Научная статья на тему 'Современное состояние плодородия почв рисовых агроландшафтов Кубани'

Современное состояние плодородия почв рисовых агроландшафтов Кубани Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
108
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЧВЫ РИСОВЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ / ПЛОДОРОДИЕ / ГУМУС / ЖЕЛЕЗО / ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ / УРОЖАЙНОСТЬ / БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ / RICE AGROLANDSCAPE SOILS / FERTILITY / HUMUS / IRON / ENZYMATIC ACTIVITY / YIELDS / BIOENERGETIC EFFICIENCY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гуторова Оксана Александровна, Шеуджен Асхад Хазретович

Изучены физико-химические и биологические показатели плодородия почв рисовых полей в зависимости от мелиоративного их состояния. Исследование проведено на рисовой оросительной системе ЭСП ФГУ «Красное» Краснодарского края. По геоморфологическому районированию территория предприятия входит в Кубанский дельтово-пойменный район. Показано, что плодородие и продуктивность почв рисовых полей в значительной степени определяется окислительно-восстановительным состоянием и ферментативной их активностью. В районе исследования почвы рисовых агроландшафтов обеднены каталазой (2,0-2,8 см3 О2 на 1 г за 2 мин.), в них активизируются ферриредуктазы (9,52-20,36 мг Fe2+/100 г/48 ч.), участвующие в восстановлении оксидов железа. Установлено, что на низких чеках лугово-болотной почвы, характеризующихся более выраженными анаэробными условиями, активность каталазы ниже на 21,7-36,0%, а активность ферриредуктазы возрастает в 1,5-2,0 раза по сравнению с высокими чеками лугово-чернозёмной почвы. В среднем за 5 лет на высоких чеках урожайность риса была больше на 12,4 ц/га, чем на низких. Выращивание риса на высоких чеках энергетически эффективно коэффициент биоэнергетической эффективности равен 1,30 против 1,05 на низких чеках.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Гуторова Оксана Александровна, Шеуджен Асхад Хазретович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODERN STATE OF SOILS FERTILITY OF KUBAN RICE AGROLANDSCAPES

Physical-chemical and biological indicators of soil fertility of rice fields have been studied from the viewpoint of their meliorative state. The research was carried out on the rice irrigation system of the Federal State Unitary Enterprise «Krasnoye» of the Krasnodar Krai. According to the geomorphologic zoning the territory of the enterprise is part of the Kuban delta-flood-plain region. It is shown that the fertility and productivity of rice-field soils is largely determined by their oxidation-reduction state and enzymatic activity. The soils of rice agrolandscapes on the territory under studies are depleted of catalase (2.0-2.8 cm3 O2 per gram for 2 minutes), with ferrireductases being activized (9.52-20.36 mg Fe2 +/100 g/48h) and participating in iron oxides reduction. It has been established that the activity of catalase is lower by 21.7-36.0% in the low checks of the meadow-bog soil, characterized by more expressed anaerobic conditions, and the activity of ferric reductase increases by 1.5-2.0 times, as compared with the high checks of the meadowchernozem soil. On an average for 5 years, on high checks the yields of rice were at 12.4 cwt/ha higher than those on the low ones. Rice growing on high checks is energy efficient the bioenergy efficiency coefficient is 1.30 as compared with 1.05 on low checks.

Текст научной работы на тему «Современное состояние плодородия почв рисовых агроландшафтов Кубани»

3. Экономическая эффективность возделывания интенсивных сортов ярового ячменя в зависимости от использования комплексов современных удобрений, 2015—2016 гг.

Величина Стоимость при- Стоимость Общая сумма Условно Окупае- Уровень

Вариант прибавки бавки урожай- удобрений, доп. затрат, чистый до- мость, рентабель-

урожая, ц/га ности, руб/га руб/га руб/га ход, руб/га затрат, руб. ности, %

II 5,8 3450 2175 3347 1003 1,30 30

III 4,8 3600 1568 2592 1008 1,39 39

2,1 1575 434 1073 502 1,47 47

IV 2,3 1725 434 1087 638 1,59 59

4,1 3075 434 1355 1720 2,27 126

1,1 825 270 747 78 1,10 11

3,0 2250 270 1028 1222 2,19 119

3,2 2400 270 1058 1342 2,27 127

4,7 3525 270 1280 2245 2,76 176

2,9 2175 584 1327 848 1,64 64

4,4 3300 584 1549 1751 2,13 113

4,8 3600 584 1608 1992 2,24 124

7,2 5400 584 1964 3436 2,75 175

счёт невысокой стоимости препаратов (270 и 584 руб/га). При этом условно чистый доход доходил до 3436 руб/га, а рентабельность достигала 176%.

Таким образом, наиболее эффективным оказался комплекс Биоплант Флора + Зеленит N + Зеленит PK, при использовании которого была получена наиболее высокая продуктивность интенсивных сортов ячменя Агат и Поволжский 22, а также окупились дополнительные затраты на все полученные прибавки зерна.

Литература

1. Румянцев А.В., Глуховцев В.В. Научное обеспечение сельскохозяйственного производства стабильно продуктивными и высококачественными сортами зерновых культур // Зерновое хозяйство России. 2012. № 1. С. 5—9.

2. Жученко АА. Возможности старта российского АПК в XXI столетие // Аграрный вестник Юго-Востока. 2009. № 1. С. 6—11.

3. Жученко А.А. Адаптивная стратегия устойчивого развития сельского хозяйства России в XXI столетии. Теория и практика. В 2-х т. М.: Изд-во «Агрорус», 2009-2011. Т. I. 816 с.

4. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. М.: Агропромиздат, 1987. 512 с.

5. Сычёв В.Г., Шафран С.А. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность минеральных удобрений. М.: Изд. ВНИИА, 2012. 200 с.

6. Глуховцев В.В., Санина Н.В., Апаликов А.А. Применение листовых подкормок как элементов технологии возделывания ярового ячменя в условиях лесостепи Самарского Заволжья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета 2015. № 1 (51). С. 36—39.

7. Глуховцев В.В., Санина Н.В., Апаликов А.А. Особенности реакции сортов ярового ячменя на внекорневые подкормки в условиях Среднего Поволжья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (56). С. 20-23.

8. Глуховцев В.В., Санина Н.В. Эффективность листовых подкормок в аридных условиях Среднего Поволжья при возделывании ярового ячменя // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (62). С. 40-42.

9. Румянцев А.В., Глуховцев В.В. Научное обеспечение сельскохозяйственного производства стабильно продуктивными и высококачественными сортами зерновых культур // Зерновое хозяйство России. 2012. № 1. С. 5-9.

10. Обущенко С.В., Гнеденко В.В. Анализ плодородия почв Самарской области // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 4. С. 90-94.

11. Методика государственного испытания сельскохозяйственных культур. М., 1971. 239 с.

12. Глуховцев В.В., Зудилин С.Н., Кириченко В.Г. Основы научных исследований в агрономии: курс лекций. Самара: РИЦ СГСХА, 2008. 291 с.

13. Глуховцев В.В., Кириченко В.Г., Зудилин С.Н. Практикум по основам научных исследований в агрономии. М.: Колос, 2006. 240 с.

Современное состояние плодородия почв рисовых агроландшафтов Кубани*

О.А. Гуторова, к.б.н, А.Х. Шеуджен, академик РАН, д.б.н, профессор, ФГБНУ ВНИИ риса, ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ

Технология возделывания риса обуславливает специфический водно-воздушный режим рисового поля, который приводит к изменению окислительно-восстановительного режима в почве. Вместе с ним трансформируются физические, физико-химические и биологические её свойства [1-3]. В зависимости от мелиоративного

состояния оросительной системы, строительство которой неизбежно связано с террасированием природного рельефа с превращением его склонов в огромное множество горизонтально спланированных и ступенчато расположенных рисовых чеков, почвенные процессы могут протекать по-разному [4, 5]. После затопления почвы смежные чеки вступают в гидравлическое взаимодействие, фильтрационные воды со стороны высоких чеков движутся к низким, вовлекая в это движение водо-

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и министерства образования, науки и молодёжной политики Краснодарского края в рамках научного проекта № 16-44-230473

растворимые соли и продукты восстановительных процессов [6]. Пониженные участки характеризуются неудовлетворительными физическими и физико-химическими свойствами. Поэтому на низких чеках урожайность риса ниже на 5,3—13,3 ц/га [5, 7].

Цель исследования — изучить физико-химические и биологические показатели плодородия почв рисовых полей в зависимости от мелиоративного их состояния.

Материал и методы исследования. Исследование проведено на рисовой оросительной системе ЭСП ФГУ «Красное» Красноармейского района Краснодарского края. По геоморфологическому районированию территория предприятия входит в Кубанский дельтово-пойменный район. Рельеф представлен плавневой равниной с развитым микрорельефом. Общая равнинность нарушается наличием ериков, западин, блюдцеобразных повышений. Основная часть территории представлена рисовой оросительной системой, на которой выделены антропогенные элементы рельефа — низкие и высокие чеки. На повышенных формах рельефа расположены лугово-чернозёмные почвы, на пониженных — лугово-болотные.

На ключевых участках оросительной системы, функционирующей с 1937 г., из пахотного и подпахотного слоёв (0—20 и 21—40 см) были отобраны почвенные образцы. В них определяли гумус общий по Тюрину со спектрофотометрическим окончанием по Орлову — Гриндель, гумус водорастворимый — по Кубелю — Тиманну, подвижные соединения железа в 0,1 н растворе Н2Б04 по

методу Казариновой — Окиной в модификации Коптевой, активность каталазы — по Т.А. Щербаковой, ферриредуктазы — по А.Ш. Галстяну и Н.А. Оганесяну [8—10]. Биоэнергетическую эффективность возделывания риса оценивали по основным критериям: совокупные энергетические затраты, содержание энергии в урожае, чистый энергетический доход, биоэнергетический коэффициент, энергетическая себестоимость продукции [11, 12]. Схема проведения исследования представлена в таблице.

Результаты исследования. Почвы рисовых полей Кубани слабогумусные. На низких чеках лугово-болотной почвы содержание общего гумуса в пахотном слое составляло 3,60—3,92% в зависимости от предшественника риса. На высоких чеках лугово-чернозёмной почвы его количество было меньше — 3,04—3,52%, что связано с лучшими условиями аэрации, способствующими более интенсивной минерализации растительных остатков. Однако на фоне повышенной обеспеченности гумусом содержание водорастворимого органического вещества в пахотном слое лугово-болотной почвы было меньше на 0,00109—0,00166% С, что обусловлено его выносом на значительную глубину профиля почвы [13].

Лугово-чернозёмная почва, используемая под богарные культуры, малогумусная (4,15%), но содержание водорастворимого органического вещества в ней относительно небольшое (0,00321% С) по сравнению с почвами рисовых полей (0,00288— 0,00569% С).

Содержание гумуса и подвижного железа в почвах рисовых агроландшафтов

Предшественник риса/угодье Горизонт Гумус, % Подвижное железо, мг/100 г

почвы, см общий водорастворимый FeO Fe2O3

Высокие чеки (лугово-чернозёмная почва)

Многолетние травы 0-20 21-40 3,52 2,15 0,00469 0,00471 9,10 4,06 306,46 121,48

Рис, 1-й год после 0-20 3,50 0,00391 13,05 372,14

многолетних трав 21-40 2,48 0,00401 20,19 235,63

Занятой пар 0-20 21-40 3,04 2,90 0,00459 0,00495 12,90 7,27 219,42 126,25

Низкие чеки (лугово-болотная почва)

Многолетние травы 0-20 21-40 3,72 3,18 0,00303 0,00252 20,16 6,48 196,16 88,31

Рис, 1-й год после 0-20 3,60 0,00288 26,83 177,02

многолетних трав 21-40 2,00 0,00301 10,11 54,73

Занятой пар 0-20 21-40 3,92 1,98 0,00299 0,00312 46,58 60,75 163,07 151,96

Вне рисового севооборота* (лугово-чернозёмная почва)

Поле, выведенное 0-20 3,04 0,00261 5,88 122,03

из-под рисосеяния 21-40 2,90 0,00216 5,47 130,81

Залежь 0-20 4,71 0,00646 8,00 131,00

21-40 2,01 0,00317 30,16 42,33

Богара 0-20 4,15 0,00321 2,66 10,60

21-40 2,35 0,00310 1,24 2,66

Примечание: *—залежь расположена на оросительной системе с 1937 г. и никогда не вовлекалась в рисосеяние; богара находится в непосредственной близости от оросительной системы

Выведение лугово-чернозёмной почвы из рисового севооборота в суходольный клин привело к снижению общего и водорастворимого гумуса вследствие усиленной его минерализации в благоприятных условиях водно-воздушного режима.

Наибольшее количество общего и водорастворимого гумуса отмечено в залежи (4,21 и 0,00647% С соответственно), что превышало в 1,5 и 2,0 раза содержание органических веществ в почвах рисовых полей.

Исследование показало, что наиболее благоприятный окислительно-восстановительный режим рисовых почв складывался на повышенных элементах рельефа (табл.). Так, на высоких чеках лугово-чернозёмной почвы оксиды трёхвалентного железа являются преобладающими, доля которых составляла 92,11—97,12% от суммы FeO + Fe2O3. На долю двухвалентного железа приходилось лишь 2,88—7,89% от суммы. На низких чеках лугово-болотной почвы доля Fe2O3 была меньше — 71,44—90,68%, а доля FeO заметно больше — 9,32-28,56% от суммы FeO + Fe2O3.

В лугово-чернозёмной почве на богарной пашне содержание подвижного железа FeO + Fe2O3 не превышало 13,26 мг в пахотном и 3,90 мг/100 г в подпахотном слоях. После выведения рисового поля под богарные культуры в почве сохранились остаточные формы соединений подвижного железа, но в меньшем количестве — в 1,5-3,0 раза, чем в затопляемых почвах рисовых полей. Так, в слоях 0—20 и 21—40 см содержание суммы FeO + Fe2O3 не превышало 127,91 и 136,28 мг/100 г соответственно. При этом доля FeO составляла 4,6 и 4,01%, а доля Fe2O3 — 95,4 и 96,0% от суммы соответственно.

В условиях залежи, расположенной на оросительной системе, создаются условия временного переувлажнения в период затопления рисовых чеков, благоприятствующие развитию анаэробных процессов, на что указывало содержание в ней подвижного железа 139,79 мг в пахотном слое и 72,49 мг/100 г в подпахотном. При этом восстановительные процессы усиливались с глубиной почвы. Так, доля FeO в слое 0—20 см составляла 6,0%, а в слое 21—40 см увеличивалась до 41,61% от суммы. Соответственно в обратном направлении изменялась доля Fe2O3 — 94,0 и 58,39% от суммы.

Плодородие почвы тесно связано с её ферментативной активностью. Окислительно-восстановительное состояние почв и связанные с ним физико-химические и биохимические процессы в значительной степени определяются активностью ферментов оксидоредуктаз [2]. Одним из характерных показателей этой группы является активность каталазы, действие которой направлено на расщепление пероксида водорода на воду и молекулярный кислород [2, 10]. Роль каталазы

заключается в разрушении ядовитого для растений риса пероксида водорода.

Активность каталазы в рисовых почвах Кубани варьирует в диапазоне 2,0—2,8 для пахотного горизонта и 1,2—2,0 см3 О2 на 1 г за 2 мин. для подпахотного (рис. 1). По оценочной шкале Д. Г. Звягинцева [10], они обеднены каталазой. При этом её активность ниже в лугово-болотной почве, чем в лугово-чернозёмной, на 21,7—36,0 и 15,0—25,0% соответственно в пахотном и подпахотном слоях.

пне рисового

севооборота

. 0—20 см

^ 21—40 см

Рис. 1 - Каталазная активность почв рисовых агро-ландшафтов:

1, 4 - многолетние травы; 2, 5 - рис, 1-й год после многолетних трав; 3, 6 -занятой пар; 7 - поле, выведенное из-под рисосеяния с 2007 г.; 8 - залежь; 9 - богара

Поскольку каталаза отражает уровень окислительного обмена, то действие её в большей степени проявлялось в лугово-чернозёмной почве под богарными культурами. Так, активность каталазы на богаре по сравнению с рисовыми затопляемыми полями была в 2 раза больше как в пахотном, так и в подпахотном слоях почвы.

Сравнивая активность каталазы лугово-черно-зёмной почвы, вышедшей из-под рисосеяния с затопляемыми почвами рисовых полей, следует отметить довольно высокие показатели в первой, что связано с улучшением её водно-воздушного режима. Но в то же время в слоях 0—20 и 21—40 см активность этого фермента ниже на 35,6 и 32,4% соответственно, чем в условиях богары.

Довольно высокая активность каталазы обнаружена в почве участка залежи, которая выше в 1,5—2,0 раза по сравнению с почвами рисовых полей. Однако этот показатель ниже на 18,4% в пахотном и на 32,4% в подпахотном слоях, чем в богарной почве.

По уровню каталазной активности участки вне рисового севооборота, в т.ч. и вышедшего из-под рисосеяния, характеризуются как средне обога-щённые этим ферментом [10].

К показателям, характеризующим интенсивность биохимических процессов почвы, относится активность ферриредуктазы. Система ферри-ферро играет особую роль среди окислительно-восстановительных систем почв, но фермента-

тивный процесс в условиях рисосеяния изучен в слабой степени.

Наиболее характерной особенностью рисовых затопляемых почв является процесс биологического восстановления оксида железа, осуществляемого в основном ферментативным путём. Ферриредукта-зы катализируют восстановление железа в почве рисовых полей. Они используют кислород оксида железа в качестве конечного акцептора электронов в цепи окислительно-восстановительных процессов в почве. При этом оксид железа восстанавливается в закисную форму: Fe2O3+6H++2з>2Fe2+ + 3H2O. Оптимальные условия для этого создаются при одновременном наличии в почвенной среде окис-лённых форм железа и растворённых органических веществ [2].

Исследование показало, что сравнительно высокая способность редуцировать оксиды железа принадлежит лугово-болотной почве по сравнению с лугово-чернозёмной. На низких чеках лугово-болотной почвы ферриредуктазная активность в слое 0—20 см возрастает в 1,5—2,0 раза по сравнению с высокими чеками лугово-чернозёмной почвы. Причём довольно высокая активность этого фермента в почве сохраняется в слое 21—40 см (рис. 2).

Очень слабая активность ферриредуктазы проявилась в лугово-чернозёмной почве, используемой в богарных условиях (1,58 против 9,52—20,36 мг Fe2+/100 г/48 ч в рисовых почвах). На участке залежи активность этого фермента выше, чем на богаре, но значительно ниже по сравнению с почвами рисовых полей (3,81 против 9,52—20,36 мг Fe2+/100 г/48 ч). При этом в лугово-чернозёмной почве, вышедшей из-под рисосеяния, способность восстанавливать железо сохранена. В ней обнаружена довольно высокая активность ферриредуктазы как в пахотном, так и в подпахотном слоях почвы (6,43 и 4,56 мг Fe2+/100 г/48 ч соответственно).

Активность окислительно -восстановительных ферментов значительно зависела от предшествующей культуры рисового севооборота: после многолетних трав показатели каталазы и ферриредуктазы были выше, чем после 1-го года возделывания риса

и по паровому предшественнику. При этом более активно биохимические процессы протекали в пахотном слое почвы 0—20 см (рис. 1, 2).

Показатель отношения активности феррире-дуктазы к активности каталазы свидетельствуют о преобладании восстановительных процессов над окислительными [2]. Этот условный показатель был значительно выше в рисовых почвах по сравнению с богарой и залежью (3,81—14,39 против 0,30—0,32 и 0,95—1,40). При этом на низких чеках лугово-болотной почвы указанное отношение окислительно-восстановительных ферментов было в 1,5—3,0 раза шире, чем на повышенных участках лугово-чернозёмной почвы (10,05—14,39 против 3,81—6,91). В последней, после выведения её из-под рисосеяния, сохраняются остаточные количества закисного железа и показатель указанного отношения довольно высокий — 1,82—1,95.

Продуктивность почв рисовых полей непосредственным образом зависит от мелиоративного их состояния. Высоту чека нельзя отнести к энергетическим или материальным факторам, влияющим на рост и развитие растений. Она лишь создаёт обстановку равных условий произрастания всех растений на рисовом поле. Наибольшая урожайность риса формируется на высоких чеках лугово-чернозёмной почвы, характеризующейся наиболее благоприятными окислительно-восстановительным режимом и физико-химическими свойствами, а также биологической активностью. В среднем за пять лет на высоких чеках урожайность риса была больше на 12,4 ц/га, чем на низких [13]. Возделывание риса на высоких чеках по сравнению с низкими повышает коэффициент биоэнергетической эффективности (1,30 против 1,05), отражающий отношение получаемой с урожаем энергии к затраченной. На высоких чеках количество энергии, накопленной в урожае риса, было больше на 19,83 ГДж, чистого энергетического дохода — на 22,07 ГДж, а энергоёмкость 1 т зерна меньше на 2,92 ГДж, чем на низких.

Выводы. Плодородие и продуктивность почв рисовых полей в значительной степени зависят от мелиоративного их состояния. Почвы рисовых агро-ландшафтов обеднены каталазой (2,0—2,8 см3 О2 на 1 г за 2 мин.), в них активизируются ферриредуктазы (9,52—20,36 мг Fe2+/100 г/ 48 ч.), участвующие в восстановлении оксидов железа. На низких чеках лугово-болотной почвы, характеризующихся более выраженными анаэробными условиями, активность каталазы ниже на 21,7—36,0%, а активность ферриредуктазы возрастает в 1,5—2,0 раза по сравнению с высокими чеками лугово-чернозёмной почвы. В среднем за пять лет на высоких чеках урожайность риса была больше на 12,4 ц/га, чем на низких. Выращивание риса на высоких чеках энергетически эффективно — коэффициент энергоотдачи равен 1,30 против 1,05 на низких чеках.

» 25 п

Я "

'11 и.

вне рисового севооборота

^ 0-20 см

и 21-40 см

Рис. 2 - Ферриредуктазная активность почв рисовых агроландшафтов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Литература

1. Шеуджен А.Х. Интенсивность дыхания и активность окислительно-восстановительных ферментов почв в зависимости от сельскохозяйственного использования /

A.Х. Шеуджен, О.А. Гуторова, И.А. Лебедовский [и др.] // Российская сельскохозяйственная наука. 2018. № 2. С. 40-43.

2. Савич В.И. Мелиоративная и агрономическая оценка окислительно-восстановительного состояния почв /

B.И. Савич, В.Г. Ларешин, Н.Н. Дубенок [и др.]: учеб. пособие. М.: Изд-во РРУДН, 2006. 482 с.

3. Гуторова О.А., Шеуджен А.Х., Хурум Х.Д. Почвенные процессы на рисовых полях Кубани // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 44.

C. 59-61.

4. Система рисоводства Краснодарского края: рекомендации / Под общ. ред. Е.М. Харитонова. Краснодар: ВНИИ риса, 2005. 340 с.

5. Попов В.А., Островский В.А. Агроклиматология и гидравлика рисовых экосистем: монография. Краснодар: КубГАУ, 2013. 189 с.

6. Зайцев В.Б. Рисовая оросительная система. 3-е изд., пераб. и доп. М.: Колос, 1975. 351 с.

7. Подлесный И.В. Динамика окислительно-восстановительного потенциала почвы зоны приазовских плавней в условиях различной степени дренированности

рисовых участков // Бюллетень ВНИИ риса. 1984. Вып. 32. С. 36-38.

8. Лабораторно-практические занятия по почвоведению: учеб. пособие / М.В. Новицкий, И.Н. Донских, Д.В. Чернов [и др.]. СПб.: Проспект Науки, 2009. 320 с.

9. Орлова Н.Е., Бакина Л.Г., Орлова Е.Е. Методы изучения содержания и состава гумуса. СПб.: Изд-во С.-Петерб. унта, 2007. 145 с.

10. Методы почвенной микробиологии и биохимии: учеб. пособие / Под общ. ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.

11. Матюк Н.С., Полин В.Д. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в адаптивном земледелии: учеб. пособие. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013. 222 с.

12. Шеуджен А.Х. Агрохимические средства оптимизации минерального питания растений и экономическая оценка эффективности их применения / А.Х. Шеуджен, А.И. Тру-билин, С.В. Кизинек [и др.]. Майкоп: ООО «Полиграф Юг», 2017. 132 с.

13. Шеуджен А.Х. Влияние мелиоративного состояния на свойства почв рисовых агроландшафтов Кубани и их продуктивность / А.Х. Шеуджен, О.А. Гуторова, В.В. Аношенков [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 08 (132). С. 218-230.

Изучение генетического сходства сортов и линий гороха в Республике Башкортостан*

К.П. Гайнуллина, к.б.н., Башкирский НИИСХ ФГБНУ УФИЦ РАН

Горох - основная зернобобовая культура в Российской Федерации и Республике Башкортостан [1]. Согласно данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), по посевным площадям зернового гороха (1039,9 тыс. га) наша страна занимает второе место в мире, уступая лишь Канаде [2]. Наибольшие посевы гороха сосредоточены в Среднем Поволжье, Татарстане, Башкортостане, Центрально-Чернозёмной зоне. Большое распространение гороха объясняется его высокой урожайностью, питательностью зерна, сбалансированностью аминокислотного состава, замечательными вкусовыми качествами [3, 4].

Важная роль в селекции новых высокопродуктивных сортов гороха отведена исходному материалу [5]. На протяжении многих лет в Чишминском селекцентре по растениеводству используется принцип подбора родительских пар методом контрастных признаков, в основе которого лежит генетическая отдалённость [6]. Применение современных методов молекулярной биологии позволяет снизить трудоёмкость работы, сократить время анализа и дополнить результаты полевой оценки генетического разнообразия сортообразцов, используемых в качестве исходного материала для селекции гороха [7].

Как показано рядом исследователей, наиболее удобными маркёрами для выявления генетического

полиморфизма являются микросателлиты, которые представляют собой тандемно повторяющиеся последовательности, состоящие из мономеров длиной от 1 до 6 пар оснований. При этом для многих культурных растений установлено, что динуклео-тидные повторы встречаются в их геномах чаще остальных [8, 9]. Как правило, микросателлиты относятся к эухроматиновой части генома, и темпы их мутирования очень высоки, что обусловливает существование множественных кодоминантных аллелей. Это позволяет с успехом использовать данный тип ДНК-маркёров для определения генетического разнообразия и степени генетического родства [10].

Целью исследования стала оценка ДНК-полиморфизма сортов гороха посевного и определение степени их генетического сходства на основе анализа микросателлитных локусов.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в лаборатории молекулярно-генетической экспертизы Башкирского НИИСХ УФИЦ РАН. Материалом для исследования послужили 12 сортообразцов гороха местной, 4 отечественной и 17 зарубежной селекции.

Молекулярно-генетический анализ образцов гороха проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) по 5 динуклеотидным локусам микросателлитов (STR), взятым из геномной библиотеки микросателлитных локусов Agrogene ® (Мо1б$у Cramayel, Франция). Их описание представлено в таблице.

* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Республики Башкортостан молодым учёным и молодёжным научным коллективам в 2018 г. (Постановление Правительства Республики Башкортостан от 7 февраля 2018 г. № 56)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.