Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние десятилетия отмечается значи-іьное ухудшение состояния природных ресурсов в сельском хозяйстве. В ча-юсти, наблюдается интенсивный процесс опустынивания и засоления зе-« ль (Ковда, 1984; Зволинский и др., 1998). Проблема засоленных земель весь-актуальна для региона Поволжья (Зволинский, Ларешин, 1996), где по дан-м Зимовец Б.А. (1995) засоленные почвы составляют 33 % от всех сельско-зяйственных угодий. Почвенное засоление создает крайне неблагоприятные ювия для земледелия. Использование таких почв возможно либо после про-іения сложной и дорогостоящей мелиорации, либо при выращивании на них чтений - фитомелиорантов, либо при подборе агрофитоценозов с повышен-й солеустойчивостью.
Агроэкологический подход к оценке устойчивости агросистемы предпо-гает изучение и активизацию её внутреннего потенциала, слагающих ее биотических систем различного уровня: от одного растения до территории хо-іства или группы хозяйств (Жученко, 1988; Миркин и др., 1991). В послед-е годы значительно. возрос интерес к нетрадиционным сельскохозяйствен-:м культурам. Высокий адаптивный потенциал, которым они зачастую распо-гают, делает их перспективными в качестве компонентов агрофитоценозов Іевелуха, 1995; Нижко, 1997). К числу таких объектов относят многие расте-я семейства Amaranthaceae, в частности, рода Amaranthus L. Ценные свойства аранта неоднократно отмечались в литературе (Чернов, Земляной, 1991; рнов, 1992; Магомедов и др., 1996; Saunders, Becker, 1984; Wegeile, Zeller, 95). Это - высокая семенная и вегетативная продуктивность при меньшем (в >аза, чем у бобовых и в 2 раза, чем у злаков) расходовании воды; высокая пи-гельная ценность белка, который содержит до 6 % лизина; высокая пластич-сть и способность адаптироваться к новым условиям обитания; эффективное зоение азота и возможность использования в качестве фитомелиоранта. Аре-распространения растений рода Amaranthus включает зону аридного клима-что позволяет предположить устойчивость амаранта к засолению. Ряд лите-гурных данных (Настанова, Хулчачиева, 1989; Чиркова, Белоногова, 1995; icier et al., 1990; Subodh, 1991) также свидетельствует о высокой солеустой-вости его отдельных видов. Однако некоторые исследователи придержива-ся мнения о довольно низкой солеустойчивости видов амаранта (Лазаньи и ., 1988; Teutonico, Knorr, 1985; Putnam, 1990).
Агроэкологическая оценка устойчивости амаранта к засолению возможна іько при комплексных исследованиях, что включает сопоставление'продук-зности его различных видов, характера распределения засоляющих ионов в ганах, режима минерального питания в условиях засоления почвенной среды мплексная оценка солеустойчивости амаранта позволяет выявить предельно пустимые концентрации соли в почвах, при которых целесообразно выращи-ше конкретного вида.
Цель її задачи исследований. Целью работы было комплексное изучение солеустойчивости и режима минерального питания перспективных для выращивания на зеленый корм видообразцов амаранта. В ходе выполнения работы решались следующие задачи: 1. Провести сравнительную оценку солеустойчивости видообразцов амаранта. 2. Изучить влияние типа (хлоридного и сульфатного) засоления на рост и развитие амаранта. 3. Сопоставить солеустойчивость амаранта и кукурузы. 4. Исследовать возможность использования экспресс-метода оценки солеустойчивости образцов амаранта коллекции Ботаническогс сада КГУ. 5. Оценить эффективность предпосевного внесения калия и кальция при выращивании амаранта на засоленной почве.
Научная новизна работы. На основе комплекса критериев определена солеустойчивость видообразцов амаранта. Установлены пороговые концентрации солей в наружной среде, при которых происходит нарушение ионного го-меостаза в органах амаранта. Обнаружена высокая корреляция между содержанием ионов Na+ и NO3", имеющая важное значение для понимания деталей механизма транспорта ионов через мембраны растительных клеток. Охарактеризован режим минерального питания растений амаранта на разных уровнях засоления среды хлоридом и сульфатом натрия. Дана сравнительная оценке влияния хлоридного засоления на продуктивность и питательную ценность зеленой массы амаранта и кукурузы. Проведена оценка солеустойчивости образцов амаранта коллекции Ботанического сада КГУ по модифицированной нами экспресс-методике.
Практическая значимость работы. Установлена возможность выращивания на засоленных почвах видообразцов амаранта и рекомендованы виды с повышенной солеустойчивостью и высокой кормовой ценностью зеленой массы для конструирования агрофитоценозов на почвах с повышенным содержанием солей. Определены концентрации соли в среде, при которых может бьгп достигнута сравнительно высокая продуктивность зеленой массы амаранта у, высокая концентрация в ней сырого протеина при отсутствии избыточной аккумуляции нитратов.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на I и II Международных симпозиумах по физиологии, биохимии и генетике солеустойчивых растений (Ташкент, 1992; Ташкент, 1993); III Всероссийской научной конференции «Амарант: агроэкология, переработка, использование» (Казань, 1993); VIII Всероссийском симпозиуме по новым кормовым растениям «Эколого-популяционный анализ кормовых растений естественной флоры. Интродукция и использование» (Сыктывкар, 1993); I Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования» (Пущино, 1995); I Всеукраинской научно-практической конференции по проблеме выращивания, переработки и использования амаранта на кормовые, пищевые и иные цели (Винница, 1995); I Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы республики Татарстан); (Казань, 1995); Российской научной конференции «Биологическое разнообра-
"і зие. Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 1995); Всероссийской научно-производственной конференции "Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений" (Пенза, 1998), а также на итоговых научных конференциях Казанского государственного университета (1992 - 1997 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, из них 5 в' центральной печати, 2 в международных журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), экспериментальных данных (главы 3-6), их обсуждения, выводов, списка литературы (217 наименований, в т.ч. 84 иностранных авторов). Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц и 26 рисунков.