Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретическое обоснование проведения исследований хода формирования урожайности и качества зерна озимой пшеницы (обзор литературы) 7
1.1 Влияние азотных удобрений на фотосинтетическую деятельность озимой пшеницы 7
1.2 Значение показателей фотосинтетической деятельности для оценки продуктивности посевов озимой пшеницы 10
1.3 Роль минеральных удобрений в формировании урожая и качества зерна озимой пшеницы 16
1.4 Химические средства защиты растений - фунгициды 25
1.5 Регуляторы роста растений 27
1.6 Эффективность комплексного применения азотных удобрений и средств защиты растений
Глава 2. Условия, объекты и методы исследований 33
2.1 Погодно — климатические условия 33
2.2 Место, сроки, условия проведения исследований 37
2.3 Характеристика сорта 39
2.4 Характеристика препарата Лариксин 40
2.5 Методы проведения исследований 41
Глава 3. Урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от условий возделывания (результаты исследований) 43
3.1 Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы 43
3.2 Влияние условий возделывания на изменение содержания хлорофилла в растениях озимой пшеницы 52
3.3 Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в зависимости от условий возделывания 72
3.4 Влияние удобрений, фунгицида и биологического препарата на урожай зерна озимой пшеницы и его структуру 80
3.5 Особенности формирования качества зерна в различных условиях возделывания озимой пшеницы 101
3.6 Влияние удобрений, фунгицида и препарата Лариксин на силу муки и отношение упругости теста к его растяжимости 111
3.7 Изменение качества клейковины в процессе хранения 120
Глава 4. Влияние технологии возделывания озимой пшеницы на потребление элементов минерального питания 124
4.1 Динамика накопления азота и фосфора растениями озимой пшеницы 124
129
4.2 Влияние фунгицида, препарата Лариксин и азотных удобрений на процесс реутилизации азота
Глава 5. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы 135
5.1 Экономическая эффективность применения фунгицида и препарата Лариксин при возделывании озимой пшеницы 135
5.2 Экономическая эффективность применения внекорневых азотных подкормок при возделывании озимой пшеницы 139
Выводы 142
Предложения производству 144
Список литературы 145
Приложения 163
- Значение показателей фотосинтетической деятельности для оценки продуктивности посевов озимой пшеницы
- Место, сроки, условия проведения исследований
- Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в зависимости от условий возделывания
- Динамика накопления азота и фосфора растениями озимой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях интенсификации земледелия с ростом применения средств химизации открываются перспективы более полной реализации потенциальных возможностей озимой пшеницы по формированию высоких урожаев и улучшению качества зерна. Увеличение производства зерна в Ставропольском крае возможно при использовании в технологии возделывания озимой пшеницы трех факторов интенсификации — интенсивного сорта, повышенных доз удобрений и интенсивной защиты. Но широкое применение химических средств защиты растений в настоящее время ведет к загрязнению и значительному изменению окружающей среды. Вместе с тем, очевидно, что отказ от средств интенсификации сельскохозяйственного производства невозможен. Поэтому разработка оптимальных систем комплексного применения средств химизации, а также поиск биологических препаратов, которые позволят уменьшить нормы расхода удобрений и фунгицидов при сохранении их биологической эффективности на том же уровне, является весьма актуальной задачей.
В последние годы в сельскохозяйственное производство широко внедряются сорта мягкой озимой пшеницы интенсивного типа, обеспечивающие высокий урожай зерна. Однако рост урожайности зерна может приводить к снижению его качества. В связи с этим, возникает необходимость изучения влияния минерального питания, а также средств зашиты растений на урожай и качество зерна современных сортов пшеницы.
Цель и задачи исследования. Цель исследований - установить влияние различных сроков применения азотных удобрений, фунгицида и биологического препарата Лариксин на формирование урожая и качества зерна озимой пшеницы.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Исследовать влияние азотных удобрений, фунгицида и биологического препарата Лариксин на фотосинтетическую деятельность посевов озимой пшеницы.
Установить влияние удобрений, фунгицида и биологического препарата Лариксин на формирование урожая зерна озимой пшеницы, его структуру и технологические качества зерна.
Определить динамику потребления элементов минерального питания в зависимости от сроков применения азотных удобрений, фунгицида и препарата Лариксин.
Провести оценку экономической эффективности изучаемых агроприе-мов.
Научная новизна. Впервые в условиях Ставропольского края исследовано действие нового биологического препарата Лариксин на формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы. Изучено влияние фунгицида Аль-то Супер и препарата Лариксин, применяемых совместно с азотными удобрениями, на фотосинтетическую деятельность растений озимой пшеницы и ход формирования урожая зерна.
Практическая значимость. Практическая значимость работы состоит в решении теоретических и практических вопросов формирования высоких урожаев зерна интенсивными сортами озимой пшеницы без снижения качества зерна. Выявлено положительное влияние совместного применения фунгицидов и азотных удобрений на формирование урожая и количество клей-ковинных белков в зерне озимой пшеницы. Установлено, что применение препарата Лариксин при возделывании озимой пшеницы экономически оправдано дополнительно полученной продукцией.
%
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных аспирантских сессиях и заседаниях ученого совета ГНУ «Ставропольский НИИСХ» (г. Михайловск, 2005-2007 гг.), на международной научно-практической конференции: «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (г Ставрополь, 16-19 ноября 2005 г.), конференции «Весна-Поле - 2007 г.» (ст. Солдатская Кабардино-Балкарской республики, 2 марта 2007 г.).
Реализация результатов исследований. Производственные испытания препаратов Лариксин и Альто Супер проведены в СПК "Мелиоратор" Труновского района (2006 г.), о чем свидетельствует прилагаемый акт внедрения.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 2 в рецензируемом журнале.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 191 странице машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, содержит 31 таблицу, 7 рисунков, 42 приложения. Список литературы включает 170 наименований, в том числе 14 иностранных авторов.
Значение показателей фотосинтетической деятельности для оценки продуктивности посевов озимой пшеницы
Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо создать растению такие условия, при которых ассимиляционная поверхность достигала бы оптимальных размеров и сохраняла её в течение длительного времени при условии высокой фотосинтетической активности.
При благоприятных условиях использование света растениями теоретически может достигать 28%, в то время как растения используют всего 2— 3%. Лишь в отдельные периоды роста и развития КПД солнечной энергии составляет 8-10%. Это несоответствие объясняется тем, что в первоначальный период развития идет медленный рост листовой поверхности, в результате чего значительная часть солнечного света не используется, а также неблагоприятными внешними условиями, несовершенством структуры посева. (Ничипорович, 1979).
Следует отметить, что оптимальный водный и пищевой режим не дают гарантии получения высоких урожаев, а являются только необходимым условием. Высокий урожай может быть обеспечен в посевах с оптимальной архитектоникой и оптимальным радиационным режимом.
Важное условие для использования солнечной энергии с высоким КПД заключается в том, чтобы площадь листьев в посеве достигала оптимальной величины - в пределах 5-7 м2/м2 (Ничипорович, 1979; Росс, 1966; Тооминг, 1977). Таким образом, поглощение ФАР находится в прямой зависимости от величины площади листьев. Она быстро растет по мере увеличения площади листьев с 20 до 60 тыс. м2/га, соответственно с 55 до 78% энергии, падающей на посев. Дальнейшее увеличение площади листьев приводит к снижению общей продуктивности фотосинтеза растений вследствие затенения листьев среднего и нижнего ярусов.
В настоящее время в производственных условиях для оценки продуктивности посевов применяется определение площади листьев. Однако установлено, что очень большой вклад в создаваемое органические вещество вносят стебель, колос, ости (Лозовая, Чиков, 1972; Тарчевский, 1972, 2001). Показано, что листовые пластинки являются основными фотосинтезирую-щими органами только в первой половине вегетации пшеницы, а, начиная с фазы колошения, все больший вклад в формирование урожая начинают вносить колос и стебель. Изучая этот вопрос, А.Н. Павлов (1982) установил, что за счет ассимилятов, притекающих из листьев и из чешуи колоса, у пшеницы может создаваться 15-25% органической массы зерна, остальное количество биомассы обеспечивают стебли с влагалищами листьев.
В онтогенезе доля листовых пластинок в общем фонде хлорофилла в целом растении уменьшается. В фазе трубкования содержание хлорофилла листьев составляет 60-70 %, в фазе колошения - до 30 % и в фазе формирования зерновок-до 15% (Тарчевский, 1977). Наряду с этим, многочисленные данные свидетельствуют о наличии пигментов в различных органах растений - в стеблях, зерновках, колосовых чешуях и остях (Тарчевский, 1972).
Нелистовые органы пшеницы вносят существенный вклад в фотосинтез целого растения. Начиная с фазы колошения, стебель и колос принимают всё более значимое участие в формировании урожая. Вклад стебля и колоса в фотосинтез целого растения изменяется в зависимости от онтогенеза и в репродуктивный период может составлять 35-60% (Тарчевский, 1972).Особенно возрастает вклад нелистовых органов в фотосинтез растения в экстремальных условиях, например, в условиях засухи и недостаточ ного минерального питания (Тарчевский и др., 1983; Кумаков и др., 1983). В усвоении СОг при действии неблагоприятных факторов среды значительно увеличивается роль фотосинтетического аппарата генеративных органов.
В настоящее время продуктивность посева оценивается не только по величине поверхности ассимилирующих органов, но и по количеству содержащегося в них хлорофилла (Тарчевский, 1959; 1972; 2001; Андрианова, Тарчевский, 2000). Впервые оценивать фотосинтетическую продуктивность по хлорофилльным показателям листьев предложил Л.М. Дорохов (1959). Проанализировав содержание хлорофилла у нескольких сортов пшеницы, он пришел к выводу, что концентрация хлорофилла в листьях не остается постоянной. Она сильно изменяется в зависимости от фазы развития растительного организма и условий произрастания. Кроме того, между динамикой концентрации хлорофилла и развитием массы листьев в онтогенезе растительного организма могут создаваться самые разнообразные соотношения, положительно или отрицательно влияющие на общее содержание пигмента.
Для характеристики мощности развития фотосинтетического аппарата И.А.Тарчевский (1977) предложил показатель хлорофилльного индекса, который учитывает содержание хлорофилла в расчете на площадь посева не только в листьях, но и нелистовых ррганах. Соответственно этому был предложен показатель хлорофилльного фотосинтетического потенциала (ХФСП).
ХФСП — интегральный показатель, характеризующий валовое содержание хлорофилла и длительность его работы, он отражает степень развития фотосинтетического аппарата за онтогенез или за отдельные фазы развития, является показателем возможностей растения создавать биологический урожай. Величина ХФСП зависит от изменения содержания хлорофилла в единице веса, динамики ростовых процессов и продолжительности работы фотосинтетического аппарата (Тарчевский, 1977; Андрианова, Тарчевский, 2000). Структура ХФСП целого растения позволяет более точно, чем структура ПФСП оценить вклад отдельных органов в формирование как биологического, так и хозяйственного урожая.
ПФСП — поверхностный фотосинтетический потенциал - показатель, который включает 0,5 поверхности листьев, поверхность стебля и поверхность колоса (Кумаков, 1970). Недостаток ПФСП в том, что он не учитывает неравномерности распределения хлорофилла в растении, в связи с этим наблюдаются различия в фотосинтетической активности различных органов в онтогенезе. А также во внимание принимается не вся поверхность, например, не учитывается поверхность остей у остистых сортов пшеницы, которые значительно увеличивают фотосинтез колоса. .
Важным показателем фотосинтетической деятельности является фотосинтетический потенциал (ФП) посева. Этот показатель дает возможность характеризовать длительность функционирования листовой поверхности в посеве в течение вегетационного периода. Размеры ФП посева зависят от условий водообеспечения растений и уровня их минерального питания.
Высокая аттрагирующая способность колоса имеет решающее значение для распределения ассимилятов, образованных в процессе фотосинтеза. Крупный колос не только получает больше ассимилятов за счет текущего фотосинтеза, но и за счет оттока веществ, запасенных в стебле и других органах растения (Кумаков, 1971).Поэтому соотношение хозяйственно-ценной части урожая и вегетативной массы определяется как коэффициент хозяйственной эффективности (КХОз)- Этот показатель сильно изменяется у растений при изменении условий выращивания. Существенное значение в соотношении хозяйственно-ценной части урожая и всего урожая имеют условия, складывающиеся в период налива зерна. В частности, суховеи и высокие температуры воздуха особенно отрицательно сказываются на хорошо развитых посевах.
Место, сроки, условия проведения исследований
Исследования являлись составной частью плана НИР ГНУ «Ставропольский НИИСХ» Россельхозакадемии по заданию 09.03.01 - в 2004-2005 гг. и 04.05.06.03 - в 2006-2007 гг. (номер регистрации во ВНТИЦ 15070. 6111004668.06.8.007.7) и проводились на экспериментальной базе отдела физиологии растений СНИИСХ, расположенного на территории Шпаковского района в центральной зоне Ставропольского края.
Почва опытного участка: чернозем обыкновенный карбонатный мало-гумусный среднемощньш тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в слое почвы 0-20 см составляет 4,5 - 4,6%, подвижного фосфора 26-31 мг/кг почвы, калия - 230 - 268 мг/кг почвы, нитрификационная способность составляет 25,2 - 26,7 мг/кг почвы, РН водной вытяжки 6,7-6,8.
В качестве объекта исследования выбран высокопродуктивный сорт озимой пшеницы Краснодарская 99. Во все годы исследований предшественником озимой пшеницы являлся чистый пар.
Посев производился сеялкой СЗН-3,6 рядовым способом в оптимальные для климатической зоны сроки. Площадь делянок составила 20 м2, по-вторность четырехкратная. Во все годы исследований опыты принимались методической комиссией по растениеводству, земледелию и экономике (протокол №1 от 22.06.05., №4 от 21.06.06., №4 от 15.06.07.).
В опытах использована двухфакторная схема. Один из факторов - это обработка химическим и биологическим препаратами, второй - применение различных доз и сроков внесения азотных удобрений.
Обработку посевов озимой пшеницы комбинированным фунгицидом Альто Супер (0,5 л/га) и препаратом природного происхождения Лариксин (40 мл/га) проводили в два срока: ранней весной (TV э.о.) и в колошение (VIII э.о.). Лариксин - регулятор роста с фунгицидной активностью, разрешенный к применению в сельскохозяйственном производстве.
Варианты опыта по изучению эффективности фунгицидов: і
1. Контроль.
2. Фунгицид ранней весной.
3. Фунгицид ранней весной и на VIII этапе органогенеза
4. Фунгицид на VIII этапе органогенеза
5. Лариксин ранней весной и 50% дозы фунгицида на VIII этапе органогенеза.
6. Лариксин ранней весной.
7. Лариксин ранней весной и на VIII этапе органогенеза.
8. Лариксин на VIII этапе органогенеза.
На фоне основного внесения удобрений (КбоРбоКбо) изучали влияние азотных подкормок в дозе 60 кг д.в. /га, которые вносили в полной дозе на IV этапе органогенеза и дробно (по 30 кг д.в./га) на IV и VIII этапах органогенеза. Варианты опыта по изучению эффективности азотных подкормок следующие:
1. Контроль (без удобрений).
2. ИбоРбоКбо - фон (осенью).
3. Фон + N30 (IV3.o.) + N30 (VIII э.о.)
4. OH + N60(IV3.O.).
Азотные подкормки весной проводились аммиачной селитрой, а на VIII этапе органогенеза посевы обрабатывались раствором мочевины.
Уборка урожая проводилась в полную спелость малогабаритным комбайном «Sampo-ЗОО» методом прямого комбайнирования. Собранный урожай взвешивался и приводился к 14 % влажности зерна.
Учет пораженности болезнями озимой пшеницы проводился совместно с отделом защиты растений СНИИСХ.
Автор благодарит за помощь в проведении исследований научного руководителя - заведующего отделом физиологии растений СНИИСХ, к.с.-х.н. Нешина И.В., д.б.н., профессора Максютову Н.Н., к.э.н. Удовыдченко В.И., д.б.н. Кудрина А.И., научного сотрудника Малыхину А.Н. 2.3 Характеристика сорта
Сорт- Краснодарская 99 создан в Краснодарском НИИСХ им. П.П.Лукьяненко и передан на государственное сортоиспытание в 1999 году. Районирован по Северо - Кавказскому региону с 2002 г.
Краткая характеристика. Короткостебельный, высота растений около 90 см, высокоустойчив к полеганию. Среднеспелый. Разновидность lutes-cens. Колос цилиндрический, средней длины, плотный. Остевидные отростки короткие. Плечо колосковой чешуи прямое, слегка скошенное, средней ширины, зубец короткий, тупой. Зерновка крупная, яйцевидной формы, бороздка неглубокая.
Урожайность. Высокопродуктивный сорт, по урожайности зерна стабильно превышает Соратницу. В конкурсном сортоиспытании института в среднем за 2 года (1998-1999) по предшественнику пар сорт Краснодарская 99 при урожайности 83,4 ц с 1 га превысил Соратницу на 7,1 ц/га, по кукурузе на зерно в среднем за 3 года (1997—1999) при урожайности 55,3 ц/га превысил Соратницу на 5,3 ц/га. На Северокубанской сельскохозяйственной опытной станции в конкурсном сортоиспытании в среднем за 3 года (1997-1999) по эспарцету сорт Краснодарская 99 при урожайности 72,6 ц/га превысил Соратницу на 8,8 ц/га, по подсолнечнику при урожайности 66,9 ц/га - на 6,3 ц/га. В 2000 году по предшественнику подсолнечник на высоком агрофоне при урожае 87,8 ц/га, превысил Безостую 1 на 27,3 ц/га. В 2001 году этот сорт был лидером по урожайности зерна.
Мукомольные и хлебопекарные качества. Качество зерна высокое. Соответствует «ценной» пшенице. При благоприятных условиях может формировать «сильное» зерно.
Устойчивость к болезням и климатическим условиям. Высокоустойчив к пыльной головне. В слабой степени поражается желтой и стеблевой ржавчинами, мучнистой росой. В средней степени бурой ржавчиной, септо риозом. Умеренно восприимчив к бурой ржавчине и фузариозу колоса. Сорт засухоустойчивый, морозостойкость выше средней.
Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в зависимости от условий возделывания
В наших исследованиях наряду с химическим фунгицидом Альто Супер использовался биологический препарат Лариксин. Производитель характеризует этот препарат как стимулятор роста, обладающий фунгицидной активностью. В 2006 г. совместно с сотрудниками лаборатории иммунитета зерновых культур к грибным болезням ВНИИ биологической защиты растений под руководством к.б.н. Г.В. Волковой было проведено исследование эффективности биологического препарата Лариксин против комплекса болезней на озимой пшенице сорта Краснодарская 99. Мы выражаем искреннюю благодарность заведующей и сотрудникам лаборатории за помощь в проведении исследований. Опыт проводился в теплице в условиях, близких к оптимальным, на растениях пшеницы сорта Краснодарская 99, выращенных до фазы 2 пар ли стьев. Инокуляцию растений пшеницы осуществляли спорами грибов Pyrenophora tritici-repentis в концентрации 5х103 конидий/мл, Septoria tritici в концентрации 1x10 конидий/мл, урединиоспорами гриба Puccinia striiformis из расчета 10 мг/м , урединиоспорами гриба Puccinia striiformis из расчета 10 мг/м .Обработку растений пшеницы Лариксином (опыт) и Альто супер (стандарт) проводили в два срока - за день до инокуляции и по первым при знакам заболевания. Биологическую эффективность рассчитывали по форму
ле: С=100(а-в)/а,
где С - биологическая эффективность (%); а -степень развития болезни в контроле (%); в -степень развития болезни на обработанных растениях (%).
Эффективность опытного препарата Лариксин, примененного за день до инокуляции, против бурой ржавчины при норме расхода 40 мл/га составила 33,3 %, против желтой ржавчины - 14,3%; против септориоза - 32,5%; против пиренофороза — 15,2%. Таким образом, применяя препарат Лариксин на ранних этапах органогенеза можно снизить распространение грибковых заболеваний (табл. 6 и 7).
Во все годы исследований проводилась оценка фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы. Различное сочетание обработок фунгицидами и проведения азотных подкормок неоднозначно влияет на поражен-ность растений болезнями.
В связи со сложившимися погодно-климатическими условиями в 2005г. интенсивность развития основных возбудителей болезней листьев озимой пшеницы не превьппало порога вредности и находилось в пределах до 5,8 % (табл. 8).
На всех вариантах опыта, где применялись фунгицид и биологический препарат, отмечалось снижение септориоза листьев на 2,5—53,8%. Наименьшее распространение септориоза отмечено в варианте совместного применения Лариксина ранней весной и половинной дозы Альто Супер в колошение на фоне дробной подкормки азотными удобрениями - 3,7%. Применение средств защиты растений снизило распространение гельминтоспориоза листьев. Только при двукратном применении препарата Лариксин на фоне дробной подкормки распространение этой болезни осталось на уровне контроля.
Распространение пиренофороза в результате обработок изучаемыми препаратами снизилось на 2,5-6,3%. При использовании Лариксина ранней весной и в колошение пиренофороз остался в прежних пределах своего развития или же незначительно снижался, следовательно, применение данного препарата нельзя рассматривать как альтернативу фунгицидам в случае защиты озимой пшеницы от данной болезни.
Особое внимание следует обратить на распространение бурой ржавчины. По сравнению с контролем, при ранневесенней обработке фунгицидом происходит снижение степени развития этой болезни до 10%. Однако при использовании фунгицида на VIII этапе органогенеза наблюдается более эффективное снижение распространения бурой ржавчины. Возможно, этот факт объясняется биологией патогена, скоростью и направлением его распространения, и сложившимися погодно-климатическими условиями 2004-2005 гг. Применение препарата Лариксин снижает степень распространения этой болезни, но не столь существенно как фунгицид.
Проанализировав учет болезней по флаг-листу, мы определили, что применение препарата Лариксин ранней весной снижает распространение и степень развития данного комплекса патогенов в сложившихся погодно-климатических условиях этого сезона, за исключением бурой ржавчины. Кроме того, как Лариксин, так и обработка фунгицидом не дали распространиться септориозу колоса и снизили развитие хлороза листьев на 2%. Патогенный комплекс листовой инфекции при применении Лариксина снизил вирулентность заразного начала и способствовал уменьшению распространения и степени развития возбудителей заболеваний озимой пшеницы. Хотя и на контроле септориоз колоса и хлороз листьев не превышали 5%-го порога своего развития.
Обращает на себя внимание вариант Лариксин (р.в.) + 50% фунгицид (VIII). Здесь бурая ржавчина была подавлена на 100% при дробной подкормке азотными удобрениями, на фоне основного удобрения подавление распространения на 9,3%, при разовой азотной подкормке — на 8,5%.
Можно предположить, что наиболее рациональное использование азотных подкормок и применение препаратов Альто Супер и Лариксин позволили растению правильно перераспределить действие активного иммунитета и направить выработку его антител на подавление возбудителя заболевания. Если говорить о развитии бурой ржавчины в целом, то она не превысила 5%-го порога вредности, за исключением контроля по фунгицидам с дробным внесением удобрений. Сравнивая возможности вспышек эпифито-тий ржавчины и потери, наносимые от её развития урожаю, этот год не повлек за собой сильного развития данного заболевания, поэтому трудно говорить об эффективности применения химических средств зашиты. В связи со сложившимися погодно-климатическими условиями интенсивность развития основных возбудителей болезней листьев озимой пшеницы в 2006 г. была выше, чем в предыдущем году (табл. 9). Следует отметить, что внекорневые подкормки азотными удобрениями способствуют распространению и развитию листовых болезней озимой пшеницы. Так, на контроле распространение септориоза достигало 60%, проведение дробной подкормки увеличило его на 5,4%, разовая подкормка — на 12,8%. Такая же тенденция наблюдалась и в отношении других заболеваний.
Динамика накопления азота и фосфора растениями озимой пшеницы
Эффективность минерального питания зависит от двух основных факторов: количества поглощенных растением минеральных элементов и использования этих элементов на образование хозяйственно-ценной части урожая.
Каждый орган растения имеет свой особый химический состав с его физиологической ролью в жизни растений. Изменение соотношений между органами, увеличение или уменьшение содержания в них питательных веществ вызывает закономерные сдвиги в минеральном составе растения. Это отражается на темпах его роста и развития, поглощении питательных веществ из почвы в течение всей вегетации (Петрова, Чернов, 1975).
Содержание азота и фосфора в разных органах закономерно изменяется в процессе роста и развития растения в соответствии с их постоянным потреблением. Характер относительного содержания азота и фосфора отличается одинаковой закономерностью, однако азота в растениях значительно больше.
Наши исследования показали, что на ранних этапах развития растений озимой пшеницы наибольшее содержание элементов минерального питания наблюдается в листьях. Накопление азота и фосфора в вегетативных органах растений происходит до фазы колошения. С началом репродуктивного периода в листьях и стеблях происходит закономерное снижение количества этих минеральных элементов, тогда как в колосе их содержание возрастает. Подобная тенденция, за редким исключением, характерна для всех вариантов опыта (приложения S, U, V, W).
Существенное влияние на содержание элементов минерального питания в зеленой массе растений оказывает изменение пищевого режима. Согласно результатам исследований, проведенных нами в 2005 г., использование внекорневых азотных подкормок усиливает накопление азота и фосфора в вегетативных органах растений озимой пшеницы, что приводит к более высокому содержанию этого элемента в зерне (приложение S). При этом дробная подкормка способствовала интенсивному накоплению азота в листьях растений озимой пшеницы, а разовая подкормка — в стеблях. Применение разовой азотной подкормки (N60 на IV этапе органогенеза) увеличило содержание азота в зерне на 21 %, фосфора - на 63 %. Зерно озимой пшеницы, возделываемой на фоне дробного внесения удобрений (на IV и VQI э. о.), отличалось более высоким содержанием азота, но количество фосфора было ниже, чем в варианте с разовой подкормкой (табл. 24).
В 2006 г. применение внекорневых азотных подкормок не привело к существенному росту содержания азота и фосфора в зерне озимой пшеницы (табл. 24). Однако, на варианте с разовой азотной подкормкой интенсивность потребления растениями этих минеральных элементов была выше, чем при проведении дробной подкормки, что обеспечило более высокое содержание азота и фосфора в зерне.
Следует отметить, что, как в 2005 г., так и в 2006 г., возделывание озимой пшеницы на фоне применения внекорневых азотных подкормок способствовало увеличению количества клейковины в зерне. При этом дробная подкормка азотными удобрениями обеспечивала более значительный рост содержания клейковинных белков, чем разовая подкормка.
Проведенный нами корреляционный анализ данных 2005 г. показал наличие прямой зависимости между содержанием в зерне азота, фосфора и клейковины. Таким образом, рост содержания азота в зерне озимой пшеницы в условиях 2005 г. сопровождался увеличением количества клейковины (г = 0,89). Но более тесная взаимосвязь отмечена между содержанием в зерне фосфора и количеством клейковинобразующих белков, о чем свидетельствует коэффицикнт корреляции равный 0,91. По результатам исследований 2006г. установлена обратная корреляционная связь между содержанием клейковины в зерне и накоплением элементов минерального питания: азота — г = -0,92 и фосфора - г = -0,59. Причем в условиях этого года более высокая взаимосвязь наблюдалась между содержанием клейковины и азота.
Таким образом, наши исследования показали, что между накоплением элементов минерального питания и качеством зерна озимой пшеницы существует тесная связь, однако характер этой взаимосвязи существенно зависит от условий года.
Вклад фотосинтеза в формирование качества урожая существенен и значим, так как процессы накопления запасных белков в зерне и их структурирование протекают с затратами большого количества энергии. Применение внекорневых азотных подкормок способствует значительному росту фотопотенциала растений, и, как следствие, обеспечению этих процессов энергией, заключенной в макроэргических связях АТФ. Возможно более высокое качество зерна озимой пшеницы, возделываемой на фоне применения азотных подкормок в 2006 г., связано с тем, что в общем содержании азота в зерне преобладает доля азота клейковинных белков, тогда как в зерне в варианте с основным внесением удобрений азот содержится преимущественно в форме свободных аминокислот и амидов.
Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют также о значительном влиянии на содержание элементов минерального питания в растениях озимой пшеницы фунгицида Альто Супер и препарата Лариксин (приложения S, U, V, W). Так, обработка ранней весной посевов озимой пшеницы, возделываемой на фоне без удобрений, фунгицидом Альто Супер способствовала росту содержания в зерне азота на 25 %, фосфора - на 23 % (табл. 25). При двукратной обработке фунгицидом содержание азота в зерне увеличилось на 17,9 %, а фосфора - на 35,5 %. Применение фунгицида на УШ этапе органогенеза позволило увеличить количество фосфора в зерне на 5,5 %, а содержание азота, напротив, снизилось на 3,6 %.
