AGRIS - 

2023

Bakirov, F.G. | Petrova, G.V. | Shchukin, V.B. | Vasil'ev, I.V. | Dolmatov, A.P. | Didenko, V.V.

The research aimed to determine the patterns of root matter formation and accumulation in natural agrocenoses for subsequent scientific justification of tillage methods in the Orenburg region. The results of the experiment laid down in 2011 on the territory of the educational-experimental field of the Orenburg State Agrarian University are presented. The experiment scheme: (1) chiseling; (2) surface tillage; (3) no-till. The plowing variant is taken from another experiment. The of spring wheat root systems were examined in the fourth field of the following crop rotation: (1) chickpeas; (2) spring wheat; (3) sorghum; (4) spring wheat; (5) sunflower; (6) barley. Plowing and chiseling are found to form a loose soil layer homogeneous in density, creating favorable conditions for root development. Exception is 0-5 cm soil layer, where the weight of roots is 5-7% of the total weight, in contrary of 34-15% in subsequent layers. At a depth of 30 cm, a furrow bottom is formed, behind which the weight of roots sharply decreases to 2.8% and 3.9%, respectively. With surface tillage, the furrow bottom is observed in a layer of 10-15 cm. As a result, in spring wheat, 45% of roots are concentrated in a layer of 5-10 cm, and in sunflower, a root system is formed with surface placement of the bulk of roots in the same layer and the absence of a pronounced vertical central root. In natural phytocenoses, 40% of roots are concentrated in the top 0-5 cm soil, and further into the depth along the soil profile, their weight gradually decreases. Such root architectonics of plants in the steppe zone is adaptation to the established regime of summer precipitation and favorable consistency of the humic soil horizon. The No-till variant turned out to be as close as possible to the virgin soil, in terms of soil consistency and the nature of root placement. These data are the basis for the development of moisture-efficient tillage systems. | Цель исследований - выявить закономерности формирования и накопления массы корней в естественных и агроценозах для последующего научного обоснования способов обработки почвы в Оренбургской обл. Изложены результаты опыта, заложенного в 2011 г. на территории учебно-опытного поля Оренбургского ГАУ. Схема опыта: 1 – глубокое рыхление; 2 – мелкая обработка; 3 – нулевая обработка (No-till). Вариант со вспашкой взят из другого опыта. Корневые системы яровой пшеницы изучали на четвертом поле севооборота со следующим чередованием культур: 1 – нут; 2 – яровая пшеница; 3 – сорго; 4 – яровая пшеница; 5 – подсолнечник; 6 – ячмень. Установлено, что вспашка и глубокое рыхление формируют рыхлый гомогенный по плотности слоев пласт, создавая благоприятные условия для развития корней. Исключение составляет слой 0-5 см, где масса корней составляет 5-7% от общей массы при 34-15% в последующих слоях почвы. На глубине 30 см образуется плужная подошва, за которой масса корней резко уменьшается – до 2,8 и 3,9% соответственно. При мелком рыхлении плужная подошва наблюдается в слое 10-15 см. В результате у яровой пшеницы 45% корней сосредоточено в слое 5-10 см, а у подсолнечника формируется корневая система с поверхностным размещением основной массы корней в этом же слое и отсутствием выраженного вертикального центрального корня. В естественных фитоценозах 40% корней сосредоточено в верхнем 0-5 см слое, а далее вглубь по профилю почвы их масса плавно снижается. Такая архитектоника корней у растений в степной зоне служит адаптацией к установленному режиму выпадения летних осадков и благоприятному сложению гумусового горизонта почвы. Максимально близким к целине по сложению почвы и характеру размещения корней оказался вариант No-till. Это является основой для разработки влагоэффективной обработки почвы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Asaturova, A.M. | Tomashevich, N.S. | Dubyaga, V.M. | Zhevnova, N.A. | Pavlova, M.D. | Khomyak, A.I.

The studies were carried out to search for bacterial strains with plant growth-stimulating activity. Eighty strains were evaluated during the experiments. 'Batko' winter wheat was used as test plant. The work was carried out in a greenhouse. Bacterial cultures were grown on potato-glucose agar at +28 deg C. The bacterial mass was washed off from Petri dishes, diluted with water up to 50 ml (titre of suspensions 10E7-10E9 CFU/mL). The seeds were kept in an aqueous suspension for 2 hours at +24-28 deg C. Fitosporin-M, W (Bacillus subtilis 26D) and Extrasol, W (B. subtilis Ch-13) were used as a biological standard, treatment with distilled water was used as the control variant. Every 30 seeds were sown in 0.45 L cups filled with sand in three-fold replication. Accounts were taken on the 14th day of incubation. The use of strains B. subtilis BZR 862, B. subtilis BZR 523-1, B. subtilis BZR 336s, Pseudomonas fulva BZR 523-2, BZR 47, BZR 845, BZR 921, BZR 747, BZR 538, BZR 462 provided an increase in shoot length, relative to the control, by 10.8-29.7%, shoot weight – by 13.7- 34.9%, root length – by 16.8-18.2%, root weight – by 41.9%, compared with standards – by 42.0, 78.3, 33.4 and 34.2%, respectively. In experiments on growth stimulation in dynamics during 10 days of vegetation set on strains, that showed maximum activity, B. subtilis BZR 517, Myroides odoratimimus BZR 474, B. pumilus BZR 673, BZR 519 had the greatest positive effect on plant growth. Compared to the control, there was an increase in the shoot length by 13.7-21.0%, in the root length by 16.4-40.9%, in the shoot weight by 43.5-98.0%, in the root weight by 25.3-54.0%. | Исследования проводили с целью поиска штаммов бактерий, обладающих ростстимулирующей активностью. В экспериментах оценивали 80 штаммов. В качестве тест-растений использовали озимую пшеницу сорта Батько. Работу выполняли в условиях теплицы. Культуры бактерий выращивали на картофельно-глюкозном агаре при температуре + 28 град. С. Бактериальную массу смывали с чашек Петри, разбавляли водой до 50 мл (титр суспензий 10E7…10E9 КОЕ/мл). Семена выдерживали в водной суспензии 2 ч при +24…28 град. С. В качестве биологического эталона использовали Фитоспорин-М, Ж (Bacillus subtilis 26Д) и Экстрасол, Ж (B. subtilis Ч-13), контроль – обработка дистиллированной водой. Высевали по 30 семян в стаканчики с песком объемом 0,45 л. Повторность трехкратная. Учеты проводили на 14 сутки инкубирования. Применение штаммов B. subtilis BZR 862, B. subtilis BZR 523-1, B. subtilis BZR 336s, Pseudomonas fulva BZR 523-2, BZR 47, BZR 845, BZR 921, BZR 747, BZR 538, BZR 462 обеспечивало увеличение длины побегов, относительно контроля, на 10,8…29,7%, массы побегов – на 13,7…34,9%, длины корня – на 16,8…18,2%, массы корня – на 41,9%; по сравнению с эталонами – соответственно на 42,0, 78,3, 33,4 и 34,2%. В опытах по ростстимуляции в динамике в течение 10 суток вегетации, поставленных на штаммах, проявивших максимальную активность, наибольшее положительное влияние на рост растений оказали B. subtilis BZR 517, Myroides odoratimimus BZR 474, B. pumilus BZR 673, BZR 519. По сравнению с контролем отмечено увеличение длины побега на 13,7...21,0%, длины корня – на 16,4...40,9%, массы побега – на 43,5...98,0%, массы корня – на 25,3...54,0%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Atroshchenko, G.P. | Skripnichenko, M.M. | Asir, N.

The article presents data on the economic and biological assessment of low-growing clonal rootstocks of apple trees growing among the layering mother plants under the conditions of protected ground. The studies were carried out in 2020-2021 in the educational and experimental garden of St. Petersburg State Agrarian University (SPbSAU). The objects of the study were the following 9 forms of low-growing clonal apple tree rootstocks bred at Michurinsky State Agrarian University: Malysh Budagovskogo, 54-118, 57-490, 62-223, 62-396, 64-143, 67-5(32), 70-6-8, 71 -3-150. Rootstock forms 62-396, 54-118 and 57-490 had been previously studied at St. Petersburg State Agrarian University. Other forms of rootstocks were tested for the first time in the Leningrad region. The zoned rootstock 54-118 served as the control. The studies were carried out according to the generally accepted methodology for horticulture "Program and methodology for the study of variety of fruit, berry and nut crops, 1999". The laying of the layering mother plants of clonal apple rootstocks was carried out in the spring of 2020 in a carbonate-coated greenhouse. The mother plant type is vertical. Landing pattern is 0.2 x 0.5 m. The results of phenological observations showed that all the studied low-growing apple clonal rootstocks among the mother plants correspond to the seasonal rhythms of plant development and form layers under conditions of protected ground. The mother bushes of apple clonal rootstocks 62-396 and 62-223 formed the highest layers. The weakest branching of layers was noted for rootstocks 67-5(32), 71-3-150, 70-6-8 (1.0-1.2 points). Layers of all studied clonal rootstocks were characterized by a well-developed root system. The average root length of layering varied from 21.9 cm (Malysh Budagovskogo) to 38.1 cm (64-143). The highest yield of 1st grade layers (more than 80%) was formed by mother bushes of following rootstocks: 63-396, 62-223, 54-118, 64-143. The yield of layers of the 2nd grade varied from 1.7% (62-396) to 34.5% (Malysh Budagovskogo). The lowest output of non-standard layers (less than 1%) was observed among forms 62-396 and 57-490. | Представлены результаты хозяйственно-биологической оценки слаборослых клоновых подвоев яблони в отводковом маточнике защищенного грунта. Исследования проведены в 2020-2021 гг. в учебно-опытном саду Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (СПбГАУ). Объектами исследования являлись 9 форм слаборослых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ: Малыш Будаговского, 54-118, 57-490, 62-223, 62-396, 64-143, 67-5(32), 70-6-8, 71-3-150. Формы подвоев 62-396, 54-118 и 57-490 ранее изучались в СПбГАУ. Остальные формы подвоев впервые испытывались в Ленинградской области. Контролем служил районированный подвой 54-118. Исследования проводили согласно общепринятой методике по садоводству "Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, 1999". Закладка отводкового маточника клоновых подвоев яблони произведена весной 2020 г. в теплице с карбонатным покрытием. Тип маточника – вертикальный. Схема посадки 0,2 х 0,5 м. Результаты фенологических наблюдений показали, что все изучаемые слаборослые клоновые подвои яблони в маточнике соответствуют сезонным ритмам развития растений и формируют отводки в условиях защищенного грунта. Наиболее высокие отводки формировали маточные кусты клоновых подвоев яблони 62-396 и 62-223. Наиболее слабое ветвление отводков отмечено у подвоев 67-5(32), 71-3-150, 70-6-8 (1,0-1,2 балла). Отводки всех изучаемых клоновых подвоев характеризовались хорошо развитой корневой системой. Средняя длина корней у отводков варьировала от 21,9 см (Малыш Будаговского) до 38,1 см (64-143). Наиболее высокий выход отводков 1-го сорта (больше 80%) формировали маточные кусты подвоев 63-396, 62-223, 54-118, 64-143. Выход отводков 2-го сорта варьировал от 1,7% (62-396) до 34,5% (Малыш Будаговского). Наименьший выход нестандартных отводков (меньше 1%) отмечен у форм 62-396 и 57-490.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kosenko, S.V.

The Middle Volga region is one of the largest wheat grain producers in the Russian Federation. However, such unfavorable factors as overwintering and drought lead to a significant winter soft wheat yield variation. The agro-climatic situation can be controlled by a set of appropriate varieties with well-developed root system. The aim of the research was to analyze the morphometric parameters of the winter wheat varieties root system for the selection of initial material promising in winter hardiness breeding. The studies were carried out in 2015/16–2016/17 in the forest-steppe zone of the Penza region. 10 winter wheat (Triticum aestivum L.) varieties of different ripeness groups served as the material for the research. The experimental plot size was 10 m2, 6 replications. Position of the plots was randomized. Seeding rate was 5.5 million viable seeds per ha. The growing season of 2015/16 and 2016/17 was characterized by favorable weather conditions; Hydrothermal Coefficient (HTC) during these years was 1.1 and 1.18, respectively. It was found that the share of influence of the factor "variety" in the total variability of the number, length of germinal and nodal roots was 54.1%, 44.2% and 87%, 75.2%, respectively; "year" – 12%, 18.1% and 11.9%, 18.2%, respectively. Over the years of research, the most winter-hardy (on average 81-86%) and high-yielding (on average 4.58-5.71 t/ha) winter wheat varieties were mid-season 'Fotinya', 'Klavdiya 2', 'Bezenchukskaya 380', 'Skipetr', 'Orenburgskaya 105'. Compared to early-ripening varieties, they formed a larger number of germinal (on average 5.4-6.2) and nodal (on average 9.5-12.6) roots. There was noted a positive correlation between winter hardiness/productivity and main parameters of the root system of winter wheat varieties. Mid-season varieties should be used in breeding programs as initial material for improving winter hardiness. | Среднее Поволжье является одним из крупных регионов Российской Федерации по производству зерна пшеницы. Однако неблагоприятные природные факторы, среди которых перезимовка и засуха, приводят к значительному варьированию урожайности озимой мягкой пшеницы. Осуществлять контроль за агроклиматической ситуацией можно набором соответствующих сортов, обладающих хорошо развитой корневой системой. Цель исследований - проведение анализа морфометрических параметров корневой системы у сортов озимой пшеницы для отбора исходного материала, перспективного при селекции на зимостойкость. Исследования проводили в 2015/16–2016/17 гг. в лесостепной зоне Пензенской области. Материалом для исследований служили 10 сортов озимой пшеницы (Тriticum aestivum L.), различающихся по группе спелости. Опыты закладывали в шестикратной повторности с площадью делянок 10 м2, расположение делянок рендомизированное. Норма высева – 5,5 млн всхожих семян/га. Вегетационные периоды 2015/16 и 2016/17 гг. характеризовались благоприятными условиями, ГТК равен 1,10 и 1,18 соответственно. Установлено, что на долю влияния фактора "сорт" в общей изменчивости числа, длины зародышевых и узловых корней составил 54,1%, 44,2% и 87,0%, 75,2% соответственно, "год" – 12,0%, 18,1% и 11,9%, 18,2% соответственно. В годы исследований наиболее зимостойкими (в среднем 81–86%) и высокоурожайными (в среднем 4,58–5,71 т/га) были среднеспелые сорта озимой пшеницы Фотинья, Клавдия 2, Безенчукская 380, Скипетр, Оренбургская 105, которые в сравнении с раннеспелыми сортами образовывали большое число зародышевых (в среднем 5,4–6,2 шт.) и узловых корней (в среднем 9,5–12,6 шт.). Отмечена положительная корреляционная связь зимостойкости и урожайности с основными параметрами корневой системы у сортов озимой пшеницы. Среднеспелые сорта целесообразно использовать в качестве исходного материала для включения в селекционные программы по повышению зимостойкости.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Shamsutdinova, Eh.Z. | Shamsutdinov, N.Z. | Savchenko, I.V. | Starshinova, O.A. | Agafonov, V.I. | Shamsutdinov, Z.Sh.

Отличительные особенности галофитов как кормовых растений - высокая питательная ценность, стабильная сбалансированность корма по питательным веществам по сезонам года, особенно в критические периоды пастбищного содержания животных (осенью и зимой), достаточно высокое содержание незаменимых аминокислот. Сравнили особенности формирования корневой системы у кустарниковых галофитов - саксаула черного, солянки малолистной и полукустарниковых галофитов - солянки восточной, кохии простертой, чтобы выявить их экологическую роль в условиях зоны среднеазиатской предгорной пустыни (Нишанская степь, Республика Узбекистан, 2015-2020 гг.) у растений 1-го и 5-го года жизни. В процессе эволюции и естественного отбора, формирования более совершенных адаптивных свойств и повышенных продукционных функций у галофитов семейства Маревые важное значение имело развитие мощной и глубоко проникающей в почву корневой системы универсального типа. Показано, что для кохии простертой, солянки восточной, саксаула черного и солянки малолистной характерна высокая скорость роста и развития корневой системы. В 1-й год жизни корневые системы кустарников саксаула черного проникают в почву на глубину до 235 см, солянки малолистной - до 150 см, полукустарников солянки восточной - до 200 см, кохии простертой - до 215-295 см, достигая в 5-летнем возрасте у саксаула черного 1240 см, солянки малолистной - 600 см, солянки восточной - 550 см, кохии простертой - 580 см, что превышает в 1-й год высоту надземной части в 4-4,5 раза, в 5-летнем возрасте - в 6 раз. Способностью к быстрому росту и формированию специфической структуры корневой системы обеспечивается постоянство поглощения воды корнями. По нашему мнению, полукустарниковым и кустарниковым галофитам присуща способность выполнять функцию так называемого гидравлического лифта, когда растение не только поднимает воду корнями, но и выделяет ее в более сухие горизонты почвы, где этой водой могут воспользоваться растения с неглубокой корневой системой. | Distinguishing feature of halophytes as fodder plants are high nutritional value, stable balance of nutrients over seasons, especially during critical periods of pasturing during autumn and winter, and a high content of essential amino acids. We compared parameters of root formation in shrubby and semi-shrubby halophyte species to identify their ecological role in the conditions of the Central Asian foothill desert (Nishan steppe, Republic of Uzbekistan, 2015-2020) in plants of the 1st and 5th year of life. The halophytes of Chenopodiaceae family have acquired adaptive properties and increased production functions due to evolutionary developed powerful and deeply penetrating roots capable of the use of precipitation, condensation moisture and shallow ground water. Semi-shrubs Kochia prostrata (L.) Schrad., Salsola orientalis S.G. Gmel. and shrubs Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin, Aellenia subaphylla (С.А. Меу) Aellen. are capable of rapid root growth and development. The roots of 1-year old plants penetrate into the soil to a depth of 235 cm in H. apyllum, 150 cm in A. subaphylla, 200 cm in S. orientalis, and 215-295 cm in K. prostrata. At the age of 5 years, the roots reached a depth of 1240 cm, 600 cm, 550 cm, and 580 cm, respectively. Therefore, the root length exceeds the height of the aerial part in the 1st year by 4-4.5 times, and at the age of 5 years by 6 times. The depth of penetration of the root system of plants of different life forms (shrubs, semi-shrubs) is strongly influenced by the water-physical properties of the edaphic environment. In conditions of permanent soil moisture deficiency, the root system tends to constantly go deeper into the soil-soil environment, breaking through dense, cemented soil layers. In our opinion, for semi-shrubby, shrubby halophytes can not only uptake water by roots from deep soil but also move it to drier soils horizons where this water can be used by plants with a shallow root system.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Ovsyannikov, Yu.A.

В ранее проведенных опытах было установлено, что улучшение минерального питания растений способствует повышению чистой продуктивности фотосинтеза. Однако использованные методики для определения этого показателя базируются не на прямом определении значений фотосинтетических показателей, а на расчетах, основанных на учете площади листьев растений и образовании сухого вещества. Цель работы - прямое определение влияния удобрений на флуоресценцию хлорофилла и фотосинтетическую активность растений. Для непосредственной оценки влияния минеральных удобрений на эффективность функционирования фотосинтетического аппарата использовался флуориметр РАМ-250. Наблюдения проводились на листьях кукурузы. Измерение флуоресценции осуществлялось в шестикратной повторности. Установлено, что внесение минеральных удобрений незначительно изменяло интенсивность фотосинтеза по показателю F v/F m . Так, среднее значение F v/F m возросло с 0,763 по фону без удобрений до 0,775 отн. ед. по удобренному фону. Дисперсионный анализ показал, что эти изменения носят несущественный характер, но в то же время при внесении минеральных удобрений урожайность зеленой массы кукурузы возрастала с 20,5 т/га до 24,0 т/га, т. е. на 17%, а сбор сухого вещества с 5,5 т/га до 6,7 т/га или на 22%. Одновременно наблюдалось соответствующее увеличение на 25% размеров корневой системы растений кукурузы. Таким образом, было установлено, что внесение минеральных удобрений повышая урожайность растений кукурузы не обязательно сопровождается увеличением активности их фотосинтетического аппарата. Дано объяснение механизма повышения продуктивности растений кукурузы при внесении минеральных удобрений. | In the previously conducted experiments it has been found that the improvement of mineral nutrition of plants contributes to the increase of net productivity of photosynthesis. However, the methods used to determine this indicator are not based on direct determination of the values of photosynthetic indicators, but on calculations based on taking into account the area of plant leaves and the formation of dry matter. The aim of the work is to directly determine the effect of fertilizer application on chlorophyll fluorescence and photosynthetic activity of plants. To directly assess the effect of mineral fertilizers on the efficiency of the photosynthetic apparatus, the RAM-250 fluorometer was used. Observations were made on corn leaves. The fluorescence was measured six times over. It was found that the application of mineral fertilizers slightly changed the intensity of photosynthesis in terms of F v/F m. So the average value of F v/F m increased from 0.763 for the background without fertilizers to 0.775 Rel. units for the fertilized background. Dispersion analysis showed that these changes are insignificant, but, at the same time, when applying mineral fertilizers, the yield of green corn mass increased from 20.5 t/ha to 24 t/ha, i. e. by 17%, and the collection of dry matter from 5.5 t/ha to 6.7 t/ha, or by 22%. At the same time, a corresponding 25% increase in the size of the root system of maize plants was observed. Thus, it was found that the introduction of mineral fertilizers increasing the yield of cultivated plants is not necessarily accompanied by an increase in the activity of their photosynthetic apparatus. This is the novelty of the research. The explanation of the mechanism of increasing the productivity of maize plants when applying mineral fertilizers is given.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Kuzychenko, Yu.A. | Stukalov, R.S. | Gadzhiumarov, R.G., North-Caucasian Federal Agrarian Research Centre, Stavropol Territory

Интенсивность развития корневых систем растений в период вегетации является индикатором, характеризующим агрофизические условия в корнеобитаемом слое почвы, складывающиеся в процессе её основной обработки. Приводятся результаты исследований, проведённых в пропашном звене севооборота (озимая пшеница – подсолнечник) на чернозёме южном в юго-восточной зоне Центрального Предкавказья. Цель исследований - установление зависимости развития корневой системы подсолнечника при традиционной и минимальной обработке почвы с использованием элементов технологии Strip-till, создающих определённые агрофизические условия, характеризующиеся плотностью сложения и запасом продуктивной влаги в корнеобитаемом слое. В процессе исследований использовали метод размерностей и подобия, а также метод фрактальной геометрии применительно к конкретным разветвлённым корневым системам. Установлена прямая квадратичная зависимость развития корневой системы от запаса продуктивной влаги и обратная зависимость от плотности почвы в корнеобитаемом слое с учётом корректирующего коэффициента С, связанного с типом почвы. Выявлено, что при использовании технологии Strip-till плотность почвы в весенний период на 0,06 г/см3 меньше, а запас продуктивной влаги на 12 мм больше, чем при традиционной технологии. Соответственно средняя величина показателя фрактальной размерности Dr степени развития корневой системы в плане занятия объёмного пространства, равная 1,62, выше, чем при традиционной обработке (Dr = 1,51). В определённой степени этот показатель характеризует лучшие агрофизические условия, создаваемые в корнеобитаемом слое почвы при технологии Strip-till, которые способствовали повышению урожайности подсолнечника: превышение в сравнении с традиционной вспашкой составляет 0,23 т/га при более низких производственных затратах на 10%. | The intensity of development of plant root systems during the vegetation season is an indicator, which characterizes the agrophysical conditions in the root habitable soil layer that develop in the process of its primary cultivation. Presented are the results of research performed in the tilled crop rotation link (winter wheat – sunflower) in southern chernozem in the South-Eastern zone of the Central Ciscaucasia. The objective of research is to establish a relationship between the development of sunflower root systems under conventional and minimum tillage using the elements of Strip-till technology that create certain agrophysical conditions characterized by the density of compaction and supply of productive moisture in the root habitable layer. In the course of research the authors used the method of dimensions and similarity, as well as the method of fractal geometry in relation to specific branched root systems. A direct quadratic dependence was established between the development of the root system and the supply of productive moisture, while an inverse dependence was observed between the soil density in the root habitable layer with reference of C correction coefficient associated with soil type. It is revealed that when Strip-till technology is used, the soil density in spring is 0.06 g/cm3 less, and the productive moisture reserve is 12 mm more compared to the conventional technology. Accordingly, the average value of Dr fractal dimension indicator of the degree of development of root systems in terms of occupying a volumetric space is equal to 1.62, which is higher compared to the conventional tillage (Dr = 1.51). To a certain extent this indicator characterizes the best agrophysical conditions, which were created in the root habitable soil layer with the Strip-till technology and contributed to an increase in sunflower yield: the excess was 0.23 t/ha compared to conventional plowing with production costs being lower by 10%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Dubenok, N.N. | Gemonov, A.V. | Lebedev, A.V., Russian State Agrarian Univ., Moscow

Field studies were conducted in 2018-2019 on the territory of the educational experimental farm of the Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy. A two-factor experience in the study of the influence of different moisture ranges on the formation of varietal plum seedlings grafted on plum tree stock was laid in the spring of 2018. The first factor included variants for maintaining soil moisture in the range of: 1) 60-80% of the lowest moisture capacity; 2) 70-90% of the lowest moisture capacity; 3) 80-100% of the lowest moisture capacity; 4) control (without irrigation). Plum varieties "Mashenka" and "Utro" were the second factor. Constructed humidification contours according to the years of research and experimental variants have shown that drip irrigation provide the optimum moisture concentration in the soil for seedlings. The most developed root system compared with the control was obtained on irrigated variants with maintaining humidity in the range of 70-90 and 80-100% of the lowest moisture capacity. Here, the maximum values of the volume of the root system, the number of roots and the average root length are obtained. It has been revealed that in the variants with irrigation, the root system of seedlings spreads in the upper layer (mainly 20-30 cm) and stretches along the line with droppers. As a result digging up the seedlings is facilitated and the risk of root damage when transplanting is reduced. | Полевые исследования проводили в 2018-2019 гг. на территории учебно-опытного хозяйства Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева (г. Москва). Двухфакторный опыт по изучению влияния различных диапазонов увлажнения на формирование сортовых саженцев сливы, привитых на подвой алычи, был заложен весной 2018 г. Первый фактор включал варианты с поддержанием влажности почвы в диапазоне: 1) 60-80% наименьшей влагоемкости; 2) 70-90% наименьшей влагоемкости; 3) 80-100% наименьшей влагоемкости; 4) контроль (без орошения). В качестве второго фактора выступали сорта сливы (Машенька и Утро). Построенные контуры увлажнения по годам исследования и вариантам опыта показали, что капельный полив обеспечивает оптимальную для саженцев концентрацию влаги в почве. Наиболее развитая корневая система по сравнению с контролем получена на орошаемых вариантах с поддержанием влажности в диапазоне 70-90 и 80-100% наименьшей влагоемкости. Здесь получены максимальные значения объема корневой системы, количества корней и средней длины корня. Выявлено, что в вариантах с проведением орошения корневая система саженцев распространяется в верхнем слое (преимущественно 20-30 см) и вытягивается вдоль линии с капельницами. В результате облегчается выкопка саженцев и снижается риск повреждения корней при пересадке.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Bochkarev, B.N. | Medvedeva, N.V. | Ryzhenko, E.N., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

We carried out the research in 2018-2019 at the experimental station of the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops. The aim of the research is to study the effect of certain morphometric characteristics of the overground part of plants and the architectonics of the root system on the sunflower lodging. We found significant differences in the architectonics of root systems in 17 maternal lines of sunflower: we identified three morphotypes, differing in the number and thickness of lateral roots of the first and subsequent orders, located in the top soil. We identified the sunflower lines that have a root system with a well-developed main root and many lateral roots of various orders (type A), lines with a normally developed main root and a small number of lateral roots (type B), and lines with a poorly developed main root and few lateral roots in top soil (type C). We identified the presence of both low and high lodging in sunflower lines with different types of root systems. At the same time, there is a tendency towards higher lodging in lines with root system types B and C. The line SL12 3660 showed the maximum lodging resistance during two years of observations. It may be of interest for further work as a possible source of a lodging resistance trait. | Исследования проведены в 2018–2019 гг. на центральной экспериментальной базе ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК. Цель исследований – изучить влияние некоторых морфометрических признаков надземной части растений и архитектоники корневой системы на полегаемость подсолнечника. У 17 материнских линий подсолнечника обнаружены значительные различия в архитектонике корневых систем: выделено три морфотипа, отличающихся по количеству и толщине боковых корней 1-го и последующих порядков, расположенных в пахотном слое почвы. Выделены линии подсолнечника, имеющие корневую систему с хорошо развитым главным корнем и множеством боковых корней различных порядков (тип А), линии с нормально развитым главным корнем и небольшим количеством боковых корней (тип Б) и линии со слабо развитым главным корнем и немногочисленными боковыми корнями в пахотном слое (тип В). Установлено наличие как низкой, так и высокой полегаемости у линий подсолнечника, имеющих различный тип корневых систем. Наблюдается тенденция к большей полегаемости у линий с типами корневой системы Б и В. Линия СЛ12 3660 показала максимальную устойчивость к полеганию в течение двух лет наблюдений. Она может представлять интерес для дальнейшей работы как возможный источник признака устойчивости к полеганию.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Il'ina, E.L. | Kiryushkin, A.S. | Demchenko, K.N., Russian Academy of Sciences, St. Petersburg (Russian Federation). The V.L. Komarov Botanic Inst.

Chemicals traditionally used for fixing, dehydrating and embedding of plant tissues samples can lead to changes in the structure of fluorescent proteins and, as a result, often to the loss of their fluorescence. Our aim was to sum up modern approaches to the application of an effective universal technique for visualization of tissue and cellular patterns of the fluorescent reporter proteins distribution on sections of large non-model plants. We have described the use of the Gateway cloning technology for the construction of vectors for plant transformation that meet modern experimental requirements. In order to study auxin localization in vivo we developed a series of vectors with genes encoding various fluorescent proteins (eGFP, tdTomato, mRuby3) under the control of the auxin-sensitive DR5 promoter. We now demonstrate the advantage of nuclear-targeted fluorescent proteins (mNeonGreen-H2B, tdTomato-H2B, mRuby3-H2B), as well as the possibility of their application for additional visualization of cell nuclei in combination with highly specific cell wall staining using SCRI Renaissance2200. An effective method for constructing vectors to study cell-specific expression patterns of developmental regulators is presented using the transcription factor genes GATA24 and LBD16 in some Cucurbitaceae species as examples. We also applied an expression cassette, pAtUBQ10::DsRED1, carrying a gene encoding red fluorescent protein under the control of a constitutive promoter, to demonstrate the advantages of the use of fluorescent proteins in screening for transgenic vs. wild type roots. A new method of fixation and clearing of plant tissues containing reporter fluorescent proteins and preparation of sections is presented for the example of transgenic roots of Cucurbitaceae. The advantage of using melted agarose compared to embedding media for orienting plant parts during the preparation of samples was demonstrated. | Химические вещества, традиционно используемые для фиксации, обезвоживания и заключения растительных образцов в заливочную среду, могут вызвать изменение структуры флуоресцентных белков и, как следствие, потерю флуоресценции. Цель работы - обобщение современных подходов в использовании эффективной универсальной методики визуализации тканевого и клеточного паттернов распределения флуоресцентных репортерных белков на срезах крупных органов немодельных растений. Описано применение технологии клонирования Gateway для получения векторов для трансформации растений, отвечающих современным экспериментальным задачам. Для изучения локализации ауксина in vivo получена серия векторов с генами, кодирующими флуоресцентные белки (eGFP, tdTomato, mRuby3), под контролем ауксин-чувствительного промотора DR5. Продемонстрировано преимущество использования ярких флуоресцентных белков с ядерной локализацией (mNeonGreen-H2B, tdTomato-H2B, mRuby3-H2B), а также возможность их применения для дополнительной визуализации ядер клеток в сочетании с высокоспецифичным окрашиванием клеточных стенок красителем SCRI Renaissance2200. Представлена методика конструирования векторов для изучения тканевого паттерна экспрессии генов регуляторов развития на примере ранее идентифицированных генов транскрипционных факторов GATA24 и LBD16 у представителей семейства Cucurbitaceae. На примере кассеты pAtUBQ10::DsRED1, несущей ген красного флуоресцентного белка под управлением конститутивного промотора, продемонстрирована высокая эффективность использования флуоресцентных белков для скрининга трансгенных органов растений. Представлена новая методика фиксации и просветления растительных тканей, содержащих репортерные флуоресцентные белки, и приготовления срезов на примере трансгенных корней у тыквенных. Показано преимущество использования расплавленной агарозы для ориентации растительных объектов при пробоподготовке по сравнению с заливочными средами.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation