры,! к неблагоприятным условиям внешней среды. Эффективность ' •

•применения биологически активных веществ-(фузикокцина, эксудата,

аллелостима и квартазина) на сое северного экотипа в Центральном

.районе Нечерноземной зоны ранее не изучалась. Решение этих воп-

росов представляет теоретический и.практический интерес. '.:'_-. \. ..

', • Ш л ь иосдедований - выявить влияние биологически активных. ..

.веществ на величину и активность'симбиотнческого аппарата, рост

-• и развитие.растений сои, уроаий семян и его качество. Опреде- .

лить наиболее эффективный препарат для сорта сои северного эко-

.-;>' типа:в Центральном' Нечерноземье»"-"г,'"-;''- ;;w »-

: : л •"-;,'•": -/ .-.' ..'•*'•

' . в задачи исследований входило;'выявить влияние фузикокцина,

• эксудата, аллелостима и квартаэина на динамику формирования и ; •

..активности симбиотичесасого аппарата",, массу клубеньков, содержа-

..ние леггемоглобина (Лб) и количества фиксированного азота воз- ;

.Vдаха;--'(щр^дай№ь;';дЦо?^в--БАВ',^-'р^''я'развюив;-1)аствний сои, \

/•формирование ассимиляционного аппарата, динамику накопления су-,

."•;•• хого вещества,"величину; урожая и. его структуру;';определить из-

Л., менениё 'срдврюнйи*: М Р К в органах растений в' онтогенезе ;'и: по- •

;'' треблешае элементов питшшя в зависимости от'препарата БАВГ--

•ЦЕНТРАЛЬНАЯHA14J !ЛЯ •-• -Л11ОТЕКА.


выявить влияние БАВ на долю источников азота в питании растений

сои, максимальное потребление и вынос элементов питания едини-

цей урожая, белковую продуктивность посева; определить энергети-

ческую целесообразность использования БАВ на сое; обосновать

рекомендации производству по применению наиболее аффективного

препарата.

Научная новизна. Впервые, в условиях Центрального района

Нечерноземной зоны изучено влияние фузикокцина, эксудата, алле-

лостима и квартазина на сямбиотическую и фотосинтетическул дея-

тельность посевов сои северного экотипа. Установлено, что разные

препараты БАВ оказывает неодинаковое влияние на показатели вели-

чины и активности симбиатического аппарата, рост и развития рас-

тений, урожай и его качество. Показано, что в экологических ус-

ловиях этого региона наиболее эффективным препаратом БАВ являет-

ся аллелостим, близкими к нему по эффективности - фузикокцин и

эксудат.

Практическая ценность •результатов исследований. Предпосев-

ная обработка семян сои аллелостимом в норме 8 г на гектарную

норму семян - Z& водного раствора от массы сухих семяв* обеспечи-

вает прибавку урожая семян 3-5 ц/га. Сбор белка с гектара уве-

личивается на 195-292 кг. Целесообразно такхе использование для

предпосевной обработки семян фузикокцина и эксудата, хотя эф-

фективность их несколько ниже. Обработка семян аллелостимом сни-

жает затраты ископаемой энергии на производство I ц семян на

37 МДХ и I ц белка на Ю 5 МДК. У фузикокщша и эксудата эти по-

казатели составляет соответственно 20-29 и 51-52 ЩД..

Аптюбаиия работы. Основные положения диссертации изложены

в шести опубликованных работах. Отдельние этапы работы доложены


на второй Всесоюзной и третьей Международной научной конферен-

ции СОИСАФ..КФ ТСХА, Калуга, 1991 и 1993 гг. ."

Объем работы.Диссертация изложена на 181 страницах'маши-

нописного текста, включает 29 таблиц,.го рисунков, 12 таблиц

•'-ив приложении.- •".";/ V ' . •"'"• _ ..'- - •, • . ," ' . Л,.

., Список ли*ера"туры включает, Ю 4 наименований, .в том чис- •

ле 31' на иностранных языках. . • " ' .

• • • . . ' . • , . • . С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы : •.-:,-•'

. • В первой главе - "Влияние биологически активных веществ

насимбиотический аппарат» рост и развитие растений сои"(обзор

литературы)'изложено совр«ле1шое состояние вопроса, показано: .,

влияние биологически активных веществ на физиологические процес-

сы в растениях, устойчивость к стрессовым факторам, рост,.раз-

витие :растенийt урожай и его качество. Показано,' что эти БАВ ..'••

на;сое ранее'нетизучалг. Определены: цель и задачи исследований. .

,'•;' В О :В Т О Р О Й главе - - "Объекты, условия и.методика исследова-

ний" даны сведения о том, что вегетационные и полевые опыты про-:

'водили на эксзериментальной б а з е Щ ТСХА в 1990-1992 гг. Почва

опытных участков дерново-подзолистая супесчаная, содержание гу-

: муса" 1,88-2,1255, легкогадролизуемого азота - 57-б6, подвижного -

фосфора - 270-460*, обменнога калия- 66-229 мг на кг почвы.

- • : РНсол.. 6,7-6,8. 1Летеора710Гические условия в годы исследо- ..

'ваний: I99Q год-,:был-холодным^о обильшлли осадкаш,- 1991 год -" -.

теплым с нормальным количестпом осадков,, но конец вегетации был •

зсолбдныгл (конец августа -сентябрь)^ 1992год - характеризуется

'крайним недостатком влаги-при.температуре-вышо срэдпеЭ многолет--


Эффективность ЕАВ изучали по схеме опыта: I. Контроль -

для оравнения действия БАВ. 2. Фузикоюын - предпосевная обра-

ботка семян фузикокшшом в концентрации 6,8 мг/л. Эксудат -

обработка седон эксудатом 5 л на гектарную корму оеьян. 4. Ал-

лелостш - обработка семян аллелоотимом 8 г на гектарную норму

оемян, й2 раствора от массы сухих оомян. 5. Квартазии - замачи-

вали оемвна сои в течение 30 мин. в растворе квартазина концен-

трацией 70 мг/л.

Учетная площадь делянок 25 м", повторность четырехкратная,

варианты размещали методом рендомизировлшых блоков. Семена пе-

ред посевом инокулировали ризоторфином, штамм рлзобий 249. По-

сев широкорядный с мешорядьяш! 45 см, норма высева 600 тыс.

воходих оомян на гектар.

Иоследовашш проводили по общепринятым методам. Определяли

химический состав и влажность почвы и раотоний, густоту расте-

ний в начале и конце вегетации. Биометрический анализ раогений

проводили о четырех повторноотвй каждого варианта каждые десять

дней и по фазам развития растений, где учитывали количество и

массу клубеньков, определяла концентрации леггемоглобина (Лб) в

них, общий (ОСИ) и активный (ДСП) свдбиотичеокий потенциал, пло-

щадь листьев, накопление сухой массы по органам, рассчитывали

фотооиктетический потенциал (ФСП) и чистую продуктивность фото-

синтеза (ЧИФ). Количество симбиотячоскн фиксированного азота

воздуха определяли по величине АСП и удельной активности симби-

оза <УАС).

Математический анализ экспериментальных данных палевых опы-

тов проводили дисперсионным методом.


: в третьей главе - "Влияние ЕАВ на формирование и активность

симбиотического аппарата сои" показывается зависимость симбиоза; от препарата ЕАВ, приведены данные о динамике роста корней, об-

разовании и разрушении клубеньков, содержании леггемоглобина в .

клубеньках,; динамики, количества и массы клубеньков (ОСП и А Ш ) ,

УАС и количестве фиксированного азота воздуха. •' •

- •'•"•• Продолжительность активного симбиоза ниже продолжительности

. общего.симбиозаЛна 41-57 дней. Фузикокцин и аллелостим увеличива-

- ет продолжительность активного симбиоза сои на 2-3 дня. В контро-

• ле образование клубеньков, появление в:них.леггемоглобина (Jt6)j •

обеспечивающего энергетические центры кислородом, и способствую- •

щего'высвобождению энергии для фиксации азота^воздуха;- проходило

п о з д н е е н а гс у т к и - д а о е ; • • : ^ '-"..''. vi

:'-':.'•'• '•'.'.':'•''•• ••"•:;'.:''••;•• •

'ч V: 'Динамика количества активных клубеньков коррелирует с дина* '

; микой общего количества, клубеньков. ЕАВ.- фузикокцин, эксудат и '''

1 аллелостим увеличивали"количество клубеньков на корнях сои. Так,'; в I99I-I992 гг.] в фазу бутонизации в вар!мнте-.с аллелостимом . , •;

клубеньков. было; соответственно 15,8 и' II ,9 .млн. шт / на Г=га i - а в ••" •

;контроле\ 13,0'и 10,2 млн>шт./га,'т;ё.-ка21,5-16|7^ больше, а . •

-в варианте о квартазинш.-их. было 'даже меньше,' чем в контроле; .

Такая законсилерность наблюдалась.и в другие фазы развития. , •'

'.•''",'Максимальное количество клубеньков на корнях сои формирова- •

лось в 1990 г. в фазе образования,бобов,: в 1991 году в фазе "

.образование бобов-' налива семян,,а в 1992 г.: в фазе цветение.

Это связано.с тем, что'пониженная ;те1лпература,тор1лозила разви-,

тие растенийв 1991'г.Га в 1992 ri-бьиш. засуха." | .'• -:.•}' '," ; .

.;-'. Динамика массы клубеньков по годам исследований имела общую

'Тенденцию -^увеличиваться'от,фазы второго тройчатого листа ДО;»

налива семян--"полного налива'семян.';•'•.'<."'••'.'


БАЗ cnocoiCiBOBani- цеаничгте'Ь ю *у, и„ 4 - O J , уАвцич и.!v часе;

jKinaiux кдуЗвньлОВ в I9S0-I99J гг . , те ь ы п Т9У<2 Г. Гуз.жэ-сцин

И кзаргаз»'Н июсобсивовал i увел ЧРГГСГ.. х л^сы на 23,5/3 и 9,1,*'

соогЕе.-ственчо (гаЗл.1).

Таблица I

'1зкс.« .АГЬЧЛ • accj активных л_;у">е u>t >в, оЗ ,иД *i OKTVE-

Пари-) IT ' " i n '. /*rfU-. v~j- ' ICO . ' Г99Г .j 6 n u аз, 4"/ra ! |

' , 4 9 ? !i ••• tB9 J U ^ .л io :o :^

4 5 У U M.J ^) > I? 19 I J

*з -:и J ' Го го и

л)

la r>f i. fj ~, ч ii^i'u'.

*>"Ы. 1 - i.~- ~ ! ^ )3p IDBdiJIII 5С30Б-, ^1 ff J ! 129Л ». -

) !») j iti^.tH. 4 (""а"!.^). ?азл.'ч.со ьЛИ *-D U~. С/ с^веннэ со-

=of j i/d Л1 в 1У90-1991 u 1 , . 3 I99C >. n 4 Л -^ -'рззог^л. i OOJJB

а '„1~роге ан-v i рс-ц ч > в ^iycoiu- i" i ос „ »t.. ^ ;,7 Г/'м cu-

(5wn.<JB, . . t 1 . ha ..j-33 j о^ь^е, чс • в Г"{3,1<2. 3 1991 го"; п^о


:•'•" ' '"',У': '•'.' i •', • • • ' . •"•'•'••'. .. • Т а б л и ц а ; . 2:

• Динамика содержания Лб в клубеньках сои/г/кг, сырых клубеньков/, I990-I99I гг. .

Фаза развития !Коитроль!&гэикок-|Экоудат

|Аллвлос-| К ш р т а з ш

бутонизация '' ' 4,4 ."Образование.бобов 7,7П о л н ы й н а л и в 4 ^ 7 ••.с е м я н • . •. .•.•.•-' . . • '•;': '

Зутонизация - 5 , 4 : -Образование бобов6,4Полный налив • •семян ..,.' , .'•" 2 , 9

1990 г .4,4 -';•

.9,5:' :4,6-••: ,

1991 Г..'5,87,2/

з,б ;

3,5

• ю,з":

4 6,3. 7 , 5 •;,

4,0 '•:

- 6,2 ..',;10,8

6,2

; 6,9 . ,: - 7 , 7 • , ; • • .

.-••зд- ' :

з,о Г10,4 •'•.> "• 4 , 6 •• • ; " ; • .

6,3

7Ц--У

2,8

ЕАВ повышали концентрш-'и» Лб в 4аэу образования бооов на II-2OH

по сравнению с контролем, причем наибольшее увеличение вызывали '

аллелостим"и эксудат, наименьшее - $узикокцин и квартазин/ : • /

' -.,:: 'Имея значения АСП и УАСза межфазные периоды и за вегетацию,,

мы рассчитали;количество фиксированного1иа воздуха азота в каадоы

• : . в а р и а н т е . / 7 т а б л « 3 / . Ч :•*/.' ^ •••• • .• - ' • ' • • . - / . . ' < , • ".••• •'''' --'"''"'' •' ' ' . -•-.

; ••'' Количество .фиксированного- азота.4 воздуха/'

. \ кг/ra'v '; :

- В а р и а н т •.;>':"_

К о н т р о л ь * - •<•"•• -."

4уЗИКОК11ИН ; ' ;• '

Эксудат,. ; г -Аллёлостим •'-?'.'Квартазин; -"."

• - ! 1990 г*'.-: | ; - .. '• •-.

-• :'.•-:».:.••;•

; " • . . < : i t » •••-• '

•;i-,:- ;I03'. • '' „ 109 .-

;:.-,-•. I03.v

- .-81" .': :\ '8з "•;•:."• 82Г,. : :

:=• \ , 7 7 : . •••:

1992 Г..

V ' 5 3 ,:'•'••V57-' •;

• • 5 5 - " : : ;...'66--•.-".V . 5 2 - -

В среднем за3 года

'..".;7в- - ...;•• ' 6 0 - ' . ' ' ....-•' . . 8 0 . • - • - - . .

'."•. 8 2 ' ' • х

. 7 7 * •


Под воздействием фуэикокцина, эксудата и аллелостша

количество фиксированного азота в среднем sa три года возрас-

тало по сравнению с контролем на 4-6 кг/га.

В четвертой гпаве - "5отосинтетическая деятельность

сои в чависимости от активности биорегуляторов" приведены

данные о росте и развитии растений, £отосштетической дея-

тельности- посевов /плои.адь листьев, 4СП, Ч*Ф, накоплении су-

хого вещества/, уро^ аГнос^и cevHH сои и его счруктуре.

Максимальные показатели <х отссш- теъ ческой деятельности

посевов сои приведены в таблице 4.

Таблица 4

Показатели йотосинтетическоР деятельностипосевов сои, 1090-19;2 гг.

п.„„.™, 'Максимальная пло- f {' агеимольнсе-ариант {кадь листьев, { '.а, . -.си сплине c>-

; ы2/ } qc.^.-Ji/ralxCTo^cicrsa

fZo tJ 4i,o o4,o tCOJ . tiJt *;O»ii 4701 4672

Фузикокщш 41,3 42,0 37,1 2142 Z .Ы ££06 4773 5085 3542Эксудат 40,6 43,2 36,0 2110 £557 Z177 4895 4710 C3SSАлледостиы 40,1 43,7 36,2 2119 2565 2243 4C39 5193 32SIКвартазин 38,8 43,8 35,2 2077 2445 215Э 4615 5136 3142

Биологически активные вецества оказывали положительное

влияниэ на <*отост1тетическув деятельность посевов сои. В годы

исследований БАВ существенно повыиали площадь лгетьев в средней

на 0,7-2,7 тыс.ы*/га. В вариантах, где сечена обрабатывались

({узикокциноч, эксудатом и аллелостимом, пгоцадь листьев во все

8


.«Газы была выше,\чем вконтроле. .Площадь листьев в IP92 году

была На 11,1-19,696 ниже/ чем в 1990 и 1991 гг. Аналогичные

•'''• различия были и в показателях 4СП, " .' ,' ' ,:. :

, , ' БАВ увеличивали С Ш на 2,6-?,5»i в среднем за три года по

• сравнению с контролем," " ;. ' г4, ..-,•••"' ,-- * .• ...

...;t '.'•'• •'. Чистая продуктивность фотосинтеза изменялась по фазам •,

. . развития, вариантам и годам опыта и,составила 2,1-9,4.г/м2. . ч '

-. сутки.' Изучаемые БАВ в благоприятные годы существенно повышали'

' ЧПФ,-особенно такие,как:аллелостнм,*квартазин и фузикокиин. .

Средняя'чистая продуктивность фотосинтеза в наших опытах дос- ,

' -..' тигала I i W , 0 r / i r сутки. "Увеличение фотосинтетического по- \

"тенциала.-в вариантах с использованием БАВ вело к снижению •

,.средней чистой продуктивности фотосинтеза из-за накопления •

.', большой плоцади'листьев^' ,'.- Л.-" '•,-', .• .\.-.;;.- ' '•'•'. . , •"'; '•

•; • • 5 ••••'.'.••• Динамика накопления сухого вещества по'вариантам опыта • ;

коррелировала с'динамикой Нормирования листовой поверхности

и Ш1." Наибольшее' накопление сухого'веществабыло в.1991 f -.

' году. БАВ-во-всё; годы. ОГО-JTOB оказывали благоприятное дейст- :-, '

. ' '. вив;на накопление сухого'вещества^. Так," в варишиё,с аллелос-

..' тюлом в ,$взу полного налива-; семян' сухого^вещества /1991 г./:. '..; ••,на;гектаре было-5198-кг, с квартазином .-;51Э6 кг,;.с,(^узикок- -. •

цином"^ 5085!^Кг^Га'контроле -/4672 кг, превьшениё состалило:. ,

, ;IIi":i0 и. 95<'соответственно, йузихокцин^ более эйективен в- ,;

неблагоприятных.метеорологических;условиях, чем квартазин,

' ' ',;• эксудат^и'аллёлостим.^ ,vS

; :f, -~

;: '?'?':*:' ""..;*•"'.'•'!•'"'•"'.'К ' \ ''•''.'

, ..::^;.В услоЪйх Ueh-TpanbHOfiiНечерноземной зоны при создании . •


оптимальных условий для симбиотическоР азот^икоации, соя спо-

собна сформировать урожай сеыян до i.5,4 ц/га /табл.5/.

Таблица 5

Влияние БАВ на урожай семян сои, ц/га

I9tO-IC»2 гг.

Вариант t 1990 Г. { 1991 г. !В среднем I I992 г.! I 1за 2 года I

Контроль

Фузикокцин

Эксудат

Ллгеяостка

Кг.чрта п м

'«-Реи

15,6

16,1

16,4

20,6

15,7

л, а

10,6

21,0

•М,Ь

2.1

:>,о

ГМ18,5

20,6

а,4^о.с

3,5

4,а

3,3

з.в

0,77

ft I'. О ro- v с бо-ия s < - ! С7) v i ест,» с i > i roj зГ i.» ~ii-

z iw : c r<r j j t i * ПЛВ caMiP"i7ii м п г in •"!•„!. J t i jfc i!\ сси^ч,

•nni. йплс-осгиы дал лестм ьрн-/о i j r^rvy j j ( LI - 5 ц/г„ ц л

LCPQJ - ; ,8 ц / i a .

*Ъ 1901 ro^y получена уето?игЕв~ тенденция г синения j p o -

"•ui ceuwi пг" сбрввоткв ЕАВ, одн^ о, к.а;eu&Tfwtici'ii достогор-

ния пргЗапза у^-озая пол^^ена D сгризнттх с >1судатсм к кгарта-

3wiKi. В среднем за 2 года ypoi а? се^дн в . онтролв был

ше, чех в Е-ар.'анто с ЕАВ.

ю


- - • Изучаемые BAB в с^едкем. за 3 года значительно улучшали

• развитие и продуктивность, растений! 1ак, в варианте с эксуда-

том, аллелостюлоы и квартазином в.средне на I растение уве- -

личивалось количество семян на 9,9-24,7%г масса семян с од- •

ного растения на 6i6-20,6SS по сравнению с контролем. Кварта- V

зин только способствовал увеличению количества бобов на 14,ЗЯ.

..БАВ оказывали существенное влияние на биологический урожай,,

прибавка в среднем за 3 года составила 11,4-23,3%. На массу

1000 семян.БАВ не. оказывали заметный аспект.'.1 . .

,.'. V.•"•' В пятой' главе - "Химический состав и качество урокая •

сои в . завчсишсти отвлияшя БАВ" изложены результаты ана-*

лкэов' по "• срдеркавда), азота^ cfocijopa и калия в органах расте- ";

ниГ* показана динамшса их накопления, вынос и максимальное

потребление,4 доля участия источников азота-в питании расте-'

'- ний;и формировании урожая семян сои," содержание и сбор белка •

с у р о ж а е м с е м я н ^ о о и . ' Л •}':'>';,'.,';/.'-••'":'•[-'•':''• ./:'.",• '•"• : •'..' ;:

_ • . .

• •,' Опытами установлено, что в вегетативной мессе сои больше

всего содержится-азота в.листьях, меньше в стеблях и в корнях*.

Содержание аэота'в листьях и*стеблях'падает.от- всходов до фазы-

; полной спелости. При созревании содерсаниэ азота в.листьях сни- . t

31Шось на' 35,2*-43,G%no сравнению.с [азой цветения, в 1990-1992

гг..причем, Б этой, отношениив более влажше I990-I99I гг. сгашение


было на 9,9-14,8# больше, чем в сухом 1992 г. это объясняется

тем, что реутишзация азота из вегетативных органов в генератив-

ные лучше происходит при благоприятной алакности почвы и темпе-

ратуре.

В 1990 г. применение ЕАВ увеличивало содержание азота в

листьях в фазу цветения на 27-34# по сравнению с контролем. В

I99I-I992 гг. наибольшая концентрация азота в листьях отмечена

в фазу второго тройчатого листа - 3,76-4,01?. БАВ в эти года

оказали заметный эффект на концентрацию азота в листьях в фазу

полного налива семян. В фазу цветения в 1991 г. БАВ увеличивали

содержание азота в стеблях на 9-285 больше контроля.

Адлелостим, эксудат и фузикокщш задерживали снижение кон-

центрацни ааота особенно в клубеньках. В засушливом 1992 г.

Оапое »ффективныш были кварта зин и 4у-*икокшп. 5узккокцин, алле-

достим и квартазиц повышали концентрат и киллл а органах раоте-

ниЗ. БАЗ не сказывали заметного шпылия на содарс^ниа фосфора а

органах растений сои.

Закономерные связи между содержи, i.-л азота и калия в орга-

нах растений не отмечено, можно говорить .лыь о тенденции прямой

связи. В содержании фосфора и азота отмечена обратная связь, чем

выше содержание азота, тем меньше содержание Фосфора, хотя чет-

кой закономерности не наблюдается.

Концентрация калия была больие в семенах, бобах, листьях,

створках и стеблях последовательно, ыаименьивя - в корнях. Наи-

большее содержание фосфора отмечено в семенах и бобах, а наимень-

шее в створках.

В наших исследованиях установлена достоверная прямая корре-

ляция мевду содержанием азота в клубеньках и сечоиах (табл. 6).

БАВ во все годы опытов увеличивай' концентрацию азота в се-

/г


менах по сравнению с контролем на 6,0-Ю^. ; , \ "

^"'В клубеньках азота гораздо больше^ чем в остальных вегета-

тивных органах растения сои во все года опытов. Клубеньки отли-

чались стабильно высоким содержанием азота (3,72-5,38$) в тече-

ние вегетации. Наибольшая концентрация азота в 1990 и.1991 гг.

была в клубеньках в фазу цветения (4,28-5,33?). В 1992 г. кон-

центрация его была больше в фазу полного налива семян (5,0-

5.38J?). Это связано с тем,,что после дождей появились новые клу-

беньки, хотя их было немного. Наиболее эффективными БАВ, повы-

шающими содержание азота в клубеньках и семенах, были аллело—

отим, фузикокцин и квартазин. - .

..•'•••••' ' ' • • \ 1 ' ' ' • • " • ' " • • ' , ' "• •'.''. "--i- •'• Т а б л и ц а $ . ' • • .

' Содержание азота в клубеньках и семенах сои, 1 •

- - • > - г ; : •% н а А С В , , 1 9 9 0 - 1 9 9 2 г г . . . - " " ;- -./.••.-_,•/ , : ; • • -

Орган .

Клубеньки -..;

Семена , V;

Клубеньки

Семена " ",: .

\ ; ~ ' , - • " - ' • • • •

Клубеньки ' .

С е м е н а *.'•••

,\ :Контроль# • - - •

' - • - V \ ' ' \

:; > ^ . б З " '

-•/л 6.70^

::"-,",-." .'• '•,'• V , .

:--v- 4,30 ;

:-\. ;• 5v.5i •/

' " • ! ; . ; 5 ' , I 5 ^

; ':?'.&•-•, - ' - - * ч • • . .

:Фузикокцин :• . • . •

/1990 Г . ' ' "

,- ;;'5,l9-/ ;v:,>.7,19>;Г''-'

'••/ 1 9 9 1 г . - ' v

; v : :5 .84> ' ; v

;', - \1992.Г.'. ,,

•:"''5,37-; ;V

' : 7 , 6 2 •.;;•

Эксудат:_Ал

"•;".•"•. ; : г " .

• 5 . 3 3 : 1 - -';•

6 ^ 5 9 " • ;

' • • ' • : ' • ' ' . : • ' ' •

' 5 , 9 0 ^ ••/•;

5,00

. 7.4Г ; ;.'

* *

5,33 Г /

"7,34-'гУ

. • _ - . : . • ' : '

4.39V:' .'.

• 6 . 0 5 •-•-.•

*5.34;: '

7 . 5 5 ;•(,..

газин

5,176,91

4,52:

5,89

5,38

7,45,.


В 1991 г. во вторую половину вегетации Сил недостаток вла-

ги и азот нэ оыл реутилизирован семенами (Рис. I). Содержание

его в семенах било ниже, чем в 1990 и 1992 гг. В 1992 г. при

острой засухе в середине вегетации урокаJ семян сформировался

низким, но достаточная влажность в конце вегевации способство-

вала реутилизации азота из вегетативных органов в семенах и со-

держание его было максимальным.

Доля участия азота в формировании урокая семян за счет ре-

утилизации из зегетативных органов в 1990 г. составляла 38-68/2,

в 1992 г. - 20-33$. Остальная часть приходилась на азот почвы

и воздуха, поступивший в растения в яорлод налива семян. В 1991 г.

источниками азота были почва и воздух. Это связано, по нашему

првщголохвшш, с низкими температурами и влажностью почвы в пе-

риод налив семян - полный налив сечян. количество реутялизиро-

ванного азота зависело от его накопления в вегетативной массе.

Так, а 1990 и 1992 гг. в семена реутшшзировано

из вегетативных органов в средним в контроле 405», в вариайте

с аллелостимсм - 3355, квартазшюм - 51й азота.

Из почвы поступило за период налива семян соответственно

24, 27 и 212 и из воздуха 37, 40 и 29*.

Установлено, что" в среднем за 3 года эксудат и аллело-

стим способствовали большему поступлению азота в семена из поч-

вы и воздуха (на 2-7 кг/га), а фузикокцин и квартазин из веге-

тативных органов (на 2-7 кг/га) по сравнению с контролем.

Потребление азота целым растение'! •<аксималышх значений

достигало в 1990 и 1991 гг. в фазу полного налива семян - до на-

чала опадения листьев, в 1992 г. в |пзу и п в а семян - полного

налива семян.

.и


1990?

Контроль

Дллелостим

•почва

Pi!c. I . Доля отдельных 1гсточников аьоха вФоршгровагпз* р^^одук-з^шас органовг^стешй сок {^ от ооцего пссгрес5леши),

• ISCC-IS92 ГГ.


Наибольшее количество N P K растения оои накапливали при \ ч

благоприятных метеорологических условиях и высокой активности "

симбиоза. Так, в 199Гг. потребление азота в фазу полного нали-

ва семян достигало.146,4-161,3 кг/га <Рис. 2),[а в неблагопрйят-'

ный для симбиоза 1992 г. этот показатель был в 1,9т2,0 раза ни- .

ж е , ч е м ' в 1 9 9 1 Г . ; • ': •' "• '•;' . У " - ' .'-'' .''••'

; ' ••••* - ..-'•'

БАВ во все годы исследований увеличивали потребление расте-

ниями "азота по сравнению о контролем на 2,6-15^4 кг/га в фазу;: -

полного налива семян. Наибольший эффект от' данного приема в

I990-I99I гг. наблвдался в варианте сi аллелостимом - 14,9-15,8

кг/га и в 1992 г. с фузикокпином*- 15,4 кг/га. ;. '

",, . Квартазик, аллелостим и фузикокцин оказывали заметное влия-

ние на потребление калия растениями сои во все годы исследований.

Потребление азота в среднем за Згода было в 8,8 раза боль-

ше, чем фосфора и в 1,9 раза больше,, чем калия. -. •':' ; ' , •-,

Максимальное потребление М К С в наших опытах в расчете на'..

I т семян и.их вынос в первую очередь зависело от обеспеченности '

растенийUPK, урожайности, влияния БАВ и метеоусловий. B.I99I г.

был получен самый высокий урожай семян (18,6-25^4 ц/га), поэтому-

и Ы Р К растениями использовались более рационально. Максикюльное'

потребление азота колебалось по вариантам опыта и годам в преде-^

лах 60-92 кг/т семян:(табл. 7 ) , фосфора.,.-'6-П и.калия - 26-55 ••.-

кг/т семян, а вынос составил 58-84^.7-11 и 24-39 кг/т семян соот-

-ветственно. В 1992 г..эти показатели.были в 2-2,5 раза выше'; ."•;

из-за крайне низкого урожая, семян.» ' *. _ ••._' ' •".; ... ; . 5". -* ,

В среднем за два года максимальное потребление азота соста-•

вило 75-85 на I т'семян, а вынос - 70-73 кг/т семян. Во все годы;


кг/га

№

150

100

30-

• контроль

• эксудат_ . — -_ 'аплепостим_ квартамин

2-uwpлист

utem налиЗсемян

аопналсемян

поянспелость

Рис. 2. Динамика потребления азота посевами сои

при обработке семян различными БАВ, 1991 г.


исследований лучший эффект по рациональному использованию азота •оказывали аллелостим, экоудат. и квартазин. • • .,-*:''

•' .' • ' .. • ' • • . ' • - • • ' ^ > Т а б л и ц а 7 . ; . " ' '",'.••' •>

- Максимальное потребление и вынос азота урожаем ,. •,• . семян сои (кг/т) в зависимости .от препарата БАВ, ' '. '

'•••" i ;••';'"• • • •• . I 9 9 O - I 9 9 I . г г . \ • ;•.• '"•'._ .' /

Вариант *; '

. " ' • ' • . ' . '

Контроль,

фузикокцин ,

Экоудат

Аллелостим

Кварта зин

: 1990

.'Максим.::потреб-::ление :

" 9 0 . ••':

- 88 . ,'

:. 92. .;••• " . 7 6 - .

: 90 .

Г.-,

Выноо

BO-

82

74

.84

Г 1991г. .

:Максим.Шотреб-,'ление ,

•. 79' v

- 72

" 6 0

. 73

' 62

Вынос

' 6Г

:.63^

58

6 7 :

56

: В среднем г

1 Максим; i - .'•' .":потреб- :выносГление/,; ;: / ;

• - ч » . • ' • • •

:'• У85; *>?.-'•;

••- - 8 0

- . ; ' " . 7 6 ; \ ••'•;.

•• . . ' 7 5 . - , . •.. - -"•

• - / 7 6 - - ' - • ' р :

71

73

70

71

71

- .- • • ' ^

• * . ' - • ' . ' ' • . • ' ' •

•:•'••".[

' • В 1990 г.'за счет применения БАВ было фиксировано из" воз-!

духа 103-109: кг/га азота, на 4-II кг больше^ чем в контроле, ;

что составляет 68-745» от общего потребления азота урокаем. В

вариантах с фузикокцином, эксудатом'и аллелоствдом в 1991 г. v;.

благодаря симбиозу было фиксировано 81-83 кг/га азота (51-56?),

что на 4-6 кг больше контроля. В 1992 г. в варианте с теми же •' •

БАВ связывание молекулярного азота достигало 55-57 кг/га , , ;

(62-65$), что на 2-4 кг больше, чем в контроле. Доля участия •'•

азота почвы в питании растений.изменялась по.вариантам к годам .

опыта. Наибольшей она была во влажном 1991г. - 44-5l£» a.


наименьшей в 1990 и 1992 ft*. - 215-32 и 31-38% соответственно.

(Рис. 3). При применении*ВЮЗ ладя биологически фиксированного

азота в питании растений сои достигает 49-74? от общего его

потребления.

Уровень обеспеченности биологическим азотом отразился на

белковой продуктивности сои (табл. 8).

Таблица 8.

Содержание белка в семенах сои и сбор его с урожаем,

IQ90-IS92 гг.

Год : т/г;** о«ашн: Crc/дзт

Гл.)Г0У1

W J ГОГ.Л

1CC0

IGOI

1CC2

•л.э3J, i

4b.0

50.U

С'ор С

ICQ

•о О

Л

IV

n

/.V

,'i

,b

.0

J

/

,« на АСЗ

?6.9JG.J

'Л.5

u/G

015

IJ7

ib.O

:J,G

94G

8J5

166

U.2

CS.O

iG,6

670

iv;

Содарглкка белка в семенах сои наиболее заметно увеличива-

лось в вариантах с аллслссттаом, фузипокшшем и квартазинсы

цесдодовательао (в средне-s на 1.4-2.8Й) по сравнению с контролем.


1990г. : 1991г. 1992 s. : •

Рис. 3. Доля участия источников азота в питании, . •' растений • сои • (%•: от. общего. потребления),

• .:; •-- V:;v. I99Q-I992 гг. -.Л-,ч.- • • •* j . . '

-•'•'•: га-'. •••>&-


В 1990 и 1991 гг. в связи с тем, что урожайность семян

сои была высокой, самым высоким был и сбор белка (654-946 кг/га).

ЕАВ повышали сбор белка о гектара в среднем за два года на

99-244 кг/га.

В шестой главе - "Энергетическая оценка использования био-

логически активных веществ на сое"- обработка семян сои БАВ,

особенно аллелостимсм и квартазином, оптимизирует условия выра-

щивания этой культ/ри, способствует более рациональному исполь-

зованию энергорасурсов. Применение ЕАВ повышает окупаемость энер-

гозатрат на производство сои на 90-190$ (табл. 9.).

Таблица 9.

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

ЕпрдантС р т р З р СКуеыост

'лн, ::<отспае- :содвр- :чой эноргки.МИ • затрат ЕС-— :мой " • -- -

Алпродь

Зугпкокцин

Эксудат

Аллелостим

Квартазин

а/га

12,614,014,8

15,5

15,1

:мой:энергия:изведет-:во урояая:сои.

25«й

С526

2528

2526

2526

:заш$е

•

аз,79

23,10

24,42

25.58

24,92

:семян

•

200

160

171

163

167

•на I ц'болка

•iSb

443

444

389

421

:копаемой:энергии:урезаем,:раз

•

•

8,2

3,1

9,7

10.19.9 •

С энергетической точки зрения производство сои при исполь-

зовании БАВ считается эффективным приемом создания оптимальных


условий симбиотической азотфиксации. Создание оптимальных'усло-

вий для азотфиксации обеспечивает снижение затрат ископаемой \

энергии на получение 1 ц семян и 1 ц белка на 20-37 и 51-105 ВДЕ

с о о т в е т с т в е н н о . . "••• • '•*...-.-. , . • , • I

• По комплексу показателей положительного эффекта. на первой .

• месте стоит аллелостим; эксудат и квартаэин оказывают примерно .

одинаковое действие,.'а фузикокцин несколько меньшее, но устойчи-

вое по годам. Многие вопросы, касающиеся БАВ на азотфиксацию "

бобовых растений," требуют дальнейшего исследования. . ' • , '.- •

• • • • ; / . ; " - , ; • ; ; . > • " • , в ы в - о д ы - - : ••''.".••'•_'.•••/.'•'"'• : ' . • ' . . : ' •

Предпосевная.обработка семян хои биохимически - активными '.

веществами /К/Ш/ - фузикокцином, эксудатом; аллелостимом и '- •.'

• квартазином активизирует, физиологические процессы, в растениях, '.

В годы о благоприятными метеорологическими условижли'эффектив-; s.

ность их выше, чем в засушливом 1992 году;-,/ - •••'.,,,-•. '

".. I» Фузикокцин; эксудат и аллелостим ускоряли появление' •.;•

всходов на 2*4'дня и.повышали полевую всхожесть на 9-22$, уве-••'-

личивали продолжительность активного симбиоза на 2-3-дня в • >-/•;

сравнении с контролем.. В варианте о 1?вартазино1л эти "показатели,

б ы л и на у р о в н е *нонтроля.';/ .'.*•.:*;•' ";•;.•'. .•'• -'':-''\v" :• ". •-.•-..;.•-.,'

* 2. В IS90 UI99I гг. наибольшая масса тслубеньков. /721 и/'; ,.".

698 кг/га/ и активный симбиотический потенциал /23,1 и 17,4 тыс.

кг.дней/га/ были сфорлированы в варианте С'атлелостимом, не-; :-

• сколько меньше эти показатели были в других вар1йнтах. В ..

1992 году действие ЁАВ на эти показатели было минимальным^ • :

* • " Все БАВ во все годы опытов, повышали концентрацию Лб. в клу-

беньках в течение всей вегетации и особенно в период цветение —


образование бобов. Так, в контроле в 1990 г. оодержание Лб со-

ставило 7,7 ыг/г сырых клубеньков, а в варианте с аллвлостимом

10,8 мг/г; в 1991 г. соответственно 6,4 и 7,7; в 1992 г. - 5,6

я 6.2 мг/г. Несколько меньшее влияние оказывали эксудат г фузи-

кокцин, я еще меньшее - квартазин.

Количество фиксированного азота воздуха прямо коррелирова-

ло с этими показателями. В 1990 г. в варианте с аллвлостимом

фиксировано из воздуха 109 кг/га азота, в контроле - 99 кг, в

других варрантах г» 4-5 кг/ra больна, чем а контроле. В 1991 и

1992 гг. а контроле к а варианте с .свартазгнсч азотфиксагая бы-

ла одгчаюяо!*, .пг/гго БАЗ yj n~ ч:тхтг ев va 4-Ц?.

3. „1 'arc;- атст.. u~ ч/* ^.ciTu.iHo-Ti noco.iws ЬАИ OKUJJSOJOI

.!"••> .V 1,-1 • , И . I . ( -^.? .?( Т.' С Г'О Т > )„ <yi Э a * 1{лД7-.

J let j i «« - и т . .ч"/l i, м ч1 „ - „ u. ipr Г< *rc • -

r l ™ . ! L (I > " ~, ^ о — M ТИС • ' / . " I . ' W

.< * ' ^ t i г." i, < ,_iii i . л . р т ^ з л r<- - i t . ICO .- 'A i.

.5 V. ' ' . , - •' < о l . J - ' i r u L C" .- .U-.-K) iJU ) ^ О U>. I .

; . i i ",r л i fiT/ о - ^ л . г / i i i yi> *-LI ПАЛ о -i л ^-.и i . ст^а 11-

jc .о Г^А м ic-i*..! n . п ЮС.) " . ллделостнл ноп»с/л катачосгзо

;• " I L C / если с I р.и-геп-л, а в 1391 г. охи со/лзат»ли Схто ьыие

™рл обработке се.1яп эгсудзгом и квартаз;шом. 3 этих Ув вариан-

тах с и на.тбольЕПй бгикоютеский урожай СЙЛЯН: соответственно

28,9 ц/га в 1500 г . , 34,7 и 35.4 ц/га в 1991 г. В вегетационном

опыте бочьле повилалх продуктявность растения эксудат и аллело-

сиаа.

23


•_ 5. БАВ, активизируя симбиотическую деятельность посевов, - . " *

повышали содержание азота и белка в вегетативных и генеративных -~

органах. Установлена достоверная положительная корреляция. между • : ",,

содержанием азота в клубеньках и в семенах; Содержание азота в .. .

кдубенысах в контроле в 1990 г. составляло 4,10#,>в варианте с . ".:

аллелостимом - 4,55#».в семенах соответственно 6,70 и 7,34^.' -••.

Общее потребление азота посевами в среднем за 2 года"наибольшим ; •'-

было в варианте с аллелостимш - 159 кг/га /в контроле 143 кг/га/,. 'J

меньше /150 кг/га/ о эксудатом, еще меньше с квартазином и фу- '• \

з и к о к ц и н о м . ..• ';- •••/•.-, •-'-'.'.:,•'',•- '•;.-';.\ .' '••'..••'У .-'У-''.'>'-'У ~\ -

• 6. Доля биологически фиксированного азота в питании расте-, •

нпй сои в 1990 г* составляла 68-74^, в 1991 г . - 49-6658 "и в -.. •'/,'•"}'

1992 г. - 62-65#.' В семенах доля.азота,реутилизированного из ,' : .:

вегетат1шньа • органов в 1990 г., составила 38-685?,; в 1992 г. -..;' .'. ",

21-34%. Наибольшей реутилизации азота способствовал квартазин. ; V;;

Аллелостим, эксудат;и квартазин обеспечивали более рациональное.-"}"•=',•.

использованио азота. В этих вариантах максимальное потребление .' •' <:

азота растениями на И семян сои было наименьшие - 75-76 кг, - /;•

'в к о н т р о л е - 8 5 к г . '' •../ • .' - •- ".•• "':;•'•'• •' .'..'••_ ' -УУ / -. ".•>;.',

7. Все ВДВ повышали содержание белка в семенах, болыле все- ,-

го аллелостим и фузикокцин - на 2,8 и 2,7$ в среднем;за.З года.

Сбор белка в вариантах с БАВ был выше, чем в контроле на.,84-. ; v

1 6 8 к г / г а . •* ' ,-/ ,'.-. • -:, -\1 "•.' ;••''' ;••'•: v ;

:; •; .-•

>.'..-,. /:г

8. Обработка семян ПАВ снижала затраты ископаемой энергии'._•'•••

на пролзводство I ц семян и I ц белка на 20-37 и 51-105 МДЙ. •-'. г

• Окупаемость'затрат ископаемой энергии энергией прибавки; • ;.,'•...

у р о ж а я п о в ы ш а л а с ь н а 9 O - I 9 0 / 5 . .1 ',:•' '."'V''-,'>.<*:•„'> •;'•.' .-• ;•.••' "•'..'..-'.• . •'• •'-"•

;


П Р В Д О Ш Ш Я ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для активизации симбиотической деятельности посевов сои

и повышения урожайности семян целесообразно перед пооевом обра-

батывать семена аллелостимом с нормой 8 г на гектарную норму

семян - 2% водного раствора от массы сухих семян.

2. При отсутствии аллелостима семеьа можно обработать близ-

кими к нему по эффективности фузикокцином /6,8 мг/л воды, Zf>

раствора от массы сухих семян/ или эксудатом /5 л на гектарную

норму семян/, эксудат предпочтительнее, поскольку его можно при-

готовить в условиях хозяйства.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУЕЛИКОВАШ СЯЦДУЩИЕ РАБОТЫ

1. Посыпанов ГС., Посыпанова В.Н., Иворгу Ф.Ч. Влияние

обработки семян эксудатом и аллелостимом на рост, развитие и

урожай семян сои //Биологический азот. Тезисы докладов второй

Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА. 199I.

2. Посыпанов Г.С., Посыпанова В.Н., Иворгу Ф.Ч. Действие

биологически активных веществ на симбиотическуп активность

сои //Биологический азот. Тезисы докладов второй Всесоюзной на-

учной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА. Z9&I.

3. Нворгу Ф.Ч., Посыпанов JT.C, Посыпанова В.Н. Энергети-

ческая эффективность применения биологически активных веществ

на сое //Использование биологического азота в растениеводстве.

Тезисы докладов третьей Международной научной конференции СОИСАФ.

Калуга. КФ ТСХА. 1993.

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

ZS


БАВ на содержание леггемоглобина в клубеньках сои и количество

фиксированного азота воздуха // Использование'биологического .';;.

азота в растениеводстве. Тезисы докладов третьей Международной

научной конференции СОИ АФ. Калуга,' КФТСХА* 1993. -,' "_ . '- '

.. 5. Нворгу ФЛ., Посыпанова В.Н., Посыпанов Г.С. Влияние '•

ЕАВ а симбиотическую деятельность посевов сои северного экотипа

// Известие ТСХА, вып. 2, 1993. • , "•. , .. - ;.' .; ./

6. Посыпанов Г.С, Посьтанова В.Н.,, Нворгу.;ФЛ; Действие, '

ЕЛВ на рост, развитие растений сои, урожай и его качество

вестие ТСХА, в ш . 3, I993./B печат!!/.' • . . \ '

ZG.




Объем 13/« п л Заказ 1288 Тираж 100

Типография Московской с х академии им К А Тимирязева127550, Москва И 550, Тимирязевская ул, 44



Documents

493.влияние биологически активных веществ на активность симбиоза, урожайность и белковую продуктивность