Исследование нивелирующего влияния биологически активных Se-содержащих веществ на показатели продуктивности ячменя в Пугачевском районе Саратовской области

Таблица 1 – Исследуемые БАВ

CH 3 -(CH 2 ) 3 -( CH 2 - CH= CH) 4 -(CH 2 ) 3 COOC 2 H 5	этиловый эфир цис -5,8,11,14- эйкозатетраено - вой кислоты	Иммуно цитофит ( ИМ )
С6 Н з—( ОСНз) 2 гАгSe+ _ Ph К      сю4	перхлорат -2- фенил -4- (2,4- диметоксифенил )- 7,8- бензо -5,6- дигидроселенохро милия	ПХСХ
Ph Se     Ph n    Cl	2-(n- хлорфенил )-4- фенил -7,8- бензо -5,6- дигидроселенохро мен	СХ

Стандартом являлся используемый в практике сельского хозяйства стимулятор роста и развития растений иммуноцитофит ( ИМ ), контролем служила вода . Семена обрабатывали водной суспензией БАВ с концентрацией вещества 10^-4%, замачивая их пред посевом на 24 часа . Использовали растворы нитрата свинца (II), размах варьирования концентраций от 10⁶% до 10^-3%.

Результаты исследования

Исследования протекторной роли биологически активных веществ ( БАВ ), в частности Se- содержащих гетероциклических соединений по отношению к свинцу (II), проводились в течение трех лет (20062008 гг .).

Первым этапом научного исследования явилось изучение влияния БАВ , ионов Pb⁺² и их сочетаний на всхожесть ячменя . Анализ полученных данных позволил сделать следующие выводы : при использовании растворов Pb⁺² увеличение концентрации привело к снижению энергии прорастания и всхожести ячменя , варианты 5-6. Иммуноцитофит способствовал увеличению энергии прорастания на 3% и на 10,2% повысил всхожесть ячменя за три года исследования . Сочетания БАВ + Pb⁺² во всех случаях нивелировало отрицательное влияние токсиканта на 2 – 7% и 8 – 14% соответственно ( рис . 1).

Рисунок 1 – Энергия прорастания ячменя 2006-2008 гг . ( среднее значение )

Следующим этапом было изучено влияние препаратов на прохождение этапов органогенеза и за вегетационный период в целом , данные за три года исследования ( рис . 2). При обработке семян растворами БАВ мы наблюдали у растений более раннее прохождение основных этапов органогенеза и сокращение вегетационного периода по сравнению с контролем .

варианты всходы            кущение         выход в трубку колошение        МВС           вегетация

Рисунок 2 – Влияние БАВ , ионов свинца (II) и их сочетаний на период вегетативного ячменя 2006-2008 г .

Применение предпосевной обработки ячменя сочетаниями БАВ +Pb⁺² способствовало нивелированию негативного действия ионов Pb⁺².

Третьим этапом исследования явилось изучение влияния данных препаратов на формирование площади листовой поверхности . Применение БАВ способствовало нивелированию негативного действия ионов свинца и увеличению площади листовой поверхности на 5-20% по сравнению с контролем .

варианты

Рисунок 3 – Влияние БАВ на площадь листовой поверхности за вегетационный период 2006-2008 гг .

Сравнение протекторного действия исследуемых БАВ на площадь листьев позволяет выделить препарат ПСХП как наиболее эффективный . При замачивании семян в растворах ПСХП в сочетании с Pb⁺² различных концентраций негативное воздействие свинца снижается , площадь листьев увеличивается за весь вегетационный период на 20 – 84 % ( рис . 3).

Промышленный препарат иммуноцитофит в чистом виде повысил площадь листовой поверхности на 2030%, а в сочетании с различными концентрациями ионов свинца (II) нивелирующего действия не показал .

От площади листьев напрямую зависит фотосинтетический потенциал ( ФП ). Из литературы известно ( Пшибытько и др ., 2004), что фотосинтетический потенциал изменяется в стадии фенофаз и влияет на устойчивость растения к действию различных стрессовых факторов . Влияние БАВ , ионов свинца (II) и их сочетаний на фотосинтетический потенциал за период вегетации оказалось аналогичным их влиянию на площадь листовой поверхности :

• -    растворы БАВ , использованные в « чистом » виде , повысили фотосинтетический потенциал растений по сравнению с контрольным вариантом на 15 – 38 %. Наилучший эффект получен от применения препарата ПСХП .

• -    растворы Pb(NO 3 ) 2 во всех концентрациях свинца в течение периода вегетации негативно сказались на фотосинтетическом потенциале , способствовали его снижению на 12 – 25 %.

• -    нивелирование токсического действия наблюдалось на всех вариантах сочетания БАВ и ионов свинца (II), установлено превышение контроля в вариантах 9 – 12 составило 8 – 38%.

Промышленный препарат иммуноцитофит проявил себя на уровне контроля и незначительно нивелировал действие ионов свинца (II) ( рис . 4). Следует отметить , что наибольший эффект нивелирования негативного действия ионов свинца получен при использовании препарата ПСХП .

Одним из важных показателей продуктивности ячменя является озерненность колоса . Нами исследовано изменение озерненности колоса под влиянием предпосевной обработки растворами БАВ , Pb²⁺ и их сочетаний в вегетационные периоды 20062008. Число зерен в колосе во всех вариантах опытов колебалось от 18 шт . до 27,19 шт . В варианте с иммуноцитофитом – 27,19 шт . При использовании БАВ значение данного показателя изменилось от 23,0 шт . ( препарат СХ ) до 27 шт . ( препарат ПХСХ ).

дней/га

Рисунок 4 – Влияние БАВ , ионов свинца и их сочетаний на фотосинтетический потенциал ярового ячменя за период вегетации

Результаты определения длины колоса показали, что она в контроле колебалась от 8,5 см до 9,0 см (табл. 2). В варианте с иммуноцитофитом (стандарт) она достигала значений 9,2 – 9,5 см. Применение БАВ в «чистом» виде способствовало росту колоса до 11,5 см в 2007 г. и в среднем за три года до 11,1 см. Обработка семенного материала «чистыми» растворами нитрата свинца (II) способствовала уменьшению длины колоса до 5,9 – 7,2 см (69,4% -84,7%). Сочетания БАВ + Pb+2 нивелировали негативное действие ионов свинца (II), длина колоса колебалась от 8,7 (ИМ + Pb+2 ∙ 10-5) до 9,5 (ПХСХ + Pb+2 ∙ 10-5). В среднем за три года наилучший эффект получен при использовании препарата ПХСХ – длина колоса колебалась от 8,9 см до 9,5 см (2,4%-11,8% по отношению к контролю).

Влияние БАВ , ионов свинца (II), и их сочетаний на количество продуктивных стеблей ячменя сорта Донецкий 8 выглядит следующим образом . В контроле количество продуктивных стеблей составило около 1256,5 шт ./ м ². При использовании стандарта количество стеблей составило 1580,0 шт ./ м ².

Таблица 2 – Влияние БАВ , ионов Pb²⁺ и их сочетаний на элементы структуры урожайности

н к тЗ к Он тЗ m	н о о К оЗ is д S н я о Он ^	о д и « s я & н К О	м £3 “ 8 ° ° нГ	О оЗ г к ^ & g о 4 5	1 ^ 1 "	аЗ о о д аз °
1	1,37	5	18	0,945	52,5	8,5
2	1,48	5	19	1,021	58,43	9,2
3	1,91	6	23	1,329	65,43	10,7
4	2,11	6	27	1,617	66,68	11,5
5	0,31	3	7	0,352	35,18	5,9
6	0,41	3	9	0,463	37,8	7,2
7	0,54	3	12	0,624	58,8	8,5
8	0,91	4	15	0,788	59,85	8,7
9	1,00	4	16	0,865	61,27	8,4
10	1,08	4	17	0,928	62,06	8,1
11	1,15	4	18	0,992	63,79	9,5
12	1,53	5	19	1,057	64,42	8,9

Обработка семенного материала « чистыми » растворами БАВ привела к увеличению количества продуктивных стеблей по сравнению с контролем в среднем за три года на 46-52%. Обработка семян растворами нитрата свинца (II) высокой концентрации негативно сказалась на количестве продуктивных стеблей , снизив данный показатель на 42%. Низкая концентрация оказала небольшое стимулирующее действие и повысила количество стеблей в среднем на 8,2% по сравнению с контролем . Применение сочетаний БАВ + Pb⁺² способствовало увеличению стеблей в среднем до 1556,5 шт ./ м ². Наилучшим оказался препарат ПХСХ , повысив значение изучаемого показателя на 49%.

Определение среднего числа зерен в колосе в течение 2006-2008 гг . показало , что в контроле оно составило 18 шт . ( табл . 3).

В варианте с иммуноцитофитом и другими БАВ – 19 – 27 шт . Применение « чистых » растворов нитрата свинца (II) способствовало снижению числа зерен в колосе до 7 -9 шт . (39% - 50%). Сочетание БАВ + Pb⁺² способствовали нивелированию токсического действия токсиканта и увеличению количества зерен в колосе до 15 – 19 шт . (83% - 109%). Применение чистых БАВ способствовало увеличению числа зерен в главном колосе на 27,8 – 50%, а в боковых – 20 – 30% по отношению к контролю .

Таблица 3 – Влияние БАВ , ионов (II) и их сочетаний на количество продуктивных стеблей ярового ячменя сорта Донецкий 8

№	Количество зерен в главном колосе		Количество зерен в боковых колосьях ( в пересчете на 1 колос )
	штук	2 ^ о и	штук	2 ^ & о
	40 О 00 о о (М о		40 О 00 о о (М о
1	18	100	10	100
2	19	106	11	110
3	23	127	12	120
4	27	150	13	130
5	7	39	4	40
6	9	50	6	60
7	15	83	7	70
8	12	67	8	80
9	16	89	8	80
10	17	94	9	90
11	18	100	8	80
12	19	108	9	90

Наибольшее количество зерен в колосе сформировалось при обработке семенного материала препаратом ПХСХ , что отразилось на массе 1000 зерен . Детальный анализ данных по массе зерна с колоса и массе 1000 зерен , полученных в результате полевых исследований , показал , что применение растворов нитрата свинца (II) негативно сказывается на растениях и способствует снижению этих показателей на 18 – 33% по сравнению с контролем . Применение БАВ в комплексах со свинцом способствует не только нивелированию негативного действия свинца , но и увеличению данных показателей на 12 – 27% ( рис . 5).

Рисунок 5 – Влияние БАВ , ионов Pb⁺² и их сочетаний на массу 1000 зерен

Анализ результатов полевого эксперимента показал , что обработка семенного материала растворами изучаемых препаратов сказалась на урожайности ячменя сорта Донецкий 8 ( рис . 6).

Рисунок 6 – Влияние БАВ , ионов Pb⁺² и их сочетаний на урожайность ячменя

Так в контроле она составила 1,4 т / га . Урожайность в результате обработки растворами « чистых » биологически активных веществ колебалась с 1,5 т / га до 2,1 т / га (7% - 50%). Обработка семян растворами нитрата свинца негативно сказалось на урожайности и составила 0,3 т / га – 0,4 т / га (21% -29%). Замачивание семенного материала в растворах БАВ + Pb⁺² во всех случаях способствовало нивелированию негативного действия токсиканта на урожайность . Так препарат иммуноцитофит ( стандарт ) способствовал прибавки по сравнению с контролем на 0,2 т / га – 0,5 т / га (14% - 36%). Препарат СХ снизил негативное действие свинца и повысил урожайность на 0,37 т / га – 0,54 т / га (26% - 39%). Наилучший нивелирующий эффект получен при использовании препарата ПХСХ , способствовавшего получению 0,69 т / га – 0,81 т / га прибавки .

Выводы и рекомендации

Таким образом, проведенное нами исследование показало, что все изученные БАВ не только полностью нивелируют отрицательное влияние ионов свинца при выращивании ячменя на загрязненных территориях, но и увеличивает урожайность на 711%. Наибольшая эффективность наблюдалась при использовании перхлората     -2-фенил-4-(2,4- диметоксифенил)-7,8-бензо-5,6-дигидроселенохромилия (ПХСХ). Результаты полевых исследований свидетельствуют о том, что предпосевная обработка семян ячменя изучаемыми синтетическими регуляторами роста является эффективным приёмом повышения их урожайности в Нижнем Поволжье.

С достаточной степенью уверенности можно прогнозировать успешное применение для этих целей Se- содержащих БАВ .

Благодарности

Автор выраж ает благодарность научному руководителю д . х . н ., профессору Гусаковой Наталии Николаевне и д . х . н ., профессору кафедры « Органическая и биоорганическая химия » ГОУ ВПО « Саратовский ГУ им . Н . Г . Чернышевского » Федотовой Ольге Васильевне , предоставившей БАВ для исследования .

Н . И . М итюш кин , главный агроном СПК « Русь » Знаменского района Орловской области

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШ ЕСТВЕННИКОВ НА УРОЖ АЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМ ОЙ ПШ ЕНИЦЫ

Установлено , что урож айность и качество зерна зависит от внедрения новых ресурсосберегающих адаптивных технологий . Приводятся данные по урож айности и качеству зерна , полученные по различным предшественникам в условиях хозяйства .

Стратегические преимущества развития зернового хозяйства в России обусловлены первостепенной значимостью производства зерна в обеспечении национальной безопасности , а также возможностью с наибольшей эффективностью использовать разнообразные местные почвенно - климатические ресурсы [1].

В России озимая пшеница является основной продовольственной культурой . Ежегодно ее высевают на площади 8 - 11 млн . га .

Орловская область входит в состав Центрально Черноземного региона ( ЦЧР ), который является одним из основных производителей озимой пшеницы в Российской Федерации . Площади ее посева в регионе занимают более 1 млн . га , в т . ч . Орловской области – более 300 тыс . га .

Развитие АПК области осуществляется главным образом за счет освоения инновационных технологий на основе привлечения частных инвестиций в отрасль [2].

Productivity and quality of grain of a winter wheat depends on introduction new adaptive technologies. In article is represented data on productivity and quality the grains which received on various predecessors in the conditions of an economy.

На полях Орловщины внедряются новые ресурсосберегающие адаптивные технологии , позволяющие получать стабильные урожаи в сложных погодных условиях . За последние пять лет ее урожайность в среднем достигла уровня 3,0 т / га . Согласно проведенным математическим расчетам , она будет неуклонно повышаться ( рис .1.).

В современных условиях на продовольственном рынке особую значимость имеет получение качественного зерна озимой пшеницы . Вопрос , связанный с получением качественного продовольственного зерна на Орловщине до конца не решен . М ногие хозяйства получают зерно с содержанием массовой доли клейковины на уровне 19-22%, что соответствует лишь 4 классу государственного стандарта и соответственно , реализуется по низкой закупочной цене .