Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние изученности агробиологических и технологических особенностей гороха посевного на зерно (литературный обзор) 8
1.1. Народно-хозяйственное значение гороха и его распространение 8
1.2. Ботаническая, морфобиологическая и фотосинтетическая характеристика гороха посевного 12
1.3. Агробиологические и хозяйственные признаки морфотипов гороха.22
1.4. Особенности цветения и семяобразования гороха 25
1.5. Посевные качества семян гороха в зависимости от сроков уборки ... 31
ГЛАВА 2. Результаты собственных исследований 37
2.1. Условия и методика проведения исследований 37
2.2. Морфологические, биологические и фотометрические особенности сортов гороха в зависимости от предпосевной обработки семян 51
2.2.1 Влияние предпосевной обработки семян на всхожесть 51
2.2.2 Вегетационный период изучаемых сортов гороха 55
2.2.3 Фотометрические особенности сортов гороха 64
2.3. Процессы семяобразования и созревания сортов гороха 74
2.3.1 Цветение и образование бобов 74
2.3.2 Динамика накопления пластических веществ и созревание гороха 77
2.3.3 Накопление белка в семенах гороха в различные периоды их развития и спелости 81
2.3.4 Биологические периоды во время семяобразования и созревания гороха 82
2.4. Биологические особенности сортов гороха при разных сроках и способах уборки 93
2.4.1 Сортовые различия влажности семян при разных способах уборки 93
2.4.2 Масса 1000 абсолютно сухих семян гороха при раздельной уборке в различные периоды спелости 97
2.4.3 Созревание плодов при раздельной уборке в различные периоды его развития 101
2.4.4 Продуктивность семян гороха при разных сроках скашивания 106
2.5. Посевные качества и урожайные свойства семян гороха в связи со сроками уборки 109
2.5.1 Посевные качества семян в различные периоды его развития и спелости 109
2.5.2 Полевая всхожесть и выживаемость растений сортов гороха, убранных в различные периоды развития и спелости 113
2.5.3 Урожайные свойства семян сортов гороха и определение структуры биологической урожайности в связи со сроками уборки 115
2.6. Экономическая и энергетическая оценка возделывания гороха 118
2.6.1 Энергетическая оценка возделывания 118
2.6.2 Экономическая эффективность 120
Обсуждение результатов исследований 123
Общие выводы 124
Рекомендации производству 126
Список использованной литературы: 127
Приложения 149
- Ботаническая, морфобиологическая и фотосинтетическая характеристика гороха посевного
- Посевные качества семян гороха в зависимости от сроков уборки
- Динамика накопления пластических веществ и созревание гороха
- Созревание плодов при раздельной уборке в различные периоды его развития
Введение к работе
Значение зернобобовых культур в современном земледелии трудно переоценить. Как азотфиксирующие культуры они обогащают почву симбиотиче-ским, практически бесплатным азотом, что позволяет существенно сократить расход минеральных удобрений. Высокое содержание в зерне обменной энергии высокоценного по аминокислотному составу и усвояемости протеина дает возможность сбалансировать концентрированные корма по основным элементам питания животных.
Одно из важных мест среди зернобобовых культур занимает горох, являясь самой распространенной зернобобовой культурой.
Зерно гороха богато белком и содержит значительное количество углеводов, минеральных солей и витаминов, необходимых для питания человека и животных. Белки гороха, заключая в себе жизненно необходимые аминокислоты, являются полноценными в питательном отношении; усвояемость их человеческим организмом - 83-87 %, то есть лишь немного ниже усвояемости белков животного происхождения (мяса, рыбы и др.).
Многими хозяйствами Республики Северная Осетия-Алания все еще недооценивается высокое хозяйственное значение гороха, как культуры универсального использования. Посевная площадь зернобобовых культур во многих районах растет все же крайне медленными темпами, а отдельные хозяйства посевы гороха вообще сократили.
Недооценка возделывания гороха на зерно отдельными специалистами и руководителями хозяйств объясняется, по нашему мнению, отсутствием в республике научно обоснованной технологии его производства, слабой изученностью биологического потенциала районированных сортов в горных и предгорных условиях.
Ранее возделываемые в РСО-Алания сорта гороха были малотехнологичными для уборки, в почвенно-климатических условиях республики имели длительный период вегетации и восприимчивость к заболеваниям, характеризова-
лись неравномерностью созревания бобов на растении. Семеноводческая работа с такими сортами в силу объективных и субъективных причин была затруднена.
В последние годы в некоторых хозяйствах, как и в России в целом, из-за ухудшения экономического и технического состояния производства, были резко сокращены площади гороха и расширены посевы зерновых культур.
В республике под посевами гороха занято 670 га, что составляет всего 0,4 % от общей пахотной площади. Расширение посевов этой ценной культуры сдерживается из-за недостатка семян. Завозимые из других республик сорта не имеют стабильной по годам урожайности зерна, что требует дополнительных разработок технологических приемов их возделывания.
Актуальность темы. Повышение урожайности гороха за счет своевременной уборки и проведения ее с минимальными потерями является одним из главных условий увеличения его производства.
Сроки уборки гороха оказывают решающее влияние на величину и качество его урожая. Слишком ранняя уборка гороха приводит к недобору урожая семян и снижению их качества, а запоздалая - к потере значительной части урожая кондиционного семенного материала в связи с сильно растянутым периодом образования и созревания семян. Главным направлением является определение сроков и способов уборки.
Поэтому изучение особенностей семяобразования и созревания гороха для биологического обоснования оптимального периода уборки в условиях Республики Северная Осетия-Алания имеет важное значение.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - повышение урожая качественных семян районированных сортов гороха.
В задачи исследований входило:
Изучить эффективность применения стимуляторов на рост, развитие и продуктивность гороха.
Исследовать динамику цветения и образования бобов гороха.
Разработать схему фаз развития и периодов созревания.
Изучить методы определения уборочной спелости гороха.
Определить оптимальные сроки и способы уборки.
Изучить кондиционные особенности семян при разных сроках и способах уборки.
Провести энерго-экономическую оценку эффективности сроков уборки гороха в различные периоды развития и созревания.
Научная новизна. Разработана схема фаз развития и периодов созревания гороха. Обоснованы сроки уборки для получения качественных семян. Определены оптимальные параметры способов уборки высококондиционных семян. Выявлены оптимальные методы определения уборочной спелости гороха.
Установлены эффективные смеси новых экологически безопасных стимуляторов роста и развития растений (парааминобензойная кислота, гумат калия, ирлит). Определены их оптимальные дозы при предпосевной обработке семян. Результаты исследований защищены патентом на изобретение (№ 2270548. А 01 С/06, опубликовано 27.02.2006 г.).
На защиту выносятся следующие положения:
Влияние стимуляторов и их смесей на рост, развитие и продуктивность зерна районированных сортов гороха.
Особенности цветения и образования семян гороха.
Биологические особенности сортов при разных сроках и способах уборки.
Посевные качества и урожайные свойства семян гороха в связи со сроками уборки.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство позволит увеличить урожай высококачественных семян гороха за счет определения оптимальных сроков и способов уборки, предпосевной обработки семенного материала, получить экологически безопасную продукцию с использованием смесей нетрадиционных стимуляторов роста и развития растений. Урожайность районированных сортов при внедрении новых технологических элементов повышается на 25-30 %.
Результаты исследований апробированы в производственных условиях ОПХ «Михайловское» СКНИИГПСХ на площади 2 га. Технология защищена патентом на изобретение (№ 2270548, 27.02.2006 г.).
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены на III Международной научной конференции «Регуляция роста, развития и продуктивности растений» (Минск, 2003 г.); на I Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2005); на региональной научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия Северного Кавказа» (Владикавказ, 2006); на II Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2006), а также на заседаниях Ученого Совета СКНИИГПСХ (2003-2005 гг.).
По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе издана рекомендация для производства, получен патент на изобретение № 2270548.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 148 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, выводов, практических рекомендаций и предложений производству. Содержит 34 таблицы, 9 рисунков, 15 приложений. Список использованной литературы включает 264 источника, в том числе 8 иностранных авторов.
Ботаническая, морфобиологическая и фотосинтетическая характеристика гороха посевного
Горох принадлежит к роду Pisum L., семейству бобовых (Fabaceae), подсемейству викообразных (Vicieae).
Некоторые виды и формы гороха произрастают в диком состоянии в Малой Азии, Иране, Средиземноморье, Палестине, Аравии, в ряде стран Европы, а также в СНГ, главным образом в Закавказье. Но эти виды малопродуктивны и особого значения не имеют. Отдельные дикорастущие виды, возможно, могут представлять интерес для скрещивания с культурными формами гороха.
В отличие от многих родов семейства бобовых горох имеет незначительное число видов. Тем не менее, видовой состав этого рода до наших дней постоянно подвергают ревизии. Это объясняется частично накоплением новых данных в области ботанико-морфологического, географического, экологического, генетического изучения, а в значительной степени и развитием самого понятия вид (Брежнева В.И., Кочегура А.В., Кулик В.А. и др., 2000).
Максимальное число видов, установленных в роде различными систематиками современности, восемь: P. formosum, P. aucheri, P. nilvum, Р. abyssinicum, P. siriacum, P. elatius, P. sativum, P. arvense (Макашева Р.Х., 1977).
Согласно последней классификации, вид Pisum sativum слагается из шести подвидов: P. transcaucasicum, P. asiaticum, P. abyssinicum, P. siriacum, P. elatius, P. sativum. Отдельно выделяют группы разновидностей: пелюшки (P. s. speciosum); лущильный (P. s. sativum); мозговой (P. s. medulare); сахарный (P. s. axiphium) (Вавилов П.П. и др., 1983; Амелин А.В., 1997). Род (Pisum L.) представлен травянистыми однолетними травяными яровыми или зимующими растениями. Стебель нечетко четырехгранный, внутри полый, неопушенный, иногда ветвящийся. Различают стебель простой, когда цветки и бобы расположены равномерно, на определенном расстоянии один от другого, и фасциированный (штамбовый), когда цветки и бобы расположено скученно. Из фасциированных отдельно выделены детерминантные формы. Различают стебель низкий - до 50 см (карликовые формы); полунизкий - 51-80 см (полукарликовые формы), средней длины - 81-150 см и высокий - 151 и более (Дебелый Г.А., Калинина Л.В., Дупляк А.И., 1985).
Место прикрепления черешка листа и прилистника к стеблю называют узлом, а участок между двумя узлами - междоузлием. Узлы до первого цветка определяют как непродуктивные. У раннеспелых сортов их 7-11, у среднеспелых - 12-15, у позднеспелых 16 и более. Узлы, несущие цветок или боб, называют продуктивными. Длину междоузлий определяют относительно прилистников. Различают: короткие междоузлия, укороченные, средние и длинные. Число междоузлий на растении является сортовым признаком (Жиглин-скаяЕ.А., 1965; Бондар Г.В., 1967; Антоний А.К., 1980).
Прилистники крупнее листочков, имеют полусердцевидную форму. У посевного гороха прилистники зеленые, у полевого на основаниях прилистников антоциановые полукольца (Белошниченко Г.М., 1982).
Горох имеет четыре типа листа: обычный, оканчивающийся усиком; по-лубезлисточковый - отсутствуют листочки, но есть прилистники; усатый (без-листочковый) - отсутствуют листочки и прилистники; многократнонепарнопе-ристый, оканчивающийся непарным листочком. Листочки продолговатые, яйцевидные, округлые. По характеру края они бывают цельнокрайные, зубчатые, пильчатые, городчатые, по окраске - желтовато-зеленые, зеленые, темно-зеленые (Reynolds CD., 1990; Steffing D., Ismail M.H., Ebmeyer E., 1990).
Соцветие гороха - кисть, у фасциированных форм - ложный зонтик. Цветок с двойным околоцветником. Венчик мотылькового типа, состоит из 5-ти лепестков: паруса или флага, 2 весел, или крыльев и лодочки, образованной в aрезультате срастания 2 лепестков. По месту срастания лодочки образуется вырост, называемый килем. Окраска венчика разнообразная: от белой у зерновых сортов до темно-красно-пурпурной или грязно-фиолетовой у пелюшек. Парус обычно окрашен несколько слабее, чем крылья.
В цветке 10 тычинок, одна из них свободная, но тесно прилегающая широким плоским основанием к завязи, остальные 9 сросшиеся до половины в тычиночную трубку. Вверху тычинки слабо рассечены. Завязь почти сидячая, с семяпочками до 10-12, имеющими вид маленьких бугорков.
Горох - самоопылитель, хотя в отдельных случаях не исключена возможность перекрестного опыления. Плод - боб. Бобы прямые, изогнутые, вогнутые с тупой, оттянутой или заостренной верхушкой, с пергаментным слоем или без него, светло-желтой, бурой, редко фиолетово-бурой окраски (Боднар Г.В., Лав-риненко Т.Т., 1977).
Корень стержневой, довольно глубоко (до 1,3-1,5 м) уходящий в почву, с большим количеством боковых корней и мелких корешков. Основная масса их сосредотачивается в верхнем слое почвы (0-60 см) (Анчербак И.М., 1971; Антоний А.К., Пылов А.П., 1980).
Отличительной особенностью всех зернобобовых, и в частности гороха, является способность усваивать атмосферный азот за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium. Проникнув в корни гороха, они образуют на них особые наросты различной формы и размеров, получившие название клубеньков (гемы). Культура гороха характеризуется низкой и рано заканчивающейся (после цветения) фиксацией азота воздуха и большой долей реутилизации основных элементов питания (Autnammer N., 1998). Тем не менее, горох способен за счет симбиотической азотфиксации удовлетворить до 70 % своей потребности в азоте. Кроме того, с корневыми и пожнивными остатками в почву может поступать до 150 кг N2 на 1 га (Трепачев Б.П., 1999).
Как известно из литературных источников (Шевчук В.Е., 1977; Брежнева В.И., Кочегура А.В., 2000), продуктивность азотфиксации значительно зависит от условий выращивания (влажность, кислотность почвы, температура, ре -15 жим питания. Однако в предгорьях республики изменчивость морфотипов ин-тродуцированных сортов гороха недостаточно освещены. Фиксация азота воздуха идет за счет энергии, аккумулированной в процессе фотосинтеза и является весьма энергоемким процессом (Мишустин, 1974). Около 30 % накопленных растением ассимилятов идет на образование клубеньков и на их работу.
На интенсивность азотфиксации влияют такие факторы внешней среды, как интенсивность света, содержание углекислого газа в воздухе, загрязнение атмосферы и другие (Трепачев Б.П., 1999).
Зависимость нитрогеназной активности от освещенности установлена многими исследователями при действии света на процессы азотфиксации и фотосинтеза в течение суток (Шапошников и др., 1975).
Максимальную азотфиксирукщую активность наблюдали около полудня, что соответствовало максимуму освещенности. Изменение азотфиксации зависит также от фазы развития растений. Затенение снижало азотфиксацию, удельную активность симбиоза и урожай семян гороха.
По данным А.В. Лабынцева (1997), Н. Braner (1985), обогащение атмосферы углекислым газом и, соответственно, повышение интенсивности фотосинтеза, способствовало увеличению массы клубеньков у гороха, повышению их азотфиксирующей способности в 2 раза и количества фиксированного азота - в 4 раза.
Посевные качества семян гороха в зависимости от сроков уборки
Количество и, прежде всего, качество урожая любой полевой культуры определяется тем, в какое время по погодным условиям идет уборка, в какой фазе развития эта культура находится.
Содержание белка зависит и от агротехнических условий (Савкуев У.З., 1975; Репьев СИ., Бухтеева А.В., 1985; Котляров Г.Г., Шарапов Е.Т., 1987).
Среди агроприемов, влияющих на содержание белка и углеводов в семенах гороха, значительное воздействие оказывают сроки уборки на семена (Вавилов Н.И., 1987; Романов П.П., 1969; Лаханов А.П., 1999).
По данным Г.Я. Кукушкина (1964), Н.А. Майсурян (1970), А.А. Кутузова (1984), Н.П. Лукашевич, Л.В. Кукраш (1995), Н.А. Лобанова (1996) содержание белка в семенах гороха несколько увеличивается в полную спелость. Так, по данным М. Мильнер (1964) зерно гороха, убранное в фазу восковой спелости, содержало белка 23,86 %, а при полной спелости - 26,41 %.
Высокая значимость сроков уборки особенно справедлива для такой капризной и трудной в этом отношении культуры как горох. Огромное значение своевременной уборки гороха подчеркивается во всех работах, касающихся его агротехники (Ангелов Д.И., Трофименок Н., Шакалова О.Н., 1964; Мыли-сов Г.Д., 1974; Пьяных В.П., Мирошников А.А., 1974; Колесенкова М., 1979).
Лучший срок скашивания гороха - созревание 60-70 % бобов. Ученые Г.В. Гуляев, Г.А. Дебелый (1982) сообщают, что даже при самых неблагоприятных погодных условиях получение урожая гороха ниже 15 ц/га объясняется лишь несоблюдением элементарных агротехнических приемов или потерями зерна при уборке урожая. А.А. Зиганшин (1977) установил, что, несмотря на благоприятные условия для возделывания гороха и низкое поражение вредителями, в лесостепи Поволжья урожайность его в прошлом была низкой (в 1956-1960 гг. - 5,6 ц/га). Перелом наступил после детальной научной разработки и внедрения эффективных приемов возделывания и уборки культуры в местных условиях. Ф.К. Чапурин (1977) подчеркивает, что высокая полегаемость растений, рас-трескиваемость и низкое расположение бобов, высокая связность растительной массы, очень усложняют уборку зернобобовых культур. П.Ф. Мещерякова (1977) выделяет, что перезревшие бобы обладают склонностью к растрескиванию и обламыванию, а зерна - к механическим повреждениям при обмолоте. Р.Х. Макашева (1973), обобщая исследования по агротехнике гороха, акцентирует, что легкая осыпаемость при перестое гороха на корню, возросший удельный вес его в структуре посевных площадей обострили вопрос о сроках уборки. Исследователи П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов (1983) пишут, что при обмолоте зерновых бобовых комбайном семена из верхних бобов не вымолачиваются, а из нижних дробятся, поскольку разница в их влажности иногда 30-40 %. Если дожидаться полного созревания верхних бобов, то часть нижних растрескивается и лучшие семена будут потеряны. Скашивание растений в валки при побурении бобов среднего яруса (70-75 % всех бобов) с последующим обмолотом позволяет сократить до минимума потери (Морозов В.И., 1977). Особое значение своевременная уборка гороха имеет для снижения численности гороховой зерновки и гороховой плодожорки (Чмырь П.Г., 1969; Горбачева Т.А., 1981; Амелин А.В., 2006). Т.А. Горбачева (1981) установила, что растягивание сроков уборки гороха ведет к увеличению гороховой плодожорки, 40-60 % которой к моменту уборки уходит на окукливание в почву, а остальные остаются докармливаться внутри бобов. В связи с биологическими особенностями гороха основной способ его уборки - раздельный (Зиганшин А.А., 1973; Калугин К.И., 1977). По данным П.П. Романова (1970) и других авторов, горох также убирают прямым комбайнированием. Исследования А.И. Михайловского, В.В. Васильченко, В.Н. Абрамова, Н.М. Вербицкого (2002) доказывают, что по сравнению с раздельной уборкой прямое комбайнирование - менее затратный, более производительный, меньше потери урожая. Т.С. Бобкова (1971) сообщает, что наиболее прогрессивным способом уборки полегающих зернобобовых культур является двухфазный с укладкой срезанной массы в валки. Во время дождливой погоды целесообразно использовать следующий вариант технологии уборки гороха: скашивание растений производится жатками-погрузчиками при спелости урожая 50-70 % с одновременной погрузкой на транспортные средства (Килюс А.П., 1971; Пугачев А.Н., 1986; Амелин А.В, 2006). Наибольшая трудность в уборке зернобобовых заключается, как известно, в различии фаз спелости бобов, расположенных на разной высоте, в особенности у вьющихся форм. У последних по хозяйственным причинам уборка должна производиться раньше, чем ее следовало бы начинать с биологической точки зрения (Макашева Р.Х., 1973, Керефов К.Н., Савкуев У.З., 1975). Как слишком раннее скашивание, так и запоздалая уборка гороха ведет к потерям и недобору биологического урожая (Розенталь А.Я., 1966; Сайчен-ко В.В., 1973; Ливийский А.И., 1982). Щуплость зерна может быть и у зернобобовых культур и трав, по данным Б.А. Карпова, 1974; Г.В. Коренева, В.М. Сафонова (1982), Н.П. Лукашевич (2000) она проявляется при преждевременной уборке, независимо от состояния погоды. Быстрая смена влажно-теплой и сухой, солнечной погоды заметно усиливает процесс растрескивания бобов и разбрасывание семян (Апеников СМ., 1964; Возовик И.С, 1987; Naumann S, 1990; Klein W., 1990).
Вопросы о сроках уборки гороха изучали в условиях Украины -А.С. Лучко (1962), М.С. Шульга (1971); Краснодарского края - Р.Х. Макашева, Д.Д.Брежнева (1979); Белоруссии - Н.П.Лукашевич (1999); Дагестана -Э.С. Масандилов (1963); в Нечерноземной зоне - Н.П.Якименко (1971), А.П. Исаев, И.П. Измалкова (1983), которые имели различные точки зрения.
Следовательно, единого мнения относительно сроков уборки гороха нет, и поэтому требуются дополнительные исследования.
Как показали опытные данные различных исследователей, посевные качества и урожайные свойства семян гороха находятся в тесной связи со сроками его уборки. Получены данные в различных условиях: в Нечерноземной зоне -А.Ф. Путинцев, Н.А. Платонова (1982), А.Н. Зеленов (1965), А. Волкова (1964); в Ростовской области - Н.Вербицкий, П.Ковалев, В. Коляда (1978), В.М. Фадеев, А.И. Тютюнников (1984), Н.М. Вербицкий (1994); на Украине -М.Г. Голубева (1973), Н.Г. Городний, А.С. Устименко (1971), А.А. Жученко (1990); в Воронежской области - В.А. Федотов, А.Н. Чупраков (1983); в Краснодарском крае - В.И. Брежнева (2000); в Западной Сибири -М.А. Михайленко. По данным этих ученых, для снижения потерь семян от перестаивания на корню следует в каждом хозяйстве высевать несколько сортов с разными периодами созревания.
Динамика накопления пластических веществ и созревание гороха
Модификационная активность ПАБК была открыта И.А. Рапопортом. Позже он назвал ПАБК фенотипическим активатором, в отличие от стимуляторов роста, поскольку им было показано, что ПАБК активирует ферменты. Испытания ПАБК на зерновых культурах были начаты Н.С. Эйгес в 1979 г. В модельных полевых опытах ею показано, что ПАБК положительно влияет на элементы структуры урожая в широком диапазоне доз, это влияние гармонично в отношении признаков, влияющих на урожай, не оказывает токсического действия на растения в больших дозах. Воздействие ПАБК в оптимальных дозах увеличивало число зерен в колосе на 8-10 %, продуктивную кустистость - на 50-60 %, массу 1000 семян - на 6-9 %, всхожесть и перезимовку - на 4-Ю %, выживаемость - на 8-12 %, площадь ассимиляционного аппарата - на 8-Ю %.
Производственные опыты проводились, начиная с 1983 г. в хозяйствах Ногинского района Московской области - в совхозах им. Чапаева и Горького, позже в других районах.
В большой серии производственных опытов на зерновых культурах -озимой пшенице, яровом ячмене, овсе, озимой ржи была подтверждена способность ПАБК положительно влиять прямо или косвенно на элементы структуры урожая. Были разработаны рекомендации по проверке влияния ПАБК на зерновые культуры в условиях хозяйств с целью повышения их урожайности.
Кроме работ на зерновых культурах, проведены производственные опыты по кормовой свекле. ПАБК повышает урожай корнеплодов свеклы на 55-100 ц/га и снижает поражение корнеедом. Проведен также Н.С. Эйгес (1989) производственный опыт на разных сортах картофеля. Получено повышение урожая клубней у разных сортов.
Применение ПАБК в сельском хозяйстве обеспечивает экологическую безопасность и экологически чистую продукцию. Гуматы впервые выделены в середине прошлого столетия на Украине профессором Днепропетровского сельскохозяйственного института Христевой Л.А. из обычной почвы в виде раствора натриевых солей гуминовых кислот. В последующие годы под ее руководством разработан метод получения гуматов из украинских углей, проведены испытания гумата и установлена высокая эффективность его применения в различных отраслях растениеводства, по влиянию на пищевой режим почвы, ее микрофлору, рост и развитие растений, урожайность и качество урожая основных сельскохозяйственных культур, экономику производства и окружающую среду. Во втрой половине прошлого столетия ученые Белоруссии разработали способ получения гуматов из торфа, а в Московской области освоен метод выделения гуматов из бурых углей. Производством гуматов также занимались в Узбекистане, Иркутской области и других регионах бывшего СССР. Так, гумат калия стали производить на основе исследований профессора Иркутского университета В. Лариной и Б. Левинского с использованием запасов гуминовых кислот из Сибирских угольных месторождений. В 1993-1996 гг. ими освоено промышленное производство гумата калия высокого качества, экономически доступного для сельскохозяйственных товаропроизводителей России и других стран мира. Гуматы действуют на рост и развитие многогранно. Гуматы, формируя темную окраску почвы, изменяют ее тепловой режим. Так, холодные глинистые почвы после обработки гуматом приобретают более благоприятный для растений тепловой режим. Коллоидная структура гуминовых кислот и их гидрофильность придают им способность к гелеобразованию и повышению влагоудерживающей способности почвы после обработки гуматами, что очень важно в засушливой зоне. В процессе взаимодействия гуматов с металлами почвы усиливается процесс гумусообразования, повышается плодородие, состав полезной микрофлоры, структурность, устойчивость к эрозионным процессам, и в целом улучшается пищевой режим, что способствует росту урожайности и качества продукции (ШоринП.М., ОказовП.Н., ОказоваА.Г., Щербинин А.Н., ОказоваЗ.П., 2002). Особенно заметно влияние гуминовых веществ при прорастании семян в ранние сроки развития растений. Это дает основание рекомендовать обработку семян растворами гуматов. Однако многие вопросы эффективного использования ирлитов, параами-нобензойной кислоты и гуматов на посевах гороха недостаточно изучены. Для изучения этого в 2003-2005 гг. нами были проведены полевые опыты и лабораторные исследования. Опыты проведены на трех сортах гороха: Газы-рек, Аргон и Ареал в предгорной зоне. Площадь учетной делянки во всех опытах была 20 м , повторность четырехкратная, размещение делянок рендомизированное. Опыты и исследования выполнялись в соответствии с методическими указаниями государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989). Опыты закладывались по следующим схемам: Опыт. 1. Предпосевная обработка семян. 1. Контроль (без обработки). 2. Обработка раствором ПАБК (0,1 %). 3. Обработка раствором гумата калия (0,1 %). 4. Обработка раствором ирлитов (из расчета 20-25 кг на гектарную норму). 5. Обработка смесью ПАБК (ОД %), гумата калия (ОД %) и ирлита (20-25 кг). Указанные дозы стимуляторов рассчитаны на гектарную норму каждого исследуемого сорта. В опыте растворяли ПАБК (температура воды для замачивания 60-80С). Для получения 3-х компонентной смеси к водному раствору ПАБК добавляли 500 гр. гумата калия и 20 кг ирлита, растворяя до состояния болтушки. В готовой смеси замачивали семена на 5-6 часов. Нормы высева - 1,2-1,4 млн. всхожих семян на 1 га, в зависимости от сорта. В опыте изучали фенологические, морфологические и физиологические особенности в зависимости от вариантов опыта. Определяли продуктивность растений, длину вегетационного периода, продолжительность межфазных периодов, а также всхожесть и выживаемость полученных семян. Площадь листьев учитывали по А.А. Ничипоровичу (1961). Вычисляли чистую продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал. Углеводное состояние растений определяли в фазу начала созревания, массу растений - по фазам развития, урожай сухой массы - в ц/га.
Созревание плодов при раздельной уборке в различные периоды его развития
С особенностями цветения и образования бобов протекает процесс поярусного накопления пластических веществ и созревание семян гороха. Учитывая то, что формирование, налив и созревание семян начинаются сначала в плодах первого яруса, в последующем - на втором и на остальных плодовых узлах гороха, мы эти явления изучали отдельно по всем ярусам и на всем растении.
В 2003 г. начало формирования семян первого яруса бобов (влажность 80-85 %) у сорта Аргон отмечено 26 июня, а конец формирования отмечен 2 июля (влажность семян 70-75 %). На втором ярусе бобов начало и окончание формирования семян проходили на 2-3 дня позже. В то время, когда формирование семян первого яруса бобов у сорта Аргон закончилось, на втором ярусе оно еще продолжалось, и масса 1000 семян 1 июля была меньше, чем на первом. Масса 1000 семян у сорта Аргон в начале формирования была 24,5 г, в конце формирования - 25-30 г. Интенсивность накопления веществ во время формирования семян была в начале этого процесса на первом ярусе, потом на остальных. Такие же особенности формирования семян наблюдались и на других сортах в последующие годы исследований.
Определено, что во время формирования семян их влажность бывает наибольшей, интенсивность накопления сухих веществ достаточно высокая.
Растения гороха по окончании формирования семян, когда они достигают свойственных сорту размеров, но остаются в основном светло-зелеными, заполненными водянистой жидкостью, сладковатой на вкус, начинается процесс интенсивного накопления сухих веществ или налив семян (влажность семян 70-73 %). Начало налива семян на первом ярусе у сорта Аргон было отмечено 2.07, а на втором ярусе и на всем растении на пять суток позже.
Результаты динамики накопления пластических веществ в семенах на всем растении показали, что основные особенности формирования, налива и созревания семян были такие же, но наблюдали несколько позже, чем на нижних ярусах.
Окончание налива (влажность семян 35-40 %) наступила одновременно на нижних ярусах и на всем растении сорта Аргон.
С момента окончания налива начинается созревание семян гороха. В начале созревания или в начале уборочной спелости гороха (влажность 35-40 %) уже имеется преобладающее количество семян с характерной для каждого сорта окраской. В конце уборочной сшелости, когда влажность семян составляет 20-23 %, все семена имеют типичную для сорта окраску, становятся упругими.
Уборочная спелость отмечается тогда, когда масса 1000 семян постоянна и сохраняется на одном и том же уровне своей максимальной величины около 4-8 суток, в зависимости от погодных условий летом, а также от сорта. Масса 1000 семян в уборочную спелость не увеличивается, потому что нет притока пластических веществ, и не уменьшается, так как нет осыпания наиболее выполненных семян из нижних бобов гороха.
У сорта Ареал в уборочную спелость в 2003 г. масса 1000 семян была максимальной и равнялась 285,6 г на первом ярусе бобов, 271,4 г - на втором и 260,6 - со всего растения. Как видим, разница в массе 1000 семян первого и второго ярусов сохранилась и в уборочную спелость. Разница в массе 1000 семян по ярусам - результат того, что налив семян первого яруса бобов сорта Аргон начался раньше, и поэтому он продолжался 12 суток, а на втором яруса -всего 8 суток.
После уборочной спелости наступает полная спелость гороха. В начале полной спелости (влажность семян 17-20 %) семена относительно упругие и пригодны к комбайновой уборке. Масса 1000 семян в начале полной спелости еще сохраняется на высоком уровне, но уже видна тенденция к ее уменьшению (табл. 20, приложение 9).
В полную спелость (влажность семян 14-15 %) масса 1000 семян уменьшается в связи с осыпанием семян из перезрелых нижних бобов. Так, масса 1000 семян в полную спелость сорта Ареал как первого яруса бобов, так и второго яруса, стала почти одинаковой соответственно по ярусам 255,6; 254,3 и 252,4 г.
По интенсивности уменьшения массы 1000 семян в полную спелость разные сорта гороха отличались друг от друга. Более устойчивым к уменьшению массы 1000 семян оказался сорт Газырек по сравнению с сортами Аргон и Ареал. Интенсивность уменьшения массы 1000 семян у сорта Аргон в полную спелость в 2003 году была на первом ярусе - 2,5 г/сутки, по сравнению со вторым ярусом, а у сорта Ареал интенсивность осыпания семян первого яруса в полную спелость в 2003 году была 1,3 г/сутки. У сорта Газырек в 2005 году интенсивность уменьшения массы 1000 семян в полную спелость семян с бобов первого яруса была 3,7 г/сутки.
Влажность створок бобов у сорта Аргон в 2003 г. во время формирования и налива семян была от 85,2 до 63,3 %. Уровень такой влажности способствовал перетоку пластических веществ из створок в семена гороха, затем влажность резко упала во время созревания до 25,5-8,1 %, увеличение абсолютно сухой массы 1000 семян в это время не наблюдалось.
Исследования динамики накопления ассимилятов или сухих веществ в плодовых створках гороха свидетельствуют о наличии поярусных особенностей жизнедеятельности плодовых узлов. Так, в условиях 2003 года у сорта Аргон накопление сухих веществ в створках бобов первого яруса продолжалось до 27.06, в створках второго яруса - до 30.06, а на всем растении - до 3.07. Интенсивность накопления сухих веществ в створках первого яруса в 2004 г. у сорта Аргон 5.07 было 2,6 г/сут. В период окончания накопления сухих веществ в створках бобов содержится максимум (100 %) сухих веществ, а семена в этих бобах находятся в середине формирования (влажность семян 75-80 %) и масса 1000 семян составляет около 25 % от максимума в конце налива. После того, как в семенах накопится около 25 % веществ от максимума, сухая масса створок 100 бобов начинает уменьшаться. Во время налива семян интенсивность уменьшения сухой массы створок бобов составляет примерно оті 1 % в начале налива семян и 1,5 % в конце от максимальной массы створок. В конце налива семян в створках остается около 50 % веществ от максимума. Таким образом, в уборочную спелость гороха масса 1000 семян первого яруса в течение от 3 до 8 суток больше чем на втором ярусе и на всем растении. Частично накопление пластических веществ в створках бобов и их отток в семена свидетельствует об участии створок в поставке ассимилятов в семена гороха.
