АГРОХИМИЯ, 2015, № 8, с. 39-41
УДК 631.811.1:633.11
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ ОБЩЕГО АЗОТА РАСТЕНИЯМИ ПШЕНИЦЫ
© 2015 г. Т.Л. Курносова
Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: kurnosova_t@mail.ru
Поступила в редакцию 18.03.2015 г.
В вегетационном опыте при разных дозах азота изучали содержание и накопление общего азота растениями пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий, различающихся по высоте стебля. В связи с изменением морфоструктуры растений линий ЛАН3 и ЛАНРК и уменьшением их биомассы в них увеличивалось содержание общего азота. Дополнительная доза азота способствовала увеличению биомассы сортовых растений и линии ЛАН1, что привело к накоплению азота в этих растениях.
Ключевые слова: азотное питание растений, накопление общего азота, пшеница.
ВВЕДЕНИЕ
Нечерноземная зона является зоной неустойчивого увлажнения, где выпадение большого количества осадков может спровоцировать полегание растений, что в свою очередь может привести к прорастанию зерна на корню. Одним из путей решения данной проблемы является использование в сельскохозяйственном производстве короткостебельных растений.
Известно, что генотип растения определяет характер его роста, от которого зависит процесс поглощения элементов питания индивидуальным растением. Накопление питательных веществ определяется продуктивностью биотипа, условиями выращивания, в частности, количеством вносимых минеральных удобрений [1-3].
Выведение новых высокопродуктивных сортов зерновых невозможно без всестороннего изучения их физиологических характеристик, реакции на внесение минеральных удобрений [4-7]. Поэтому целью исследования было выявление сходства и различия в содержании и накоплении общего азота в различных органах растения яровой пшеницы сорта Мироновская 808 (М808) и его изо-генных линий, различающихся по высоте стебля.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В условиях вегетационного опыта исследовали мягкую пшеницу (ТгШеыт аеэНшт Ь.) сорта М808 и его изогенных линий по ЯМ-гену: ЛАН1 (гЬИ), ЛАН3 (ЯШ), ЛАНРК (ЯМРК), которые различались по высоте стебля. Изогенные линии были созданы А.Ф. Мережко с помощью метода беккрос-сов во ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова.
Растения выращивали в вегетационных сосудах, содержащих 5 кг абсолютно сухой дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы со следующей агрохимической характеристикой: рНКС1 - 6.7, Нг -0.3 мг-экв/100 г почвы, Р2О5 - 27.8 мг/100 г почвы, К2О - 36 мг/100 г почвы, общий азот - 0.12%, минеральный азот - 20.9 мг/кг почвы.
Основные элементы питания вносили при закладке опыта в виде минеральных солей: Са(К03)2 и КН2Р04. В опыте варьировали дозы азота: 200 и 400 мг/кг почвы. Доза фосфора и калия составляла 400 и 500 мг/кг почвы соответственно. Повтор-ность опыта четырехкратная. Содержание общего азота в растениях определяли после мокрого озоления по методу Гинзбург [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Уменьшение длины стебля (табл. 1) и вызванное этим снижение биомассы растений линий ЛАН3 и ЛАНРК привело к увеличению содержания общего азота в растениях как при дозе К200, так и при К400 по сравнению с сортом Мироновская 808 и линией ЛАН1 (табл. 2).
Растения линий ЛАН3 и ЛАНРК имели меньшую биомассу по сравнению с сортом и линией ЛАН1, которая составила при дозе К200: сорта Мироновская 808, линий ЛАН1, ЛАН3, ЛАНРК -1.46, 1.53, 1.19, 1.13 г/растение и при дозе К400 -1.80, 1.90, 1.66, 1.36 г/растение соответственно.
При меньшей биомассе растений и большем содержании в них азота линии ЛАН3 и ЛАНРК накапливали его большее в соломе (табл. 3).
КУРНОСОВА
40
Таблица 1. Высота стебля главного побега растений пшеницы сорта Мироновская 808 (М808) и его изоген-ных линий, см
Сорт, линия Доза азота, мг/кг почвы
N200 N400
Высота, см
М808 70.2±2.5 76.5±1.6
Линия
ЛАН1 61.3±2.4 61.4±1.9
ЛАН3 23.9±1.0 22.9±0.7
ЛАНРК 37.8±1.6 38.5±1.2
Накопление общего азота в пересчете на одно растение увеличивалось при возрастании доз от N200 до К400 в растениях сорта М808, линий ЛАН1, ЛАН3 и ЛАНРК на 34, 41, 35 и 22%, в соломе -на 36, 34, 45 и 36%, в зерне - на 31, 46, 19 и 0% соответственно. Таким образом, увеличение дозы азота было менее эффективно для линий ЛАН3 и ЛАНРК, т. к. накопление азота в основной продукции - зерне - увеличивалось в меньшей степени, чем у сорта и линии ЛАН1 (азот в основном накапливался в вегетативных органах растений).
Анализ донорно-акцепторных отношений показал, что более высокая продуктивность расте-
ний М808 и линии ЛАН1 по сравнению с линиями ЛАН3 и ЛАНРК осуществлялась за счет обеспечения колоса ассимилятами посредством текущего фотосинтеза, у растений линий ЛАН3 и ЛАНРК -еще и за счет реутилизации [9] (табл. 4). На урожайность влияет не только уровень фотосинтеза, но и перемещение продуктов фотосинтеза из вегетативных органов в репродуктивные. У растений линий ЛАН3 и ЛАНРК перемещение веществ из вегетативных органов в зерно происходило раньше, а значит, не все продукты фотосинтеза были использованы при наливе зерна. Известно, что накопленные растениями ассимиляты расходуются не только на налив зерна, но и в определенный момент времени могут повышать их стрессоустойчивость, что влечет за собой большие затраты энергии. В результате снижается урожай за счет меньшей закладки репродуктивных органов, т.к. отложенные в запас ассимиляты не участвуют в их образовании. Увеличение содержания общего азота в растениях линий ЛАН3 и ЛАНРК можно объяснить как функцию уменьшения биомассы органов растений в результате изменения их морфо-структуры.
Отмечено, что увеличение дозы азота от К200 до К400 привело к возрастанию содержания общего азота в зерне сорта М808, линий ЛАН1, ЛАН3 соответственно на 23, 30, 10% и на уровне тенденции -линии ЛАНРК (на 4.9%). Увеличение содержания
Таблица 2. Содержание общего азота в растениях пшеницы сорта Мироновская 808 (М808) и его изогенных линий, %
Сорт, линия
Зерно
Солома
Варианты
В целом растении
N200 N400 N200 N400 N200 N400
М808 1.85 2.39 1.19 1.44 1.44 1.80
ЛАН1 1.83 2.60 1.15 1.45 1.45 1.93
ЛАН3 2.84 3.16 1.69 1.99 2.19 2.47
ЛАНРК 3.31 3.48 1.89 2.20 2.43 2.62
НСР05 0.90 0.51 0.49 0.50 0.69 0.59
Таблица 3. Накопление общего азота растениями пшеницы сорта Мироновская 808 (М808) и его изогенных линий, мг/растение
Сорт, линия Зерно Солома В целом растении
Варианты
N200 N400 N200 N400 N200 N400
М808 10.0 14.6 11.0 17.1 21.0 31.7
ЛАН1 11.2 20.8 10.6 16.0 21.7 36.8
ЛАН3 12.8 15.8 12.5 23.1 25.3 38.9
ЛАНРК 13.2 13.2 13.8 21.6 27.0 34.8
НСР05 2.5 - 1.5 3.2 3.3 2.9
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ...
41
Таблица 4. Зерновая продуктивность растений пшеницы сорта Мироновская 808 (М808) и его изогенных линий, г/растение
Доза азота, Сорт, линия
мг/кг почвы М808 ЛАН1 ЛАН3 ЛАНРК
200 0.54±0.12 0.61±0.04 0.45±0.06 0.40±0.13
400 0.61±0.09 0.80±0.10 0.50±0.04 0.38±0.10
общего азота в соломе отмечено для сорта М808, линий ЛАН1, ЛАН3, ЛАНРК на 17, 21, 15, 14% соответственно. В целом на растение увеличение содержания общего азота было наибольшим по величине у сорта М808 и линии ЛАН1 (на 20 и 25%) и меньше у линий ЛАН3 и ЛАНРК (на 11 и 7.3%).
Вынос общего азота при увеличении его дозы был больше: зерном сорта М808, линий ЛАН1, ЛАН3 соответственно на 26.4, 38.4, 5.3%; соломой - на 32.0, 37.4, 18.5, 19.8%, целым растением - на 25.3, 37.9, 11.6, 11.4% и не изменялся у линии ЛАНРК.
Накопление азота в зерне от его общего количества в главном побеге в ряду сорт М808-линия ЛАН1-линия ЛАН3-линия ЛАНРК при дозе К200 составило: 49, 56, 56, 52%, при дозе К400 - 50, 56, 52, 45% соответственно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изменение морфоструктуры растений пшеницы линий ЛАН3 и ЛАНРК и вызванное этим снижение их биомассы привело к увеличению содержания общего азота и его накоплению в растениях по сравнению с сортом Мироновская 808 и линией ЛАН1. Внесение дополнительной дозы азота К200 у короткостебельных растений пшеницы линий ЛАН3 и ЛАНРК имело меньшую эффективность чем у сорта-аналога Мироновской 808 и линии ЛАН1. Усвоение дополнительного азота сдерживалось ростовой функцией растений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Осипова Л.В. Потенциальная продуктивность и устойчивость яровой пшеницы к почвенной засухе в
зависимости от условий минерального питания: Авто-реф. дис. ... д-ра биол. наук. М.: ВНИИА, 2000. 40 с.
2. Булгакова Н.Н., Большакова Л.С., Ниловская Н.Т. Влияние дозы азота при разных условиях выращивания пшеницы на усвоение нитрата запасного фонда листа // Агрохимия. 2002. № 6. С. 59-65.
3. Логинов Ю.П., Казак А.А., Юдин А.А. Многобио-типные сорта - резерв устойчивости производства зерна яровой пшеницы в Сибири // Достиж. науки и техники АПК. 2013. № Ю. С. 25-28.
4. Ростунов А.А. Сравнительный анализ физиологических процессов двух сортов озимой пшеницы, различающихся по высоте стебля и продуктивности // Альманах совр. науки и образования. 2014. № 8(86). С. 143-149.
5. СандухадзеБ.И., КочетыговГ.В., Морозов А.А., Сан-духадзе Э.К., БугроваВ.В., Рыбакова М.И. Сорт - основа производства озимой пшеницы в Центральном Нечерноземье // Земледелие. 2009. № 4. С. 40-42.
6. Кривобочек В.Г. Новые сорта яровой пшеницы для инновационных технологий // Нива Поволжья. 2014. № 3. С. 20-26.
7. Такаландзе Г. О., Илли И.Э. Совершенствование технологий в сфере селекции для создания засухоустойчивых сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) для агроэкологических условий Иркутской области // Вестн. ИркутГСХА. 2013. № 55. С. 21-28.
8. Практикум по агрохимии / Под ред. Минеева В.Г. М., 2001. 689 с.
9. Курносова Т.Л. Влияние уровня азотного питания и условий среды на продуктивность, фотосинтетическую деятельность и донорно-акцепторные отношения растений пшеницы // Докл. РАСХН. 2012. № 6. С.33-37.
The Influence of Nitrogen Nutrition Level on Content and Total Nitrogen
Accumulation in Wheat Plants T.L. Kurnosova
D.N. Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry ul. Pryanishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia
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.