Влияние комплекса аминокислот и микроэлементов на физиолого-биохимические процессы в растениях

Влага. В течение вегетационного периода озимая пшеница расходует большое количество влаги. Транспирационный коэффициент (расход воды на создание 1ед. сухого вещества) равен 450-500ед. Оптимальная влажность почвы должна быть не ниже 70-75 НВ (наименьшая влагоемкость). Семена для прорастания потребляют 50-60% воды от сухой массы семени.

Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с тем, что у нее более продолжительный вегетационный период, и она формирует более высокий урожай сухой массы. Потребление влаги в течение вегетации идет неравномерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры, развития корневой системы и наличия влаги в почве.

Почва. Для озимой пшеницы почва должна быть высокоплодородной, структурной, с высоким содержанием N,P,K и др. питательных веществ. Реакция почвенного раствора должна быть в пределах pH=6-7.5.

Содержание гумуса, чем выше, тем лучше. Лучшие почвы – черноземы (гумус 8-12%). Высокие урожаи оз.пш. дает на каштановых, подзолистых и дерново-глеевых почвах. Плохими для оз.пш. являются песчаные, супесчаные, тяжелосуглинистые и глинистые почвы. Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровые сорта. Потребление влаги в течение вегетации идет не равномерно и зависит от многих факторов.

Корневая система мочковатая. Стебель – соломина, состоящая из 5-7 междоузлий. Высота его в зависимости от вида, сорта и условий произрастания колеблется от 50-70 до 200 см. Лист пшеницы состоит из влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в листовую пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком. Язычок плотно прилегает к стеблю, препятствуя проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища расположены ушки (рожки), охватывающие стебель. Язычок у пшеницы короткий, ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками.

Растения пшеницы образуют прикорневые и стеблевые листья. Прикорневые формируются из подземных узлов, стеблевые – на подземной части стебля. Не кустящиеся растения за период вегетации образует от 7 до 12 листьев. При обильном кущении одно растение за период вегетации может сформировать 100 листьев и более. Период вегетации у пшеницы 220 – 290 дней.

Соцветие – колос. В жизненном цикле пшеницы выделяются следующие фенологические фазы: набухание и прорастание зерна, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и оплодотворение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость зерна.

Набухание и прорастание зерна. Интенсивность процесса набухания зерна определяется многими факторами, и, прежде всего наличием в почве влаги и температурой окружающей среды. Чтобы семя начало прорастать, оно должно поглотить из окружающей среды влагу в количестве не менее 50-55% от веса сухого вещества зерна.

Всходы. Продолжительность периода от появления всходов до образования четвертого листа и узла кущения у озимой пшеницы при нормальных сроках ее посева составляет от 15 до 25 дней.

Кущение. В среднем растение формирует 5-7 боковых побегов. Параллельно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система. В отличие от первичной корневой системы, которая образуется из зародыша, вторичная корневая система развивается из узла кущения.

Выход в трубку. Наступление этой фазы совпадает с ростом нижнего междоузлия стебля. За начало фазы выхода в трубку принято считать момент, когда утолщение, представляющее собой сближенные узлы и междоузлия будущего стебля, прощупываются в пазухах листьев на высоте 3-4 см от поверхности почвы. Окончанием фазы выхода в трубку принято считать появление колоса из пазухи последнего листа

Колошение начинается с появлением колоса из пазухи последнего листа. В зависимости от погодных условий оно наступает на 25-30-й день после начала выхода в трубку. При резком отклонении погодных условий от многолетних показателей колошение может наступить раньше или позже указанного срока. При холодной дождливой погоде оно начинается на 36-40-й день, при сухой и жаркой – на 20-25-й день.

Цветение и оплодотворение. Цветение наступает вслед за выколашиванием. Различают три типа цветения – открытое, закрытое и промежуточное. Пшеница относится к самоопыляющимся растениям, однако не исключается возможность перекрестного опыления. Большая часть (60-90 %) цветков в колосе цветет при открытых цветковых чешуях. Сразу же после оплодотворения начинается формирование оболочек и эндосперма зерна.

Молочная спелость. На юге страны уже в начале второй декады после оплодотворения, а на севере во второй половине этой декады содержимое зерна приобретает состояние молочной жидкости. В дальнейшем по мере поступления пластических веществ оно становится более густым и приобретает телесную окраску.

Восковая спелость. Приобретение содержимым зерна восковидного состояния характеризует переход в восковую спелость. В начале фазы зерно имеет желтоватую окраску, к концу периода – желтую. В этой фазе полностью прекращается поступление зольных веществ в зерно, резко падает накопление углеводов и азотистых веществ по сравнению с предшествующим периодом. Сухая масса зерна за эту фазу при нормальных условиях увеличивается на 8-10%. К концу фазы все листья теряют зеленую окраску и лишь верхнее междоузлие стебля сохраняет темно-зеленый цвет. Желтеют и колосья. Ассимиляция полностью прекращается. Влажность зерна снижается с 40 до 22-20% в конце фазы.

Полная спелость – это такое состояние зерна, когда можно убирать пшеницу прямым комбайнированием при хорошем вымолоте. По мере снижения влажности зерна от 22 до 20% и ниже плодоножка отмирает, зерно теряет связь с материнским растением.

 

 

1.3. Применения в растениеводстве аминокислот и микроэлементов веществ

 

Микроэлементы предохраняют растения от ряда болезней: сахарную и кормовую свеклу от гнили сердечка, лен от бактериоза, злаковые растения на торфяных и осушенных болотных почвах от болезни, вызываемой недостатком меди; они способствуют снижению поражаемое продуктов растениеводства при хранении. Отдельные микроэлементы способствуют повышению засухоустойчивости растений, устойчивости к высоким и низким температурам. Выявлено большое значение микроэлементов в ускорении развития растений, процессах оплодотворения и плодообразования, синтезе и передвижении углеводов, превращениях веществ, содержащих фосфор, серу и азот. 

Они обладают сложной композиционной структурой. При определенных условиях микродвиженияотдельных микроэлементов оказывают влияние на макроскопическое поведение тела. В этих случаях необходимо рассматривать дополнительные кинематические поля. 

Однако примеси, присутствующие даже в химически чистых реактивах, мешают обнаружению и определению тех или иных элементов в исследуемом веществе. Например, нередко возникают опоры о присутствии отдельных микроэлементов в организмах. 

Первым этапом микроминиатюризации являются микромодули, собираемые из отдельных микроэлементов ( резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, трансформаторы и др.), с последующей их герметизацией. В микромодулях плотность заполнения элементами составляет 10 - 20 деталей / см3 вместо 3 - 5 деталей / см3 в модулях. Кроме того, применение микромодулей повышает надежность электронной аппаратуры. 

Основным условием (особенно при раздельном применении) при внесении микроудобрений должно быть равномерное поступление их в почву. Избыточное количество микроэлементов может оказать отрицательное действие, а заниженные дозы отдельных микроэлементов не дают ожидаемого эффекта. Без применения макроудобрений действие микроэлементов незначительно. 

В заключение следует отметить, что все испытанные способы применения микроудобрений эффективны в соответствующих условиях. Все-таки предпосевная обработка семян и некорневая подкормка растений являются дополнительными приемами и во многих случаях не могут заменить внесение отдельных микроэлементов в почву. Это особенно четко выражается на почвах с острой недостаточностью тех или иных микроэлементов. 

Активно регулируя в определенные периоды процессы обмена веществ в сторону синтеза, можно ухудшить условия белкового питания насекомых, во много раз понизить плодовитость, подавить самую возможность массового размножения их. Одной из причин, вызывающих в растительном соке повышение количества Сахаров, аминокислот, может явиться недостаток калия, фосфора, отдельных микроэлементов, избыток азота. 

Часто растения нуждаются в тех же питательных веществах, что и человек. Они необходимы для полноценного функционирования растительного организма и его дальнейшего развития. Среди таких важных соединений — аминокислоты, использование которых в выращивании сельхоз культур может давать поразительные результаты.

Активное изучение воздействия на растения подкормок аминокислотами началось в 70-80-е годы прошлого века. Многие ученые отмечали, что эти вещества активируют механизмы роста после соляного стресса и низких температур, повышают фертильность пыльцы и образование завязи плодов, увеличивают способность усвоения элементов питания и устойчивость к вредителям, болезням.

Растения и животные быстрее и лучше усваивают натуральные α-аминокислоты оптически активной L-конфигурации, из которых строятся белки. Такие модификации легко воспринимаются растительным организмом и быстро включаются в метаболизм как собственные. D-формы аминокислот встречаются в природе сравнительно редко, причем только как продукты обмена веществ низших организмов.

Благодаря современным методам анализа эффект от проведения подкормок растений L-α-аминокислотами достаточно хорошо изучен. Первыми зарегистрированными в России агрохимикатами, содержащими эти вещества, был антистрессант «Мегафол», стимулятор гармоничного развития «Вива» и стимулятор корнеобразования «Радифарм». Они появились в нашей стране в 2004 году, который характеризовался затяжной холодной весной, поэтому результаты их применения на сельхоз культурах были сразу хорошо заметны. В 2005—2006 годах из-за резкого падения температуры до −35°С в середине января на Северном Кавказе отмечался большой процент вымерзания озимых культур, гибель виноградной лозы и плодовых почек косточковых культур. Семечковые сады встретили весну в состоянии глубокого ступора. Сложившиеся погодные условия дали возможность увидеть эффективность применения аминокислотных агрохимикатов — они способствовали сохранению озимых культур, а на семечковых садах весенняя антистрессовая программа позволила получить полноценный урожай плодов.

В 2006 году в ЗАО АФ «Солнечная» был заложен опыт на промышленных томатах в открытом грунте с использованием систем капельного полива. Для этого использовались два расположенных рядом земельных участка по три гектара. На контроле применялась разработанная в хозяйстве бюджетная схема питания простыми водорастворимыми удобрениями. На опытном наделе к ней добавлялись агрохимикаты «Радифарм», «Активейв» и «Вива», а на площади 0,5 га во время вегетации проводилась коррекция питания с помощью листовых подкормок. Антистрессант «Мегафол» в дозировке 1 л/га в сочетании с другими специальными агрохимикатами в этот период вносился шесть раз. При уборке с 7 августа по 18 сентября 2006 года сотрудники хозяйства констатировали высокую эффективность корневых и некорневых подкормок препаратами, содержащими в своем составе аминокислоты. Проведенный опыт и его результаты способствовали быстрому распространению по стране практики применения подобных удобрений на всех сельхозкультурах.

 

 

 

 

1.4. Характеристика исследуемого  объекта

 

Происхождение. Создан методом внутривидовой гибридизации и индивидуальным отбором из гибридной комбинации: Княжна/Память.

Общая характеристика. Среднерослый (91-105 см), устойчив к полеганию. Сорт Вершина относиться к группе среднеспелых сортов, выколашивается на 1-2 дня позже стандартного сорта Память, на 2-3 дня раньше сорта Половчанка. Колос цилиндрический, средней длины, средней плотности. Разновидность lutescens.

Урожайность. Потенциальная урожайность 90 ц зерна с 1 га.

Мукомольные и хлебопекарные качества. Формула глиадинов в электрофоретическому спектру 12.1.1.3.2.1. По технологическим и хлебопекарным качествам относиться к ценным пшеницам.

Устойчивость к болезням и климатическим условиям. На фоне искусственного заражения высоко устойчив к желтой ржавчине, устойчив к бурой ржавчине, умеренно устойчив к мучнистой росе и септориозу. К стеблевой ржавчине и фузариозу колоса проявил умеренную восприимчивость. По степени поражения твердой головней относиться к высоко восприимчивым формам. Сорт высоко адаптивный: засухоустойчивость и жаростойкость высокие, морозостойкость при искусственном промораживании средняя.

Зона возделывания. Рекомендуется для посева в Северо-Кавказском регионе. Имеет преимущество при возделывании по пропашным и колосовому предшественникам.

Сроки посева. Оптимальные для зоны. Допускаются поздние сроки.

Нормы высева. 5 млн. всхожих семян на 1 га.

 

 

 

 

2. МЕТОДИКА ЗАКЛАДКИ ОПЫТА

 

В целях определения влияния различных доз минеральных удобрений комплекса аминокислот с микроэлементами на физиологобиохимические показатели был заложен следующий опыт по следующей схеме: делянку размером 1*8 м поделили на 2 равные части с площадью 4 м2. На первый участок внесли минеральные удобрения нитроаммофоска (16:16:16) в дозе N100 P100 K100 на гектар. На другой участок те же удобрения, но с дозой N50 P50 K50. Минеральные удобрения были заделаны в почву на глубину 3-5 см.

Семена озимой пшеницы высевали дозой 220 кг на гектар. Семена перед посевом обрабатывали комплексом аминокислот с микроэлементами в дозе 3 литра на тонну семян, расход рабочего раствора 10 литров на тонну семян. В период вегетации в фазе кущения провели первую обработку в фазе цветения вторую обработку комплексом аминокислотами с микроэлементами в дозе 3 литра на гектар. А раствор рабочего раствора 300 литров на гектар.