Сельскохозяйственная биология, 2008, № 5, с. 43-47.

УДК 633.11«321»:581.15:631.524.84:631.8

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И УРОЖАЙНОСТЬ У РАСТЕНИЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ЛЮБА ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Н.Б. ПРОХОРЕНКО, В.М. ПАХОМОВА, Р.Н. ХАБИРОВ, Е.В. ДАНЬШИНА

Исследовали влияние некорневой обработки микроудобрениями ЖУСС 2 (Сu, Мо) на изменчивость морфологических показателей у растений яровой пшеницы сорта Люба в связи с ее урожайностью. Действие ЖУСС 2 оценивали при 1-, 2- и 3-кратном опрыскивании растений. По значениям стандартного отклонения и коэффициента вариации (Cv) судили о степени однородности посева.

Ключевые слова: яровая пшеница, фазы вегетации, микроудобрение марки ЖУСС 2, модификационная изменчивость, коэффициент вариации, однородность посевов.

Один из способов оптимизации минерального питания растений — использование хелатных форм органических соединений микроэлементов. Хелатные комплексы имеют преимущества при некорневой подкормке, так как микроэлементы полностью попадают в лист, а не накапливаются на его поверхности с сопутствующими ионами (1). Таким видом микроудобрений, производимых в Российской Федерации, являются жидкие удобрительно-стимулирующие составы (ЖУСС) многопланового применения. Основу препаратов ЖУСС составляют комплексные соединения, где лигандами выступают аминоспирты (моно-, ди- и триэтаноламин). Показано положительное влияние ЖУСС на физиолого-биохимические и продукционные процессы у растений яровой пшеницы (2, 3), обусловленное адаптогенным и антиоксидантным действием препарата.

Целью настоящей работы был сравнительный морфометрический анализ растений яровой пшеницы в посеве на разных этапах онтогенеза для определения степени модификационной изменчивости морфологических признаков на фоне применения микроудобрения ЖУСС 2.

Методика. Полевой опыт проводили в учебном хозяйстве Казанского государственного аграрного университета в течение вегетационного периода 2005 года. В пахотном слое среднее содержание окиси фосфора, окиси калия, аммонийного и нитратного азота составляло соответственно 139,0; 94,0; 7,8 и 15,0 мг/кг, гумуса — 3,2 %, среда слабокислая. По содержанию подвижных форм микроэлементов (Cu и Mo) почва характеризовалась как близкая к бедной. Метеоусловия в период исследований в целом были благоприятными для развития растений яровой пшеницы: май и июнь характеризовались нормальным увлажнением, июль — избыточным (количество выпавших осадков на 60 мм больше средней многолетней нормы), август был относительно засушливый (количество осадков составляло 23 мм, что на 43 мм ниже, чем средние многолетние показатели).
Всего за период развития вегетативных и генеративных органов и формирования урожая в 2005 году количество выпавших осадков составляло 275 мм (для сравнения: за аналогичный период в 2004 году — 218,7, в 2006 году — только 122,6 мм), что можно рассматривать, как условия избыточного увлажнения. При этом в первую половину вегетации температура не превышала 17 °С, что считается благоприятным для развития пшеницы (4).

Объектом изучения служили растения яровой пшеницы сорта Люба. Схема полевого опыта: 1-й вариант — контроль (пшеница без обработки); 2-й — однократная обработка (опрыскивание растений в дозе 1,5 л/га 0,1 % раствором ЖУСС 2, ТУ 2189-002-ОП-27893776-98) в фазу кущения; 3-й — 2-кратная обработка (по 1,5 л/га) в фазы кущения и выхода в трубку; 4-й — 3-кратная обработка (в тех же дозах) в фазы кущения, выхода в трубку и колошения—цветения. Площадь делянок для каждого варианта — 50 м2, повторность опыта 4-кратная.

Варьирование морфологических параметров в опыте и контроле анализировали по репрезентативным выборкам из 60 растений (отбор образцов — через 1 нед после опрыскивания в фазы всходов, кущения, выхода в трубку, колошения—цветения и восковой спелости). Учитывали семь количественных признаков, в том числе общую площадь листовой поверхности и сухую массу надземной части, отражающие физиологическое состояние растения, в фазу колошения—цветения — площадь флагового листа, в фазу восковой спелости — высоту растения, длину колоса, число и массу зерен с растения. Общий размер выборки для биометрической оценки — около 1000 растений.

При статистической обработке данных определяли значения стандартного отклонения (d) и коэффициента вариации (Cv, %) как основных показателей меры рассеяния изучаемого признака относительно среднего значения (5-7). Достоверность разницы между значениями в опыте и контроле определяли по критерию Стьюдента при Р = 0,05, а также методом дисперсионного анализа (8).

Результаты. В связи со сложившимися климатическими условиями и влиянием микроудобрений у растений яровой пшеницы сорта Люба проявились следующие закономерности морфологической изменчивости. В начале вегетации в фазу всходов посев по параметрам площади листовой поверхности и сухой массе был однороден и характеризовался относительно невысокими средними значениями показателей (табл. 1).

Коэффициент вариации (Cv) по каждому из признаков составлял около 25 %, что характеризует незначительное отклонение значений признака от среднего (7).

Как известно, в условиях постоянно варьирующих факторов внешней среды и конкурентных взаимоотношений всегда наблюдается та или иная степень изменчивости внутри сорта как результат морфофизиологических приспособительных реакций (9-11), причем по мере роста и приспособления растений к условиям обитания размах фенотипической изменчивости постепенно увеличивается или уменьшается (10, 11).

В последующие фазы кущения и выхода в трубку средние значения морфометрических параметров и степень их изменчивости по показателям d и Cv возрастали. При однократной обработке ЖУСС 2 величина площади листовой поверхности и сухая биомасса достоверно не отличались от контроля, однако значение Cv было на 10-11 % ниже, чем в контроле. Следовательно, при внесении микроудобрений наблюдалось уменьшение морфологической изменчивости. В 3-м варианте опыта 2-кратная обработка препаратом привела к достоверному увеличению значений площади листовой поверхности и сухой массы, а также к уменьшению коэффициента вариации по обоим параметрам на 11-13 %. Снижение значений Cv по сравнению с контролем указывает на уменьшение размаха фенотипической изменчивости и увеличение однородности посева в опытных вариантах.
В фазу колошения—цветения при разной кратности обработки ЖУСС 2 средние значения площади листовой поверхности и сухой массы повышались: во 2-м варианте — соответственно на 75 и 68 %, в 3-м — на 80 и 64 %, в 4-м — на 45 и 51 %. С увеличением средних значений этих показателей Cv имел тенденцию к снижению только во 2-м и 3-м вариантах (рис.). Площадь флагового листа, из которого происходит отток углеводов в колос, достоверно увеличивалась только в 3-м варианте, причем изменчивость этого показателя уменьшалась во всех вариантах на 8-18 %.

Средние значения площади листовой поверхности (А), сухой массы (Б) и их изменчивость у растений яровой пшеницы сорта Люба в фазу колошения—цветения при разных вариантах некорневой обработки микроудобрением ЖУСС 2: а и б — значение соответственно морфометрических показателей и коэффициента вариации Cv (г. Казань, 2005 год). Описание условий обработки микроудобрением по вариантам см. в разделе «Методика».

В фазу восковой спелости как в контрольном, так и в опытных вариантах для признаков длина колоса и высота растений были характерны коэффициенты вариации менее 25 %, что указывает на фенотипическую стабильность (см. табл. 1). При этом средние значения параметров в опытных вариантах достоверно не отличались от контроля, а их изменчивость под влиянием препарата незначительно увеличивалась. Генеративные показатели (число и масса зерен с растения) во 2-м и 3-м вариантах не проявили достоверных отличий от контроля, в 4-м — превышали его соответственно на 41 и 28 %. Вместе с увеличением средних значений указанных параметров отмечалось снижение величины Cvпочти в 2 раза, что свидетельствует об их существенной стабилизации. Высокие значения числа и массы зерен в 4-м варианте коррелировали с показателями урожайности, которые достоверно увеличились по сравнению с контролем (на 4,9 ц/га) (табл. 2). Следовательно, 3-кратная обработка ЖУСС 2 позволила преодолеть влияние сложившихся эколого-ценотических условий и вызвала прибавку урожая.

Таким образом, некорневая обработка микроудобрением ЖУСС 2 вызывает достоверное повышение средних значений морфометрических параметров вегетативных и генеративных органов растений яровой пшеницы сорта Люба на стадиях колошения—цветения и восковой спелости. Площадь листовой поверхности при 2- и 3-кратном опрыскивании увеличивается соответственно на 80 и 45 %, сухая масса — на 64 и на 51 %, масса зерна с растения — на 13 и 28 %, число зерен с растения — на 37 и 44 %. Влияние ЖУСС 2 на всех стадиях онтогенеза приводит также к повышению однородности посевов: уменьшение Cv отмечено у таких морфологически пластичных параметров, как площадь листовой поверхности и флагового листа, число и масса зерен с растения. В опыте коэффициент вариации площади листовой поверхности в фазу колошения—цветения снижается по сравнению с контролем с 54 до 38 %, площади флагового листа — с 38 до 20 %; массы зерен с растения в фазу восковой спелости — с 45 до 23 %. Повышение однородности посева за счет уменьшения размаха фенотипической изменчивости признаков, а также увеличение значений морфологических параметров при внесении микроудобрений положительно отражаются на урожайности.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Б и н е е в Р.Г., К а з а к о в Х.Ш. Хелаты микробиогенных металлов в системе почва—растение—животное. Казань, 1983.
2. П а х о м о в а В.М., Б у н т у к о в а Е.К., Д а м и н о в а А.И. и др. О механизме действия хелатных форм микроудобрений (на примере ЖУСС 2) на клетки яровой пшеницы при некорневой обработке. Вест. РАСХН, 2005, 3: 26-28.
3. П а х о м о в а В.М., Г а й с и н И.А., Б у н т у к о в а Е.К. и др. Антиоксидантное действие жидкого микроудобрения марки ЖУСС 2 при некорневой обработке яровой пшеницы. Докл. РАСХН, 2006, 3: 20-22.
4. К р и в о б о ч е к В.Г., А м е л ь ч е н к о И.В. Формирование урожая и качества зерна яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Пензенской области. В сб.: Пути мобилизации биологических ресурсов повышения продуктивности пашни, энергоресурсо-сбережения и производства конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции. Казань, 2005: 53-58.
5. Т и х о н о в а Н.А. Основы биометрии. М., 1969.
6. П л о х и н с к и й Н.А. Математические методы в биологии. М., 1978.
7. Ш м и д т В.М. Математические методы в ботанике. Л., 1984.
8. Д о с п е х о в Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985.
9. Ж у ч е н к о А.А. Адаптивный потенциал культурных растений. Кишинев, 1988.
10. З л о б и н Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань, 1989.
11. М а р к о в М.В. Популяционная биология розеточных и полурозеточных малолетних растений. Казань, 1990.

MORPHOLOGICAL PARAMETERS AND PRODUCTIVITY IN SPRING WHEAT OF THE LYUBA VARIETY DURING OPTIMIZATION OF MINERAL NUTRITION

N.B. Prokhorenko, V.M. Pakhomova, R.N. Khabirov, E.V. Dan’shina

The effect of leaf-feeding by microfertilization ZHUSS 2 (Cu, Mo, fertilizing stimulating composition) on variability of morphological parameters in spring wheat of the Lyuba variety in connection with its productivity was investigated. The action of ZHUSS 2 was estimated at 1-, 2- and 3-times spraying of plants. The values of standard deviation and variation coefficient permit to judge about the degree of sowing similarity.

Key words: spring wheat (Triticum aestivum L.), phase of the growth, microfertilizer, fertilizing stimulating compositions (ZhUSS 2), modification variability, coefficient of variation, homogeneous structure of the crops.

Оформление электронного оттиска