Экологическое, биологическое и биодинамическое направление сельскохозяйственного производства XXI в. предусматривают использование бобовых растений в качестве пищевых и кормовых культур, способных поддерживать и повышать плодородие почвы и урожай [2, 4].
Зернобобовые культуры являются источником получения полноценного растительного белка, кроме этого в семенах имеются и другие азотистые соединения: свободные аминокислоты и их амиды, нуклеиновые кислоты, пептиды, азотистые основания, минеральный азот, но главная масса небелковых азотистых соединений представлена свободными аминокислотами. Семена фасоли содержат 28-30 % белка, до 2% сахаров, витамина С-22 мг/100г., крахмала 50-60%. Фасоль является источником получения лимонной кислоты. Белок фасоли по своему качеству близок к белку мяса и усваивается организмом человека почти на 90%, богат незаменимыми аминокислотами [2,5].
В связи с этим, целью нашей работы было изучение влияние минеральных некорневых подкормок микроэлементами бором и марганцем на морфологические особенности и элементов структуры урожая.
Опыты проводились на светло-каштановых почвах недостаточно обеспеченных подвижными формами бора и марганца, кроме того, при орошении подвижные формы микроэлементов, как правило, вымываются в нижние горизонты, а верхние от 20 до 40 см бедны этими элементами [3]. Исследования некорневой подкормки микроэлементами бором и марганцем проведены в двух кратной повторности, на делянках площадью 6м2 в четырех вариантах, используя соли борной кислоты и перманганата калия: 1.контроль - без подкормки, 2.подкормка бором [H3BO3] - 0,3 мг/л., 3. подкормка марганцем [KMnO4] - 0,4мг/л., 4. подкормка бор + марганец - 0,3 + 0,4 мг/л. Подкормка проводилась путем опрыскивания растений до полного смачивания поверхности листьев в фазы: шести листьев, бутонизации, цветения и образования бобов, нарастания и созревания бобов.
У зернобобовых культур выделяют 12 этапов органогенеза. Первые этапы (1-3) очень короткие и трудно различимы, а другие длительны и разнообразны по морфологическим изменениям [4,1,2]. Анализ наших результатов исследования показал, что некорневая подкормка бором и марганцем на ранних стадиях развития была менее эффективна по сравнению с другими фазами. После первой подкормки, в фазу 6-8 листьев, при раздельном опрыскивании, марганцем и бором существенных различий по сравнению с контролем по высоте растений, количеству листьев и их площади не наблюдалось, но при их совместном применении имелись не значительные изменения (табл. 1).
Таблица 1. Влияние некорневой подкормки бором и марганцем на морфологические изменения фасоли кустовой
|
Варианты |
Фазы вегетации |
|||||||||||||
6-8 листьев |
Бутонизация |
||||||||||||||
Высота, см |
Количество листьев, шт. |
Площадь листьев, см2 |
Высота, см |
Количество листьев, шт. |
Площадь листьев, см3 |
||||||||||
1 |
Контроль |
23,0 |
4,8 |
84,7 |
34,0 |
8,2 |
107,7 |
||||||||
2 |
Бор |
24,8 |
5,2 |
84,2 |
36.2 |
8,7 |
113,8 |
||||||||
3 |
Марганец |
24,6 |
4,8 |
85,0 |
34,9 |
8,4 |
114,0 |
||||||||
4 |
Марганец +бор |
23,5 |
4,8 |
84,6 |
38,8 |
9,2 |
117,2 |
||||||||
|
Фазы вегетации |
||||||||||||||
Цветение |
Образование бобов |
Нарастание и созревание бобов |
|||||||||||||
Высота см |
Количество листьев, шт. |
Площадь листьев, см2 |
Высота, см |
Количество листьев, шт. |
Площадь листьев, см2 |
Высота, см |
Количество листьев, шт. |
Площадь листьев, см2 |
|||||||
1 |
53,4 |
10,4 |
159,5 |
56.3 |
10,8 |
176,2 |
57,5 |
11.1 |
179,0 |
||||||
2 |
57,2 |
13.2 |
164.8 |
62,2 |
13.7 |
210,0 |
67,8 |
14,2 |
240,1 |
||||||
3 |
55.8 |
11,6 |
187,7 |
58,7 |
12,4 |
230,4 |
64,2 |
13,0 |
230.5 |
||||||
4 |
62,0 |
14.6 |
205,4 |
67.2 |
14,6 |
248,9 |
70.0 |
15,6 |
253,6 |
В период бутонизации проведена вторая подкормка, которая увеличила нарастание вегетативной массы и образование бутонов, как при раздельной подкормке, так и совместной. Фаза цветения и формирование плодов по сравнению с другими фазами является наиболее ответственной и длительной. Она определяет количество с формировавшихся бобов и семян, что связано с повышенной потребностью в питании и влагообеспеченности, при их недостатке происходит частичное опадение бобов [4,6,7]. Учитывая важность этого периода в формировании урожая, нами проведена третья подкормка.
Наиболее эффективное действие бора и марганца отмечено при совместной подкормке, мы объясняем это тем, что бор является главным элементом в конусе нарастания. При его недостатке отмирает точка роста, кроме того, он влияет на прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок, на формирование завязи. Марганец, не обходимый компонент хлорофилла, сосредоточен в цитоплазме, принимает активное участие в процессе фотосинтеза, повышает обмен веществ в клетках, оказывает положительное влияние на образование цветков и завязей и улучшает физиологические процессы. Наши исследования показали, что нарастание вегетативной массы, завязывание бобов продолжалось до фазы созревания по всем вариантам опыта, кроме контроля. Фаза нарастания бобов состоит из двух этапов: первый этап- формирование и рост плодов с продолжением роста побега, второй этап- увеличение размера бобов и массы их створок. В эту фазу увеличивается нарастание биомассы, площади листьев, бобов, число семян и продолжается налив [4, 5].
Налив семян ответственная фаза в формировании урожая, которая делится на четыре этапа: начало налива семян, полный налив, начало созревания и полное созревание [6, 7]. Условия произрастания в эту фазу играют особо важную роль, что подтверждается нашими данными (табл. 2). Поэтому четвертая подкормка усилила действие микроэлементов бора и марганца от начала налива до полного созревания. В период полного налива, отдельно бор значительно увеличил количество нарастание бобов по сравнению с марганцем. Марганец дал прибавку несколько ниже бора, и совместная их подкормка была примерно одинаковой с бором. На контрольных растениях в начале налива и при полном наливе существенных изменений не наблюдалось, так как недостаточность питания снижало нарастание вегетативной массы и образование бобов.
Таблица 2. Влияние некорневой подкормки бора и марганца на нарастание бобов и семян (в среднем на одно растение)
Варианты опыта |
Фазы вегетации |
Вес 1000 Семян, г |
|||
Начало налива |
Полный налив |
Созревание бобов |
|||
Кол-во бобов, шт. |
Кол-во бобов, шт. |
Кол-во бобов, шт. |
Кол-во семян, шт. |
||
контроль |
10,6 |
10,9 |
7,4 |
4,5 |
220 |
бор |
13.2 |
14,8 |
15,4 |
6,8 |
450 |
марганец |
11,2 |
12,6 |
13.2 |
6,4 |
432 |
Бор + марганец |
13,4 |
15.0 |
16,7 |
8,6 |
480 |
В фазу созревания самые высокие показатели по количеству бобов отмечены при совместной подкормке бором и марганцем, отдельно каждый элемент, также давал прибавку по сравнению с контролем, но увеличение количество семян имела ту же тенденцию, что и в период полного
налива.
Полученные результаты исследований показывают, что при совместной подкормке бором и марганцем отмечено самое высокое количество бобов и семян и их масса, которое составило соответственно 16,7 шт. и 8,6 шт., 480г. Отдельно каждый элемент бор и марганец, также давали увеличение нарастание бобов, но количество семян было примерно одинаковым. На контроле в связи с недостаточным обеспечением питания, ранее завязавшиеся бобы усыхали и опадали, вследствие чего произошло снижение бобов до 7,4 шт., семян - 4,5 шт., а их масса была самой низкой - 220 г.
Таким образом, наиболее эффективна 4-х кратная некорневая подкормка опрыскиванием солями микроэлементов бора и марганца. Установлены наиболее высокие показатели: нарастания вегетативной массы, площади листьев, количества бобов и семян, и их массы при совместном применении микроэлементов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
-
Власюк П.А. Физиологическое значение марганца для роста и развития растений. /П.А. Власюк, З.М. Климовицкая. - М.: Колос, 1969.-С.-120-125
-
Зернобобовые культуры в интенсивном земледелии / В.П. Орлов и др. Сост. В,П. Орлов. М.:- Агропромиздат, 1986.-157-159.
-
Ионова Л.П. Содержание микроэлементов в почвах поймы и дельты Волги и эффективность внекорневой подкормке сельскохозяйственных культур./ Л.П Ионова. // Материалы международной конференции.26-27 сен. 2006. Астрахань. 2006. С.11-14.
-
Кошкин Е.И., Гатулина Г.Г., Дьяков А.Б., и др. Частная физиология полевых культур. / Под ред. Е.И. Кошкина.- М.: КолосС, 2005.- 344 с.
-
Лебедев С.И. Физиология растений./ 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Изд-во Колос. - 1982. - 463 с.
-
Охрименко М.В. Физиологическое значение микроэлементов для растений./ М.В. Охрименко // Физиология и биохимия культурных растений.-1986-Т.18, № 6.-С.-571-756.
-
Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений./ Школьник М.Я - М.:-Просвешение - 1974.- 252 с.