479.влияние азота и микроэлементов на устойчивость...

На правах рукописи

ДИАНОВЛ Татьяна Борисовна

ВЛИЯНИЕ АЗОТА И МИКРОЭЛЕМЕНТОВНА УСТОЙЧИВОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

К ВОДНЫМ СТРЕССАМ

Специальность^Об.01.04 — Агрохимия

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

МОСКВА 1999

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

''//CLUi-

I r ГА

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологи-ческой химии Московской сельскохозяйственной академииим К А Тимирязева

Научный руководитель — академик РАСХН, доктор био-логических наук профи-^ор Б. А. Ягодин.

Официальные оппоненты доктор биологических на\к,профессор Н. Н. НОВИКОВ; кандидат биологических наук, до-цент М. В. Вильяме.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно исследова-тельский институт удобрений и агропочвоведешля им Д НПрянишникова

Защита состоится <г / » A%?*&fAcS IQ.QQ г в /£ часна заседании диссертационного совета Д 120 35 02 в Москов-ской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева.

Адрес. 127550, Москва, Тимирязевская ул , 49Ученый совет МСХАС диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА

Автореферат разослан

Ученый секретарьдиссертационного совета — (У

кандидат биологических наук В. В. Говорина


Общая характеристика работы

Актуальность темы. Наряду с озимой, яровая пшеница является однойиз важнейших продовольственных культур, выращиваемых в Нечерноземнойзоне, поэтому получение ее стабильных урожаев имеет большое значение длясельскохозяйственного производства.

Согласно, агроклиматической оценки продуктивности севооборотовтолько у половины из них урожайность сельскохозяйственных культурформируется в благоприятных климатических условиях (Шостак, 1995). Впоследнее время наблюдается тенденция к частому повторению засушливыхлет (Ивойлов, 1995; Сотникова 1496), так же бывают годы с повышеннымувлажнением (Белецкая, 1979).

1С традиционным способам воздействия на устойчивость растений кводным стрессам является оптимизация их минерального питания (Кумаков1994; Удовенко 1996). Важная роль в получении стабильных урожаевпринадлежит азотным удобрениям, так как азот является лимитирующимфактором питания в Нечерноземной зоне. На долю азота приходится 48-51%прибавки урожая в сухие годы и 72% в переувлажненные (Ивойлов, 1995).

Остается актуальным вопрос о влиянии повышенного азотного питанияна устойчивость яровой пшеницы к засухе и переувлажнению. В настоящеевремя данные по влиянию высоких доз азота на продуктивность растенийдовольно противоречивы.

В многочисленных исследованиях было установлено также устойчивоеположительное действие некоторых микроэлементов как на повышениепродуктивности при оптимальном увлажнении, так и на засухоустойчивостьрастений (Школьник, 1974).

• Между тем . остается актуальным дальнейшее изучение механизмоввоздействия как ранее изученных, так и мало исследованных микроэлементовна устойчивость растений к водным стрессам. .

Пели и задачи исследований. Целью данной работы являлось изучениедействий азота, а также микроэлементов цинка ихелена на продуктивность иустойчивость яровой пшеницы Иволга к засухе и переувлажнению.В задачи исследований входило: •1, Изучить закономерности влияния различных доз азота и микроэлементовна процессы прорастания, накопления биомассы и формированиярепродуктивных органов яровой пшеницы.2. Выявить эффективность действия азота, цинка, селена на устойчивость

пшеницы к засухе и переувлажнению.

. 'ЦЕНТРАЛЬНАЯНАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКАМОСК. 2 • 1ДЭМИИ

И.Л. К.

Инп.


3 Проследить счщественность влияния цинка и селена на концентрацию,накопление и распределение азота, фосфора, калия, а также цинка иселена в растениях на фоне различных доз азота в почве

4 Установить характер влияния изучаемых факторов на фотосинтетическиепроцессы, идущие в растении, в частности на степень подавления в периодзасухи и восстановления в репарационный период показателей ростз

Научная новизна. В результате проведенных вегетационных опытовобоснованна эффективность различных доз азотных удобрений приразличных условиях водного обеспечения на урожай яровой пшеницыИволга Высокий уровень азотного питания не повышал продуктивностьпшеницы при оптимальном увлажнении, отрицательно влиял назасухоустойчивость растений, и увеличивал урожай при переувлажнении

Показана отзывчивость яровой пшеницы на предпосевную обработкусемян цинком и селеном Внесение цинка увеличивало продуктивностьрастений независимо от уровня обеспеченности азотом, применение селенаповышало продуктивность растений на повышенном азотном фоне

Впервые изучено влияние селена на устойчивость растений пшеницы кзасухе и переувлажнению Выявлено его положитечьное влияние назасухоустойчивость растений, а также на адаптационные возможностирастений к переувлажнению при повышенном азотном питанииПрактическая значимость рабопщ Полученные экспериментальные данныемогут быть использованы в качестве рекомендации по внесению азотных имикроудобрений, с целью снижения потерь урожая в условияхНечерноземной зоны, для которой характерно варьирование условийувлажнения по годам,

Аппобаиия работы Материалы работы были доложены на 11 открытойгородской научной конференции молодых ученых в г П) щи но в 1997 г , наконференции молодых ученых МСХА в 1997 г , на 31-32 научнойконференции ВИУА в 1996. 1997гг

Публикации По теме диссертации были опубликованы три печатныеработы

(труктуоа и объем диссептаиии. Диссертационная работа изложена на127 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц. 6 графиковРабота состоит из аведения, 6 глав, выводов, списка использованнойлитературы, вклюшаюший, 188 наименований, в том числе 31 зарубежных


. Содержание работы

Но введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цели изадачи исследований. ' •

ОГпоп литературы. Обобщена и проанализирована литература повопросам влияния минеральных удобрений на процессы формированияурожайности при различных условиях питания и увлажнения,физиологическое влияние цинка и селена на продукционные процессы, а также ряд других вопросов.Условия и методика проведения иссчедованипи. Исследования с яровойпшеницей сорта Иволга проводили с 1994-1996 год в вегетационных опытахна базе вегетационного домика кафедры агрохимии МСХА. Использовалисьпластмассовые сосуды Вагнера емкостью 5кг. Почва использоваласьдерново-подзолисгая среднесуглинистая из учхоза Михайловское.Агрохимическая характеристика почвы: в 1994 и 1996 году содержаниегумуса- 1,8%, рН kcl- 5.4 (IV кл.), Нг -1,5 мг/экв./100г., S -12..5 мг/эквЛ00г.,V- 82%. Р2О5- Юмг./ЮОг. (III кл.), К2О-21 мг./ЮОг. (Vtoi), щ/г азот -18мг/100г (Шкл), гп-36.7(мг/кг) (Шкл.), Se- 0.21мг./кг.; 1995году содержаниегумуса -2,0%, рН кс1-6,0 (Vwi.), Нг- 1,0мг.экв./100г., S-15.1 мг.зкв./ЮОг., V-88%, Р2О,-20 мг./100г. (VIici.), К2О- 14мг. /100г. (IV кл.), азот щ/г-14мг/100г,(Шкл)2п-9.9мг/кг(11кл.),5е-0.29мг/кг. •.

Согласно схеме опытов, азотные удобрения NH4NO3, а также чистые солиКН2 ЮА и NH4H2PO4 и (NRfbHPOi вносили при набивке сосудоввместимостью 4 кг абсолютно сухой почвы. Уровень азотного питанияварьировался от 0,2г/сос.( 50мг/кг) до 2г/сос. (500мг/кг). Фосфор и калий вовсе варианты вносили из расчета 2г/сос. (500мг/кг).

Микроэлементы вносили путем предпосевной обработки семян из расчета60г цинка и 5г/ц селена на 100кг семян (по результатам предварительныхлабораторных опытов). Расход сульфата цинка составляли 5% и ибиселенита натрия 0,2% от веса семян. Контрольные вариантыобрабатывались водой. Полив осуществлялся по массе до 70% полевойвлагоемкости (ПВ по Долгову).

В критический период для закладки генеративных органов на IV этапеорганогенеза, что соответствует фенофазе (начала выхода в трубку), начасти сосудов моделировали засуху путем прекращения полива. Последостижения коэффициента завядания, который составляет 14% полевойвлагоемкости почвы, полив растений возобнавляли и влажность почвы


поддерживали ло 70% полевой влагоем кости ежедневно Усчовияизбыточного увлажнения созлааали в гот же период путем поведениявлажности сосудов до 90° о полевой влагоемкости После гого какинтенсивность фотосинтеза падала до 0, проводилось постепенноевосстановление влажности почвы в течение семи дней, влажность а сосудахдоводилась до 70% полевой влагоемкости и сохранялась до конца веклаиииПовторность опытов при учете урожая 4-х кратная

Для решения частных задач проводились кратковременныелабораторные опыты длительностью шесть и двенадцать дней по изучениювлияния различных доз микроэлементов на прорастание» семян и газообменпроростков Цинк вносили в форме сульфата цинка, селен в форме селенитанатрия по общепринятой методике

В растительных образцах, определяли азот, фосфор и калий пообщепринятой методике Содержание цинка в зерне и соломеэнергодисперсионным методом на приборе ОРТЕК-0111 -ТЕФА Содержаниеселена в зерне метолом индукционно связанной плазмы с регестрированиемна масс детекторе VG PLASMA QUAD TURBA Измерение газообменапроводили на инфракрасном газоанализаторе в камере на моделимикроценоза (сосуд 14 растений)

Статистическую обработку результатов проводили с использованиемдисперсного анализа по методу Доспехова (1979)

Результаты исследований

Изучение влияния предпосевной обработки семян микроэлементами наразличные физиологические процессы, прогекаюшие в растении в начальныепериоды роста, з дальнейшем позволят прояснить механизмы их действия наадаптационные возможности растений, так как микроэлементы играютважную роль в процессах метаболизма растений в неблагоприятныхусловиях

Предварительные испытания по оценке влияния различных концентрациймикроэлементов на всхожесть и , ергию прорастания семян показали, чтоповышение концентрации цинка (Ta6Xsl) с 15 до 10 г/ц приводит кувеличению длины корней и лучшей всхожести семян яровой пшенице/ приодинаковой длине проростков При дальнейшем возрастании доз цинкапроисходит ингибированне зсех ростовых процессов Оптимальнойконцентрацией можно считать дозу ЗОг'ц


Предпосевная обработка семян селеном различной концентрациипоказала, что наибольшая всхожесть семян и длина проростков и корнейнаблюдается при дозе 5г/ц.

- . Таблица 1

Влияние различных доз цинка и селена на рост проростков

Обработка

семян

Н2ОZnZnZnZnZn

HCPo.5

SeSeSeSeSe

HCP V 5

Дом

г/ц

15306090120

15 •

102030

Длима проростка

см.

• &

6,46,25,05,44,30,96,0

6,35,44,64,20,5

ДЛИН* корней

см.

I?6,07,35,6

5,14,3

1,06,26,95,75,04,0

1,3

Всхожесть

•/.

86758084

8588.

7581766451-

Для наиболее подробного изучения влияния различных доз цинка иселена на развитие проростков был проведен лабораторный опыт поопределению газообмена и сухой массы растений (табл. 2).Наиболее интенсивно процесс фотосинтеза наблюдался у проростков,выращиваемых при дозе селена 5г/ц этот показатель составил 0,51мг/СО2/'час. При обработке семян цинком показатель интенсивностифотосинтеза был значительно выше, что показывает на участие этогомикроэлемента в процессах фотосинтеза. Доза . цинка ЗОг/ц былаоптимальной для обработки семян, при этой дозе интенсивность фотосинтеза0,8 мг COj/час и интенсивность дыхания 0,6 мг.СО]/час.При сравнении показателей сухой массы растений можно сказать, что припредпосевной обработке семян селене* масса проростков и корней вышепри дозе 5 г/ц.


Таблица 2Изменение интенсивности газообмена и сухой массы проростков при

различных дозах цинка и селена

Обработка

семян

Н2ОZn

Дом r/u

30Zn i 60ZnSeSe

90510

Интенсивность

фотосннтоа

мг/ СОз/ч

0,40.80,60 70 5

0,04

Интенсивность

дыхания

МГ/СО,/Ч

0,040 60 60.50 5

0,04

Сужая масса

корней

мг

0.4

2.90,9

1.02,0яо

При сравнении влияния различных доз цинка на образование биомассы,наиболее предпочтительной оказалась доза 30г/ц

Таким образом зтк лозы цинка и селена( соответственно 30 и 5 г/ц)обеспечивакт наивысший прирост биомассы растений, фотосинтеза идыхания

Рлияние УРОВНЯ азотного питания и микроэлементов на продуктивностьяровой пшеницы в условиях различной в,ш ^обеспеченности

Проведенные нами эксперименты позволили проанализировать действиекак почвенной засухи так и избыточного увлажнения на продуктивность ибиометрические паоаметры яровой пшеницы в »ависимости отобеспеченности макро и микроэлементами

Урожайность яровой пшеницы значительно колебалась по годам в связи сразличными погодными условиями в течение вегетационного периодаНаиболее благоприятным для выращивания яровой пшеницы был 1996 год.(ГТК з среднем составил 1,41 ) В 1995 году сложились крайне засушливые)словиж в течение всего вегетац. энного периода (ГТК 1.14), что заметноотразилось на урожайности

При оптимальном увлажнении увеличение уровня азотного питания с 0.2г/сос до 2 г/ сое не алияло на продуктивность пшеницы, хотя способствовалоактивации ростозых процессов, накоплению биомассы главным образом исчет роста боковых побегов во все три года исследования (табл 3)


Таблица 3

Продуктивность яровой пшеницы при различном уровне азотного питания и

влагообеспечения

_ Услваи*

мшнераликн о

питамм

Дом а»ота

1/СОС

Овработ

ка

семам

Усломга ммообеспскии*.

оптимяльмое

уклажммж (70%ПВ)

. ***

мрна

г/с«с

••(Мб.

•ка от

•мт»

г/сос

прнб

ОТ

мА)г/

сое.

нслоггаточиос

уклажнгнис (70-14-

70%ПВ)

мс

ирна

1/СОС

пркАа

Ака от

азот*

i/cec

щ»ба

•мсаот

W)

I/CW.

избыточное увлажнение

(70-9<>-70%ПВ)

•сс

зерна

г/сос

ирмба

мсаот

м/>

г/сос

прнба

«каот

Mhrtсое

199* .од.

<U

1

НО» 0,5

11,ОZn

Н,О

Zn

9.10

10.92

9J4

9.94

0.М

0,14

0

1.82

0.70

0,96

0,98

0,98

1.82

0.28

0,02

ом

0,02

0,84

1.68

•034

8,22

8,45

0.56

6М

7,61

0

0,23

1995 г о *

0 J

2

HCP»J

Н,О

Zn

Sc

н,оZn

Se

6.4S

9.00

7.05

7.35

I1.SS

14.70

0.98

0.90

2.85

7.65

2.55

0.60

4.50

7.35

1.95

1.95

2.10

1.65

S.30

0.70

0

0

4,20

0

0.15

0

0

3.90

3.70

4.80

6.90

9.15

10.95

0.98

3.00

5.45

4.05

0

0.90

2.25

6.15

1996 год.

0 J

2

НС1> «,5

Н,О

г»s*

н,оz«s«

12.70

15.80

15.90

13.10

15.90

18.00

232

0.40

0.10

2.10

ЗЛО

3.20

1.S0

4.90

13.50

14.10

16.50

1.20

2.90

5.S0

1.40

0

0

0

0.60

0.30

t.70

4 JO

5.40

4.40

74»

14,25

13.10

18,00

2.80

8.85

8.70

10.5

0

2.10


При ucvxt высокая д о и азога 2гсос огртыпиьно влияла наЗерна <ровои пшеницы во асе годы исследований, потери \рожая составили100°ои 80->о(и6л "-)

Повышение урояня азотного питания оказало положительное влияние напродуыивность пшенице только при и|быточном увлажнении Урожайностьэтих вариантов по сравнению с вариантами с нижои доюй азота была вышев пять раз Недостаток азота приводил к снижению числа зерен в колосе иуменьшению массы 1000 »ерен

Применение цинка в предпосевную обработк\ оказало положите 1ьж>свлияние на урожайность растений на обоих уровнях азотного питания приоптимальном увлажнении Цинк влиял на структуру урожая. Увеличиваячисло зерен в павном колосе, а в более благоприятный по погоднымусловиям 19% год и на число боковых побегов на HHIKOM уровне ачотноюпитания Применение цинка на повышенном уровне а ПУТНОГО питанияспособствовало увечичению продуктивности растений ia счет 1УЧШСЙвыполненности >ерна

Предпосевная обработка семян цинком и селеном проявилась наповышенном азотном фоне, снимая отришпе 1ьное действие избыточных)азотного питания на УСТОЙЧИВОСТЬ растений к юсухе

Из двух изучаемых микроэлементов ыметное действие на увеличениепродуктивности пшеницы при переувлажнении оказывал селен

Показано, что под действием засухи происходило торможение ростовыхпроцессов, уменьшалась высота растений на 10-15 см. а так же падалапродуктивность главного побега, который подвергался стрессовомувоздействию в критический период развития, вследствие «тогообразовывалась череззерница, «ерна были деформированы

По сравнению с растениями подверженными гас w e высота растенийпри переувлажнении была такая же как и при оптимальном увлажнении нонаблюдалось некоторое снижение числа крен в колосе и \ меньшение массы1000 зерен

Содержание различных ФОРМ азота в зерне яровой пшеницы в зависимости отобеспеченности Растения азотным питанием и микроэлементами при

различном влагообеспечении

Анализ данных определения форм азота в растениях показал что привнесении минимальной дозы азота (0,2г сое ) и изменении УСЛОВИЙувлажнения от оптимального к недостаточным и избыточным увеличиваете»


Содержание различных форм азота в зерне яровой пшеницы

Условияминерально* о

ЛИТ (МНИ

Лии«wit1 It ОС. •

]о6р»«отка

СемЯИ

оа0,2

0.2

0,2

0,20,22

2

222

2

22

НО» .05

Н,ОН;О

1л7л1м

Se

н,о

н?о7.»

Znla

SeSe

1944

19951996

1994

199519*61995

1996

1994

I99S

1996

1994

1995

1996

19951996

199419951996

Таблица 4

Условна водообеслечени*.

Оптимальное увлажнение 70% ПВ

N общий V.

1.77

2.20

2.00

1.75 •

3,202.113.602.01

3.753.50

4.50

ЗЛ3.20

4.42

3.404.30

0.130.59

0.40

N бы ковый% '

из1.90

1.721.242.50

•1.56

3.051.43

2.152.90

3.60

2.002.90SM

3.00

3.18'0.10

0J7

0,1»

Долябелка%

75

S68671

78

73847157

82

80

' 86. 90

«!88

74

Недостаточное увлажнение(70>14-70%ПВ)

>'обшнй

% •2,902,30

2,833,002,60

2,42

2,90

2,504.60

нетwpiu

3,70

• 3,753,00

3,703,20

3,700.37

0.37

0.22

No^tKoeый%

•2,67

2,002,76

2,152,40

1.80

2,60

1,901.04

нет зерна

3,00

1,03

2,903,302,80

3,20

0.36

0J50.28

Лелябслка%

9286

9771

9274

8976

30 •

нетгерна

V27

96

89

87

86

Избыточное увлажнсние(70~90-70%ПВ)

МобшнйV.

4,103,40

3,29

3,703,70

3,553,70

3,403,84

3,50

4,00

3,562,90

3,904,30

3,600.90

0.150.26

N6ej)KOaый%3,453,00

2,903,40

3,502,70

3,222,35

1,752,»0

3,601,68

2.402,40

3,40

3,70

0.800.160.26

Долябелка*/.

84

8888919 i

7682

7046

80

90

46

8287

86

83


содержание общею ajora В среднем с 1 V% до 2 8°о при недосттгочном и до3,6% при избыточном увлажнении Режим водообсспечения оклывалвоздействие на накоп 1ение бетка в зерне Нетостаток влаги мриволн i кобразованию малого числа кр\пных >ерен хорошо обеспеченных азотом ипластическими веществами, что огтреаелкло их высокую белковость (табл4) Доля белкового азота в зтом варианте составила У6% Влияниеизбыточного увлажнения которое проявилось на VIII ггапе органогенеiaприводило к нарушению синтетических процессов прочоаяших в ко" ч.е иформирующих зерно, повышая содержание белкового а юта с 1,7% до 1.1 "о мсчет снижения массы 1000 зерен (табл 4)

Увеличение уровня азотного питания значительно повысилосодержание общего и белкового азота в зерне при >том урожайностьрастеьий, как отмечалось выше, не повышалась, в связи с уменьшениеммассы 1000 зерен, которое было связано со снижением содержания крахмалав зерновках пшеницы

Условия водообеспечения не оказывали достоверного воздействия наотносизельное содержание азота в зерне В тоже время, наблюдалосьснижение доли белкового азота с 86% до 80% особенно резко оно упало в1094 году с 75% до 57% при оптимальном увлажнении и с 42% до 10% принедостаточном и 46% при избыточном увлажнении, что связано созначительным удлинением вегетационного периода в >том году, а гак же снарушением процесса реутилизации

Влияние обработки семян перед посевом цинком и сепеном наотносительное содержание в зерне азота зависело от ряда условийПовышение этого показателя наблюдалось в 1995 году при использованиипочвы с низким содержанием подвижных форм цинка и селена приоптимальном и избыточном увлажнении на минимальном уровне азотноюпитания

Предпосевная обработка семян цинком приводила также к повышениюдоли белка в зерне в течение двух лет при оптимальном и недостаточномувлажнении

Изменение содержания фосфора и калия в растениях в ывисимости отУСЛОВИЙ \влажнения. уровней азотного питания и обеспеченности

микроэлементами

Представляется интересным изучение влияние данных факторов наотносительное содержание фосфора и калия в )ерне пшеницы По данным

10


Таблица SВлияние условий пнииия и увлажнения на содержание фосфора и калив а мрне и солоче яровой пшенииы(%)

Условия водообеспечеиия

Дока*оиi tec

V

22

Ж Т

020 2• 2222

ВСРЛ}

0,21203I22

нет

ысопи

г»Н,0la

Н,О1м

ин,о1м

и

нлиS*

Н,0la

и

Оптимальное увлажнение 70%

•ерно солома

10SI 10

142ISO

0 25

0800900 8 0

I M1 23120I I S

1020.8*0 9 *

I J *1321J90 07

1

«83—.65 +-

1 4 5 " ^

' 1 4 0

018

0"90 !

0 8 4

0 9 0

" 0970 821110 14

on0 48

0 6 J

0660 620 5 4

0.50

1

029

0 330380 330 10 '

039 _ _0 400310 400410 35

005

0400 44

OSJ0 850 870 9 U

0 15

Г3194 19

4500 76

2 03

2 37

2 67

3 02

2 70

2900 19

3803 40

3013703 70

3500 20

-

•

-

F" T

T

1

r1

I1

Иедостаючное увла

_ . _ 1 0 * / ?J\tpHO

>& w» T""

1 12

1 20

1 28

1 20

0 15

0 9 0

0 9 0

0 8 6

106U S020

1341 20

0 92

153

14*1600 12

T

1994~ 1 —

TT

— I —

t -- i

1•t

t -11

1996I

"jI111

1

0 65"

I 180 ' 5

0 19

1 50102113

1051 00

0 15

0 820 49

0*90 5 0

0 74

0 72

0 0 6

T

" T ~

- т —*t

1

V

- t -1111

1

--

£.n0290 2 9

0 33005

0 4

0 69

3340580 46

0500 18

0610 5 0

0 42

1 1»

0 94

0 85

0 03

НИС (70-14-

солома

-, ,,

441" I 0 26

2982 76

2 7(1

3 10

JIXI

2580 20

2.90

3 10

J M

36Л311

— 1

—i —i

I- 1 ...

It1—

|

I" i

!1|

3(19 1

0 20 I

Игбыгочнос увлажнение (70-90-_ 7 0 4 ]

крно соломавд, T vjo f ад т м>

1 44

1 42

123141)

0 14 1

0 71

0 81

0 82

1 23

1«6

1 20

0 16

132.22

• 29 ,

1481661 6 6 _

0 03

Г70 Г

1 2 4 '

0 24 11

«во !090 !1 0 8 Т

1 15

107

us 1010

0 870 5 |

0 76

0 76

0600790 10

0 42"""

9340 24

0 10

0 40

Г1

J1

047 !0 39

0 70

0 '0

0 40

0 09

0 94

0 8 4

0 9 9

0 910 910 620 17

I

1т41

282 1

2913 3»

3 8(1

0 22

2.33

3 9(1

2302s« *ЗЫ1 1

2 15 1

0.56

3 0 4

3 I 32 %3 15

3 19

3 1 2 10J4


опытов во все три года исследований увеличение уровня азотного питанияпри оптимальном увлажнении приводило к увеличению содержания фосфорас 1,05 до 1,42% в первый год, с 0,8 до1,56% во второй год и с 1,06 до 1,}8% втретий год исследований (табл. 5). Недостаточное увлажнение не оказалозаметного влияния на относительное содержание фосфора в зерне только в1995 году и несколько повышало этот показатель в другие два годаисследования. Избыточное увлажнение и повышенное азотное питаниеприводило к достоверному увеличению относительного содержания фосфорав зерне в течение двух лет.Предпосевная обработка семян цинком и селеном показало, что вбольшинстве случаев они не влияли на концентрацию фосфора в растении

Как известно, устойчивость растений к неблагоприятным условиям, в томчисле и к нарушению снабжения растений водой, зависит от обеспеченностирастений калием, так как калий повышает водный статус клеток . В связи с 'этим нами изучалось влияние рассматриваемых факторов на относительноесодержание калия в растении. Показано, что при внесении азота в дозе 0,2г/сос влияние различных условий увлажнения на содержание калия в тканяхрастений не наблюдается. Содержание калия в зерне составило 0,7-0,8%Накопление этого элемента в большей степени наблюдается в соломе, гдепроцентное содержание достаточно велико и составляет от 2,3 до 3,8% (табл5).

Исследования концентраций и накопления калия при повышенииазотного питания показало, что увеличение дозы азота повышало биомассурастений пшеницы не вызывая снижение концентрации тгого элемента взерне яровой пшеницы в 1995-1996 годах, а в 1994 году даже происходитповышение калия в зерне при всех условиях увлажнения

Условия увлажнения, особенно при повышенных дозах азота, в большейстепени влияют на содержание калия в соломе, так, засуха приводила кповышению относительного содержания калия в соломе в 1,5 раза в течениедвух лет.

Предпосевная обработка семян цинком влияла на содержание калия взерне и соломе. В зерне наблюдалось стабильное снижение, а в соломеувеличение содержание калия, которое не зависело от условий >влажнения

Четкого влияния селена на содержание калия не отмечено


»*нч«ия на содержание, цникд и \е1ена вк.рне пшеницы

Таблица 6

Содержание цинка и селена »ерном яровой пшеницы при различном уровнеминерального питания и влагообеспеченности

Условия

минерального

питания

Условия уал*ажиенна

Д о х нота | Обраб | Оптимально* 70*'»|1В

г/со* отка [_

семан I Солержа

11едос гаточное?(^ 14-

•'О'ЛПВ

Содержание I С одержан | Содержа

цинка мг/кг

0.2

0.2

0.2

то

be

Г

селена

МКГ/КГ

65

6?

76

122

,26 [_183 I

не селена

мкг/кг

м40 то

ние

иннка

мг/кт

И>быточно« 70-40-

•0%ПВ

Содержянн Содержа

е селена

мкг/кт

Г S6 !Г " ~

52

нне

цинка

мг/кг

64 "17 6

114

129 65

74

112 120

_128_

16J

127

I IK РОЗ |

[_ г I иго

U 2 I *|_НСР О. * ^

Использование миктхплобрений становится все более необходимымприемом в «емледелии, которое гкиволяет при применении небольшого ихколичества полччить шачительный \рожай хорошего качества "Vro особенноважно при использовании высоких дот удоорений, так как при УГОМувеаичивается вынос микроэлементов

По данным наших опытов содержание цинка и селена в зерне пшеницыпри внесении до»ы азота 0.2г сое и оптимальном увлажнении составилоМ)чт кг цинка и ь5 мкг кг селена Увеличение дош азота до 2гсосприводило к резкому возрастанию содержания цинка в »ерне с 30 до 1UMI кг и селена с 65 до 122 мкг/кг (табл 6) Предпосевная обработка семянмикроэлементами увеличивала содержание цинка и селена а зерне на обоихуровнях азотного питания при оптимальном увлажнении

В жстрсмальных условиях засухи и переувлажнения нарушалисьнормальные процессы поступления и распределения минеральных веществ

15


ровой пшеницы при различных условиях влагообвспечення (N «J г/с).


Интенсивность фотосинтеза яровой пшеницы при различных условиях апагообеслечеиия (N2 rfcoc)

31 49 66

Дни еегетоди


В результате происходло их накопление в растении На содержаниемик-роэлементов в большей степени влияли экологические условия,связанные с обеспечением растений влагой. В условиях данного опытасодержание цинка увеличивалось при недостатке влаги с ЗОмг/кг на контроледо 79 мг/кг на первом уровне азотного питания и со 130 мг/кг до 139мг/кг навтором уровне азотного питания. При избыточном увлажнении с 72 до 83MI.'кг цинка и с 48 до 64 мкг/кг селена при дозе азота 2г'сос. (табл 6).

Можно предположить, что при увеличении уровня минеральногопитания ' произошло нарушение соотношения анионов и катионов врастениях. И для поддержания оптимального равновесия растениепотребляет элементов питания, в частности цинка из почвы, больше, чемнужно для нормального развития и формирования возможного в этих .условиях урожая.

- Влияние уровня минерального питания на Фотосинтетическую активностьяроиой пшеницы в условиях различной влагообесиеченности

Центральным звеном продукционного процесса является.- егоинтенсивность, которая зависит от многих параметров В данной главеавтореферата обсуждаются результаты только одного 1996годаПоказано, что наибольшая фотосинтетическая активность наблюдалась вфазу выхода в трубку на 31 день вегетации во всех вариантах опыта.Отмечено, что внесение повышенных доз азота при оптимальном увлажненииувеличивало площадь ассимилирующей поверхности, что приводило кзагущению посевов и снижало интенсивность фотосинтеза Показательинтенсивности фотосинтеза при дозе азота 0,2г/сос составил 2,8мгСОг/час/дм2 а при дозе 2г/сос 2,2мСО1/час/дмг (граф I, 2).

Влияние предпосевной обработке семян цинком на этот показательпрослеживался при повышении азотного питания и оптимальномувлажнении, произошло увеличение интенсивности фотосинтеза с 0,4мгСОз/час/дм2 до 1,5 мгССЪ/час/дм5 на 48 день вегетации (фаза колошения) ис 0,6 до О^мгСОг/час/дм1 на 56 день вегетации (фаза цветения) Применениеселена в предпосевную обработку семян затягивало процесс накоплениябиомассы за счет роста корневой системы в первой половине вегетации.Снижение интенсивности фотосинтеза под действием селена было более

' плавным, особенно на втором уровне азотного питания.

Засуха приводила к торможению ростовых процессов, соответственноуменьшалась площадь ассимилирующей поверхности, за счет отмирания


боковых nofitroft i икже * 4 шста Пар штание вояного дефицита приводилок снижению фчтсинтетическои активности Высокая дхнз азотного питанияприводила к развити»сбольшей ассимилирующей поверх».л.ти свойственнойвсем растениям выращиваемым на субстратах бегатых азотом Мощнаяфотосинтезирующая, а значит и гранспирирующая поверхность приводит киссушению почвы при недостаточном поливе, что сильно ингибировалопроцесс фотосинтеза, интенсивность фотосинтеза снизилась до нуля, чтопривело к резкому уменьшению урожайности растений в это варианте (таб 3)

Репарационный период, длящийся семь дней, показал, что растениявосстанавливаются после пережитого стресса Идет дальнейшееформирование колоса и стебля, за счет них восстанавливается интенсивностьфотосинтеза ( граф 1, 2)

Сравнительная оценки действия селена и цинка на восстановительныепроцессы, показала что более активное участие в репарационном процессепринадлежало селену Интенсивность фотосинтеза повысилась в два раза напервом чровне азотного питания и в три раза на втором уровне азотногопитания По-видимому, селен стимулировал физиочогические процессы вблагоприятных \словиях после зозабновления полива, что способствовалоповышению урожайности

Избыточное увлажнение по длительности было болеепродолжительным и длилось двадцать дней Падение фотосинтеза до нулянаб-подалось а середине фазы цветения Поэтому при переувлажнении ненаблюдалось гакого явления как пустоколосица и череззернииа Избыточноеувлажнение особенно неблагоприятно сказалось на первом уровне азотногопитания Происходило отмирание боковых побегов, 3 -4 листа, уменьшиласьплощадь ассимилирующей поверхности, и интенсивность фотосинтезаснизилась до нуля

Выводы

1 Продуктивность яровой пшеницы при оптимальном увлажнении вусловиях данного опыта не зависела от уровня обеспеченности азотом

2 Водный стресс (недостаточное или избыточное увлажнение в критическийдля растений период) существенно снижал урожайность зерна, причемстепень его отрицательного воздействия зависела от уровня азотногопитания Высокий уровень обеспеченности азотом отрицатебльно влиял назасухоустойчивость, повышал адаптационные возможности растенийпшеницы к переувлажнению


3. Предпосевная обработка семян цинком положительно влияла напродуктивность зерна яровой пшеницы независимо от уровняобеспеченности азотом.При недостаточном увлажнении применение цинка снижалоотрицательное действие высокой дозы азота на засухоустойчивостьопытных растений.

44 Положительное влияние селена на продуктивность яровой пшеницыотчетливо проявилось на повышенном азотном фоне независимо отусловий увлажнения.

5. Под действием цинка и селена возрастало содержание общего и белковогоазота на-фоне ^ низкой обеспеченности азотом, особенно приоптимальном и недостаточном водообеспечении.

6. Предпосевная обработка семян цинком влияла на содержание калия взерне и соломе. В зерне наблюдалось стабильное снижение, а в соломеувеличение содержание калия и не зависело от условий увлажне .ния.

7._ Применение высоких доз азота подавляло интенсивность'фотосинтеза вособенности при недостаточном водообеспечении. Внесение цинка путемпредпосевной обработка семян увеличивало фотосинтетическуюактивность при оптимальном увлажнении и высоком уровне азота.

8. Положительное влияние селена проявилось в репарационный период,стимулируя физиологическую активность растений после стресса.

9. Увеличение уровня азотного питания и неблагоприятные условия -ф•-•водобеспечения в критический период проводило к повышениюсодержания в зерне пшеницы селена и цинка.

Список опубликованных работ по теме диссертации1. Дианова Т.Б. Влияние условий минерального питания на устойчивость

яровой пшеницы к неблагоприятным условиям водного стресса.// Тезисыдокладов XXXI конференции ВИУА .1996.

2. Дианова Т.Б., Серегина И.И. Влияние уровня обеспеченности азотом имикроэлементами -цинком и селеном на продуктивность ифотосинтггическую активность яровой пшеницы.// Тезисы докладов Игородская конференция молодых ученых города Пущино. 1997.

3. Дианова Т.Б., Серегина И.И. Влияние уровня обеспеченности азотом имикроэлементами на продуктивность яровой пшеницы при водном

/ стрессе.//Бюллетень ВИУА №110. 1997.

•IS


Объем 1 25 п л Заказ 584 Тираж 100

Типография Ичдатечьства ЧСХЛ127550, Москва, Тимирязевская ул, д 44


479.влияние азота и микроэлементов на устойчивость...

Documents