Стимулирующее действие бактериальных препаратов и регуляторов роста на формирование вегетативной сферы растений яровой пшеницы как фактор повышения урожайности

УДК 581.04.071

СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОРМИРОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ СФЕРЫ РАСТЕНИЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ

Е. Н. ЗЮЗИНА

Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского Кафедра экологии и методики преподавания экологии

В статье приводятся результаты исследований влияния регуляторов роста нового поколения мелафена, пирофена и пектина, а также бактериальных препаратов ризоагрина и флавобактерина, созданных на основе штаммов ассоциативных диазотрофов, на ростовые процессы и формирование вегетативной сферы растений пшеницы, а также взаимосвязь изменения морфофизиологических показателей со структурой урожая и продуктивностью яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

В настоящее время достаточно широко ведется поиск методов и приемов повышения урожайности яровой пшеницы, как одной из важнейших сельскохозяйственных культур, возделываемых в условиях Среднего Поволжья. Одним из факторов решения данной задачи является предпосевная подготовка семенного материала. Обработка семян регуляторами роста и инокуляция их бактериальными препаратами способны сыграть положительную роль в стимуляции ростовых процессов, формировании мощной вегетативной сферы и, как следствие, повышении продуктивности яровой пшеницы.

Целью наших исследований было изучение влияния регуляторов роста нового поколения мелафена, пирофена и пектина и бактериальных препаратов ри-зоагрина и флавобактерина на морфофизиологические процессы, формирование вегетативной сферы и продуктивность яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводились на коллекционном опытном участке Пензенской государственной сельскохозяйственной академии. Объект исследования -яровая мягкая пшеница, сорт Нива 2.

Схема опыта: 1. Контроль; 2. Мелафен; 3. Пирофен; 4. Пектин; 5. Ризоагрин; 6. Флавобактерин; 7. Мелафен + Ризоагрин; 8. Пектин + Ризоагрин; 9. Мелафен + Флавобактерин; 10. Пектин + Флавобактерин.

Обработка регуляторами роста производилась перед посевом посредством замачивания семян в растворах следующих концентраций: Мелафен - 1 • 10-7 %; Пирофен - 1-10-7 %; Пектин - 0,05 %. Инокуляция увлажненных семян ризоагрином и флавобактери-ном проводилась в день посева в соответствии с рекомендациями для торфяных бактериальных препаратов.

Оценивали следующие морфофизиологические показатели: объем корневой системы методом вытеснения воды определяли в системе сообщающихся сосудов, заполненных водой (объем воды, вытесненной при погружении корней, считали соответствующим объему корневой системы); ассимиляционную поверхность листьев по Н.Н. Третьякову, А.С. Лосевой - по

соответствующей формуле. Учет урожая проводили поделяночно. Растения пшеницы обмолачивали на сноповой молотилке.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ При проведении полевых опытов было установлено, что экзогенная обработка семян пшеницы регуляторами роста и инокуляция бактериальными препаратами привела к интенсивному развитию вегетативной сферы.

Заметное влияние данные факторы оказали на объем корневой системы растений пшеницы. Данные исследований приведены в табл. 1.

Наибольшие показатели наблюдались в вариантах с бактериальными препаратами и при совместном их применении с регуляторами роста. Ризоагрин вызвал увеличение объема корневой системы по сравнению с контролем в зависимости от фазы на 15-56 %, наибольший эффект наблюдался в фазу колошения. Среди вариантов совместной обработки семян регуляторами роста и бактериальными препаратами максимальное влияние оказали варианты Мелафен+Ризоагрин и Мелафен+Флавобактерин, контрольные данные были превышены на 52-76 % и 47-65 % соответственно.

Мощное развитие корневой системы позволяет растениям интенсивнее использовать питательные вещества из почвы и в конечном итоге приводит к формированию более высокого урожая.

обработка семян регуляторами роста и бактериальными препаратами оказала заметное влияние и на формирование листового аппарата растений пшеницы. Результаты измерения площади листовой поверхности (табл. 2) показали, что контрольные растения заметно отставали в росте от опытных вариантов на протяжении всего периода онтогенеза.

Среди регуляторов роста максимальный эффект наблюдался в варианте с мелафеном, данные превышали контроль на 19-52 %, наибольшее влияние наблюдалось в первую половину онтогенеза. Бактериальные препараты оказали заметное положительное воздействие только в фазы колошения-молочной спелости: ризоагрин вызвал увеличение площади листовой поверхности на 21-45 %, флавобактерин - на 20-35 %. Совместная обработка семян регуляторами

ИЗВЕСТИЯ ПГПУ • Естественные науки • № 5 (9) 2007 г.

Таблица 1.

Объем корневой системы одного растения пшеницы, см3

Вариант Фаза роста

кущение выход в трубку колошение молочная спелость

1. Контроль 0,40 0,58 0,85 0,55

2. Мелафен 10-7 % 0,58 0,80 1,06 0,65

3. Пирофен 10-7 % 0,51 0,72 1,0 0,62

4. Пектин 0,05 % 0,52 0,79 1,04 0,67

5. Ризоагрин 0,46 0,86 1,34 0,85

6. Флавобактерин 0,44 0,83 1,22 0,8

7. Мелафен+Ризоагрин 0,61 0,99 1,5 0,87

8. Пектин+Ризоагрин 0,55 0,92 1,46 0,85

9.Мелафен+Флавобактер. 0,59 0,95 1,4 0,90

10.Пектин+Флавобактер. 0,53 0,89 1,4 0,85

Площадь листовой поверхности одного растения пшеницы, см2 Таблица 2.

Вариант Фаза роста

кущение выход в трубку колошение молочная спелость

1. Контроль 35,81 43,89 51,72 41,64

2. Мелафен 10-7 % 54,35 66,72 72,21 49,48

3. Пирофен 10-7 % 46,85 58,83 66,50 48,66

4. Пектин 0,05 % 49,08 61,25 68,83 46,91

5. Ризоагрин 43,30 54,48 76,04 61,75

6. Флавобактерин 43,00 52,67 69,98 55,61

7. Мелафен+Ризоагрин 55,81 78,90 83,78 60,80

8. Пектин+Ризоагрин 51,33 72,72 77,08 57,11

9. Мелафен+Флавобактер. 54,76 76,98 79,85 60,98

10. Пектин+Флавобактер. 49,12 67,75 71,01 54,99

и бактериальными препаратами оказала несколько больший эффект. Лучшие показатели - в вариантах Мелафен+Ризоагрин и Мелафен+Флавобактерин, превышение контрольных данных составило 45-79 % и 46-75 % соответственно.

Таким образом, предпосевная обработка семян оказала заметное положительное влияние на формирование листового аппарата растений пшеницы, что является важным условием увеличения продуктивности фотосинтеза и, соответственно, формирования более высокого урожая.

Интенсивное развитие вегетативной сферы растений пшеницы в течение всего периода онтогенеза под влиянием регуляторов роста и бактериальных препаратов способствовало значительному повышению урожайности. При анализе структуры урожая учитывались следующие факторы: длина колоса, количество зерен в колосе, масса зерна одного колоса, масса 1000 зерен (табл. 3.).

При обработке семян регуляторами роста превышение урожайности по сравнению с контролем составило 13,0-16,7 % (абсолютная прибавка урожая 0,36-0,46 т/га). Наибольший эффект дала обработка

семян мелафеном, данные превышают контроль на 16,7 %. Обработка мелафеном увеличила массу зерна 1 колоса и массу 1000 зерен по сравнению с контролем соответственно на 9,0 % и 11,1 %. В варианте с пектином прибавка урожая составила 13,0 % по сравнению с контролем, масса зерна 1 колоса увеличилась на 7,9 %, масса 1000 зерен - на 4,4 %. Обработка семян пирофеном привела к увеличению урожая на 15,9 %.

Инокуляция семян бактериальными препаратами оказала более высокое стимулирующее действие на морфофизиологические процессы растений пшеницы, что обусловило более высокие показатели продуктивности, чем в вариантах с регуляторами роста. Превышение урожайности по сравнению с контролем составило 17,0-19,2 % (0,47-0,53 т/га). Наибольший эффект дала обработка семян ризоагрином. Прибавка урожая - 19,2 %, масса зерна 1 колоса увеличилась на 11,2 %.

Совместное использование бактериальных препаратов и регуляторов роста способствовало наибольшей активизации морфофизиологических процессов и получению наиболее высокого урожая. Прибавка урожая составила 26,1-34,4 % (0,72-0,95 т/га). Наибольшее

Таблица 3.

Структура урожая яровой пшеницы

Вариант Длина колоса, см Кол-во зерен в колосе Масса Урожайность, т/га

зерно одного колоса, г 1000 зерен, г

1. Контроль 6,9 31,3 0,89 27,88 2,76

2. Мелафен 10-7% 7,7 32,0 0,97 30,98 3,22

3. Пирофен 10-7% 6,9 32,3 0,93 26,62 3,20

4. Пектин 0,05 % 7,4 33,0 0,96 29,12 3,12

5. Ризоагрин 7,3 34,9 0,99 28,56 3,29

6. Флавобактерин 7,1 33,3 0,96 28,89 3,23

7. Мелафен+Ризоагрин 7,0 35,4 1,11 30,31 3,55

8. Пектин+Ризоагрин 7,2 34,4 1,07 31,28 3,48

9.Мелафен+Флавобактер. 7,2 34,9 1,14 32,69 3,71

10.Пектин+Флавобактер. 7,2 38,1 1,08 28,43 3,51

превышение урожайности наблюдалось в варианте Мелафен+Флавобактерин - 34,4 %, что обусловлено, в первую очередь, увеличением массы зерна 1 колоса и массы 1000 зерен (соответственно на 28,1 % и 17,3 %).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экзогенная обработка семян яровой пшеницы регуляторами роста вызывает активизацию ряда морфофизиологических процессов. Воздействие гормонов в первые периоды жизни растений приводит к усиленному росту и развитию вегетативной сферы, что позволяет сформировать больший урожай по сравнению с необработанными растениями, несмотря на то, что во второй половине вегетации стимулирующий эффект регуляторов роста снижается.

Инокуляция семян бактериальными препаратами улучшает азотное питание растений за счет биологической азотфиксации, что активизирует процессы роста и развития растений. Максимальный эффект наблюдался в варианте с ризоагрином. Стимулирующее воздействие проявлялось в основном во второй поло-

вине вегетации, что обусловило более высокие показатели продуктивности, чем в вариантах с регуляторами роста.

При совместном использовании бактериальных препаратов и регуляторов роста наблюдается взаимное усиление действия гормонов и ассоциативных азотфиксаторов, что способствует наибольшей активизации морфофизиологических процессов и формированию более мощной вегетативной сферы. Наиболее благоприятное воздействие на растения оказало совместное применение мелафена и флавобактерина и мелафена и ризоагрина.

Таким образом, использование регуляторов роста и бактериальных препаратов является одним из способов повышения урожайности яровой пшеницы за счет активизации ростовых процессов и усиления метаболической активности. Наши исследования показывают перспективность совместного использования данных факторов при возделывании яровой пшеницы в условиях дальнейшей интенсификации современного растениеводства.