Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 7
1.1 Влияние природных и синтетических регуляторов роста на морфофизиологические процессы и продуктивность сельскохозяйственных культур 7
1.2 Биологическая фиксация азота. Взаимодействие растений с ассоциативными ризобактериями в агроценозах 22
2 Условия и методика проведения исследований 37
2.1 Почвенно-климатические условия Пензенской области 37
2.2 Место проведения и схема опыта 39
2.3 Погодные условия в годы проведения исследований 40
2.4 Методика исследований 44
3 Посевные качества семян и ранние ростовые процессы проростков ярового ячменя под влиянием регуляторов роста 51
3.1 Посевные качества семян в зависимости от обработки регуляторами роста 51
3.2 Изменение степени набухания семян ярового ячменя 53
3.3 Активность гидролитических ферментов (а- и Р-амилазы) и каталазы при прорастании семян 56
3.4 Особенности ростовых процессов проростков ячменя 60
4 Влияние регуляторов роста и бактериальных препаратов на фотосинтетическую деятельность, формирование элементов продуктивности и урожайность ячменя 68
4.1 Полнота всходов и сохранность растений перед уборкой 68
4.2 Продолжительность межфазных и вегетационного периодов 71
4.3 Формирование корневой системы 75
4.4 Динамика развития листовой поверхности и биомассы растений ячменя 81
4.5 Фотосинтетический потенциал посева 87
4.6 Интенсивность транспирации 98
4.7 Динамика содержания элементов минерального питания в зеленой массе растений 102
4.8 Формирование урожая и технологические качества зерна ячменя 109
5 Энергетическая и экономическая оценка приемов технологии выращивания ячменя 116
Выводы 122
Список литературы 125
Приложение : .156
- Влияние природных и синтетических регуляторов роста на морфофизиологические процессы и продуктивность сельскохозяйственных культур
- Погодные условия в годы проведения исследований
- Изменение степени набухания семян ярового ячменя
- Продолжительность межфазных и вегетационного периодов
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важнейших факторов повышения эффективности- ведения зерновой отрасли является экологически чистое и рациональное использование почвенно-климатических, биологических, техногенных и трудовых ресурсов, что требует большей ориентации зернопроиз-водства на создание условий для возделывания зерновых культур, среди которых одно из значимых мест принадлежит ячменю.
Регуляторы роста и бактериальные препараты рассматриваются как экологически чистый и экономически выгодный способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур, позволяющий полнее реализовывать потенциальные возможности растительных организмов. Единичные сведения о влиянии отдельных регуляторов роста и штаммов диазотрофных микроорганизмов на морфофизиологические показатели и урожай ячменя в.литературе имеются (Патыка В.Ф., 1991; Шевелуха В.Є., 1992; Ковалев В.М., 1997; Бруй И.Г., Привалова Ф.И. и дрі, 2000; Шотт П.Р., 2007). Однако комплексные исследования проводились в недостаточной степени.
Таким образом, изучение влияния регуляторов роста нового поколения - мелафена и пирафена, а также пектина, обладающих различной структурой и направленностью действия, и их сочетаний с эффективными штаммами ассоциативных азотфиксаторов на морфофизиологические показатели, посевные качества семян и урожайность ячменя с учетом конкретных почвенно-климатических условий является актуальным.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в теоретическом и экспериментальном обосновании предпосевной обработки семян регуляторами роста и инокуляции бактериальными препаратами отдельно и в сочетаниях для улучшения их посевных качеств, оптимизации продукционного процесса и формирования урожайности ярового ячменя в условиях лесостепи Поволжья.
. \- \
s .
\
, - - і
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
изучить влияние регуляторов роста на посевные качества семян, фи-зиолого-биохимические процессы при прорастании и ранние этапы онтогенеза ярового ячменя;
установить закономерности изменения морфофизиологических; показателей растений ячменя, их фотосинтетической; деятельности в зависимости от предпосевной: обработки семян регуляторами роста и инокуляции бактериальными препаратами; :
' - изучить влияние диазотрофных микроорганизмов-и регуляторов-роста на динамику содержания: элементов- минерального питания в зеленой массе растений и зерне;-...'
выявить влияние, регуляторов роста и бактериальных препаратов на формирование основных элементов продуктивности, урожайность и качество зерна ярового ячменя;
дать экономическую и; энергетическую оценку эффективности изучаемых агроприемов в технологии возделывания ярового ячменя. Научная новизна. В комплексных исследованиях научно обосновано
и экспериментально подтверждено использование синтетических регуляторов роста нового поколения — мелафена и пирафена, а также природного вещества пектина для повышения посевных качеств семян, оптимизации продукционного процесса- и формирования урожайности ярового ячменя с учетом агроклиматических условий Пензенской области.
Установлено влияние регуляторов роста и бактериальных препаратов на формирование урожайности и качество зерна. Показана энергетическая и экономическая эффективность применения регуляторов роста при одностороннем действии и в сочетании с бактериальными препаратами в технологии возделывания ярового ячменя.
Практическая значимость работы. Изученный агроприем предпосевной обработки семян регуляторами роста представляет практический ин-
терес для улучшения их посевных качеств, что способствует формированию оптимальной плотности продуктивного стеблестоя и повышению урожайности ярового ячменя. Для условий Пензенской области выявлено оптимальное сочетание регуляторов роста и бактериальных препаратов (мелафен + ризо-агрин), позволяющее сформировать урожайность зерна ярового ячменя Ну-танс 642 - 2,53-3,10 т/га. Предложенная система предпосевной обработки семян экологически безопасна, обеспечивает повышение урожайности при наименьших материальных и энергетических затратах.
Даны рекомендации по использованию бактериальных препаратов и регуляторов роста в технологии возделывания ярового ячменя.
\
Влияние природных и синтетических регуляторов роста на морфофизиологические процессы и продуктивность сельскохозяйственных культур
Глобальная проблема современного сельскохозяйственного производства - обеспечение продуктами питания растущего населения земного шара. Решают данную проблему технологические науки: растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых важное место занимает физиология растений. Главной задачей практической физиологии растений является увеличение доли полезного продукта в урожае через изменение скорости и направленности общих и метаболических процессов в онтогенезе. Одним из путей решения этой задачи является применение интенсивных технологий, предусматривающих использование регуляторов роста растений.
Регуляторы роста являются физиологически активными веществами биогенного происхождения или синтезированные искусственно. По механизму действия на растения регуляторы роста можно условно поделить на индукторы (включение под действием вещества процесса, который не шел в клетке в отсутствие данного элемента) и стимуляторы (усиление, активация уже идущих процессов) (Максимов Н.А., 1926; Холодный Н.Г., 1935, 1939; Чайлахян М.Х., 1937, 1982; Ракитин Ю.В., 1955, 1965). Однако в ряде случаев одновременное осуществление этих механизмов делает невозможным провести четкую грань между их проявлениями (Кулаева О.Н., 1973, Ковалев В.М., 1992).
Можно охарактеризовать действие фитогормонов на растения как поливалентное: все они влияют на рост и деление клеток, на процессы адаптации и старения, на транспорт веществ, дыхание, синтез нуклеиновых кислот и белков и на многие другие процессы.
Важную роль»в.регуляциишіКоординаци№физиологических процессов, как; и в;, переходе от. одного типа; органогенеза к другому, играют баланс и взаимодействие: различных ростовых, веществ, а, также способность клеток принимать гормональный сигнал, которая определяется;набором рецепторов фитогормонов; Поэтому деление природных и синтетических соединений, регулирующих рост, на1 стимуляторы и ингибиторы слишком?упрощено и не: дает истинного -представления; о функционировании гормональной системы растений (Ковалев В;М1, 1992). Более; того; в некоторых случаях гормонькполифункциональны: стимулируя процесс в; клетках. одного типа, они могут подавлять другойшроцесс, а иногда тот же: самыйшроцесс в.клетках.другого типа (Кефели ВЖ, 1974, 1978; Gbodwim R:H:, 1937; Yakovleva V.G;, Tar-cHevsky I;Ai,,MaksyutovaM№, 2001);
Влияние многих гормонов;-основано на проникновении внутрь клетки через .плазматическую; мембрану, а затемечерез щитозоль в ядро;.Там: молеку-: лагормона образует комплекс.с.ядерньїмтрецепторамиїи в;результате изменяет матричные синтезы. Ответнаяфеакция на регуляторное; действие этого класса гормонов бывает медленной,, поскольку онаї связана; с синтезом. новых молекул (Гудвин Т., МёрсерЭ:, 1986; Филиппов П.И:, 1998; Романов Г.А.,, 2002).
Поданным ряда авторов (ПолевошВ-В;, 1982; Кулаева 0:К и др;, 1989; КулаеваОН;, 1995; КорочкинЛ .Щ. 1996; ТарчевскийЖА., 1999; 2002) сигнальные системы клеток растений.воспринимают, умножают и передают на геном первичный внутриклеточный; сигнал, что приводит к экспрессии определенных генов и ответу клеток на первичный сигнал, (гормон, элиситор). Поэтому действие фиторегуляторов;можно рассматривать как,сигналы для переключения программы»физиологических процессов в-организме. Природные гормоны по своему физиологическому действию, класси фицируются на пять групп — ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизо вая кислота и этилен (Муромцев F.G., 1984; Дёрфлинг К., 1985; Davies P;J., 1986). Рассматривая основные: свойства отдельных групп фитогормонов и других природных регуляторов роста, целесообразно начать с наиболее изученных и обнаруженных первыми- ауксинов. Их открытию способствовали проверка и изучение/феномена Ч:Дарвина. Кегль в 1936 году исследовал химическую природу ауксинов: Это группа веществ, синтезирующихся в молодых частях растений в меристематических тканях, почках и молодых листьях (Кегль Ф:, 1936; Бойсен-Иенсен И:, 1938; Холодный HF., 1935, 1939; WentF.W., Thimann K.V., 1937; Haagen-Smith A.J. , 1946), откуда они перемещаются в зону удлинения клеток, где, и влияют на процесс растяжения. Ауксины — фитогормоны преимущественно индольной природы (индолилук-сусная кислота и ее-производные) активирующие рост отрезков кол еоптил ей, стеблей, листьев и корней, вызывающие тропические.изгибы, а также стимулирующие образование корней у черенков растений. Они также воздействуют на коррелятивное взаимодействие между органами растущего растения. В зависимости от концентрации гормона отдельные растительные органы реагируют на действие ауксинов.стимуляцией; или торможением роста. Также ауксины усиливают поступление воды и питательных веществ (аттрагируюг щее действие), влияют на распределение питательных веществ в растении, иногда вызывая их перераспределение, вызывают усиление притока питательных веществ из внешней среды, влияют на активность белоксинтези-рующего аппарата, процессов дыхания; фотосинтеза, дифференциации: клеток (Холодный Н;Г., 1956; Полевой В.В., 1965, 1972; Кулаева О.Н., 1982; Ку-лаева.О.Н. и др., 1984; Davies P.J., 1973; Ray P.M., 1974). По данным Якушкиной Н.И. и Стариковой В.Т. (1979) под влиянием ИУК возрастает сопряженность окисления; и фосфорилирования, содержание в клетках АТФ, а также энергетический заряд клетки. Небольшие сдвиги в энергетическом потенциале клетки приводят к заметным изменениям в скорости ферментативных реакций, усилению передвижения питательных веществ и воды, что является одной из причин усиления роста.
Погодные условия в годы проведения исследований
При, возделывании ярового ячменя в условиях Пензенской области проявляются его сложные взаимодействия и взаимозависимости, связанные с биологическими особенностями изучаемой культуры, а также сочетанием тепла и влаги, которое соответствует требованиям данного растения в период вегетации. Погодные условия в. течение вегетационного периода ярового ячменя за время проведения.исследований (2005-2007 гг.) различались по количеству выпавших осадков и температурному режиму (приложение 1, 2).
Продолжительность активной вегетации ярового ячменя (период со среднесуточной температурой больше 10С) находилась в пределах 81-93 суток, сумма положительных температур больше 10С изменялась от 2316,0С до 2483,7С, сумма осадков за вегетацию — от 180,4 мм до 262,2 мм. Гидротермический коэффициент составил в.2005 году — 1,1, 2006 году - 0,8 и 2007 году -1,0.
В целом, погодные условия вегетационного периода 2005 года характеризовались резкими различиями по количеству выпавших осадкови температурному режиму в сравнении со среднемноголетними данными. Во IP и III декадах маяімесяца выпало 34,4 ммюсадков, что1 составило 118,6 % от сред-немноголетних данных. Температура воздуха превышала среднемноголет-нюю на 5С во II декаде и на 6,4С - в -lib декаде мая. Июнь месяц характеризовался обилием дождей. Суммарное количество выпавших осадков составило 148,5 мм или 285,6 % к среднемноголетним данным (52 мм). Отмечено большое количество пасмурных дней и 12 дней с дождями. Температура воздуха воТІ и III декадах месяца была на 3,3С - 4,0С ниже по сравнению со среднемноголетней. Июль месяц характеризовался засушливой II декадой. За месяц выпало всего 48,6 мм осадков, что составило 80,6 % от среднемного-летних данных (60,5 мм). Температура воздуха в I декаде была на 3,3 % ниже среднемноголетней, а во II и III декадах превышала данный показатель на 1,4С и 3,4С соответственно. Август месяц был засушливым. В I декаде дождь наблюдался 1 день и выпало 6,8 мм осадков, во II декаде выпало 23,9 мм осадков в течение трех дней, III декада прошла без осадков. Всего за месяц количество выпавших осадков составило 30,7 мм или 62,5 % к среднемноголетней норме (49,1 мм). Температура воздуха в I декаде (23,1С) пре высила среднемноголетний показатель на 3,8С, во II - на 1,6С, в III декаде была ниже среднемноголетних данных на 2,9С (14,8С).
Гидротермический коэффициент по Селянинову, Г.Т. (1966) в мае месяце составил 0,7 (очень засушливо), в июне - ЗД (избыточно влажно), в июле — 0,8 (недостаточно влажно), в августе — 0,5 (очень засушливо). Сумма физиологически активных температур (свыше 10С) в 2005 году за период вегетации ярового ячменя составила 2316С при среднемноголетних данных 2168,9С. Метеорологические условия вегетационного периода 2005 года способствовали формированию урожая ярового ячменя в опыте в пределах 2,60 — 3,10 тс 1 га. В первой декаде мая 2006 года выпало 3,7 мм осадков, температура воздуха в среднем составила 12,4С. Во второй декаде температура воздуха медленно нарастала до 16,3С. Всего в мае выпало 45,3 мм осадков, .что составило 103,0 % от среднемноголетних данных. Температура воздуха 14,0С была близка к среднемноголетней (13,5С). Июнь характеризовался недостаточным количеством выпавших осадков — 29 мм или 55,8 % к среднемного-летним данным (52,0 мм). Осадки выпали в I (8,1 мм) и во II (20,2 мм) декадах. Температура воздуха была выше среднемноголетних данных на 4,6-5,8С. Первая и вторая декады июля были засушливыми (во II декаде выпало 3 мм осадков). В третьей декаде выпало 28,9 мм осадков. Всего за месяц количество осадков составило 31,9 мм или 52,7 % от среднемноголетней нормы (60,5 мм). Температура воздуха в I и III декадах месяца была ниже на 1,9С и 3,8С соответственно. В августе выпало значительное количество осадков — 74,2 мм при среднемноголетних данных 49,1 мм (151,1 %). В I декаду выпало 38,6 мм, в III декаду - 33,9 мм. Вторая декада месяца была сухой, выпало всего лишь 1,7 мм осадков. Температура воздуха в I и III декадах была близкой к среднемноголетней, во второй декаде - выше на 2,8С. Сумма физиологически активных температур (свыше 10С) в 2006 году за период вегетации ярового ячменя составила 2322,8С при среднемноголет-них данных 2168,9С.
Гидротермический коэффициент в мае месяце составил 1,1 (достаточно влажно), в июне — 0,5 (очень засушливо), в июле — 0,6 (очень засушливо), в августе- 1,2 (достаточно влажно).
Метеорологические условия вегетационного периода 2006 года способствовали формированию урожая ярового ячменя в пределах 2,50 — 3,04 т с 1 га.
К периоду сева яровых культур в 2007 году запас влаги в пахотном слое почвы был достаточным. В апреле выпало 43,4 мм осадков при средне-многолетних данных 32 мм. Май месяц характеризовался повышенной (17,4С) по сравнению со среднемноголетней нормой (13,5С) температурой воздуха и наличием осадков (43,1 мм) практически на уровне среди емного-летних (44,0 мм). В июне среднемесячная температура воздуха составила 17,9С при среднемноголетней 17,6С, количество выпавших осадков было меньше среднемноголетних данных на 12,6 мм и составило за месяц 39,4 мм. Метеорологические показатели (температура воздуха и количество осадков) в июле месяце превышали среднемного летние: средняя температура воздуха (19,4С) превысила среднемноголетнюю (18,7С) на 0,7С, количество выпавших осадков (96,0 мм) составило к среднемноголетней норме (60,5 мм) 158,7 %. Август месяц был очень теплым, средняя температура воздуха составила 23,0С, превысив среднемноголетнюю (17,6С) на 5,4С. Количество выпавших осадков (23,4 мм) было значительно ниже среднемноголетних данных (49,1 мм) и составило 47,7 %.
Изменение степени набухания семян ярового ячменя
Семя — сложная саморегулирующаяся живая система. С помощью различного рода воздействий на него можно направленно изменять метаболизм и связанные с ним физиологические функции — рост, развитие, продуктивность и качество продукции сельскохозяйственных растений.
Зная и учитывая процессы, происходящие в семени при прорастании, можно обеспечить высокую хозяйственную продуктивность и достаточную степень устойчивости к неблагоприятным факторам, применяя различного рода физические воздействия и химические препараты.
Обработка семян перед посевом, как правило, приводит к усилению начальных окислительных процессов и предварительному накоплению в семенах эффектов-триггеров, влияющих на изменение интенсивности и направленности метаболических процессов (Потапова С.А., 1997; Баты-гин Н.Ф., 1988; Костин В.И., 2003; 2005).
Многими исследователями отмечено влияние предпосевной обработки регуляторами роста на такие процессы прорастания, как набухаемость, энергия прорастания, лабораторная всхожесть, активность ферментов (Еремеева В.Г., 1989; Яхин О.И., Лубянов А.А., 2001; Ермошкин В.В., 2005). Некоторые химические вещества, влияют, очевидно, как на содержание ингибиторов, так и на проницаемость оболочки семян. Возможно, это их действие связано с физическим изменением оболочки и с определенными сдвигами в процессе обмена веществ.
По Аскочинской Н.А., в сложном процессе прорастания выделяется три основных этапа. На первом этапе - этапе-гидратации — гидрофобные частицы спонтанно притягивают воду. На- втором этапе начинается гидролиз сложных веществ (белков, жиров, углеводов) на более простые. Третий этап — этап наклевывания семени, прорастание и рост зародыша.
Набухание представляет собой поглощение воды- воздушно-сухим семенем (коллоидно-пористым телом). Этот, процесс сопровождается появлением воды в жидкой, фазе, после чего в семенах в физиологически активное состояние переходят ферменты, витамины, регуляторы роста, что обеспечивает мобилизацию запасных питательных веществ путем их гидролиза и поступление растворимых веществ к точкам роста. Поэтому быстрота и степень набухаемости семян связаны с пробуждением зародыша к активной жизнедеятельности (Строна И.Г., 1966; Антонова Т.А., 2004).
В ходе проведенных, исследований было установлено, что обработка регуляторами роста изменяет степень набухания семян ярового ячменя (таблица 2). Необходимо отметить, что наиболее интенсивное набухание отмечалось в первые 6-8 часов намачивания семян. К этому моменту семена ячменя достигали уровня 38,0-41,5% влажности по всем изучаемым вариантам, включая контроль. Превышение контрольных данных в опытных образцах составляло 1,5-4,7%. В дальнейшем поступление воды уменьшалось каждые 12 часов в 2,72-4,13 раза по вариантам. В возрасте 48 часов набухания отмечено увеличение массы семян на 5,5-12,0% относительно 36-часовых, что объясняется прокле-выванием семени. Иными словами, в возрасте 36-48 часов семена ячменя достигают критической влажности, в связи с чем происходит рост растяжением самого гипокотиля, в результате чего кончик корешка выталкивается из семени. На последнем этапе измерений степень набухания в вариантах с регуляторами роста увеличивалась на 3,5-9,5%. Лучшие результаты отмечены при использовании мелафена. Между показателями набухаемости и энергией прорастания семян установлена корреляционная зависимость: г = 0,88; уравнение регрессии у = -0,625 + 1,062-х. Имеются данные о влиянии мелафена и пирафена на проницаемость покровов семян для воды. Эти стимуляторы роста вызывают конформацион-ные изменения ферментов, увеличение проницаемости оболочек, реализацию энергии свободных радикалов, улучшение водно-воздушной проницаемости, стабилизирующей все обменные процессы на клеточном уровне (Гурьянов О.П., 1997; Офицеров Е.Н., Костин В.И., 2001; Костин В.И., 2005; Dum-ville J.C., Fry S.C., 2000). Относительно действия пектина имеются данные о том, что олигосаха-рины из пектиновых веществ контролируют процессы морфогенеза, вызывают быстрые изменения в ионных потоках и проницаемости плазматической мембраны, в результате чего эндогенные пектины, являющиеся переносчи камимолекул и ионов .различных веществ, в-том числе и воды, обмениваются-на экзогенные (КостинВ.И: и др., 2005; Офицеров Е.Н., Костин В.И., 2001). Полученные данные об-изменении степени набухаемости при обработке семян ячменя регуляторами роста согласуются, с теорией «высвобожденияv ферментов», согласно которой возникающие в липидах мембран химические процессы приводят к изменению проницаемости и сорбционных свойств последних. Нарушение полупроницаемости! мембран приводит к «высвобождег нию ферментов», переходу из латентного состояния в активное, что вызывает активизацию а- и Р-амилаз и, соответственно,,«атакуемость» крахмала ферментами (Антонова Т.А., 2004). Таким образом, в ходе проведенных исследований было установлено, что обработка регуляторами роста изменяет степень набухания семян ярового ячменя. Максимальный» эффект получен при применении мелафена; так как данный регулятор роста способствовал более быстрому водопоступле-нию-по сравнению с другими препаратами. В процессе набухания.семян-осуществляется мобилизация питательных веществ - жиров, белков и полисахаридов, а также перевод их в растворимые соединения, легко используемые дляшитания.зародыша (второй этап прорастания по-Аскоченской Н.А.). Необходимые для-этой стадии, ферменты, частично находящиеся в эндосперме или зародыше в связанном состоянии, активируются под влиянием набухания, а некоторые ферменты образуются вновь (Лебедев СИ., 1978). Новообразование белков-ферментов становится возможным в результате образования в клетках семени и-РНК в первые часы после намачивания (Якушкина Н.И., 1980). Фермент а-амилаза образуется de-novo в процессе прорастания, р-амилаза уже находится в сухих семенах в связанном состоянии (Строна И.Г., 1966; Овчаров К.Е., 1976; Казаков Е.Д., Кретович В.Л., 1989; Антонова Т.А., Маслова И.А., 2003). Ведущая роль в разложении гранул крахмала с образованием декстринов и Сахаров принадлежит а-амилазе (1,4-глюкан-4-глюкогидролаза), расщепляющей активные гранулы крахмала. Под действием Р-амилаз (1,4-глюкан-мальтогидролаза) продукты а-амилазного гидролиза превращаются в простые сахара. При усилении действия ферментов, прежде всего амилоти-ческого комплекса, с высокой активностью а-амилазы происходят глубокие физиолого-биохимические изменения в прорастающем зерне (Попов Г.А., 1984; Костин В.И. и др., 1999).
Продолжительность межфазных и вегетационного периодов
Увеличение продолжительности данного периода в; 2006-2007 годах обусловлено малым количеством осадков во время посева; и иссушением верхнего слоя почвы (в 2006 году ГТК - 0;35, в 2007 году ГТК - 0,25).
Обработка семян регуляторами роста способствовала ускорению процесса прорастания и, как.следствие, болеераннему появлению, всходов. Инокуляция семян бактериальными препаратами; заметного влияния на сроки появления всходов не оказала.
Прохождение той или иной фазы вегетации сопряжено. с прохождением определенного этапа органогенеза. От всходов до выхода в трубку происходит дифференциация- стеблевых узлов, заложение валиков стеблевых листьев, вытягивание верхней части конуса /нарастания и дифференциация; его нижней части на отдельные сегменты. Таким образом, до начала фазы выхода в трубку происходит определение числа метамеров и вегетативных органов (Куперман Ф.М; и др., 1982)
Продолжительность периода всходы-кущение в среднем за 2005-2007 годы составила. 18-19 суток. В 2005 году этот период составил 18-19 суток, большое количество пасмурных и дождливых дней сдерживали рост и развитие растений ярового ячменя (ГТК - 1,7). В 2006 году при благоприятных погодных условиях период от всходов до кущения длился 14-15 суток. Наибольшая продолжительность, этого периода (21-22 суток) была отмечена в 2007 году в связи с продолжавшейся засухой до начала кущения (ГТК - 0,10).
Фаза начала выхода в трубку характеризуется началом формирования лопастей, из которых образуются колосовые бугорки (IV этап органогенеза), а также началом образования цветков в колосках и закладкой колосовых чешуи (V этап органогенеза); Этот период является максимально напряженным для зерновых культур вследствие наиболее сильного влияния на урожайность условий роста и развития растений (Куперман Ф.М. и др., 1982).
Из изучаемых технологических приемов обработка семян регуляторами роста ускорила прохождение этого периода в среднем на; Г сутки, при инокуляции семян ризоагрином и флавобактерином продолжительность соответствовала контрольным данным. Совместное использование бактериальных препаратов и регуляторов роста уменьшала длительность периода кущение-выход в трубку в среднем на 1 сутки.
Продолжительность периода выход в трубку-колошение в среднем за три года исследований составила 14-15 суток в зависимости от варианта опыта. Самое быстрое выколашивание наблюдалось в 2005 году — 12-13 суток при оптимальных погодных условиях (ГТК - 1,1). Обработка семян препаратами корневых диазотрофов увеличила прохождение этого периода на 1-2 дня, тогда как применение регуляторов роста не отразилось на времени его протекания. В вариантах совместного использования регуляторов роста и бактериальных препаратов время прохождения данного периода продлевалось в среднем на 2 суток по сравнению контролем.
У злаков XI этап органогенеза, совпадающий с фазой молочной спелости, определяется формированием эндосперма, в котором активизируется процесс образования алейроновых клеток, идет накопление соответствующих специфических для вида пластических и физиологических активных веществ (Куперман Ф.М. и др., 1982). Удлинение этого этапа оказывает положительное влияние на уровень формируемого урожая, а именно способствует увеличению массы зерен.
Длительность фазы колошение-спелость в среднем за годы исследований составила 33-36 суток. Максимальная продолжительность этого периода (36-39 суток) наблюдалась в 2006 году при достаточном увлажнении (ГТК -1,2), обусловившим снижение темпов влажности зерновок. В 2005 году август месяц был очень теплым, а количество осадков было значительно ниже среднемноголетних данных (ГТК августа - 0,3), что привело к сокращению темпов налива зерна (31-33 дня).
Таким образом, общая продолжительность вегетационного периода ярового ячменя в 2005 году составила 81-86 суток (ГТК — 1,1), в 2006 году 88-93 суток (ГТК - 0,8), в 2007 году - 88-93 суток (ГТК - 1,1). В среднем за три года исследований вегетационный период длился 86-91 день в зависимости от варианта опыта.
В результате проведенных исследований установлено, что регуляторы роста способствовали сокращению вегетационного периода ячменя в среднем за три года на 2-3 дня, а именно уменьшалось время прохождения периода всходы-выход в трубку. Отмеченный эффект обусловлен стимулирующим влиянием росторегуляторов на ранние ростовые процессы.
Применение бактериальных препаратов в среднем за три года способствовало увеличению вегетационного периода на двое суток, что было обусловлено увеличением межфазных периодов во второй половине вегетации. Улучшение азотного питания может способствовать удлинению вегетационного периода (Кумаков В.А., 1988), поэтому возможное дополнительное снабжение азотом растений ярового ячменя за счет функционирования диа-зотрофного ризоценоза привело к увеличению продолжительности межфазных периодов.
При совместном использовании бактериальных препаратов и регуляторов роста вегетационный период был практически равен контрольному, так как начальные периоды роста и развития этих растений проходили быстрее за счет интенсификации ростовых процессов под действием регуляторов роста, а во второй половине вегетации межфазные периоды несколько увеличивались за счет улучшенного азотного питания, обеспечиваемого бактериальными препаратами.
