Оптимизация продукционного процесса агрофитоценозов проса, яровой пшеницы и ячменя при использовании регуляторов роста и бактериальных препаратов в лесостепи Среднего Поволжья (24.02.2009)

Автор: Карпова Галина Алексеевна

растений

Мягкая пшеница

Контроль (обработка семян водой) 369 67,1 279 75,6

Мелафен 1·10-7 % 402 73,1 307 76,4

Пирафен 1·10-7 % 383 69,6 294 76,8

Пектин 5·10-2 % 399 72,5 305 76,4

Ячмень

Контроль (обработка семян водой) 373 74,5 300 80,7

Мелафен 1·10-7 % 397 79,4 322 81,1

Пирафен 1·10-7 % 380 76,0 311 81,8

Пектин 5·10-2 % 389 77,8 315 81,0

Влияние свойств семян, характеризующихся определенными качествами, на урожайность проявляется через уровень полевой всхожести и сохранности растений или продуктивности самого растения, однако чаще всего их действие сказывается через совокупность всех факторов (И.Г. Строна, 1986). Коэффициент корреляции полевой всхожести и урожайности на пшенице составил

r = 0,94, y = – 0,960 + 0,0524 х; на ячмене r = 0,88; y = 0,083 + 0,032х.

В среднем за три года исследований сохранность растений проса достоверно увеличивалась на 3,2-3,8%, лучшие результаты отмечены в варианте

с 6-БАП.

Продолжительность вегетационного периода. Продолжительность вегетационного периода зависит от биологических особенностей культуры и зоны ее выращивания. В проведенных исследованиях установлено, что вегетация растений проса на контроле составила 80-89 суток. При обработке растений регуляторами роста продолжительность вегетационного периода сокращалась до 75-86 суток.

Продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы на контроле составила 94 дня. В вариантах с использованием регуляторов роста продолжительность была короче – 87-88 суток. Длительность вегетации растений ячменя составила 81-91 сутки.

При обработке растений проса в фазу трех листьев ГК, 6-БАП и крезацином, а также предпосевной обработке семян пшеницы и ячменя мелафеном, пирафеном и пектином отмечается устойчивая тенденция к сокращению продолжительности вегетации, что связано с более быстрыми темпами ростовых процессов под действием изучаемых препаратов.

Динамика формирования ассимиляционной поверхности и нарастания биомассы. Повышение продуктивности растений обеспечивается балансом двух основных процессов их жизнедеятельности – фотосинтеза и роста. Морфофизиологические процессы в онтогенезе связаны с адекватными изменениями фотосинтеза, то есть находятся в причинно-следственных отношениях. Нарушение нормальных донорно-акцепторных отношений, вызванных активным ростом корневой системы под действием регуляторов роста в первую половину вегетации и формированием колоса на последующих этапах развития, восстанавливается сначала компенсирующей интенсификацией фотосинтеза,

а затем формированием добавочной листовой поверхности. Изучение динамики формирования ассимилирующей поверхности в посевах и создание условий для оптимальной ее величины имеет большое практическое значение, так как связанные с ними показатели фотосинтеза играют значительную роль в формировании урожайности сельскохозяйственных культур.

В результате проведенных исследований было установлено, что максимальная площадь листьев посева проса отмечалась в 1997 году (ГТК-1,0), что соответствовало наибольшей урожайности. Минимальное развитие листового аппарата фиксировалось в 1996 году (ГТК-0,6) с выраженной летней засухой. В среднем за три года исследований площадь листьев посева на контроле составляла 15,84-35,8 тыс. м2/га по фазам вегетации. В вариантах с регуляторами роста максимальное превышение контрольных значений было отмечено в фазу выхода в трубку и составило 30,7-37,2%. Несмотря на закономерное увеличение ассимилирующего аппарата до фазы колошения степень воздействия регуляторов роста снижалась, однако в фазу спелости превышение контрольных значений в данных вариантах составляло 18,4-22,6% (рисунок 4).

Рисунок 4 – Динамика формирования листовой поверхности растений проса, тыс. м2/га (1995-1997 гг.)

В ходе роста реализуется наследственная программа формообразования, что и определяет интенсивность накопления биомассы растениями. Динамика нарастания сырой массы растений проса в посеве соответствовала показателям формирования листовой поверхности с максимумом в фазы выметывания-цветения. На контроле биомасса посева составила 31,8-34,6 т/га, в опытных вариантах была выше на 28,9-33,3%.

Площадь листьев посева яровой пшеницы непрерывно изменялась на протяжении всего вегетационного периода. В начале вегетации она интенсивно возрастала и достигала максимальных значений в фазу колошения (22,5-

28,9 тыс. м2/га), а затем в силу старения и отмирания листьев вновь снижалась

(в фазу молочной спелости – 11,3-13,3 тыс. м2/га). Под действием регуляторов роста листовая поверхность увеличивалась на 15,0-36,1% в разные фазы вегетации. Лучшие результаты отмечены в вариантах с использованием мелафена и пектина. В течение вегетационного периода биомасса посева пшеницы на контроле изменялась в пределах 12,2-18,8 т/га. В опытных вариантах изучаемый показатель возрастал до 16,2-26,3 т/га, что превышало контроль на 14,9-44,3% по основным фазам вегетации (рисунок 5).

Рисунок 5 – Динамика накопления биомассы растениями яровой мягкой

пшеницы Нива 2 под влиянием регуляторов роста (2005-2007 гг.)

Динамика формирования листовой поверхности посевов ячменя также носила явно выраженный островершинный характер с максимумом в фазе колошения, где она составляла 33,6-42,3 тыс. м2/га. Предпосевная обработка семян мелафеном, пирафеном и пектином увеличивала изучаемый показатель в данный период на 19,8-26,0%, хотя максимальное за вегетацию превышение контрольных значений отмечалось в фазу выхода в трубку и составляло 29,9-36,4%. Сырая масса растений в посеве изменялась синхронно листовой поверхности и в фазу колошения составляла 26,7-37,2 т/га. Превышение контрольных значений в течение всего вегетационного периода в разных вариантах составляло 21,9-42,0%. При этом мелафен оказывал большее влияние на изучаемый показатель, а пирафен и пектин по степени воздействия были близки и менее эффективны.

Согласно современной теории фотосинтетической продуктивности площадь листьев – один из основных показателей, определяющих урожай. В результате проведенных исследований установлена прямая корреляционная зависимость урожайности от площади листовой поверхности в агроценозах проса

r = 0,89; у = 1,51 + 0,097 х, пшеницы r = 0,83; у = 0,2859 + 0,09183 х, ячменя

r = 0,86; у = 1,74 + 0,020 х.

Фотосинтетическая деятельность посева. В создании биологического урожая важную роль играет фотосинтетический потенциал суммарной листовой поверхности, который определяется скоростью ее образования и временем активной работы. Эта величина более точно характеризует мощность ассимиляционного аппарата посева в целом за вегетацию. В посевах проса величина фотосинтетического потенциала за вегетационный период в среднем за три года исследований по вариантам составляла 1,83-2,29 млн. м2/га·сутки (таблица 3). При этом, несмотря на сокращение вегетационного периода растений, обработанных регуляторами роста, фотосинтетический потенциал возрастал на 375-460 тыс. м2/га·сутки, что составило 20,5-25,2%.

При предпосевной обработке семян пшеницы регуляторами роста наибольшие значения ФП наблюдались в вариантах с использованием мелафена и пектина – превышение по отношению к контролю составляло 19,0-19,5%,в посевах ячменя – на 273-378 тыс. м2/га·сутки. Пирафен и пектин способствовали увеличению фотосинтетического потенциала на 18,8-20,1%, мелафен – на 26,4%.

Повышение урожайности обеспечивается увеличением не только фотосинтетической активности агрофитоценоза, но и его рабочих единиц – единицы площади листа и хлоропласта, что выражается в показателях чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ).

Продуктивная деятельность единицы площади листа растений проса в среднем за вегетацию под действием ГК возрастала на 27,3%, 6-БАП и крезацина – на 20,1%. Использование регуляторов роста способствовало увеличению ЧПФ растений пшеницы на 12,2-14,0%, ячменя – на 14,3-18,4%, при этом лучшие результаты отмечены в варианте с мелафеном.

Накопление сухой массы растений зависело от продуктивности фотосинтеза, нарастания листовой поверхности и суммы дней вегетационного периода. Максимальных значений этот показатель достигал в период созревания зерна. Сухая масса растений проса под действием ГК, 6-БАП и крезацина возрастала на 20,0-25,2%. Пирафен, пектин и мелафен способствовали накоплению большего количества сухой биомассы пшеницы и ячменя. Показатели в данных вариантах превышали контрольные значения на 15,2-25,8% и 27,5-36,2% соответственно.

Таблица 3 – Фотосинтетическая деятельность посева при предпосевной обработке семян регуляторами роста

Вариант ЛИ, м2/м2

(колошение) Сухая масса, т/га


загрузка...