авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Действие биостимуляторов на урожай и качество волокна льна-долгунца при выращивании на дерново – подзолистых почвах  

На правах рукописи

ДМИТРЕВСКАЯ Инна Ивановна ДЕЙСТВИЕ БИОСТИМУЛЯТОРОВ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ВОЛОКНА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА ДЕРНОВО – ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ   03.01.05 - физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2010

Работа выполнена на кафедре неорганической и аналитической химии ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Белопухов Сергей Леонидович Официальные оппоненты - доктор биологических наук Осипова Людмила Владимировна - кандидат биологических наук, доцент Пильщикова Наталия Владимировна Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт льна Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 8 июня 2010 г. в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д220.043.08 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке имени Н.И. Железнова ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Автореферат разослан 7 мая 2010 года Автореферат размещен на сайте www.timacad.ru

Ученый секретарь диссертационного совета И.Г. Тараканов  

Общая характеристика работы

Актуальность работы.  Увеличение производства льна-долгунца, валового сбора семян, волокна высокого качества – одно из приоритетных направлений развития агропромышленного комплекса России на 2008- годы. Особую актуальность приобретает разработка и внедрение новых перспективных низкозатратных агротехнологий с применением современных регуляторов роста растений, позволяющих увеличить урожай и качество волокна, семян, снизить себестоимость производства льнопродукции. При решении задач повышения урожайности волокна и семян, формирования растений с улучшенными технологическими характеристиками важная роль принадлежит регуляторам роста растений. При этом на практике необходимо разработать эффективные способы применения регуляторов роста растений совместно с другими средствами защиты растений при предпосевной обработке семян и обработке растений в разные фазы развития льна (Захаренко, 2009, Понажев, 2007).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось изучение влияния биостимуляторов: Вэрва (д.в. смесь натриевых солей тритерпеновых кислот), Эпин-Экстра (д.в. 24-эпибрассинолид), Карвитол (д.в. ацетиленовый спирт) при разном уровне минерального питания на рост и развитие льна - долгунца при выращивании в производственных условиях и на территории длительного стационарного полевого опыта РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

• Осуществить подбор эффективных концентраций биостимуляторов при предпосевной обработке семян и для опрыскивания льна в фазу елочки.

• Установить закономерности роста и развития льна-долгунца при предпосевной обработке семян и обработке растений в фазу елочки биостимуляторами.

• Изучить влияние биостимуляторов и минерального питания на динамику роста и развития льна-долгунца при выращивании в производственных условиях и на территории длительного стационарного полевого опыта РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

• Оценить сортовую отзывчивость льна-долгунца на условия минерального питания и действие регуляторов роста растений.

• Изучить влияние биостимуляторов на качество льняного волокна и семян в производственных условиях.

вклад и научная новизна. В длительном             Теоретический стационарном полевом опыте и в производственных условиях дано физиологическое и биохимическое обоснование применения трех   регуляторов роста растений – Вэрва, Эпин-Экстра, Карвитол на льне долгунце. Установлено их положительное влияние на качество урожая, увеличение урожайности льносоломы и семян льна-долгунца в условиях применения минеральных удобрений с обработкой регуляторами роста растений.

Показана возможность и целесообразность применения для оценки качества льносоломы и льносемян ближней ИК-спектроскопии, атомно абсорбционной спектроскопии и электронной микроскопии. Проведенные исследования вносят определенный вклад в развитие физиологии продукционного процесса растений льна-долгунца при воздействии физиологически активных веществ, в развитие отрасли льноводства.

Практическая значимость работы. На основе экспериментальных данных по динамике роста и развития льна разных сортов разработаны и внедрены в производство рекомендации по применению регуляторов роста растений для увеличения урожайности и качества льнопродукции.

Производственные испытания проведены на базе полей Яковлевского льнозавода в Приволжском районе Ивановской области и крестьянском хозяйстве «Взлет» Меленковского района Владимирской области.

Полученное льноволокно перерабатывалось на Яковлевском льнокомбинате и Ржевской льночесальной фабрике в Тверской области. В результате внедрения разработанных приемов в льноводстве урожайность льносоломы может быть повышена на 15-20%;

номерность льносоломы на 0,5-1,5;

содержание волокнистых фракций - на 15%;

увеличение урожайности льносемян на 16-28%;

повышение устойчивости растений к полеганию, вредителям и болезням льна;





соответствие полученной продукции требованиям экологической безопасности.

            Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на международной конференции «Актуальные вопросы ботаники и физиологии растений» (Саранск, 2004);

На 7-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень», работа удостоена дипломом 1-й степени и награждена золотой медалью (Москва, 2005);

Международной научно-практической конференции «Вступление в ВТО. Повышение экономической эффективности льноперерабатывающего комплекса» (Вологда, 2006);

на IV Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006);

Всероссийской научно-практической конференции.

«Окружающая среда и здоровье» (Пенза, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 9 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах из списка ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста;

состоит из введения, обзора литературы, четырех   глав, выводов, рекомендаций производству, приложения. В тексте приведены 22 таблицы и 21 рисунок. Список литературы включает 197 наименований, в том числе 50 иностранных источников.

Объекты и методы исследований Для исследований использовали 3 среднеспелых сорта льна-долгунца:

Алексим (выведен ВНИИ льна), Антей (выведен Псковским НИИСХ), Дашковский (выведен Могилевской государственной сельскохозяйственной опытной станцией), включенных в Госреестр по Центральному региону.

Проведены опыты по проращиванию семян в чашках Петри и выращиванию льна в сосудах с использованием чистого кварцевого песка (по ГОСТ 12038) для установления энергии прорастания семян и выбора эффективной концентрации трех биостимуляторов: Вэрва (НЦ УрО РАН, Сыктывкар), Эпин-Экстра (ННПП «НЭСТ-М»), Карвитол (ОАО «МУК ЕвроХим»). Повторность опытов 4-кратная, в каждой повторности по 30 шт.

семян. В чашках Петри семена замачивали 1 час в растворах биостимуляторов и в воде (контроль), измеряли длину проростка через каждые 6 часов в течение 3-х суток. В сосудах обработку биостимуляторами проводили в фазу всходов. Измеряли рост стебля каждые 2 дня в течение фазы елочки. Для замачивания семян и опрыскивания всходов льна использовали следующие концентрации биостимуляторов: Эпин-Экстра, исходная концентрация - 0,025 г/л, применяли нормы расхода препарата:

Эпин-Экстра-1: 0,025 г/л;

Эпин-Экстра-2: 0,0025 г/л;

Эпин-Экстра-3:

0,00025 г/л. Карвитол, исходная концентрация - 10 г/л, для обработки использовали следующие нормы расхода препарата: Карвитол-1: 0,1 г/л;

Карвитол-2: 0,01 г/л;

Карвитол-3: 0,001 г/л. Вэрва, исходная концентрация – 10 г/л, для обработки использовали следующие нормы расхода препарата:

Вэрва-1: 10 г/л;

Вэрва - 2: 1 г/л;

Вэрва - 3: 0,1 г/л.            Полевые испытания проведены на территории длительного полевого стационарного опыта РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, на полях Яковлевского льнозавода (Приволжский район Ивановской обл.) в 2004- гг., в крестьянском хозяйстве «Взлет» Владимирской области Меленковского района в 2005-2007 гг. Обработку биостимуляторами производили в фазу елочки. Расход биостимуляторов с эффективными концентрациями Эпин Экстра-3: 25 мл/га, рабочей жидкости – 250 л/га;

Карвитол-2: 30 мл/га, расход рабочей жидкости 300 л/га;

Вэрва-3: 30 мл/га, расход рабочей жидкости - 300 л/га.

Для исследований на длительном полевом опыте выбраны делянки в бессменном посеве и в севообороте: без удобрений с известкованием и без извести (нулевой уровень);

с полным комплексом минеральных удобрений   (NPK) с известкованием и без извести, площадью 1м2, сорт льна-долгунца Алексим (норма высева 30 млн. всхожих семян на 1 га). На полях Яковлевского льнозавода испытывали сорта Антей и Дашковский (делянки площадью 400м2), в крестьянском хозяйстве сорт Антей (делянки площадью 400 м2). Норма высева сорта Антей 20-22, сорта Дашковский 22-24 млн.

всхожих семян по ГОСТ 11549. Все полевые испытания выполнены в 4-х кратной повторности. Агрохимические мероприятия состояли из основной обработки почвы с внесением калийных и фосфорных удобрений, азотные удобрения вносились перед посевом культур, из расчета на длительном опыте: Р-150, К-120, N – 100 кг/га, на полях Яковлевского льнозавода и в крестьянском хозяйстве: P–90, K–120, N–30 кг/га по д.в. Химическая защита растений состояла в протравливании семян препаратом Витовакс 200 (2кг/т) на заводе, борьбой с сорняками препаратами «Ленок» (7 г/га) на длительном опыте, 2М-4Х 750 (0,5-0,6 л/га) на полях завода, Агритокс (0,2-0,4 л/га), Лонтрел-300 (0,1-0,2 л/га), Ленок (6 г/га) в крестьянском хозяйстве. В фазу всходов лен обрабатывали инсектицидом Децис (0,3 л/га) в крестьянском хозяйстве. Уборку на длительном опыте проводили вручную, в крестьянском хозяйстве и на территории завода льнокомбайном ЛК-4А. Проведена оценка агрохимической характеристики почв на полях льнозавода и в крестьянском хозяйстве (пахотный слой 0-20 см), (в скобках данные по крестьянскому хозяйству): содержание гумуса (по Тюрину) –1,7%, (1,9%);

рНКСl = 5, (5,85). В пересчете на 100 г почвы гидролитическая кислотность (по Каппену) составила – 2,87 (3,06) мг-экв;

сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) – 4,97 (5,17) мг-экв;

содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) – 19,6 (20,9) мг;

обменного калия (по Масловой) – (12,1) 12, мг;

минерального азота (нитратная и аммиачная формы) – 2,90 (3,12) мг. В длительном опыте по средним данным агрохимического обследования делянок показано: рНКСl = 4,6-5,4, углерод (С) гумуса 1,03-2,0 %, азот (N общий) 0,079 %, C/N 13,0, P2O5 (подвижный) 52,01мг/100г, К2О (обменный) 16,0 мг/100г, сумма обменных оснований 6-6,8 м-экв/100г, гидролитическая кислотность 2,5-3 мг-экв/100г (Стюхин, 2009, Сафонов, Алферова, 2002).   Все полевые наблюдения, лабораторные методы испытаний проводили по рекомендациям ВНИИ льна (1980). Определяли следующие показатели:

энергию прорастания семян, динамику прироста льна в высоту и в диаметре стебля, изучение прироста сухой биомассы растений (повторность 4-х кратная, в каждой повторности по 30 шт. растений), наблюдения за устойчивостью растений к полеганию, учет урожайности льносоломы и семян, морфологические показатели растений (общая и техническая высота, число коробочек и семян на 1 растении, масса 1000 семян и другие показатели), установление качества волокна, оценка льносоломы и волокна   по показателям технологических свойств и признаков. Определяли водоудерживающую способность растений методом «завядания» по А.

Арланду (повторность 4-х кратная, в каждой повторности по 20 шт.

растений), учет площади листьев и расчет ЧПФ (Третьяков и др., 2003).

Использовали метод БИК-спектроскопии для определения содержания жира и белка в семенах, метод атомно-абсорбционной спектроскопии для определения содержания макро- и микроэлементов в волокне и метод электронной микроскопии для изучения технических волокон.

Статистическая обработка данных по Б.А. Доспехову (1985) и с использованием программы Excel.

Результаты исследований Выбор эффективных концентраций биостимуляторов Эффективность действия биостимуляторов в значительной степени зависит от концентрации действующего вещества. Проведенные опыты по проращиванию семян льна-долгунца в чашках Петри показали, что энергия прорастания семян у сорта Дашковский была больше, чем у сорта Антей и Алексим. Было отмечено, что при действии биостимуляторов энергия прорастания семян льна-долгунца сортов Антей и Дашковский увеличилась в среднем на 6%, а у сорта Алексим на 8-10%. Эффективными концентрациями биостимуляторов оказались: Карвитол-2: 0,01 г/л, Эпин-Экстра-3: 0, г/л, Вэрва–3: 0,1 г/л. Более эффективным биостимулятором оказался Карвитол. Результаты представлены на рис.1.

Были проведены эксперименты по выращиванию растений льна в сосудах с чистым кварцевым песком. Обработка биостимуляторами происходила в фазу всходов льна-долгунца. Измерения растений проводили на протяжении фазы елочки (таблица 1). Из результатов опытов можно сделать заключение, что высота растений через 2-ое суток после обработки биостимуляторами в среднем увеличивалась на 0,3-1,0 см, через 6 суток на 1,0-2,0 см, а через 10 суток на 2,0-3,0 см по сравнению с контролем.

Эффективными концентрациями биостимуляторов при обработке растений льна стали: Карвитол-2: 0,01 г/л, Эпин-Экстра-3: 0,00025 г/л, Вэрва–3: 0, г/л. Однако, с обработкой растений льна-долгунца биостимулятором Эпин Экстра-1 (норма расхода 0,025 г/л) наблюдалась гибель растений.

Таким образом, эффективные концентрации биостимуляторов Карвитол-2: 0,01 г/л, Эпин-Экстра-3: 0,00025 г/л, Вэрва –3: 0,1 г/л могут быть рекомендованы для обработки льна-долгунца в ранние фазы вегетации всходы или елочки в полевых условиях, а также для предпосевной обработки семян.

  Алексим Антей Дашковский - - - - - - - - - ль а а ро а ол ол ол а а а тр тр тр рв рв рв нт ит ит ит кс кс кс Вэ Вэ Вэ рв рв рв Ко -Э -Э Э Ка Ка Ка н н н пи пи пи Э Э Э Рис 1. Влияние биостимуляторов на энергию прорастания семян льна, % Таблица 1. Динамика высоты стебля льна-долгунца при выращивании растений в сосудах с чистым кварцевым песком, (см) Время после обработки, сут.

Биостимулятор 2 4 6 8 2,57±0,09 3,38±0,10 5,80±0,22 8,25±0,69 11,49±1, Контроль 3,10±0,15 4,71±0,20 6,04±0,28 8,60±0,69 11,71±1, Карвитол- 3,69±0,22 5,16±0,23 7,64±0,57 10,71±0,83 14,57±1, Карвитол- 3,20±0,16 4,92±0,20 7,13±0,36 9,44±0,85 12,91±1, Карвитол- 1,89±0,24 – – – – Эпин-Экстра- Эпин-Экстра-2 2,87±0,18 4,05±0,18 6,19±0,44 8,30±0,70 12,51±1, 2,91±0,10 5,09±0,22 6,92±0,48 10,04±0,75 13,31±1, Эпин-Экстра- Вэрва-1 3,20±0,17 4,76±0,19 6,13±0,40 8,50±0,60 12,46±1, 3,27±0,17 4,81±0,19 7,18±0,55 9,72±0,89 12,56±1, Вэрва- 3,33±0,14 5,12±0,21 7,53±0,41 10,29±0,97 14,14±1, Вэрва- Изучение физиологических особенностей льна-долгунца при выращивании на длительном стационарном опыте РГАУ-МСХА Проведены полевые испытания по изучению влияния эффективных концентраций биостимуляторов Карвитол-2, Эпин-Экстра-3 и Вэрва-3 на динамику роста стебля и изменение диаметра растений при обработке растений в фазу елочки. В бессменных посевах лен поражен в значительной степени вредителями и болезнями, однако именно бессменный посев можно рассматривать как возможность обеспечения уникального провокационного фона для испытания эффективности действия биостимуляторов на фоне сильного угнетения растений.  Высота льна долгунца была менее 65см. На делянках с нулевым уровнем удобрений без   известкования и с известкованием высота растений с обработкой биостимуляторов была выше на 3-5 см, по сравнению с контролем. Общая прибавка в высоте льна на делянках с известкованием на 10-12 см больше, по сравнению с вариантом без известкования. На делянках с полным комплексом удобрений (NPK) у льна-долгунца с обработкой биостимуляторами высота была больше на 8-10 см, по сравнению с вариантом без обработки. Действие известкования сказывалось меньше, чем на нулевом уровне, высота растений на 4-5 см была больше, чем без известкования. Диаметр льна-долгунца с обработкой биостимуляторами был больше на 0,1-0,2 мм, по сравнению с контролем. В севообороте у льна долгунца высота растений достигала 90 см. На делянках с нулевым уровнем удобрений и с полным комплексом удобрений (NPK) длина стебля льна долгунца с обработкой была больше на 10-12 см, диаметр на 0,2-0,4см, по сравнению с контролем. Действие известкования меньше оказывало влияние на рост и развития льна-долгунца, по сравнению с бессменным посевом, высота растений была в среднем на 2-4 см больше, чем без извести (рис. 2).

Высота растений,(см ) Высота растений,(см) 50 Контроль Контроль Эпин-Экстра Эпин-Экстра 30 Карвитол Карвитол 20 Вэрва Вэрва 0 0 3 7 10 18 21 25 0 3 7 10 18 21 25 Дни после обработки Дни после обработки а) б) Диам етр стебля растений, (м м ) 0,7 1, Д и ам етр стеб ля р астен и й, (м м ) 1, 0, 1, 0, Контроль Контроль 1, 0,4 Эпин-Экстра Эпин-Экстра 0, Карвитол Карвитол 0, 0, Вэрва Вэрва 0,2 0, 0,1 0, 0, 3 7 10 18 21 25 3 7 10 18 21 25 Дни после обратотки дни после обработки   в) г) Рис. 2. Динамика высоты и диаметра стебля льна-долгунца при обработке биостимуляторами в бессменном посеве: нулевой уровень без извести (а, в);

севооборот, NPK, известь (б, г)   Для исследования водоудерживающей способности растений льна долгунца использовали метод «завядания» по А.Арланду. Были отобраны образцы растений в фазу елочки - период быстрого роста.

Водоудерживающая способность растений льна с обработкой биостимуляторами была несколько выше по сравнению с контролем (рис.3).

При изучении прироста сухой биомассы льна образцы растений отбирали в фазу елочки - период быстрого роста, фазу цветения, фазу зеленой спелости и фазу желтой спелости, обработанные биостимуляторами и без обработки (контроль).

Колич ество исп аривш ейся воды,% в о д ы,% и сп ар я ю щ ей м ассы К о л и ч еств о и сп ар и в ш ей ся 7 исп аря ю щ ей м ассы контроль контроль Эпин-экстра Эпин-экстра Карвитол Карвитол 3 Вэрва Вэрва 0 30 мин 1 час 1,5 час 2 час 30 мин 1 час 1,5 час 2 час   а) б) Рис. 3. Динамика водоотдачи растениями льна-долгунца при обработке биостимуляторами в бессменном посеве: нулевой уровень без извести (а);

севооборот NPK известь (б)         В конце фазы елочки - период быстрого роста, фазу цветения у льна долгунца увеличивается биомасса листьев, что обеспечивает активный фотосинтез в это время. Действие биостимуляторов проявлялось в этот период в увеличении биомассы листьев на 30-40%, массы стеблей на 20-30% по сравнению с контролем.

В фазу образования репродуктивных органов (цветов, коробочек, семян) биостимуляторы оказывали положительное влияние на увеличение массы коробочек на 15-25% и семян на 30-40% по сравнению с контролем.

Результаты исследований представлены на рис. 4.

В наших исследованиях был изучен и рассчитан показатель ЧПФ (чистая продуктивность фотосинтеза). Промежуток между отборами проб растений составлял 10 дней. ЧПФ у льна-долгунца имеет максимальное значение в фазу цветения. Следовательно, максимальный приток ассимилятов приходится именно в эту фазу. У растений льна-долгунца с обработкой биостимуляторами ЧПФ увеличивалась в среднем в фазу цветения на 3-5 г/м 2·сут. по сравнению с контролем. В бессменном посеве   ЧПФ была ниже, чем в севообороте на 4-6 г/м 2·сут. Максимальное значение ЧПФ отмечено у льна-долгунца с обработкой препаратом Карвитол в фазу цветения - 15,3 г/м 2·сут. (рис. 5).

10 8 6 Цв еты и соцветия 5 Лист 4 4 Лист Стебель Стебель 2 0 Эпин- Эпин Контроль Карвитол Экстра Вэрва Контроль Карвитол Экстра Вэрв а   а) б) 18 Семена Коробочки и семена 10 Коробочки 8 Соцветия Соцветия 6 Лист Стебель 4 Стебель Эпин Эпин Контроль Карвитол Экстра Вэрва Контроль Карвитол Экстра Вэрва в) г) Рис 4. Сухая биомасса льна-долгунца в фазу елочки (а), фазу цветения (б), фазу зеленой спелости (в), желтой спелости (г) севооборот, NPK, известь, г.

12 Контроль 10 Карвитол Эпин-Экстра Вэрва Фаза елочки, Фаза елочки, фаза цветения Фаза зеленой начало периода период быстрого спелости быстрого роста роста Рис. 5. Чистая продуктивность фотосинтеза льна-долгунца: севооборот, NPK, известь, г/м 2·сут Влияние биостимуляторов на морфологические показатели и урожайность льносоломы и семян в длительном опыте РГАУ-МСХА Проведенные в 2004-2005 гг. исследования в длительном стационарном опыте на льне-долгунце представлены в таблице 2 и на рис.6.

  Таблица 2. Морфологические показатели льна-долгунца * Эпин – Показатели Контроль Карвитол Экстра Вэрва Средняя высота растений, см 37,2/78,8 45,6/89,7 45,4/89,0 45,0/89, НСР05 3,5 /3, Техническая высота растений, см 29,7/69,4 37,4/82,7 36,9/81,5 37,4/82, НСР05 3,2 /4, Масса наземной части 1 растения (сухая), г 0,22/0,42 0,33/0,54 0,28/0,50 0,23/0, НСР05 0,04 /0, Число коробочек на 1 растении, шт. 3,3/4,5 3,8/6,4 3,7/6,1 3,7/6, НСР05 0,22 /0, Масса 1000 семян, г 3,22/4,60 3,32/5,16 3,25/4,98 3,28/5, НСР05 0,27 /0, Число семян в 1 коробочке, шт. 7,77/8,00 8,50/8,80 8,38/8,67 8,39/8, НСР05 0,40 / 0, Массодлина (г/см) 0,0074/0,0061 0,0088/0,0065 0,0075/0,0062 0,0061/0, НСР05 0,0002/0, *Примечание: числитель – бессменно, нулевой уровень, без извести, знаменатель – севооборот, NPK, известь 70 7 ц/га ц/га 2004 г. без извести 60 2005 г. без извести 50 2004 г. известь 40 2005 г. известь 30 20 10 0 Контроль Карвитол Эпин-Экстра Вэрва Контроль Карвитол Эпин-Экстра Вэрва а) б) Рис.6. Урожайность льносоломы (а) и семян (б), севооборот NPK, ц/га Действие биостимуляторов Карвитол (0,01 г/л), Эпин – Экстра (0,00025 г/л), Вэрва (0,1 г/л) при обработке льна-долгунца в фазу елочки приводило к увеличению высоты растений на 7-12 см, технической длины на 8-12 см, увеличению числа коробочек, массы 1000 семян на 1,5-2 г,  увеличению отношения массы к технической длине растения на 5-10 единиц.

Урожайность льносоломы в бессменном посеве на делянках без удобрений с обработкой биостимуляторами была в среднем на 2-4 ц/га больше, а с   полным комплексом удобрений на 3-5 ц/га больше, по сравнению с контролем. На делянках с известкованием урожайность льносоломы на 4- ц/га была выше, чем без известкования. На делянках с полным комплексом минеральных удобрений урожайность льносоломы была на 8-10 ц/га больше, чем на делянках без удобрений. В севообороте прибавка в урожайности льносоломы при обработке биостимуляторами в среднем по всем делянкам была на 7-10 ц/га выше, по сравнению с контролем. Известкование увеличивало урожайность льносоломы на 4-5 ц/га. Прибавка в урожайности семян при действии биостимуляторов в бессменном посеве - 1-2 ц/га, в севообороте - 2-3ц/га.

Результаты производственных испытаний биостимуляторов на льне долгунце Производственные испытания на полях Яковлевского льнозавода биостимуляторов Карвитол (0,01 г/л), Эпин-Экстра (0,00025 г/л) и Вэрва (0, г/л) на льне-долгунце двух сортов Антей и Дашковский показали эффективность действия всех трех биостимуляторов. Она проявлялась в увеличении общей длины стебля растений на 10-12 см, увеличении технической длины стебля на 8-11 см, увеличении числа коробочек на одном растении, массы 1000 семян. Урожайность льносоломы возрастала на 20 30%, семян на 10-20%, льноволокна на 1,5-2 ц/га. По физико-механическим характеристикам выход длинного волокна увеличивался на 2-4,5%, номер на 1-1,5 ед., разрывная нагрузка волокна повышалась на 2,5-4,5 даН, гибкость волокна увеличивалась на 5-7%. Был проведен анализ качества семян, полученных от растений льна-долгунца с обработкой биостимуляторами (по ГОСТ Р 52325) сортов Дашковский (Антей) на Ржевской льносемстанции.

Установлено, что при обработке биостимуляторами растений льна сорта Дашковский (в скобках данные по сорту Антей): чистота семян - 99, (99,73) %, примесей (семян сорных растений) – 329 (330) шт./кг, всхожесть – 97,84 (95,23) %, общая зараженность возбудителями болезней – менее (10,0) %, категория РСт (репродуктивные семена, используемые для получения товарной продукции). По результатам анализа семена могут быть использованы для высева на полях.

В полевых опытах в крестьянском хозяйстве «Взлет» Меленковского района Владимирской обл. в 2005-2007 гг., прибавка от применения биостимуляторов в урожае льносоломы в среднем составила 20-30%, семян 10-20%, льноволокна 1-2 ц/га.

  Определение химического состава льнопродукции Качество получаемой льнопродукции определяется не только физико механическими показателями, но и химическим составом. Отбирались образцы льносоломы и семян для исследования действия биостимуляторов на химический состав. Методом БИК-спектроскопии (ближняя инфракрасная спектроскопия) в семенах льна определяли содержание жира и белка (таблицы 3 и 4).

Таблица 3. Содержание жиров и белков в семенах льна, сорт Алексим, % * Биостимуляторы Варианты Контроль Эпин - Экстра Карвитол Жиры Белки Жиры Белки Жиры Белки Бессменно, NPK, без 33,10 18,20 33,12 18, извести 32,0 18,00 1,10 0,20 1,12 0, Бессменно, NPK, известь 36,70 18,90 39,40 19, 35,10 18,46 1,60 0,44 4,30 0, Севооборот, NPK, без 39,25 19,90 39,66 19, извести 37,63 19,50 1,62 0,40 2,03 0, Севооборот, NPK, известь 41,01 20,54 41,92 20, 39,01 20,10 2,00 0,44 2,91 0, 0,90 0,40 0,92 0,43 0,93 0, НСР 0,5  *Примечание: знаменатель – прибавка к контролю, % Таблица 4. Содержание жиров и белков в семенах льна-долгунца, % * Сорта Биостимуляторы льна- Контроль Эпин - Экстра Карвитол долгунца Жиры Белки Жиры Белки Жиры Белки Антей 37,10 19,54 38,70/1,60 19,84/0,30 40,30/3,20 20,32/0, Дашковский 38,50 20,22 39,60/1,10 20,33/0,11 39,61/1,11 20,34/0, 0,90 0,40 0,91 0,40 0,92 0, НСР 0, *Примечание: знаменатель – прибавка к контролю, %    Ценность семян льна характеризуется содержанием в них жира и белка.

При исследовании содержания белков и жиров в семенах льна-долгунца было установлено, что при действии биостимуляторов увеличивается содержание жиров на 1,5 - 3% и белка на 0,2 - 0,4%.

Уникальность льняного масла состоит в очень высоком содержании поли-ненасыщенной альфа-линоленовой кислоты (АЛК), незаменимой жирной кислотой в рационе человека. АЛК (Омега-3) играет важную роль, как гормоноподобный препарат, способствующий осуществлению важных   биологических функций в организме человека (Simpopoulos, 1993). Из льносемян трех сортов, полученных из растений льна-долгунца с обработкой биостимуляторами и без нее (контроль) на экспериментальной базе ЦНИИЛКА было получено льняное масло (по ГОСТ 5791). Проведен анализ масла методом хромато-масс-спектрометрии в Центре коллективного пользования РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева. Результаты предсталены в табл.5.

Таблица 5. Содержание жирных кислот в льняном масле, % от общего объема Сорт Биостиму- Жирные кислоты льна- ляторы Насыщен- Мононена- Полинена- АЛК долгунца ные сыщенные сыщенные контроль 10,53 15,06 19,89 54, Алексим Эпин-Экстра 10,50 11,86 17,84 59, Карвитол 8,01 14,39 17,50 60, контроль 10,00 15,84 19,16 55, Антей Эпин-Экстра 9,63 14,50 15,77 60, Карвитол 8,00 14,30 17,30 60, контроль 9,86 14,62 18,52 57, Дашковский Эпин-Экстра 8,10 12,30 16,60 63, Карвитол 8,11 10,50 18,38 63, НСР05 1,42 2,05 2,18 3, Из результатов таблицы 5 видно, что действие биостимуляторов на семена льна привело к увеличению содержания в составе жирных кислот льняного масла альфа-линоленовой кислоты (АЛК) на 5-6% по сравнению с контролем.

Льноволокно высокого качества характеризуется повышенным содержанием целлюлозы и низким содержанием лигнина, пектиновых веществ, гемицеллюлозы, азотсодержащих веществ и золы. Поэтому концентрация макро- и микрокомпонентов, соотношение между всеми компонентами, а в зольной части – между макро- и микроэлементами является объективной количественной характеристикой качества льноволокна (Белопухов, 2006). В полученном волокне разных номеров определяли содержание целлюлозы, зольных элементов. На рис. представлены результаты по изменению массовой доли целлюлозы и золы в льноволокне №3, №4, №9, №11 номеров (по ГОСТ 10330), полученном из льна сорта Антей, обработанного биостимулятором Карвитол (0,01 г/л).

  Более высокое по номеру льноволокно характеризуется более низким содержанием золы и более высоким содержанием целлюлозы, причем в волокне, полученном изо льна с обработкой Карвитолом, массовая доля      % % 100 90 40 Контроль Контроль 50 Карвитол Карвитол 10 0 №3 № Содержание целлюлозы в коротком №9 № волокне Содержание целлюлозы в длинном волокне   а) б) % 1,6% 1, 1, 1, 1, 0,8 Контроль Контроль 0, Карвитол Карвитол 0, 0, 0,4 0, 0,2 0, 0 №9 №11 №3 № Содержание золы в длинном волокне содержание золы в коротком волокне   в) г) Рис. 7. Содержание целлюлозы и золы в коротком и длинном волокне, % зольной части на 0,4-0,6% (в абсолютных величинах) меньше, а содержание целлюлозы – на 2-6% больше для каждого номера волокна.

Изучение минерального состава льноволокна показало, что в нем в макроколичествах ( 100 мг/кг) присутствуют K, Na, Ca, Mg, в микроколичествах ( 20 мг/кг) – Cr, Zn, Rb, Cs и Co. В коротком волокне разных номеров (№3, №4), отличающихся по качеству, с ростом номера уменьшается содержание практически всех химических элементов, независимо от способа обработки. Так, концентрация калия и цинка в волокне №3 в среднем на 10-20% больше, чем в волокне №4 как для образцов, полученных изо льна, обработанного Карвитолом, так и без обработки. Содержание натрия имеет ту же тенденцию, однако, при обработке Карвитолом общая концентрация натрия увеличивается на 40-50%.

Различия в содержании хрома для разных номеров волокна не существенны, что свидетельствует о постоянной концентрации Cr в волокне. Тенденция   изменения содержания кобальта в льноволокне аналогична тенденции изменения магния и с ростом номера волокна его количество уменьшается на 40-50%. Соотношение между химическими элементами изменяется, так в контрольных образцах отношение Na/K составляет 1:7, то в обработанных Карвитолом – 1:4, а соотношение между магнием и кальцием составляет 1: и 1:3 соответственно. Таким образом, биостимулятор Карвитол в условиях производственных испытаний показал высокую эффективность не только по увеличению урожайности льна, но и по повышению качества льноволокна.

Применение биостимуляторов положительно влияет на формирование волокна с улучшенными свойствами, что придает волокну и тканям прочность, гибкость, эластичность, гигроскопичность, мягкость и блеск.

Методом сканирующей электронной микроскопии были сделаны фотографии льноволокна (рис.8), свидетельствующие о более высоком качестве волокна, полученного по технологии с применением биостимуляторов. Использование биостимуляторов на растениях льна-долгунца способствует образованию более упорядоченной структуры и ровной поверхности волокон.

   а) б) Рис.8. Влияние биостимуляторов на качество волокна по данным микроскопических исследований: а) контроль, б) Карвитол ВЫВОДЫ 1. Установлены эффективные концентрации исследованных биостимуляторов при предварительной обработке семян льна-долгунца и при опрыскивании растений в раннюю фазу вегетации – всходы: Карвитол (0,01 г/л), Эпин–Экстра (0,00025 г/л), Вэрва (0,1 г/л). Сортовая отзывчивость по энергии прорастания семян выше при обработке биостимулятором Карвитол у льна-долгунца сорта Алексим, меньше - у сорта Антей и Дашковский.

Получен положительный эффект действия биостимуляторов на льне 2.

долгунце, выращиваемого в длительном стационарном полевом опыте РГАУ   МСХА имени К.А.Тимирязева. При обработке в фазу елочки биостимуляторами Карвитол (0,01 г/л), Эпин–Экстра (0,00025 г/л), Вэрва (0,1 г/л) в севообороте происходило увеличение длины стебля на 10-12 см и диаметра на 0,2-0,4 мм. В бессменных посевах рост и развитие льна-долгунца сильно угнетен, вследствие пораженности растений фузариозом и ржавчиной. Однако при обработке льна-долгунца биостимуляторами высота растений увеличивалась на 5-10 см, диаметр – на 0,1-0,2 мм.

3. Показано, что действие биостимуляторов на лен-долгунец приводит к увеличению массы листьев и стеблей в период активного роста, увеличению массы коробочек и семян в фазу зеленой и желтой спелости по сравнению с контролем. Водоудерживающая способность растений льна с обработкой биостимуляторами была несколько выше по сравнению с контролем. У растений льна-долгунца с обработкой биостимуляторами ЧПФ увеличивалась в среднем в фазу цветения на 3-5 г/м ·сут. по сравнению с контролем. В бессменном посеве ЧПФ была ниже, чем в севообороте на 4- г/м 2·сут.

4. Отмечено, что применение биостимуляторов на льне-долгунце в условиях длительного полевого опыта РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева увеличивало урожайность льносоломы в севообороте на 7-10 ц/га, в бессменном посеве на 2-5 ц/га, льносемян в севообороте на 2-3 ц/га, в бессменном посеве на 1-2 ц/га. Бессменный посев можно рассматривать как возможность обеспечения уникального провокационного фона для испытания эффективности действия биостимуляторов на фоне сильного угнетения растений.

5. Показано, что в производственных испытаниях действие биостимуляторов приводит к повышению урожайности льносоломы на 20 30%, семян на 10-20%, льноволокна на 1,5-2 ц/га. При определении качества семян, полученные от растений льна-долгунца с обработкой биостимуляторами, сортов Дашковский и Антей отнесены к категории РСт (репродукционные семена, предназначенные для получения товарной продукции) и могут быть использованы для высева на полях.

6. Установлено, что при действии биостимуляторов изменяется химический состав льносемян, увеличивается содержание белка на 0,2-0,4%, жира на 1,5-3%, в составе жирных кислот льняного масла увеличилось содержания альфа-линоленовой кислоты (АЛК) на 5-6% по сравнению с контролем. Установлено увеличение содержания в волокне целлюлозы на 2 6%, уменьшение зольных элементов на 0,4-0,6% при действии Карвитола.

7. Отмечено, что обработка биостимуляторами приводит к повышению качества льноволокна: выход длинного волокна увеличивался на 2-4,5%, номер - на 1-1,5 ед., разрывная нагрузка чесаного льна - на 2,5-4,5 даН,   гибкость чесаного льна - на 5-7%. В волокне содержание тяжелых металлов (цинка, хрома, кобальта) меньше предельно допустимых концентраций по стандарту ЭКО-ТЕХ-100.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 1. Биостимуляторы Карвитол (0,01 г/л), Эпин–Экстра (0,00025 г/л), Вэрва (0,1 г/л) в эффективных дозах в соответствии с разработанными методическими рекомендациями необходимо использовать в льноводстве при предпосевной обработке семян и при обработке растений опрыскиванием в фазу елочки для производства льноволокна высокого качества с повышенными физико-механическими характеристиками, а также для получения высококачественных льносемян.

2. Методы контроля качества льносемян с использованием БИК-анализа (ближняя инфракрасная спектроскопия) могут быть использованы в исследованиях химического состава и для оценки качества анализируемого сырья и получаемой льнопродукции.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Белопухов С.Л., Дмитревская И.И., Смарыгин С.Н. Влияние физиологически активных веществ на динамику роста льна-долгунца Linum usitatissimum L. и изменение химического состава волокна и семян - Тез.

докл. Междунар. конф. «Актуальные вопросы ботаники и физиологии растений», 22-25 апр. 2004, Саранск, С.117-118.

2. Белопухов С.Л., Дмитревская И.И., Смарыгин С.Н. Применение регуляторов роста для внекорневой обработки льна-долгунца. - Матер.

междунар. науч.-практ. конф. «Вступление в ВТО. Повышение экономической эффективности льноперерабатывающего комплекса».- 1- марта, Вологда, 2006, М.- ЦНИИЛКА. С.188- 3. Белопухов С.Л., Дмитревская И.И., Смарыгин С.Н. Влияние регуляторов роста на химический состав волокна Linum usitatissimum L. Тез. докл. IV всерос. конф. «Химия и технология растительных веществ», Сыктывкар, 2006, С.321-322.

4. Белопухов С.Л., Дмитревский А.Л., Дмитревская И.И. и др.

Современные агротехнологии выращивания льна для производства   экологически чистой продукции. - Сб. статей III Всерос. науч.-практ. конф.

«Окружающая среда и здоровье», 2006, Пенза, МНИЦ ПГСХА, С.80-82.

5. Белопухов С.Л., Дмитревская И.И., Захаренко А.В. и др.

Методические рекомендации по применению защитно-стимулирующих комплексов с препаратом ВЭРВа на основе тритерпеновых кислот для повышения урожайности и качества урожая льна-долгунца. - М.: Изд-во ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, 2008, 39с.

6. Захаренко А.В., Дмитревская И.И., Разумеева Л.Н. Влияние защитно стимулирующих комплексов на урожай льна и качество волокна.// Достижения науки и техники АПК.-2009, № 11.- С.24-25.

Белопухов С.Л., Дмитревская И.И. Исследование влияния карвитола 7.

на качество волокна при обработке карвитолом Linum usitatissimum L.// Бутлеровские сообщения.- 2009.-Т.16, №4.- С.16-20.

Белопухов С.Л., Дмитревская И.И., Кочаров С.А., Сафонов А.Ф.

8.

Влияние биостимуляторов на химический состав продукции льноводства// Известия ТСХА-2010, вып. 1.- С. 128-131.

Белопухов С.Л., Дмитревская И.И. Влияние биостимуляторов на 9.

морфологические показатели и урожайность льна-долгунца. // Достижения науки и техники АПК.-2010, № 3.- С.28-30.

 

 


Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.