Ф.В.Ерошенко, А.А.Ерошенко
Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
РЕУТИЛИЗАЦИЯ АЗОТА У РАСТЕНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
ВЫРАЩИВАНИЯ
Аннотация. Полученные результаты свидетельствуют о том, что как в Центральной зоне Краснодарского края, так и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края реутилизация азота из всего растения озимой пшеницы определяется практически равными величинами – 60,8% и 63,7% соответственно. Количество азота, накопленного к фазе колошения в ЗНУСК больше, чем в ЦЗКК на 49,3%, а оставшегося в вегетативных органах растений к уборке урожая ‒ на 37,2%. Показано, что в центральной зоне Краснодарского края 55,6% азота, накопленного в зерне, усваивается растениями из почвы в репродуктивный период, а в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края эта доля составляет 32,3%.
Ключевые слова: озимая
пшеница, азотное питание, источники азотистых веществ, реутилизация.
Оптимизация сельскохозяйственного производства и его адаптация к условиям выращивания требует применения современных методов ведения сельскохозяйственного производства. Климатические условия оказывают влияние на фотосинтетическую продуктивность, урожай и качество зерна озимой пшеницы [1, 2]. Растения различных сортов с определенными морфофизиологическими признаками обладают характерной для них архитектоникой посева, а, следовательно, и оптико-биологическими свойствами. При этом их генетические особенности оказывают влияние даже на микробиологическую активность почвы под их посевами [3], что непосредственно отражается на их питании. Процессы налива зерновок связаны с метаболизмом азота в растениях озимой пшеницы. Существует два основных источника азотистых веществ при синтезе запасных белков: почва (поглощение корневой системой азота и транспортировка его в колос) и реутилизация (использование ранее накопленного азота в органах растений). Установление особенностей азотного метаболизма в зависимости от условий выращивания дает возможность совершенствования, как методов диагностики минерального питания, так и элементов технологий выращивания.
Цель наших исследований было установить особенности реутилизации азота в растениях озимой пшеницы и его накопления в зерне в зависимости от зоны возделывания.
Условия, материалы, методы. Экспериментальную
работу проводили с 2006 по 2009 гг. в центральной зоне Краснодарского края
(ЦЗКК) и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (ЗНУСК). Объектами
исследований служили сорта озимой пшеницы Дея, Краснодарская 99, Дон 95 и Донская
юбилейная. Предшественник ‒ озимая пшеница. Посев проводили в оптимальные
для зон сроки. Все сорта высевали в ЦЗКК и ЗНУСК в 4-х кратной повторности
(площадь каждой делянки 40 м2). Фон минерального питания: внесение N60P60K60(нитроаммофоска)
под предпосевную культивацию + N30
ранней весной (аммиачная селитра). Содержание азота в органах растений определяли
по методике Куркаева с соавторами [4]. Оценку его реутилизации
проводили балансовым способом. Для этого определяли абсолютное количество азота
в органах растений в колошение и в полную спелость.
Результаты и обсуждение. Наши исследования показали (табл. 1), что как в центральной зоне
Краснодарского края, так и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского
края, в среднем по сортам максимальное количество азотистых соединений повторно
используется из листьев – 88,1 и 87,0% соответственно.
Для нелистовых органов наблюдаются различные
закономерности этого процесса. Так, если для центральной зоны Краснодарского
края характерно большее значение реутилизации азота из элементов колоса
(63,1%), чем из стеблей (43,7%), то для зоны неустойчивого увлажнения
Ставропольского края проявляется обратная зависимость (44,7 и 55,0%
соответственно).
Таблица 1. Реутилизация азота из
органов растений озимой пшеницы, в среднем за 2007-2009 гг.
|
Сорт |
Показатель |
Листья |
Стебель |
Элементы колоса |
Растение |
|
Центральная зона Краснодарского края |
|||||
|
Дея |
Азот (VIII) |
3,70 |
5,54 |
4,15 |
13,39 |
|
Азот (XII) |
0,34 |
2,84 |
1,17 |
4,36 |
|
|
Реутилизация |
90,80 |
48,7 |
71,70 |
67,40 |
|
|
Краснодарская 99 |
Азот (VIII) |
3,65 |
5,19 |
5,47 |
14,31 |
|
Азот (XII) |
0,53 |
2,86 |
2,41 |
5,80 |
|
|
Реутилизация |
85,40 |
45,00 |
56,00 |
59,50 |
|
|
Дон 95 |
Азот (VIII) |
3,21 |
6,30 |
4,09 |
13,60 |
|
Азот (XII) |
0,37 |
3,23 |
1,33 |
4,93 |
|
|
Реутилизация |
88,50 |
48,70 |
67,60 |
63,70 |
|
|
Донская юбилейная |
Азот (VIII) |
3,82 |
7,53 |
4,02 |
15,38 |
|
Азот (XII) |
0,47 |
5,10 |
1,73 |
7,30 |
|
|
Реутилизация |
87,70 |
32,30 |
57,10 |
52,60 |
|
|
Среднее по сортам |
Азот (VIII) |
3,60 |
6,14 |
4,43 |
14,17 |
|
Азот (XII) |
0,43 |
3,51 |
1,66 |
5,60 |
|
|
Реутилизация |
88,10 |
43,70 |
63,10 |
60,8 |
|
|
Зона неустойчивого увлажнения Ставропольского
края |
|||||
|
Дея |
Азот (VIII) |
6,85 |
11,63 |
3,96 |
22,44 |
|
Азот (XII) |
0,66 |
4,85 |
2,17 |
7,68 |
|
|
Реутилизация |
90,40 |
58,20 |
45,20 |
65,80 |
|
|
Краснодарская
99 |
Азот (VIII) |
7,07 |
9,73 |
4,92 |
21,72 |
|
Азот (XII) |
0,93 |
5,19 |
2,85 |
8,97 |
|
|
Реутилизация |
86,90 |
46,60 |
42,00 |
58,70 |
|
|
Дон 95 |
Азот (VIII) |
7,07 |
9,39 |
3,98 |
20,44 |
|
Азот (XII) |
1,19 |
4,12 |
1,89 |
7,20 |
|
|
Реутилизация |
83,20 |
56,10 |
52,60 |
64,8 |
|
|
Донская юбилейная |
Азот (VIII) |
7,57 |
8,39 |
4,04 |
19,99 |
|
Азот (XII) |
0,96 |
3,44 |
2,46 |
6,85 |
|
|
Реутилизация |
87,4 |
59,00 |
39,10 |
65,70 |
|
|
Среднее по сортам |
Азот (VIII) |
7,14 |
9,78 |
4,23 |
21,15 |
|
Азот (XII) |
0,93 |
4,40 |
2,34 |
7,68 |
|
|
Реутилизация |
87,00 |
55,0 |
44,70 |
63,70 |
|
Примечания:
римскими цифрами в скобках обозначены этапы органогенеза. Содержание азота
рассчитано в мг/побег, реутилизация – в %
Наши расчеты свидетельствуют о том, что в Центральной зоне Краснодарского края и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края реутилизация азота из всего растения в среднем по сортам определяется практически равными величинами – 60,8% и 63,7% соответственно. Количество же азотистых веществ на побег, накопленных растениями к фазе колошения в ЗНУСК на 49,3% больше, чем в ЦЗКК. Тем не менее, количество оставшегося азота в вегетативных органах растений к уборке урожая в ЗНУСК на 37,2% больше, чем в ЦЗКК.
Большой интерес представляют данные по оценке источников азотистых веществ в репродуктивный период растений озимой пшеницы (рис. 1).
Рис. 1. Источники азота для формирования урожая зерна растений озимой пшеницы, в среднем за 2007-2009 гг.,%.
Наши исследования показали, что в центральной зоне Краснодарского края в среднем по сортам 55,6% азота зерна поступило из почвы в генеративный период. Для зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края этот показатель составляет всего 33,2%.
Значительная доля азотистых соединений зерна в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края была реутилизированна из листьев – 31,3% в то время как в центральной зоне Краснодарского края – всего 16,4%. Азот зерна растений озимой пшеницы, выращенных в ЗНУСК, в среднем на 26,9% состоит из повторно использованного стеблей этого элемента минерального питания, а в ЦЗКК – его более чем в два раза меньше (13,6%).
Литература:
1. Ерошенко Ф.В., Ерошенко А.А., Сторчак И.Г. Эффективность поздних некорневых азотных подкормок озимой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 8. С. 32‒35.
2. Effect of
light on the gene expression and hormonal status of winter and spring wheat
plants during cold hardening / I. Majláth, G. Szalai, J. Tandori, T. Janda,
V. Soós, E. Sebestyén, E. Balázs, R. Vanková, P.I. Dobrev,
I. Tari // Physiologia Plantarum. 2012. Vol. 145. Is. 2. Pp. 296‒314.
3. Ерошенко Ф.В. Микробиологическая деятельность почвы под посевами сортов озимой пшеницы // В сборнике: Актуальные вопросы экологии и природопользования Международная научно-практическая конференция. 2005. С. 243-248.
4. Куркаев В.Т., Ерошкина С.М., Пономарев А.Н. Сельскохозяйственный анализ и основы биохимии. М. Колос, 1977. 240 с.