Формирование продуктивности сахарной свёклы при применении фиторегуляторов в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.09, кандидат сельскохозяйственных наук Ишмакова, Гузель Хамитовна

• Ишмакова, Гузель Хамитовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Ишмакова, Гузель Хамитовна

• Введение.

Глава I Продуктивность сахарной свеклы при применении фиторегуляторов (обзор литературы).

1.1 Биологические особенности сахарной свеклы.

1.1.1 Рост и отмирание листьев.

1.1.2 Рост корнеплода.

1.1.3 Накопление Сахаров в корнеплодах.

1.2 Влияние фиторегуляторов на урожайность и устойчивость сахарной свеклы к стрессовым факторам

1.2.1 Фиторегуляторы и механизм их регулирования в растениях.

1.2.2 Эффективность фиторегуляторов при обработке

• сахарной свеклы.

1.2.3 Характеристика эффективных фиторегуляторов и микроэлементов сахарной свёклы.

Глава II Условия и методика исследований.

2.1 Объект исследования.

2.2 Место и условия проведения опытов.

2.2.1 Почвенно-климатические условия.

2.2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения опытов.

2.3 Методика исследований.

2.3.1 Методика проведения опытов.

2.3.2 Методика полевых наблюдений и лабораторных анализов.

Глава III Результаты исследований.

3.1 Формирование урожая сахарной свёклы при

• применении фиторегуляторов. k 3.1.1 Сроки наступления фенологических фаз.

3.1.2 Динамика массы ботвы, количества и площади листьев.

3.1.3 Содержание хлорофилла в листьях и чистая продуктивность фотосинтеза сахарной свеклы

3.1.4 Гормональный статус в листьях растения 92 » сахарной свеклы.

3.1.5 Динамика массы корнеплода и накопление в нём сухих веществ.

3.1.6 Индекс хозяйственной эффективности.

3.1.7 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы

3.2 Накопление сахара в корнеплодах сахарной свеклы

• при применении фиторегуляторов.

3.2.1 Содержание сахара в корнеплодах.

3.2.2 Валовой сбор сахара.

3.2.3 Технологические качества и физиологическая зрелость корнеплодов сахарной свёклы.

3.3 Экономическая и энергетическая эффективность применения фиторегуляторов на сахарной свёкле

Выводы.

Предложения производству.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование продуктивности сахарной свёклы при применении фиторегуляторов в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан»

Актуальность проблемы. Республика Башкортостан является в Российской Федерации одним из крупных регионов по выращиванию сахарной свёклы. В 2003 году площадь посева составляла 53 тыс.га, а средняя урожайность - 14,2 т/га. Технология возделывания сахарной свёклы в Республике Башкортостан изучалась И.П. Юхиным (1975; 1991; 2000), К.В. Лавровым, JT.H. Золотовым (1976), А.З. Гайнуллиным и М.Х. Уразлиным (1991). Сравнительно низкая урожайность этой культуры в республике связана с относительно коротким вегетационным периодом (120 — 135 дней). При этом в весенний период рост растений задерживается недостатком тепла, а в летний период на ростовые процессы оказывают негативное действие засушливые условия. В результате в предуборочный период сохраняется высокая акцепторная способность листьев, что препятствует более полному оттоку Сахаров из листьев в корнеплоды. Одним из средств управления ростом и развития растений является применение на разных этапах онтогенеза фиторегуляторов и микроэлементов (Архангельский Н.С., 1967, 1972; Кефели В.И., 1974, 1984; Тарчевский И.А., 2000, 2002; Балахонцев E.H., Исхаков Ф.М., Еркеев М.И. и др., 1996; Юнусов P.A., 2000; Поно-маренко СЛ., Сакало В.Д., Курчий В.М., 2000; Маслов P.M., 2002; Дворянкин Е.А., 2002; Бондарь В.И., 2002; Школьник М.Я., 1974; Анспок П.И., 1990; Гирфанов В.К., Ряховская H.H., 1973). Однако в условиях Республики Башкортостан недостаточно изучено действие фиторегуляторов на формирование продуктивности сахарной свёклы. Поэтому представляется актуальным для повышения продуктивности сахарной свёклы в природных условиях Республики Башкортостан научное обоснование применения регуляторов роста, способствующих в начальный период онтогенеза активации ростовых процессов, а в конце вегетации - интенсификации оттока пластических веществ из листьев в корнеплоды.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в поиске и обосновании наиболее эффективных фиторегуляторов для повышения продуктивности сахарной свёклы в условиях Республики Башкортостан.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучение фотосинтетической деятельности растений сахарной свёклы при применении фиторегуляторов;

- определение гормональной активности при применении фиторегуляторов;

- изучение динамики массы и сахаристости корнеплодов;

- определение технологических качеств и физиологической зрелости корнеплодов сахарной свёклы;

- экономическая и энергетическая оценка применения фиторегуляторов.

Научная новизна работы. Впервые в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан обоснована эффективность предпосевной обработки семян фиторегулятором янтарной кислотой совместно с микроэлементом кобальтом.

Установлено, что на начальных этапах онтогенеза наиболее эффективным фиторегулятором для обработки посева сахарной свёклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан является гумат натрия в препаративной форме «гуми». Эффективность янтарной кислоты совместно с хлоридом кобальта и препарата гуми связана с влиянием их на эндогенную активность абсцизовой и индолилуксусной кислот в листьях сахарной свёклы.

Показано, что при снижении температуры воздуха в период созревания корнеплодов сахарной свёклы накопление массы корнеплодов интенсифицируется при предуборочной обработке 2-хлорэтилфосфоновой кислотой (2-ХЭФК). При этом также значительно повышается физиологическая зрелость корнеплодов.

Практическая значимость работы. С целью повышения продуктивности сахарной свёклы предложены наиболее эффективные фиторегуляторы: гуми, 2-ХЭФК и янтарная кислота совместно с хлоридом кобальта для обработки на разных этапах онтогенеза растений (семена, в период 3-4 пары настоящих листьев растений и за 20-30 дней до уборки). Практические разработки внедрены в учхозе Башкирского государственного аграрного университета и в СПК «Заря» Чишминского района. За счёт обработки семян янтарной кислотой с хлоридом кобальта получен дополнительный урожай — 2,3 т/га, валовой сбор сахара - 2,62 т/га, чистый доход - 2057 руб./га, при обработке посева гуми, соответственно, 2,1 т/га, 2,65 т/га и 1888 руб./га.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Предпосевная обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта ускоряет образование листьев, повышает фотосинтетическую деятельность растений, урожайность и сахаристость корнеплодов.

2. Обработка посева сахарной свёклы в период 3-4 пары настоящих листьев фиторегулятором гуми в концентрации 350 мл/га 10 % раствора препарата обеспечивает существенную прибавку урожая, а также наибольший валовой сбор сахара.

3. Обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание её посева гуми в период 3-4-й пары настоящих листьев способствует повышению активности индолилуксусной и абсцизовой кислот в листьях.

4. В условиях снижения температуры воздуха в период созревания корнеплодов сахарной свёклы интенсифицируется накопление массы корнеплодов при обработке посева за 20-30 дней до уборки 2-ХЭФК в концентрации 375 мл/га с расходом воды 300 л/га, а также ускоряется физиологическая зрелость корнеплодов.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на Региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Проблемы агропромышленного комплекса на Южном Урале и Поволжье» (г. Уфа, 1998 г.); на первой научно-практической конференции молодых учёных и специалистов БГАУ с докладами на иностранном языке г. Уфа, 1999 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Гу-миновые удобрения и их роль в повышении урожайности и охране почв» (г. Рязань, 2001 г.); на Республиканской конференции «Химия и технология применения регуляторов роста растений» (г. Уфа, 2001 г.); на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (г.Уфа, 2002 г.); на II Международной конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (г. Москва, 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем» (г. Уфа, 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (г. Уфа, 2003 г.).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка включающего 213 источников, в том числе 16 зарубежных авторов. В работе имеются 29 таблиц, 12 рисунков и 23 приложения.

Заключение диссертации по теме «Растениеводство», Ишмакова, Гузель Хамитовна

ВЫВОДЫ

1. Предпосевная обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой в композиции с хлоридом кобальта, а также опрыскивание посева в период 34-й пары настоящих листьев гуми в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан ускоряет образование листьев, повышает содержание хлорофилла в них и способствует увеличению чистой продуктивности фотосинтеза, что обеспечивает в последующем увеличение массы корнеплодов.

2. Фиторегуляторы способствовали значительному изменению в балансе фитогормонов растений. Обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание её посева гуми в период 3-4-й пары настоящих листьев вызывает одновременное увеличение содержания индоли-луксусной и абсцизовой кислот в листьях.

3. Стимуляторы роста крезацин, гуми и янтарная кислота не оказывают существенное влияние на индекс хозяйственной эффективности, а этилен-продуцент 2-ХЭФК повышает данный показатель, что связано с торможением образования листьев, уменьшением количества и массы листьев в конце вегетации сахарной свёклы.

4. Применение янтарной кислоты совместно с хлоридом кобальта при предпосевной обработке семян сахарной свёклы обеспечивает увеличение урожайности корнеплодов на 1,3 т/га по сравнению с контролем (29,7 т/га). Обработка посева фиторегулятором гуми в период 3-4 пары настоящих листьев способствует повышению урожайности на 3,5 т/га, а обработка посева за 20-30 дней до уборки препаратом 2-ХЭФК - на 3,1 т/га (контроль - 29,7 т/га).

5. Изученные фиторегуляторы способствовали более интенсивному накоплению Сахаров в корнеплодах. Наиболее высокая сахаристость обеспечивается при обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта (17,19 %) и при обработке посева препаратом гуми (16,77 %), что на 1,3 и 0,77 % выше контроля.

Наиболее высокий сбор сахара обеспечивает обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта (5,38 т/га), опрыскивание посева — гуми (5,57 т/га) и 2-ХЭФК (5,32 т/га), что выше контроля, соответственно, на 0,59; 0,74 и 0,54 т/га.

6. Все изученные фиторегуляторы (янтарная кислота, янтарная кислота совместно с хлоридом кобальта, янтарная кислота совместно с сульфатом цинка, гуми, крезацин, 2-ХЭФК) положительно влияли на технологические качества сахарной свёклы (доброкачественность и техническое достоинство сока) и показатель физиологической зрелости корнеплода. Наилучшие результаты по данным параметрам были получены при обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и при опрыскивании посева препаратами 2-ХЭФК и гуми.

7. Обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание посева гуми - экономически эффективные приёмы в технологии возделывания сахарной свёклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан. Опрыскивание посева гуми, обеспечивает получение чистого дохода 9858 руб./га и уровня рентабельности 88%. При обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта данные показатели составляют 9686 руб./га и 86 %, а также наблюдается наибольший биоэнергетический коэффициент (1,81).

Предложения производству

1. При подготовке семян сахарной свёклы к посеву рекомендуем добавлять к протравителям в качестве эффективного фиторегулятора янтарную кислоту (200 г/т семян) и микроэлемент хлорид кобальта (100 г/т семян).

2. Проводить обработку посева сахарной свёклы в период 3-4 пары настоящих листьев препаратом гуми в дозе 350 мл/га 10 % раствора препарата.

3. При влажной и прохладной погоде во второй половине вегетации сахарной свёклы целесообразно для интенсификации накопления биомассы корнеплодов применять этиленпродуцент 2-ХЭФК путём опрыскивания посева за 20-30 дней до уборки в дозе 375 мл/га.

148

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Ишмакова, Гузель Хамитовна, 2004 год

1. Павлова А.П. Влияние гуминовых препаратов на углеводный обмен растений / А.П. Павлова, И.Д. Комиссаров, A.A. Климова // Гуминовые препараты / Гл. ред. A.B. Малов. Тюмень, 1971. - Т. 14. - С. 217-224.

2. Парибок Т.А. О роли цинка в метаболизме / Т.А. Парибок // Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине / Отв. ред. Я.В. Пейве. М.: Наука, 1974. - С. 306-319.

3. Пахомова JI.M. Особенности формирования урожая сахарной свёклы в связи с гидротермическими условиями и режимом корневого питания / JI.M. Пахомова // Формирование урожая и минеральное питание растений. -Уфа, 1971. -С.106-168.

4. Пахомова В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений / В.М. Пахомова // Цитология. 1995. -Т.37, № 1. - С. 66-91.

5. Пахомова В.М. Некоторые особенности индуктивной фазы неспецифического адаптационного синдрома растений / В.М. Пахомова, И.А. Чернов // Известия РАН. Серия биологическая. 1996, № 6. - С. 705-715.

6. Петинов Н.С. К вопросу о физиологической сущности жароустойчивости некоторых культурных растений / Н.С. Петинов, Ю.Г. Молотковский // Физиология растений. 1956. - Т. 3, №3. - С.516.

7. Султонов Ю.С. Белоксинтезирующая активность рибосом инфицированных тканей растений / Ю.С. Султонов, В.А. Аксёнова // Биологические науки. 1978.-№. 11.-С. 99-104.

8. Юнусов P.A., Системное поэтапное инкрустирование семян / P.A. Юнусов // Вестник РАСХН. 2000. -№4. - С.36-37. (1)185 . Юнусов P.A. Новый способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы / P.A. Юнусов // Известия ТСХА. 2000. - Вып.1 - С.36-41. (2)

9. Юнусов P.A. Оптимизация минерального питания сахарной свеклы / P.A. Юнусов // Агрохимический вестник. 2002. - №2. - С.32-33.

10. Saalbach E. Zur Kentnis der Huminsauren. 14 Mitt, Einfluss von Modellsubstanzen von Getreide / E. Saalbach // Landwirtsch. Forsch. Sonderh. -1957.-Vol. 39.-S. 95-100.

11. Skoog F. Relationships between zinc and auxin in the growth of higher plants / F. Skoog // Amer. J. Bot. 1940. - Vol. 27. - N 10. - P. 939.