Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

INFLUENCE OF MICROELEMENTS ON FORMATION OF GENERATIVE ORGANS ALFALFA FIRST YEAR OF LIFE

Ionova L.P.
Установлено, что замачивание семян люцерны и опрыскивание вегетирующих растений в растворах микроэлементов бора, марганца, цинка, меди на первых этапах органогенеза способствует ускоренной закладке генеративных органов, образованию бугорков, дающие начало листьям и прилистникам, количество заложившихся цветков, боковых и пазушных соцветий, нарастание верхушечного конуса главного и боковых побегов. Опрыскивание микроэлементами по вегетирующим растениям на четвертом этапе органогенеза благоприятно влияет на формирование зачаточных кистей с большим числом цветочных бугорков, и увеличивают жизнеспособность пыльцы. Наибольшая эффективность отмечается при замачивании и опрыскивании бором, марганцем и медью.
Found that soaking alfalfa seeds and spraying of vegetating plants in solutions of microelements boron, manganese, zinc and copper in the early stages of organogenesis facilitates rapid laying of the generative organs, the formation of tubercles, giving rise to leaves and stipules, the number of laid flowers, lateral, and axillary bud, the growth of the apical cone of the main and lateral shoots. Spraying microelements on vegetative plants at the fourth stage of organogenesis positive effect on the formation of rudimentary brush with a large number of flowers bumps and enhance the viability of pollen. The highest efficiency is observed at the soaking and spraying boron, manganese and copper. Keywords: alfalfa the first year of life, microelements, seed soaking, spraying plants, organogenesis

Люцерну во многих странах называют королевой кормовых культур, ее выращивают более чем в80странах мира на площади, превышающей 35млнга, вразличных природно-климатических иэкологических условиях. Люцерна обладает ценными биологическими особенностями ихозяйственно-полезными признаками, имеющая большие потенциальные возможности иперспективы использования [1, 2]. Во многих районах нашей страны она главная кормовая культура

В Астраханской области основной кормовой культурой является люцерна. Площади посевов люцерны постоянно расширяются. Расширение посевов люцерны требует значительного увеличения производства семян, однако производство их вобласти остается на низком уровне. Это связано снедостаточно полной изученности врегионе ряда вопросов ресурсосберегающей технологии, возделывания люцерны на семена вусловиях орошения. Спереходом на ресурсосберегающие технологии остро стоит вопрос питания растений свнедрением не дорогих иэкономически выгодных регуляторов роста. Современным направлением вобласти агрономии является поиск иразработка таких приемов, которые могли бы повысить урожайность культурных растений без увеличения норм внесения удобрений. Одно из таких направлений - широкое применение методов «биологической коррекции» продуктивности сельскохозяйственных культур, из которых квесьма эффективных на сегодняшний день относится некорневая обработка растений или замачивание семян различными микроэлементами идругими биологически активными веществами.

Роль микроэлементов впитании растений многогранна. Микроэлементы положительно влияют на качество урожая, ускоряют развитие растений исозревание семян, повышают устойчивость растений кнеблагоприятным условиям внешней среды (засуха, морозы ит.д.), делают растения устойчивыми против бактериальных игрибковых заболеваний. Микроэлементы (микроудобрения) являются неразрывной составной частью мероприятий, направленных на повышение урожайности, поскольку для нормального развития растительного организма недостаточно применения только минеральных или органических удобрений [3, 4]. Микроэлементы обеспечивают высокую экономическую эффективность выращивания сельскохозяйственных культур. Следовательно, возникает необходимость разработки новых экономически выгодных технологий сприменение некорневой подкормки микроэлементами, способствующих ускоренному росту иразвитию растений иповышению семенной продуктивности [6].

Основной целью наших исследований являлось изучение влияние микроэлементов при некорневой подкормке: путем предпосевного замачивания семян врастворах микроэлементов иопрыскивания впериод бутонизации, на рост, развитие, скороспелость исеменную продуктивность люцерны при орошении вусловиях Астраханской области.

Данные исследования проводились на аллювиально-луговых слоистых среднесуглинистых слабосолончаковатых супесчаных почвах Приволжского района Астраханской области. Вкачестве объекта исследований изучали районированный сорт люцерны «Волжская казачка». Схема опыта включала 5вариантов:

1-без замачивания семян микроэлементами иопрыскивания впериод бутонизации - контроль;

2-предпосевное замачивание семян врастворе борной кислоты 0,3мг/л;

3-предпосевное замачивание семян врастворе сульфата марганца 0,4мг/л;

4-предпосевное замачивание семян врастворе сернокислого цинка 0,4мг/л.;

5-предпосевное замачивание семян врастворе медного купороса 0,1мг/л инекорневая подкормка путем опрыскивания растений вфазу бутонизации по всем вариантам опыта кроме контроля.

Площадь опытных делянок составляла 50м². Способ посева широкорядный сшириной междурядий 0,45см. Некорневая подкормка микроэлементами вопыте проводилась двумя способами: предпосевное замачивание семян иопрыскивание растений вфазу бутонизации.

Рост иразвитие люцерны вгод посева начинается снабухания семени, попавшего вблагоприятные для прорастания условия. Как ивсе бобовые культуры, люцерна требует для набухания семян более 100 % воды от своей массы, (С.С.Шаин, 1959г., М.А.Филимонов, 1961, М.И.Тарковский, идр., 1974). Одним из критических периодов питания растений люцерны, являются ранние этапы роста, прорастание, всходы, поэтому предпосевная обработки семян регуляторами рост, важный агротехнический прием, способствующий ускоренному набуханию, активного прорастания семян иих дальнейшей жизнеспособности. От того, на сколько полно будут удовлетворены потребности тронувшегося врост семени, будет зависеть дальнейшая его судьба. Условия, вкоторые попадают семена при посеве, определяются сроками, способами посева идругими агротехническими приемами. Важным фактором агротехнических приемов является подготовка семян кпосеву изамачивание их врегуляторах роста.

Наши наблюдения показали, что вфазу всходов конус нарастания люцерны на всех вариантах находится на первом этапе органогенеза ипредставляет собой слегка выпуклый бугорок, образовавшийся из почки зародыша. Все физиологические функции вэтот период осуществляются зародышевыми органами. Вотличие от других бобовых культур улюцерны первым трогается врост зародышевый корешок иусиленно развивается. Длится первый этап органогенеза улюцерны 3-4дня. Второй этап органогенеза характеризуется интенсивным формированием зачаточных листьев имеждоузлий стебля, так как люцерна имеет непредельный тип ветвления, поэтому процесс заложения ироста стебля идет одновременно. После появления всходов конус нарастания немного вытягивается, а уоснования образуются меристематические бугорки, дающие начало листьям иприлистникам. Впазухах листьев закладываются зачаточные боковые побеги. На 3-мэтапе органогенеза верхушечный конус нарастания продолжает формировать новые междоузлия, листья, а вих пазухах вегетативную игенеративную почки. Переход к4-мэтапу органогенеза означает дифференциацию зачаточного конуса соцветия на цветочные бугорки, которые образуются на оси соцветия снизу вверх, 4-йэтап имеет большое значение вжизни семенной люцерны. Вэтот период определяется число цветков вкисти иминеральное питание вэто-то период является важным агротехническим приемом. Наши исследования показали, что предпосевное замачивание семян врастворах микроэлементов способствовало появлению дружных всходов на 3-5дней раньше, чем на контроле. Наибольшую всхожесть наблюдали при замачивании семян вборе имеди, что обусловлено физиологической потребностью растений вэтих микроэлементах на первых этапах органогенеза. Исследованиями установлено, что наибольшая потребность растений вмеди отмечается вранние фаза роста, а кначалу цветения ее поступление врастения заканчивается. Бор необходим растениям втечение всего периода вегетации иулучшает условия закладки идальнейшего развития генеративных органов. Цинк является составной частью ферментов инепосредственно принимает участие вобразовании хлорофилла исинтеза витаминов, марганец является катализатором процессов дыхания растений, принимает участие впроцессе фотосинтеза идругих физиологических функциях. Замачивание семян врастворах микроэлементов обеспечило дружность всходов. Вборной кислоте (Н3ВО3) всхожесть растений составила 289,3шт. на 1м2, что больше контроля на 182,8шт. на 1м2, всернокислой меди (СиSO4) на 169,3шт. на 1м2 Действие марганца ицинка несколько ниже бора имеди , но выше контроля на 16,1 и48,9шт. на 1м2 соответственно. Процент выживаемость ивысота растений при замачивании врастворах микроэлементов протекало втой же последовательности, ибыли выше, чем на контроле, табл.1. Продолжительность фаз развития люцерны первого года жизни, при весеннем сроке посева, также зависела от вида микроэлементов ифазы вегетации. Фаза всходов протекала - 14дней, появление первого тройчатого листа - 20дней, ветвления - 45, бутонизация - 73, цветения - 81, созревания - 139дней.

Таблица 1

Влияние предпосевного замачивания семян люцерны врастворах микроэлементов
на густоту стояния, высоту ивыживаемость первого года жизни люцерны

Схема опыта

Густота стояния, шт./м2

Высота растений, см

Выживаемость
растений, %

Контроль - без замачивания семян

106,5

60,4

88,6

Бор (Н3ВО3) - 0,3мг/л

289,3

85,6

94,6

Марганец (MnSO4) - 0,4мг/л.

122,6

73,5

90,4

Цинк (ZnSO4) - 0,5мг/л

155,4

70,8

91,8

Медь (CuSO4) - 0,1мг/л

275,8

75,7

93,5

Биология формирования генеративных органов сучетом изменяющихся приемов агротехники до настоящего времени считается одним из самых не изученных вопросов культуры семенной люцерны. Знание особенностей исроков заложения соцветий при различных условиях возделывания имеет большое значение итесно связано сполучением высоких запланированных урожаев семян люцерны [6].

Многими авторами (М.Я.Школьник, А.Т.Шестаков, Г.Л.Нелюбов, З.Д.Прянишникова, 1956 идр.) отмечено, что некорневая подкормка путем замачивания семян врастворах микроэлементов иопрыскивание растений ввегетационный период, способствует усиленному образованию репродуктивных органов, прорастанию пыльцы, пыльцевых трубок иформированию жизнеспособной пыльцы. Вследствие чего усиливается скорость оплодотворения, развитие завязей ипоследующего развития семян. Как показали наши исследования, микроэлементы способствовали усиленному образованию генеративных органов, улюцерны первого года жизни зачаточные генеративные органы начинают формироваться очень рано (четвертый этап органогенеза).

Таблица 2

Влияние микроэлементов на формирование генеративных органов
улюцерны первого года жизни

Варианты

Число кистей на растении ибобов вкисти, шт.

Сохранность генеративных органов, %

Заложенность

Сохранность куборке

кистей

бобов

кистей

цветков

кистей

бобов

Контроль - без микроэлементов

30,5

18,6

15,3

3,2

40,3

20,5

Бор 0,3мг/л

67,7

23,3

45,2

10,9

69,8

50,5

Марганец 0,4мг/л

54,9

20,7

36,2

8,6

66,1

41,5

Цинк 0,5мг/л

52,7

19,6

32,5

7,2

62,2

36,8

Медь, 0,1мг/л

58,3

21,4

34,8

10,8

68,2

51,3

Анализ данных показывает, что микроэлементы оказывали влияние не только на продолжительность периода заложения цветочных бугорков, но ина количество заложившихся цветков, кистей ибобов, атакже сохранившихся кистей ибобов куборке табл.2. Наибольший процент формирования генеративных органов, отмечено при замачивании иопрыскивании бором имедью на 3-4этапе органогенеза, кистей 69,8 %, 68,2 ибобов 50,5; 51,3 %, соответственно. Несколько ниже получены показатели при обработке марганцем, процент сохранности генеративных органов составил: кистей 66,1, бобов 41,5. Цинк, на формирование генеративных органов по сравнению сбором, марганцем имедью, оказывал наименьше действие, но показатели формирования генеративных органов, значительно выше контроля. Следовательно, заметное влияние на органообразовательный процесс, оказывает обработка микроэлементами впериод раннего этапа развития растений люцерны. Формирование урожая семян зависит не от числа заложившихся, аот количества сохранившихся куборке бобов вкаждой кисти ивцелом на растении. Увеличение генеративных органов иих сохранность куборке под действием микроэлементов способствует повышению структуры плодоносящих растений впервый год жизни люцерны, табл.3.

Таблица 3

Структура плодоносящих растений люцерны первого года жизни

Варианты

Продуктивных органов
на 1 растение, шт.

Кистей
на 1растение, шт.

Бобов
в кисти, шт.

Семян в бобе, шт.

Масса 1000семян, г

стеблей

Ветвей 1-го порядка

Ветвей 2-го порядка

Контроль - без микроэлементов

3,5

3,4

2,1

18,2

4,5

4,1

3,9

Бор 0,3мг/л

5,2

4,8

4,1

29,3

8,5

8,6

5,4

Марганец 0,4мг/л

4,9

4,6

4,4

27,5

7,9

7,5

4,8

Цинк 0,5мг/л

4,3

4,1

4,2

23,7

6,2

5,9

3,5

Медь, 0,1мг/л

3,8

4,0

3,7

25,9

6,5

6,8

4,2

Весенние беспокровные посевы люцерны положительно отзываются на замачивание семян врастворах микроэлементов иопрыскивание растений люцерны на ранних этапах органогенеза. По числу стеблей, ветвей первого ивторого порядка, количество кистей, бобов исемян вбобе иих масса, наибольшее увеличение отмечается при обработке бором имарганцем. При замачивании семян иопрыскивании вегетирующих растений вмеди ицинке количество стеблей, кистей бобов исемян вбобе завязывание семян несколько ниже бора имарганца, но выше контроля. Масса 1000семян, на этих вариантах также была ниже.

Таким образом, для получения семян слюцерны первого года жизни при беспокровном способе посева, идля улучшения формирования генеративных органов на ранних этапах органогенеза, не обходимо проводить подготовку посевного материала путем замачивание семян врастворах микроэлементов, споследующим опрыскиванием вегетирующих растений на 4-мэтапе органогенеза. Наиболее эффективно замачивание семян врастворах борной кислоты, сернокислого марганца исернокислой меди.

Список литературы

  1. Асанов К.А., Тегисов Ш.Д. Продуктивное долголетие люцерны // Аграрная наука. - 2003. - № 12. - 18 с.
  2. Дранищев Н.И. Густота семенных посевов люцерны / Кормопроизводство. - 1995. - №1. - 35 с.
  3. Иванов А.Ф. идр. Кормопроизводство / А.Ф. Иванов, В.Н. Чурзин, В. И. Филин. - М.: Колос, 1996. - 400 с.
  4. Лазарев Н.Н. Урожайность люцерны при интенсивном использовании.- 2000. - №7.- 45 с.
  5. Медведев П.Ф. Кормовые растения. - Л.: Колос, 1990. - 336 с.
  6. Медведев Г.А. Биологические основы повышения семенной продуктивности люцерны: монография. - Волгоград: Волгогр. гос. с.-х. акад., 2003. - 168 с.
  7. Школьник М.Я. Микроэлементы вжизни растений. - Л., 1974. - 324 с.