CC BY
47
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.
