Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
УКРАИНСКИЙ УААН

Поташев Лариса Николаевна

УДК 635.654 :: 631.847.211

экологически безопасные технологии выращивания фасоль на черноземах ВОСТОЧНОГО Лесостепи УКРАИНЫ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук

Киев 2000

Диссертация является рукописью

Работа выполнена в Харьковском государственном аграрном университете
имени В.В. Докучаева и в Институте земледелия УААН.

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор, академик УААН

палкой Владимир Филиппович

Институт сельскохозяйственной микробиологии УААН, директор;

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

ПЕТРИЧЕНКО Василий Флорович

Винницкий государственный сельскохозяйственный институт, проректор по научной работе.

кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Каминский Виктор Францевич,
Институт земледелия УААН,
заведующий лабораторией интенсивных технологий зернобобовых и крупяных культур.

Ведущая организация - Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН., Г. Харьков

Защита состоится "16" мая 2000 в 12:00

на заседании диссертационного совета Д 27.361.01 в Институте земледелия УААН, пгт. Чабаны Киево-Святошинского района Киевской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института земледелия УААН.

Автореферат разослан 14 апреля 2000

Ученый секретарь

диссертационного совета Л.А. Кравченко.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В мировом земледелии среди зернобобовых культур фасоль занимает второе место после сои. Спрос на фасоль обусловлен наличием в ее зерне высококачественных по аминокислотному составу белков и других питательных веществ, что позволяет широко использовать эту культуру в народном хозяйстве. Надежным путем получения высококачественных экологически чистых продуктов переработки фасоли является внедрение в производство экологически безопасной технологии, предусматривающей усиление функционирования симбиотической системы (В.П.Патика, 1993), применение методов алелопатично биостимуляции макро- и микросимбионтив (Е.А.Головко, 1984; Г.Ф.Наумов, 1991), ограничение или полный отказ от использования пестицидов и минеральных, особенно азотных, удобрений. Введение такой технологии позволяет получить фасолевый сырье и пищевой продукции без нитратов и посторонних химических соединений, обогащенную дополнительным количеством белка, незаменимых аминокислот, липидов и ненасыщенных жирных кислот. Кроме того, предлагаемая технология является более экономичной по сравнению с существующей, и не требует дополнительных материальных затрат.

Фасоль издавна была традиционной культурой в Украине, но она не нашла широкого распространения. Отсутствие высокоурожайных сортов, пригодных для механизированной уборки, недостаточное использование возможностей биологической азотфиксации сдерживают выращивания фасоли в производственных условиях. Поэтому дальнейшая разработка научных основ экологически безопасной технологии ее выращивания является актуальной проблемой.

Св "Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнена в соответствии с заданием комплексной научно-технической программы (НТП) "Продовольствие 95 "проекта" Плодородие почв "на 1991 1995 и НТП "Плодородие почв" подпрограммы "Сельскохозяйственная микробиология" на 1996 2000 и тематического плана лаборатории почвенной микробиологии Института земледелия УААН и тематического плана Харьковского государственного аграрного университета "Разработка теоретических основ получения биологически активных веществ стимулирующей и регулирующей действия с прорастающих семян-донора и применения практических мер предпосевной обработки ими семян полевых культур" (№ государственной регистрации 194U023437).

Мета исследований. Целью исследований является совершенствование технологии выращивания фасоли на основе экологически безопасных приемов предпосевной инокуляции и биостимуляции семян в условиях Восточной Лесостепи Украины.

Для достижения поставленной цели предполагалось:

· установить влияние различных штаммов клубеньковых бактерий Rhizobium phaseoli на формирование симбиотического и фотосинтетического аппарата фасоли и выявить среди них наиболее эффективны для предпосевной обработки семян;

· изучить роль сортовых особенностей фасоли в эффективности симбиоза с клубеньковыми бактериями;

· с выяснить значение физиологически активного пшеничной экстракта улучшении симбиотической фиксации азота растениями фасоли;

· исследовать действие штаммов клубеньковых бактерий Rh. phaseoli совместно с физиологически активным экстрактом на процесс симбиоза, рост, развитие и урожайность фасоли;

· дать биоэнергетическую и экономическую оценку предложенной технологии выращивания фасоли.

Научная новизна полученных результатов. На основе комплексного использования приемов предпосевной инокуляции и биостимуляции семян усовершенствована технология выращивания фасоли, которая является экологически безопасной, способствует эффективному усвоению азота воздуха, увеличению урожая и сбора белка. Впервые в условиях черноземных почв Восточной Лесостепи Украины исследована эффективность симбиотической азотфиксации и производительность районированных сортов фасоли при использовании различных штаммов клубеньковых бактерий Rhizobium phaseoli. Выделенные штаммы ризобий местной популяции и показано их влияние на эффективность симбиоза и урожайность фасоли. Определена роль алелопатично веществ прорастающих семян в повышении симбиотической активности клубеньковых бактерий. Получены высококачественную продукцию фасоли с повышенным количеством белка за счет внедрения эффективной технологии использования возможностей биологической фиксации азота.

Практическая ценность и реализация результатов работы .. Разработаны и рекомендованы производству екологично безопасные технологические приемы предпосевной обработки семян фасоли физиологически активным пшеничной экстрактом и препаратом клубеньковых бактерий, которые улучшают его посевные качества, эффективность работы симбиотического и фотосинтетического аппарата растений. Для районированных в Восточной Лесостепи Украины сортов фасоли Харьковская штамбовая, Первомайска и перспективного сортономера 86-117 подобранные комплементарные штаммы Rhizobium phaseoli, что позволяет при биостимуляции получить прибавку урожая 1.9-2.5 ц / га, повысить содержание белка в зерне на 1.5-2.6%. . Предложенные рекомендации используются при планировании направлений экспериментальных работ на базе Института сельскохозяйственной микробиологии УААН (г.. Чернигов), его Южного филиала (республика Крым) и других научных учреждений Украинской акад мии аграрных наук.

Личный вклад соискателя. Научные результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично. Самостоятельно проведен анализ данных полевых опытов с районированных в Харьковской области сортами фасоли и штаммами клубеньковых бактерий Rhizobium phaseoli. Обоснованно закономерности поведения симбиотической системы при использовании для предпосевной обработки семян фасоли физиологически активного пшеничной экстракта. По результатам исследований сделаны выводы и рекомендации по применению предложенной технологии.

Апробация работы. Основные положения и отдельные разделы работы рассматривались и одобрены на II Всесоюзной научной конференции ВОДСАФ (Калуга, 1991); ИУ Всесоюзной научной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Пущино, 1992); республиканской научно-производственной конференции "Основные направления получения экологически чистой продукции растениеводства (Горки, 1992); ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Харьковского ГАУ (Харьков, 1993-1999); международной конференции "Украина в мировых земельных, продовольственных и кормовых ресурсах и экономических отношениях (Винница, 1995); первой науково-практичній конференції “Устойчивое развитие: загрязнение окружающей среды и экологическая безопасность” (Днепропетровск, 1995); конференції, присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та грунтознавства (Харків, 1996); конференції молодих учених та спеціалістів “Актуальные вопросы ботаники и экологии” (Харьков, 1996); науковій конференції, присвяченій 140-річчю заснування Львівського державного сільськогосподарського інституту (Львів, 1996), міжнародній науково-практичній конференції “Селекція, насінництво і технологія вирощування польових культур” (Чернівці, 1996); міжнародному симпозіумі “Екологічні та економічні проблеми застосування засобів хімізації АПК (Умань, 1997); міжнародній науково-практичній конференції молодих учених та спеціалістів Інституту землеробства УААН “Сучасні технології в аграрному виробництві України” (Київ, 1997); міжнародній конференції, присвяченій 90-річчю заснування Інституту рослинництва ім.В.Я. Юр’єва (Харків, 1999).

Публікації. За результатами досліджень з теми дисертації опубліковано три статті у збірках наукових праць, одну рекомендацію, 12 тез і матеріалів конференцій.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 174 сторінках комп’ютерного тексту, містить 38 таблиць і 9 рисунків; складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, рекомендацій виробництву і 12 додатків. Список використаних літературних джерел включає в себе 246 найменувань, у тому числі 64 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У першому розділі “Біологічні прийоми удосконалення технології вирощування бобових культур (огляд літератури)” показано, що виробництво екологічно чистої продукції зернобобових культур, у тому числі квасолі, дозволяє значною мірою вирішувати проблему дефіциту білка. Як свідчать результати досліджень, наведені в монографії А.О.Бабича (1993), ефективні технології вирощування зернобобових культур забезпечують одержання продукції з високим вмістом протеїну і незамінних амінокислот.

Аналіиз работ Е.М. Мишустина, В.К. Шильников, А.А. Берестецкого, Л. Доросинського, Г.Ф. Наумова, И.А.Тихоновича, В.П.Патикы, М.З.Толкачова и других исследователей показал, что внедрение экологически чистых технологий обеспечения сельскохозяйственных растений биологически н связанным азотом является надежным путем повышения качества зернобобовых культур. Значительное место среди этих технологий принадлежит микробиологической фиксации атмосферного азота, которая, кроме того, есть еще и энергосберегающей, поскольку осуществляется за счет энергии Солнца.

Достичь высокоэффективного функционирования симбиотической системы и ее стабильности невозможно без изучения алелопатично взаимоотношений растений и клубеньковых бактерий при биологической фиксации азота воздуха и использования этого процесса в селекционной работе и получении высококачественной продукции

Во втором разделе "Об объекты, условия и методы исследований» приведены основные методы, которые использовались в опытах по изучению эффективности биологической фиксации азота фасолью, математической обработки полученных результатов и биоэнергетической и экономической оценки предложенной технологии предпосевной подготовки семян.

Полевые исследования проводили в 1993-1997 гг. На опытном поле Харьковского государственного аграрного университета, находится в восточной части Лесостепи Украины. Почва опытного поля чернозем типичный с содержанием: гумуса (по Тюриным) - 5,5%; легкогидролизного азота (по Корнфилдом) 8,1, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикова) 12,6 и 20,5 мг / 100 г почвы; рН сол. 6,2-6,4; рН вод. 6,9-7,1.

Об объектами исследований были районированные сорта фасоли украинской селекции Харьковская штамбовая, Первомайска и перспективный сортономер 86-117; штаммы клубеньковых бактерий 2624, 2625, 2626, 2627, 2631, предоставленные Южным филиалом Института сельскохозяйственной микробиологии УААН; физиологически активный пшеничный экстракт, полученный по методике Г.Наумова и др. (1987).

Сев семянния проводили селекционной сеялкой с шириной междурядий 45 см и глубиной заделки семян 4-5 см. Норма высева 500 тыс. всхожих семян на гектар. Полевые опыты закладывали по методике Б.Доспехова (1985), повторяемость четырехкратная, учетная площадь участка 20 м2, размещение - систематическое.

В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения за динамикой роста растений в высоту, накоплением сырой и сухой массы и площади листовой поверхности (Г.Посипанов, 1991), определяли содержание хлорофилла (Х.Починок, 1976), растворимых сахаридов, азота, фосфора (Г.Лясковський и др., 1966, 1969, 1970) и калия (П.Полуектов, 1967) в растительном материале. Накопление биологического азота определяли по методике С.Трепачова (1979), массу пузырьков по методике Г.Посипанова (1991), нитрогеназну активность ацетиленовой методом по О.Теппер (1987). Численность микроорганизмов различных физиологических групп определяли на агаризованных средах согласно методикам О.Теппер и др. (1987). Идентификацию микроорганизмов осуществляли с помощью определителя А.Берджи (1974). Сбор урожая проводили раздельным способом с последующим обмолотом. Посевные качества семян определяли по ГОСТ 12038-84 и ГОСТ 12042-80. Математическую обработку полученных результатов проводили по методике Б.Доспехова (1985) в вычислительном центре Харьковского ГАУ. Энергетический коэффициент рассчитывали по методике биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства (Е.Базаров, Е.Глинка, 1983), показатели экономической эффективности по методике В.Мартьянова (1996).

В третьем разделе "Результаты и их обсуждение" сделан анализ эффективности инокуляции фасоли как селекционными штаммами Rh. phaseoli, так и выделенными из местной популяции, исследованы биостимулирующие активность экстракта пшеницы и эффективность совместной предпосевной обработки семян фасоли физиологически активным экстрактом и клубеньковыми бактериями.

Реакция сортов фасоли на инокуляцию семян клубеньковыми бактериямииямы Rhizobium phaseoli. Показано, что предпосевная инокуляция семян штаммами Rh.phaseoli способствует повышению полевой всхожести на 2-5%, заметно увеличивается в динамике высота растений, их сырая и сухая масса, а также накопление моно-, дисахаридов и азота в корнях. При этом в конце вегетации содержание азота повышается, а содержание растворимых сахаров уменьшается, что можно объяснить торможением роста корневой системы и замедлением оттока ассимилятов.

Наблюдение за развитием симбиотической системы у растений свидетельствуют о том, что, несмотря на наличие спонтанной инокуляции фасоли аборигенными клубеньковыми бактериями, предпосевная обработка семян штаммами Rh.phaseoli способствует интенсивной их нодуляции, увеличению количества пузырьков, их сырой массы в 1,3 1,6 раза.

Накопление большей массы пузырьков на вариантах с инокуляцией приводит к увеличению активного симбиотического потенциала (АСП), который учитывает массу и время работы пузырьков (рис.1). Наиболее высокие показатели АСП наблюдались при инокуляции семян сортов Харьковская штамбовая и Первомайска штаммами ризобий 2624, 2626 и 2631. Хорошо проявил себя также штамм 2625 на сортономери 86-117, тогда как штамм 2624 оказался менее эффективным.

Рис. 1. Влияние инокуляции Rhizobium phaseoli активным симбиотическая потенциал фасоли за период тройничного листок - образование бобов

Результаты определения нитрогеназну активности пузырьков в фазы бутонизации и цветения также показали ее повышение в вариантах с инокуляцией в 1,3-1,9 раза по сравнению с контролем. При этом наибольшую нитрогеназну активность имели раньше созревающие сорта Харьковская штамбовая и Первомайска, что свидетельствует о существенной роли генетического потенциала растения-хозяина в эффективности симбиоза.

инокуляция фасоли активными штаммами ризобий способствовала увеличению в 1,2-1,3 раза ассимиляционной поверхности и в 1,1-1,2 раза содержания хлорофиллов в письме. Установлено, что в фазе цветения площадь листьев на опытных вариантах максимально отличалась от контроля, а в период налива бобов разница была менее значительной. Анализ сноповых образцов указывает на положительное действие штаммов клубеньковых бактерий, особенно по увеличению количества бобов на растении и массы 1000 зерен (табл.1).

Именно эти показатели, в основном, определили прирост урожая от применения штаммов Rh.phaseoli, который составил для сорта Харьковская штамбовая 1,8-2,0 ц / га (штаммы 2624, 2626, 2631), для сорта Первомайска 1,4-1,8 (2624, 2626, 2631) и для сортономера 86-117 1,1-1,5 ц / га (2625, 2626, 2631).

Эффективность предпосевной инокуляции семян фасоли штаммами Rhizobium phaseoli местной популяции. Методом отбора из природной популяции выделены штаммы клубеньковых бактерий, которые существенно повышали продуктивность растений. Установлено, что предпосевная инокуляция семян фасоли сорта Харьковская штамбовая штаммами Rh. phaseoli ФК 6 и Ф 13 увеличила число и массу пузырьков на корнях, биомассу растений, ассимиляционной поверхности листьев, содержание в них хлорофилла. Кроме того, эти штаммы положительно повлияли на увеличение численности ризосферных микроорганизмов: амонификуючих - на 64,8%, клубеньковых на - 33,6%, тех что используют минеральный азот - на 27,1%. Применение новых штаммов ФК 6 и Ф 13 способствовало повышению урожайности фасоли на 3,3 и 3,2 ц / га по сравнению с контролем и на 1,9 и 1,8 ц / га по сравнению со штаммом-эталоном 2627, а также увеличению содержания белка в зерне соответственно на 1,7 и 1,5%. Штаммы ФК 4 и Ф 16 оказались менее эффективными.

Рис.2. Влияние физиологически активного экстракта на корнеобразования в черенков фасоли сорта Первомайска Среднее за 1994-1995 гг.

Стимуляция ростовых процессов в фасоли физиологически активным пшеничной экстрактом. Физиологически активный экстракт (Фае) является сбалансированным биостимулятором роста растений, содержащий витамины В1, В6, РР, инозит, ауксины, гиббереллины, цитокинины, флавоноиды, ферменты, нуклеиновые кислоты, белок, растворимые сахариды, имеет рН 4,5-6,0 , содержание сухого вещества 0,6%, где азота 2,6%, фосфора 1,4%, калия – 2,1% (Г.Ф.Наумов, 1992). Исследование микрофлоры Фае показало, что в ее составе доминируют бактерии рода Pseudomonas. Замачивания семян-доноров в воде приводит к усиленному размножению Ps. herbicola, известного как стимулятор роста различных культур благодаря подавлению ним фитопатогенов (В.В.Смирнов, Е.А.Каприанова, 1990). Показано, что обработка черенков фасоли Фае увеличивает количество корешков в 1,9 раза, длину зоны корнеобразования в 1,3 раза, а также массу корешков и высоту черенков (рис. 2).

Установлено, что пшеничные экссудаты усиливают размножение клубеньковых бактерий (рис. 3). Так, через 20 часов инкубации в растворе экстракта количество клеток Rh. phaseoli 2626 увеличилась в 1,6 раза по сравнению с контролем (штамм 2626 в воде).

Рис. 3. Влияние физиологически активного экстракта на размножение клубеньковых бактерий

Эффективность симбиоза, производительность и качество зерна фасоли при предпосевной инокуляции Rhizobium phaseoli и био-стимуляции. Установлено, что под влиянием общей пред- посевной обработки семян экстрактом и Ризо-биев (СЭР) повышается энергия прорастет-ния на 5-13%, полевая всхожесть на 3-6%, ускоряет ется на 1-2 дня образования первых пузырьков, увеличивается ются их количество и масса, что приводит к значительному повышению АСП (рис. 4).

Рис. 4. Влияние экстракта и клубеньковых бактерий Rh. рhaseoli

активным симбиотическая потенциал фасоли за период тройничного

листок - образование бобов. Среднее за 1994-1995 гг. (1- контроль;

2 экстракт; 3 штамм 2624, 4 - штамм 2624 + экстракт; 5- штамм 2625; 6- штамм 2625 + экстракт; 7 - штамм 2626; 8 - штамм 2626 + экстракт; 9 - штамм 2627; 10 - штамм 2627 + экстракт; 11-штамм 2631; 12-штамм 2631 + экстракт)

При совместной обработке семян экстрактом и лучшим комплементарным штаммом Rh.

Загрузка...

Страницы: 1 2






Ещё Рефераты по вашей теме

Приоритетные направления, пути реализации и перспективы государственной политики Украины в области религиозно-церковной жизни - Автореферат
Микронеоднориднисть металлических жидкостей эвтектических систем на основе никеля и железа и влияние ее на реакционную способность металлических стекол, получаемых из жидкого состояния. - Автореферат
Лексико-семантических ГРУППА глаголов перемещения в современном немецком языке (парадигматические и синтагматические свойства) - Автореферат
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ УКРАИНЫ: общетеоретические аспекты ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ - Автореферат
ЭКОНОМИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ интенсификации сельского хозяйства ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА - Автореферат
ТЕОРИЯ дифракционных ядерных процессов с участием ДЕЙТРОНОВ, ЯДЕР трития, гелия и литий - Автореферат
Состояние мозговой гемодинамики и цереброваскулярной реактивности у больных хроническими нарушения мозгового кровообращения - Автореферат