Проблема фосфорного питания озимой пшеницы стоит особенно остро в связи с тем, что растения этой культуры, в отличие от других сельскохозяйственных культур, имеют низкую способность к усвоению фосфора из почвы, но в то же время высокую чувствительность к фосфорным удобрениям. Так, для получения урожая зерна пшеницы до 100 ц / га оптимальная доза фосфора составляет 120-170 кг / га [2, 6].
Учитывая вышесказанное, актуальным является поиск альтернативных способов улучшения фосфорного питания растений пшеницы. По результатам наших предыдущих данных, к одному из таких способов можно отнести обработку растений фунгицидом амистар экстра 280 SC, в состав которого входят азоксисторбин, 200 г / л и ципроканозол 80 г / л – производные триазолов и стробилуринов [5].
Этот фунгицид применяется в качестве средства защиты растений пшеницы от болезней, таких как: септориоз колоса, мучнистая роса, бурая ржавчина листьев, альтернариоз. По регламенту применения за вегетацию, но не позднее, чем за 30 дней до уборки урожая, проводится до двух обработок дозой 0,5 – 0,75 л / га. Вместе с тем установлено, что этот фунгицид, кроме защиты растений от болезней, оказывает также позитивное воздействие на физиологические процессы в растениях: повышает эффективность использования ими воды, улучшает фотосинтез, оптимизирует азотный обмен, замедляет старение растений посредством подавления образования в растениях этилена [4].
В связи с этим, нами в 2011 году выполнено вегетационный опыт по изучению влияния обработки растений озимой пшеницы фунгицидом амистар экстра 280 SС при двух дозах фосфорного питания на интенсивность фотосинтеза, транспирации, дыхания растений и зерновую продуктивность, а так же структурные показатели урожая, а также содержание протеина в зерне.
Методика.
Место проведения опыта – вегетационный домик ИФРГ НАН Украины. Растения выращивали в сосудах Вагнера на 8 кг серого оподзоленные почвы на вариантах без обработки и с обработкой растений фунгицидом амистар экстра 280 SС в фазы кущения, выхода в трубку и цветения-колошения [1]. Схема опыта: 1 – NPK (90) – контроль, без обработки, 2 – NK (90) P (45), без обработки, 3 – NPK (90) + обработка растений амистар экстра 280 SC 4 – NK (90) P (45) + обработка растений амистар экстра 280 SC.
Варианты:
1) NK (90) P (90) – с обработкой и без обработки
2) NK (90) P (45) – с обработкой и без обработки
Определяли интенсивность фотосинтеза, темнового дыхания и фотодыхания, транспирации флагового листа в фазе колошения-цветения (30.06.2011) по стандартной методике при интенсивности ФАР 400 Вт / м и температуре 250C [3]. Содержание хлорофилла определяли с помощью хлорофиломира SPAD-502 (в условных единицах SPAD) («Konica Minolta») [7], а содержание протеина в зерне – по модифицированному микрометоду Кьельдаля [5]. Результаты обрабатывали с программой Microsoft Excel, статистическую обработку делали по Доспехову [1].
Результаты и обсуждение
Данные в табл. 1 свидетельствуют о существенном влиянии обработки фунгицидом амистар экстра 280 SC на интенсивность CO2 газообмена флагового листа. Так, в варианте с полной дозой фосфора – NPK (90) – у растений, обработанных фунгицидом, интенсивность фотосинтеза была выше, чем в контроле на 11,3%, а в варианте с двукратным снижением доли фосфора NPK (45) – на 40%, при одновременном снижении интенсивностей фотодыхания и темнового дыхания и повышение интенсивности транспирации на 48%. Последнее свидетельствует о снижении устьичного сопротивления листьев.
ТАБЛИЦА 1. Интенсивность фотосинтеза, фотодыхания, темнового дыхания в мг СО2 / дм2 час, интенсивность транспирации г Н2О / дм2 час в флаговом листке растений озимой пшеницы при двух уровнях фосфорного питания и обработки растений фунгицидом амистар экстра.
Варианты | Фотосинтез |
Фотодыхание |
Темновое дыхание | Транспирация |
Контроль (NPK(90)) | 28,4±0,4 | 5,6±0,2 | 2,0±0,1 | 1,93±0,1 |
NK (90) P(45) | 20,0±0,9 | 4,4±0,2 | 1,8±0,1 | 1,77±0,1 |
NPK(90) + амистар экстра | 31,6±1,4 | 5,0±0,3 | 1,8±0,1 | 2,85±0,1 |
NK (90) P(45) + амистар экстра | 28,0±0,4 | 4,0±0,2 | 1,6±0,08 | 2,62±0,1 |
Установлено повышение хлорофилла в листьях на 4% в варианте NК (90) P (45) под действием обработки растений фунгицидом (Табл.2).
ТАБЛИЦА 2. Содержание хлорофилла в флаговом листке озимой пшеницы (в у.ед.) при двух уровнях фосфорного питания и обработки растений фунгицидом амистар экстра.
Вариант |
Содержание хлорофилла, (в у.ед. SPAD) |
Контроль (NPK(90)) |
46,5±2,1 |
NK (90) P(45) |
47,1±2,0 |
NPK(90) + амистар экстра |
48,3±2,4 |
NK (90) P(45) + амистар экстра |
46,7±2,3 |
Положительное влияние обработки фунгицидом наблюдался также на структурные показатели урожая и зерновую продуктивность (табл.3). Так, при дозе фосфора 90 мг на 1 кг почвы масса зерна растений в расчете на сосуд составила 22,7 г, а у растений, обработанных препаратом амистар экстра – 25,5 г – больше, на 12,3%, чем в варианте без обработки растений. В этих условиях наблюдалось также увеличение высоты растений и числа стеблей на растение – на 20%, количества колосков на побег и массы 1000 зерен главного колоса на 11%, колосков главного побега и колосьев боковых побегов соответственно на 9 и 27%. По дозы фосфора 45 мг на 1 кг почвы масса зерна у необработанных фунгицидом растений в расчете на сосуд составила 19,8 г, а у растений, обработанных фунгицидом амистар экстра – 24,3 г, т.е. больше на 22,7%, чем в варианте без обработки. Это позволяет сделать вывод о возможном участии обработки растений фунгицидом в регуляции фосфорного питания растений озимой пшеницы.
ТАБЛИЦА 3. Структура зерновой продуктивности растений озимой пшеницы сорта Смуглянка при двух уровнях фосфорного питания и обработки растений фунгицидом амистар экстра.
Биометрические показатели |
Контроль (NPK(90)) |
NK (90) P(45) |
NPK(90) + амистар экстра |
NK (90) P(45) + амистар экстра |
|
Высота растений, см |
72,7±3,6 |
82,7±4,1 |
87,2±4,1 |
91±4,6 |
|
Количество побегов, шт. |
3±0,1 |
4±0,1 |
4±0,1 |
4±0,1 |
|
Масса 1000 зерен, г |
63,4±3,2 |
63,8±3,2 |
74,5±3,7 |
80,6±4,01 |
|
Число колосков в колосе главного побега |
17±0,9 |
18±0,8 |
19±0,9 |
20±1,0 |
|
Масса зерна,г/колос |
главного побега |
1,1±0,06 |
0,9±0,05 |
1,2±0,5 |
1,1±0,5 |
боковых побегов |
1,1±0,5 |
1,1±0,5 |
1,4±0,6 |
1,5±0,6 |
|
Масса снопа, г |
28,5±1,4 |
23,1±1,2 |
28,6±1,4 |
27,5±1,4 |
|
Масса зерна, г/ сосуд |
22,7±1,1 |
19,8±1,0 |
25,5±1,3 |
24,3±1,2 |
Определение содержания азота в соломе и зерне показало снижение его содержания: в зерне на 0,5% при двукратном уменьшении внесении дозы фосфора в почву, а также тенденцию к его повышению на 0,3% в этих условиях при обработке растений фунгицидом, содержание которого увеличилось (табл. .4). Также был отмечен эффект обработки фунгицидом на содержание протеина в зерне на 1,5%. При этом влияние препарата на содержание азота в соломе не наблюдалось.
ТАБЛИЦА 4. Содержание азота и сырого протеина в органах озимой пшеницы при двух уровнях фосфорного питания и обработки растений фунгицидом амистар экстра.
Варианты |
содержание азота,% |
содержание протеина,% |
|||
зерно |
солома |
почва |
зерно |
солома |
|
Контроль |
2,3±0,1 |
1,0±0,5 |
0,9±0,04 |
12,8±0,6 |
6,1±0,3 |
NK90P45 |
1,8±0,6 |
0,9±0,4 |
0,9±0,04 |
10,5±0,5 |
5,8±0,3 |
NPK90+ амистар экстра |
1,9±0,1 |
1,0±0,5 |
0,8±0,04 |
10,7±0,5 |
6,0±0,3 |
NK90P45+ амистар экстра |
2,1±0,1 |
0,9±0,4 |
1,0±0,05 |
12,0±0,5 |
5,6±0,3 |
Таким образом, установлено повышение под действием обработки растений озимой пшеницы сорта Смуглянка фунгицидом амистар экстра 280 SС интенсивности фотосинтеза, зерновой продуктивности, а также содержания сырого протеина в зерне, при этом эффект был выше при недостатке фосфора в почве.
Положительный эффект от обработки растений пшеницы фунгицидом амистар экстра на интенсивность фотосинтеза листьев, зерновую продуктивность и качество зерна можно объяснить повышением активности корневой системы растений. Об этом свидетельствует значительное повышение под действием обработки растений фунгицидом интенсивности транспирации листьев (до 48%)
Таким образом, полученные данные позволяют сделать вывод о том, что трехкратная обработка растений озимой пшеницы фунгицидом амистар экстра в фазы кущения, выхода в трубку и колошения-цветения дает возможность значительно повышать зерновую продуктивность растений озимой пшеницы, а также качество зерна (массы 1000 зерен и содержание протеина в зерне) не только при в условиях недостатка фосфора в почве, а также при полной норме фосфора.
Увеличение под действием обработки растений в фазе цветения-колошения фунгицидом амистар экстра высоты растений, количества боковых побегов и их зерновой продуктивности дает основание сделать вывод о том, что под действием этого фунгицида в клетках растений озимой пшеницы в верхушках побегов корней, в молодых листьях, а также в растущих зародышах начинается синтез и накопление гиббереллина – фитогормона, который стимулирует рост клеток растяжением, вызывает увеличение высоты растений, улучшает развитие и семенную продуктивность боковых побегов.
Важно заметить, что улучшение эффективности усвоения фосфора растениями вызывает повышение эффективности усвоения ими азота [2, 6].
Таким образом, обработка посевов озимой пшеницы в указанные выше фазе вегетации фунгицидом амистар экстра может быть одним из эффективных способов повышения зерновой продуктивности озимой пшеницы.
Библиографический список
- Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
- Моргун В.В., Швартау В.В., Киризий Д.А. Физиологические основы формирования высокой продуктивности зерновых злаков // Физиология и биохимия культ. растений.– 2010. – 42, № 5. – С. 371-393.
- Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. 4.2.1. Гибереллины как один из компонентов комплекса факторов, активирующих формообразование у растений. Киев: Наук. думка, 1984.
- Клуб 100 центнерів. Сорти та технології вирощування високих урожаїв озимої пшениці. ІФРГ НАН України. Компанія Сингента, (Швейцарія). Київ. 2010.
- Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні Міністерство охорони навколишнього природнього средовища в Україні. Дніпропетровськ: Арт-Прес, 2006.
- Швартау В.В., Гуляев Б.И., Карлова А.Б. Особенности реакции растений на дефицит фосфора // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — 41, №3.- С. 208- 220.
- Yildirim M., KilicH.,KendalE., KarahanT. Applicability of chlorophyll meter readings as yield predictor in durum wheat // J. of Plant Nutrition. – 2010. – 34. —Is 2. — P. 151-164.