Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изучаемого вопроса (обзор литературы) 9
1.1 Краткая история распространения фасоли 9
1.2 Биологические и экологические особенности фасоли 15
1.3 Особенности семеноводства фасоли овощной .. 20
1.4 Применение биологических препаратов 22
1.4.1 История открытия биологически активных веществ 25
1.4.2 Краткая характеристика основных классов биологических препаратов 28
1.4.3 Применение биологических препаратов при выращивании фасоли овощной на семена 31
2. Условия, материал и методика проведения исследований 35
2.1 Почвенно-климатические условия южной лесостепи Омской области .35
2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований 37
2.3 Материал и методика проведения исследований 45
3. Характеристика сортов фасоли селекции внииссок по хозяйственно-ценным признакам 51
3.1 Продолжительность и структура вегетационного периода .51
3.2 Компоненты продуктивности 54
3.3 Пригодность к механизированной уборке 61
3.4 Клубенькообразующая способность .62
3.5 Биохимический состав и качество бобов 65
3.6 Устойчивость фасоли овощной к болезням и вредителям .67
3.7 Сорта фасоли овощной, рекомендованные для выращивания в приусадебных хозяйствах 68
4. Улучшение хозяйственно-ценных признаков фасоли овощной при использовании биологических препаратов 71
4.1 Лабораторная и полевая всхожесть, сохранность растений 72
4.2 Биометрические показатели растений 78
3
4.3 Фотосинтетическая деятельность растений 84
4.4 Жизнеспособность пыльцы 90
4.5 Клубенькообразующая способность растений 93
4.6 Устойчивость к болезням 98
5. Повышение урожайных свойств лучших сортов фасоли овощной 101
5.1 Элементы структуры урожая 101
5.2 Урожайность зеленых бобов и семян 112
6. Экономическая эффективность возделывания лучших сортов фасоли овощной при предпосевной обработке семян биологическими препаратами .116
Выводы 119
Рекомендации для селекционной практики и производства .121
Библиографический список
- Особенности семеноводства фасоли овощной
- Материал и методика проведения исследований
- Клубенькообразующая способность
- Клубенькообразующая способность растений
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Ценность бобовых культур заключается в высоком содержании белка в семенах и вегетативной массе (Ващенко и др., 2004). В южной лесостепи Западной Сибири посевные площади под зернобобовыми занимают одно из последних мест по сравнению с яровыми культурами. Доля производства зерна зернобобовых культур в общем объеме зерновых – самая низкая (1,1–1,2%).
По питательным качествам среди продуктов растительного происхождения фасоль занимает одно из первых мест (Н.И. Вавилов, Г.С. Посыпанов, 1983; Н.Г. Казыдуб, 2003). Условия южной лесостепи Западной Сибири благоприятны для выращивания фасоли овощной, это позволит расширить ассортимент овощных культур для Сибирского региона. Кроме того, фасоль необходимо изучать как экологический объект, с помощью которого можно пополнить запасы соединений азота в почве и повысить ее биологическую активность (Н.Г. Казыдуб, О.Ю. Гурина, 2009).
Общеизвестно значение безупречного качества семян для получения высоких и высококачественных урожаев сельскохозяйственных культур (Н.Н. Кулешов, 1964; В.А. Лудилов, 2000). Установлено, что при обработке активными веществами происходит их проникновение через покровы вглубь семян (Г.С. Егорова, С.В. Васильев, 2009; Г. Зёдинг, 1955). Ростактивирующие вещества активируют энзиматические процессы, всхожесть и интенсивность развития первичных корешков и ростков растений (П.А. Власюк и др., 1964). Таким образом, обработка семян биологически активными веществами – одно из перспективных направлений их подготовки к посеву.
Степень разработанности темы исследований. Существенный вклад в изучение проблемы селекции и семеноводства фасоли и использования биологических препаратов при возделывании её на семена внесли Т.В. Буравцева (1991, 2009), Н.И. Васякин (2002), Н.Г. Казыдуб (2004, 2009, 2010, 2013), А.А. Муратов (2009), О.В. Паркина (2003), Н.С. Цыганок (2009, 2011, 2012) и др. исследователи. В их работах отражены генетические и морфобиологические особенности культуры, селекционные и семеноводческие подходы, ее хозяйственное значение и воздействие биологических препаратов на урожайность, дана экономическая оценка влияния биологических препаратов на семенную продуктивность. Однако вопросы по рациональному использованию биологических препаратов при обработке семян фасоли овощной в условиях южной лесостепи Западной Сибири проработаны недостаточно.
Цель исследований – провести хозяйственно-биологическую оценку сортов селекции ВНИИССОК и выделить ценный исходный материл, выявить эффективность применения биологических препаратов при обработке семян в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Задачи исследований:
– изучить сорта коллекции ВНИИССОК по хозяйственно-ценным признакам и выделить из них адаптированные к условиям региона с высоким качеством боба и стабильной урожайностью семян;
– определить посевные качества семян в зависимости от примененных биологических препаратов;
– установить влияние биологических препаратов на фотосинтетическую и симбиотическую активность фасоли овощной;
– изучить особенности формирования структуры урожая при использовании биологических препаратов;
– оценить экономическую эффективность использования биологических препаратов при выращивании фасоли овощной;
– рекомендовать выделенные сорта фасоли овощной и биологические препараты для использования в производственных условиях региона.
Научная новизна работы. Впервые в условиях Омской области изучены особенности роста и развития сортов селекции ВНИИССОК, определены фотосинтетическая деятельность растений, урожайность и качество семян фасоли в зависимости от обработки биологическими препаратами. Установлено, что наиболее эффективны варианты с препаратами Новосил, Росток и Байкал. Показана связь урожайности с показателями фотосинтетической и симбиотической активности растений фасоли, выявлена экономическая эффективность возделывания фасоли овощной.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выделен ценный исходный материал овощной фасоли, адаптированный к местным условиям, включенный в селекционный процесс лаборатории селекции пшеницы и озимой тритикале ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина. Изучено влияние биологических препаратов на посевные качества семян, урожайность и симбиотическую активность. Предпосевная обработка семян биологическими препаратами прошла производственную проверку в ЗАО «Тепличный» Омского района, позволив получить высокий урожай (4,1–4,3 т/га) при небольших затратах на использованные препараты (рентабельность составила 89–96%). На основании полученных результатов разработаны рекомендации для селекционной практики и производства.
Методология и методы исследования. Для проведения исследований были заложены лабораторные и полевые опыты. Учет и наблюдения осуществляли согласно методическим указаниям ВИР (1975, 1987), государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989); статистическую обработку опытных данных проводили методом дисперсионного и корреляционного анализа, оценивали экономическую эффективность выращивания фасоли овощной при предпосевной обработке семян биологическими препаратами.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
– выделение источников фасоли овощной коллекции ВНИИССОК с комплексом хозяйственно-ценных признаков;
– влияние биологических препаратов на посевные качества семян и урожайность фасоли овощной;
– экономическая эффективность предпосевной обработки семян фасоли биологическими препаратами.
Достоверность научных результатов подтверждена многолетними полевыми и лабораторными опытами, значительным объемом материала исследований, их статистической обработкой общепринятыми методиками с высокой степенью достоверности полученных результатов, публикациями автора.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований доложены на Международной научно-практической конференции «Экономические и экологические проблемы в меняющемся мире» (Омск, 2009); на XV научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов «Научные инновации – аграрному производству» (Омск, 2010); на IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов СФО «Инновации молодых ученых аграрных вузов – агропромышленному комплексу Сибирского региона» (Омск, 2011); на кафедре физиологии растений университета Хоэнхайм (Штутгарт, 2012).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 – в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ. Получен патент и авторское свидетельство на сорт.
Автор выражает благодарность за содействие в выполнении работы научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой селекции, генетики и физиологии растений Нине Григорьевне Казыдуб, коллективам кафедры селекции, генетики и физиологии растений и лаборатории селекции пшеницы и озимой тритикале.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 168 страницах печатного текста. Состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций. Содержит 44 таблицы, 35 рисунков и 16 приложений. Библиографический список включает 165 источников, в том числе 18 –иностранных авторов.
Особенности семеноводства фасоли овощной
Актуальность темы. Возрастающее в последнее время стремление к здоровому образу жизни, вегетарианство, значительный объем знаний о полезных свойствах бобовых культур увеличивают к ним интерес и делают их все более популярными. Наряду с другими зерновыми, крупяными и овощными культурами они составляют фундамент растительной пищи человека. Ценность бобовых культур заключается в высоком содержании белка в семенах и вегетативной массе (Ващенко и др., 2004).
В южной лесостепи Западной Сибири посевные площади под зернобобовыми занимают одно из последних мест по сравнению с яровыми культурами. Доля производства зерна зернобобовых культур в общем объеме зерновых самая низкая (1,1–1,2%).
Одна из важнейших зернобобовых культур – фасоль, имеющая большое продовольственное значение, особенно для населения развивающихся стран. По питательным качествам среди продуктов питания растительного происхождения фасоль занимает одно из первых мест. Наиболее важной в пищевом отношении составной частью семян фасоли являются белки, которые участвуют в важнейших функциях организма и не могут быть заменены другими пищевыми веществами (Вавилов, Посыпанов, 1983; Казыдуб, 2003).
Семена фасоли используют для приготовления супов, соусов, гарнира к мясным блюдам и многих видов холодной закуски, а также муки, из которой делают разнообразные кондитерские изделия. Зеленые бобы с недозрелыми семенами – важнейшее сырье для консервной промышленности. В семенах содержится от 20 до 30% белка, 0,7–3,6% жира, 50–60% углеводов, 3,1–4,6% золы, 2,3–7,1% сырой клетчатки. По количеству белка в семенах фасоль приближается к гороху, а по вкусу и разваримости превосходит большинство бобовых культур.
К сожалению, в Западной Сибири фасоль овощная в промышленных масштабах не возделывается, в основном выращивается как огородная культура. Недостаточная пропаганда ценных качеств фасоли овощной, значительная трудоемкость уборки урожая вручную и ограниченное количество сортов с высоким качеством боба для Сибирского региона объясняет её столь незначительное распространение.
Условия южной лесостепи Западной Сибири благоприятны для выращивания фасоли овощной, это позволит расширить ассортимент овощных культур для Сибирского региона. Фасоль овощная в свою очередь является хорошим предшественником для других культур. Кроме того, фасоль необходимо изучать как экологический объект, с помощью которого можно пополнить запасы соединений азота в почве и повысить ее биологическую активность (Казыдуб, Гурина, 2009).
Общеизвестно значение безупречного качества семян для получения высоких и высококачественных урожаев сельскохозяйственных культур. Посев высококачественными семенами – обязательное требование высокого уровня земледельческой культуры. Однако для выполнения этого требования надо, прежде всего, уметь вырастить такие семена, из которых можно было бы в достаточном количестве действительно отобрать лучшие (Кулешов, 1964; Лудилов, 2000).
Установлено, что при обработке активными веществами происходит их проникновение через покровы вглубь семян (Егорова, Васильев, 2009; Зёдинг, 1955). Ростактивирующие вещества активируют энзиматические процессы, всхожесть и интенсивность развития первичных корешков и ростков растений (Власюк и др., 1964). Таким образом, обработка семян биологически активными веществами – одно из перспективных направлений их подготовки к посеву.
Биологические препараты альтернативны минеральным удобрениям, а также химическим протравителям семян и фунгицидам. Действующее начало биопрепаратов – бактерии и микроскопические грибы, обитающие в почве. Путем длительной селекции из их числа отбирают микроорганизмы, которые хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительное действие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для человека и животных такие микроорганизмы совершенно безопасны, при внесении в почву могут существенно улучшить ее плодородие, а также повысить урожайность сельскохозяйственных культур (Бунтова, 2002; Власенко и др., 2011). Применение минеральных удобрений привело к накоплению в почве химических соединений, резко ухудшив ее плодородие вне зависимости от климатических зон и типов почв (Ноймастер, 2004). А присутствие в продуктах питания нитратов, нитритов, пестицидов, гербицидов и т.д. отрицательно сказывается на здоровье населения планеты и приводит к развитию многих заболеваний. Поэтому в настоящее время в Российской Федерации разрабатываются принципы и программы перехода к биологизации земледелия (Уваров, 2008).
Степень разработанности темы. Существенный вклад в изучение проблемы селекции и семеноводства фасоли и использование биологических препаратов при возделывании её на семена внесли Т.В. Буравцева (1991; 2009), Н.И. Васякин (2002), Н.Г. Казыдуб (2004; 2009; 2010; 2013), А.А. Муратов (2009), О.В. Паркина (2003), Н.С. Цыганок (2009; 2011; 2012) и др. исследователи. В их работах отражены генетические и морфобиологические особенности культуры, селекционные и семеноводческие подходы, ее хозяйственное значение и влияние биологических препаратов на её урожайность, дана экономическая оценка влияния биологических препаратов на семенную продуктивность. Однако вопросы по рациональному использованию биологических препаратов при обработке семян фасоли овощной в условиях южной лесостепи Западной Сибири проработаны недостаточно.
Цель исследований – провести хозяйственно-биологическую оценку сортов селекции ВНИИССОК и выделить ценный исходный материл, выявить эффективность применения биологических препаратов при обработке семян в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Материал и методика проведения исследований
Действующим началом биопрепаратов являются бактерии и микроскопические грибы, обитающие в почве. Путем длительной селекции из их числа отбирают микроорганизмы, которые хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений и оказывают положительное действие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Для человека и животных такие микроорганизмы совершенно безопасны, а при внесении в почву могут существенно улучшить ее плодородие.
Регуляторы или стимуляторы роста и развития растений – это обширная группа природных и синтетических органических соединений, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ растений, стимулируют их рост и развитие путем ускорения деления клеток или их растяжения в длину. Стимулирование собственного иммунитета растений позволяет индуцировать у них комплексную неспецифическую устойчивость ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения и другим неблагоприятным факторам среды (засухе, температурному стрессу и др.). Успешно используются для устранения периодичности плодоношения, ускорения цветения и созревания плодов.
Главная отличительная особенность препаратов этой группы от других средств защиты растений – способность влиять на вредные организмы через стимулирование защитных свойств растений, заложенных в процессе эволюции. К природным стимуляторам роста растений относятся фитогормоны – ауксины, гиббереллины, цитокинины, а к синтетическим – их аналоги (Никелл, 1984).
С точки зрения академика B.C. Шевелухи (1990) фиторегуляторы – это экзогенные синтетические и природные органические соединения, влияющие на жизненные процессы растений, не оказывая в используемых концентрациях токсического действия, и не являющиеся источником питания.
Стимуляторы роста растений можно условно разделить на три группы препаратов: 1) повышающих иммунную устойчивость растений при различных внешних неблагоприятных факторах (Альбит, Гетероауксин, Иммуноцитофит, Корневин, Новосил, Росток, Фитоспоринг и др.); 2) способствующих цветению и образованию завязей и плодов (Завязь, Гибберсиб, Бутон, Циркон, Эпин и др.); 3) стимулирующих корнеобразование (Гетероауксин, Корневин и гуминовые препараты). Микробные препараты (Бактофит, Планриз, Псевдобактерин и др.) – в состав которых входит как микробная масса (биомасса), так и метаболиты микроорганизмов, используемые для повышения почвенного плодородия и продуктивности культурных растений, защиты их от фитопатогенной микрофлоры и вредителей, повышения качества урожая, снижения норм внесения минеральных удобрений и пестицидов. Микроорганизмы используют субстраты питательной среды, синтезируют вещества (метаболиты), растут и размножаются. Их преимущества в сравнении с растительными и животными клетками: – «простота» организации генома, обеспечивающая лучшие возможности для изменения и перестроек наследственного материала микроорганизмов: мутаций, включения чужеродной генетической информации, привнесения в клетку или, напротив, элиминации из них плазмид; – легкая приспособляемость к среде обитания в естественных и искусственных условиях, что облегчает культивирование микроорганизмов; – большие скорости протекания ферментативных реакций и нарастание клеточной массы в единицу времени – малые размеры микроорганизмов облегчают и ускоряют обмен веществ с окружающей средой и темпы роста биомассы.
Микробиологические препараты (Азотофит, Байкал ЭМ-1, Ризоторфин и др.) – препараты, состоящие из соответствующих микроорганизмов (клубеньковые бактерии рода Rhizobium – симбионты бобовых), улучшающих азотное питание соответствующих растений. Клубеньковые бактерии – ризобии в симбиозе с бобовыми растениями фиксируют атмосферный азот – один из самых необходимых элементов для растений. Микроорганизмы в симбиозе с высшими растениями способны фиксировать за год от 100 до 300 кг азота на гектар. Интродукция в почву селекционных рас клубеньковых бактерий – нитрогенизация (предпосевная обработка семян активными культурами азотофиксирующих бактерий) обеспечивает формирование активного симбиотического аппарата и существенно повышает урожай бобовых культур. Это очень важно для решения проблемы растительного белка (Кожемяков, 1982; Чиканова, 1988).
Органические удобрения (Гумат, Гумэл, Лигум, Биогуми, Сфагнум и др.) – на основе гуминовых кислот, используемые в качестве стимуляторов роста и органо-минеральных удобрений и почвоулучшителей. Они не токсичны, не канцерогенны, не мутагенные и не обладают эмбриологической активностью. Многочисленными исследованиями установлено стимулирующее действие гуминовых соединений на рост и развитие растений, повышение их устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды. При систематическом использовании препаратов улучшается почвенная структура, буферные и ионообменные свойства почвы, активизируется деятельность почвенных микроорганизмов, минеральные элементы переводятся в доступную для растений форму. Особого внимания заслуживают адаптогенные свойства гуминовых веществ, обусловленные их способностью связывать радионуклиды, ионы тяжелых металлов, разрушать пестициды по истечении срока их действия, облегчать и ускорять процесс детоксикации культурных растений (Грехова, 2005; Завалин, 2005; Жмурова, Зимина, 2008; Уваров, 2008; Basra, 2004).
Клубенькообразующая способность
Благодаря замечательному свойству синтезировать и накапливать большое количество белка и других азотистых веществ за счет использования дешевого источника азота – воздуха роль зернобобовых культур значительна в повышении плодородия почв. Биологический азот в 25–30 раз дешевле технического (Моисеенко, Зайцева, 2009).
Д.Н. Прянишников придавал первостепеннное значение культуре бобовых растений в решении задач улучшения азотного баланса и подъема урожайности полей нашей страны. Он рекомендовал широко использовать биологический азот, получаемый через культуру бактерий-азотособирателей, чтобы полностью обеспечить сельскохозяйственное производство азотом. Поступление биологического азота в почву происходит в результате фиксации атмосферного азота свободноживущими в почве бактериями азотобактер и клостридиум. Эти микроорганизмы за вегетационный период связывают всего около 7–10 кг азота на гектаре, поэтому наибольший практический интерес для сельскохозяйственного производства представляют клубеньковые бактерии (Бондар, Лавриненко, 1977; Карягин, 1968; Herridge, 2000).
Клубеньковые бактерии фасоли (Rhizobium phaseoli) – подвижные одноклеточные организмы с полярным жгутованием. В результате их жизнедеятельности на корнях фасоли, расположенных в поверхностном слое почвы, образуются мелкие клубеньки грушевидной формы.
Бактерии в клубеньках питаются органическими соединениями, синтезированными растением, а растение получает из клубеньков связанные соединения азота. Так между бактериями и растениями устанавливаются симбиотические взаимоотношения, тем самым обогащая почву азотом (Иванов, 1961; Емцев, Мишустин, 2005).
Наблюдение за образованием клубеньков на корнях фасоли овощной в полевых опытах показало, что сорта Мрия, Пагода, Аришка, Золушка, Лика, Сакфит, Креолка и Рашель существенно превзошли сорт-стандарт – количество клубеньков на их корнях в среднем было от 44 до 79 штук, тогда как у сорта-стандарта Секунда в среднем 34 штук (табл. 3.14). Так как клубеньки у различных сортов отличаются по размеру, более объективную картину дает показатель массы клубеньков с растения. Наибольшая масса клубеньков - у Пагоды, Креолки, Мрии, Аришки и Золушки (1,21 до 1,60 г с растения). Выделенные сорта можно использовать в качестве источников данного признака в селекции фасоли овощной (Казыдуб и др., 2010).
Благодаря процессу образования клубеньков азотное питание растений улучшается (Озякова, 2009). Наши исследования доказывают, что существует определенная взаимосвязь массы клубеньков с растения с урожайностью бобов. Таблица 3.14 – Сравнительная оценка сортов фасоли овощной по клубенько образующей способности и урожайности зеленых бобов и семян (в среднем за 2007–2008 гг.)
Из изучаемых сортов коллекции ВНИИССОК фасоли овощной по клубенькообразующей способности выделены сорта Аришка и Золушка: масса клубеньков составила 1,61 и 1,53 граммов соответственно, при этом урожайность зеленых бобов и семян у сорта Аришка была наибольшей - 540 и 314,3г/м2 соответственно и у сорта Золушка – 510 и 290,3 г/м2. Данные сорта рекомендованы в схему селекционного процесса лаборатории.
При изучении взаимосвязи урожайности зеленых бобов и семян с массой и количеством клубеньков на корнях фасоли овощной отмечена положительная сильная корреляционная связь (r = 0,95±0,23 у раннеспелой группы, r = 0,74±0,41 – у среднеспелой).
В заключение отметим, что высокая клубенькообразующая способность фасоли позволит без дополнительных затрат повысить урожайность сельскохозяйственных культур. 3.5 Биохимический состав и качество бобов В 2008 г. выделенные сорта фасоли овощной по хозяйственно-ценным признакам были направлены на биохимический анализ зеленых бобов. В задачу наших исследований входило определение содержания сырой клетчатки, сырого протеина, кальция, фосфора, меди, цинка, железа и йода (таблицы 3.15, 3.16).
По данным биохимического анализа можно отметить, что по массовой доле влаги в бобах выделенные сорта не превысили сорт-стандарт, варьируя от 80,2 до 92,2%. Содержание сырой клетчатки у исследуемых сортов изменялся от 9,6 до 12,9%. По данному показателю сорт Мрия (12,9%) превысил сорт-стандарт.
Все отмеченные сорта отличаются высоким содержанием сырого протеина по сравнению с сортом-стандартом Секунда. Наибольшее содержание отмечено у сорта Мрия (18,7%). По количеству кальция сорта не превзошли сорт-стандарт (0,57 – 0,64%). У сортов Аришка и Мрия отмечено высокое содержание фосфора (0,49%).
В результате многочисленных многолетних наблюдений установлена потребность человека в минеральных веществах. Например, здоровому человеку в сутки необходимо: кальция 0,6–0,8 г, фосфора 1,2–1,6 г, железа 15 мг, йода 0,1–0,2 мг и т. д. (http://www.medical-enc.ru/15/pitanie/med-zink-marganec-hrom-yod-ftor.shtml).
Железо участвует в кроветворении, дыхании, в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях. Наибольшее количество железа – в бобах сортов Золушка – 12,69 мг/кг, Креолка – 12,10 мг/кг и Мрия – 11,95 мг/кг (табл. 3.16). Таблица 3.16 – Характеристика выделенных сортов фасоли овощной по биохимическому составу зеленых бобов, 2008 г.
По содержанию меди выделены сорта фасоли Золушка и Мрия – 6,17 мг/кг и 5,56 мг/кг соответственно. Медь необходима для эластичности сосудов, суставов, для нормального функционирования щитовидной железы, нервной системы. Серьезный недостаток меди в организме может привести к нарушениям ритма сердца.
Цинк необходим для выработки иммунитета, нормальной работы поджелудочной железы, развития роста, половых гормонов, нормального функционирования предстательной железы. Большое содержание цинка – в бобах сортов Золушка (23,11 мг/кг), Креолка (25,77 мг/кг) и Мрия (23,02 мг/кг).
Важное значение имеет достаточное введение в организм с пищей солей йода, который необходим для построения гормона щитовидной железы тироксина. Особую роль играет йод в пожилом возрасте при признаках снижения функции щитовидной железы. По наибольшему количеству йоду выделены сорта Креолка (0,9 мг/100 г), Мрия (0,8 мг/100 г) и Лика (0,9 мг/100 г).
В фазу технической спелости все сорта коллекции фасоли овощной оценивались также по качественным показателям (табл. 3.17). Кроме оценки на продуктивность, пригодность к механизированной уборке, устойчивость к болезням, особое внимание уделяется высокому качеству бобов. Наибольший интерес для селекции и консервной промышленности представляют сорта с округлыми в поперечном сечении бобами. Они отличаются медленным перезреванием и высокими пищевыми достоинствами.
Клубенькообразующая способность растений
Влияние препарата Росток на рост пыльцевых трубок отмечен у сортов Аришка и Сисаль – 87,5% и 90,7% соответственно. У сорта Золото Сибири, кроме Планриза и Байкала, выделен регулятор роста Новосил, при использовании которого превышены показатели контрольного образца на 26,7%. Положительное воздействие биологически активных веществ установлено у позднеспелого сорта Gold Mari: во всех вариантах процент проросшей пыльцы выше, чем в контрольном (12,5–55,6%).
При двухфакторном дисперсионном анализе установлено, что жизнеспособность пыльцы статистически достоверно зависела от генотипа сорта и не зависела от обработки биопрепаратами. По сортам среднее Fрасчет = 3,49, что превышало табличные значения Fраспред (F05 = 2,42 и F01 = 3,47), в то время как Fрасчет = 2,21 по препаратам не превышало Fраспред табличное (F05 = 2,53, F01 = 3,70).
По результатам экспериментальных данных отмечено: несмотря на неблагоприятные погодные условия в период цветения фасоли, жизнеспособность пыльцы при использовании биологических препаратов возрастает, хотя по фактору В (препараты) достоверность опыта 2011 г. не выявлена. Таким образом, на признак мужского гаметофита влияет генотип сорта, способствующий увеличению устойчивости на разных этапах развития растений.
Клубенькообразующая способность растений Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые культуры в значительной мере могут обеспечить не только себя, но и последующие культуры азотом. Из-за продолжительного вегетационного периода и более длительного по сравнению с горохом периода азотофиксации растения фасоли могут накапливать значительное количество азота, которое зависит от определенных условий (окружающей среды, разнообразия сортов и мероприятий по выращиванию этой культуры) и составляет приблизительно 200–300 кг/га симбиотического фиксированного азота в почве. Но большинство сортов фасоли обладают невысокой симбиотической активностью (Казыдуб и др., 2011; Босак и др., 2012). Усиление влияния на урожай симбиотически фиксированного азота – задача рациональной технологии возделывания зернобобовых культур (Graham, 2003). Этой цели служит применение бактериальных препаратов на основе клубеньковых бактерий (нитрагин). Установлено, что при нитрогенизации повышается урожай фасоли, увеличивается число клубеньков и их вес, а также абсолютный вес семян, кроме того, увеличивается содержание белка в семенах (Орлов и др., 1986; Иванов, 1961).
Исследования по изучению влияния биологических препаратов на азотфиксирующую способность позволит определить действие и необходимость использования биологически активных веществ при возделывании фасоли овощной в условиях Западной Сибири.
Отбор растений для определения клубенькообразующей способности проводился в 2010 г. и 2011 г. В связи с тем, что число и масса клубеньков на корнях – показатели симбиотической азотофиксации растений, изученный материал был оценен прежде всего по данным признакам.
В среднем за два года исследований количество клубеньков у исследуемых сортов в контроле составило от 14 до 30 шт. (табл. 4.14). В опытах с применением биологических препаратов количество клубеньков у сортов варьировало от 22 до 54 шт.
Из всех исследуемых препаратов максимально положительное действие на количество клубеньков оказал Штамм. У всех сортов при обработке им отмечена высокая азотфиксирующая способность по сравнению с сортом-стандартом. Отмеченное количество клубеньков – от 29 до 54 шт. Препарат Планриз в годы исследований положительно влиял на симбиотическую активность всех сортов фасоли овощной. В первую очередь на обработку положительно отреагировали растения сортов Золото Сибири (40 шт.), Gold Mari (38 шт.), Бона (29 шт.) и Аришка (23 шт.). Прибавка к контролю у всех сортов выявлена при использовании регулятора роста Новосил. У сортов Аришка, Бона, Золушка и Золото Сибири она составила 6–9 шт.
При дисперсионном анализе данных двухфакторного полевого опыта установлена достоверность влияния сорта и биопрепаратов как по отдельности, так и в совокупности на количество клубеньков с растения. Fрасчет = 56,47 по сортам в среднем за 2010–2011 гг. превышало Fраспред Фишера табличное (F05 = 2,21 и F01 = 3,03). По препаратам Fрасчет = 37,18 также превышало Fраспред Фишера табличное (F05 = 2,32 и F01 = 3,24). Взаимодействие этих факторов дало Fрасчет = 1,99 в сравнении с табличными значениями распределения Фишера (F05 = 1,59 и F01 = 1,93). Все опытные варианты достоверно отличались от контроля.
Количество клубеньков с растения в зависимости от варианта обработки биологическими препаратами в сравнении с контролем (2010-2011)
Анализ сравнения средних показал, что статистически достоверные различия между вариантами обработки препаратами характерны для всех сортов без исключения (рис. 4.10). Стоит отметить, что наибольшее число клубеньков наблюдалось у всех сортов при применении препарата Штамм. Масса клубеньков в период с 2010 г по 2011 г. у исследуемых сортов в контроле составляла 0,3–1,0 г (табл. 4.15). В зависимости от обработки биопрепаратами масса клубеньков варьировала от 0,5 до 1,2 г. У сортов Аришка и Gold Mari отмечалась достоверная прибавка к контролю во всех вариантах обработки. При обработке препаратом Штамм масса клубеньков у изучаемых сортов значительно превышала контрольные значения. Максимальные значения по данному показателю в сравнении с контролем отмечены у сортов Сисаль (1,3 г) и Золото Сибири (1,2 г).
Препарат Новосил способствовал увеличению массы клубеньков у сорта Золушка. Прибавка к контролю составила 0,1 г. Действие препарата Росток на данный показатель зафиксировано у сортов Золушка (0,8 г) и Золото Сибири (1,1 г). Масса клубеньков сортов Золушка и Сисаль увеличилась при обработке препаратом Планриз. Прибавка к контролю составила в обоих случаях 0,1 г.
Влияние сорта и обработки биопрепаратами на массу клубеньков как по отдельности, так и в совокупности статистически достоверно при дисперсионном анализе. По сортам среднее Fрасчет за период (2010–2011), равное 39,86, превышало Fраспред Фишера табличное (F05 = 2,21 и F01 = 3,03). По препаратам Fрасчет = 9,58 также превышало Fраспред Фишера табличное (F05 = 2,32 и F01 = 3,24). Однако взаимодействие этих факторов дало Fрасчет = 1,81, превышающее табличное значение распределения Фишера только при 5%-ной вероятности ошибки (F05 = 1,59, F01 = 1,93). Все опытные варианты достоверно отличались от контроля
