CC BY
0
УДК 633.15+631.8
РО! 10.36461/Ы Р.2022.64.4.002
РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТНЫХ УДОБРЕНИЙ В СИНТЕЗЕ ХЛОРОФИЛЛОВ
В ЛИСТЬЯХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Е.В. Жеряков1, канд. с.-х. наук, доцент; С.А. Семина1, доктор с.-х. наук, профессор; Ю.И. Жерякова2
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия;
2Филиал федерального бюджетного учреждения Российский центр защиты леса -Центр защиты леса Пензенской области, г. Пенза, Россия, е-таИ: seminapenza@rambLer.ru
В статье представлены результаты исследований по влиянию трехкратной некорневой обработки посевов сахарной свеклы разных генотипов жидкими микроэлементными растениями на динамику синтеза хлорофилла в листьях. Установлено, что через 10 суток после первой обработки микроэлементными удобрениями независимо от генотипа гибрида отмечена тенденция роста хлорофилла в листьях. Прирост хлорофилла а составил 29,6-52,4 %, а хлорофилла Ь - 13,6-31,4 %. Наибольшая суммарная концентрация хлорофилла получена при использовании ПОЛИДОН БОР - от 1,414 у гибрида БТС 590 до 1,696 % у гибрида Предатор. В течение 10 суток после второй некорневой обработки активнее синтезировали хлорофилл листья гибрида Предатор и преимущество было за вариантами с ПОЛИДОН БОР и ПОЛИДОН МОЛИБДЕН: по сравнению с контролем относительный прирост хлорофилла составил 16,1-19,9 %, причем больше в листьях накапливалось хлорофилла а (прирост к контролю 8,0-21,5 %), тогда как прирост хлорофилла Ь составил 1,1-2,3 % к контролю. Через 30 суток после второй обработки стимулирующий эффект сохранился во всех вариантах с микроудобрениями, но наиболее сильное влияние оказал ПОЛИДОН БОР, лишь немного уступил ему по эффективности вариант с ПОЛИДОН МОЛИБДЕН. Через 10 суток после третьей обработки, по сравнению с вариантом с водой, для всех гибридов выявлена следующая тенденция по сумме хлорофиллов (а + Ь): ПОЛИДОН БОР обеспечил превышение контроля на 35,6-36,1 %, ПОЛИДОН МОЛИБДЕН - на 25,8-27,6 %, ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ - на 17,5-26,5 %, а ПОЛИДОН ЦИНК - на 10,4-17,3 %. Эта же закономерность сохранилась и для хлорофилла а и Ь. Через 20 суток после третьей фолиарной обработки прослеживалось снижение всех фотосинтезирующих пигментов к уборке, но сохранилось положительное влияние микроэлементных удобрений.
Ключевые слова: сахарная свекла, гибрид, микроэлементные удобрения, хлорофилл
Для цитирования: Жеряков Е.В., Семина С.А., Жерякова Ю.И. Роль микроэлементных удобрений в синтезе хлорофиллов в листьях сахарной свеклы. Нива Поволжья, 2022, 4 (64), с. 1001. йО! 10.36461/ЫР.2022.64.4.002
Введение
Фотосинтезу сахарной свеклы, важнейшей сельскохозяйственной культуре, дающей богатые углеводами корнеплоды, уделяется большое внимание. Содержание пигментов фотосинтеза в ассимилирующих органах растений является одним из основных показателей потенциальной продуктивности растений [1]. Хлорофилл является свето-поглощающим пигментом и принимает участие в метаболических процессах, и его нехватка ограничивает скорость фотосинтеза. По содержанию хлорофиллов можно оценить потенциальную фотохимическую активность листьев, прогнозировать продуктивность посевов, установить необходимость дополнительного применения удобрений [2-3]. Увеличение количества хлорофилла и интенсивности фотосинтеза возрастает прямо пропорционально сумме пигментов [4-5]. Главными
факторами, влияющими на образование и сохранение хлорофилла, являются внешние условия и минеральное питание. Сбалансированное минеральное питание растений повышает поглощение и превращение лучистой энергии солнца, в свою очередь, оптимальный световой режим в посевах способствует повышению эффективности действия минеральных удобрений [6-9]. На синтез хлорофилла большое влияние оказывают как макроэлементы, так и жидкие микроэлементные удобрения, которые на любом этапе вегетации позволяют корректировать не только питание, но и физиологические процессы растений [10-18].
Содержание хлорофилла в листьях в течение вегетационного периода меняется, поэтому очень важно проследить динамику синтеза хлорофилла в зависимости от генотипа гибрида сахарной свеклы и вида микроэлементного
удобрения в условиях лесостепи Среднего Поволжья, что и определило цель исследования.
Методы и материалы
Исследования проводились в 2019-2021 гг. в условиях ООО «Красная Горка» Колышлейского района Пензенской области на черноземе выщелоченном среднесуглинистом. Полевой опыт был заложен в соответствии с общепринятыми методиками [19-20] в четырехкратной повторности по схеме: фактор А - микроэлементные удобрения: 1
- Контроль (без микроэлементных удобрений): 2
- ПОЛИДОН БОР (0,5 л/га); 3 - ПОЛИДОН ЦИНК (0,5 л/га); 4 - ПОЛИДОН МОЛИБДЕН (0,3 л/га); 5 - ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ (0,5 л/га); фактор В - гибрид сахарной свеклы: 1 - РМС 121; 2 -Предатор; 3 - БТС 590. В опыте использовали жидкие микроэлементные удобрения с микроэлементами в хелатной форме производства ООО «ПОЛИДОН Агро». Некорневая обработка микроэлементными удобрениями проводилась
Динамика хлорофилла в листьях сахарной с
трижды за вегетацию: в фазе 4-6 пар листьев, 8-10 пар листьев и за 20 дней до уборки. В контроле проводили обработку водой. Учетная площадь делянки - 54 м2. Повторность - четырехкратная. Агротехника в опыте - принятая в хозяйстве. Сахарная свекла возделывалась в паровом звене зерно-паропропашного севооборота. Предшественник -озимая пшеница. Норма высева 120 тыс. шт./га. Общим фоном под культивацию вносились минеральные удобрения (Ы12оР12оК12о). Фотосинтетические пигменты (хлорофилл а и Ь) в листьях определяли по оптической плотности в вытяжке 96 % этанолом на спектрометре СФ-46 при длине волн 649 и 665 нм [21].
Результаты и их обсуждение
Согласно полученным данным, содержание хлорофиллов в листьях сахарной свеклы зависело от вида используемого микроэлементного удобрения, генотипа гибрида и возраста растений (табл. 1).
Таблица 1
г, % в сырой массе, среднее за 2019-2021 гг.
Микроэлементное удобрение (фактор А) Гибрид (фактор В) Первая обработка
Перед первой обработкой Через 10 суток
а b а + b а b а + b
Контроль РМС 121 0,698 0,361 1,059 0,905 0,410 1,315
ПОЛИДОН БОР 0,792 0,428 1,219 1,156 27,7 0,484 18,0 1,640 24,7
ПОЛИДОН ЦИНК 0,703 0,378 1,081 0,971 7,3 0,438 6,8 1,409 7,1
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,709 0,402 1,111 1,001 10,6 0,451 10,0 1,452 10,4
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,705 0,385 1,089 0,979 8,2 0,447 9,0 1,426 8,4
Контроль Предатор 0,712 0,375 1,087 0,919 0,476 1,395
ПОЛИДОН БОР 0,715 0,468 1,183 1,121 22,0 0,576 21,0 1,696 21,6
ПОЛИДОН ЦИНК 0,707 0,407 1,113 0,939 21,8 0,480 0,8 1,420 1,8
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,718 0,434 1,152 1,005 9,4 0,512 7,6 1,517 8,07
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,711 0,419 1,130 0,959 4,3 0,490 2,9 1,449 3,9
Контроль БТС 590 0,612 0,264 0,876 0,815 0,372 1,187
ПОЛИДОН БОР 0,614 0,376 0,991 0,991 21,6 0,423 13,7 1,414 19,1
ПОЛИДОН ЦИНК 0,611 0,300 0,911 0,856 5,0 0,409 9,9 1,265 6,6
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,613 0,281 0,894 0,885 8,6 0,446 19,9 1,331 12,1
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,617 0,330 0,947 0,867 6,4 0,413 11,0 1,280 7,8
Примечание: в числителе - содержание хлорофилла, %; в знаменателе - относительное отклонение от контроля, %.
Результаты анализа показали, что перед первой обработкой микроэлементными удобрениями в фазу 4-6 пар листьев наименьшее содержание фотосинтезирующих пигментов было у растений гибрида БТС 590, причем как хлорофилла а, так и хлорофилла Ь. Эта закономерность сохранилась и в последующие периоды наблюдения. Экспериментально было установлено, что через 10 суток после первой обработки микроэлементными удобрениями независимо от генотипа гибрида отмечена тенденция роста хлорофилла в листьях. Относительно состояния листьев до обработки выявлено значительное увеличение концентрации пигментов, которое имело свои особенности.
Так наибольший прирост, как на контроле, так и при фолиарной подкормке отмечен для гибрида сахаристого типа БТС 590. Но в контрольном варианте количество основного хлорофилла а возросло на 33,2 %, а хлорофилла Ь - на 40,3 %, а при применении микроэлементных удобрений тренд изменился - содержание хлорофилла а возросло на 52,4 %, а хлорофилла Ь - на 31,4 %. Эта же закономерность отмечена и для других гибридов. В листьях гибрида нормального типа РМС 121 на контроле содержание хлорофилла а выросло на 29,6 %, а при применении листовой подкормки на 38,9 %, а относительный прирост хлорофилла Ь составил 13,6-14,1 %. Несколько иначе реагировал на фолиарные обработки гибрид урожайного типа Предатор. На контроле получен примерно равный рост пигментов хлорофилла а и Ь (29,1 и 26,9 % соответственно). Применение микроэлементных удобрений привело к увеличению основного хлорофилла а на 41,1 %, а хлорофилла Ь - на 19,0 %.
Наибольшая суммарная концентрация хлорофилла через 10 суток после первой листовой подкормки, независимо от генотипа гибрида, получена при использовании ПОЛИДОН БОР - от 1,414 у гибрида БТС 590 до 1,696 % сырой массы у гибрида Предатор. Относительная прибавка к контролю для хлорофилла а составила 21,6-27,7 %, а для хлорофилла Ь - 13,7-21,0 %, и, следует отметить, что больший прирост получен для гибрида РСМ 121. Некорневая обработка другими изучаемыми микроудобрениями обеспечила относительный прирост к варианту без микроэлементных удобрений основного фотосинтезирую-щего пигмента, хлорофилла а, на 5,0-10,6 %, а хлорофилла Ь - на 6,8-19,8 %, и лучше себя проявил как стимулятор фотосинтеза ПОЛИДОН МОЛИБДЕН. При листовой подкормке ПОЛИДОН БОР у всех гибридов больше накапливалось хлорофилла а относительно хлорофилла Ь (соотношение 2,3-2,4 : 1), тогда как при применении других микроэлементных удобрений оно составило для гибрида Предатор 1,9 : 1, а для БТС 590 - 2,0-2,1 : 1. Это может свидетельствовать о большей активности процесса фотосинтеза при
применении ПОЛИДОН БОР. По сумме хлорофиллов также лидировали варианты с ПОЛИ-ДОН БОР. Анализ, проведенный через 10 суток после второй некорневой обработки, показал дальнейшее увеличение светособирающих пигментов в листьях, и для всех гибридов отмечен рост основного фосинтезирующего пигмента -хлорофилла а (табл. 2).
Максимальный прирост пигментов за 10 суток обеспечил гибрид урожайного типа Предатор: на контрольном варианте содержание хлорофилла а увеличилось на 82,6 %, а хлорофилла Ь - на 14,5 %, тогда как в вариантах с микроэлементными удобрениями прирост составил 92,1 и 15,2 % соответственно. На втором месте по накоплению фотосинтезирующих пигментов был гибрид нормального типа РМС 121. По сравнению с предыдущим определением содержание хлорофилла а в листьях возросло на 51,8-52,3 %, а хлорофилла Ь -на 16,0-26,6 %. Процесс фотосинтеза гибрида РМС 121 больше активизировало микроэлементное удобрение ПОЛИДОН МОЛИБДЕН, сумма хлорофилла (а + Ь) составила 2,126 % к сырой массе, что в 1,35 раза превышает контроль. Активнее поглощали солнечную энергию листья гибрида Предатор и преимущество было за вариантами с ПОЛИДОН БОР и ПОЛИДОН МОЛИБДЕН: по сравнению с контролем относительный прирост хлорофилла составил 16,1-19,9 %. ПО-ЛИДОН ЦИНК и ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ обеспечили прибавку 7,0-11,3 %. При листовой подкормке микроэлементными удобрениями больше в листьях накапливалось хлорофилла а (прирост к контролю 8,0-21,5%), тогда как прирост хлорофилла Ь составил 1,1-2,3 % к контролю.
Гибрид сахаристого типа БТС 590 отличался наименьшим накоплением пигментов. За 10 суток после второй некорневой обработки концентрация хлорофилла а увеличилась на 27,1-30,0 %, а хлорофилла Ь - на 5,4-12,4 %. Микроэлементные удобрения способствовали повышению фотосинтетической активности листьев. По сравнению с контролем сумма хлорофилла возросла на 5,2-19,1 % с преимуществом вариантов с применением ПОЛИДОН БОР и ПОЛИДОН МОЛИБДЕН. Некорневая обработка ПОЛИДОН ЦИНК и ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ способствовала увеличению содержания хлорофилла а на 5,5-6,9 %, а хлорофилла Ь на 2,9-4,3 % относительно контроля.
Максимальное накопление пигментов отмечалось через 30 суток после второй обработки и совпадало с наибольшим нарастанием листовой поверхности. Проведенные измерения показали, что сумма светособирающих пигментов увеличилась в 1,89-1,91 раза по сравнению с предыдущим определением. Но следует отметить, что более значительное увеличение отмечено для хлорофилла а (в 2,07-2,10 раза) и значительно меньший рост хлорофилла Ь (в 1,25-1,40 раза).
Таблица 2
Влияние микроэлементных удобрений на содержание хлорофилла в листьях сахарной свеклы,
% в сырой массе, среднее за 2019-2021 гг.
Микроэлементное удобрение (фактор А) Гибрид (фактор В) Вторая обработка
Перед второй обработкой Через 10 сут. Через 30 сут.
а b а + b а b а + b а b а + b
Контроль РМС 121 0,905 0,410 1,315 1,374 0,519 1,574 2,823 0,626 3,449
ПОЛИДОН БОР 1,156 27,7 0,484 18,0 1,640 24,7 1,670 21,5 0,531 2,3 2,201 39,8 3,471 22,9 0,679 8,5 4,151 20,4
ПОЛИДОН ЦИНК 0,971 7,3 0,438 6,8 1,409 7,1 1,484 8,0 0,525 1,2 2,009 27,6 3,048 8,0 0,651 4,0 3,699 7,2
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 1,001 10,6 0,451 10,0 1,452 10,4 1,597 16,2 0,529 1,9 2,126 35,1 3,309 17,2 0,666 6,4 3,975 15,2
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,979 8,2 0,447 9,0 1,426 8,4 1,504 9,5 0,527 1,5 2,031 29,0 3,113 10,3 0,644 2,9 3,757 8,9
Контроль Предатор 0,919 0,476 1,395 1,678 0,545 2,223 3,459 0,650 4,109
ПОЛИДОН БОР 1,121 22,0 0,576 21,0 1,696 21,6 2,053 22,3 0,613 12,5 2,666 19,9 4,337 25,7 0,789 21,4 5,127 24,8
ПОЛИДОН ЦИНК 0,939 21,8 0,480 0,8 1,420 1,8 1,805 7,6 0,575 5,5 2,379 7,0 3,726 7,7 0,687 5,7 4,412 7,4
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 1,005 9,4 0,512 7,6 1,517 8,07 1,984 18,2 0,597 9,5 2,581 16,1 4,142 19,7 0,744 14,5 4,886 18,9
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,959 4,3 0,490 2,9 1,449 3,9 1,890 12,6 0,584 7,2 2,474 11,3 3,921 13,4 0,704 8,3 4,625 12,6
Контроль БТС 590 0,815 0,372 1,187 1,036 0,418 1,454 1,942 0,594 2,536
ПОЛИДОН БОР 0,991 21,6 0,423 13,7 1,414 19,1 1,267 22,3 0,465 11,2 1,732 19,1 2,719 40,0 0,661 11,3 3,380 33,3
ПОЛИДОН ЦИНК 0,856 5,0 0,409 9,9 1,265 6,6 1,093 5,5 0,436 4,3 1,529 5,2 2,292 18,0 0,609 2,5 2,901 14,4
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,885 8,6 0,446 19,9 1,331 12,1 1,211 16,9 0,451 7,9 1,662 14,3 2,555 31,6 0,632 6,4 3,187 25,7
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,867 6,4 0,413 11,0 1,280 7,8 1,108 6,9 0,430 2,9 1,538 5,8 2,330 19,9 0,600 1,0 2,930 15,5
Примечание: в числителе - содержание хлорофилла, %; в знаменателе - относительное отклонение от контроля, %.
Как и в предыдущий срок определения, больше хлорофилла (а + Ь) накопилось в листьях гибрида Предатор - 4,109-5,127 %. Активнее накапливали хлорофилл листья при листовой подкормке: количество хлорофилла а в среднем по гибридам возросло на 14,6-27,4 %, а хлорофилла Ь -на 5,4-12,5 % по сравнению с контролем.
Стимулирующий эффект проявили все изучаемые микроудобрения, но наиболее сильное влияние оказал ПОЛИДОН БОР, способствующий увеличению общего количества светособи-рающих пигментов на 20,4-33,3 % по отношению к варианту с водой. Под его влиянием концентрация основного хлорофилла а выросла на 22,940,0 %, а хлорофилла Ь - на 8,4-21,4 %. Лишь немного уступил ему по эффективности вариант с ПОЛИДОН МОЛИБДЕН.
Перед третьей листовой обработкой, которая проведена за 20 суток до уборки, отмечено
резкое снижение количества пигментов, что связано с возрастными изменениями в листьях сахарной свеклы. Но во всех вариантах с микроэлементными удобрениями содержание светособи-рающих пигментов было выше контроля (табл. 3). Как по сумме хлорофиллов, так и по их составу преимущество было за гибридом Предатор. Лучшей сохранности основного хлорофилла a способствовала обработка посевов ПОЛИДОН БОР, по сравнению с контролем оно было выше на 20,8-24,5 %. Определения, проведенные через 10 суток после третьей обработки, показали, что отмечается дальнейшее снижение фотосинтези-рующей активности листьев, что проявилось в уменьшении концентрации хлорофилла. Однако сохранилось положительное действие микроудобрений. Анализ показал, что, как и в предыдущие определения, больше пигментов содержалось в листьях гибридов РМС 121 и Предатор.
По сравнению с вариантом с водой, для всех гибридов выявлена следующая тенденция по сумме хлорофиллов (а + Ь): ПОЛИДОН БОР обеспечил превышение контроля на 35,6-36,1 %,
Через 20 суток после третьей фолиарной обработки прослеживалось дальнейшее снижение всех фотосинтезирующих пигментов к уборке. Меньше всего их содержалось в листьях гибрида сахаристого типа БТС 590 - сумма хлорофилла (а + Ь) составила 0,481-0,667 %. Лабораторный анализ показал, что в листьях гибрида урожайного типа Предатор сохранилось большее количество светособирающих пигментов - содержание их варьировало от 0,753 до 1,045 %. Однако, несмотря на разницу в абсолютном содержании пигментов, влияние микроэлементных удобрений на их концентрацию было примерно равным. Так под действием ПОЛИДОН БОР содержание основного хлорофилла а по сравнению с контролем было на 38,8-39,1 % больше. При обработке
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН - на 25,8-27,6 %, ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ - на 17,5-26,5 %, а ПОЛИДОН ЦИНК - на 10,4-17,3 %. Эта же закономерность сохранилась и для хлорофилла а и Ь.
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН оно превышало контроль на 25,7-28,8 %. А наименьший стимулирующий эффект отмечен при применении ПОЛИДОН ЦИНК, разница с контролем составила
10.4-10,7 %. Эта же тенденция, как по соотношению, так и по относительным прибавкам, сохранилась для суммы хлорофилла (а + Ь), так и для хлорофилла Ь. Несколько иной тренд выявлен для гибрида РМС 121. Здесь также проявилось преимущество обработки ПОЛИДОН БОР, однако, содержание основного хлорофилла а превышало контроль лишь на 27,2 %, а хлорофилла Ь - на 7,5 %. При обработке ПОЛИДОН МОЛИБДЕН и ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ разница с контролем по сумме хлорофилла (а + Ь) составила
10.5-11,9 %, а содержание хлорофилла а было
Таблица 3
Содержание хлорофилла в листьях сахарной свеклы, % в сырой массе, среднее за 2019-2021 гг.
Микроэлементное удобрение (фактор А) Гибрид (фактор В) Третья обработка
Перед третьей обработкой Через 10 суток Через 20 суток
а Ь а + Ь а Ь а + Ь а Ь а + Ь
Контроль РМС 121 0,765 0,444 1,208 0,567 0,284 0,851 0,507 0,198 0,705
ПОЛИДОН БОР 0,953 24,6 0,475 7,0 1,428 18,2 0,802 41,4 0,352 23,9 1,154 35,6 0,645 24,2 0,213 7,6 0,858 21,7
ПОЛИДОН ЦИНК 0,820 7,2 0,451 1,6 1,271 5,2 0,673 18,7 0,325 14,4 0,998 17,3 0,535 5,5 0,193 -2,6 0,728 3,3
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,909 18,8 0,470 5,8 1,380 14,2 0,738 30,2 0,334 17,6 1,072 25,9 0,589 16,2 0,200 1,0 0,789 11,9
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,888 16,1 0,456 2,7 I,344 II,2 0,694 22,4 0,311 9,5 1,004 18,0 0,551 8,7 0,189 -4,6 0,740 4,9
Контроль Предатор 0,976 0,466 1,442 0,724 0,299 1,023 0,575 0,178 0,753
ПОЛИДОН БОР 1,181 21,0 0,548 17,6 1,730 19,9 0,994 37,3 0,407 36,1 1,400 36,8 0,800 39,1 0,246 38,2 1,045 38,8
ПОЛИДОН ЦИНК 1,023 4,8 0,491 5,4 1,514 5,0 0,799 15,1 0,335 12,0 1,134 10,8 0,635 10,4 0,199 11,8 0,834 10,8
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 1,144 17,2 0,531 13,9 1,675 16,2 0,928 28,2 0,377 26,1 1,305 27,6 0,741 28,8 0,230 29,2 0,971 28,9
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 1,132 16,0 0,506 8,6 1,637 13,5 0,929 28,3 0,365 22,1 1,294 26,5 0,738 28,4 0,215 20,8 0,953 25,6
Контроль БТС 590 0,586 0,357 0,943 0,434 0,229 0,664 0,345 0,136 0,481
ПОЛИДОН БОР 0,708 20,8 0,416 16,5 1,124 19,2 0,595 37,1 0,309 34,9 0,904 36,1 0,479 38,8 0,188 38,2 0,667 38,7
ПОЛИДОН ЦИНК 0,615 4,9 0,371 3,9 0,985 4,4 0,480 10,6 0,252 10,0 0,733 10,4 0,382 10,7 0,154 13,2 0,535 11,2
ПОЛИДОН МОЛИБДЕН 0,677 15,5 0,401 12,3 1,078 14,3 0,550 26,7 0,285 24,4 0,835 25,7 0,439 27,2 0,171 25,7 0,610 26,8
ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ 0,622 6,1 0,374 4,8 0,996 5,6 0,511 17,7 0,269 17,5 0,780 17,4 0,406 17,7 0,159 16,9 0,565 17,4
Примечание: в числителе - содержание хлорофилла, %; в знаменателе - относительное отклонение от контроля, %.
больше контроля на 8,6-15,7 % с преимуществом ПОЛИДОН МОЛИБДЕН. Не выявлено значительных различий с контролем при обработке ПОЛИДОН ЦИНК. Вероятно, большая эффективность ПОЛИДОН БОР объясняется тем, что сахарная свёкла не может реутилизировать бор, то есть повторно его использовать, а при недостатке бора интенсивность фотосинтеза и содержание хлорофилла в растениях уменьшается. Кроме того, в опыте вносили достаточно большое количество калия (120 кг/га), а размеры поглощения и накопления бора растениями возрастают при повышении содержания калия в почве. Поэтому регулярное обеспечение растений бором путем проведения некорневых подкормок способствовало улучшению синтеза хлорофилла в листьях [22, 23].
В начале вегетации при фолиарной обработке микроудобрениями отношение хлорофилла а к хлорофиллу Ь возрастает, особенно сильно это проявилось на гибриде РМС 121 в варианте с ПОЛИДОН БОР - соотношение хлорофилла а к хлорофиллу Ь составило 3,30 : 1, тогда как в других вариантах оно было 2,19-2,21 : 1. Положительный эффект ПОЛИДОН БОР отмечен и на других гибридах, но здесь соотношение уже (2,10-2,34 : 1). Рост отношения хлорофилла а к хлорофиллу Ь прослеживается до интенсивного
увеличения листовой поверхности и достигает максимальных значений (для гибрида Предатор 5,32-5,50 : 1, для РМС 121 - 4,51-5,11 : 1 и для БТС 590 - 3,27-4,11 : 1), причем для всех гибридов выявлено небольшое преимущество обработки ПОЛИДОН БОР и ПОЛИДОН МОЛИБДЕН. По мере старения растений отношение хлорофилла а к хлорофиллу Ь снижается до 1,66-2,01 : 1, а после третьей подкормки отмечено небольшое увеличение отношение хлорофилла а к хлорофиллу Ь, до 2,48-3,43 : 1 и больший стимулирующий эффект получен у гибрида урожайного типа Предатор.
Заключение
Согласно полученным результатам по эффективности действия на синтез хлорофилла а микроэлементные удобрения можно разместить в убывающей последовательности: ПОЛИДОН БОР > ПОЛИДОН МОЛИБДЕН > ПОЛИДОН МАРГАНЕЦ > ПОЛИДОН ЦИНК. Эта же последовательность применима и для суммы хлоро-филлов (а + Ь) и хлорофилла Ь.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности направленного вмешательства в процесс образования пигментов, участвующих в фотосинтезе, путем проведения некорневой подкормки растворами микроэлементных удобрений.
Литература
1. Тарчевский И.А., Адрианова Ю.Е. Содержание пигментов как показатель мощности развития фотосинтетического аппарата у пшеницы. Физиология растений, 1980, т. 27, вып. 2, с. 341-348.
2. Даштоян Ю.В. Состав и содержание пигментов фотосинтеза в пластинке листьев пшеницы. Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета, 2012, вып. 10, с. 224-233.
3. Калинина А.В., Лящева С.В. Состав и содержание пигментов фотосинтеза в листьях проростков озимой мягкой пшеницы. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2018, т. 20, № 2 (2), с. 286-290.
4. Дерендовская А.Н., Жосан С. Хлорофильные показатели и их связь с продуктивностью растений озимого ячменя. Stiinta Agrícola, Аграрная наука, 2008, № 1, с. 3-7.
5. Кононенко Л.А., Солдат И.Е. Влияние склонового агроценоза на накопление хлорофилла и продуктивность кукурузы. Известия Оренбургского ГАУ, 2004, № 4, т. 4, с. 33-36.
6. Аллахвердиев С.Р., Аббасова З.И., Расулова Д.А., Ганизаде С.И., Зейналова Э.М., Халилова Х.Д. Оценка действия хлористого натрия, азотнокислого свинца, азотнокислого кадмия и удобрения «Геопро-дин» на синтез хлорофиллов в листьях пшеницы (Triticum aestivum L.). Успехи современного естествознания, 2015, № 1-3, с. 436-438.
7. Федулов Ю.П., Подушкин Е.В., Урумян В.Р. Влияние факторов агротехники на содержание и соотношение пигментов в листьях озимой пшеницы в разные периоды вегетации. Научный журнал КубГАУ, 2009, № 52 (8), с. 3-20.
8. Силаева М.М. Структура хлоропластов и факторы среды. Киев: Наукова думка, 1978, 204 с.
9. Дорохов Л.М., Баранина И.И., Махаринец С.Н. Влияние минерального питания на фотосинтез, накопление сухого вещества и урожай озимой пшеницы и ярового ячменя. Изучение фотосинтеза важнейших сельскохозяйственных культур Молдавии; сб. статей. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1968, с. 259.
10. Аристархов А.Н., Минеев В.Г. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агро-экосистемах. Москва: ЦИНАО, 2000, 522 с.
11. Аристархов А.Н., Яковлева Т.А. Агрохимическая и агроэкономическая эффективность применения борных удобрений разными способами под сахарную свеклу (Beta vulgaris L. var. Sacharifera ALef.). Агрохимия, 2019, № 2, с. 21-36.
12. Аскаров В.Р. Влияние микроудобрений и фунгицидов на продуктивность свекловичных посевов. Сахарная свёкла, 2016, № 9, с. 39-42.
13. Гаврюшина И.В., Семина С.А. Регулирование параметров фотосинтеза кукурузы препаратами с микроэлементами. Сурский вестник, 2018, № 4 (4), с. 25-30.
14. Пирахунова Ф.Н., А.А. Абзалов, Рахимова Я.А. Влияние микроэлементов на интенсивность фотосинтеза и опадения плодоэлементов. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2020, № 1 (58), с. 62-68.
15. Gav^us!"!^ I.V., Semina S.A., Zheryakov E.V. Photosynthetic activity the Yield and Biomass of Maize depending on Mineral Nutrition. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, v. 9, № 6, p. 1696-1702.
16. Кшникаткина А.Н., Тимошкин О.А., Ревнивцев П.В. Эффективность некорневой подкормки минеральными и микроэлементными удобрениями на посевах райграса пастбищного. Сурский вестник, 2018, № 1 (1), c. 12-17.
17. Минакова О.А., Косякин П.А., Александрова Л.В. Эффективность различных видов подкормки сахарной свеклы в ЦЧР. Сахар, 2019, № 3, с. 52-55.
18. Мязин Н.Г., Кожокина А.Н. Влияние удобрений на изменение содержания элементов питания в почве, продуктивность и качество корнеплодов сахарной свеклы. Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2013, № 3, с. 15-21.
19. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований (5-е изд., доп. и перераб.). Москва: Агропромиздат, 1986, 351 с.
20. Корниенко А.В., Нанаенко А.К. Методика полевого опыта в свекловодстве. Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумова, 2004, 104 с.
21. Третьяков Н. Н. [и др.]Практикум по физиологии растений: учебное пособие для агрономических специальностей. Под редакцией Н. Н. Третьякова. 4-е издание, переработанное и дополненное. Москва: КолосС, 2003, 288 с.
22. Смирнов П. М., Муравин Э.А. Агрохимия. Москва: Колос, 1977, 240 с.
23. Анспок П.И. Микроудобрения: справочник. 2-е издание, переработанное и дополненое. Ленинград: Агропромиздат, Ленингр. отделение, 1990, 272 с.
UDC 633.15+631.8
DOI 10.36461/N P.2022.64.4.002
THE ROLE OF MICROELEMENT FERTILIZERS IN CHLOROPHYLL SYNTHESIS IN SUGAR BEET LEAVES
E.V. Zheryakov1, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor; S.A. Semina1, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; Yu.l. Zheryakova2
1FederaL State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia
2 Branch office of the Federal Budgetary Institution of Russian Centre of Forest Health -Forest Protection Center of Penza Region, Penza. Russia, e-mail: seminapenza@rambler.ru
The article presents the results of studies on the effect of a triple foliar treatment of sugar beet crops of different genotypes with liquid micronutrient plants on the dynamics of chlorophyll synthesis in the leaves. It was found that 10 days after the first treatment with micronutrient fertilizer, irrespective of the genotype of the hybrid, there was a tendency for chlorophyll content in the leaves to increase. The increase in chlorophyll a was 29.6-52.4 % and chlorophyll b - 13.6-31.4 %. The highest total chlorophyll concentration was obtained with POLYDON BORON and ranged from 1.414% in hybrid BTS 590 to 1.696% in hybrid Predator. During 10 days after the second foliar treatment, the leaves of hybrid Predator were more active in chlorophyll synthesis and the superiority was POLYDON BORON and POLYDON MOLYBDENUM: the relative increase of chlorophyll was 16.1-19.9% compared to the control, and more chlorophyll a was accumulated (increase to the control 8.021.5%), while the increase of chlorophyll b was 1.1-2.3% compared to the control. Thirty days after the second treatment, the stimulating effect was maintained in all variants with microfertilizers, but the strongest effect was produced by POLYDON BORON, the variant with POLYDON MOLYBDENUM was only slightly inferior to it in effectiveness. Ten days after the third treatment, compared to the variant with water, the following tendency in terms of chlorophyll sum (a + b) was found for all hybrids: POLYDON BORON exceeded the control by 35.6-36.1 %, POLYDON MOLYBDENUM - by 25.8-27.6 %, POLYDON MANGANESE - by 17.5-26.5 %,
and POLYDON ZINC - by 10.4-17.3 %. The same pattern persisted for chlorophyll, a and b. Twenty days after the third foliar treatment, there was a decrease in all photosynthetic pigments by harvest time, but the positive effect of microelement fertilization was maintained.
Keywords: sugar beet, hybrid, microelement fertilizers, chlorophyll
References
1. Tarchevsky I.A., Adrianova Yu.E. The content of pigments as an indicator of the power of the development of the photosynthetic apparatus in wheat. Russian Journal of Plant Physiology, 1980, vol. 27, issue 2, pp. 341-348.
2. Dashtoyan Yu.V. Structure and the maintenance of pigments of photosynthesis in the plate of leaves of wheat. Bulletin of Botanic Garden of Saratov State University, 2012, issue 10, pp. 224-233.
3. Kalinina A.V., Lyasheva S.V. Structure and the maintenance of pigments of photosynthesis in leaves of sprouts of winter soft wheat. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2018, vol. 20, No. 2 (2), pp. 286-290.
4. Derendovskaya A.N., Zhosan S. Chlorophilic indicators and their relationship with the productivity of winter barley plants. Stiinta Agricola, Agicultural Science, 2008, No. 1, pp. 3-7.
5. Kononenko L.A., Soldat I.E. Influence of slope agrocenosis on chlorophyll accumulation and corn productivity. Izvestiya Orenburg GAU, 2004, No. 4, vol. 4, pp. 33-36.
6. Allahverdiev S.R., Abbasova Z.I., Rasulova D.A., Ganizade S.I., Zeynalova E.M., Khalilova H.D. Evaluation of sodium chloride, Lead nitrate, cadmium nitrate and fertilizers «Geoprodin» the synthesis of chlorophyll in the Leaves of wheat (Triticum aestivum L.). Advances in Current Natural Sciences, 2015, No. 1-3, pp. 436-438.
7. Fedulov Yu.P., Podushkin E.V., Urumyan V.R. Influence of agrotechnical factors on the content and the ratio of pigments in winter wheat leaves during the different periods of vegetation. Scientific Journal of KubSAU, 2009, No. 52 (8), pp. 3-20.
8. Silaeva M.M. Structure of chloroplasts and environmental factors. Kiev: Naukova dumka, 1978, 204 p.
9. Dorokhov L.M., Baranina I.I., Makharinets S.N. Influence of mineral nutrition on photosynthesis, accumulation of dry matter and yield of winter wheat and spring barley. Study of photosynthesis of the most important agricultural crops of Moldova; collection of articles. Chisinau: Kartya Moldovenyaske, 1968, p. 259.
10. Aristarkhov A.N., Mineev V.G. Optimization of plant nutrition and application of fertilizers in agroecosystems. Moscow: TSINAO, 2000, 522 p.
11. Aristarkhov A.N., Yakovleva T.A. Agrochemical and agro-economic efficiency of application of boron fertilizersin different ways for sugar beet (Beta vulgaris L. var. Sacharifera Alef.). Agrokhimiya, 2019, No. 2, pp. 21-36.
12. Askarov V.R. The effect of micronutrients and fungicides on the productivity of sugar beet crops. Sakharnaya svyokla, 2016, No. 9, pp. 39-42.
13. Gavryushina I.V., Semina S.A. Regulation of the parameters of photosynthesis of maize preparations with trace elements. Sursky vestnik, 2018, No. 4 (4), pp. 25-30.
14. Pirakhunova F.N., A.A. Abzalov, Rakhimova Ya.A. Influence of microelements on the intensity of photosynthesis and the fall of cotton fruit elements. Izvestiya Saint-Petersburg State Agrarian University, 2020, No. 1 (58), pp. 62-68.
15. Gavryushina I.V., Semina S.A., Zheryakov E.V. Photosynthetic activity the Yield and Biomass of Maize depending on Mineral Nutrition. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2018, v. 9, № 6, p. 1696-1702.
16. Kshnikatkina A.N., Timoshkin O.A., Revnivtsev P.V. Efficiency of not root top dressing by mineral and microelement fertilizers on crops of a ryegrass pasturable. Sursky vestnik, 2018, No. 1 (1), pp. 12-17.
17. Minakova O.A., Kosyakin P.A., Alexandrova L.V. The effectiveness of various types of sugar beet top dressing in the Central Chernozem Region. Sakhar, 2019, No. 3, pp. 52-55.
18. Myazin N.G., Kozhokina A.N. Influence of fertilizers on changing the nutrient status of the soil, productivity and quality of sugar beet. Vestnik of Voronezh State Agrarian University, 2013, No. 3, pp. 15-21.
19. Dospekhov B.A. Methodology of field experience with the basics of statistical processing of research results (5th ed., supplemented and revised). Moscow: Agropromizdat, 1986, 351 p.
20. Kornienko A.V., Nanaenko A.K. Methodology of field experience in beet farming. All-Russian Scientific Research Institute of Sugar Beet and Sugar named after A.L. Mazlumov, 2004, 104 p.
21. Tretyakov N. N. [et al.]Practicum on plant physiology: a textbook for agronomic specialties. Edited by N. N. Tretyakov. 4th edition, supplemented and revised. Moscow: KolosS, 2003, 288 p.
22. Smirnov P. M., Muravin E.A. Agrochemistry. Moscow: Kolos, 1977, 240 p.
23. Anspok P.I. Micronutrient fertilizers: a reference book. 2nd edition, supplemented and revised. Leningrad: Agropromizdat, Leningr. department, 1990, 272 p.
