Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1. Физиолого-биохимические основы прорастания семян 10
1.2. Посевные качества и методы стимулирования прорастания семян 20
1.2.1. Химические и физические методы стимулирования семян 22
1.2.2. Капсулирование семян 29
1.3. Общие свойства полимеров, используемых при капсулировании семян и их роль в поглощении воды 36
1.4. Влияние компонентов полимерной композиции на прорастание семян 39
ГЛАВА 2. Условия и методы проведения исследований 48
2.1. Место, условия и методы проведения исследований 48
2.2. Лабораторные опыты 49
2.3. Мелкоделяночные вегетационные и полевые опыты 56
ГЛАВА 3. Влияние капсулирования семян хлопчатника на их посевные качества, водопоглощение и распределение макро- и микроэлементов 60
3.1. Посевные качества капсулированных семян хлопчатника 60
3.2. Поглощение воды капсулированными семенами 63
3.3. Изменение массы проростков капсулированных оголенных и опушенных семян хлопчатника 70
3.4. Содержание и распределение микро-и макроэлементов в проростках капсулированных семян хлопчатника 74
ГЛАВА 4. Влияние капсулирования семян хлопчатника на полевую всхожесть, формирование плодоэлементов и урожая хлопка-сырца 86
4.1. Результаты мелкоделяночных опытов 86
4.2. Результаты полевых испытаний 96
Заключение 110
Выводы 113
Список использованной литературы 115
- Общие свойства полимеров, используемых при капсулировании семян и их роль в поглощении воды
- Мелкоделяночные вегетационные и полевые опыты
- Изменение массы проростков капсулированных оголенных и опушенных семян хлопчатника
- Содержание и распределение микро-и макроэлементов в проростках капсулированных семян хлопчатника
Введение к работе
Актуальность темы. Основы нормального роста и развития растений закладываются при получении полноценных и дружных всходов, что обеспечивается высокими посевными качествами семян. При прорастании качественных семян происходит быстрый переход зрелого жизнеспособного семени из состояния вынужденного покоя к состоянию активной жизнедеятельности, к интенсивному росту проростка. Поэтому исследованиям различных сторон физиологии прорастания семян, разработке эффективных методов их предпосевной обработки с целью повышения жизнеспособности проростков придается большое значение.
Особый практический интерес вызывают новые технологии, которые могут повлиять на рост, развитие и, в конечном итоге, на продуктивность сельскохозяйственных культур. Новейшие методы и технологии могут быть разработаны на основе современной физиологии растений, которая развивается во взаимодействии с различными областями естественных наук, при сочетании не только классических методов исследования и фундаментальных данных, но и новых подходов с применением последних достгокений генетики, . биохимии, фитопатологии, физико-химической биологии.
В практике хлопководства распространено использование некачественных семян, поэтому сев проводят повышенными нормами, в среднем на один гектар расходуется в 4-5 раз больше семян, чем при точном севе. Расход семян при севе по высоким нормам приводит к загущению рядков и необходимости ручного прореживания проростков до стандартной густоты стояния - 100-110 тыс/га, что требует больших трудовых затрат. При ранних сроках сева или резком похолодании и после продолжительных дождей наблюдается загнивание семян, поражение неокрепших проростков патогенными микроорганизмами. Во избежание массового заражения хлопковых полей используется большое количество фунгицидов, что требует дополнительных финансовых расходов и, с другой стороны, ухудшает экологическое состояние окружающей среды.
В связи с вышеуказанным большое внимание исследователей привлекает разработка новых технологий предпосевной обработки семян хлопчатника, обеспечивающих: - повышение посевных качеств семян; - стимулирование физиолого-биохимических процессов роста и развития проростков; - длительное хранение семян без потерь посевных качеств; - возможность проведения точного сева и снижение расхода посевного материала; повышение устойчивости проростков к пониженной температуре, высокой влажности и патогенным микроорганизмам; совместное применение фунгицидов и биостимуляторов-доноров микроэлементов и биоактивных лигандов, воздействующих на физиологические процессы.
Настоящая работа представляет собой часть комплексных исследований по разработке и использованию технологии капсулирования семян хлопчатника, которые были начаты в Таджикистане в 80-е годы в лаборатории координационной химии им. X. М. Якубова отдела «Проблемы координационной химии и экологии» Научно-исследовательского института естественных наук Таджикского государственного национального университета (разработка методики получения и наработка FeTA); лаборатории высокомолекулярных соединений Института химии им. В.И.Никитина АН РТ (отработка методики получения полимерных пленок); в Институте физиологии растений и генетики АН РТ (проведение лабораторных опытов по определению физиологических показателей прорастания капсулированных семян и формирования проростков); в научно-производственном опытном хозяйстве «Хосилот» Министерства сельского хозяйства РТ (проведение полевых испытаний).
Цель и основные задачи. Цель данной работы - исследовать возможность использования полимеров совместно с биоактивными координационными соединениями и фунгицидами для капсулирования семян хлопчатника, разработать технологию нанесения полимерного покрытия и изучить воздействие полимерной композиции на прорастание семян, рост и развитие хлопчатника.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: подобрать компоненты полимерных композиций для покрытия семян; определить оптимальные концентрации полимеров в составе полимерных композиций; выявить совместимость координационного соединения железа, фунгицидов и использованных полимеров; подобрать оптимальный капсулиругощий состав из водорастворимых полимеров, координационного соединения железа и фунгицидов; - изучить влияние полимерной композиции на водопоглощение семян хлопчатника, их прорастание и формирование проростков; - определить содержание, перенос и перераспределение железа и его влияние на общий фон микро- и макроэлементов в органах растений; - испытать влияние полимерной композиции на полевую всхожесть семян, рост и развитие растений, формирование урожая хлопка-сырца в производственных условиях.
Научная новизна. Разработана технология предпосевной обработки оголенных и опушенных семян хлопчатника полимерными композициями с включениями в их состав железосодержащего биостимулятора и фунгицида.
Водорастворимые полимеры метилцеллюлоза, карбоксиметил-целлюлоза и оксиэтилцеллюза оказались наиболее эффективными для использования в качестве полимерного покрытия семян хлопчатника.
Впервые показано, что включение в капсулирующий состав координационного соединения железа с анионами уксусной кислоты (FeFA) повышает эффективность предпосевной обработки семян. Выявлена оптимальная концентрация FerA в составе капсулирующей композиции.
Разработан способ нанесения полимерного покрытия на семена хлопчатника.
Капсулирование оголенных и опушенных семян хлопчатника разработанными полимерными композициями оказывает положительное действие на прорастание семян, повышает их всхожесть и энергию прорастания, ускоряет формирование проростков.
Практическая ценность работы. Показана принципиальная возможность применения в практике хлопководства технологии капсулирования семян полимерными композициями, состоящими из водорастворимых полимеров, биологически активного координационного соединения железа и фунгицида.
Предпосевное капсулирование семян хлопчатника позволяет: повысить посевные качества семян; применять полимеры с высокими адгезионными, свойствами, что делает протравители, микроэлементы, физиологически активные вещества более доступными для прорастающих семян и молодых проростков хлопчатника в течение длительного времени; - стимулировать физиолого-биохимические процессы роста и развития растений; хранить семена без потерь посевных качеств в течение достаточно длительного времени; снизить расход семян при точном севе до 50-60 кг/га; исключить прореживание всходов и тем самым уменьшить трудовые расходы; - повысить устойчивость семян и проростков к пониженной температуре, высокой влажности и патогенным микроорганизмам; высевать семена в нужное, благоприятное по погодным условиям время; улучшить санитарно-гигиенические условия труда, исключить отрицательное влияние химических веществ на экологию окружающей среды.
В прикладном, отношении интерес к координационным соединениям железа вызван тем, что они, имея полезные свойства биолигандов, легко усваиваются растением, стимулируя рост и развитие, повышают их устойчивость к неблагоприятным условиям и увеличивают урожай.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: XYI Всесоюзном Чугаевском совещаний по химии комплексных соединений, Красноярск, 1987; III Всесоюзном совещании по химии и применению комплексонов и комплексонатов металлов, Челябинск, 1988; Международном симпозиуме «Регуляция покоя и устойчивости растений к неблагоприятным факторам», Душанбе, 1989; Всесоюзном симпозиуме «Физиология семяп», Душанбе, 1988; научных конференциях Таджикского государственного национального университета. Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 12 работ и получено одно авторское свидетельство на изобретение. Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей 4 главы, заключения, выводов и приложения. Список использованной литературы, включает 149 наименований, в том числе 12 на иностранных языках.
Общие свойства полимеров, используемых при капсулировании семян и их роль в поглощении воды
В Австрии предложен метод дражироваиия лугопастбищных трав, суть которого заключается в получении гранул, содержащих 1-5 штук семян. Используемый гидрофильный агент связывает питательные вещества: мочевино-формальдегидную смолу, фосфор, калий, кальций, магний, микроэлементы и др. Такие гранулы могут сохраняться в почве до наступления благоприятнх условий для прорастания семян. Применяется также метод многослойного дражироваиия семян; удобрение, затем манкоцеб (комплексная соль марганца и цинка этиленбидитиокарбаминовой кислоты), снова удобрение с гептахлором и вновь удобрение [114]. Этот метод способствует интенсификации ростовых процессов в начальный период развития.
Другими исследователями предложен препарат уныш, представляющий собой текучую пасту, содержащую 14 % действующего вещества - фентиурама на полимерной основе [115]. Лабораторные и промышленные результаты показали, что уныш при норме расхода 9,3 кг /1 т (1,3 кг д.в.) положительно влияет на посевные качества семян кукурузы как при предпосевном, так и при заблаговременном протравливании. С целью проверки эффективности пленкообразователей, используемых при протравливании семян, ставилась серия лабораторных и полевых опытов на кукурузе и ячмене. В качестве протравителей использовали фентиурам, витавакс и байтан, которые добавляли к следующим пленкообразующим веществам: ПВС, ПВА, NaKMH, [116]; включены также варианты с препаратами уныш, бушивильд и с проведением гидрофобизации семян. Во всех вариантах с использованием пленкообразующих составов для предпосевного протравливания семян кукурузы лабораторная всхожесть повысилась на 3-15 %, увеличилась густота стояния, а также прибавка урожая зеленой массы. Использование пленкообразователей при обработке семян ячменя способствовало сохранению противоголовневого действия протравителей (техническая эффективность 100%), ускорило прохождение фенофаз, повысило продуктивную кустистость, что обеспечило существенную прибавку урожая [117].
На прорастание семян кукурузы значительное влияние оказывает полимер ПНА-30 и ПН-30, содержащий соответственно остатки а-нафтилуксусной и никотиновой кислот (50 % от массы полимеров) [118]. Семена, покрытые полимером а-нафтилуксусной кислотой, на второй день проращивания имеют меньшую по сравнению с контролем энергию прорастания, но через 3 дня она возрастает и достигает контрольных значений. На шестой день проращивания ПНА-30 и ГТН-30 способствуют увеличению роста надземной части и корневой системы кукурузы. При этом ПН-30 в большей степени, чем ПНА-30, стимулирует данные процессы .
Институтом химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан испытаны полимерные препаративные формы химических средств защиты растений (ХСЗР) на основе комплексов металлов с хитозаном и выявлена их эффективность [119] . Семена хлопчатника, капсулированные полимерной препаративной формой, содержащей кобальтовый металлокомплекс хитозана, не поражаются почвенными фитопатогенами типа Risoctonia, Pithium и Fuzarium после 40-дневного пребывания в почве. Хитозан способствует также увеличению всхожести, количества коробочек и, соответственно, урожайности. Использование хитина и хитозана для создания биодеградабельных полимеров оправдано и перспективно [120]. Преимущества этих соединений заключаются в их биосовместимости, биоразрушаемости, низкой токсичности и доступности. Они не оказывают отрицательного влияния на экологическую систему, легко модифицируются с превращением их в водорастворимые формы (хитозаны), образуют пленки с высокой адгезивной прочностью, обладают высокой сорбционной емкостью. Одним из направлений применения хитозана являются полимерные композиции, в которых он может выступать как многофункциональный компонент, выполняющий роль активного участника в формировании полимерного материала и направленно изменяющего его свойства. Проводится ряд исследований по определению влияния хитина и хитозана на ростовые качества семян риса при его обработке в лабораторных условиях. Было изучено влияние хитина и хитозана при капсулировании семян риса на подавляемость патогена Fuzarium oxysporium [321].
В Институте химии и физики полимеров АН Уз предложена полифункциональная многокомпонентная полимерная система, предназначенная для покрытия семян хлопчатника. Эта композиция состоит из поливинилпирролидоиа (ПВП), фентиурама и Na-соли бензоилмуравьиной кислоты - физиологически активного соединения - в следующем соотношении (мае. %): фентиурам - 23,8-24,1; ПВП - 3,54-3,58 и Na-соль бензоилмуравьиной кислоты 0,16-0,94 [122]. Поливииилпирролидон -водорастворимый полимер, принадлежащий к лактамам и образующийся в результате полимеризации винилпирролидона. Промышленный выпуск ПВП с различными молекулярными массами (40, 70, 100 и 100 тыс.) производился на Новочеркасском комбинате химических продуктов. Фентиурам - комбинированный препарат, состоящий из трихлорфенолята меди (ТХФМ-10%), тетраметилурамдисульфида (ТМТД-40%) и гамма-изомера гексахлорциклогексана (ГХЦГ-20%). В качестве наполнителя используется каолин. Препарат предназначен для борьбы с с возбудителями заболеваний хлопчатника (корневая гниль, гомоз, вилт). Норма расхода - 10-12 кг/т оголенных семян, токсичное соединение (ЛД_ ІО=331 мг/кг) [30]. Na соль бензоилмуравьиной кислоты - физиологически активное, малотоксичное соединение [123].
Кроме того, в этом же институте разработан промышленный способ кап аудирования семян, обеспечивающий надежное протравливание семян, снижение осыпаемости компонентов полимерной системы, улучшение санитарно-гигиенических условий труда в цехах протравливания и другие положительные эффекты. Такой метод придает семенам сыпучесть и позволяет проводить точный сев в более ранние и сжатые сроки. Более того, благодаря включению в состав композиции Na-соли бензоилмуравьиной кислоты капсулированные семена имеют более высокую энергию прорастания, полевую всхожесть, обеспечивают необходимую густоту стояния растений в посевах, что в конечном итоге увеличивает урожай хлопка-сырца на 2.8 ц/га [124].
Мелкоделяночные вегетационные и полевые опыты
Наши исследования проводились в Гиссарской долине Таджикистана. Географическое положение Таджикистана во внутренней части материка на большом расстоянии от источников атмосферной влаги определяет две основные особенности его климата: резкую континентально сть и засушливость, Гиссарская долина по климатическим условиям входит в Переднеазиатскую область, по классификации М.И. Будыко и А.А. Григорьева, и относится к поясу недостаточно влажного климата с очень теплым летом, мягкой и умеренно мягкой зимой. Средняя температура воздуха в самом холодном месяце - январе составляетот +2 С. Температура в январе выше + 20 С характерна для нижней части долины реки Кафирниган и западной части Гиссарской долины в пределах высотных отметок до 700 м над уровнем моря. Средняя температура воздуха в самом жарком месяце - июле + 30 С наблюдается на высотах 600 - 700 м.
Распределение осадков в Гиссарской долине в основном определяется циклонической деятельностью и характером подстилающей поверхности. Гиссарская долина относится к подгорно-равнинному и адырно-предгорному поясу с эфемеровой, крупнотравной и пустынной растительностью, на типичных и темных сероземах на орошаемых землях возделывается большой и разнообразный набор сельскохозяйственных культур, в том числе хлопчатник.
Количество осадков в Гиссарской долине составляет в среднем 700 мм. Устойчивый снежный покров образуется очень редко. Число дней со снежным покровом 25-30. Термические условия этого пояса позволяют возделывать среди ев олокнистые сорта хлопчатника. На территории Гиссарской долины распространены в основном антропогенные ландшафты по пойменным и надпойменным террасам в пределах высот 650-1150 м. Почвы этого ландшафта типичные и темные сероземы, обычно старопахотные и пахотные на террасах рек, где воды залегают глубже 4 м от поверхности, и почвообразовательный процесс протекает без влияния грунтового увлажнения. Содержание гумуса в сероземах типичных и старо орошаемых типичных сероземах в верхнем слое (0-30 см) не превышает 1 %, азота в этом же горизонте содержится 0,09 %, рЫ колеблется в пределах 7-8, количество валового фосфора 0,12-0,24 %. Содержание карбонатов составляет 10-16 %. Процесса соленакопления легкорастворимых солей в старо орошаемых сероземах в большинстве случаев не наблюдается. Сероземы темные, обычно средне- и тяжелосуглинистые, менее карбонатны и больше обогащены питательными веществами по сравнению с сероземами типичными. В верхнем пахотном слое 0-30 см и 30-50 см содержание карбонатов не превышает 4,5-5,8 %, а в средней и нижней частях профиля почв концентрация ихдоходит до 7-10 %.
Опыты проводились в лаборатории физиологических основ интенсивного растениеводства Института физиологии растений и генетики АН РТ г., Душанбе. Для предпосевной обработки семян сред неволокнисто го хлопчатника Gossypium hirsutum L. Сорта 108-Ф были использованы различные водо- и ацетонорастворимые пленкообразующие полимеры : этилцеллюлоза (ЭЦ), ацетатцеллюлоза (АЦ), метилцеллюлоза (МЦ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ), поливиниловый спирт (ПВС). Этилцеллюлозу (ЭЦ) получают этирификацией щелочной целлюлозы хлористым этилом при +110...+140 С. ЭЦ хорошо растворима в смесях бензола, метанола, толуола, этанола, пиридине, хорошо совмещается с пластификаторами. Свойства ЭЦ в значительной степени определяются степенью замещения и чистотой продукта. ЭЦ обладает хорошей стойкостью к низкой температуре, высокой устойчивостью к действию кислот, щелочей и высокими диэлектрическими свойствами.
Ацетат целлюлозы (АІД). Сложный уксуснокислый эфир целлюлозы, получаемый при взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом. Впервые был открыт в 1986 г, Ацетаты с различными свойствами применяются для различных целей и одно из них - изготовление волокна, кинопленки [142].
Метилцеллголоза (МЦ). Водорастворимый полимер, впервые была запатентована в Англии в 1914 г. Г. Дэнхэмом и Н. Вудхаусом, но промышленное производство было освоено только в 1939 г. Метилцеллюпоза является прекрасным эмульгатором и стабилизатором, содержит 26-33 % метоксильных групп - ОСНз, что соответствует степени замещения у = 150-200. В производстве метилцеллюлозы используется хлопковая и древесная сульфитная целлюлоза: хлопковая - для получения высоковязких продуктов, сульфитная - для низко- и средневязких. Древесная целлюлоза легче перерабатывается по сравнению с хлопковой, поэтому область ее применения значительно шире [125]. МЦ производится в виде хлопьев белого или желтоватого цвета. Это нетоксичный и физиологически инертный продукт без запаха и вкуса. Основное свойство МЦ - растворимость в воде при температуре не выше 40 С, при этом поверхностное натяжение снижается. Важным фактором является совместимость с солями и, вместе с тем, возможность высаждения из раствора либо добавлением тех же самых солей, либо повышением температуры. Мети л целлюлозная пленка обладает высокой стойкостью к бактериям и плесени, а также устойчива к действию УФ-лучей. Плотность 1 % раствора - 1,0012 г/см3. Прочность пленок при растяжении - 600-800 кгс/см2, относительное удлинение - 10-15 %, число двойных перегибов (при толщине 2 мм) - 12000.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Расстворимый в воде кар бо кс им етил овый эфир целлюлозы, простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты. Образуется в виде натриевых солей при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой или ее натриевой солью. КМЦ впервые синтезирована Г. Янсеном в 1918 г [125]. В СССР производство КМЦ осуществлялось по технологии, разработанной К,Ф. Жигачем, М.З. Финкельштейном, Е.М. Могилевским и др. [142-143]. КМЦ обладает пленкообразующими свойствами: прочность пленок при растяжении - 500-900 кгс/см , относительное удлинение - 8-14 %, число двойных перегибов (до разрушения) - около 3000.
Оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ). Водорастворимый полимер, был запатентован Г. Хубертом в 1920 г. в Германии, но полупромышленный процесс был налажен в 1923 г. в Англии, а промышленное производство началось с 30-х годов в США и Англии. ОЭЦ - это продукт реакции щелочной целлюлозы с окисью этилена. Растворы ОЭЦ в воде устойчивы к действию любых температур. Плотность 1 %-ного водного раствора ОЭЦ 1,0003 г/см3. Пленки, отлитые из водных растворов ОЭЦ [112], имеют прочность при растяжении 270-280 кгс/см2. Относительное удлинение - 14-40 %, число двойных перегибов более 10000.
Изменение массы проростков капсулированных оголенных и опушенных семян хлопчатника
Рентгеноспектральний анализ золы сухой массы органов растений позволил определить содержание, перенос и распределение микроэлементов в органах растений, а также проанализировать вероятность влияния железа в составе полимерной композиции на общий фон содержания микро - и макроэлементов.
В таблицах представлены результаты анализов в следующей последовательности: - ядро и кожура сухих семян; - ядро и кожура после 5 ч замачивания; - ядро и кожура после 24 ч замачивания; - кожура, семядольные листья, осевые органы через 72 ч проращивания в песке; - кожура, семядольные листья, осевые органы через 120 ч проращивания в песке; бутоны, ткани точек роста и листья в разные фазы развития. Полноценное прорастание семян хлопчатника во многом определяется снабжением проростков элементами питания, которое зависит от донорно акцепторных отношений кожуры, семядольных листьев и осевых органов семени, с одной стороны, и от содержания элементов питания в окружающей прорастающие семена среде. Источником минерального питания на ранних этапах развития для формирующегося проростка является семядоля и окружающая прорастающие семена микросреда. Использование проростком минеральных веществ семени зависит от их локализации, интенсивности мобилизации и потребностей растущего организма. В нашей работе определялось не только содержание и миграция самого железа как элемента, входящего в состав полимерной композиции капсулированных семяна хлопчатника, но и вероятность влияния его на содержание в отдельных органах прорастающих семян ряда микро- и макроэлементов - Си, Mn, Mg, S, Р, К, играющих важную роль в жизнедеятельности хлопчатника. Микроэлементы в количественном отношении располагаются в следующей убывающей последовательности: марганец-бор-цинк-медь-кобальт-молибден и их концентрация в различных органах хлопчатника меняется в течение вегетационного периода [49].
Железо содержится в окислительных ферментах и играет немаловажную роль в дыхании растений. В живых тканях железо присутствует в виде металлоорганических соединений (хелатов). Растения усваивают как закисные, так и окисные соли железа.
Семена хлопчатника медленно расходуют запасные вещества и за 3,5 суток теряют немногим более 10 % сухой массы. Потеря идет за счет изменения массы ядра семени и кожуры. Содержание железа в кожуре и в ядрах контрольных сухих семян было практически одинаковым, в то время как в опытных семенах оно присутствовало в большем количестве в кожуре. Это можно объяснить содержанием железа в составе полимерной капсулы, разница между ними составила 15,76 мг/кг от сухой массы.
Как видно из табл. 3.9, в период набухания (0-24 ч) содержание железа в кожуре семян опытного варианта снизилось на 7,43 мг/кг сухой массы в результате вымывания в окружающую среду и транслокации в разные органы. В течение последующих 48 ч содержание железа возросло еще на 17,61 мг/кг сухой массы и к 120 ч проращивания достигло 62,8 мг/кг сухой массы
Содержание железа в ядре за период набухания увеличилось на 3,03 мг/кг сухой массы, а в семядольных листьях и осевых органах за 48 часовой период равномерно возростало на 55,12 и 4,77 мг/кг сухой массы. Следует отметить, что и в контрольных семенах содержание железа также увеличилось, Однако, повышенная концентрация железа особенно заметна в осевых (т.е. растущих) органах семян хлопчатника, она была больше на 4,77 мг/кг сухой массы, в то время как в контрольном варианте содержание железа было ниже на 8,05 мг/кг сухой массы. На более поздних стадиях замачивания семян (120 ч) возрасла адсорбция железа кожурой из окружающей их среды. Марганец повышает активность ферментов и масличность семян, а также технологические свойства хлопчатника. Содержание марганца (Мп) колеблется от 102,35- 103,11 в кожуре семян (24 ч замачивания) до 122,22 130,75 мг/кг сухой массы в семядольных листьях после 120 ч проращивания. Наибольшее количество магния сосредоточено в семенах и семядольных листьях. Затем количество Мп снижается и увеличивается вновь в период бутонизации и цветения хлопчатника. На протяжении всего вегетационного периода сохранялась общая закономерность распределения Мп между органами растения в контроле и опыте. Можно сказать, что существенного влияния биостимулятор РеГА на содержание Мп не оказывает (табл.3.10). По литературным данным [151], недостаток меди задерживает рост и развитие хлопчатника, снижает его продуктивность. В сухих образцах кожуры семян 5 и 24 ч замачивания, 72 и 120 ч проращивания содержание меди соответствует контролю. В ядрах семян после 24 ч замачивания, в семядольных листьях после 72 ч и осях после 120 ч проращивания содержание меди несколько ниже контроля (0,58, 0,55 и 1,13 мг/кг сухой массы). В точках роста количество меди наравне с контролем, в листьях - на 1,67 ниже, а в бутонах на 0,62 мг/г сухой массы выше контроля (табл. 3.11).
Содержание и распределение микро-и макроэлементов в проростках капсулированных семян хлопчатника
Анализируя результаты полевых испытаний в НПО «Хосилот» по использованию капсулированных семян хлопчатника, можно придти к заключению, что наибольшую устойчивость к неблагоприятным условиям проявляют проростки, семена которых были заключены в полимерную капсулу. Несмотря на то, что в опытном поле не было пересева после смыва части растений дождем, оставшиеся проростки, в большинстве одиночные, смогли не только благополучно перенести резкое похолодание и не погибнуть под образовавшейся почвенной коркой, но и за сравнительно короткий период выровняться по росту и даже обогнать контрольные проростки. Масса 1 коробочки хлопчатника в опытном варианте превысила контрольные на 11,9 %, общий урожай хлопка-сырца был выше контроля на 2,5 ц/га, что составило разницу в 10 %. По результатам трехлетних полевых испытаний капсулированных семян в колхозе «Рохаты» и НПО «Хосилот» можно сделать следующие выводы: 1. Семена, капсулированные полимерной композицией ОЭЦ 2% + FeFA 0,05 (и 0,1 %), дают более устойчивые к действию неблагоприятных факторов среды проростки, но появляются на поверхности почвы с задержкой на 1-2 дня. 2. Семена, обработанные полимерной композиций ОЭЦ 2% + FeFA 0,05 (и 0,1 %), оказались более устойчивыми к корневой гнили и семядольной форме гоммоза. Очевидно, полимерная оболочка создает неблагоприятную для проникновения микроорганизмов окружающую микросреду вокруг семени и делает его менее уязвимым для действия патогенных микроорганизмов. 3. В период экстремальных температур опадение завязей и коробочек в опытном варианте было выше, но несмотря на это, оставшееся их количесвто и масса коробочек превышало контроль, за счет его сформировалась прибавка урожая хлопка-сырца в 3,9 ц/га. 4.Капсулирование семян позволило провести точный сев и сократила расходы посевного материала от 100-130 кг/га до 50-60 кг/га. Проведеннвіе нами исследования и полученный экспериментальный материал дает основание сделать следующее заключение. Разработана полимерная композиция для предпосевного капсулирования оголенных и опушенных семян хлопчатника на основе водорастворимых полимеров: оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ), метилцеллюлозы (МЦ), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с добавлением биостимулятора гидроксоацетата железа (БеГА) и фунгицида и фентиурама. Испытаны и подобраны оптимальные концентрации полимеров и биостимулятора для нанесения капсулирующей пленки на семена хлопчатника. Разработана технология покрытия семян хлопчатника полимерной композицией. Проведенные лабораторные испытания показали, что капсулирование семян положительно влияет на энергию прорастания, всхожесть семян и формирование проростков хлопчатника. В лабораторных условиях определено поглощение воды капсулированиыми оголенными и опушенными семенами хлопчатника в лабораторных условиях, показано положительное действие полимерной композиции на водопоглощеиие семян. Проведены мелкоделяночные опыты для определения полевой всхожести семян, изучения формирования семядольных листьев и осевых органов проростков, роста растений, накопления плодоэлементов и урожая. Показано, что капсулирование семян полимерной композицией является эффективным способом предпосевной обработки семян хлопчатника, позволяющим одновременно соединить несколько функциональных компонентов и дающим возможность достаточно длительного хранения семян, предохранения их от действия патогенов, стимулирования ростовых процессов и увеличения урожайности. Проведены полевые испытания точного сева кап аудированными семенами и определены полевая всхожесть, устойчивость растений к корневой гнили, гоммозу и неблагоприятным условиям среды. Предпосевное капсулирование семян хлопчатника дает прибавку урожая от 0,5 до 3,7 ц/га. Таким образом, нами показана принципиаьная возможность применения технологии кап аудирования семян хлопчатника полимерными композициями с включением в нее протравителя и биологически активного соединения РеГА для повышения посевных качеств семян и лучшего формирования проростков и взрослых растений.
На опушенные семена капсулирование оказывает лучшее действие, чем на оголенные, поэтому капсулирование опущенных семян имеет больше перспектив в применении.
Вместе с тем, возникает вопрос, почему, несмотря на то, что разработки по капсулированию семян хлопчатника полимерными соединениями проводились в Таджикистане и Узбекистане еще в 80-е годы прошлого века, были получены Авторские свидетельства на изобретения и предложены практические рекомендации, технология капсулирования семян хлопчатника не находит пока практического применения. В связи с этим можно привести следующее объяснение.
