Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

ВЛИЯНИЕ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ЯРОВОГО РАПСА В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Салдырбаева Е.И.
В течение двух лет проведено исследование 9 образцов ярового рапса в различных эколого-географических условиях. Выявлено влияние азотного удобрения на проявление и изменчивость 10 морфологических признаков. Норма реакции растений на внесение в почву азота проявилась в увеличении основного большинства изученных признаков, которое было более значительным при выращивании в условиях Тюменской области.

В настоящее время рапс относится к наиболее важным культурам в мировых масштабах производства масла [4]. В мире отмечается устойчивое наращивание производства его семян [1, 2, 3, 5, 6].

Являясь источником ценного растительного масла на пищевые и технические цели, а также богатой витаминами и протеинами кормовой культурой, рапс представляет огромный интерес для Тюменского региона, учитывая необходимость снабжения населения продуктами собственного производства. В связи с этим создание  и подбор высококачественных сортов, их ускоренное размножение и внедрение в производство является актуальным для разработки стратегии рапса в Северном Зауралье  [8].

Изучение характера модификационной и/или генотипической изменчивости признаков является важным этапом селекционного процесса, особенно в неблагоприятных почвенно-климатических условиях, так как она является хорошим показателем адаптивного потенциала сортов и агроценозов [9].

Одним из главных направлений интенсификации земледелия является его химизация, так как применение удобрений обуславливает значительные величины прибавки урожайности сельскохозяйственных культур. [7] Однако внесение элементов минерального питания в почву ведет к изменению экологических взаимосвязей в системе растение - окружающая среда, что может повлиять на проявление признаков и их изменчивости.

Цель нашего исследования - изучение влияния азотного удобрения на изменчивость ряда морфологических признаков ярового рапса в различных экологический условиях.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 9 образцах ярового рапса различного эколого-географического происхождения. Экспериментальные образцы по своему морфологическому строению были разделены на три типа: рапсовый, рапсово-сурепечный и сурепечный.

Растения рапсового типа характеризуются толстым стеблем, четко выраженной центральной кистью и перпендикулярным к стеблю расположением стручков. Этот тип в исследуемом нами материале представлен сортами Ханна, Ратник и Глобаль. Характерными признаками сурепечного типа растений является отсутствие центральной кисти, сильное развитие боковых побегов, расположенные под острым углом к стеблю стручки. К этому типу относятся ЛК-053-00, СИБНИИК-198 и ЛК-054-00. Рапсово-сурепечный тип является переходным между первыми двумя и характеризуется признаками присущими в отдельности рапсовому и сурепечному типам. Этот тип в нашем материале представлен образцами ЛК-850-98, Магнум и Перл.

Исследование было выполнено в 2001-2002 гг. на экспериментальном участке биологического факультета ТюмГУ, расположенного в северной лесостепи Тюменской области (г. Тюмень). В 2001 г. эксперимент проводился в двух географических пунктах, удаленных друг от друга на расстояние 1720 км, различающихся между собой по комплексу почвенно-климатических условий.

Почвы Тюменского района серые лесные. Содержание веществ в пахотном горизонте: K 240 мг/кг; Р 167 мг/кг; органическое вещество 3,34%; ph (водное) равно 7,79.  Климат резко континентальный. Продолжительность безморозного периода равна 121-127 дней. Коэффициент увлажнения 1,0-1,2. Увлажнение умеренное (250-359 мм за теплый период), но осадки выпадают неравномерно по годам и в течение вегетационного периода. В начале вегетации растения испытывают недостаток влаги, а в период налива и созревания зерна наблюдается избыточное увлажнение. 

Второй пункт, где проводилось исследование, находится в в центрально-черноземной зоне (г. Липецк, Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт рапса).

Почвы данного района представлены в основном выщелоченным черноземом. Содержание веществ в пахотном горизонте:  К 241 мг/кг; P 104 мг/кг; органическое вещество 6,7%; ph (водное) равно 6,2. Климат - умеренно континентальный. Продолжительность безморозного периода в среднем равна 145 дней. Коэффициент увлажнения колеблется в пределах 1,1-1,5. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 280 мм за теплый (выше 100С) период.

Посев растений осуществлялся на делянках с учетной площадью 1м2 с нормой высева 300 семян. Способ посева рядовой, с междурядьями 15 см. В контроле растения выращивались без дополнительного внесения элементов минерального питания. В опыте - вносилось азотное удобрение [CO(NH2)2] из расчета 12 г действующего вещества на 1м2.  В фазе созревания стручков на растениях были проведены учеты следующих морфологических признаков: высота растения, высота ветвления, число побегов 1-го и 2-го порядка, угол отклонения боковых побегов от центрального, число, масса стручков и листьев, длина и масса центральной кисти.

Определение статистических показателей проводилось с применением стандартной методики Г.Ф. Лакина (1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В условиях двух лет (2001-2002 гг.) изучения в Тюмени растения в опыте достоверно превзошли контрольные по большинству исследованных признаков. Исключение составили только такие как высота ветвления, угол отклонения боковых побегов и число междоузлий,  значения которых были на уровне контрольных (табл.1).

В опытном варианте в 2002 г. у растений было зарегистрировано снижение значений высоты растения, числа, массы стручков, массы листьев и центральной кисти по сравнению с предыдущим годом. В контроле достоверные различия в разные годы вегетации отмечены только по признакам - число боковых побегов I порядка и масса ветвей.

Таблица 1. Влияние азота на количественные признаки растений ярового рапса в северной лесостепи Тюменской области (среднее по 9 образцам)

Признаки

2001 г.

2002 г.

К

N

К

N

Высота растения, см

68,5±2,76

120,8±10,20*

72,5±3,29

90,8±3,78*Δ

Высота ветвления, см

51,4±3,28

54,3±6,86

42,1±3,99

43,6±5,63

Угол отклонения боковых побегов, о

25,6±1,57

28,0±1,40

23,1±2.21

29,2±2,70

Число боковых побегов I порядка, шт.

0,7±0,26

3,7±0,53*

2,0±0,4Δ

2,9±0,44*

Число боковых побегов II порядка, шт.

-

2,8±1,19

1,7±0,42

2,2±0,81

Длина центральной кисти, см

16,6±1,84

34,0±3,42*

14,0±2.12

24,5±3,68*

Число междоузлий, шт.

8,3±0,27

10,3±2,87

9,0±0,36

9,8±0,33

Число листьев, шт.

5,1±0,71

19,5±4,67*

4, 7±1,61

13,7±4,04*

Число стручков, шт.

10,3±1,32

73,8±15,21*

9.5±1,60

23,2±3,76*Δ

Масса стручков, шт.

3,46±0,51

27,80±6,66*

3,72±0,60

8,62±1,57*Δ

Масса листьев, г

0,58±0,11

36,9±1,21*

0,3±0,09

11,25±0,41*Δ

Масса центральной кисти, г

0,31±0,05

0,95±0,18*

0,27±0,06

0,65±0,13*Δ

Масса ветвей, г

0,11±0,05

5,1±1,83*

0,85±0,31Δ

3,03±0,97*

Масса междоузлий, г

2,34±0,27

15,43±2,87*

2,61±11,78

8,97±1,91*

Примечание: варианты почвенного фона К - контроль; N -  с внесением азотного удобрения.  Достоверные различия: * - между контролем и опытом; Δ - между годами исследования

Сравнение средних значений признаков растений в разных точках исследования выявило значительно большее развитие надземной части растений произраставших в Липецке. При этом в контрольном варианте значения всех (за исключением высоты ветвления) признаков были достоверно выше таковых в Тюмени (табл.2). В опыте напротив, выявлены достоверные различия в сторону снижения значений признаков. Среди них число боковых побегов второго порядка, масса листьев и высота ветвления.

Внесение в почву азотного удобрения в Тюмени сопровождалось  достоверным увеличением показателей большинства признаков. В Липецке различия были отмечены только по числу побегов 2-го порядка и массе центральной кисти.

Высота ветвления, а так же угол отклонения боковых побегов в пределах одной географической точки в контрольном и опытных вариантах существенных различий не обнаружили.

Анализ изменчивости признаков исследуемых образцов выявил их высокую степень варьирования как в условиях одной климатической зоны в разные годы исследования, так и в разных географических точках (табл. 3, 4).

Среди наименее варьирующих были отмечены высота растения, высота ветвления, число междоузлий. Коэффициент их вариации не превышал 20%. Число побегов второго порядка, число листьев, масса ветвей характеризовались наибольшим варьированием (CV>100%).

В 2002 г. по сравнению с 2001г. установлено достоверное увеличение изменчивости числа и массы листьев (контроль), высоты ветвления (опыт), угла отклонения боковых побегов (контроль и опыт). Снижение варьирования отмечено по признакам число междоузлий (опыт) и число боковых побегов I порядка (контроль).

Таблица 2. Результаты экологического испытания ярового рапса, 2001г.

Признаки

Тюмень

Липецк

К

N

К

N

Высота растения, см

68,52*Δ±2,76

120,82±10,20

87,29±3,10

88,24±3,90

Высота ветвления, см

51,43Δ±3,28

54,36±6,86

36,6±3,47

38,75Δ±1,99

Угол отклонения боковых побегов, о

25,63Δ±1,57

28,04±1,40

34,54±2,31

35,53Δ±2,17

Число боковых побегов I порядка, шт.

0,7*Δ±0,26

3,8±0,53

3,0±0,46

3,0±0,35

Число боковых побегов II порядка, шт.

-

2,8±1,19

2, 6±1,12

0,6*Δ±0,42

Длина центр. кисти, см

16,6±1,84

34,0±3,42

31,7±4,60

34,2±5,16

Число междоузлий, шт.

8,3±0,27

10,3±2,87

9,7±2,41

10,8±1,30

Число листьев,  шт.

5,1*Δ±0,71

19,5±4,67

23,0±5,68

16,2±2,10

Число стручков, шт.

10,3*Δ±1,32

73,8±15,21

69,7±14,83

55,5±9,13

Масса стручков, шт.

3,46*Δ±0,51

27,80±6,66

19,37±4,19

18,24±3,82

Масса листьев, г

0,58*Δ±0,11

36,86±1,21

12,7±5,50

10,2*Δ±1,91

Масса  центр. кисти, г

0,31*Δ±0,05

0,95±0,18

1,22±0,25

0,95*±0,28

Масса ветвей, г

0,11*Δ±0,05

5,1±1,83

6,7±3,21

2,87±0,70

Масса междоузлий, г

2,34*Δ±0,27

15,43±2,87

11,10±2,41

9,65±1,30

Примечание: варианты почвенного фона К - контроль; N -  с внесением азотного удобрения.  Достоверные различия: * - между контролем и опытом; Δ - между точками исследования

Внесение в почву азота вызвало достоверное изменение варьирования признаков в Тюмени в 2001 г. (табл.4). Коэффициент вариации угла отклонения боковых побегов увеличился на 11,73%; числа побегов первого порядка - снизился на 87,5%. В Липецке по  этим же признакам в контрольном варианте было зарегистрировано достоверное изменение значений коэффициента вариации по сравнению с Тюменью. Первый признак увеличил свою изменчивость в Липецке  на 16,64%, второй снизил ее на 82,38%. 

В остальных случаях варьирование признаков в различных  экологических условиях  достоверно не отличалось.

Проведенное нами исследование обнаружило высокую гетерогенность изученного материала рапса. Широкий спектр проявлений признаков на фенотипическом уровне свидетельствует о достаточно высоком адаптивном потенциале изученных образцов и способности приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. Внесение азотного удобрения в почву изменяет средние значения признаков, однако достоверно не влияет на степень их варьирования в различных экологических условиях.

Таблица 3. Влияние азота на изменчивость (CV,%) количественных признаков растений ярового рапса в северной лесостепи Тюменской области.

Признаки

2001

2002

К

N

К

N

Высота растения, см

13,4±2,99

10,1±2,44

14,2±3,18

13,4±2,92

Высота ветвления, см

14,9±4,66

11,8±9,43

26,8±6,89

39,7±9,36Δ

Угол отклонения боковых побегов, о

18,1±4,52

29,8±3,54*

38,9±6,64Δ

50,0±6,56Δ

Число боковых побегов I порядка, шт.

130,5±32,37

43,0±9,81*

71,9±16.09Δ

47,1±10,53

Число боковых побегов II порядка, шт.

-

147,1±32,8

122,1±27,32

131,8±26,14

Длина центральной кисти, см

37,3±7,91

31,45±7,18

59,19±11,91

53,29±11,92

Число междоузлий, шт.

12,66±2,25

17,85±2,03

12,55±2.81

10,51±2,35Δ

Число листьев, шт.

48,32±10,21

61,6±16,02

124,63±27,87Δ

95,29±21,31

Число стручков, шт.

72,80±9,05

63,5±14,20

51,41±11,49

51,03±11,42

Масса стручков, шт.

48,04±8,93

74,2±16,59

48.76±10.88

51,06±11,41

Масса листьев, г

66,63±14,59

93,8±21,51

139,05±30.76Δ

91,8±20,70

Масса центральной кисти, г

52,96±11,19

56,7±13,19

76,38±17.07

67,62±15,11

Масса ветвей, г

144,8±34,57

117,1±26,1

129,15±28,88

108,90±24,34

Масса междоузлий, г

39,57±10,11

55,4±8,57

36,21±8,09

63,06±14,10

Примечание: см. табл.1

Таблица 4. Усредненные значения изменчивости (CV,%) признаков ярового рапса в разных экологических условиях (2001г.)

Признаки

Тюмень

Липецк

 

К

N

К

N

Высота растения, см

13,4±2,99

10,91±2,44

13,69±3,10

13,64±3,11

Высота ветвления, см

14,96±4,66

11,87±9,43

29,31±6,68

15,81±3,58

Угол отклонения боковых побегов, о

18,15*Δ±4,52

29,88±3,54

34,79±4,93

33,18±4,39

Число боковых побегов I порядка, шт.

130,56*Δ±32,3

43,06±9,81

48,18±10,92

36,68±8,35

Число боковых побегов II порядка, шт.

-

147,1±32,89

151,35±34,19

208,64±47,50

Длина центр. кисти, см

37,39±7,91

31,45±7,18

45,66±13,07

46,04±10,70

Число междоузлий, шт.

12,66±2,25

17,85±2,03

14,90±2,07

11,86±1,59

Число листьев,  шт.

48,32±10,21

61,64±16,02

66,99±16,75

39,52±8,99

Число стручков, шт.

72,80±9,05

63,51±14,20

65,59±14,87

51,34±11,69

Масса стручков, шт.

48,04±8,93

74,21±16,59

68,15±15,44

63,52±14,51

Масса листьев, г

66,63±14,59

93,85±21,51

105,71±23,43

57,79±13,18

Масса  центр. кисти, г

52,96±11,19

56,77±13,19

61,68±14,32

59,66±13,82

Масса ветвей, г

144,81±34,57

117,13±26,19

129,95±29,82

63,52±18,54

Масса междоузлий, г

39,57±10,11

55,43±8,57

48,33±13,40

38,91±11,82

Примечание: см. табл. 2

ЛИТЕРАТУРА

  1. Gerhard Rakow Minutes of the Technical Committee Plant Breeding // GCIRC bulletin, 1997. №14. Р. 98-100.
  2. Gregory Buzza Biotechnology of Canola in Australia // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 74.
  3. Kerr C. Walker New developments in Rapeseed Breeding U.K. // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 86-89.
  4. Melvyn Askew Factors Affecting Future Rapeseed Markets // GCIRC bulletin, №14, 1997. Р. 162-163.
  5. Stefan Buzinkai & Jan Kocun PALMA-TUMYS, Joint Stock Company, Bratislava - Main Processing Company of Rapeseed in Slovak Republic // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 50-53.
  6. Fu T.D., Yang G.S. & Ma C.Z. Rapeseed Variaties & Improvement in China // GCIRC bulletin, 1997. №14. Р. 90-95.
  7. Бадина Г.В., Королев А.В., Королева Р.О. Основы агрохимии. Л: Агропромиздат, 1988. 448с.
  8. Боме Н.А. Результаты изучения образцов ярового рапса отечественной и зарубежной селекции по адаптивным и продуктивным свойствам в экстремальных условиях Северного Зауралья. // Научное обеспечение отрасли рапсосеяния и пути реализации биологического потенциала рапса, Липецк, 1998. С. 91-96.
  9. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений Кишинев: Штиинца, 1988. 777с.

Библиографическая ссылка

Салдырбаева Е.И. ВЛИЯНИЕ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ЯРОВОГО РАПСА В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 2. – С. 9-12;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12217 (дата обращения: 16.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074