Влияние суперфосфосфата, полученного из фосфоритов Каратагского месторождения, на фотосинтез, распределение ассимилятов и качество волокна хлопчатника

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2018, том 61, №3_

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

УДК 581.132: 633.511

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.А.Абдуллаев , Ю.Я.Валиев, Л.Г.Горенкова, Х.Б.Кабгов, Э.Д.Маматов

ВЛИЯНИЕ СУПЕРФОСФОСФАТА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ФОСФОРИТОВ КАРАТАГСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, НА ФОТОСИНТЕЗ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АССИМИЛЯТОВ И КАЧЕСТВО ВОЛОКНА ХЛОПЧАТНИКА

Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан, Институт химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан

В работе установлено, что внесение фосфорного удобрения, изготовленного из фосфоритов Каратагского месторождения, способствует повышению интенсивности фотосинтеза, значительно увеличивает массу вегетативных и генеративных органов хлопчатника, получению высокого урожая хлопка-сырца.

Ключевые слова: хлопчатник, фосфорит, микроэлементы, фотосинтез, распределение ассимиля-тов, технологические свойства волокна. биологический и хозяйственный урожай.

В предыдущих работах [1,2] нами было установлено, что в результате внесения фосфорных удобрений, полученных из фосфоритов Каратагского месторождения, значительно увеличиваются: высота главного стебля (на 93%), общая листовая поверхность (в 1.6-1.7 раз), количество сформировавшихся плодовых органов (в 1.6-1.7 раз), созревших коробочек (в 1.5 раза).

В настоящей работе приводятся результаты анализа интенсивности фотосинтеза, распределения сухого вещества по органам и частям растения хлопчатника, технологические свойства волокна при внесении фосфорных удобрений, полученных из фосфоритов Каратагского месторождения.

Материал и методы исследований

Объектами исследований служили промышленный сорт тонковолокнистого хлопчатника (Gossypium barbadense L.) с нулевым (предельным) типом ветвления 9326-В селекции Вахшского филиала Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук (ТАСХН) и сорт средневолокнистого хлопчатника (Gоssypium hirsutum L.) c непредельным типом ветвления Шавкат-80 селекции Института ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ.

Опыты были заложены на экспериментальном участке Института ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ, расположенном в восточной части Гиссарской долины на высоте 830 м над ур.м., согласно агрорекомендациям по выращиванию хлопчатника в Таджикистане [3]. Хлопчатник с внесением только азотного удобрения служил в качестве контроля. В опытных вариантах в течение вегетации растений было внесено удобрений из расчёта 350 кг/га суперфосфата, аммиачной селитры 180-200 кг/га и 40-50 кг/га калийных удобрений (KCl). Фосфорное удобрение - суперфосфат, было получено из фосфоритов Каратагского месторождения. Содержание некоторых микроэлементов в

Адрес для корреспонденции: Абдуллаев Хамиджон Абдуллаевич. 734017, Республика Таджикистан, г.Душанбе,ул. Карамова, 27, Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ. Е-mail: homidjon1945@mail.ru

составе Каратагского фосфорита было определено с помощью рентгеновского энергодисперсионного анализатора XRF-Analyzer XL3t 950-HE GOLDD (Thermo Scientific, USA).

Интенсивность фотосинтеза листа определяли в полевых условиях при естественных концентрациях CO2 c использованием переносной установки, собранной на основе газоанализатора INFRALIT- IV (Германия), с включённой в систему ассимиляционной камерой-прищепкой конструкции Л.Т.Карпушкина [4].

Для анализа распределения и накопления сухого вещества по органам хлопчатника определяли массу корня и надземных органов, путём их высушивания до постоянного веса в термостате при температуре 105°С .

Технологические свойства хлопкового волокна определяли стандартными методами [5], разработанными в Центральном научно-исследовательском Институте хлопчатобумажной промышленности (ЦИНИХБИ, г.Москва, Россия), в лаборатории технологии волокна Института земледелия ТАСХН.

Статистический анализ полученных данных проводили с использованием программы Microsoft Excel 2007. В таблицах приведены средние арифметические величины и стандартные ошибки из трёх биологических повторностей и трёх параллельных аналитических определений.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты определения интенсивности фотосинтеза, распределения сухого вещества по органам растения хлопчатника и технологический анализ показателей хлопкового волокна представлены в табл.1-3.

Как видно из табл.1, в период массового цветения тонковолокнистого хлопчатника, в конце июля, опытные растения у сорта 9326-В незначительно превосходят контроль по интенсивности фотосинтеза (на 12%). В последующих фазах развития по скорости СО2-газообмена между контрольными и опытными растениями достоверных различий не наблюдается.

Таблица 1

Сезонная динамика интенсивности фотосинтеза листьев (мгСО2/дм2-ч) хлопчатника

при внесении фосфорных удобрений.

Вид, сорт Варианты опыта Фаза развития растений

Цветение Плодоношение Массовое плодоношение Начало созревания Полное созревание

Gossypium barbadense L., 9326-В Контроль 35.7±1.6 32.7±1.6 24.2±0.9 20.0±1.5 11.5±1.1

Опыт 40.0±2.1 33.5±1.3 22.1±0.7 17.1±0.4 10.4±1.0

Gossypium hirsutum L., Шавкат-80 Контроль 29.8±1.1 32.3±1.9 19.2±1.0 16.5±1.7 9.3±0.5

Опыт 46.1±1.2* 39.2±1.5* 30.1±2.2* 24.0±1.4* 6.7±0.7

Примечание: * - Разница по сравнению с контролем достоверна при P=0.05

У средневолокнистого хлопчатника сорта Шавкат-80 опытные растения по интенсивности фотосинтеза достоверно превосходили контроль в фазах: цветения - на 54.6%, плодоношения -на 21.3%, массового плодоношения - на 56.7% и начало созревания - на 45.4%. В фазе созревания эти различия нивелируются (табл.1). Эти данные свидетельствуют о том, что внесение фосфорных удобрений, полученных из фосфоритов Каратагского месторождения, способствует повышению интен-

сивности фотосинтеза в течение вегетации средневолокнистого хлопчатника сорта Шавкат-80, который оказался более отзывчивым на внесение фосфорных удобрений по сравнению с тонковолокнистым сортом 9326-В.

Стимуляция интенсивности фотосинтеза, возможно, связана с тем, что в составе Каратагского фосфорита содержится группа незаменимых для растительного организма микроэлементов, таких как Мп (68.0 мг/кг, участвует в фотолизе воды при фотосинтезе), 2п (46.5 мг/кг, необходим для синтеза основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла), Си (44.2 мг/кг, участвует в транспорте электронов при фотосинтезе) (содержание микроэментов по данным лаборатории геохимии и аналитической химии Института химии им. В.И.Никитина АН РТ).

Показателем, характеризующим состояние между ассимилирующими и потребляющими ас-симиляты органами, может служить распределение сухой биомассы по органам и частям растения. Распределение ассимилятов по органам растения меняется в зависимости от условий их выращивания, в частности от состава и дозы минеральных удобрений.

Результаты анализа влияния суперфосфата, полученного из фосфоритов Каратагского месторождения, на распределение ассимилятов по органам и частям хлопчатника приведены в табл.2.

Таблица 2

Распределение сухой биомассы по органам хлопчатника при внесении суперфосфата, полученного из

фосфоритов Каратагского месторождения. Фаза созревания

Вид, сорт Варианты опыта Сухая масса органов и частей растения, г

Стебель Листья Корень Бутоны, цветки и завязи Зеленые коробочки Масса хлопка-сырца одной коробочки Общая сухая биомасса растения, г

Gossypium barbadense Ь., 9326-В Контроль 8.9±0.9 8.1±0.8 4.2±0.2 1.5± 0.1 13.6±1.2 31.3±1.8 81.5±8.0

Опыт 21.9±2.0 15.2±1.4 6.5±0.6 4.7±0.4 22.9±2.3 54.3±5.1 154.5±13.9

Gossypium hirsutum Ь., Шавкат-80 Контроль 13.7±0.2 11.0±1.0 4.3±0.3 4.1±0.3 31.8±0.7 80.0±2.3

Опыт 15.9±1.4 22.5±2.1 5.9±0.6 3.7±0.3 2.0±0.2 65.7±6.4 139.6±12.8

Как видно из данных табл. 2, при внесении суперфосфата из расчёта 350 кг/га у тонковолокнистого хлопчатника сорта 9326-В по сравнению с контрольными растениями увеличивается масса: стебля в 2.4 раза, листьев в 1.8 раз, генеративных органов в 3 раза, зелёных коробочек - в 1.7 раз, хлопка-сырца - в 1.7 раз и общая биологическая масса - в 1.9 раз.

У средневолокнистого хлопчатника сорта Шавкат-80 масса этих морфобиологических и хозяйственно ценных показателей под влиянием суперфосфата, полученного из фосфоритов Каратаг-ского месторождения, увеличивается в меньшей степени.

Таким образом, результаты исследований показывают, что внесение полученных фосфорных удобрений, приводит к значительному увеличению биологического урожая и его хозяйственно ценной части у изученных ортов хлопчатника.

Минеральные удобрения в оптимальных дозах и соотношениях являются наиболее эффективными и действенными факторами улучшения свойств и параметров хлопкового волокна. Эффектив-

ность тех или иных вносимых минеральных удобрений под хлопчатник обычно оценивают по конечному результату - качеству волокна. В этой связи нами был проведен анализ технологических свойств волокна исследованных сортов хлопчатника (табл.3).

Таблица 3

Влияние суперфосфата, полученного из фосфоритов Каратагского месторождения, на технологические свойства волокна хлопчатника

Вид, сорт Варианты опыта Показатели технологических свойств волокна

выход волокна, % штапельная длина, мм разрывная нагрузка, гс метрический номер, мм/мг разрывная длина, км

Gossypium barbadense L., 9326-В Контроль 33.8±0.5 37.0±0.3 4.8±0.13 6570±61.4 31.5±0.40

Опыт 34.5±0.3 37.0±0.3 4.9±0.15 6450±36.6 31.9±0.21

Gossypium hirsutum L., Шавкат-80 Контроль 39.0±0.4 32.0±0.2 4.9±0.12 5200±28.9 25.5±0.16

Опыт 40.1±0.5 33.0±0.3 5.0±0.21 5150±71.4 25.8±0.13

Как видно из табл. 3, технологические свойства хлопкового волокна при внесении фосфорных удобрений, полученных из фосфоритов Каратагского месторождения, существенно не изменились, за исключением того, что основные технологические показатели, определяющие промышленную ценность сорта - выход волокна и штапельная длина, у средневолокнистого хлопчатника сорта Шавкат-80 увеличиваются на 1% и на 1 мм соответственно.

Установлено, что увеличение длины волокна только на 1 мм повышает производительность оборудования текстильной промышленности на 1.5%, а это в свою очередь сопровождается снижением себестоимости продукции на 0.15% [6].

Подсчеты показали, что увеличение выхода волокна на 1% может дать значительную прибыль для хлопкоочистительной и перерабатывающей промышленности. В этом плане в масштабе Республики Таджикистан можно получить 4-5 млн. долларов США дополнительного дохода.

Заключение

Полученные результаты позволяют сделать заключения о том, что суперфосфат, полученный из фосфоритов Каратагского месторождения благоприятно влияет на рост, развитие и плодоношение хлопчатника, и его можно рекомендовать для использования в сельскохозяйственном производстве в качестве фосфорного удобрения при выращивании как тонковолокнистого, так и средневолокнистого хлопчатника с целью получения высокого урожая хорошего качества.

Поступило 22.01.2018 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горенкова Л.Г., Гиясидинов Б.Б., Абдуллаев Х.А., Кабгов Х.Б., Валиев Ю.Я., Маматов Э.Д. Влияние фосфорных удобрений, полученных из фосфоритов Каратагского месторождения, на рост и развитие хлопчатника. - Мат-лы науч-практ. конф. «Перспективы инновационной технологии развитии химической промышленности Таджикистана». - Душанбе, ТНУ, 2017, c.58-61.

2. Горенкова Л.Г., Сатторов Б.Н., Кабгов Х.Б., Валиев Ю.Я. Влияние суперфосфата, изготовленного из местной руды Каратагского месторождения, на содержание пигментов в листьях хлопчатника. - Там же, с.61-63.

3. Ахмадов Х.М., Набиев Т.Н., Бухориев Т.А. (ред.) Научная система ведения сельского хозяйства (на тадж. яз.), - Душанбе: Матбуот, 2009, 766 с.

4. Карпушкин Л.Т. - Биофизические методы в физиологии растений. - М.: Наука, 1974, с.44-71.

5. Иванов С.С., Ладынина Л.П., Соловьев А.И., Эйгес Е.Г. Методы определения свойств хлопка-волокна. - М.: Легкая индустрия, 1972, 287 с.

6. Кулаченко В.Г., Ломухина Г.Н., Попова П.Я. Влияние эколого-географических условий на изменение технологических показателей волокна. - Хлопководство. 1971, №9, с.29-30.

^.А.Абдуллоев*, Ю.Я.Валиев, Л.Г.Горенкова, ^.Б.Кабгов, Э.Д.Маматов

ТАЪСИРИ СУПЕРФОСФАТИ АЗ ФОСФОРИТ^ОИ КОНИ ЦАРАТОГ ХРСИЛКАРДАШУДА БА ФОТОСИНТЕЗ, ТАЦСИМОТИ АССИМИЛЯТ^О

ВА СИФАТИ НАХИ ПАХТА

*Институти ботаника, физиология ва генетикаи растании Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон, Институти кимиёи ба номи В.И.Никитини Академияи илм^ои Цумхурии Тоцикистон

Муайян карда шудааст, ки андохтани нурии минералии суперфосфати аз фосфосритдои кони ^аратог х,осилкардашуда, суръати фотосинтез, микдор ва вазни узвдои генеративй ва на-швийи растании пахтаро зиёд намуда, сабаби руёнидани х,осили баланд мегардад. Калима^ои калиди: пахта, фосфорит, микроэлементуо, фотосинтез, тацсимоти ассимилятуо, хусусиятуои технологии нахи пахта, уосили биологи ва хоцагй.

Kh.A.Abdullaev*, Yu.Ya.Valiev, L.G.Gorenkova, Kh.B.Kabgov, E.D.Mamatov

THE INFLUENCE OF SUPERPHOSPHATE, MAKING UP FROM KARATAG DEPOSITS ON PHOTOSYNTHESIS, ASSIMILATE PARTITIONING AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF COTTON FIBER

Institute of Botany, Plant Physiology and Genetics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

It shown that the fertilizer superphosphate, making up from Karatag deposits is raise of the photosynthesis intensity rate, weight of vegetative and generative organs give a higher yield Key words: cotton, phosphorite, microelements, photosynthesis, assimilate partitioning, technological properties of fiber, biological and economic harvest.