Научная статья на тему 'Влияние некорневых подкормок на процессы фотосинтеза озимой пшеницы'

Влияние некорневых подкормок на процессы фотосинтеза озимой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
100
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние некорневых подкормок на процессы фотосинтеза озимой пшеницы»

Положительное влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы общеизвестно. Наиболее эффективный прием повышения содержания белка и клейковины, как показали исследования - поздние подкоромки азотом, когда ростовые процессы в значительной мере завершены, и азот в основном используется на синтез белка и накопление его в зерновке. Более высокое содержание белка было отмечено в варианте с ^0 весной и дополнительно ^0 в фазе молочной спелости.

Исследования показали, что хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы изменялись как от применения минеральных удобрений, так и от погодных условий. Так, содержание белка в контроле в 2004, 2005 гг. составило 9,19,8, при 13,3 в условиях 2006 г. Внесение Р25 при посеве обеспечивало повышение белка в 2004-2005 гг. Изменение содержания белка и клейковины было в вариантах Р25 +^0 (весна) и Р25 + ^0 (весна) +^0 (молочная спелость).

Несмотря на то, что действие поздних азотных подкормок на накопление белка в зерне озимой пшеницы изучалось многими авторами, но как показали исследования это не всегда эффективно. Так, применение повышенных доз азота (Ы50 + ^0) в условиях 2004 и 2005 гг. не обеспечивало получение зерна, отвечающего требовани-

ям сильной пшеницы. На содержание белка, количество и качество клейковины значительное влияние оказали гидротермические условия летнего периода.

Полученные данные свидетельствуют о том, что с повышением влагообеспеченности за счет атмосферных осадков снижается содержание белка, количество и качество клейковины, но при этом с увеличением уровня азотного питания значительно возрастает урожайность и белковость зерна. Внесение азотных подкормок в условиях засушливого 2006 г. оказалось менее эффективным. Так, в варианте Р25 + (весной) + (молочная спелость) содержание белка

возросло до 14,5%, против 13,3% в контроле, а содержание клейковины - до 29,0%, при 27,0% в контроле.

Таким образом, несмотря на то, что азот поздней подкормки накапливается, главным образом, в зерне, путь его поступления в зерно идет обязательно через листья. Концентрация общего азота в листьях зависит от их физиологического состояния. Эффективность поздних подкормок выше тогда, когда верхние (1-2) листья по физиологическому состоянию способны активно поглощать внесенный азот. Исследования показали, что поздние подкормки необходимы для повышения качества зерна в условиях хорошей влаго-обеспеченности в период формирования - налив зерна.

ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК НА ПРОЦЕССЫ ФОТОСИНТЕЗА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

О.А. Бархатова, Ф.В. Ерошенко, И.В. Нешин

Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Метаболизм азота в растениях сопряжен с процессами фотосинтеза. Продукты фотохимических стадий используются растительным организмом для восстановления нитратов (Андреева, 1982). Считается, что N02 может выполнять роль акцептора в работе фотосистемы I (Науменко, Махнев, 1986). С другой стороны, гуминовые кислоты, в силу наличия электронно-донорных свойств у их молекул, могут усиливать электрон-транспортные потоки в цепи фотосинтеза (Смирнова, Виноградова, 2004). Поэтому большую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение влияния азотных подкормок и их совместного применения с гуматом натрия на структурную организацию, активность и эффективность работы фото-синтетического аппарата. Так как основная часть азота при проведении некорневых подкормок усваивается растениями в первые несколько часов, то встает вопрос о роли освещенности в эффективности применяемых удобрений. Поэтому в наших исследованиях дан сравнительный анализ влияния некорневых азотных и совместных с гуматом натрия подкормок, в утренние и вечерние часы, на фото-синтетические процессы растений озимой пшеницы.

Опыты закладывали на экспериментальном участке отдела физиологии растений СНИИСХ. Исследования проводили на озимой пшенице сорта Русса. Активность первичных процессов фотосинтеза изучали методом замедленной флуоресценции - ЗФ (Тарусов, Веселовский, 1978). Содержание хлорофилла определяли по методике Я.И. Милаева и Н.П. Примак (1969). Отношение хлоро-

филла светособирающего комплекса (Хлсск) к хлорофиллу реакционных центров определялось расчетным методом (Рубин и др., 1982). В фазе колошения на посевах озимой пшеницы применяли мочевину (из расчета 30 кг на 1 га по д.в.) и гумат натрия (80 г на 1 га) путем опрыскивания. Лабораторные исследования проводили в фазе налива зерна. Урожайность зерна и его качественные показатели определяли в фазу полной спелости.

Наши исследования показали, что некорневые азотные подкормки и совместное применения азота с гума-том натрия существенно влияет как на структурную организацию фотосинтетического аппарата, так и на эффективность его функционирования. Подкормка мочевиной в утренние часы стимулировала синтез хлорофилла а и Ь, в то время как совместное применение мочевины с гуматом натрия вело к некоторому снижению хлорофилла а и увеличению хлорофилла Ь (табл. 1). Ночные обработки не оказывали существенного влияния на количество хлорофилла а, но увеличивали долю хлорофилла Ь. Следует отметить, что некорневые обработки снижают такой показатель как а/Ь, что говорит об изменениях в структурной организации фотосинтетического аппарата, которые способствует улучшению условий светосбора фотосинтетической единицы. Наличие изменений в структурной организации фотосинтетического аппарата подтверждается данными отношения хлорофилла светособирающего комплекса к хлорофиллу реакционных центров фотосистемы I и фотосистемы II.

Следовательно, применение мочевины и мочевины с гуматом натрия оказывает влияние на структурную организацию фотосинтетического аппарата растений озимой пшеницы. Подкормка мочевиной способствует увеличению доли хлорофилла светособирающего комплекса, обслуживающего хлорофилл реакционных центров. Причем, если утренние обработки совместно с гуматом натрия усиливают эту тенденцию, то ночные не оказывают существенного влияния.

Улучшение условий азотного питания ведет к снижению активности первичных процессов фотосинтеза в вегетативный период в то время как в генеративный -преимущество имеют растения озимой пшеницы, выращенные на высоком агрофоне (Ерошенко, 2006). В наших опытах некорневые подкормки увеличивали выход свечения ЗФ (рис. 1, табл. 2). При обработках в утренние часы наибольшее значение индукционного максимума наблюдалось на варианте ^0, а на варианте ^0 + гумат натрия 1т хотя и был несколько ниже, но он тушился быстрее, чем у варианта ^0. Обращает на себя внимание тот факт, что 10 на варианте совместного применения мочевины и гумата натрия на 20% ниже, чем при обработке только мочевиной. Величина стационарного уровня пропорциональна количеству неиспользуемой в реакциях фотосинтеза энергии света. Таким образом, в наших опытах гумат натрия повышает эффективность работы первичных процессов фотосинтеза.

Ночные обработки посевов озимой пшеницы способствуют повышению активности фотосинтетического аппарата. Величина индукционного максимума на варианте N30 + гумат натрия выше, чем на варианте N30

Следовательно, применение азотной подкормки в утренние часы ведет к усилению активности фотосинтетиче-ского аппарата растений озимой пшеницы. Совместное применение мочевины и гумата натрия повышает эффективность работы ассимиляционного аппарата (относительно варианта N30). При этом повышается активность темно-вых реакций фотосинтеза, о чем свидетельствует увеличение скорости тушения замедленной флуоресценции.

Наши исследования показали, что утренние обработка посевов озимой пшеницы мочевиной ведут к увеличению урожая зерна на 20,6%, а совместное применение мочевины и гумата натрия усиливает эту тенденцию (табл. 3). При этом качественные показатели зерна не ухудшаются. Ночные обработки посевов мочевиной увеличивают урожайность зерна в меньшей степени, чем утренние, но его качественные показатели улучшаются. Совместное же применение мочевины и гумата натрия усиливают эффект мочевины и по урожаю и по качеству зерна.

1. Влияние некорневых подкормок озимой пше-

2. Влияние некорневых подкормок озимой пшеницы на параметры замедленной флуоресцен-

Вариант а, мг/г Ь, мг/г а/Ь Хлсск/Хлрц

Обработка в 8г0 на VIII этапе органогенеза

Контроль 4,3 2,3 1,9 3,3

N30 6,2 4,0 1,6 6,3

1Ч30 + гумат натрия 3,9 2,7 1,4 9,0

Обработка в 24— на VIII этапе органогенеза

Контроль 4,3 2,3 1,9 3,3

N30 4,2 2,8 1,5 7,3

1Ч30 + гумат натрия 4,0 2,6 1,5 6,5

Вариант ^т^ отн.ед. 1о, отн.ед. Уаес, отн.ед./сек

Обработка в 8— на VIII этапе органогенеза

Контроль 8,7 4,4 0,43

N30 11,3 5,5 0,57

N30 + гумат натрия 10,4 4,4 0,63

Обработка в 24— на VIII этапе органогенеза

Контроль 8,7 4,4 0,43

N30 11,2 5,6 0,53

N30 + гумат натрия 13,5 5,5 0,77

Примечание. Дщю - индукционный максимум замедленной флуоресценции; Д0 - стационарный уровень замедленной флуоресценции; Уаес скорость тушения замедленной флуоресценции.

озимой пшеницы в фазу колошения на выход замедленной флуоресценции флаг-листа

3. Влияние некорневых подкормок озимой пше-

Вариант Урожай зерна, г/м2 Количество сырой клейковины, %

Обработка в 8— на VIII этапе органогенеза

Контроль 228 24,4

N30 275 24,0

N313 + гумат натрия 281 24,3

Обработка в 24— на VIII этапе органогенеза

Контроль 228 24,4

N30 241 25,2

N313 + гумат натрия 264 27,2

Таким образом, некорневые подкормки посевов озимой пшеницы мочевиной в фазе колошения способствуют повышению активности ассимиляционного аппарата в период налива зерна, с изменением его структуры. Обработка посевов раствором мочевины с гуматом натрия оказывает стимулирующее действие как на активность, так и на эффективность функционирования фотосинтетических реакций. Утренние подкормки способствуют росту урожайности зерна, а ночные - повышению его качества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.