ИЗМЕНЕНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДИАЗОТРОФНЫХ ПРЕПАРАТОВ
Сауткина М.Ю.1, Чевердина Г.В.2, Чевердин Ю.И.3, Рябцев А.Н.4
1Аспирант; 2кандидат биологических наук; 3 доктор биологических наук; 4 научный сотрудник, Научно – исследовательский институт сельского хозяйства Центрально – черноземной полосы им. В.В. Докучаева
ИЗМЕНЕНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДИАЗОТРОФНЫХ ПРЕПАРАТОВ
Аннотация
На черноземе обыкновенном проведено изучение изменения содержания хлорофиллов (а+в) в листьях озимого тритикале под влиянием инокуляции семян препаратами диазотрофных микроорганизмов. Отмечено увеличение концентрации зеленых пигментов в различные фенофазы развития не зависимо от фона удобренности. Максимальное содержание хлорофиллов наблюдалось в фазу колошения на без удобренном фоне при обработке штаммом 17-1.
Ключевые слова: озимое тритикале, диазотрофы, хлорофилл.
Sautkina M.Yu.1, Cheverdina G.V.2, Cheverdin Yu.I.3, Ryabtsev A.N.4
1 Post-graduate student, 2 Cand.Biol.Sci., 3 Dr.Sci.Biol., 4 the research assistant, Research Institute for agriculture of the Central black - earth zone of them. V.V. Dokuchaeva
CHANGES IN THE PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF WINTER TRITICALE UNDER THE INFLUENCE DIAZOTROPHIC DRUGS
Abstract
On Chernozem ordinary a study of the changes of chlorophyll content (a+b) in leaves of winter triticale influenced by inoculation of seeds preparations diazotrophic microorganisms. The marked increase in the concentration of green pigments in various fanatasy development regardless of background fertilization. Maximum chlorophyll content was observed in the phase of earing on without fertilized background while processing strain 17-1.
Keywords: winter triticale, diazotroph, chlorophyll.
Введение. Одним из условий повышения продуктивности пахотных угодий является улучшение условий корневого питания возделываемых культур. Оптимизация условий корневого питания культурных растений повышает стрессоустойчивость растений, активизирует ростовые процессы. Одним из основных элементов минерального питания является азот. В последние годы все более широкое распространение находят приемы биологизации земледелия, стимулирование способности растений к фиксации и поглощению атмосферного азота. Одним из направлений решения этого очень важного вопроса является обработка семян препаратами диазотрофных микроорганизмов (Кожемяков А.П., Белимов А.А.,1994; Чевердин Ю.И., Сауткина М.Ю, Чевердина Г.В., 2013)
Место проведения исследований. Исследования проведены в ГНУ Воронежском НИИСХ Россельхозакадемии. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный (Чо) по классификации 1977 г или агрочернозем сегрегационный (АЧсг) по классификации 2004 г, среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый со следующей агрохимической характеристикой: гумус – 6,28 %, рН солевой вытяжки – 6,7 рН водной вытяжки – 7,25, гидролитическая кислотность – 1,92 ммоль экв./100 г, сумма поглощенных оснований – 42,36 ммоль экв./100 г почвы.
Культура – озимое тритикале. Сорт – Доктрина 110. Для обработки семян использованы препараты, полученные из ВНИИ с/х микробиологии. Посевная площадь делянки – 7 м2, учетная- 5 м2. Повторность – шестикратная. Фон удобренности – без удобрений и N30 под предпосевную культивацию. Содержание хлорофиллов определялось методом экстракции 96% этанолом (Третьяков Н.Н.,1982) на спектрофотометре ПЭ-5300ВИ (ЭКРОС).
Результаты исследований. Важную роль в обеспечении высокой продуктивности растений принадлежит фотосинтетической деятельности растений, в обеспечении продуктами фотосинтеза ростовых процессов. Проведенные исследования по содержанию хлорофилла в листьях растений озимого тритикале в различные этапы органогенеза показали положительную роль микробных препаратов не зависимо от фона удобренности.
На без удобренном фоне в фазу колошения озимого тритикале отмечено максимальное содержание зеленых пигментов (а+в) при инокуляции семян штаммом 17-1 – 9,96 мг/г абсолютно сухого вещества (табл.1). На контрольном варианте (без обработки семян) в эту фазу развития растений содержалось 7,72 мг/г хлорофилла. Единственным вариантом, на котором не отмечалось увеличения концентрации зеленых пигментов – это штамм ПГ-5. На вариантах инокуляции остальными штаммами содержание хлорофилла варьировало в пределах 8,33-8,76 мг/г, что выше контроля на 15,0 – 19,8%.
Таблица 1 - Содержание хлорофилла в растениях озимого тритикале в фазу колошения, мг/г а.с.в.
| фон удобренности | варианты | a | b | a+b | Отношение a/b |
| б/у | контроль | 5,21 | 2,11 | 7,32 | 2,47 |
| Шт.7 | 6,18 | 2,3 | 8,48 | 1,38 | |
| Шт.8 | 6,16 | 2,39 | 8,55 | 2,58 | |
| Шт.17-1 | 7,67 | 2,29 | 9,96 | 3,35 | |
| Шт.18-5 | 6,07 | 2,26 | 8,33 | 2,68 | |
| Шт.30 | 6,35 | 2,41 | 8,76 | 2,63 | |
| Шт.ПГ-5 | 5,17 | 1,74 | 6,91 | 2,97 | |
| N30 | контроль | 6,94 | 2,55 | 9,49 | 2,72 |
| Шт.7 | 6,34 | 1,85 | 8,19 | 3,42 | |
| Шт.8 | 8,03 | 1,52 | 9,55 | 5,28 | |
| Шт.17-1 | 7,19 | 2,53 | 9,72 | 2,84 | |
| Шт.18-5 | 7,60 | 2,62 | 10,22 | 2,90 | |
| Шт.30 | 5,62 | 2,29 | 7,91 | 2,45 | |
| Шт.ПГ-5 | 7,84 | 2,33 | 10,17 | 3,36 |
Использование микробных диазотрофных препаратов на фоне использования минерального азота не приводило к такому явному общему увеличению хлорофилла. Лишь при инокуляции штаммами 18-5 и ПГ-5 отмечено увеличение содержания хлорофилла в листьях тритикале. По остальным группам микроорганизмов значения были близки к контрольному варианту или несколько ниже.
Рассматривая качественный состав хлорофилла необходимо отметить, что наряду с общим увеличением его содержания на без удобренном фоне под влиянием микробных препаратов увеличивалась доля хлорофилла b. Так, на контрольном варианте величина хлорофилла b равнялась 2,11 мг/г. При инокуляции семян его доля увеличивалась до 2,26-2,41 мг/г. Это свидетельствует о повышении способности растений усваивать волны, поглощаемые темно-адаптированным хлоропластом. На варианте применения минеральных удобрений такое увеличение способности растений в наших исследованиях не установлено. Содержание хлорофилла b под воздействием диазотрофов существенно не изменялось. На контроле (необработанные семена) его количество равнялось 2,55 мг/г, при обработке семян варьировало в пределах 1,52-2,62 мг/г а.с.в.
Рассматривая содержание хлорофилла в фазу молочной спелости, необходимо отметить такую же закономерность, что и в фазу колошения. Но абсолютные значения были несколько ниже. Это обусловлено снижением фотосинтетической активности растений и началом отмирания тканей. Анализ таблицы 2 показал, что большее содержание хлорофилла было отмечено на контрольном варианте при внесении азотных удобрений (7,33 мг/г) в сравнении с неудобренным фоном (6,01 мг/г). В этом случае проявляется положительная роль дополнительного внесения минеральных азотных удобрений.
Общее содержание хлорофиллов (a+b) на без удобренном фоне под воздействием инокулянтов в фазу молочной спелости повышалось от 28,0 % (штамм 30) до 46,9%(штамм 8). Использование минерального азота также способствовало увеличению содержания хлорофилла, но в меньших относительных величинах - 1,1 % (штамм 30) до 23,3% (штамм 18,5).
Таблица 2 - содержание хлорофилла в растениях озимого тритикале в фазу молочной спелости, мг/г а.с.в.
| фон удобренности | варианты | а | в | а+в | Отношение а/в |
| б/у | контроль | 4,8 | 1,21 | 6,01 | 3,97 |
| Шт.7 | 5,77 | 1,87 | 7,64 | 3,08 | |
| Шт.8 | 6,66 | 2,17 | 8,83 | 3,07 | |
| Шт.17-1 | 6,35 | 1,89 | 8,24 | 3,36 | |
| Шт.18-5 | 6,12 | 1,78 | 7,9 | 3,44 | |
| Шт.30 | 5,93 | 1,76 | 7,69 | 3,37 | |
| Шт.ПГ-5 | 5,97 | 2,12 | 8,09 | 2,82 | |
| N30 | контроль | 5,52 | 1,81 | 7,33 | 3,05 |
| Шт.7 | 6,61 | 2,02 | 8,63 | 3,27 | |
| Шт.8 | 6,42 | 1,99 | 8,41 | 3,23 | |
| Шт.17-1 | 5,72 | 1,82 | 7,54 | 3,14 | |
| Шт.18-5 | 6,76 | 2,28 | 9,04 | 2,96 | |
| Шт.30 | 5,67 | 1,74 | 7,41 | 3,26 | |
| Шт.ПГ-5 | 5,81 | 1,97 | 7,78 | 2,95 |
В этот период развития растений тритикале нами отмечено также увеличение хлорофилла b под влиянием микросимбионтов на без удобренном фоне. Максимальное его количество отмечено на вариантах с использованием штамма 8 (2,17 мг/г) и штамма ПГ-5 (2,12 мг/г). Увеличение по сравнению с необработанными семенами составляет соответственно 79,3% и 75,2%.
На удобренном фоне столь четкой закономерности нами не установлено. Исключением в этом случае являются штаммы 7 и 18-5. При использовании этих препаратов количество хлорофилла b в фазу молочной спелости повышалось на 11,6% и 26,0%.
Выводы. Инокуляция семян озимого тритикале всеми штаммами микробных диазотрофных препаратов на без удобренном и удобренном фоне способствовала увеличению содержания зеленых пигментов в листьях в фенофазы колошения и молочной спелости. Максимальная концентрация хлорофиллов выявлена в фазу колошения при обработке штаммом 17-1. На без удобренном фоне в фазу колошения применение диазотрофов увеличивало долю хлорофиллов b. В фазу молочной спелости данная закономерность сохранялась при инокуляции штаммами 7 и 18-5.
Литература
- Кожемяков А.П. , Белимов А.А. Эффективность препаратов корневых диазотрофов при бактеризации ярового рапса // Агрохимия №7-8,1994,с.62-67.
- Чевердин Ю.И., Сауткина М.Ю, Чевердина Г.В. Продукционные процессы в растениях озимого тритикале при использовании биологических стимуляторов// Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия/ Сбор. докл. науч.-прак. конф. Курского отделения МОО «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева», Курск, 2013. – с.148 - 151.