Биологическое обоснование приемов повышения зимостойкости и продуктивности донника тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.09, доктор сельскохозяйственных наук Кирпичев, Иван Васильевич

• Кирпичев, Иван Васильевич
• доктор сельскохозяйственных наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор сельскохозяйственных наук Кирпичев, Иван Васильевич

ВВЕДЕНИЕ

Раздел 1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Донник как кормовая культура: распространение, преимущества., недостатки

1.2. Анализ публикаций по доннику за сорокалетнийпериод

1.3. Уровень знаний биологии развития зимующее органов у донника в существующей технологии

Раздел 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Анализ природы почек зоны кущения у многолетних ■ бобовых кормовых трав

2.2. Анализ втягивающей деятельности корней некоторых многолетних травянистых растений.2?

2.3. Анализ физиологических и структурным приспособлений у травянистых растений к условиям зимнего периода,.

Раздел 3. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Метеорологические условия вегетационного и зимнего периодов

3.2. Объект исследований и время их проведения

3.3. Методика исследований в вегетационных и полевых опытах.

3.3.1. Методика анатомической работы.-.

3.3.2. Методика аналитической работы

3.3.3. Методика морфобиометрической и физиологической работы

3.3.4. Методика учета урожайности и оценки экономической эффективности выращивания донника.

Раздел 4. РАЗВИТИЕ ПОЧЕК ВОЗОБНОВЛЕНИЯ У ДВУЛЕТНЕГО ДОННИКА. 6? 4,1. Развитие почек в зоне кущения у донника белого „,.- - 67 4=2= Способ отбора однолетних форм донника по характеру развития подземных органов.

4=2, Характер отрастания из пазушных почек после скашивания надземной части .*

Раздел 5= КОРЕНЬ КАК ОРГАН, ВТЯГИВАЮЩИЙ ПОЧКИ ВОЗОБНОВЛЕНИЯ

В ПОЧВУ У ДВУЛЕТНЕГО ДОННИКА

5.1. Формирование утолщенного корня у двулетнего донника

5.2. Развитие втягивающей способности у корня донника

5.3. Механизм втягивания почек возобновления в почву у донника белого

5.4. Способ определения величины сокращения корня • у растений

5.5. Классификация зимующих травянистых растений по характеру структурных приспособлений к условиям зимнего периода.

5.6. Скорость втягивания почек зоны кущения в почву у донника

Раздел 6. ВЛИЯНИЕ АГРОПРИЕЮВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗИМУЮЩ ОРГАНОВ

ДОННИКА

6.1. Влияние сроков посева на рост и развитие зимующих органов

6.2. Влияние способов посева на рост и развитие зимующих органов

6.3= Влияние сроков скашивания надземной части на рост и развитие зимующих органов ..

ТТПРШШД -|'>Ч

7Л, Накопление крахмала в корнях донника в течение первого года вегетации при различных приемах выращивания ».»»»»«•.■.•«»■•«»•»«•»»»»«»»•»««»*.«•»•

7.2. Глубина втягивания зимующих органов в почву при различных приемах выращивания донника.

7.3. Зимостойкость донника при различных приемах выра

7.4. Взаимосвязь зимостойкети донника с содержанием крахмала в зимующих органам и глубиной ж втягивания в почву.

Раздел 8. УРОЖАЙНОСТЬ ДОННИКА БЕЛОГО ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЁМАХ

8.1. Влияние приёмов выращивания на урожай^ зеленой

МНССЫ ДОННИК& вазввавваввяелвввввагавжваввавявввав

8.2. Урожайность семян донника в широкорядном посеве», здел 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФШИВНОСТЬ BÍ

9.1. Экономическая эффективность вьчращивания донника на корм в повторных посевах

9.2. Экономическая эффективность выращивания донника на корм при различных способах посева ппцв1[1РРИР 1ь?

-г Д—" 5. г "" г - ц-авзяаввагвазазваеевеггеявгваававаггааа-ваэагаа а в Д в=*вв = *аваяаа*ив»ааз»»аввв*в**в = »а*с»в***явв*г1вв»*сжв

РНЗСОМЕНДАЦИИ ря ПРШИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. нити'идТУРД 1НЧ

Л£¿ i Í-J¿ Л í S £1 вавгваввпаааееаавввввввваававвввваЕввввввввааеавэз ¿.»«pw» притвдш ;?f

- 5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биологическое обоснование приемов повышения зимостойкости и продуктивности донника»

Создание прочной кормовой базы за счет повышения количества и улучшения качества растительного белка является одной из важнейшим задач сельского хозяйства. Повышение качества кормов и в первую очередь сбалансирование им по переваримым протеинам требует расширения набора возделываемым корковых культур, Особый интерес представляет при этом двулетний донник (Melilotus Mili), который из всех возделываемым бобовых кормовых трав имеет наибольший потенциал продуктивности» По кормовым достоинствам он равноценен лучшим бобовым травам - клеверу и люцерне, На кормовую единицу у донника приходится около 267 г переваримого протеина (при зоотехнической норме 104-110 г). Его зеленая масса богата также каротином, калием и кальцием. Она может служить сырьем для приготовления высококачественного сена, силоса, сенажа, гранул, брикетов и травяной муки с богатым содержанием белка»

Для научного обоснования агроприёмов по возделыванию двулетнего донника необходимо обстоятельное изучение развития зимующих органов. Зимующими органами у донника являются почки возобновления, формирующие зону кущения, и корень. Состояние их развития в год посева определяет зимостойкость, а во второй год жизни и его продуктивность.

Условия зимнего периода зимующие травянистые растения (озимые зерновые культуры, многолетние бобовые кормовые травы) переносят физиологическими и с т р у к т урными приспособлениями. Роль физиологическим приспособлений заключается в усилении синтеза гидрофильных белков, моно- и олигосахаридов, что снижает вероятность образования внутриклеточного льда и чрезмерное обезвоживание [128, 23?, 243], Механизмы этих приспособлений изучают в основном физиологи.

За с ч е т структурных приспособлений травянистые растения уходят от атмосферных температур зимнего периода, используя согревающее действие почвы. Морфологическим показателем структурных приспособлений , используемом в растениеводсте, является глубина заложения узла кущения у озимых зерновых культур- Механизмы структурн ы х приспособлений являются объектом изучения только растениеводов.

У донника и в целом у многолетним бобовым кормовых трав механизмы структурных приспособлений изучены слабо. Имещиеся сведения о

- s развитии зимующих органов у донника малочисленны и к тому же искажены, В литературе все еще бытует представление о том, что у донника заложение почек возобновления, обеспечивающих отрастание во второй год жизни» происходит на корневой шейке. Сроки же их закладки явно ошибочны, Такие сведения не вносили существенных моментов в познание ни биологии развития зимующих органов, ни механизма зимостойкости донника, что и служило препятствием в разработке отдельных методов селекции и научно-обоснованной технологии его возделывания.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ Проблема повышения зимостойкости многолетних бобовых кормовым трав, за счет более полного использования их биологическим свойств , является весьма актуальной. Втягивающая деятельность их корня, относящаяся к числу структурных приспособлений, исследованиями практически не затронута. Поэтому уникальное биологическое свойство, присущее группе многолетних бобовых кормовых трав, не учитывается в полной мере при их выращивании на корм. Посевы первого года жизни, особенно подпокровные, часто вымерзают. В Луганской области, например., в 198? году по причине изреженности было списано около 6-ти тыс. посевов донника.

Целесообразность разработки агроприёмов, наиболее полно отвечающих биологии донника по зимостойкости, не вызвает, на наш взгляд, сомнений.

СВЯЗЬ РАБОТЫ С НАУЧНЫМИ ПРОГРАММ«, Диссертационная работа выполнена по научной тематике кафедры ботаники и экологии Луганского е.- х. института (номер гос. регистрации 01.86.0066593)- "Изучение биологии развития зимующих органов донника в условиях культуры".

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Основная цель настоящей работы:

1. изучить механизм формирования зимостойкости у донника, обладающего сокращающимися корнями;

2. оценить соответствие используемых агроприёмов биологическому потенциалу донника по зимостойкости и урожайности зеленой массы:

3. разработать рекомендации по оптимизации технологии возделывания донника на корм с учетом, присущего ему уникального биологического свойства.

В задачу исследований входило:

- выявить механизм втягивания почек зоны кущения в почву у донника.:

- определить скорость втягивания почек зоны кущения в почву в условиям различной интенсивности освещенности;

- изучить влияние сроков и способов посева, а также сроков скашивания на глубину втягивания зоны кущения в почву и зимостойкость;

- установить хозяйственно-экономическую эффективность агроприе-мов * используемых при выращивании донника на корм.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ, Установлены природа почек» формирующим зону кущения у донника., сроки их образования и начала втягивания в почву. Дана характеристика анатомических изменений, приводящих к сокращению корня у двулетнего донника. Предложена геометрическая модель погружения почек зоны кущения в почву от сокращения корня. Впервые разработан способ определения величины сокращения корня по значениям углов изгибов сосудов и волокон вторичной ксилемы, измеренных на фотографиях микротомных препаратов. Получены сведения о влиянии интенсивности освещенности и скашивания на скорость втягивания в почву зимующих органов. Впервые изучена втягивающая способность корней донника на фоне изначальных агротехническим приемов. Количественно описана зависимость зимостойкости донника от глубины погружения в почву зимующих органов и содержания в них крахмала. Предложена классификация зимующих травянистых растений по характеру структурных щжспособлений, упрощающая формулировку теоретических основ повышения зимостойкости. Научно обоснованы приёмы повышения зимостойкости и продуктивности двулетнего донника.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

Оптимальные сроки сева донника в повторных посевах, обеепечиванщие повышенную зимостойкость и наилучшую хозяйственно-экономическую эффективность .

Способы посева донника наиболее полно отвечающие его потенциалу по зимостойкости и урожайности.

Новое представление в развитии почек, образующих зону кущения у двулетнего донника,

Механизм втягивания почек зоны кущения донника в почву за счет сокращения корня.

Способ отбора однолетним форм в популяции донника по характеру развития подземных органов.

Классификация зимующих травянистых растений, возделываемых в культуре, по характеру структурных приспособлений к условиям зимнего периода.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. С учетом уникального биологического свойства, присущего доннику, рекомендованы оптимальные сроки его сева в повторных культурах, а также сроки скашивания в первый год жизни и способы посева. Вариант летнего поукосного посева донника (первая декада июня) обеспечивает получение в условиях востока Украины до 29 ц/га кормовых единиц.

Оптимальный срок скашивания беспокровного посева в первый год жизни обеспечивает относительно вьровненный, по годам использования» выход кормовых единиц и переваримого протеина.

На положениях, вытекающих из анализа зависимости зимостойкости от глубины втягивания зимующих органов и содержания в них крахмала, сформулированы теоретические основы повышения устойчивости донника к условиям зимнего периода посредством агроприеиов. С учетом втягивающей способности корня, агроприемы первого года вегетации должны бшъ направлены на формирование более мощной корневой системы»

Для селекции на одаолетность предложен надежный признак. Однолетнюю и деулетюю форму донника, находящиеся в фазе цветения, легко различить по характеру подземных органов. Цветущие растения с четко выраженными почками на утолщенном корне являются двулетними., а цветущие растения без зримо различимы* почек в зоне семядольного узла являются типично однолетними.

Предложена геометрическая модель механизма сокращения корня, отражающая суть анатомо-морфологических процессов. Глубина втягивания почек зоны кущения определяется как величиной изгиба сосудов и волокон вторичной ксилемы, так и длиной участка корня, обладающего раз-растающей паренхимой. Геометрическая модель, количественно описываемая через косинус угла изгибов сосудов и волокон вторичной ксилемы, может быть использована в биологии бобовых кормовых трав для пояснения механизма погружения почек зоны кущения в почву,

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Хозяйствам востока Украины рекомендованны приемы выращивания донника, повышающие зимостойкость и кормовую его продуктивность (Луганский ЦНТЭИ, 1996, Информационный листок И 32-96).

Сведения по характеру развития зимушщих органов положены в основу разработанного нами способа отбора однолетних форм в популяции донника. Предложенный нами морфологический признак на однолетность использован в селекционной рз.боте кафедры ботаники Луганского е. - х. института при выведении сорта донника Донецкий однолетний.

В научной работе кафедры ботаники Луганского с«- х, института при оценке исходным форм донника на зимостойкость используются только широкорядные посевы, как наиболее полно раскршашре потенциал по селектируемому признаку, а в селекции на однолетность используется, разработанный нами, способ отбора однолетних форм донника (патент Украины II 21157 от 04.11. 1997 г.).

Способ определения величины сокращения корня у растений (патент Украины Н 10633 от 25.12.1996 г.) внедрен в учебный процесс луганского государственного педагогического института ш. Т. Г. Шевченко-(акт внедрения от 9 сентября 1994 года в приложении 1.1). В учебный процесс Херсонского сельскохозяйственного института внедрены методи-чеспье разработки лабораторным занятий "Изучение механизма погружения зимушщих органов в почву у многолетних травянистых растений" и "Развитие структурных приспособлений у травянистых растений к условиям зимнего периода" (акты внедрения от 7 сентября 1995 года в приложении 1.2 и 1.3).

Экспериментальные данные по биологическому обоснованию приемов повышения зимостойкости и продуктивности донника включены в учебное пособие " Развитие структурно-физиологических приспособлений у травянистых растений к зимним условиям" (Луганск, 1996).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ II ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены: на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Луганского с-х института (Луганск 1989- 1997 г,г); на республиканском научно-производственном семинаре "Опыт выращивания и внедрения нетрадаационных кормовых растений на Украине" ВДНХ СССР, 1991 г.); на расширенном заседании совета Украинского общества физиологов, посвященного памяти Тарабрина (г, Донецк, Ботанический сад, май 1991 г.); на втором съезде Украинского общества физиологов растений (г, Киев, октябрь 1993 г.); на научной конференции Центрального ботанического сада АН Украины "Интродукция пищевых и кормовых растений Украины"'3 (Киев, июнь 1994 г.); на межвузовской методической конференции по совершенствованию учебно-методической работы и повышению эффективности научных исследований физиологов и биотехнологов в е.- х. вузах (Москва, ТСХА , сентябрь "1994 г.); на секции физиология стойкости растений Украинского общества физиологов растений (Киев, Институт физиологии растений и генетики, сентябрь, 1995 г.).

Основные положения диссертации изложены в 37 научных работах. В основу диссертации положены экспериментальные данные, полученные-лично автором.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИЙ, Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания условий и методики исследований, мести разделов экспериментальной части, обобщения, выводов, рекомендаций для научного и практического использования, списка литературы, состоящего из 334 наименований, в том числе 44 зарубежных и приложения, включающего 31 таблицу. Работа изложена на 256 страницах машинописного текста и содержит 50 таблиц и 33 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Растениеводство», Кирпичев, Иван Васильевич

ВЫВОДЫ

1. У растений донника почки возобновления, формирующие зону кущения и обеспечивающие весеннее отрастание, образуются не в середине лета на корневой шейке, как это считалось до нашим исследований, а на самых ранних этапах онтогенеза, когда у проростка все органы являются зародышевыми. Закладка боковых меристем в пазухах семядолей, образующих первый ярус в зоне кущения, приходится на эмбриональный период. Закладка почек в пазухе простого листа, образующих в некоторых случаях второй ярус в зоне кущения, приходится на ювенильный период. Второй ярус в зоне кущения появляется в случае втягивания в почву эпикотиля.

2. В селекции при отборе на однолетность целесообразно использовать не цветение в год посева, а характер развития подземных органов, Четким признаком, отличающим цветущую двулетнюю форму от однолетней, является наличие на утолщенном корне почек возобновления, погруженных в почву. Сорт донника Донецкий однолетний, выведенный по разработанному способу сотрудниками Луганского сельскохозяйственного института, занесен в реестр сортов Украины,

3. Почки в пазухах листьев главного стебля различаются по характеру пробуждения, обусловленного доминированием. Почки, образующиеся в пазухе простого и последующих тройчатых листьев, испытывая меньшее доминирование, образуют боковые побеги ветвления. На скошенной части их пробуждение зависит от высоты среза, Чем выше срезается надземная часть, тем хуже пробуждаются почки морфологически нижних узлов. Супротивно расположенные почки семядольного узла, испытывая сильное доминирование, в течение первого года не пробуждаются и дают чешуевидные листья. Втягиваясь в почву, они становятся зимующими и формируют зону кущения. На мощных растениях с обеих сторон побега может сформироваться до 8-10-ти почек.

4, Втягивание в почву почек возобновления у растений донника начинается на 18-20-й день после появления всходов,Их втягивание обусловлено утолщением корня, В формировании утолщенного корня у двулетнего донника принимают участие и гипокотиль, превышающий диаметр зпикотшга к моменту окончания вегетации более чем в два раза. Формирование корнеплода с участием эпикотиля проявляется у растений донника не испытывающих ценотического воздействия, В посевах кормового севооборота это явление крайне редкое, йэжду диаметром утолщенного корня и глубиной втягивания почек зоны кущения в почву обнаруживается тесная корреляционная связь, описываемая уравнением прямой. По мере увеличения диаметра корня увеличивается и глубина их втягивания в почву,

5, Втягивание почек возобновления в почву у донника обусловнено разрастанием паренхиматозных клеток. Паренхимныэ клетки, заложенные близко к сосудам и волокнам вторичной ксилемы корня, начинают разъединять их в радиальном направлении, От разъединения сосуды и волокна вторичной ксилемы корня изгибаются, К концу первого года вегетации разъединяющая зона увеличивается, а сосуды и волокна изгибаются до 58 . От изгибов сосуды и волокна укорачиваются, а корень в целом сокращается, что и приводит к погружению почек зоны кущения в почву. Клетки, разъединяющие сосуды и волокна вторичной ксилемы меняют свою Форму от прозенхимной к изодааметрической. В течение первого года вегетации они уменьшаются по длине с 85,8 мкм до 46,5 мкм, но увеличиваются по ширине с 16,2 до 45,2 мкм,

В боковых корнях происходят те же процессы паренхиматизации вторичной ксилемы, что и в главном корне, приводящие к изгибу сосудов и волокон, но угол изгиба в них меньший и составляет к моменту окончания вегетации, в корнях первого порядка, в среднем 22,5°.

6= Модель механизма втягивания почек зоны кущения в почву от сокращения корня можно представить в виде ломаной линии, бывшей прямой. Прямая длиной 50 мм при десятикратом изгибе в 35-38 укорачивается по отношении к горизонтальной линии на 10 мм. Глубина втягивания почек возобновления в почву, в предлагаемой геометрической модели, описывается математически через косинус угла изгибов сосудов и волокон вторичной ксилемы. Чем больший угол их изгиба, тем сильнее укорачивается участок корня.

7, У зимующих травянистых растений, возделываемых в культуре, по характеру структурных приспособлений целесообразно выделять две группы. К первой группе следует отнести озимью зерновые культуры, формирующие узел кущения в почве на подземном участке стебля» В глубине его заложения корневая система роли не играет. Показателями их структурных приспособлений являются "глубина заложения" и "глубина залегания" узла кущения. Ко второй группе следует отнести донник и сходные с ним многолетние бобовые кормовые травы. Формирующие зону кущения из пазушных почек надземной части стебля, но затем втягивающие эти почки в почву за счёт сокращения корня. У этой группы растений главная роль в структурных приспособлениях принадлежит корню как втягивающему органу. Поэтому их показатель структурных приспособлений следует называть "глубина погружения" либо "глубина втягивания" зоны кущения в почву,

8, В условиях освещенности вегетационного домика почки зоны кущения втягиваются в почву со скоростью 0,053 мм/час. Скорость их погружения в почву зависит от интенсивности освещенности и скашивания надземной части растений. При скашивании и уменьшении освещенности скорость втягивания почек зоны кущения в почву снижается,

9, Научно обоснованными агроприёмами при выращивании двулетнего донника считаются те, которые создают наилучшие условия для развития его зимующих органов. С учётом втягивающей способности корня, агроприёмы первого года вегетации должны быть направлены на Формирование более мощной корневой системы, обусловливающей глубокое втягивание зимующих органов в почву. Глубина погружения зимующих органов в сочетании с содержанием в них углеводов и определяют зимостойкость донника, а во второй год жизни и его продуктивность,

10, На моршоструктуру зимующих органов донника оказывают влияние приемы выращивания. Летние июньские посевы, обладающие повышенными темпами утолщения корня, способствуют увеличению его диаметра и числа почек, приближающихся к варианту ранневесеннего посева (контроль), Лишь в летнем июльском посеве, в силу укороченного вегетационного периода, снижение диаметра корня и числа почек возобновления достоверно,

11, В подпокровном посеве замедленные темпы утолщения корня, на большей части вегетационного периода, способствуют формированию малого его диаметра (4,1 мм). Достоверно снижение и числа почек возобновления, слагающих зону кущения, в сравнении с беспокровным посевом (контроль). Максимальная величина относительного роста корня, приводящая к образованию самого мощного его диаметра (12,6 мм), свойственна иирокоряднму посеву, У растений этого способа посева от втягивания эпикотиля в почву в формировании зоны кущения значительная роль принадлежит и пазушным почкам простого листа. Доля растений с дополнительными почками в зоне кущения составляет 44 - 66%.

12, Снижение темпа утолщения корня в вариантах всех сроков скашивания приводит к формированию малого его диаметра, достоверно отличающегося от контроля (вариант без скашивания). При скашивании снижается число почек формирующимся в зоне кущения и повышается им пробуждаемость, Во втором и особенно в третьем сроке скашивания почки зоны кущения, от пробуждения, приобретают характер укороченным подземным побегов, доля растений с отросшими почками возобновления при третьем сроке скашивания составляла 46,5%.

13, При ранневесеннем посеве отложение запасающего крахмала в паренмимных клеткам вторичной коры корня начинается на 40-45-й день, в то время как в посевах летних сроков (летний поукосный и летний пожнивной) - на 20-25-й день после появления всходов. По мере запо-ленения паренмимных клеток вторичной коры его накопление перемещается в паренмимные клетки ксилемы. Основная часть крахмала в корне растений донника при ранневесеннем посеве накапливается к середине августа. Высокий темп его накопления свойствен для летнего июньского посева. Сильно снижается содержание крахмала у растений летнего июльского посева (лишь 16,7% на сухую массу).

14, В подпокровном посеве отложение запасающего крахмала в паренмимных клетках корня начинается позже и основная его часть накапливается не в первую половину вегетации, как это свойственно для беспокровного и широкорядного посевов, а во вторую, приходящую на конец лета начало осени, В корням растений подпокровного посева донника снижается содержание запасающего крахмала в сравнении с беспокровным. Максимальное содержание крахмала в корнях растений донника свойственно широкорядному посеву (36,5% на сухую массу),

15, Накопление крахмала в корнях растений донника определяется и сроками скашивания. Из трех вариантов скашивания наиболее интенсивно накапливается крахмал при раннем июльском укосе (первый срок). Снижение его содержания в сравнении с контролем (без скашивания) достоверно лишь для двух последних сроков скашивания.

16. Все агроприемы, включенные в опыт, влияли на глубину втягивания почек зоны кущения в почву. По силе влияния на втягивающую способность корня им можно распределить в убывающем порядке в такой последовательности: сроки посева, способы посева, сроки скашивания.

17= Между зимостойкостью донника, глубиной втягивания почек зоны кущения в почву и содержанием крахмала в корнях обнаруживается тесная взаимосвязь, описываемая множественным линейным уравнением. Использование его в расчете теоретических значений зимостойкости позволило впервые обратить внимание на сочетание физиологических и структурных показателей, определяющих устойчивость зимующих травянистых растений к условиям зимнего периода,

18, Наиболее полно потенциал донника по зимостойкости реализуется в широкорядном посеве, в структуре зимующих органов которого сочетаются мощная корневая система, обеспечивающая максимальное втягивание почек зоны кущения в почву <3,3 см) с высоким содержанием крахмала. Из посевов, используемых для кормовых целей, надежное сочетание глубины втягивания почек зоны кущения в почву с содержанием крахмала в корнях формируется в вариантах беспокровного посева, летнего июньского посева и в варианте первого срока скашивания, В вариантах летнего июльского посева, подпокровного посева и третьего срока скашивания не формируется надежного сочетания глубины втягивания с содержанием крахмала в зимующих органах, что и приводит к снижению устойчивости в зимний период. Поэтому при выращивании на корм технологические приемы, снижающие зимостойкость, использовать нецелесообразно,

19, Дисперсионный анализ показал, что по урожайности зелёной массы в вариантах сроков посева донника имеются существенные различия, В летнем июльском посеве урожайность его зелёной массы во второй год жизни достоверно снижается по сравнении! с вариантом ранневе-сеннего посева (контроль), В летнем июньском посеве её снижение по отношению к контролю не достоверно. В подпокровном посеве донника урожайность зелёной массы во второй год жизни достоверно снижается по сравнению с беспокровным. В среднем за годы исследований урожайность снижается на 35,7%. Некоторое снижение урожайности зелёной массы во второй год жизни в вариантах первого и второго сроков скашивания не достоверно. По сравнению с контролем (вариант без скашивания) её снижение достоверно лишь в варианте третьего срока скашивания.

20, В широкорядном посеве варьирование урожайности семян по годам исследований обусловлено климатическими факторами не зимнего периода, а периода вегетации. Семенная продуктивность донника в условиях восточной степи Украины на 85% зависит от осадков, выпадающих во второй год вегетации,

21= Дополнительным источником получения корма в хозяйствах востока Украины могут служить повторные посевы. При посеве донника в первой декаде июня (поукосный вариант) можно получить с гектара до 29 ц кормовых единиц, себестоимостью 23,1 руб. за центнер. Пожнивные посевы донника, по причине низкого выхода переваримого протеина, повышенных затрат труда на центнер кормовых единиц и высокой их себестоимости, нецелесообразны,

22, Наилучший хозяйственный и экономический эффект проявляется в варианте беспокровного посева донника, скашиваемого в первый год жизни в начале июля (вариант первого срока). Оптимальный вариант скашивания беспокровного посева в первый год жизни обеспечивает относительно выровненный, по годам использования, выход кормовых единиц и переваримого протеина с затратами труда, не превышающими 0,43 чел.- ч. на центнер кормовых единиц. Себестоимость центнера кормовых единиц не превышает 22,6 рублей.

Подпокровный посев донника, как вариант несоответствующий потенциалу культуры по зимостойкости, снижает хозяйственную эффективность, образуя, во все годы использования, дефицит переваримого протеина, Затраты труда на центнер кормовых единиц, получаемых в зеленой массе подпокровного посева, повышаются более чем на 30%, а себестоимость их центнера, по годам использования, сохраняется на уровне более 29 рублей.

- 181

РЕШМЕНдАШ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

В качестве повторной культуры (летние сроки посева) двулетний донник необходимо высевать в условиях восточной степи Украины не позже первой декады июня, В поукосном варианте можно получить с гектара до 29 ц кормовых единиц, себестоимостью 23Л руб.

2, При выращивании двулетнего донника на корм рекомендуем использовать беспокровные посевы, Ранневесенние беспокровные посевы необходимо скашивать на зелёную массу в первый год жизни при достижении максимальной облиственности, приходящейся в условиях восточной степи Украины на первую декаду июля, Оптимальный вариант скашивания беспокровного посева обеспечивает относительно выров -ненный, по годам использования, выход кормовых единиц и переваримого протеина с затратами труда, не превышающими 0,43 чел.-ч. на центнер кормовых единиц,

3= В селекции донника в качестве признака на однолетность рекомендуем использовать не цветение в год посева, наблюдаемое иногда и у двулетней формы, а характер развития подземных органов. Отбор однолетних особей в популяции можно проводить с середины июля, когда двулетняя форма приобретает отличительные признаки. Растения, цветущие в год посева, но не образующие зримо различаемых почек в зоне семядольного листа, являются типично однолетними формами. От них впоследствии следует брать семена на потомство.

4, В селекции двулетнего донника при оценке исходного и гибридного материала, а также в семеноводстве рекомендуем применять весенние беспокровные широкорядные посевы, как наиболее соответствующие его потенциалу по зимостойкости.

5. По характеру структурных приспособлений у травянистых растений, возделываемых в культуре, рекомендуем выделять две группы. К Т ;Й V первой группе следует относить озимью зерновые культуры, формирующие узел кущения в почве на подземном участке стебля, В глубине заложения узла кущения в почве, у этой группы растений, корневая система роли не играет. Ко второй группе культур следует относить донник и сходные с ним многолетние бобовые кормовые травы, формирующие зону кущения из пазушных почек надземной части стебля, но затем втягивающие эти почки в почву за счёт сокращения корня. У этой группы растений, называемой геофияами, главную роль в структурных приспособлениях к условиям зимнего периода выполняет корень, как втягивающий орган. Морфологический показатель их структурных приспособлений, с учётом втягивающей способности корня, следует называть "глубина погружения" или "глубина втягивания51 зоны кущения, Такое разделение зимующих травянистых растений, возделываемых в культуре, значительно упрощает формулировку теоретических основ повышения зимостойкости посредством агроприемов.

Список литературы диссертационного исследования доктор сельскохозяйственных наук Кирпичев, Иван Васильевич, 1998 год

1. Башинов М. Семеноводство донника (Омская оьл.)// Земля сибирская дальневосточная,-1968,- Н 1.- С.19-20.

2. Васильев ILM, Зимовка растений.- М.: Колос» 1956,- 307 с.

3. Васильев Й.М. Как зимуют растения,- М.: Колос, 1970,- 168 с,

4. Виноградова Е.В. Некоторые вопросы агротехники люцерны при выращивании на корм// Достижения с.-х. науки и практики, Сер, Земледелие и растениеводство,- 1980,- Н 12,- С, 32-40,

5. Виноградова Е.В. Возделывание люцерны на корм в полевом кормопроизводстве. М., 1983.- 88 с.

6. Гейдебрехт И, П. Возделывание донника решение проблемы белка Сев, Казахстан.// Сел, хоз-во Казахстана,- 1968,- Н 4.- С, 32,

7. Гейдебрехт И.П., Дридигер В. К. Влияние предшественников на засоренность и продуктивность беспокровных посевов донника// Науч. -техн. бюл, /ВАСХНйл Си,- 1986,- Вып.12.- С, 30-34,

8. Гладкий М.Ф., Корнилов А.А,, Яценко Я,Л, Эспарцет,- М.: Колос, 1971.- 127 с,

9. Гойса Н.й., Льмарь А=0, Особенности радиационного режима и продуктивность орошаемой люцерны при возделывании под покровом яровых культур// Тр. Укр. регион, Н.Й, Гидрометеорол, ин-та.-1990,- Вып. 238,- С, 29-36,

10. Голубев В.Н. 0 биологическом значении геофилии у травянистых растений// Ботан. журнал,- 1956,- Т, 41,- Н 2,- С, 236-242,

11. Гончаров П.Л. Донник в Иркутской области// Животноводство,-1961,- Н 6,- С, 72,

12. Гошталюк В,И,, Левин А.Б. донник белый на юге Украины// Кормопроизводство, 1985,- II 7.- С, 36-37,

13. Гродзинский A.M., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений,- Киев,: Наукова думка, 1964,- 388 с,

14. Керимканов Б.Г. Способ оценки генотипов злаковым культур на глубину залегания узла кущения (авт. свид, Н 1722315)// Билл, комитета по делам изобретений и откр.- 1992,- Н 12, С, 94.

15. Кириченко Ф.Д. Глубина залегания узла кущения у озимых пшениц// Агробиология,- 1947,- Н 2,- С, 130-134,

16. Кирносов М,М. Зимостойкость образцов коллекции люцерны в условиях Нижнего Поволжья// Науч. техн. бшя. ВИР,- 1986,- Вып.166.1. С. 82-84,

17. Кирпичев Й.В.» Соколов И.Д., Мелихов П.В. Способы посева донника// Земледелие,- 1991,- H 2,- С=64-65,

18. Кирпичев Й.В,, Соколов И.Д., Мелихов П.В, Рост и развитие донника белого в первый год жизни// Доклады Российской академии с.-х. наук,- 1992,- 1 11-12,- С, 23-26,

19. Кирпичев Й.В., Соколов й.Д, Об отборе однолетних форм у донника// Селекция и семеноводство,- 1994,- H 2,- С, 33-34,93, Киселев В. Донник в сухих степях Прииртышья// Луга и пастбища,-1968,- M 3, С, 29-30,

20. Колесник И.Д. Летние посевы лшцерны и эспарцета// Агробиоло

21. ГШ,- 1951 = Н I.- С. 32-33 =100= Колесников Г. А. Люцерна, донник и эспарцет. М. -Л.: Сельколхоз-гиз, 1931=- 96 с.

22. Кушнаренко В.,Мамлина Г.И. Донники лесостепи Зауралья 1к вопросу введения в культуру.// Сельское хозяйство Сибири,- 1953=-М 12,-С, 36-40,

23. Еушницкий М.Т., Лукьянченко Л=И=, Нуль Д.И. Использовать потенциальные возможности донника// Кормопроизводство.- 1986.-Н 7=-С, 40-42.

24. Лавинский Г. Донник на поля Татарии.- 1960.- Ш 3=- С. 19-22.

25. Лактионов Б. Люцерна на юге Украины.- Симферополь: Таврия,1982=- 64 с=

26. Мукитдинов Н.М. Развитие корневых систем донника белого и люцерны синей на каштаново-солонцеватым почвах и солонцам.// Материалы итоговой науч . конф, проф.-препод, состава.(Каз. ун-т) Алма-Ата, 1974.- С.209-210,

27. Навроцкий Г.И. Способы посева и покровные культуры люцерны на корм в лесостепи УССР// Земледелие,(Киев),- 1984.-Н 59,1. С, 49-53,

28. Наумова А, Летние беспокровные посевы люцерны// Советская агрономш.- 1947,- Н 7,- С, 87-91,

29. Ничипорович А,А,, Строгонова Л.Е., Власова М.П, Фотосинтетическая деятельность растений в посевах, М.: АН СССР, 1961,- 163 с.

30. Новиков В.А, К вопросу о морозоустойчивости отавы сортов люцерны// ДАН СССР 1934,- 4,- С, 480-483=

31. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справочное пособие / А.П.Калашников, Н.й.Клейменов, В.Н.Баканов и др.- М.: Агропромиздат, 1986,- 352 с,

32. Омаров И.И. Семенная продуктивность донника// Науч.-техн. бюл. ВАСХНИЛ СО,- 1982,- вып. 36,- С, 13-16,

33. Смирнов Б.М, Заложение узла кущения у пшеницы, ячменя и овса// Социлистическое зерновое хозяйство,- 1938.- Н 6,- С, 29-33,

34. Трофимова Т. А. 3 Переправо Н=Й, = Банадысева О.П. Использование ретардантов для повышения зимостойкости и семенной продуктивности клевера лугового// Сб. науч. тр./ВНИИ кормов.- 1987,-Вып,35=- С, 142-145=

35. Трунова Т.Н. Значение различных форм Сахаров в повышении морозостойкости колеоптилей озимых злаков// Физиология растений =-1963,- Т,10, Вып,5,- С, 588-594,

36. Трунова Т.Н. Световой и температурный режимы при закаливании озимой пшеницы и значение олигосахаров для морозостойкости// Физиология растений,- Т.12.- N 1,- С. 85-93,

37. Трунова Т.Н. Сахар как один из факторов повышающих морозостойкость растений// Изв. АН СССР, Сер, биол,- 1972,- H 2,- С,185=

38. Трунова Т.Н. Физиологические и биологические основы адаптации растений к морозу:Обзор.// Сельскохозяйственная биология,-1984,- и 6,- С. 3-10,

39. Трунова Т. И, Мороз и жизнь растений// Наука в СССР,- 1987,- II 2= С, 42-46=

40. Туманов И,И, Зимостойкость растений,- М=: Сельхозгиз,- 1931,120 с.243= Туманов И, И, Физиологические основы зимостойкости культурных растений, iL: Сельхозгиз, 1940,- 36? с,

41. Тутаик В.Х, Анатомия и морфология растений учебное пособ..-М,: Высшая школа, 1980, 317 с,

42. Тютюнников В.Я, Зимостойкость и семенная продуктивность донника белого в зависимости от срока уборки кормовой массы в год посева// Науч. тех, бюл, ВАСХНИЛ СО, 1982,- Вып.36,- С, 30-32,

43. Яшкина й.й., Горшкова В.П., Немчинова Л.П. Устойчивость клевера к низким температурам зимнего периода// Труды ВНИИ с.-х. метеорологии,- 1987,- Вып, 19,- С, 128-132=

44. Azzroli М,, Skdelvag A, influences of fertilisation and cutting times on the freezing tolerance of four grass species // Scientific Reports of the Agricultural University of Norway,-1981,- v, 60,- i 23.- P, 1-8,

45. Bolger T.» Meyer D, Influence of plant density on alfalfa yield and quality // use Home Grown Forages for Prof if and Conservation,- 1983,- P, 37-41,

46. Shah J. J. Axillern bud traces in certain dicotyledons//€anad, J. Bot.- 1968=- vol, 46,- N 2,- P, 169-175=332. w. Smith and H. Grorz Possibilities enlarge cultivate Meli lotus Mill // Advances in Agronomy (USA),- 1965=- 17=- P, 164-23L

47. Ру к о яфйи i е ль п р ия т и я Lx^Xy-cXfiци : V 1г, а. г к59^\луг4Нского сельско: с

48. Мы, нижеподписавшиеся представители Луганского сельскохозяйсзенного института, в лице ¿оцента кайедры ботаники

49. Результатом законченной научно-исследовательской работы являетсядокторскаядиссе^стацияпо ^о^митзо ва ни ю^у£То йчи в о ста донника к1. УСло^иямз^мне^опериода.

50. Новизна НИР и GhP подтверждена заявкой Ц 9401171 dпо панно й на дредполагаемое 'изобоетение

51. JF'a.'c. поданных заявок на предлагаемые изобретения, решения овыдаче а.е.,

52. ОТВЕТСТВЕННЫЙ ЗА ВНЕДРЕНИЕ:представители луганскогопединститутанаименование организации/доцентКосогова T.jvi.должность,- ; ■ ■ С j Г ,сут, )х.-у г,

53. Представители ЛСХИ доцен ¡раф„б£таники1. Кишичев И. В.должность,1. Утверждал"1. Утверждаю"1. АКТвнедрения результатов научно-исследовательской работы

54. ПОСОБЛЕНИЙ У ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ К УСЛОВИЯМ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА", вы.олвнедрена в рабочий план 1995-1996 уч. года всех факультетов, изучающих "Физиологию растений".

55. Результатом законченной научно-исследовательской работы является докторская диссертация по развитию структурных приспособлений к условиям зимнего периода у донника в культуре.

56. Новизна НИР подтверждена заявкой И 94011713, поданной 11.01.94г. на предполагаемое изобретение.ненная Луганским СХИ по договору, от " 16июня

57. Ответственный за внедрение: