Физиолого-биохимические механизмы положительного последействия некорневой обработки яровой пшеницы жидким микроудобрением жусс-2 06. 01. 04-агрохимия 03. 00. 12-физиология и биохимия растений icon

Физиолого-биохимические механизмы положительного последействия некорневой обработки яровой пшеницы жидким микроудобрением жусс-2 06. 01. 04-агрохимия 03. 00. 12-физиология и биохимия растений


Смотрите также:
Реферат Отчет 97 стр., 47 иллюстрация, 30 таблиц, 42 использованных источника...
Доклад Синькевича Максима Сергеевича по диссертационной работе...
Неравномерность транскрипции генов в составе хлоропластных оперонов ячменя 03. 01...
Примерная программа наименование дисциплины физиология и биохимия растений...
Рабочая программа дисциплины «физиология» (физиология растений) Код дисциплины по учебному плану...
Рабочая программа дисциплины «физиология» (физиология растений) Код дисциплины по учебному плану...
Повышение эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы с использованием...
Посевные и урожайные качества семян яровой пшеницы в условиях северного зауралья 06. 01...
Примерная программа наименование дисциплины физиология и биохимия растений...
Курсовая работа по сельскохозяйственной энтомологии и сельскохозяйственной фитопатологии на...
Физиолого-биохимическая оценка адаптации организма собак в онтогенезе при изменении деятельности...
Алехина Н. Д., Балнокин Ю. В., Гавриленко В. Ф. и др. Физиология растений...



Загрузка...
скачать


На правах рукописи


Галияхметов Ильдар Валияхметович


Физиолого-биохимические механизмы положительного последействия некорневой обработки яровой пшеницы жидким микроудобрением ЖУСС-2


06.01.04-агрохимия

03.00.12-физиология и биохимия растений


Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук


Казань-2007


Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»


Научный руководитель: - доктор биологических наук, профессор

^ ПАХОМОВА ВАЛЕНТИНА МИХАЙЛОВНА

Научный консультант: - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ГАЙСИН ИЛЬШАТ АХАТОВИЧ

Официальные оппоненты:

- д.с.-х.н., профессор Исайчев Виталий Александрович

- д.б.н., профессор Гордон Лев Хаймович, КИБиБ КНЦ РАН

Ведущая организация: - ГУ «Татарский НИИ агрохимии и почвоведения РАСХН»


Защита состоится «^ 24» октября 2007 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420011, г. Казань, Ферма-2, агрономический факультет, зал заседания ФМСХ, тел/факс: 236-65-22/236-66-51.


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет».


Автореферат разослан «24» сентября 2007 г.


Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Р.И. Сафин

^ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АО – антиоксидант; АФК – активные формы кислорода; ДДК – диэтилдитиокарбомат натрия; ЖУСС – жидкие удобрительно – стимулирующие составы; ИДК – идентификатор деформации клейковины; КРК – коэффициент реализации колоса; МДА – малоновый диальдегид; ПДК – предельно допустимая концентрация; ПОЛ – перекисное окисление липидов; СОД – супероксиддисмутаза; ЭДТА – этилендиаминтетрауксусная кислота.

^ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из форм оптимизации минерального питания растений является использование микроудобрений. В последние годы существенно выросла доля микроудобрений, основанных на использовании органических соединений микроэлементов. Биологическая активность металлов микроэлементов и их участие в важнейших метаболических реакциях клеток во многом зависит от их способности образовывать циклические хелатные структуры. Хелаты микроэлементов имеют преимущества для некорневой подкормки, так как их молекулы целиком попадают в лист, а не накапливаются с сопутствующими ионами на поверхности листа. Эффективность действия хелатных соединений на растения связана с их малой токсичностью, пролонгированностью действия, меньшим адсорбированием их почвой по сравнению с неорганическими солями, в результате чего они длительное время способны поглощаться растениями (Бинеев, Казаков, 1983; Евсторатьева и др., 1984; Бинеев и др., 1986).

Одним из видов хелатных форм микроудобрений, производимых в Российской Федерации, являются жидкие удобрительно – стимулирующие составы (ЖУСС), пригодные для разнопланового применения. В основе препаратов ЖУСС лежат комплексные соединения микроэлементов хелатного типа, где в качестве лигандов выступают аминоспирты (моно-, ди- и триэтаноламин). В настоящее время проведены опыты на различных культурах, которые показали высокую эффективность применения различных видов ЖУСС при разных способах их использования (Гареев и др, 1997; Срослова, 1997; Бубнова, 1998; Борздыко, Ташевцев, 1999; Хисамеева и др., 1999).

Однако остается не исследованным вопрос о пролонгированном влиянии ЖУСС на устойчивость и продуктивность сельскохозяйственных растений, поскольку существует возможность кумулятивного действия этого препарата при его длительном применении.

^ Цель и задачи исследований. Целью нашей работы явилось изучение последействия медь-молибденового ЖУСС-2 при некорневой обработке в рекомендуемых для производства концентрациях на продукционные и физиолого-биохимические процессы яровой пшеницы, учитывая различные уровни организации (организменный, популяционный и клеточный). Исходя из указанной цели были поставлены следующие задачи:

  1. Провести агрохимический анализ опытного участка почвы.

2. Изучить качественные показатели урожая яровой пшеницы (содержание клейковины и медь).

3. Изучить последействие ЖУСС-2 различной кратности обработки на адаптивный потенциал яровой пшеницы (продуктивность, урожайность и устойчивость).

4. Исследовать последействие ЖУСС-2 на некоторые физиолого-биохимические процессы клеток яровой пшеницы в полевых и модельных условиях (барьерную функцию мембран, активность ферментов антиоксидантной защиты, ПОЛ, фотосинтетическую деятельность).

5. Дать оценку экономической эффективности и целесообразности некорневой предобработки яровой пшеницы ЖУСС-2.

^ Научная новизна. Впервые исследовано последействие некорневой обработки хелатным микроудобрением ЖУСС-2 на продуктивность и урожайность яровой пшеницы. Впервые изучены физиолого-биохимические механизмы и её положительного последействия.

^ Положения, выносимые на защиту 1. Некорневая предобработка яровой пшеницы различной кратности жидким микроудобрением ЖУСС-2 приводит к активизации физиологических процессов и увеличению адаптивного потенциала (устойчивости, продуктивности и урожайности).

2. Механизм положительного последействия основан на пролонгированном полифункциональном влиянии (антиоксидантном, мембраностабилизирующем, антистрессорном и стимулирующем) в связи с кумулятивным эффектом меди препарата в семенах.

^ Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать способ обогащения сельскохозяйственной продукции микроэлементами и увеличения устойчивости и урожайности растений через их некорневую предобработку жидкими микроудобрениями марки ЖУСС.

^ Реализация результатов исследования. Исследования носят фундаментальный характер. В дальнейшем планируется разработка рекомендаций по увеличению специфической устойчивости сельскохозяйственных растений к различным неблагоприятным факторам среды при некорневой предобработке жидкими микроудобрениями марки ЖУСС-2. Полученные экспериментальные данные используются в учебном процессе в курсах «Минеральное питание» и «Устойчивость растений».

^ Апробация работы. Результаты исследований были доложены на международных научно-практических конференциях ( Пенза, 2005 г); на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов КазГАУ (2004-2007 гг.); конкурс научных работ аспирантов им. Н.И. Лобачевского (Казань, КГУ, 2006; получен диплом I степени).

^ Объем работы. Диссертация изложена на 156 страницах и состоит из введения, трех глав и выводов; содержит 23 таблиц; 5 рисунков; 48 приложений. Список использованной литературы включает 168 наименований, из которых – 28 работ зарубежных авторов.

Работа выполнена при поддержке грантов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ РАН) и НИОКР АНТ.

^ 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования являлись яровая пшеница сорта Люба (2004, 2006г.г.) и сорта МиС (2007г.); районируемых в РТ. Для изучения пролонгированного эффекта ЖУСС-2 исследовали семена пшеницы, вызревшие на растениях после обработки ЖУСС-2 различной кратности (2004 г.).

Полевые опыты были проведены на опытных полях Учхоза КазГАУ на серой лесной почве среднесуглинистого механического состава. Участок имел ровный микрорельеф. Почва средне- и хорошо окультуренная. Обработка почвы включала лущение, вспашку и культивацию.

Удобрение вносились в дозе N60 P60 K60 под предпосевную культивацию. В качестве минеральных удобрений использовалась нитроаммофоска (16:16:16) в дозе по физическому весу 375кг/га. Посев проводили рядовым способом сеялкой СН-16 на глубину 5-6 см с нормой высева 6 млн. всхожих семян на 1 га. Обработку пестицидами не проводили. Урожай убирали прямым комбайнированием «Сампо-500».

В годы исследований наблюдались различные метеорологические условия. Вегетационный период 2004 года был неблагоприятным по количеству выпавших осадков (переувлажненным).

Метеоусловия вегетационного периода 2006 года практически не отличались от среднемноголетних.

Метеоусловия вегетационного периода 2007 года отличались от среднемноголетних. В мае и июне осдков было ниже нормы,а в июле было выше в 1,6 раз. Температура в мае и в августе была выше среднемноголетних значений.

Схема полевых опытов:
^

- 1 вариант – контроль (пшеница без обработки);

- 2 вариант – семена растений, выращенные из зерна пшеницы, которая была опрыснута 0,1% раствором Cu, Mo-ЖУСС-2 ТУ 2189-002-ОП-2789377698 однократно в фазу кущения;

^

- 3 вариант – семена растений, выращенные из зерна пшеницы, которая была опрыснута этим препаратом двукратно в фазах кущения и выхода в трубку;


- 4 вариант – семена растений, выращенные из зерна пшеницы, которая была опрыснута этим препаратом трехкратно в фазах кущения, выхода в трубку и колошения.

^ Методика модельного опыта

Семена пшеницы замачивали на 1 сутки в водопроводной воде и затем высевали на стекло, покрытое влажной марлей и помещенное в кювету с 0,25 мМ СаСl2. При подготовке к опыту растения с корнями легко извлекались без повреждений. Проростки выращивали при комнатной температуре и освещении. Показания снимали через сутки после опрыскивания. Расход препарата аналогичен расходу в полевом опыте. Анализировали по 10 растений в 3-4-кратной повторности. Исходный рН растворов 6,1-6,5.


Учетная площадь вариантов полевых опытов составляла 40 м2 (по 10 м2 в 4х повторностях каждый вариант). Учет густоты стояния растений определяли в фазе полных всходов и перед уборкой путем подсчета на 4-х площадках по 0,33 м2 на каждом варианте; нарастание наземной биомассы - по фазам развития растений путем взвешивания растительных проб; структуру урожая - методом индивидуального анализа растений пробных снопов, отобранных с постоянных площадок (по 0,33 м2 в трехкратной повторности по каждому варианту); вес 1000 семян - по ГОСТ 9353-90.; определение лабораторной всхожести семян - согласно ГОСТ 10968-72. Урожайность учитывали путем поделяночного обмолота с пересчетом на 100% чистоту и стандартную влажность. Расчет экономической эффективности проводили на основе технологических карт по действующим нормативам и расценкам. Агрохимическую характеристику почвы определяли по ГОСТам. рН среды пахотного слоя определяли согласно ГОСТ 277533-88; Р2О5 - ГОСТ 27753.5-88; К2О - ГОСТ 27753.6-88; В - ГОСТ 50688- 94; Zn – ГОСТ Р 50686 – 94; Mo – ГОСТ Р 50689 - 94; Сu - ГОСТ- Р 50684-94; Со - ГОСТ- Р 50687-94; Мn - ГОСТ- Р 50682-94; NH4+ -ГОСТ 26489-85; NO3- - ГОСТ 26951-85. Содержание меди в растениях определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (Чернавина и др., 1978), клейковины – по ГОСТ 13586.1 – 68.

Устойчивость к полеганию оценивали методом Аткинса - Кокостелева (цит. по Ламан, Каллер, 1988) по отношению массы трех нижних междоузлий к их длине; засухоустойчивость - по коэффициенту реализации колоса (КРК), характеризующему увеличение массы колоса в период от цветения до восковой спелости (Кумаков, Игошин, 1988). Относительную засухоустойчивость определяли по депрессии ростовых процессов после помещения семян в раствор сахарозы (3 атм) – в условиях физиологической засухи (Полевой, Чиркова, 2001); холодостойкость – по набуханию семян при пониженной температуре (+4ºС) (Лаханов,1988); жаростойкость – по депрессии ростовых процессов при повышенной температуре (+54ºС) (Волкова,1981.). Перекисное окисление липидов характеризовали по образованию МДА (Вieri,1960). Активность СОД определяли по способности фермента ингибировать фотохимическое восстановление нитросинего тетразолия (Giannopolitis, Ries, 1977); за единицу активности (ЕА) СОД принимали количество препарата, способного подавить реакцию восстановления нитросинего тетразолия на 50 %. Cодержание растворимого белка оценивали по методу Брэдфорд (Вгаdford, 1976). О выходе К+ корневыми клетками судили по изменению количества К+ в инкубационной среде. Измерения К+ проводили на пламенном фотометре ПФМ - 101. Накопление углерода в листьях яровой пшеницы – мокрым сжиганием по Аликову (цит. по Третьякову и др., 2003); определение содержания фотосинтетических пигментов – спектрофотометрически в спиртовой вытяжке (Гавриленко и др. 1975). Статистическая обработка данных проводилась дисперсионным методом (Доспехов, 1973). В работе применяли также методы математической статистики (Плохинский,1970) с программным обеспечением Excel и Statistic. Данные на рисунках и таблицах представляют собой средние значения из 3 - 4 повторностей характерного опыта с ошибкой. Повторность опытов 3-10 кратная. О достоверности разницы между вариантами судили по критерию Стьюдента при уровне значимости Р0,05 и НСР0,5. Символ «*» обозначает недостоверность различий между контрольным и опытным вариантами.



^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. 1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Изучение агрохимической характеристики почвы на нашем опытном поле 2004 – 2007 годы исследований Учхоза КазГАУ показало, что реакция среды пахотного слоя - слабокислая; в пахотном слое почвы находится Р2О5 в среднем 139 мг/кг, К2О - 94 мг/кг, аммонийного азота - 7,8 мг/кг, нитратного азота – 15, мг/кг, гумуса - 3,2% (табл. 1 ). Почва характеризуется близким к бедному (для меди) и очень бедному (для молибдена) содержанием подвижных форм микроэлементов (табл. 2). В связи с этим применение медь-молибденового ЖУСС-2 в наших экспериментах целесообразно.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвы опытного поля


Пахотный слой (см)


рН


Р2О5,мг/кг


К2О,мг/кг


NH+4,мг/кг


Гумус,%


NO3-мг/кг


0 –10


5,0


128


94


8,3


3,4


18


10 – 20


5,5


134


95


8,9


3,4


15


20 – 30


5,7


155


92


6,1


2,9


13



Таблица 2

Содержание подвижных форм микроэлементов в пахотном слое (мг/кг)

Пахотный слой (см)

Медь

Молибден

0 –10

3,31

0,114

10 – 20

3,14

0,123

20 – 30

2,67

0,103


^ 3. 2. Влияние последействия некорневой обработки ЖУСС- 2 на продуктивность и урожайность яровой пшеницы

Последействие некорневой подкормки ЖУСС-2 в 2006 году увеличивало сохранность растений к уборке в 4 варианте (табл. 3).

Анализ последействия ЖУСС-2 на прирост сухой биомассы яровой пшеницы за вегетационный период 2004 года показал, что некорневая предобработка ЖУСС-2 растений приводила к увеличению биомассы в фазу кущения в 3 и 4 вариантах, в фазу колошения – цветения в 2 и 3 вариантах. В 2006 году аналогичное явление наблюдалось в фазу кущения в 3 и 4 вариантах, в фазу выхода в трубку - в 4 варианте. В 2007 году некорневая предобработка ЖУСС-2 растений приводила к увеличению биомассы 3 и 4 вариантах во все фазы вегетации.

В 2006 году положительное последействие на число продуктивных стеблей оказала лишь 3-х кратная некорневая предобработка ЖУСС-2. В 2007 году существенных изменений не наблюдалось.

Анализ структуры урожая в 2004 году показал, что последействие 2-х кратной некорневой предобработки растений положительно влияло на число зерен в колосе; при 3-х кратной предобработке на вес колоса и длину главного колоса. В 2006 году 3-х кратная некорневая предобработка растений положительно влияла на число зерен в колосе и вес зерна с одного растения. В 2007 году 2-х и 3-х кратная некорневая предобработка растений положительно влияла на все показатели структуры урожая (табл. 4).


Таблица 3

Последействие ЖУСС- 2 на сохранность растений к уборке

Годы исследова-ний

Ва-ри-анты

Лабо-ратор-ная всхо-жесть, %

Количество

всходов шт./м2

Полевая всхо-жесть, %

Количество растений

к уборке шт./м2

Сохран-ность

к уборке, %



2004

1

82

253+12

85

214,67+1,19

85

2

84

243+5*

81

211,00+0,58*

87

3

87

269+7*

89

215,00+1,00*

80

4

88

251+15*

84

213,00+0,88*

85



2006

1

79

530+2

88

385+2,36

73

2

77

498+1*

83

380+0,94*

76

3

72

588+1*

98

435+2,36*

74

4

89

535+2

89

524+2,60

98



2007

1

83

564+7

94

551,6+1,36

98

2


85

560+14*


93


538,3+16,1*


96


3

84

552+11*

88

535+14,3*

89

4

88

570+3*

95

552,6+2,17*

97



Таблица 4.

Последействие ЖУСС -2 на структуру урожая яровой пшеницы.

Годы исследо-ваний

Вари-анты

Длина главного колоса, см

Число колосков в колосе, шт.

Число зерен в колосе, шт.

Вес колоса, г.

Вес зерна с одного растения, г.



2004

1

11,70 ± 0,43

17,3±0,20

40,8±1,69

1,74±0,09

1,37±0,08

2

12,53 ± 0,33*

18,0±0,40*

40,3±3,03*

1,77±0,15*

1,30±0,14*

3

12,5 ± 0,34*

17,8±0,34*

45,9±1,54

2,00±0,15*

1,66±0,10*

4

13,70 ± 0,35

19,1±0,48*

41,6±2,12*

2,19±0,15

1,46±0,16*



2006

1

10,10 ± 0,24

17,6 ±0,25

31,5±1,31

1,42± 0,08

1,16±0,06

2

10,60 ± 0,28*

18,0±0,28*

33,0±1,18*

1,60±0,05*

1,20±0,04*

3

10,20 ± 0,38*

17,7±0,42*

32,1±1,51*

1,63±0,08*

1,19±0,08*

4

10,35 ± 0,41*

17,8±0,34*

35,8±1,26

1,95±0,08*

1,39±0,07



2007

1

8,6 ± 0,18

11,2±0,27

22,2±1,38

0,77±0,05

0,54±0,03

2

8,88 ± 0,40*

12,1±0,52*

24,3±1,23*

0,84±0,05*

0,61±0,03*

3

9,65 ± 0,38

12,8±0,58

26,9±1,37

0,97±0,06

0,66±0,02

4

9,68 ± 0,41

13,2±0,39

27,7±1,51

1,03±0,04

0,71±0,05


Качественные показатели зерна пшеницы (белок, содержание сырой клейковины, ИДК и группа) существенно не менялись во всех опытных вариантах (табл. 5). Аналогичные данные были получены в 2007 году.

Последействие ЖУСС-2 в 2004 году привело к достоверному увеличению урожайности в 3-м варианте, а в 2006 году - в 4 варианте. В 2007 году урожайность достоверно увеличивалось в 3-м и 4-м вариантах (табл.6).


Таблица 5.

Последействие ЖУСС-2 на количество и качество клейковины в зерне пшеницы (2006 г.)

Вари анты

Белок, %

Содержание сырой клейковины, %

ИДК, %

Группа

Класс

1

7,1

28,4

87,5

II

2

2

7,2

28,8

75

I

2

3

7,4

29,6

82

II

2

4

7,4

29,6

81

II

2



Таблица 6.

Последействие ЖУСС- 2 на урожайность (ц/га) яровой пшеницы

Годы исследо-ваний

Варианты


2004

2006


2007

1

32,01

29,20

24,6

2

32,19*

31,33*

26,30*

3

36,07

32,19*

28,75

4

33,42*

36,30

31,75

НСР0,5

1,50

2,83

1,69



^ 3.3. Экономическая эффективность последействия некорневой обработки ЖУСС-2

Экономическая оценка последействия ЖУСС-2 выявила его эффективность при двукратном воздействии в 2004 году: рентабельность повысилась на 11,2 %, величина чистого дохода увеличилась на 836,8 рублей, себестоимость 1 ц зерна снизилась на 11 рублей за центнер. В 2006 году рентабельность повысилась на 14,9 %, величина чистого дохода увеличилась на 1366 рублей, себестоимость 1 ц зерна снизилась на 18,2 рублей. В 2007 году рентабельность повысилась во 3 и 4 вариантах на 6,5 и 24,5%, величина чистого дохода увеличилась на 1137 и 2439,0 рублей, себестоимость 1 ц зерна снизилась на 7,6 и 27,0 рублей.

^ 3.4 Физиолого-биохимические механизмы положительного последействия некорневой обработки ЖУСС - 2 на устойчивость и продукционные процессы яровой пшеницы

В 2004 и 2007 годах последействие 2-х и 3-х кратных предобработок ЖУСС-2 увеличивало устойчивость растений к полеганию (соответственно, на 29, 27 и 27, 31%), а в 2006 году существенных изменений не наблюдалось.

Последействие ЖУСС-2 увеличивало засухоустойчивость (на 17,5%) яровой пшеницы при 3-х кратной предобработке. В 2007 году коэффициент реализации колоса у пшеницы остаётся на уровне контроля.

В модельных же экспериментах; показано положительное последействие препарата на относительную засухоустойчивость проростков пшеницы, жаро- и холодостойкость (табл. 7).

Таблица 7.

Последействие ЖУСС-2 на специфическую устойчивость семян яровой пшеницы сорта Люба в модельном опыте

Варианты


Степень депрессии ростовых процессов, %

Набухание семян при +4ºС, %

при 54ºС

в растворе сахарозы

1


71,0


43,2


178,3


2


55,1*


35,6*


202,8*


3


33,4


35,2


239,5


4


23,5


22,1


261,8


Примечание:

1) чем больше степень депрессии, тем ниже засухоустойчивость и жаростойкость; 2) чем больше набухание, тем выше холодостойкость.


В модельном эксперименте также зафиксировано увеличение суммы длин корней, высоты проростков и сухой массы проростков соответственно на 58,8, 33,1, 32, 52% во 2 и 3 вариантах.

В 2006 году последействие ЖУСС-2 на яровую пшеницу увеличивало накопление углерода в листьях растений в фазе выхода в трубку во всех вариантах и в 4 варианте во все фазы вегетации. В 2007 году аналогичное явление наблюдалось в фазе кущения во всех вариантах, в фазах выхода в трубку и колошения цветения в 3-м и 4-м вариантах (табл. 8).

Таблица 8.

Последействие ЖУСС-2 на накопление углерода в листьях яровой пшеницы (мг С/ дм2 )

Годы исследова-ний


Варианты



Фазы вегетации


всходы


кущение


выход в трубку


колошение-цветение


2006

1


23,07±1,08


24,08±1,64


39,69±0,49


22,03±0,55


2


24,27±0,54*


24,10±2,34*


45,16±1,67


22,40±0,65*


3


26,43±2,20*


26,51±1,10*


46,29±1,10


20,91±0,61*


4


29,21±1,18


29,49±1,70


44,42±2,13


26,51±0,81




2007

1

8,44±0,07

10,64±0,26

17,73±0,40

20,53±0,40

2

8,43±0,29*

13,62±0,40

17,54±0,54*

21,65±1,15*

3

8,77±0,15*

13,44±0,52

19,18±0,28

23,48±0,95

4

8,40±0,26*

12,50±0,44

19,94±0,37

23,89±0,60



В 2006 году последействие некорневой предобработки ЖУСС-2 увеличило сумму хлорофиллов (а + в) в листьях растений во 2 и 3 вариантах в фазу колошение-цветение (на 35 и 29,9%). В 2007 году содержание хлорофилла не менялось.

В чем заключается механизм положительного последействия ЖУСС – 2 ?

При действии мембранотропного соединения тритона Х-100 на корни проростков в лабораторных условиях наблюдалось снижение выхода эндогенного калия в 3 и 4 опытных вариантах (табл. 9). Полученные данные свидетельствуют об увеличении барьерной функции (стабилизации) мембран клеток корней при последействии ЖУСС-2.

Таблица 9.

Последействие ЖУСС-2 на ПОЛ и барьерную функцию мембран и клеток корней проростков яровой пшеницы (в модельном опыте)

Варианты


МДА, нМ/г сырой массы



Содержание ионов калия в

среде инкубации корней

при действии тритона

Х- 100 (0,01 %),

мк экв/г сырой массы

1


20,6 ± 0,2


12,73 + 0,19


2


16,7 ±0,1


12,24 ±0,11*


3


17,6 ±0,2


7,78 ±0,38


4


17,6 ±0,2


8,72 ± 0,48


Примечание:

1) тритон Х – 100 добавляли в среду инкубации корней

2) измерения проводили через 1 час инкубации корней.


Одним из ведущих факторов, влияющих на состояние мембран в клетках живых систем, является ПОЛ. Как видно из таблицы 11, последействие ЖУСС – 2 приводит к достоверному снижению образования МДА практически во – всех опытных вариантах, а следовательно, к снижению ПОЛ. По всей вероятности, это и является одной из основных причин стабилизации мембран при последействии изучаемого препарата.

Известно, что ПОЛ может быть вызвано АФК (Владимиров, Арчаков, 1972). Основную роль в снижении АФК играют ферменты АО – защиты, одним из которых является СОД (Лозовская, Вортанян, 2000). Последействие ЖУСС-2 приводило к росту активности СОД листьев яровой пшеницы при однократной предобработке растений в 2006 году. В 2007 году активизация фермента имело место во всех опытных вариантах, причем добавление в среду инкубации 1 мМ диэтилдитиокарбомата натрия (ДДК) сопровождалось значительным снижением ее активности (табл. 10). Последнее свидетельствует об активировании СОД экзогенной медью препарата, поскольку этот ингибитор действует на медьсодержащие ферменты (Колесников, 2000).

Таблица 10.

Последействие некорневой обработки ЖУСС-2 на активность СОД

листьев яровой пшеницы (фаза - колошение-цветение)

Годы исследований


Варианты



Активность СОД

(ЕА/мг белка в мин.)



Активность СОД в

присутствии ДДК

(1 мМ) в инкубационной

среде



2006

1


39,78 ±0,16


25,72 ±0,31


2


48,93 ± 0,14


22,07 ±1,37


3


43,30 ±1,47*


21,97 ±0,35


4


36,70 ±1,68*


28,20 ± 0,08




2007



1

76,56±0,63

52,26±0,85

2

84,12±0,65

62,73±1,15

3

93,39±0,32

76,30±1,48

4

104,49±0,39

80,25±0,29


Активизация СОД, по всей вероятности связана с кумулятивным эффектом меди препарата в семенах пшеницы. Так из таблицы 11 видно, что содержание меди в зерне пшеницы и в надземных органах увеличивалось после всех трех обработок, но не превышало ПДК.


Таблица 11.

Содержание меди в зерне пшеницы и в надземных органах пшеницы сорта Люба после некорневой обработки

Варианты

Медь в надземной части растений, мг/кг

Медь в зерне, мг/кг

1

0,42

1,689

2

0,70

2,116

3

0,88

2,630

4

1,14

2,842

ПДК

10

10


Безусловно, активизация фотосинтетической деятельности листьев пшеницы при предобработке ЖУСС – 2 обусловлена не только антиоксидантным действием препарата (защищающим фотосинтетические мембраны и хлорофилл от окисления), но и положительным влиянием меди на световую фазу фотосинтеза и биосинтез хлорофилла, а также положительном влиянием молибдена на белковый обмен, а следовательно, активность ферментов клеток.

Таким образом, проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что жидкое микроудобрение марки ЖУСС–2 является полифункциональным соединением, проявляющим пролонгированное мембраностабилизирующее, антиоксидантное, антистрессорное и стимулирущее действия. По нашему мнению, это связано с кумулятивным эффектом меди препарата в семенах пшеницы.

Следует подчеркнуть, что в разных опытных вариантах накопление меди в семенах пшеницы было различно, что приводит к неоднозначности положительных эффектов по различным показателям. По всей вероятности, в этом случае имеет место специфическое действие этого микроэлемента в зависимости от его содержания в растительном объекте.


Выводы

1. Почва опытного участка характеризуется близким к бедному (для меди) и очень бедным (для молибдена) содержанием подвижных форм микроэлементов, поэтому применение жидкого Cu, Mo-микроудобрения марки ЖУСС-2 целесообразно.

2. Последействие ЖУСС – 2 на урожайность и структуру урожая яровой пшеницы в полевом опыте 2004 года было положительным, но неоднозначным по разным показателям в опытных вариантах. В 3 варианте увеличивались число зерен в колосе ≈ на 13% и урожайность на 13%; в 4 варианте – вес и длина колоса на 26 % и 17%, соответственно. В полевом опыте 2006 года последействие ЖУСС – 2 было положительным только в 4 варианте, при этом возрастали число зерен (на 14%), вес зерна с одного растения (на 20%), сохранность растений к уборке (на 36%) и урожайность (на 25%). В 2007 году в 3-м и 4-м вариантах увеличивались длина колоса (на 13 и 13% соответственно), число зерен в колосе (на 21 и 25%), число колосков в колосе (на 14 и 18%), вес зерна с одного растения (на 22 и 16%), вес колоса (на 26,0 и 34%) и урожайность (на 17 и 29%).

3. Количество и качество клейковины зерна яровой пшеницы не менялись во всех вариантах во все годы исследований.

4. Экономическая оценка последействия ЖУСС-2 выявила его эффективность при двукратной предобработке в 2004 году: рентабельность повысилась на 11,2 %, величина чистого дохода увеличилась на 836,8 рублей, себестоимость 1 ц зерна снизилась на 11 рублей за центнер. В 2006 году экономическая эффективность имела место при трехкратной предобработке растений: рентабельность увеличилась на 14,9%, величина чистого дохода - на 1366 руб., себестоимость 1 ц зерна снизилась на 18,2 рублей за центнер. В 2007 году рентабельность повысилась в 3 и 4 вариантах на 6,5 и 24,5% соответственно, величина чистого дохода - на 1137 и 2439,0 рублей, себестоимость 1 ц зерна снизилась на 7,6 и 27,0 рублей.

5. В модельных опытах показано общее положительное последействие ЖУСС-2 на специфическую устойчивость яровой пшеницы (относительную засухоустойчивость, жаро- и холодостойкость).

6. В 2006 году последействие ЖУСС-2 активизировало фотосинтетическую активность яровой пшеницы, увеличивая накопление углерода в листьях растений в фазе выхода в трубку во всех вариантах и в 4 варианте во все фазы вегетации. В 2007 году аналогичное явление наблюдалось в фазе кущения во всех вариантах, в фазах выхода в трубку и колошения-цветения в 3-м и 4-м вариантах.

7. Некорневая обработка яровой пшеницы ЖУСС – 2 различной кратности приводила к обогащению семян (на 25,2, 55,7, 68,2%) и надземных органов растений медью (на 66,6, 109,5, 171,4%). Содержание меди не превышало ПДК.

8. Последействие ЖУСС-2 приводило к росту активности СОД листьев яровой пшеницы при однократной предобработке растений в 2006 году (на 23%). В 2007 году активизация фермента имело место во всех опытных вариантах (на 12,0; 46,0; 53,5%), то есть наблюдается пролонгированный антиоксидантный эффект препарата в связи с кумулятивным эффектом меди препарата в семенах пшеницы. Ингибиторный анализ свидетельствует об актировании СОД экзогенной медью используемого препарата.

9. Увеличение устойчивости пшеницы и повышение урожайности, по

всей вероятности, обусловлены в значительной мере эффектом стабилизации мембран при последействии некорневой обработки ЖУСС - 2. Стабилизация мембран клеток пшеницы вызвана снижением перекисного окисления липидов (судя по снижению образования малонового диальдегида) в результате пролонгированного антиоксидантного действия препарата.


^ СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Галияхметов И.В. Физиологические и продукционные процессы яровой при некорневой обработке жидкими микроудобрениями / Бунтукова Е.К., Пахомова В.М., Даминова А.И. // Сб. матер. Междунар. научно-практ. конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства».- Пенза, 2005. - С. 29-31.

2. Галияхметов И.В. Положительный пролонгированный эффект жидкого хелатного микроудобрения при некорневой обработке яровой пшеницы / Пахомова В.М., Бунтукова Е.К. // Вестник КазГАУ. – Казань, 2006 . - №6 . – С. 26-30.

3. Галияхметов И.В. Влияние некорневой предобработки яровой пшеницы на физиолого-биохимические и продукционные процессы / Пахомова В.М., Бунтукова Е.К. // Вестник РАСХН. – 2007 . - №4 . – С. 43-45.

4. Галияхметов И.В. Обработка растений микроудобрениями ЖУСС как способ повышения урожайности и качества продукции / Пахомова В.М., Кузнецова Н.А., Бунтукова Е.К., Хабиров Р.Н. // Агрохимический Вестник. – 2007 . - №4 . – С. 17-18.





Скачать 344,51 Kb.
оставить комментарий
Галияхметов Ильдар Валияхметович
Дата04.03.2012
Размер344,51 Kb.
ТипАвтореферат диссертации, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх