CC BY
14
УДК 581. 036. 5
ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СРОКОВ ПОСЕВА НА МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
А. П. Стаценко, доктор с.-х. наук, профессор; Г. Е. Гришин*, доктор с.-х. наук, профессор; В. В. Кошеляев*, доктор с.-х. наук, профессор
Пензенский государственный университет, т. 8 (412) 699-440; *ФГБОУ ВПО Пензенская ГСХА, т. (841-2) 62-85-63, е-таП: [email protected]
Приводятся результаты оценки влияния отдельных элементов технологии возделывания на морозостойкость озимой пшеницы, где в качестве оценочного показателя используется степень накопления свободного пролина в вегетативных органах растений.
Ключевые слова: озимая пшеница, морозостойкость, срок посева, предшественник, свободный пролин.
Важнейшей зерновой культурой, имеющей значительный удельный вес в структуре зернового клина лесостепи Поволжья, является озимая пшеница. В последние годы её посевные площади существенно увеличились, и в настоящее время эта культура в Поволжье высевается на площади более 2 млн. га, а урожайность по региону составляет от 1,0 до 2,8 т/га.
Значительный вклад в производство зерна вносит Пензенская область, где под озимой пшеницей занято более 500 тыс. га. Несмотря на то, что климат региона является благоприятным для её возделывания, в отдельные нетипичные по температурным условиям зимнего периода годы посевы озимых гибнут на больших площадях в результате вымерзания. В связи с этим урожайность озимой пшеницы в области остается относительно низкой и не превышает 2 т/га. Главной причиной низкой морозостойкости и урожайности является несовершенство технологии возделывания: неверный выбор предшественника в севообороте, сроков посева, что препятствует оптимизации осеннего роста, развития и
закаливания растений к низким зимним температурам [7, 9, 10, 11].
Внедрение в производство новых сортов озимой пшеницы, таких как Безенчук-ская 380, Самарская булава, Золушка, Смуглянка, Виктория 95 и др., требует внесения коррективов в технологию её возделывания, что позволяет повысить зимостойкость и урожайность озимых.
Ведущим агротехнологическим приёмом, существенно влияющим на формирование морозостойкости озимых, является предшественник. В Поволжском регионе озимая пшеница возделывается по паровому предшественнику, второй культурой после пара, по пласту многолетних трав, а также бессменно.
В условиях засухи правильно выбранный предшественник под озимую пшеницу создаёт хорошую влагообеспеченность, способствует появлению дружных всходов, косвенно влияет на формирование морозостойкости растений и является гарантом получения высоких урожаев зерна [1, 12]. В связи с этим нами изучалось влияние названных предшественников на формиро-
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 55
вание морозостойкости озимой пшеницы Безенчукская 380. В качестве диагностического теста использовалась степень накопления в вегетативных органах растений одного из ключевых продуктов азотного обмена - аминокислоты пролина, которая сочетает в себе криозащитные функции со способностью накапливаться в больших количествах в вегетативных органах озимых растений в критический по температурным условиям период зимовки [2, 4, 5, 6, 8, 14, 15].
Исследования проводились на полях ТОО «Елань» Балашовского района Саратовской области в 2009 - 2011 гг. Почвы опытного участка представлены чернозёмом обыкновенным глинистого гранулометрического состава.
Индекс регулируемого плодородия 67 баллов. Озимая пшеница выращивалась в зернопаровом севообороте. Кроме того закладывался опыт по срокам посева. Морозостойкость растений оценивалась методом монолитов. Содержание пролина в листьях определялось по методике Бэйти-са [18].
Анализ результатов наших исследований свидетельствует о том, что максимальное накопление пролина в критические периоды зимовки отмечалось в листьях пшеницы, размещщённой в севообороте по паровому предшественнику, что свидетельствует о лучшей закалке этих растений (табл. 1). Значительно меньшим содержанием аминокислоты в эти сроки отличалась пшеница, размещённая в севообороте по непаровым предшественникам (озимая пшеница по пару, пласту многолетних трав). Минимальная концентрация пролина зафиксирована в растениях пшеницы, культивируемой бессменно.
Таблица 1
Влияние предшественников на накопление пролина в листьях и перезимовку озимой пшеницы (среднее за 2009-2011 гг.)
Примечание. Погрешность цифрового экспериментального материала не превышает 5 %.
56
Приведённые в таблице данные ещё раз подтверждают, что озимая пшеница, размещаемая в севообороте по непаровым предшественникам и особенно в бессменном посеве, значительно хуже адаптируется к неблагоприятным температурным условиям зимнего периода, что приводит в итоге к слабой выживаемости растений.
Одним из ведущих агроприёмов, во многом определяющих осеннюю влаго-обеспеченность озимых, что обуславливает в дальнейшем неравномерность их роста и развития, а в итоге - уровень устойчивости к неблагоприятным температурным условиям зимовки, является срок посева [3, 6, 13,16].
В связи с этим нами проводились исследования по выявлению оптимального для региона срока посева озимой пшеницы Безенчукская 380, обеспечивающего высокую морозостойкость растений и хорошую их выживаемость при перезимовке. Озимые высевались в севообороте по чистому пару в различные сроки: 25 августа, 5 сентября, 20 сентября и 5 октября.
Для оценки зимнего состояния и морозостойкости озимой пшеницы различных сортов нами использовался показатель накопления в листьях аминокислоты про-лина.
Анализ полученных данных показал, что низкая концентрация аминокислоты осенью отмечалась в сентябрьских посевах пшеницы, что, очевидно, связано с активным протеканием ростовых процессов, когда пролин используется для синтеза растениями структурного белка. Максимальным содержанием аминокислоты в этот срок отличались растения октябрьского посева, что является признаком замедленного роста (табл. 2)
Таблица 2
Влияние сроков посева на накопление пролина в листьях и перезимовку озимой пшеницы (среднее за 2009-2011 гг.)
Срок посева Содержание пролина, мг% Перезимовка, %
Осень Зима Весна
25 августа 17,2 49,7 15,7 63,3
5 сентября 13,4 66,9 12,4 74,4
20 сентября 14,7 70,5 11,9 76,1
5 октября 18,1 41,0 19,5 58,8
НСР05 2,9
Примечание. Погрешность цифрового экспериментального материала не превышает 5 %.
Зимнее снижение температуры обусловило резкое возрастание содержания криозащитной аминокислоты. Особенно
Агрономия
Предшественник Содержание пролина, мг% Перезимовка, %
Осень Зима Весна
Черный пар 10,9 62,8 10,5 75,4
Озимая пшеница по пару 13,5 58,1 13,0 71,6
Пласт многолетних трав 13,0 55,5 15,2 69,2
Бессменный посев пшеницы 14,3 43,7 17,1 65,0
НСР05 3,1
активная реакция на изменчивость температурного режима проявилась в растениях сентябрьских сроков посева, тогда как физиологически старые растения пшеницы августовского и слаборазвитые растения октябрьского сроков посева имели слабую адаптивную реакцию, что подтверждается меньшим накоплением пролина в листьях при снижении температуры. Весенняя оттепель способствовала существенному снижению содержания аминокислоты в растениях всех изучаемых вариантов.
С началом возобновления весенней вегетации наиболее интенсивный расход пролина в связи с активизацией ростовых процессов отмечен в сентябрьских посевах. Менее активное отрастание озимых августовского и октябрьского сроков обусловило существенное накопление этой аминокислоты.
Следовательно, предшественники в севообороте и сроки посева, определяя агро-экологические условия, косвенно влияют на рост, развитие и накопление свободного пролина в растениях озимой пшеницы, что способствует повышению её морозостойкости. Степень накопления аминокислоты пролина в листьях озимой пшеницы является объективным показателем устойчивости озимых к низким зимним температурам.
Литература
1. Агротехника озимой пшеницы. - М: Колос, 1997. - 421 с.
2. Бабенко, В. И. Повышение морозостойкости озимой пшеницы под действием экзогенных аминокислот / В. И. Бабенко, М. Л. Махновская // Доклады ВАСХНИЛ. -1987. - № 9. - С. 13-15.
3. Бондаренко, В. И., Зимостойкость и продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от сроков посева / В. И. Бон-даренко, И. В. Макаренко, А. Х. Романенко // Бюлл. ВНИИ кукурузы. - 1985. - № 1. -С. 57-61.
4. Бритиков, Е. А. Биологическая роль пролина / Е. А. Бритиков. - М., 1985. -116 с.
5. Змеева, В. Н. Роль пролина в адаптации клеточных структур к низкой температуре / В. Н. Змеева, Л. Я. Тищенко // Материалы V съезда общества физиологов России. - Пенза, 2008. - С. 279-280.
6. Карпенко, В. М. Оптимальные сроки сева - резерв лучшего использования влаги / В. М. Карпенко // Зерновое хозяйство. -1987. - № 4. -С. 25.
7. Огарёв, В. Озимая пшеница в Поволжье / В. Огарёв, В. Шестаков. - Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1972. - 391 с.
8. Перуанский, Ю. В. Метод оценки морозостойкости озимой пшеницы / Ю. В. Перуанский, А. П. Стаценко // Селекция и семеноводство. - 1980. - № 7. - С. 21-22.
9. Преснякова, Е. В. Агроэкологическое изучение зимостойкости озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья: автореф. дис... канд. биол. наук / Е. В. Преснякова. -Воронеж, 2003. - С. 18.
10. Стаценко, А. П. Оценка изреженности озимых / А. П. Стаценко // Земледелие.
- 1988. - № 8. - С. 16-17.
11. Стаценко, А. П. О новых перспективах возделывания озимых в черноземной лесостепи Поволжья / А. П. Стаценко, Е. В. Го-лоюс // Зерновое хозяйство. - 2003. - № 2.
- С. 18-19.
12. Стаценко, А. П. Влияние предшественника на азотный обмен и морозостойкость озимой пшеницы / А. П. Стаценко //Зерновые культуры. - 1997. - № 2. -С. 16-17.
13. Стаценко, А. П. Влияние сроков посева на азотный обмен и морозостойкость озимой пшеницы / А. П. Стаценко // Зерновые культуры. - 1998. - № 3. - С. 17-18.
14. Стаценко, А. П. О роли свободного пролина в криоадаптации озимых растений / А. П. Стаценко // Физиология и биохимия культурных растений. - 1994. - Т. 24, № 5.
- С. 509-512.
15. Стаценко, А. П. Биохимический контроль морозостойкости озимых культур / А. П. Стаценко, Е. А. Преснякова // Достижения науки и техники в АПК. - 2001. -№ 1. - С. 16-17.
16. Тупицын, Н. В. Сроки сева озимой пшенцы / Н. В. Тупицын, С. В. Валяйкин, А. В. Жирков // Земледелие. - 2004. - № 4.
- С. 20.
17. Чирков, А. И. Зерновые культуры в лесостепи Поволжья / А. И. Чирков. - Пенза: РИО ПГСХА, 2003. - 139 с.
18. Bates, L. S. Rapid determination of free praline for water-stress studies / L. S. Bates // Plant and soil. - 1973. - № 39.
- P. 205-207.
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 57
