Содержание к диссертации
Введение
1. Теоретические и практические предпосылки применения регуляторов роста растений в рисоводстве (обзор литературы) 8
1.1. Ботаническая характеристика и биологические особенности растений риса 8
1.2. Роль регуляторов роста в жизнедеятельности растений 10
1.3. Отзывчивость риса на регуляторы роста 27
2. Условия, объекты и методика проведения исследований 38
2.1. Почвенно-климатические условия 38
2.2. Объекты исследования 44
2.2.1. Сорта риса 44
2.2.2. Регуляторы роста растений 45
2.3. Методика постановки и проведения опытов 46
2.3.1. Лабораторные исследования 46
2.3.2. Вегетационные эксперименты 47
2.3.3. Полевые опыты 49
3. Результаты исследований и их обсуждение 53
3.1. Влияние регуляторов роста на полевую всхожесть семян и на густоту стояния растений риса 53
3.2. Особенности роста и развития растений риса при использовании регуляторов роста 65
3.2.1. Продолжительность вегетационного периода растений . 65
3.2.2. Высота растений 73
3.2.3. Накопление надземной биомассы 77
3.3. Влияние регуляторов роста на фотосинтетическую деятельность растений риса 81
3.3.1. Индекс листовой поверхности 81
3.3.2. Фотосинтетический потенциал 88
3.3.3. Чистая продуктивность фотосинтеза 94
3.3.4. Обеспеченность фотосинтетического аппарата пластидными пигментами 100
3.4. Воздействие регуляторов роста на динамику содержания и вынос растениями риса элементов минерального питания 105
3.5. Регуляторы роста и продуктивность растений риса 117
3.5.1. Вегетационный опыт 117
3.5.2. Полевой опыт 120
3.6. Действие регуляторов роста на устойчивость растений риса к биотическим и абиотическим факторам внешней среды 128
3.6.1. Полегаемость 129
3.6.2. Болезнеустойчивость 132
3.6.3. Стрессоустойчивость к гербицидам 134
3.7. Влияние регуляторов роста на качество семян и зерна риса 137
3.7.1. Биохимические и технологические показатели качества зерна 137
3.7.2. Посевные качества семян 144
3.7.3. Урожайные свойства семян 150
4. Экономическая эффективность и биоэнергетическая оценка применения регуляторов роста в рисоводстве 154
Выводы 159
Рекомендации производству 162
Литература
- Роль регуляторов роста в жизнедеятельности растений
- Отзывчивость риса на регуляторы роста
- Методика постановки и проведения опытов
- Продолжительность вегетационного периода растений
Введение к работе
Актуальность темы. Рисоводство является одной из ведущих отраслей мирового сельского хозяйства. Производством риса занимаются 112 стран мира на площади 147 млн. га. Мировое валовое производство составляет более 500 млн. т. - по этому показателю рис уступает только пшенице, при этом он отличается наивысшей урожайностью среди зерновых культур. Широкое распространение риса объясняется тем, что им питается более половины человечества нашей планеты. Он является диетическим продуктом, обладающим высокой энергетической ценностью и хорошей усвояемостью.
Основным рисосеющим регионом России является Краснодарский ф край, где производится более 85% общего объема производства этой ценной крупяной культуры. В сортовой структуре посевов преобладающим сортом в крае является Лиман, на долю которого приходится около 60% посевной площади. Ретроспективный анализ валовых сборов риса зерна по стране показывает, что за последние 20 лет он остается недостаточным для полного удовлетворения населения в этом ценном продукте питания, хотя биологический потенциал возделываемых сортов значительно выше фактически получаемой урожайности [168].
Дальнейший прогресс в рисоводстве возможен только при условии максимально сбалансированной реализации комплекса агробиологических агрохимических приемов с учетом требований развивающегося растителыю- го организма. Известно, что увеличение урожайности риса в большей степе- ни зависит от вносимых минеральных удобрений, и в первую очередь азотных, на долю которых приходится 80-90%) прибавки от применения полного удобрения. К сожалению, приемы химизации, основанные только на применении высоких доз минеральных удобрений, имеют ограниченную экспоненту роста и приводят к загрязнению окружающей среды. Вот почему разработка агроэкологических приемов, направленных на оптимизацию минерального питания риса с учетом потребности растения и возможностей продукционного процесса является одним из реальных направлений увеличения ва- ловых сборов этой ценной крупяной культуры. Более того, такой подход ре- * шения проблемы увеличения валовых сборов зерна риса позволит снизить антропогенную нагрузку на прилегающие территории рисовых агроланд- шафтов с учетом современных экологических ограничений.
Ведущую роль в решении этой задачи должны сыграть регуляторы роста растений, которые в комплексе с другими приемами обеспечат реали-зацию генетически обусловленного потенциала продуктивности. При этом предпочтение должно отдаваться экзогенным регуляторам роста, способных уже в малых дозах активно влиять на обмен веществ, вызывая видимые изменения в росте, развитии и продуктивности растений.
Роль регуляторов роста растений резко возросла в связи с широким м применением интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Концентрация ресурсов в целях получения от них максимальной отдачи потребовала комплексного применения средств химизации, определения оптимального их соотношения [23, 129, 130]. В этой связи блок химической регуляции и развития растений необходимо тесно увязывать с другими блоками интенсивных технологий и оценивать их в полевых опытах.
Проведение комплексных исследований обусловлено необходимостью определить дозы и способы применения регуляторов роста и установить влияние препаратов на продуктивность растений и их устойчивость к неблагоприятным факторам среды, а также качество зерна риса на разных фонах минерального питания. * Исследования проводились в соответствии с тематическим планом НИР Всероссийского НИИ риса (шифр 08.06.01.04.02).
Автор выражает искреннюю благодарность д.б.н., профессору Шеуджену А.Х., д.с.-х.н., профессору Клюке В.И., к.б.н. Ладатко А.Г., к.с.-х.н. Ладатко В.А., к.б.н. Ладатко О.В., к.с.-х.н. Бондаревой Т.Н.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучить эффективность применения новых регуляторов роста, способствующих по- * вышению урожайности и качества зерна риса на разных фонах минерально го питания.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: -изучить влияние регуляторов роста на полевую всхожесть семян и выживаемость растений риса; -выявить особенности роста и развития растений риса при использовании регуляторов роста; -определить действие регуляторов роста на фотосинтетическую деятельность растений риса; -изучить влияние регуляторов роста на динамику содержания и вынос растениями риса элементов минерального питания; - установить воздействие регуляторов роста на урожайность, качество зерна и семян риса; » -оценить влияние регуляторов роста на устойчивость растений риса к биотическим и абиотическим факторам внешней среды; -определить экономическую эффективность и дать биоэнергетическую оценку эффективности применения регуляторов роста.
Научная новизна исследований. На основании проведенных исследова ний определены оптимальные дозы применения регуляторов роста для обра ботки семян и вегетирующих растений риса, обеспечивающие формирование высоких урожаев с хорошим качеством зерна. Впервые наиболее полно изуче но их влияние на рост, развитие, химический состав, стрессоустоичивость и продуктивность растений, а также качество зерна и семян риса при выращива нии на разных по обеспеченности азотом минеральных фонах. По результатам * исследований получено два патента на изобретение.
Практическая значимость работы. Разработаны рекомендации по применению регуляторов роста эмистим и экост 1/3 на разных фонах минерального питания, позволяющие увеличить урожайность риса до 9 ц/га.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту: -применение регуляторов роста эмистим и экост 1/3, способствует повышению энергии прорастания и всхожести семян риса; -обработка семян и растений регуляторами роста повышает рост растений, размер ассимиляционного аппарата и его фотосинтетическую активность; -регуляторы роста способствуют более эффективному использованию удобрений; -внедрение эмистима и экоста 1/3 в технологию возделывания риса способствует повышению его урожайности и качества зерна.
Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались в форме отчетов на методических комиссиях ВНИИ риса (2001-2005 гг.), на региональных научно-практических конференциях молодых ученых "Научное обеспечение агропромышленного комплекса" (Краснодар, 2001-2005 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции "Развитие инновационных процессов в рисоводстве - базовый принцип стабилизации отрасли" (Краснодар, 2005), на Международном симпозиуме "Rice genetic resources and breeding for Europe and other temperate areas" (Krasnodar, 2001), на Международных научных конференциях: "Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агротехнологиях" (Москва, 2003), "Применение средств химизации - основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв" (Москва, 2004, 2005 гг.). По итогам апробации результатов исследований получено 3 грамоты и 6 дипломов.
По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ и получено 2 патента на изобретение.
Производственные испытания научных разработок проводились в рисосеющих хозяйствах Абинского района Краснодарского края.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 246 наименований, в том числе 49 зарубежных авторов и приложения. Работа изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 41 таблицу и 37 таблиц в приложении.
Роль регуляторов роста в жизнедеятельности растений
Как известно все процессы, происходящие в растительном организме, управляются прямо или косвенно гормонами [138]. Поэтому, разобравшись в механизме работы гормонов можно судить о регуляторах роста, являющихся их синтетическими аналогами.
Фитогормоны регулируют жизнь каждого растения на всех его этапах, начиная от формирования семени, роста, развития, плодоношения растения, и, наконец, его старения и отмирания.
Долгое время о действии фитогормонов на растение судили по внешнему его проявлению - изменению скорости роста или по органообразова тельному эффекту. Это обстоятельство и определило, что фитогормоны часто называют ростовыми веществами. Признавая удобство этого термина, следует подчеркнуть, что фитогормоны - это высокоспециализированные регуляторы метаболизма растительных клеток, в том числе и тех его сторон, которые определяют ростовые и формообразовательные процессы. Кроме того, фитогормоны регулируют интенсивность и направленность обмена веществ уже закончивших свой рост клеток и органов, влияя на их функциональную активность [178].
Согласно современным представлениям, фитогормонами называют вещества, которые синтезируются в растениях, транспортируются по ним в малых концентрациях и способны вызывать ростовые или формативные эффекты [45]. К числу наиболее активным и изучаемым фитогормонам относятся ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен. Часто к этому списку добавляют и другие вещества: брассиностероиды (стероидные гормоны), жасминовую кислоту, салициловую кислоту, некоторые феноль-ные соединения и др. Кроме гормонов, к сигнальным молекулам можно отнести олигосахарины (так называют олигосахариды с физиологической активностью), лектины (белки, способные вступать во взаимодействие с полисахаридами) и короткие пептиды [177]. Ауксины - соединения преимущественно индольной природы, продуцируемые в апексах побегов. Ауксин инициирует деление клеток и специфически влияет на скорость их растяжения, а так же регулирует формирование проводящих пучков, обусловливает явления фото- и геотропизма у растений, связанные с несимметричностью его распределения [36]. Активация растяжения клеток связана со стимулированной ауксином секрецией протонов в клеточную стенку. Возникающая при этом повышенная концентрация ионов Н+ вызывает более активное ферментативное расщепление поперечных связей, соединяющих между собой целлюлозные микрофибриллы. Ткани, обогащенные ауксином, обладают аттрагнрующим действием - способны притягивать питательные вещества, путем активизация работы Н+-помпы, направленной на усиление трансмембранного транспорта веществ [122]. Ауксин, за счет активного синтеза в примордиях листьев, влияет на расположение их на растении. Кроме того, он контролирует апикальное доминирование и влияние на закладку придаточных корней на стебле и боковых корней на главном корне [84].
Гиббереллины - фитогормоны, преимущественно производные флуо-ренового ряда, синтезируемые в листья и корнях [84]. Обработка растений гиббереллином усиливает у них дыхание и активность ферментов, связанных с обменом углеводов и белков. Усиливается поглощение корневой системой элементов минерального питания. Интенсивность фотосинтеза, как правило, не меняется. Поскольку действие гиббереллинов связано с изменением физиологических процессов в растении, то происходит некоторое изменение химического состава вегетативных органов, плодов и семени растений [171]. Гиббереллины сильно стимулируют рост растений, побегов, листьев, плодов и в меньшей степени корней [224]. Стебли и побеги растут как за счет удлинения междоузлий, так и в силу увеличения их числа. Гиббереллины влияют также и на образование побегов. При воздействии гиббереллина увеличивается количество корней, за счет роста боковых побегов. Под влиянием стимулирующего действия гиббереллинов увеличивается урожай надземной вегетативной массы растений, у многих растений ускоряется цветение и плодо ношение [172]. Необходимо подчеркнуть, что эффективность использования гиббереллина в растениеводстве возможно лишь с одновременным использованием удобрений с соблюдением условий агротехники. Нужно выбрать и сроки применения препарата. Преждевременное, а также запоздалое его использование сильно снижает возможный положительный результат [99].
Цитокинины - фитогормоны, преимущественно производные пуринов, продуцируемые апикальными меристемами корней. Цитокинины участвуют в регуляции деления и роста клеток [142]. Кроме того, они оказывают большое влияние на процессы дифференциации клеток, способствуют образованию проводящей системы. В ряде случаев цитокинины выступают в качестве индукторов органообразования. Высокие концентрации цитокинина подавляют рост боковых корней. Под действием цитокининов начинают расти боковые почки на побегах [178]. Таким образом, цитокинины снимают апикальное доминирование, вызванное ауксинами. Цитокинины также принимают участие в регуляции обмена веществ уже закончивших рост органов и в осуществлении влияния одних органов на другие в целом растении. Цитокинины притягивают и удерживают в тканях питательные вещества проявляя тем самым аттраги-рующий эффект. В результате чего их иногда называют гормонами "омоложения" растительных тканей. Цитокинин также способствует раскрытию устьиц. Наиболее четкими данные о физиологическом действии цитокининов получаются на тех тканях и органах, которые сами не синтезируют цитокинины, получая их в растении из других тканей и органов [77, 79].
Отзывчивость риса на регуляторы роста
Важнейшей задачей агрохимической науки является создание оптимальной системы питания растений, обеспечивающей полную реализацию генетического потенциала возделываемой культуры. Целенаправленное регулирование пищевого режима почв в значительной степени позволяет управлять ростом и развитием растений с целью создания высокого урожая с заданными показателями качества получаемой продукции.
Во время вегетации рис потребляет значительное количество питательных элементов, и в первую очередь азота, фосфора и калия. Недостаток этих элементов в почве вызывает снижение урожайности. Особенно сильно сказывается на рисе отсутствие азота. Растения желтеют, снижается продуктивность фотосинтеза, кущение проходит слабо, а метелка получается малоозер-неннрй. При избытке азота удлиняется период вегетации, за счет усиленного кущения. Азот нужен рису на протяжении всей вегетации, но наибольшее количество этого элемента на единицу сухого вещества поглощается расте ниями в фазе всходов [59]. Поэтому, чтобы продуктивность риса была высокой, необходимо дробное внесение азотных удобрений [8, 128, 144]. Положительное влияние подкормок проявляется в том случае, если растения испытывают азотное голодание, иначе они мало эффективны, а иногда даже вызывают отрицательное воздействие [52]. Из этого следует, что при решении необходимости внесения азотной подкормки под рис необходимо знать и использовать весь комплекс показателей по питанию этим элементом [54]. При этом следует учитывать, что допосевное внесение азота приводит к слабому его использованию растениями риса из удобрений, которое в основном связано с непроизводительными потерями. Общие потери азота удобрений могут достигать 70% [72, 198, 202].
Однако, на тяжелых глинистых и суглинистых почвах, на которых внесенный азот в форме аммония очень прочно фиксируется почвенно-поглощающим комплексом, и потери его в окружающую среду минимальны, предпочтительней одноразовое предпосевное внесение удобрений [109]. Так, в исследованиях ряда авторов на этих почвах, а именно к ним относятся большинство рисовых почв Краснодарского края [31, 56, 74] отмечено, что преимущество дробного применения азотных удобрений под рис по сравнению с их одноразовым внесением перед посевом не всегда проявляется.
Большое влияние на рис оказывает фосфор. Недостаток его в почве приводит к нарушению в белковом обмене растений. От этого у всходов растений риса появляются суженные листовые пластинки, а корни растут очень слабо; кущение наступает с запозданием и проходит медленно. Метелка имеет малые размеры. Важно иметь в виду, что фосфорное голодание риса в молодом возрасте отрицательно сказывается впоследствии и не может быть возмещено внесением фосфора в более поздние сроки. Поэтому фосфор нужен рису уже в начале вегетации.
В отличие от других сельскохозяйственных культур рис одинаково интенсивно усваивает как водорастворимые формы, так и труднорастворимые фосфорные соли кальция и железа. Из всех элементов минерального питания рис больше всего выносит из почвы калия. Очевидно, это связано с тем, что калий принимает участие в превращениях углеводов и его недостаток отрицательно влияет на накопление сухого вещества растениями. Кроме того, калий повышает активность ферментов, таких как пируваткиназы, участвующей в переносе фосфатных остатков, аминоацетил-тРНК-синтетазы, осуществляющую активацию аминокислот для синтеза белка и др. Поэтому обеспеченность им положительно влияет на продуктивность и качество риса [189]. Особенно много калия потребляет рис при выходе растений в трубку, что объясняется интенсивным приростом биомассы [67]. Калийными удобрениями можно компенсировать «перекорм» посевов риса азотом внося их в подкормку в возрасте 6-7 листьев дозой 25-30 кг д.в. [59].
Вынос из почвы питательных веществ. Особенно калия, на единицу урожая риса не является постоянным. Он может изменяться в зависимости от соотношения этих элементов в почве в доступной для растения форме. При избытке азота вынос калия на единицу урожая зерна увеличивается главным образом из-за того, что меняется соотношение зерна и соломы, которое доходит до 1:1,25 вместо 1:1, как обычно. С увеличением доз азота и фосфора вынос их растениями риса на единицу урожая увеличивается, а калия уменьшается [46].
Помимо азота, фосфора и калия, рис нуждается в таких веществах, как сера, железо, и микроэлементы - медь, цинк, молибден, марганец и др. [183, 187, 190]. Все они входят в состав элементов, без которых не может произрастать рис. Внесение их в почву до посева или предпосевная обработка семян ими повышает продуктивность растений, делает их более устойчивыми к неблагоприятным факторам внешней среды.
Методика постановки и проведения опытов
Схема опыта Изучить влияние регуляторов роста на посевные качества семян. 1) Контроль без обработки препаратами; 2) Обработка эмистимом дозой 1 мл/т семян; 3) Обработка эмистимом дозой 5 мл/т семян; 4) Обработка эмистимом дозой 10 мл/т семян; 5) Обработка эмистимом дозой 30 мл/т семян; 6) Обработка экостом 1/3 дозой 200 г/т семян; 7) Обработка экостом 1/3 дозой 400 г/т семян; 8) Обработка экостом 1/3 дозой 800 г/т семян; 9) Обработка экостом 1/6 дозой 500 г/т семян; 10) Обработка экостом 1/6 дозой 1000 г/т семян.
Обработку семян регуляторами роста проводили влажно-сухим способом, из расчёта 2,0% увлажнения. Рабочие растворы препаратов готовили на дистиллированной воде. Контролем служила обработка семян дистиллированной водой, не содержащей препарат. Растворы препаратов наносили на семена опрыскивателем с последующим тщательным перемешиванием.
Для определения энергии прорастания и всхожести отбирались четыре пробы по 100 зерен [158]. Опыт проводили в чашках Петри на увлажненной двухслойной фильтровальной бумаге. После чего семена накрывали фильтровальной бумагой и увлажняли. Закрытую чашку Петри ставили в термостат, при постоянной температуре 24С. Периодически семена проветривали и по необходимости увлажняли. Для увлажнения использовали дистиллированную воду. Энергию прорастания подсчитывали на 4-е сутки, а всхожесть на 7-е. День закладки опыта и день подсчета считали за одни сутки. К числу всхожих относили семена, имеющие нормально развитый корешок размером не менее одной длины семени, а к невсхожим - набухшие, которые к моменту подсчета не проросли; загнившие и ненормально проросшие семена. Всхожесть и энер гию прорастания вычисляли в процентах как среднее арифметическое резуль татов четырех проб. После подсчета всхожести проводили замеры длины проростков (ростка и корешка). Далее отделяя проростки вместе с зароды шем, высушивали их в термостате при 105С до абсолютного сухого веса и взвешивали. Полученную массу приводили в расчете на 100 шт [28]. Схема опыта Изучить особенности органогенеза у риса в зависимости от доз и спо собов применения эмистима. Контроль без обработки эмистимом; 2) Обработка семян эмистимом (10 мл/т); 3) Обработка семян эмистимом (30 мл/т); 4) Обработка растений эмистимом (1 мл/га); 5) Обработка растений эмистимом (5 мл/га).
Оценка вариантов в вегетационных опытах осуществлялась на фоне полного минерального удобрения из расчета N120P90K.60 (кг д.в./га).
В качестве азотного удобрения использовали мочевину (46 % д.в.); фосфорного - суперфосфат простой, модифицированный, гранулированный (19 % д.в.); калийного - калий хлористый, марки "Ф" (60 % д.в.).
Исследования по эффективности препаратов проводились на рисе сорта Лиман. Опыт проводился на вегетационной площадке в бетонных коробах размером 900x130x70 см, заполненных лугово-черноземовидной почвой с парового поля экспериментально-орошаемого участка ВНИИ риса.
Предпосевную обработку семян эмистимом проводили влажно-сухим способом, из расчёта 2,0 % увлажнения, вручную, в день посева. Рабочие растворы эмистима готовили на дистиллированной воде. Контролем служила обработка семян водой, не содержащей препарат. Растворы регулятора роста наносили на семена опрыскивателем с последующим тщательным перемешиванием всей высеваемой массы.
Высев обработанных семян проводили вручную через трафарет по предварительно уплотненной почве на глубину 0,5 - 1,0 см. с последующим прореживанием в возрасте 2-3 листьев для создания ценоза плотностью 300 растений на 1 м".
Обработку посевов эмистимом проводили в фазу кущения риса (6-7 листьев) с помощью ручного опрыскивателя. Рабочую жидкость для обработки посевов готовили на воде из расчета 200 л/га.
В течение вегетации проводились учёты за наступлением основных фаз вегетации [50, 95], а так же наблюдения за развитием генеративного конуса нарастания. В фазы кущение (6 листьев), трубкование (10 листьев), выметывание, восковая спелость зерна отбирались растения, у которых определяли высоту [196], кустистость [158], площадь листьев методом высечек [42, 173], весовым методом сухую биомассу надземных органов [196]. Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по изменению прироста биомассы за единицу времени и рассчитывали на среднюю площадь листьев по формуле Кидда, Веста и Бриггса [42]. Содержание пластидных пигментов в листьях определяли по формуле Лихтенталлера [223] в этаноловой вытяжке. В фазы цветения и восковой спелости зерна определяли устойчивость растений риса к полеганию по рацпредложению № 665-99, для этого с каждого варианта опыта отбирали главные побеги растений в количестве 10 штук. В лаборатории у них отрезали 12 см отрезки, включающие первое и второе нижние междоузлия соломины. Полученный каждый отрезок взвешивали и фиксировали нижней ча стыо с помощью зажима в горизонтальном положении на штативе, а на его свободный конец закрепляли тарированную чашечку, на которую клали разновесы до изгиба отрезка стебля на 30 и определяли массу нагрузки [151]. В фазу трубко-вания измеряли содержание нитратного азота в листьях, с целью определения устойчивости к пприкуляриозу [1, 96]. Содержание азота, фосфора и калия в растении и урожае определяли в одной навеске по методу В.Т. Куркаева [84]. Рассчитывали вынос растениями азота, фосфора и калия, а так же распределения этих элементов между соломой и зерном риса. В фазу полной спелости зерна проводили биометрический анализ урожая растений [95, 158]. Оценивали технологические показатели качества зерна. В зерне определяли содержание белка по ГОСТу 10846-91, крахмала - по ГОСТу 10845-76, зольность -по ГОСТу 10847-74, амилозы - по методу Juliano В.О. [97].
Продолжительность вегетационного периода растений
В технологии возделывания риса все составляющие ее приемы взаимо связаны и взаимообусловлены. Не соблюдение даже одного из них приводит к снижению ее эффективности.
Продуктивность отдельного растения и всего посева зависит от роста и развития каждого конкретного растения и растительной популяции в целом. Вегетация - это сочетание количественных изменений (рост) и качественных преобразований (развитие). Сочетание фаз и стадий, их проявление находят ся в зависимости от условий произрастания. В жизненном цикле растений имеются этапы, своим прохождением определяющие рост, развитие, и свя занное с ними, накопление вегетативной массы или же репродуктивное раз витие - формирование метелки и зерна. Создавая разные условия в отдельные периоды жизни растений, можно изменять и длительность вегетации, и вели чину урожая.
Продолжительность вегетационного периода растений определяется главным образом, генотипическими особенностями сорта [14]. Однако в отдельные годы она может значительно изменяться. При затягивании периода вегетации растении созревание и уборка приходятся на не благоприятное по погодным условиями время (дожди, понижение температуры), что естественно сопровождается значительной потерей уже выращенного урожая. Но для риса также нежелательно и чрезмерное сокращение продолжительности вегетационного периода, так как продуктивность растений при этом значительно ниже потенциальной способности сорта.
Существенное влияние на длину межфазных периодов, сроки наступления фаз вегетации растений риса и сроки созревания помимо погодных условий значительное влияние могут оказать и удобрения. Установлено, что азотные удобрения, особенно при их внесении в повышенных дозах, способствует увеличению продолжительности вегетационного периода, фосфорные, наоборот - некоторому его сокращению. Калийные удобрения по сравнению с азотными и фосфорными заметного влияния на продолжительность вегета циошюго периода растений риса не оказывают. Ещё одним фактором спо собным влиять на изменение продолжительности межфазных периодов яв ляются регуляторы роста и развития растений.
Применение эмистима сокращает период вегетации в среднем на 2 дня, за счет сокращения продолжительности периодов: посев - кущение и трубкование - вымётывание. В тоже время, увеличивая периоды: кущение - трубкование (переход от вегетативного к генеративному периоду, с превращением конуса нарастания в зачаток метелки и заложением на ней будущих колосков) и вымётывание - полная спелость (формирование и оплодотворение цветков, налив зерна), что положительно влияет на создание большого урожая риса с хо рошим качеством зерна. Это объясняется тем, что при быстром появлении всходов сокращается время нахождения проростков под слоем почвы, тем самым уменьшается вероятность их повреждения насекомыми и поражения болезнями. Раннее кущение растений благоприятно влияет на развитие глав ного и боковых побегов, которое проходит более дружно. Увеличение продолжительности периода кущения способствует закладке большего количества репродуктивных органов, а налива зерна - лучшей его выполненности.
Использование регулятора роста способствовало более раннему переходу растений к цветению, что, наверное, объясняется влиянием препарата на индукцию и эвокацию цветения риса. Так, разработанная М.Х. Чайлахяном концепция цветения указывает на гормональную регуляцию этого процесса [172]. Где важная роль отводиться флоригену - комплементарной системе, состоящей из двух групп гормонов цветения: гибберел-линов, обуславливающих образование и рост цветочных стеблей, и антези-нов, индуцирующих образование цветков. Следовательно, выметывание про-исходит в две фазы: 1) фазу образования цветочных стеблей, проходящую при усилении углеводного обмена и повышенном содержании гиббереллинов и ауксинов, и 2) фазу образования цветков, протекающую при усилении обмена азотистых соединений и увеличенном уровне содержания веществ типа антезинов. Механизм образования гиббереллинов и антезинов автономен и индуцирован внешними воздействиями (экологическими и эндогенными).
Следовательно, применение эмистима влияя на гормональный статус расте ний риса, тем самым, вероятно, способствует более раннему образованию флоригена, знаменуя собой начало процессов цветения, заканчивающихся образованием флоральных бугорков.
Более детальное изучение формообразовательного процесса на примере развития генеративного конуса нарастания было изучено в вегетационном опыте с разными дозами и способами применения эмистима. Анализ динами ки роста генеративного органа риса (рис. 7-Ю, прил. 10) показал, что к фазе 8 листьев его длина по отношению к предыдущей фазе (7 листьев - начало формирования генеративного конуса нарастания) увеличилась в 2,5 раза, а ширина - в 1,9. К следующей фазе (9 листьев) он увеличился в 11,0 и 1,9 раза, а к фазе 10 листьям - 5,5 и 1,4% соответственно. Следовательно, наи больший прирост происходит в период 8-9 листьев (конец обособления оси зачаточной метелки и бугорков её веточек).
Как видно из рисунков 7-Ю, эмистим уже на первых этапах развития генеративного конуса увеличивал его линейные размеры, а в дальнейшем способствовал более раннему переходу к закладке зачатков колосков и как следствие - формированию самой метелки с более крупными колосками.
Так, к фазе 7 листьев риса, в вариантах с применением регулятора роста, генеративный конус нарастания увеличивался в длину на 40,0-60,0 % и в ширину - на 11,7-25,0 % (рис. 7). Наибольшее влияние на длину конуса нарастания оказывала обработка растений эмистимом, а на ширину - обработка семян. При этом лучшими дозами препарата для используемых способов применения были 1 мл/га и 10 мл/т соответственно.
