УДК 557.(4) + 371.315.2
ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ, НЕ НАРУШАЮЩИХ СТАБИЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ
КУЛЬТУРЫ
О. А. Устюжанина, к. б. н., доцент, Калужский государственный университет им. К. Э. Циолковского. ustyuzhanina@rambler.ru, Л. А. Соколова, к. б. н., доцент, Калужский филиал Российского государственного аграрного университета — МСХА им. К. А. Тимирязева. chaika12@gmail.com
В ходе работ была сделана попытка выявить воздействие, оказываемое сельскохозяйственной деятельностью на стабильность развития картофеля с внесением удобрения и без него, а также в зависимости от насыщенности севооборота бобовыми компонентами, тем самым оценить качество среды в анализируемых выборках.
Научно-исследовательская работа проводилась на опытном участке отдела технологии производства продукции растениеводства Калужского НИИСХ в 2012—2014 г. в севооборотах с разным насыщением бобовыми культурами, предшественики клевер луговой и вико-овсяная смесь.
Работа вносит вклад в создание банка данных по флуктуирующей асимметрии сельственных хозяйственных культур и в определение возможности использовать коэффициент флуктуирующей асимметрии для оценкки применяемых агротехнологиче-ских приемов по стабильности развития культур.
In the course of the investigation an attempt to determine the impact of agricultural activities on the wheat stability of development with and without applying fertilizers, as well as, depending on the crop rotation saturation with fabaceous elements, to evaluate the quality of the environment "wheats health" in analyzed samples, was made.
The research was conducted in the experimental field of the Agricultural production technology department of the Kaluga Agricultural Research Institute in 2012—2014 with rotations differently saturated with legumes; clover and vetch-oats mixture as forecrops.
The work contributes to the creation of data base on agricultural crops fluctuating asymmetry and sets the option of using the ratio of fluctuating asymmetry for evaluating agro-technological methods of stabilizing the development of crops.
Ключевые слова: биоиндик ация, стабильность развития, флуктуирующая асимметрия.
Keywords: bio-indication, stability of development, fluctuating asymmetry.
Введение. Внедрение современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия требует адекватной системы агро-экологической оценки технологий и приемов, которая осуществляется в соответствии с биологическими требованиями сельскохозяйственных культур к условиям произрастания. Система агроэкологической оценки реакции культур на условия произрастания подразумевает исследование более 20 параметров [1]. В связи с этим актуален поиск интегральных показателей развития растений, дающих адекватную оценку агротехнологических приемов.
Показателем стабильности развития растений в природных экосистемах, чутко реагирующим на изменения качества среды, является коэффициент флуктуирующей асимметрии [2—4]. Возможность использования данного показателя как интегрального в агросистемах является актуальным направлением [5, 6].
Цель исследования: определить стабильность развития картофеля разных сортов в зависимости от технологии выращивания на дерново-подзолистой супесчаной и серой лесной среднесуглинистой почвах и возможности использования коэффициента флуктуирующей асимметрии для оценки такой зависимости.
Научная и практическая значимость: изучение стабильности развития пяти сортов картофеля в зависимости от технологии выращивания на разных типах почв. Данная работа вносит вклад в банк данных по флуктуирующей асимметрии этой культуры.
Объекты и материалы исследования. Исследования проводили на опытном поле КФ РГАУ — МСХА и на опытном участке отдела технологии производства продукции растениеводства Калужского НИИСХ.
На опытном поле КФ РГАУ — МСХА работа выполнялась на экспериментальном участке кафедры сельскохозяйственной радиологии и экологии в 2011 г. Почва дерново-подзолистая супесчаная. Агрохимическая характе-
ристика почвы опытного участка: пахотный слой — 25 см, гумус-1,22 %, рНсол 6,2, содержание (в мг/кг почвы): подвижного фосфора (Р2О5) — 436, обменного калия (К2О) — 94, меди — 2,0, цинка — 3,2.
Схема полевого опыта 1:
1. Контроль — клубни и растения, обработанные водой.
2. Обработка клубней и растений в фазу бутонизации препаратом Геотон (5 мл на 1 л воды).
Геотон (разработан ГНУ ВНИИСХРАЭ и НПП «ИНТЕХ») — это биологически активный комплекс органоминеральных удобрений, 44 % -ная эмульсия, содержащая (на сухую массу): N (азот общий) — 9 %, Р2О5 — 22 %, К2О — 26 %, гуматы калия >7 %. Препарат предназначен для поверхностной обработки вегетирующих растений, в том числе картофеля, в ответственные фазы развития, с целью увеличения урожайности, ускорения созревания, повышения устойчивости растений к воздействию неблагоприятных факторов.
Сорта картофеля: Винета и Ред Скарлетт — раннеспелые, Скарб — среднеспелый, Жура-винка — среднепоздний.
Площадь делянки 25 м. кв., расстояние между растениями 35 см, между рядами — 70 см, повторность 4-кратная, размещение вариантов рендомизированное.
На базе отдела технологии производства продукции растениеводства Калужского НИСХ исследовательская работа проводилась в севооборотах с различным насыщением бобовыми культурами, на разных минеральных фонах в 2014 г.
Схема полевого опыта 2:
1. без удобрений (насыщенность севооборота бобовыми — 30 %);
2. оптимальная доза удобрений (насыщенность севооборота бобовыми — 30 %);
3. без удобрений (насыщенность севооборота бобовыми — 40 %),
4. оптимальная доза удобрений (насыщенность севооборота бобовыми — 40 %).
Сорт картофеля: Удача — раннеспелый, адаптированный к различным типам почвы.
Почва серая лесная среднесуглинистая: гумус — 2,4 %, рН — 5,8С0Л Р2О5, — 182, К2О — 125 мг/кг почвы. Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом, кг д. в. на 1 га: N — 65, Р — 25, К — 95. Опыт заложен в 3-кратной повторности, площадь учетной делянки 35 м2, размещение вариантов рендоми-зированное.
Температура воздуха в 2011 г. была чуть выше средней многолетней, а осадков за май— август выпало в 1,4 раза больше среднего многолетнего количества; несмотря на неравномерность их выпадения (увеличение от нормы в июле составило 243 %), на супесчаной почве условия были достаточно благоприятными для развития растений картофеля. В 2014 г. условия развития для картофеля также оказались удовлетворительными, несмотря на холодную и влажную погоду в июне и засушливый период в июле.
В опытах определяли коэффициент флуктуирующей асимметрии листьев картофеля разных сортов, биометрические показатели, урожай и его структуру, пораженность листьев картофеля болезнями.
Для определения стабильности развития картофеля разных сортов было собрано по 100 листьев с каждого варианта опыта. В качестве морфометрических признаков для оценки стабильности развития картофеля нами были выделены жилки 1-го и 2-го листочков хорошо развитых листьев [6]. Листья отбирали после завершения их интенсивного роста. Для вычисления коэффициента асимметрии использовали формулу А. М. Захарова [4].
Результаты исследования. Расчеты коэффициента флуктуирующей асимметрии показали, что для необработанных растений картофеля на дерново-подзолистой супесчаной почве значения изменялись от 0,048 у сорта Скарб и до 0,076 у сорта Винета (табл. 1). Сортовые различия данных по коэффициенту флуктуирующей асимметрии (Захаров, 2006): в опыте составили более 50 %, минимальные значения коэффициента асимметрии выявлены у сорта Скарб, максимальные — у сорта Винета. Изменение коэффициента флуктуирующей асимметрии под воздействием препарата Геотон было минимально для сорта Скарб — 17 % и максимально для сорта Винета — 29 % (расчеты проведены на основе данных табл. 1). Для сортов Скарб, Винета, Журавинка произошло снижение этого коэффициента под воздействием препарата Геотон, для сорта Ред Скарлет — увеличение на 19 %. Следует отметить, что этот сорт больше всего был поражен грибными болезнями, в основном фитофторой.
Урожайность картофеля максимальной была у раннеспелого сорта Винета, минимальная у сорта Ред Скарлет, поскольку растения оказались сильно поражены фитофторозом. Достоверная прибавка от Геотона получена на сорте Скарб, она составила 27 %.
№ 5, 2014
Биоэкология
137
Таблица 1
Урожай клубней и коэффициент флуктуирующей асимметрии листьев картофеля, 2011 г.
Сорт Вариант Урожай клубней, т/га Прибавка урожая, т/га НСР05 Коэффициент флуктуирующей асимметрии
Винета 1. Контроль 2. Геотон 21,1 20,3 -0,8 0,8 0,0753 ± 0,0003 0,0596 ± 0,0003
Журавинка 1. Контроль 2. Геотон 15,0 14,9 -0,1 1,8 0,0726 ± 0,0004 0,0616 ± 0,0004
Скарб 1.Контроль 2. Геотон 14,6 18.6 +4,0 2,3 0,0479 ± 0,0003 0,0412 ± 0,0004
Ред Скарлет 1. Контроль 2. Геотон 11,9 12,2 +0,3 1,7 0,0570 ± 0,0006 0,0681 ± 0,0007
Таблица 2
Урожай клубней и коэффициент флуктуирующей асимметрии листьев картофеля
сорта Удача, т/га, 2014 г.
Насыщенность севооборота бобовыми, % Минеральный фон НСР05 Коэффициент флуктуирующей асимметрии
Без удобрений С удобрениями Без удобрений С удобрениями
30 40 10,6 9,2 15,5 13,9 2,7 2,6 0,0418 ± 0,0001 0,0393 ± 0,0002 0,0389 ± 0,0001 0,0426 ± 0,0001
Для здоровых растений стабильность развития картофеля под влиянием препарата Гео-тон увеличивалась.
Анализ листьев картофеля в севообороте 3-й ротации на разных минеральных фонах при 2 вариантах насыщения севооборота бобовыми (30 и 40 %) показал (табл. 2), что значения коэффициента флуктуирующей асимметрии изменялись незначительно. Среднее значение составило 0,0407, колебания от среднего значения по вариантам — 4—5 %. Колебания коэффициента были наибольшими на удобренном фоне при разной насыщенности севооборота бобовыми и при этом составили 9,5 %. При насыщенности севооборота бобовыми 30 % на удобренных делянках коэффициент снизился на 7 %, при насыщенности 40 % — возрос на 8 %.
Урожайность картофеля сильно зависела от применения минеральных удобрений. При насыщенности севооборота бобовыми культурами 30 % и 40 % прибавка
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.