АКТИВНЫЙ СИМБИОТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТООБРАЗЦОВ ГОРОХА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ СИБИРСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ

И.Г. Кадермас

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Приводятся сравнительные данные сортообразцов гороха по показателям активный симбиотический потенциал (АСП) и урожайность зерна. Показаны показатели АСП по фазам онтогенеза растений: всходы, бутонизация, цветение, плодообразование, а также за вегетационный период в целом. Выделены сортообразцы по показателям продуктивности и АСП.

Ключевые слова: горох посевной, бобово-ризобиальный симбиоз, урожайность зерна.

I.G. Kadermas

The active symbiotic potential and productivity of pea variety samples in the conditions of Omsk Priirtyshje

The comparative data pea accessions in terms of active symbiotic potential and grain yield. Showing indicators of active symbiotic potential in phases of plant ontogenesis: sprouting, budding, flowering, fruit formation, as well as during the growing season as a whole. Established the most resistant accessions in terms of productivity and active symbiotic potential

Keywords: gaden pea, legume-rhizobial symbiosis, productivity corn.

До сих пор традиционное земледелие продолжает стабильно развиваться благодаря сильной зависимости от химикатов, но сокращение естественного плодородия почвы при такой системе земледелия невозможно компенсировать за счет внесения удобрений [1,2]. Поэтому необходимо уделить большое внимание развитию экологически устойчивых сельскохозяйственных систем, в которых продуктивность растений и животных обеспечивается использованием их биологических возможностей, при минимальном применении экологически опасных агрохимикатов.

Одной из таких биологических возможностей является симбиоз растений с микроорганизмами, которые играют огромную роль в жизни растительных организмов. Наиболее важным для фундаментальных и прикладных исследований является бобово-ризобиальный симбиоз, при котором клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений, фиксируют азот воздуха и снабжают им макросимбионт [3].

Таким образом, для биологизации и экологизации интенсификационных процессов необходимо активнее вовлекать зернобобовые культуры в адаптивную селекцию, развивая направления, способствующие полной реализации их потенциала. Одним из ведущих направлений является симбиотическая селекция [4].

По результатам многочисленных исследований отечественных и зарубежных авторов выявлено, что не только отдельные виды бобовых растений различаются по продуктивности симбиотической азотфиксации, но и сорта одного вида неодинаковы как по характеру образования клубеньков на корнях, так и по активности азотфиксации. Представление об активности симбиоза в онтогенезе может дать симбиотический потенциал – площадь, ограниченная кривой массы клубеньков во времени. Активный симбиотический потенциал (АСП) учитывает массу клубеньков и продолжительность их функционирования и отражает влияние отдельных факторов среды на активность симбиоза, поскольку они показывают большее влияние на массу клубеньков с леггемоглобином, чем на общую массу клубеньков.

Следовательно, изучение симбиотической азотфиксации имеет важное значение для обогащения почвы биологическим азотом и получения высоких устойчивых урожаев.

Исследования проводились на полях лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ СибНИИСХ в 2010 – 2012 гг.Почва опытного участка представлена лугово-черноземной почвой с пахотным горизонтом 25 – 30 см, содержанием гумуса 6,3 – 6,5 %, суммой поглощенных оснований 26 – 48 мг экв./100 г, рН_сол– 6,5 – 6,7 (по данным лаборатории агрохимии ГНУ СибНИИСХ).

По данным Гидрометцентра ГУ «Омский ЦГМС–Р» метеорологические условия в годы проведения исследований были достаточно контрастными, что существенно повлияло на рост и развитие растений гороха.

В качестве объекта исследований использовали 5сортообразцов гороха посевного: сорта гороха, включенные в Государственный реестр селекционных достижений РФ и рекомендованные к использованию в 10-ом Западно-Сибирском регионе: Омский 9, Омский 7,Благовест, Демос; а также перспективную селекционную линиюЛ 37/03, созданную в ГНУСибНИИСХ.

Опыты закладывались на делянках площадью 10 м², в четырехкратной повторности. Предшественник мягкая яровая пшеница. Норма высева – 1,2 млн.всхожих зерен на гектар.Посев проводили сеялкой ССФК – 7,0, уборку – комбайном «Хеге 125» в фазу полной спелости. Агротехника – общепринятая для зоны южной лесостепи Западной Сибири.Отбор образцов производился по основным фазам развития растений: полные всходы, бутонизация, цветение, плодообразование.

В опытах проводились следующие наблюдения и учеты: фенологические наблюдения в период вегетации растений проводились в соответствии с методикой Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985); учет количества, массы азотфиксирующих клубеньков и расчет показателя активный симбиотический потенциал (АСП, кг×сут./га) проводили по методике Г. С. Посыпанова (1983);учет урожайности зерна проводился сплошным обмолотом делянок с приведением к базисной влажности (15 %) и 100 % чистоте.

В результате проведенных исследований выявлены значительные различия по показателям АСП за период вегетации. В среднем по опыту значение данного показателя составляет 5903,20 кг·сут./га (табл. 1).

Таблица 1

Активный симбиотический потенциал в различные фазы онтогенеза растений гороха (в среднем по сортам), кг·сут./га

Так как АСП отражает продолжительность функционирования активных клубеньков, то наивысший АСП определен в 2010 г. – наиболее благоприятный по гидротермическим условиям и составляет 8125,78 кг·сут./га, наименьший в 2011 г. – 2606,74 кг·сут./га. Максимальные значения АСП отмечены в фазу бутонизации с последующим уменьшением показателей в последующие фазы. Однако следует отметить 2012 г., когда симбиотический аппарат большинства сортообразцов гороха активно функционирует весь период всходы – плодообразование.

Анализируя показатели АСП по сортам за весь период вегетации каждого года исследований видно, что наиболее стабильные показатели АСП в независимости от условий года отмечены у сорта Демос, АСП данного сорта был максимальным по результатам 2011 и 2012 гг. (рис.1).

Наименьший АСП выявлен в 2011 г. у сорта Омский 9 – 1029,7 кг·сут./га. У сортов Омский 7 и Благовест по результатам трех лет получены неоднозначные значения АСП, что говорит о чувствительности сортов к контрастным гидротермическим условиям среды.

Рис. 1. Активный симбиотический потенциал за вегетационный период, кг·сут./га

Одним из проявлений эффективности симбиотической азотфиксациии бобовых культур является продуктивность растений. По данным трех лет средняя урожайность по опыту составила 2,30 т/га и по результатам каждого года исследований урожайность значительно падала (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность зерна сортообразцов гороха по годам, т/га

Так, средняя урожайность сортообразцов в 2010 г. составила 3,17 т/га, в 2011 г. – 2,15 т/га, а к 2012 г. урожайность падает до 1,89 т/га. Данная тенденция падения урожайности это результат контрастных, в отдельные годы, крайне неблагоприятных метеорологических условий.

Метеорологическая обстановка 2012 г., а именно жаркая погода с недобором осадков в период бутонизации – плодообразования, в значительной мере ограничила уровень урожайности сортообразцов. Так, максимальная урожайность по результатам 2012 г. выявлена у линии Л 37/03, прибавка урожайности к стандартному сорту Омский 9 составила 0,66 т/га, однако такая же урожайность у данной линии выявлена в предыдущий год исследований. Минимальная урожайность в 2012 г. отмечена у листочкового сорта Омский 7 и составляет 1,63 т/га, что ниже стандарта на 0,10 т/га, однако в первый и второй год исследований урожайность этого сорта была выше стандарта Омский 9. Превышение составило соответственно – 0,68 т/га (2010 г.) и 0,36 т/га (2011 г.), данные показатели урожайности были максимальными среди всех изучаемых сортообразцов (таблица 2).

Наиболее высокий уровень урожайности у всех изучавшихся сортообразцов отмечался в наиболее благоприятном по метеорологическим условиям 2010 г., который составил в среднем по сортам 3,17 т/га, превысив на 1,02 и 1,28 т/га показатели 2011 и 2012 гг. (таблица 2).

Максимальная прибавка урожая по данным 2010 г. отмечена у листочкового сорта Омский 7 и составляет 0,68 т/га. Среди сортообразцов усатого морфотипа следует отметить линию Л 37/03, прибавка урожайности к стандартному сорту Омский 9 составила 0,33 т/га[5].

Таким образом, в результате проведенных исследований установлены значительные сортовые различия по формированию симбиотического аппарата. Наибольшим количеством, массой и крупностью активно функционирующих клубеньков характеризовались сортообразцы Благовест, Демос и линия Л 37/03. Активный симбиотический потенциал определялся генотипом сорта, а также агроэкологическими условиями выращивания. Наибольшей величиной этого показателя характеризовался сорт Демос.

Продуктивность агроценозов гороха в значительной мере определяется агроэкологическими условиями и особенностями роста и развития растений. Максимальная урожайность зерна 3,17 т/га была отмечена в 2010 году. Наибольшие прибавки урожайности были характерны для сортообразцов Омский 7, Демос, Л 37/03. Последний из сортов отличался наибольшей стабильностью этого показателя по годам, что указывает на его высокую адаптивность.

Библиографический список

1. Нормак Э. Б. (перевод Ю. Елдышева) «Зеленая революция»: вчера, сегодня и завтра / Э. Б. Нормак // Ресурсосберегающее земледелие, 2009. – №1. – С. 38–43.

2. Звягинцев Д. Г. Биология почв: учебник. Изд. 3-е / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 445 с.

3. Вавилов П. П. Бобовые культуры и проблема растительного белка / П. П. Вавилов, Г. С. Посыпанов. – М.: Россельхозиздат, 1983. – 256 с.

4. Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция) / А. А. Жученко. – Пущено: Изд-во ОНТИ НЦБИ РАН. – 1994. – 148 с.

5. Кадермас И. Г. Формирование фотосинтетического и симбиотического аппаратов растений и их вклад в повышение продуктивности агроценозов гороха посевного (PisumsativumL.): дис. … канд. биол. наук: 03.02.08 / И. Г. Кадермас – Омск, 2015.– 142 с.

Сведения об авторе

Кадермас Ирина Геннадьевна, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры экологии, природопользования и биологии Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина, e-mail: kadermasirina@mail.ru, тел.8-965-976-7696

Kadermas Irina G., Omsk State Agrarian University n.a. P.A. Stolipin, e-mail: kadermasirina@mail.ru

УДК 502.55

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: