Введение к работе
Актуальность темы. Роль сои в решении проблемы белка бесспорна. Увеличивающийся спрос на соевые продукты открывает широкие возможности роста производства этой ценной пищевой и кормовой культуры. Основные посевные площади ее в нашей стране сосредоточены в Приамурье - традиционном регионе соесеяния. Высокая рентабельность возделывания сои служит основой для восстановления и дальнейшего развития растениеводства на Дальнем Востоке. Одним из основных резервов этого является увеличешіе урожайности сои, которая составляет пока 6...9 ц/га. В этой связи возрастает необходимость разработки энергетически и экономически выгодных приемов повышения продуктивности на основе оптимизации условий симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов за счет инокуляции семян активным штаммом ризобий, улучшения минерального питания и водно-воздушного режима почвы, доведения реакции почвенного раствора до слабокислой. Без решения этих вопросов невозможно повысить и стабилизировать урожайность и белковую продуктивность сои.
Цель исследований: определить оптимальные условия и разработать энергетически эффективные приемы, повышающие симбиотическую и фотосинтетическую активность, урожайность и белковую продуктивность, фактические и возможные объемы биологической фиксации азота воздуха посевами сои, и долю его в питании этой культуры; установить рост урожайности и белковой продуктивности семян сои при различных условиях ее возделывания на юге Приамурья, дать энергетическую оценку изучаемым приемам.
В задачи исследований входило:
- определить диапазон оптимальной реакции почвенного раствора и влажности почвы для максимального использования биологического азота и
по шоценной семенной и белковой продуктивности районированных сортов сои,
изучить влияние обеспеченности подвижным фосфором и молибденом, условий аэрашта почвы на развитие и деятельное і ь симбиотического аппарата и урожайность культуры,
установить влияние некорневых подкормок жидкими комплексными удобрениями (ЖКУ) на фотосинтетическую и еимбиотичеекую деятельность посевов сои, v рожайность и качество семян, возможность их исполь-адвания в сельскочо явственном производстве
изучить ивисимость симбиогической и фотосинтетической дея-те іьности посевов н проду ктивности районированных сортов сои от метео-ро югическнх факгоров
определить целесообразность гребневого способа возделывания сои в условиях юга Приаму рья
выявить коррелятивные свя !И между показателями фотосшггетиче-ской и симбиогической деятельности посевов в различных челоииях выращивания,
определить динамику поіреб іения элементов минерачьного питания растениями в течение вегетации и вынос их в расчете на 1 і семян в зависимости от приемов возделывания
Установить размеры и до что участия биологического азога в формировании урожая семян оси,
изучить процесс инфицирования корней и>и клубеньковыми бактериями на первом >тапе,
дать -чісргешчсскую оценку изучаемым приемам в условиях Приамурья,
ігровесіи произчодственную проверю, эффективности рекомендованных технологических приемов воздетывания сои
Научные положения, вынесенные на защиту:
1. Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность, урожайность и белковая продуктивность посевов сои определяется режимом минерального питания, количеством осадков и их распределением в течение вегетации.
,. 2. Создание оптимальных условий для бобоворизобиального симбио
за на длительно сезонно-мерзлотных лугово-черноземновидных почвах При
амурья обеспечивает повьппение биологической фиксации азота воздуха до
200 кг/га, а урожайность семян до 25 ц/га, а также снижает варьирование этих
показателей по годам. ,:.- . : ,
;. ; 3. Обоснование оптимальных параметров реакции почвенного раствора, обеспеченности подвижным фосфором и молибденом, улучшение условий аэрации пахотного слоя почвы для реализации потенциальной активности симбиотической азотфиксации и урожайности сои.
-
Фотосинтетическая деятельность и продуктивность посевов сои определяется уровнем обеспеченности биологическим азотом за счет усиления бобоворизобиального симбиоза. -...".
-
Результаты испытаний гребневого способа возделывания сои и целесообразность его использования в производстве, v і .
. 6. Эффективность применения некорневых подкормок жидкими комплексными удобрениями в посевах СОИ. ,....; ..,-...
7. Процесс инфицирования корней сои клубеньковыми бактериями
штаммов амурской селекции. ;. , _ ;'
Научная новизна. Впервые для Приамурья в полевых условиях определены фактические объемы симбиотической фиксации азота воздуха по величине симбиотического аппарата и удельной активности симбиоза, а также доля участия его в азотном балансе сои. Комплексно исследованы рост и развитие растений, фотосинтетическая деятельность посевов во взаимосвязи с активностью бобоворизобиального симбиоза. Разработаны и научно обос-
нованы эффективные приемы повышающие и стабилизирующие активность симбиотической и фотосинтетическои деятельности посевов сои Впервые осуществлен комплексный подход в решении проблемы азотного питапия путем активизации симбиоі і установлена его взаимосвязь с динамикой на коплення и потребчения питате іьньгч веществ растениями районированных сортов сои, урожаем семян и их качеством Установлена зависимость активности бобоворшобиального симбиоза и продуктивности сои от атажноети почвы в течение вегетационного периода
Впервые потучєньї члектронограммы клеток клубеньковых бактеріш штаммов амурской селекции методом -электронной микроскопии ютем сканирования и Исследован процесс инфициро ванпя корней сои на первом этапе
Нду*ншн и практическая значимость. Результаты исследований углу бтяют представление о взаимосвязи р ібо гы фотоеинтетического аппарата с активностью симбиоза бобовой культуры Усиление фотосинтетическои деятельности и продукционных процессов посевов сои при активизации бо-боворизобиалыюго симбиоза подтверждается тесной корреляцией между показателями развития симбиогического и фотосинтетического аппарата сои содер канием азо га в клл беньках и зеленых органах растении Установленные закономерности дают теоретическое обоснование д,ія разработки приемов повышающих симбиотическую активность районированных в Приамурье сортов сои
Использование рекомендуемых гехнотогических приемов обеспечивает стабилизацию процессов симбиотическоЙ азотфпкеации и \ величивает долю участия био югического азота в формировании урожая семян сои до 70 82% Абсолютные показатели фиксации азота воздуха увеличиваю і ея в 5 о раз и достигают 200 кг/га, при >том синтезируется до 1 т/га по шоцен-ного растптеяык""о белка
Использование предлагаемых разработок в условиях производства в хозяйствах Амурской области на площади 1500 га позволило увеличить урожайность сои с9до 14 ц/га, а в ОПХ ВНИИ сои она возросла до 18...20 ц/га.
На основании полученных результатов разработаны рекомендации
по интенсивной агротехнике возделывания сои (1986), концепции по системе
ведения АПК Амурской области на период до 2000 года (1997), установлены
нормативы выноса и коэффициентов использования питательных веществ
соейизудобренийипочвы(1989). Рекомендуемые приемы возделывания сои ;
включены в зональную систему технологий и машин (1997), а также систему
технологий и машин для комплексной механизации растениеводства Амур
ской области на 2001..^2005 годы(2001). Результаты исследований использо
ваны при разработке методических указаний по курсу физиологии и биохи
мии растений для студентов сельскохозяйственных вузов (1996). .
Апробация и публикации результатов исследований. Результаты исследований доложены на региональной конференции Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск — 1983), Всесоюзной и международной конференциях СОИСАФ (Калуга - 1990, Москва -1996,2001), конференциях по проблемам возделывания сои (Благовещенск- 1984,1989,1991,1994,1998,1999,2001), годичных собраниях ДВО и ДВНМЦ РАСХН (Хабаровск -1990, Уссурийск -1998), научных конференциях ДальГАУ (Благовещенск-1998,2000,2001), Дальневосточной региональной конференции с Всероссийским участием « Новые научные технологии в Дальневосточном регионе» (Благовещенск - 1999). Основные положения работы освещены в заключительных отчетах ВНИИ сои (Благовещенск - 1986, 1990, 1995, 1998, 2000), утвержденных ВАСХНИЛ и РАСХН, в выполнении которых автор являлся научным руководителем и ответсвенным исполнителем по изучаемым разделам. Автором опубликовано 42 научные работы, в том числе 34 - по теме диссертации во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях.
Объем и структура рлбоїьі. Диссертация изложена ьа 236 страницах машинописного текста, состоит in введения, 7 глав выводов и рекомендаций производству,содержит4t> таблиц, 15риеУнков 28 приложений Слтисокли-гературы включает 309 наименовании, в том числе ?ь иностранных авторов
В ouioBV настоящей диссертационной работы по южены данные "^Kcnepn-ментальныч исследовании, полученных автором самостоятельно ив совместных опытах с сотрудниками ВНИИ сои д с -ч и В В ГЧ лаковым, д с -ч н |ГК Шелевьімі к с -ч н Л Н Гайдученко В регаении отдельных вопросов в разные годы принимали участие научные сотрудники к б н С А Бегун, С С Неробелова, С А Титов, к с -ч н ЮН Казачков инженер-аналитик Л А Зайцева, габораптыЛН Кикоть, Л В Дмитраш Веем выражаю искреннюю бтагодарноегь за помошь в работе Особую Гтагод ірность выражаю научному консультанту. Застуженному деяте по науки Роесийской Федера-шш, доктору еельекохоїяйственньгч наг к профессору Г С Посыпанов\ за помощь в ра «работке программы исстедований методические консутьтаїши в процессе ее выполнения и в ивершении работы над диссертацией, доктору биотої ическич на\ к, профессору В К Шитышковои за конеу іьгаціш и методическую помощь