Наука Серегина И.И. Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

Возрастное ограничение: 0+
Жанр: Наука
Издательство: Проспект
Дата размещения: 24.01.2018
ISBN: 9785392274895
Язык:
Объем текста: 219 стр.
Формат:
epub

Оглавление

Введение. Глава 1. Роль цинка в регулировании продукционного процесса яровой пшеницы в зависимости от условий азотного питания и водообеспечения

Глава 2. Роль селена в регулировании продукционного процесса яровой пшеницы в зависимости от условий азотного питания и водообеспечения

Глава 3. Влияние регуляторов роста на продуктивность яровой пшеницы



Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу



Глава 2.
Роль селена в регулировании продукционного процесса яровой пшеницы в зависимости от условий азотного питания и водообеспечения


В последнее время возрос интерес ученых разных стран к вопросам антиоксидантного действия селена на растительные и животные организмы. В то же время исследования по изучению воздействия селена на продуктивность и физиолого-биохимические процессы различных сельскохозяйственных культур начались еще в начале прошлого века. Было показано стимулирующее влияние малых доз селена (0,5–0,8 мг селена на 1 кг почвы) на рост зерновых [Perkins et al., 1938], конские бобы, горчицу и просо [Бобко с соавт., 1945]. Сходные данные были получены различными авторами в опытах с клевером, который выращивали на песчаной почве при рН 8,0 [Lingh, 1980], с яровым рапсом и укропом [Торшин с соавт., 1994], а также с яровой пшеницей [Дианова с соавт., 1997; Дианова, 1999; Серегина, 2000, 2000а, 2008; Головацкая с соавт., 2012] с козлятником восточным, яровой пшеницей и ячменем [Вихрева, 2011]. Рост овса замедлялся только после достижения уровня содержания в почве 100 мг селена на 1 кг почвы [Sakurai et al., 1990]. Применение селена в умеренных дозах способствовало улучшению роста надземных органов, ускорению восстановительных процессов в корнях, усилению кущения, повышению урожайности и содержания селена в зерне [Perkins et al., 1938; Lingh, 1980; Sakurai et al., 1990; Дианова с соавт., 1997, 1999; Wu et al., 1998].


По мнению многих исследователей, большие дозы селена оказывают отрицательное влияние влияния на продуктивность растений, замедляя при этом рост растений на начальных этапах развития [Mnagwi, 1983; Ylaranta, 1983; Sakurai et al., 1990; Дудецкий, 1998; Машкова, 1998; MacLeod et al., 1998; Торшин, 1998]. Авторы отмечают, что в вегетационных опытах внесение биселенита натрия в дерново-подзолистую и серую лесную почвы в дозах 25–2500 мкг селена на 1 кг резко увеличивало содержание селена в конечной продукции. В водной культуре высокие концентрации микроэлемента негативно влияли на рост корней пшеницы (концентрация селена – 0,5 мг/л), кукурузы (5,0 мг/л), рапса (2,5 мг/л), вызывая при этом удлинение корней первого порядка, прекращение формирование корней второго и третьего порядка, их ослизнение и разрушение. Опрыскивание растений растворами солей селената также приводило к значительному возрастанию содержания селена в зерновых [Ylaranta, 1983; MacLeod et al., 1998].


Таким образом, несмотря на многочисленные исследования влияния селена на рост, развитие и урожайность различных растений, данных о физиолого-биохимической роли селена в формировании продуктивности и реализации адаптивного потенциала растений пшеницы в условиях окислительного стресса немного и имеющиеся сведения противоречивы. В данном аспекте исследования, посвященные оценке адаптивной роли селена в формировании продуктивности пшеницы различных сортов, отличающихся потенциалом продуктивности и генетически заложенным уровнем проведенные нами в течение 20 лет, обладают несомненной актуальностью и практической значимостью. В данной монографии рассматриваются результаты лабораторных, вегетационных и полевых экспериментов с сортами яровой пшеницы, отличающихся по засухоустойчивости. Кроме того, в работе анализируются закономерности формирования и реализации элементов продуктивности, эффективность работы вегетативной части растений, а также некоторые показатели качества урожая пшеницы сортов, отличающихся по засухоустойчивости при применении селенсодержащих соединений в зависимости от уровня азотного питания в условиях окислительного стресса, вызванного засухой в критический период роста растений пшеницы.


2.1. Действие селена на продуктивность растений пшеницы при различных уровнях азотного питания при оптимальномводообеспечении


Одним из важнейших вопросов, которые необходимо учитывать при оценке аспектов влияния различных агрохимических средств, в том числе микроэлементов, является выбор оптимальных способов и доз внесения. В исследованиях Т. Б. Диановой с соавт. [1997, 1997а, 1999] использование предпосевной обработки семян способствовало увеличению урожая зерна пшеницы. При этом отмечено увеличение всхожести семян, длины проростков и корней, также получен прирост биомассы и возрастание интенсивности процессов газообмена. В научных работах показано, что при внесении низких доз селена в почву выявлено стимулирование роста зерновых культур [Perkins et al., 1938; Шакури, 1974; Исмаилов, 1976; Фаталиева с соавт, 1978, Gujova at al., 1982; Дианова, 1999; Вихрева, 2011], кормовых бобов, горчицы, проса [Бобко с соавт., 1945]; томатов [Велиев, 1976], лекарственных растений [Соловьева, 2014], козлятника восточного [Вихрева, 2011]. По данным литературы, селен вызывает стимуляцию корнеобразовательных процессов, увеличивает количество корней, стимулирует прирост надземной части различных сельскохозяйственных культур [Вихрева, 2011; Вихрева с соавт., 2001а, 2001б, 2003, 2012; Солдатов, 2005, Солдатов с соавт., 2004; Маслова, 2014].


В то же время следует учитывать, что при применении высоких доз микроэлементов, в частности селена, в почве вокруг семени могут оказаться токсичные концентрации этого элемента для проростка, которые также могут оказывать влияние на поступление различных элементов в растения, как это наблюдалось С. П. Торшиным с соавт. [1996а]. Полученное зерно может оказаться непригодным для пищевых целей, так как содержание селена возрастает до несколько сотен мг на 1 кг сухого вещества [Gissel-Nielsen, 1986].


В литературе встречаются различные данные относительно наиболее благоприятной для роста проростов различных культур концентрации селена. С. М. Фаталиевой [1978] установлено, что небольшие концентрации микроэлемента (500 мкг/л) оказывали стимулирующее действие, способствуя накоплению сухого вещества и сырой массы растений. Увеличение концентрации селена приводило к снижению роста надземной части растений, что в значительной степени проявлялось на корневой системе. В опытах с различными культурами показано, что селен в концентрации 10–1% вызывал ингибирование развития корней в результате снижения митотической активности меристем корней. При использовании концентрации селена 10–2% отмечено уменьшение длины корней, но в то же время максимально сильное стимулирующее действие на листья, что приводит к накоплению сухой массы. Применение более разбавленных растворов – 10–7–10–4% – приводило к ростостимулирующему эффекту, т. е. к увеличению длины и сухой массы корней, и листьев [Вихрева, 2001а, 2001б; Вихрева, 2003; Солдатов, 2005; Солдатов с соавт., 2004].


Многочисленными исследованиями выявлено, что отзывчивость сельскохозяйственных культур на применение селена зависит от различных факторов, основными из которых являются видовые и сортовые отличия объектов исследования, способ применения селена и форма селенсодержащего соединения, поскольку токсичность микроэлемента варьируется в широких пределах. Некоторые бобовые – люцерна, клевер, горох, соя – чувствительны к низким концентрациям селена (20 мкг/кг). Рост кормовых бобов угнетается при концентрации 100 мкг селена на 1 кг почвы. Однако кормовые травы и злаки при этой концентрации селена в почве развиваются нормально [Girling, 1984; Постников с соавт., 1991]. Пшеница без заметных отрицательных изменений переносит в несколько раз больше концентрации [Bollard, 1983]. Также известно, что селенат-ион обладает большей окислительной активностью, чем селенит-ион. Кроме того, селенат-ион транспортируется активнее, чем селенит-ион или органический селен [Zaed et al., 2000].


По данным различных авторов селен оказывает влияние на регуляцию гормонального статуса растений, посредством воздействия на содержание цитокинина [Голубкина, 1999; Вихрева, 2001а, 2001б, Вихрева с соавт., 2003], зеатина [Солдатов, 2005], ИУК, а также активность антиоксидантных ферментов каталазы и пероксидазы, ответственных за дезактивацию перекисей [Пузина с соавт., 2005а, 2006б; Прудников, 2007; Голубкина, 2012], что и объясняет ростостимулирующее и росторегулирующее воздействие селена на развитие проростков и корней, полученное в наших опытах.


Полученные в последнее время литературные данные свидетельствуют о целесообразности совместного внесения селена и макроудобрений в почвы с низким содержанием этого элемента. При этом количество селената натрия, необходимое для повышения уровня селена в травах, меньше, чем количество, необходимое для увеличения содержания микроэлемента в зерне [Yalaranta, 1985; Koivistoinen et al., 1986; Varo et al., 1994; Торшин c соавт., 1996а, 2001]. Ряд исследователей показывают наличие сложного взаимодействия между макроэлементами (NPK) и селеном. А. Кабата-Пендиас с соавт. [1989] предположили, что на фоне высокого уровня азотного питания происходит подавление темпов поглощения микроэлементов, в связи с чем содержание селена в конечной продукции может снижаться. Сходные данные приводятся в работах С. П. Торшина с соавт. [1996а, 1996б, 1998] и А. А. Дудецкого [1998]. Авторами показано, что внесение макроэлементов приводило к снижению содержания селена в зерне и соломе пшеницы, а также в семенах рапса, что, вероятно, связано с ростовым разбавлением. Однако N. Bahners [1987] не обнаружил влияния возрастающих доз азота на концентрацию селена в растениях, что не согласуется с вышеприведенными исследованиями. В то же время Т. Б. Диановой [1999] отмечено, что с увеличением дозы азота до 2 г/сосуд происходило двукратное возрастание содержания селена в зерне пшеницы при оптимальном увлажнении растений. Л. В. Осипова с соавт. [1999] также указывают на зависимость эффекта действия селена от уровня азотного питания. Значительное отличие выводов ряда исследователей можно объяснить видовым различием изучаемых культур, использованием неодинаковых способов применения селена, а также методик определения содержания селена в конечной продукции.


В проведенных в лаборатории Физиологии питания и потенциальной продуктивности растений ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова лабораторных опытах с проростками различных сортов яровой пшеницы [Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015] показано положительное изменение биометрических показателей проростков пшеницы при дозе 5 г селена на 1 ц семян. Также отмечено достоверное увеличение длины корней сортов Иволга, Московская 35 и Лада, длины ростков сортов Иволга, Приокская, Московская 35, Лада и Саратовская 29. Что касается остальных сортов, наблюдалась незначительное изменение этих показателей.


Проведенные исследования свидетельствуют, что анализ только биометрических показателей и данных накопления биомассы не может дать ответа на вопрос об эффективности действия селена на ростовые показатели сортов пшеницы и выявить оптимальную дозу этого элемента.


В литературе есть указания, что изменение длины корня во время начальных фаз развития (5–7 суток) может отразить степень устойчивости сорта к факторам внешней среды и в качестве показателя уровня лабораторной устойчивости растений к стрессовым условиям обычно используют индекс длины корня (ИДК) – отношение длины наибольшего корня к длине корня в контроле. Используется также такой показатель, как корневой индекс (КИ) – это отношение массы корня к массе надземной части растений [Лисицын, 2001, 2003, 2005].


В этой связи нашими исследованиями показано, что в условиях оптимального водообеспечения проростков пшеницы применение селена в дозе 5 г на 1 ц семян способствовало возрастанию массы корней пшеницы сортов Иволга, Лада и Московская 35, о чем также свидетельствуют наибольшие показатели ИДК (128, 121 и 118 соответственно). Это свидетельствует о большей отзывчивости этих сортов на применение селена.


В научной литературе показано, что корневой индекс (КИ) определяется генетическими характеристиками растений [Лисицын, 2003, 2005]. Выявлено, что изменение величины корневого индекса (отношение сухого веса корней к сухому весу надземной массы) в результате влияния факторов среды можно использовать в качестве показателя адаптации растений. В наших экспериментах показано, что соотношение массы корня к массе надземной части в контрольных вариантах колеблется от 0,15 до 0,53. Применение селена в изучаемой дозе привело к увеличению КИ сортов пшеницы Иволга, Московская 35, Лада и Саратовская 29 с 0,23 до 0,29, с 0,20 до 0,40, с 0,28 до 0,50 и с 0,53 до 0,72 соответственно. Можно сделать вывод, что у культур с высоким соотношением массы корней к массе надземной части, где величина корневой системы преобладает над величиной побега, не нарушается поглощение и транспорт элементов минерального питания и воды корнем из семени.


Анализируя результаты лабораторных исследований, проведенных с проростками различных сортов яровой пшеницы, можно заключить, что оптимальной является доза селена 5 г на 1 ц семян для следующих сортов: Иволга, Московская 35, Лада и Саратовская 29. Наши исследования позволили сделать вывод о существовании сортовой специфики по действию селена на ранних этапах развития проростков. Н. А. Голубкиной с соавт. [2003] показано, что интервал концентраций, в котором наблюдается ростостимулирующее действие селена, очень узок как для различных видов растений, так и для каждого сорта.


Для изучения эффективнности действия селена в различных условиях азотного питания в фитотронной установке лаборатории «Физиологии питания и продуктивности растений» Всероссийского научно исследовательского института агрохимии имени Д. Н. Прянишникова был проведен вегетационный опыт, в котором оценивалось влияние разных способов применения элемента на продуктивность растений сорта Иволга [Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015].


Результаты, представленные в табл. 13, позволили выявить различное влияние изучаемых способов применения селена на продуктивность растений пшеницы. Выявлено, что наиболее существенное влияние на величину продуктивности и структуру урожая оказала предпосевная обработка семян.


Таблица 13


Влияние способов применения селена на продуктивность пшеницы сорта Иволга при оптимальном увлажнении


Варианты опыта
Масса:
Число, шт.
Длина, см:
Доза азота,
мг на 1 кг почвы
Способ применения селена
зерна, г/раст.
1000 зерен, г
зерен
колосков
колоса
растения
150
Контроль
0,79
25,3
33,9
15,8
9,0
54,8
Обработка семян
1,00
28,4
39,3
16,1
8,9
61,1
Обработка растений
0,90
27,0
33,3
15,9
9,0
59,6
Внесение в почву
0,77
22,0
36,7
15,8
8,6
55,8
300
Контроль
0,86
28,2
37,1
15,7
9,1
59,4
Обработка семян
1,11
34,8
31,9
15,5
8,2
54,4
Обработка растений
1,13
33,7
33,5
15,6
8,9
58,4
Внесение в почву
0,90
23,0
39,1
15,7
8,6
56,6
НСР05А/В, АВ
0,09/0,08
2,2/2,0
3,2/3,0
1,1/0,7
0,7/0,5
4,5/3,9

Примечание: фактор А – доза азота, фактор В – способы применения селена, АВ – взаимодействие факторов.


Показано достоверное увеличение массы зерна с 0,79 до 1,00 г/раст. при уровне азота 150 мг/кг и с 0,86 до 1,11 г/раст. – при 300 мг азота на 1 кг почвы. Селен оказывал положительное воздействие на формирование репродуктивной сферы растений и структуру урожая, что и явилось определяющим фактором роста продуктивности. Следует отметить, что при средней дозе азота рост продуктивности обуславливался возрастанием числа зерен и длины растения, при высокой – массы 1000 зерен [Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015].


При оценке влияния селена на формирование отдельных элементов продуктивности показано увеличение озерненности колоса и массы 1000 зерен на фоне средней дозы азота (150 мг на 1 кг почвы) при предпосевной обработке семян пшеницы сорта Иволга, что и определило достоверный рост массы зерна в данном варианте. Увеличение числа зерновок составило 15%, массы 1000 зерен – 12%. При опрыскивании вегетирующих растений в тех же условиях обеспечения азотным питанием увеличение продуктивности растений определялось возрастанием только массы 1000 зерен на 6,7%. В условиях высокого обеспечения растений азотом возрастание продуктивности пшеницы сорта Иволга было обусловлено большей выполненностью зерновок как при предпосевной обработке семян, так и при опрыскивании вегетирующих растений. При этом масса 1000 зерен увеличилась в 1,23 и в 1,19 раз соответственно по сравнению с контролем, в то время как озерненность колоса даже снизилась. Поскольку достоверного изменения среднего числа колосков не получено, при одновременном увеличении массы 1000 зерен, можно сделать вывод, что применение селена не зависимо от способа его внесения способствовало усилению оттока ассимилятов из вегетативных органов в генеративные. Таким образом, одним из механизмов влияния селена на продуктивность пшеницы является воздействие на аттрагирующую способность колоса, что приводит к изменению структуры репродуктивной сферы растений пшеницы.


Как показали результаты исследований, при внесении селена в почву в дозе 2,5 мг на 1 кг почвы при закладке опыта достоверного влияния на продуктивность и биометрические показатели растений пшеницы не выявлено, что скорее всего можно объяснить сильно завышенной дозой для данного способа.


Известно, что продуктивность растений определяется с одной стороны генетически заложенным потенциалом, с другой обуславливается воздействием внешних факторов, среди которых основными являются условия минерального питания и погодно-климатические характеристики вегетационного периода. Ведущая роль в формировании и повышении урожайности зерновых культур отводится азотным удобрениям. Для изучения вопроса влияния селена на продуктивность и структуру растения пшеницы был проведен вегетационный опыт с различными по засухоустойчивости сортами яровой пшеницы, которые в одинаковых условиях выращивания по-разному аккумулируют селен [Голубкина, 1999; Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015]. Опыт проводили в естественных температурно-влажностных условиях вегетационного домика. В июне наблюдались самые низкие за весь период вегетации показатели относительной влажности воздуха (около 60%) и гидротермического коэффициента (ГТК около 0,10), что соответствует засушливым условиям. Это период оказал существенное влияние на общую величину продуктивности пшеницы всех изучаемых сортов, поскольку в июне растения проходили фазу выхода в трубку. В дальнейшем, наблюдалось увеличение влажности до 65–75%, ГТК – до 4,49, что соответствовало условиям достаточного увлажнения.


Закладку вегетационных опытов осуществляли по методике З.И. Журбицкого [1968]. Растения выращивали в вегетационных сосудах типа Вагнера, вмещающие 5 кг сухой почвы. Для исследований применялась дерново-подзолистая среднесуглинистая почва. В эксперименте варьировали дозы азота, средний N2 – 150 и высокий N3 – 300. Азотные удобрения вносили в виде аммиачной селитры при закладке опыта. Во всех вариантах в почву вносили фосфор и калий, в виде KH2 PO4 и KCl, из расчета 300 мг/кг почвы каждого элемента. Селен вносили путем намачивания семян раствором селенита натрия из расчета 5 г/ц. Контролем служили варианты, где семена обрабатывали водой.


При увеличении уровня азотного питания с 150 до 300 мг на 1 кг почвы отмечено возрастание продуктивности всех изучаемых сортов (см. табл. 14). Наибольшей продуктивностью в контрольных вариантах характеризовались сорта пшеницы Московская 35 и Саратовская 29, наименьшей – сорта Лада и Иволга.


Таблица 14


Влияние селена на продуктивность различных сортов пшеницыв зависимости от уровня азотного питания


Варианты опыта
Масса, г/раст. :
Число, шт.:
Масса 1000 зерен, г
Сорт пшеницы
Доза азота,мг на 1 кг почвы
Обработка семян
зерна
колосьев
соломы
зерен
колосков
Иволга
150
H2O
0,34
0,20
0,98
13,6
13,2
25,0
Se
0,40
0,18
0,87
14,8
17,8
27,1
300
H2O
0,38
0,15
1,20
13,2
15,3
28,7
Se
0,57
0,16
1,30
21,3
18,2
26,8
НСР05А/В, АВ
0,04/0,05
Московская
35
150
H2O
0,47
0,19
1,10
23,5
17,4
20,0
Se
0,30
0,17
1,20
15,8
18,8
19,0
300
H2O
0,52
0,14
1,30
25,1
19,2
30,6
Se
0,55
0,13
1,40
16,0
19,2
34,4
НСР05
0,05/0,04
Энита
150
H2O
0,39
0,15
1,00
20,0
15,0
19,0
Se
0,31
0,15
1,20
16,3
16,6
19,0
300
H2O
0,45
0,17
1,10
15,0
15,6
30,0
Se
0,45
0,23
1,30
21,5
15,6
20,9
НСР05
0,50/0,60
Приокская
150
H2O
0,44
0,24
1,13
15,2
12,4
29,0
Se
0,34
0,30
1,11
12,6
12,4
27,0
300
H2O
0,48
0,30
1,10
16,0
13,0
30,0
Se
0,45
0,30
1,12
15,0
13,0
30,1
НСР05
0,40/0,50
Лада
150
H2O
0,38
0,24
0,98
16,1
18,0
23,6
Se
0,42
0,29
1,30
16,4
20,4
27,5
300
H2O
0,40
0,26
0,75
16,0
20,0
25,0
Se
0,45
0,28
0,89
16,1
21,0
28,0
НСР05
0,04/0,04
Саратовская
29
150
H2O
0,46
0,22
0,85
14,9
18,0
30,9
Se
0,35
0,15
0,95
12,2
18,3
28,8
300
H2O
0,51
0,25
0,79
15,0
22,0
34,0
Se
0,50
0,22
0,98
16,9
22,0
29,5
НСР05
0,04/0,05

Примечание: фактор А – доза азота, фактор В – для селена, АВ – взаимодействие факторов.


То же в табл. 16–18, 21–23.


Использование обработки семян селеном оказало неодинаковое действие на различные сорта пшеницы, что вероятно обусловлено сортовыми особенностями. Получено достоверное увеличение продуктивности растений сортов Иволги и Лада на обоих уровнях азотного питания при средней дозе азота у сорта Иволга с 0,34 до 0,40; у сорта Лада – с 0,38 до 0,42 г/раст.; на высокой – с 0,38 до 0,57 и с 0,40 до 0,45 г/раст. соответственно. При использовании обработки семян сор­тов пшеницы Московская 35, Приокская, Энита и Саратовская 29 наблюдалось снижение продуктивности, что обусловлено уменьшением озерненности колоса в результате снижения количества фертильных цветков, а также процента их реализации на обоих уровнях азотного питания. Кроме того, отмечено уменьшение массы 1000 зерен, что также обусловило низкую продуктивность растений. Выявлено, что у пшеницы сорта Московская 35 наибольшее снижение продуктивности растений произошло в 1,56 раз. В исследованиях Н. А. Голубкиной [1999], сорт пшеницы Московская 35 – один из сортов обладающих повышенной способностью накапливать селен (см. табл. 15).


Таблица 15


Содержание селена и засухоустойчивость различных сортов яровой пшеницы [Голубкина, 1999]


Сорт яровой пшеницы
Засухоустойчивость
Накопление селена,мкг на 1 кг сухой массы
Саратовская 29
Выше средней
280
Московская 35
Средняя
250
Энита
Средняя
300
Приокская
Средняя
220
Лада
Слабая
170
Иволга
Ниже средней
133

На основании проведенных экспериментов [Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015] был сделан вывод о существовании сортовой специфики, обусловленной генотипическими особенностями различных сортов яровой пшеницы, что, вероятно, определяет в первую очередь различную степень засухоустойчивости и способность аккумулировать селен. Наибольшая отзывчивость при применении обработки семян селеном наблюдалась у пшеницы сортов Иволга и Лада, которые обладают ниже средней и средней степенью засухоустойчивости и минимальным уровнем накопления селена. Установлено, что эффективность элемента на продуктивность растений пшеницы сорвто Иволга и Лада обусловлена влиянием на озерненность колоса и выполненность зерновок.


Известно, что наибольшую роль в формировании продуктивности и качества урожая различных сельскохозяйственных культур определяется не только сортовыми особенностями, но и метеорологическими условиями, складывающимися в течение вегетационного периода. Эффективность минеральных удобрений в Нечерноземной зоне может различаться на 25–60% в зависимости от погодно-климатических условий выращивания [Федосеев, 1985; Николаев, 1994; Беляков с соавт. 1999; Ивойлов с соавт., 2002; Копылов, 2002 и др.].


Для оценки влияния предпосевной обработки семян селеном на продуктивность яровой пшеницы в зависимости от условий азотного питания и погодно-климатических условий выращивания была проведена серия вегетационных опытов (опыты № 4–9) [Серегина, 2008; Серегина с соавт., 2015]. Объектом исследований являлась яровая пшеница сортов Иволга и Лада. Закладку вегетационных опытов осуществляли по методике З.И. Журбицкого [1968]. Растения выращивали в вегетационных сосудах типа Вагнера, вмещающие 5 кг сухой почвы. Для исследований использовали дерново-подзолистую среднесуглинистую почву. Оценка погодно-климатических условий вегетационных периодов исследований показала, что при проведении опытов № 6 и 8 складывались более благоприятные условия, по сравнению с опытами № 4, 7 и 9, о чем свидетельствуют температурно-влажностные показатели и гидротермический коэффициент. В первом случае складывались условия достаточного увлажнения и переувлажнения. Во втором случае периоды, когда растения пшеницы при выращивании в вегетационном домике проходили фазы выхода в трубку, колошения и цветения совпали с резкой атмосферной засухой в естественных условиях, которая чередовалась с переувлажнением. Гидротермический коэффициент изменялся с 0,06 до 4,49. Август – месяц, когда проходили процессы налива зерна, также характеризовался неблагоприятными условиями: неравномерностью выпадения осадков и высокой температурой воздуха. – засушливые и крайне засушливые. Оценка этих показателей позволяет охарактеризовать условия проведения опытов № 4,7 и 9 как засушливые и крайне засушливые, что заметно отразилось на продуктивности яровой пшеницы (табл. 16).


Вегетационный опыт № 5 проводили в фитотронной установке, с регулируемыми температурно-влажностными и световыми условиями, что позволило получить более высокие урожаи зерна (см. табл. 16).


В опытах азотные удобрения вносили в виде аммиачной селитры при закладке опыта. Дозы азота варьировали от 50 до 300 мг/кг почвы (низкий уровень азота N1 – 50, средний N2 – 150; высокий N3 – 300). Во всех вариантах в почву вносили фосфор и калий, в виде KH2 PO4 и KCl, из расчета 300 мг/кг почвы каждого элемента. Селен вносили путем намачивания семян раствором селенита натрия из расчета 5 г/ц. Контролем служили варианты, где семена обрабатывали водой.


В экспериментах варьировали условия водообеспечения: оптимальное увлажнение (полив), которое осуществлялось путем полива сосудов по весу до 70% ПВ и недостаточное (засуха). В опытах моделировали засуху северного типа характерную для районов умеренных широт, путем прекращения полива растений на VI этапе органогенеза. Засуха продолжалась до наступления в почве влажности соответствующей влажности устойчивого завядания (14% ПВ). Длительность засухи составляла 5–7 дней. После достижения почвой коэффициента завядания – возобновляли полив [Альтергот с соавт., 1976, 1977; Альтергот, 1981].


Анализ данных табл. 16 показал, что увеличение дозы азота с 150 до 300 мг на 1 кг почвы обеспечивало достоверные прибавки урожая обоих сортов пшеницы. При применении селена отмечено возрастание массы зерна пшеницы сорта Иволга и Лада, в результате увеличения количества зачаточных цветков на VI этапе органогенеза, а также за счет большей озерненности колоса. Также выявлено, что эффективность действия обработки семян на продуктивность растений пшеницы зависела от сортовой специфики растений.


Обработки семян селеном способствовала существенному увеличению массы зерна пшеницы сорта Иволга на фоне азота 150 мг на 1 кг почвы на 20% в опыте № 5, на 33% – в опыте № 6 и на 13% – в опыте № 7, а на фоне азота 300 мг на 1 кг почвы – на 30% в опыте № 5 и на 19% в опытах № 6 и 7. Прибавка зерновой продуктивности в среднем за 3 года при применении селена составила 22%.


В вариантах с обработкой семян пшеница сорта Лада выявлена меньшая отзывчивость, чем у растений пшеницы сорта Иволга. Абсолютные и относительные величины прибавок зерновой продуктивности растений сорта Лада были значительно меньше, чем полученные прибавки пшеницы сорта Иволга. Применение селена для обработки семян пшеницы сорта Лада в опыте № 8 способствовало получению достоверного увеличения массы зерна на 22 и 8% на фоне средней и высокой доз азота. В то время как в опыте № 9 положительного действия селена на продуктивность и показатели структуры растения пшеницы сорта Лада не получено, в связи с крайне неблагоприятными погодными условия выращивания.


Таблица 16


Влияние селена на продуктивность сортов пшеницы при оптимальном водообеспечениив зависимости от уровня азотного питания



опыта
Доза азота, мг на 1 кг почвы
Обработка семян
Масса, г/раст. :
Число в колосе, шт.:
Кхоз, %
зерна
соломы
цветков
зерен
колосков
Сорт Иволга
4
50
H2O
0,33
0,77
66,1
19,1

30
Se
0,45
0,77
69,3
20,4
37
300
H2O
0,36
1,08
72,2
22,0
25
Se
0,49
1,04
85,4
27,3
32
НСР05 А/В, АВ
0,04/0,03
0,05/0,04
1,7/1,5
0,09/0,07
5
150
H2O
1,20
1,59
138,1
29,2
13,1
43
Se
1,44
1,66
144,4
33,2
13,2
46
300
H2O
1,29
1,70
135,0
32,1
13,0
45
Se
1,58
1,69
148,1
46,4
13,4
48
НСР05
0,12/0,10
0,08/0,07
1,9/1,7
1,9/1,7
1,1/1,0
6
150
H2O
0,54
0,82
100,0
26,0
14,8
40
Se
0,72
1,06
108,3
34,9
16,5
40
300
H2O
0,69
1,06
104,2
32,3
15,7
39
Se
0,82
1,10
120,4
35,6
16,6
43
НСР05
0,08/0,06
0,04/0,03
2,5/2,2
0,7/0,5
0,5/0,4
7
150
H2O
0,45
0,80

20,1
14,0
36
Se
0,51
0,82
22,0
13,8
38
300
H2O
0,64
1,03
26,3
14,2
40
Se
0,76
1,07
29,2
13,6
42
НСР05
0,06/0,05
0,06/0,05
0,8/0,6
0,7/0,5
Сорт Лада
8
150
H2O
0,50
0,96
100,1
26,5
15,2
34
Se
0,61
0,95
105,2
30,5
15,6
39
300
H2O
0,62
1,28
112,2
28,7
15,3
33
Se
0,67
1,30
126,2
32,3
15,8
34
НСР05
0,06/0,04
0,10/0,08
2,5/2,2
2,0/1,7
0,2/0,1



Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

В монографии рассматриваются аспекты влияния цинка, селена и регуляторов роста на продукционный процесс и адаптивную способность яровой пшеницы в зависимости от условий выращивания. Анализируются результаты экспериментов по изучению различных уровней азотного питания, применения микроэлементов и регуляторов роста на продуктивность, химический состав, фотосинтетическую деятельность яровой пшеницы в условиях окислительного стресса. Представлены данные о действии изучаемых агрохимических средств на размеры потребления, азота удобрений и почвы, перераспределение меченого азота удобрений между органами растений пшеницы.<br /> Работа предназначена для специалистов в области агрохимии и физиологии растений, бакалавров, магистров, аспирантов, обучающихся по направлению «Агрохимия и агропочвоведение», и преподавателей высших и средних специальных учебных заведений.

179
 Серегина И.И. Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

Серегина И.И. Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

Серегина И.И. Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография

В монографии рассматриваются аспекты влияния цинка, селена и регуляторов роста на продукционный процесс и адаптивную способность яровой пшеницы в зависимости от условий выращивания. Анализируются результаты экспериментов по изучению различных уровней азотного питания, применения микроэлементов и регуляторов роста на продуктивность, химический состав, фотосинтетическую деятельность яровой пшеницы в условиях окислительного стресса. Представлены данные о действии изучаемых агрохимических средств на размеры потребления, азота удобрений и почвы, перераспределение меченого азота удобрений между органами растений пшеницы.<br /> Работа предназначена для специалистов в области агрохимии и физиологии растений, бакалавров, магистров, аспирантов, обучающихся по направлению «Агрохимия и агропочвоведение», и преподавателей высших и средних специальных учебных заведений.

Внимание! Авторские права на книгу "Цинк, селен и регуляторы роста в агроценозе. Монография" (Серегина И.И.) охраняются законодательством!