Формирование и продуктивность фотосинтетического и симбиотического аппаратов у различных генотипов гороха в контрастных условиях выращивания

Поползухина Н.А., доктор с.-х. наук, профессор; Кадермас И.Г., аспирантка. ФГБОУ ВПО Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина (Россия, г. Омск)

Микробная азотфиксация осуществляется за счет энергии Солнца и позволяет избежать громадных затрат энергетического сырья, кроме того, микробиологическая фиксация атмосферного азота – единственный экологически чистый путь снабжения растений доступным азотом, при котором принципиально невозможно загрязнение почв, воды и воздуха[1].

По результатам исследований ряда авторов установлено, что масса клубеньков у бобовых культур возрастает пропорционально площади листьев и скорости накопления растениями продуктов фотосинтеза. Выявлено, что максимум интенсивности фотосинтеза совпадает с максимумом массы клубеньков, что подчеркивает тесную взаимосвязь этих двух физиологических процессов [2,3].

Таким образом, выявление потенциала клубенькообразующей способности и фотосинтетической активности у гороха имеет важное значение как для получения высоких устойчивых урожаев, так и для обогащения почвы биологическим азотом.

Цель исследований заключалась в том, чтобы изучить процессы клубенькообразования и фотосинтеза у различных генотипов гороха в контрастных условиях выращивания.

В качестве объекта изучения использовали 5 сортов гороха посевного различных морфотипов: Омский 7, Омский 9, Благовест, Демос, линия Л 37/03. Исследования проводились в 2010-2012 гг. в ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии.

Годы проведения исследований были различными. По распределению осадков 2010 и 2011 гг. характеризовались как засушливые, 2012 г. – умеренно увлажненный.

Анализ экспериментальных данных показал, что в среднем по годам у большинства сортообразцов нарастание индекса листовой поверхности (ИЛП) происходит до фазы плодообразования.(табл. 1).

Таблица 1

Показатели интенсивности фотосинтеза, в среднем за 2010-2012 гг.

Показатель		Омский 7	Омский9	Благовест	Демос	Л 37/03
Фаза бутонизации	ИЛП^*	2,40	1,37	1,36	1,34	1,63
	ФП^**	8,80	13,36	15,53	26,70	12,79
	ЧПФ^***	313,70	217,32	194,94	192,83	215,26
Фаза цветения	ИЛП^*	2,48	1,50	1,77	1,56	2,16
	ФП^**	5,39	18,82	12,74	11,54	15,67
	ЧПФ^***	172,91	87,77	119,21	106,37	148,41
Фаза плодообразования	ИЛП^*	2,62	1,65	1,64	1,59	1,85
	ФП^**	11,61	12,25	10,70	20,11	6,41
	ЧПФ^***	227,03	117,75	109,58	136,53	149,41

* - ИЛП, м²/м²;

** - ФП, тыс. м²/га;

*** - ЧПФ, г/м²×сут.

Наибольшая площадь листьев, приходящаяся на 1 м² посевов (ИЛП), наблюдается у сорта Омский 7, что обусловлено его листочковым типом. Среди сортов с усатым морфотипом максимальный ИЛП наблюдается у линии Л 37/03 в фазу цветения и плодообразования, что говорит о более продолжительной

сохранности нижнего яруса листьев и вовлечении их в фотосинтетическую деятельность растений.

Среди показателей фотосинтетической активности величину урожая определяет и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). По результатам трех лет исследований среди всех сортообразцов можно выделить линию Л 37/03, у которой наблюдалась наибольшая величина этого показателя, что говорит об эффективности работы листовой поверхности у данного сортообразца. Максимальные значения ЧПФ в среднем по сортам наблюдались в 2010 г., что связано с более длительной продолжительностью фаз бутонизации и цветения. А минимальные показатели отмечены в 2011 году, что объясняется короткими фазами бутонизации и цветения, а также небольшой массой растений в этом году из-за неблагоприятных метеорологических условий.

По данным ряда авторов процессы симбиотической азотфиксации и ассимиляции солнечной энергии взаимообусловлены. Наши исследования подтвердили это положение. Сортообразцы Омский 7, Демос и линии Л 37/03 характеризовались высокими значениями как АСП, так и ФП (4).

Показатель, который отражает отношение веса хозяйственно-ценных органов к весу биологического урожая, называется коэффициентом хозяйственной деятельности (К_хоз). В среднем за три года можно выделить сортообразцы Благовест и линию Л 37/03, характеризующиеся наибольшими значениями данного показателя, что свидетельствует о потенциальной способности их рационально использовать образующиеся продукты фотосинтеза, в минимально необходимой степени тратя их на рост стеблевых органов и наилучшим образом используя на формирование хозяйственных органов.

Библиографический список

1. Умаров М.М. Современное состояние и перспективы исследований микробной азотфиксации / М.М. Умаров // Перспективы развития почвенной биологии. – М., 2001. – С. 47-56.

2. Посыпанов Г.С. Интенсивность фотосинтеза у сои и фасоли в зависимости от величины симбиотического аппарата / Г.С. Посыпанов, Г.Х. Джамро, Т.П. Кобозева // Известия ТСХА. – 1986. – № 5. – С. 19-24.

3. Романов В.И. Взаимосвязь процессов азотфиксации и фотосинтеза в бобовом растении / В.И. Романов // Биологическая фиксация молекулярного азота. – Киев: Науковая думка, 1985. – С. 147-154.

4. Кадермас И.Г. Фотосинтетическая активность, клубенькообразующая способность и урожайность гороха посевного в условиях южной лесостепи Западной Сибири/ И.Г. Кадермас, Н.А. Поползухина, А.М. Асанов, Л.В. Омельянюк// Омский научный вестник, 2012.-№1(108).-С.175-181.