• Библиотека
  • Общая биология
  • ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ

Реферат. В статье представлены результаты исследований по совершенствованию ресурсосберегающей технологии возделывания зерновых культур. Основная задача исследований заключалась в изучении эффективности фотосинтеза в процессе формирования урожая посевами яровой мягкой пшеницы при различных вариантах применения регулятора роста «Мивал-Агро» в засушливой степной зоне Поволжья. Исследования показали, что его применение при выращивании яровой мягкой пшеницы, особенно на фоне минеральных удобрений, способствовало оптимизации физиологических процессов, улучшению использования ресурсов влаги и элементов питания в течение вегетационного периода. На варианте, где применялась двукратная обработка семян и посевов регулятором роста ­«Мивал-Агро» и вносились минеральные удобрения в дозе N45P45, достигались максимальные показатели фотосинтетического потенциала за вегетационный период – 1 млн 344 тыс. м2·сут/га, а чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию была наивысшей на варианте двукратного применения регулятора роста «Мивал-Агро» на фоне минеральных удобрений N30P30 – 

4,59 г/м2·сут. На контроле показатели были в 1,5–2 раза ниже: фотосинтетический потенциал – 756,5 тыс. м2·сут/га; чистая продуктивность фотосинтеза – 3,71 г/м2·сут в среднем за три года. Данные опыта подтвердили определяющую роль фотосинтеза в формировании продуктивности посевов яровой мягкой пшеницы. По средним данным, за три года исследований наивысшая урожайность зерна получена на лучших по продуктивности фотосинтеза вариантах, где применялись двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал-Агро» и минеральные удобрения в дозах N45P45 и N30P30 2,30 и 2,29 т/га
соответственно. Но по экономическим показателям более выгоден вариант с внесением дозы минеральных удобрений N30P30. В целях повышения продуктивности яровой мягкой пшеницы в условиях засушливого климата степной зоны Поволжья рекомендуется двукратное применение регулятора роста «Мивал-Агро» для предпосевной обработки семян и опрыскивания посевов в фазу полного кущения на фоне допосевного внесения дозы минеральных удобрений N30P30.

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, степная зона Поволжья, регуляторы роста, минеральные удобрения, площадь листьев, сухая надземная биомасса, чистая продуктивность фотосинтеза, урожайность.

Степная зона Поволжья является одним из основных регионов возделывания яровой пшеницы в нашей стране. Однако природные условия зоны характеризуются высоким температурным режимом и неравномерностью выпадения осадков в весенне-летний период, что приводит к ежегодному проявлению неблагоприятных засушливых явлений различной степени интенсивности. В этой ситуации крайне необходимы агротехнические приемы, позволяющие культурным растениям не только выживать, но и показывать стабильную продуктивность [1, 6].

Результатами исследований, проведенных в последние годы, выявлена высокая эффективность регуляторов роста в повышении адаптивности сельскохозяйственных культур к экстремальным природным и антропогенным условиям. Это направление в настоящее время широко развивается в мировом земледелии, растет список рекомендуемых к применению высокотехнологичных препаратов. Установлено, что под их действием улучшаются биохимические и физиологические процессы в протоплазме растений, повышается их устойчивость к изменяющимся условиям окружающей среды, увеличивается продуктивность агроценозов. При этом анализ имеющегося научно-практического материала показывает специфичность влияния конкретных регуляторов роста на полевые культуры [2, 7, 8, 9, 11].

Для сельхозпроизводителей привлекательность данных препаратов объясняется высокой эффективностью их использования практически во всех видах технологий. В связи с этим в регионе засушливого степного Поволжья, где уровень продуктивности сельскохозяйственных культур невысок, регуляторы роста при невысокой стоимости их применения должны широко использоваться в занимающих все большие площади в ресурсосберегающих технологиях возделывания полевых культур [3, 5, 10].

Однако проведенный анализ показал, что применение подобных препаратов при выращивании яровой пшеницы в условиях степной зоны Поволжья до настоящего времени практически не изучено, в связи с чем и возникла необходимость в наших полевых исследованиях.

Программа исследований, схема и методика опыта

Цель наших исследований заключалась в изучении эффективности применения регулятора роста «Мивал-Агро» при возделывании яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Саратовского Правобережья.

Важнейшей задачей исследований являлась оценка изменения параметров фотосинтетической деятельности и урожайности яровой мягкой пшеницы при различных технологиях применения данного регулятора роста, для того чтобы повысить продуктивность посевов и сократить расходы на единицы продукции растениеводства.

«Мивал-Агро» – кремнийорганический биостимулятор роста растений, созданный в Иркутском институте химии под руководством академика М. Г. Воронкова. В настоящее время производится в России, США, Англии, Канаде, Японии, Германии и ряде других стран. Однако при заявленной производителями высокой эффективности регулятора роста «Мивал-Агро» конкретная направленность его действия в агроценозах зерновых культур степного Поволжья до настоящего времени не изучалась.

Полевой эксперимент проводился в 2014–2016 гг. на опытном участке крестьянского фермерского хозяйства «Шиханов В. Г.» Саратовского района Саратовской области, землепользование которого находится в степной зоне Саратовского Правобережья.

Климат района проведения исследований – умеренно континентальный. Средняя годовая температура воздуха составляет 5,1 °С, Количество осадков – 451 мм за год. Почва – чернозем южный, среднесуглинистый, среднемощный. Мощность гумусового горизонта – 30–40 см, содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах 3–3,5%.

Схема полевого опыта включала следующие варианты.

По фактору А. Определение эффективности регулятора роста растений «Мивал-Агро» при возделывании яровой мягкой пшеницы в степной зоне:

  • вариант 1 – без обработки;
  • вариант 2 – обработка семян регулятором роста (5 г/т);
  • вариант 3 – обработка посевов регулятором роста в фазу полного кущения (10 г/га);
  • вариант 4 – обработка семян регулятором роста (5 г/т) + обработка посевов регулятором роста в фазу полного кущения (10 г/га).

    По фактору В. Влияние уровней минеральных питания на продуктивность яровой мягкой пшеницы:

  • вариант 1 – контроль (без применения регулятора роста и минеральных удобрений);
  • вариант 2 – внесение до посева N30P30;
  • вариант 3 – внесение до посева N45P45.

    Площадь учетной делянки – 100 м2, повторность – четырехкратная, размещение делянок – рендомизированное. Все наблюдения и учеты проводили в соответствии с рекомендуемыми методиками [4].

    В ходе полевого опыта выполнялись все агротехнические приемы, рекомендуемые зональной технологией возделывания яровой мягкой пшеницы. Предшественником являлась озимая пшеница. После ее уборки выполнялась традиционная обработка почвы, включающая лущение стерни и отвальную вспашку плугом ПЛН-5-35 на глубину 23–25 см. Предпосевная обработка почвы состояла из покровного боронования и одной-двух культиваций в зависимости от нарастания весенних температур. Посев сорта яровой мягкой пшеницы сорта Воевода нормой высева 4,0 млн всхожих семян на 1 га проводился сеялкой СЗ-5,4. Внесение минеральных удобрений, обработка семян и посевов регулятором роста осуществлялись вручную.

    Результаты исследований

    Дан­ные полевого опыта позволили выявить определенные особенности фотосинтетической деятельности растений в посевах и формирования урожайности яровой мягкой пшеницы при различных технологиях применения регулятора роста «Мивал-Агро» в условиях засушливой степной зоны Саратовского Правобережья.

    Исследования показали, что за счет положительного влияния на физиологические процессы применяемый в опыте регулятор роста «Мивал-Агро» оптимизировал использование влаги и элементов питания растениями яровой мягкой пшеницы, Это улучшало условия их жизнедеятельности и заметно повышало показатели площади листьев и сухой надземной биомассы по всем фазам развития агроценозов.

    Так, на варианте, где применялись двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал-Агро» и минеральные удобрения в дозе N45P45, достигались максимальные показатели площадь листьев по всем фазам развития: в кущение – 17,8 тыс. м2/га; в колошение – 28,3; в молочную спелость – 25,6; в восковую спелость – 16,9 тыс. м2/га в среднем за три года исследований (табл. 1).

    Высокие показатели площади листьев были и на варианте, где применялась двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал-Агро» и вносились минеральные удобрения в дозе N30P30: в кущение – 16,3 тыс. м2/га; в колошение – 26,5; в молочную спелость – 23,4; в восковую спелость – 15,8 тыс. м2/га.

    На контрольном варианте без обработки регулятором роста и ­внесения минеральных удобрений показатели площади листьев были самыми низкими в опыте: в кущение – 10,8 тыс. м2/га; в колошение – 17,0; в молочную спелость – 15,2; в восковую спелость – 10,1 тыс. м2/га.

    Аналогичные закономерности отмечены в процессе изучения динамики формирования сухой надземной биомассы в посевах яровой мягкой пшеницы в степной зоне Саратовского Правобережья.

    На варианте, где применялись двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал-Агро» и минеральные удобрения в дозе N45P45, достигались самые высокие показатели сухой надземной биомассы по всем фазам развития: в кущение – 2,81 т/га, в колошение – 3,53; в молочную спелость – 5,67; в восковую спелость – 5,79 т/га в среднем за три года наблюдений (табл. 2).

    Высокие показатели сухой биомассы были на варианте, где применялась двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал-Агро» и вносились минеральные удобрения в дозе N30P30: в кущение – 2,86 т/га; в колошение – 3,43; в молочную спелость – 5,61; в восковую спелость – 5,72 т/га в среднем за три года опыта.

    На контрольном варианте без обработки регулятором роста и внесения минеральных удобрений показатели сухой биомассы были самыми низкими: в кущение – 1,38 т/га; в колошение – 1,69; в молочную спелость – 2,70; в восковую спелость – 2,81 т/га.

    Исследования показали заметное влияние регулятора роста «Мивал-Агро» на такие важнейшие показатели продуктивности фотосинтеза посевов яровой мягкой пшеницы, как фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза. На варианте, где применялась двукратная обработка семян и посевов регулятором роста «Мивал-Агро» и вносились минеральные удобрения в дозе N45P45, достигались максимальные показатели фотосинтетического потенциала за вегетационный период яровой пшеницы – 1 млн 344 тыс. м2·сут/га, а чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию составила 4,31 г/м2·сут в среднем за три года (табл. 3).

    На варианте двукратного применения регулятора роста на фоне минеральных удобрений N30P30 зафиксирован наивысший в опыте показатель чистой продуктивности фотосинтеза за вегетацию – 4,59 г/м2·сут.

    На контрольном варианте показатели были в ­1,5–2 раза ниже: фотосинтетический потенциал за вегетацию – 756,5 тыс. м2·сут/га; чистая ­продуктивность фотосинтеза – ­
    3,71 г/м2·сутки в среднем за три года.

    Данные опыта подтвердили определяющую роль фотосинтетической деятельности растений в формировании продуктивности посевов яровой мягкой пшеницы.

    По средним данным за три года исследований наивысшая урожайность зерна получена на вариантах, где применялась двукратная обработка семян и посевов яровой мягкой пшеницы регулятором роста «Мивал Агро» и минеральные удобрения в дозах N45P45 и N30P30 – 2,30 и 2,29 т/га соответственно (табл. 4). Но по экономическим показателям более выгоден вариант с внесением дозы минеральных удобрений N30P30.

    Таблица 4 – Влияние регулятора роста «Мивал-Агро» на урожайность яровой мягкой пшеницы в степной зоне Саратовского Правобережья

    Варианты ­применения ­регулятора
    роста (А)

    Фон

    минерального ­питания (В)

    Годы проведения опыта

    Среднее за три года

    2014

    2015

    2016

    Без

    обработки

    без удобрений

    1,21

    0,93

    1,26

    1,13

    N30P30

    1,54

    1,22

    1,78

    1,51

    N45P45

    1,82

    1,42

    2,11

    1,78

    Обработка

    семян

    без удобрений

    1,37

    1,06

    1,43

    1,29

    N30P30

    1,81

    1,43

    2,11

    1,78

    N45P45

    1,98

    1,46

    2,40

    1,95

    Обработка

    посевов

    без удобрений

    1,55

    1,18

    1,61

    1,45

    N30P30

    2,09

    1,64

    2,42

    2,05

    N45P45

    2,17

    1,46

    2,74

    2,12

    Обработка

    семян + обработка посевов

    без удобрений

    1,62

    1,26

    1,70

    1,53

    N30P30

    2,33

    1,83

    2,70

    2,29

    N45P45

    2,35

    1,47

    3,07

    2,30

    НСР05 (фактор А)

    0,02

    0,02

    0,04

     

    НСР05 (фактор В)

    0,02

    0,02

    0,04

     

    НСР05 (фактор А + В)

    0,04

    0,03

    0,07

     

    В опыте выявлено, что наиболее эффективное использование ресурсов влаги наблюдалось при применении регулятора роста на фоне минеральных удобрений. При этом наименьший показатель коэффициента водопотребления отмечен на варианте двукратной обработки семян и посевов регулятором роста «Мивал-Агро» с применением минеральных удобрений в дозе N30P30 – 1022 м3/т в среднем за три года исследований, что ниже показателя контрольного варианта на 774 м3/т (43,1%) и показателей других вариантов опыта на 30–614 м3/т (2,9–37,5%).

    Выводы

    В условиях засушливого климата степной зоны Поволжья в целях повышения продуктивности яровой мягкой пшеницы при одновременном снижении производственных затрат рекомендуется двукратное применение регулятора роста «Мивал-Агро» (предпосевная обработка семян нормой 5 г/т + опрыскивания посевов в фазу кущения нормой 10 г/га) на фоне допосевного внесения минеральных удобрений в дозе N30P30.

    Литература

    1. Агробиологические основы выращивания сельскохозяйственных культур / под ред. Н. И. Кузнецова, М. Н. Худенко, Л. П. Шевцовой [и др.] – Саратов : Изд-во СГАУ, 2003. – 260 с.
    2. Амоако О. А. Продуктивность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук.– Кинель, 2013. – 21 с.
    3. Денисов, Е. П., Полетаев И. С., Лаперье Э. А. Влияние стимуляторов роста на урожайность яровой пшеницы / Вавиловские чтения. – Саратов : Буква, 2015. – С. 29–30.
    4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – М. : Агропромиздат, 1985. – 351 с.
    5. Корчагин В. А. Ресурсосбе­регающие технологии возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье // Проблемы земледелия Среднего Поволжья : сб. науч. трудов. – Самара, 1997. – С. 107–109.
    6. Инновационные прие­мы возде­лывания зерновых культур в степ­ном Поволжье / В. Б. На­­ру­шев, Д. С. Косолапов, С. А. Ку­ков­ский [и др.] // Инновации и ин­­вестиции. – 2014. – № 8. – С. 31–35.
    7. Коршунов, А. А. Совершенст­вование технологии возделывания озимой пшеницы с применением регуляторов роста нового поколения на черноземе обыкновенном Западного Предкавказья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. – Краснодар, 2015. – 24 с.
    8. Серебряков А. А. Влияние способов основной обработки черного пара и регуляторов роста растений на урожайности и качество зерна озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Волгоградской области: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. – Волгоград, 2015. – 21 с.
    9. Синьков A. A., Емельянов C. B., Савельев A. C. Баторшин Р. Ф. Влияние регуляторов роста на продуктивность и экономическую эффективность выращивания озимой пшеницы / Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции : мат. Междунар. науч.-прак. конференции. – Са­ранск, 2010. – С. 273–275.
    10. Шабаев А. И., Курдюков Ю. Ф., Жолинский Н. М., Азизов З. М. Особенности выращивания пшеницы с использованием ресурсосберегающих технологий в агроландшафтах Поволжья / Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье : сб. науч. трудов НИИСХ Юго-Востока. – Саратов : ООО «Три А», 2004. – С. 14–18.
    11. Юров М. И. Формирование урожайности и качества зерна голозерного ячменя при использовании регуляторов роста и гербицидов в условиях лесостепи Среднего Поволжья: Автореф. дисс…. канд. с.-х. наук. – Пенза, 2011. – 23 с.

Метки: Общая биология