Формирование продуктивности сахарной свёклы при применении фиторегуляторов в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан

Актуальность проблемы. Республика Башкортостан является в Российской Федерации одним из крупных регионов по выращиванию сахарной свёклы. В 2003 году площадь посева составляла 53 тыс. га, а средняя урожайность — 14,2 т/га. Технология возделывания сахарной свёклы в Республике Башкортостан изучалась И. П. Юхиным (1975; 1991; 2000), К. В. Лавровым, JT.H. Золотовым (1976), А. З. Гайнуллиным и М. Х. Уразлиным (1991). Сравнительно низкая урожайность этой культуры в республике связана с относительно коротким вегетационным периодом (120 — 135 дней). При этом в весенний период рост растений задерживается недостатком тепла, а в летний период на ростовые процессы оказывают негативное действие засушливые условия. В результате в предуборочный период сохраняется высокая акцепторная способность листьев, что препятствует более полному оттоку Сахаров из листьев в корнеплоды. Одним из средств управления ростом и развития растений является применение на разных этапах онтогенеза фиторегуляторов и микроэлементов (Архангельский Н.С., 1967, 1972; Кефели В. И., 1974, 1984; Тарчевский И. А., 2000, 2002; Балахонцев E.H., Исхаков Ф. М., Еркеев М. И. и др., 1996; Юнусов P.A., 2000; Поно-маренко СЛ., Сакало В. Д., Курчий В. М., 2000; Маслов P.M., 2002; Дворянкин Е. А., 2002; Бондарь В. И., 2002; Школьник М. Я., 1974; Анспок П. И., 1990; Гирфанов В. К., Ряховская H.H., 1973). Однако в условиях Республики Башкортостан недостаточно изучено действие фиторегуляторов на формирование продуктивности сахарной свёклы. Поэтому представляется актуальным для повышения продуктивности сахарной свёклы в природных условиях Республики Башкортостан научное обоснование применения регуляторов роста, способствующих в начальный период онтогенеза активации ростовых процессов, а в конце вегетации — интенсификации оттока пластических веществ из листьев в корнеплоды.

Цель и задачи исследования

Цель работы заключалась в поиске и обосновании наиболее эффективных фиторегуляторов для повышения продуктивности сахарной свёклы в условиях Республики Башкортостан.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:

— изучение фотосинтетической деятельности растений сахарной свёклы при применении фиторегуляторов;

— определение гормональной активности при применении фиторегуляторов;

— изучение динамики массы и сахаристости корнеплодов;

— определение технологических качеств и физиологической зрелости корнеплодов сахарной свёклы;

— экономическая и энергетическая оценка применения фиторегуляторов.

Научная новизна работы. Впервые в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан обоснована эффективность предпосевной обработки семян фиторегулятором янтарной кислотой совместно с микроэлементом кобальтом.

Установлено, что на начальных этапах онтогенеза наиболее эффективным фиторегулятором для обработки посева сахарной свёклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан является гумат натрия в препаративной форме «гуми». Эффективность янтарной кислоты совместно с хлоридом кобальта и препарата гуми связана с влиянием их на эндогенную активность абсцизовой и индолилуксусной кислот в листьях сахарной свёклы.

Показано, что при снижении температуры воздуха в период созревания корнеплодов сахарной свёклы накопление массы корнеплодов интенсифицируется при предуборочной обработке 2-хлорэтилфосфоновой кислотой (2-ХЭФК). При этом также значительно повышается физиологическая зрелость корнеплодов.

Практическая значимость работы. С целью повышения продуктивности сахарной свёклы предложены наиболее эффективные фиторегуляторы: гуми, 2-ХЭФК и янтарная кислота совместно с хлоридом кобальта для обработки на разных этапах онтогенеза растений (семена, в период 3−4 пары настоящих листьев растений и за 20−30 дней до уборки). Практические разработки внедрены в учхозе Башкирского государственного аграрного университета и в СПК «Заря» Чишминского района. За счёт обработки семян янтарной кислотой с хлоридом кобальта получен дополнительный урожай — 2,3 т/га, валовой сбор сахара — 2,62 т/га, чистый доход — 2057 руб./га, при обработке посева гуми, соответственно, 2,1 т/га, 2,65 т/га и 1888 руб./га.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Предпосевная обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта ускоряет образование листьев, повышает фотосинтетическую деятельность растений, урожайность и сахаристость корнеплодов.

2. Обработка посева сахарной свёклы в период 3−4 пары настоящих листьев фиторегулятором гуми в концентрации 350 мл/га 10% раствора препарата обеспечивает существенную прибавку урожая, а также наибольший валовой сбор сахара.

3. Обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание её посева гуми в период 3−4-й пары настоящих листьев способствует повышению активности индолилуксусной и абсцизовой кислот в листьях.

4. В условиях снижения температуры воздуха в период созревания корнеплодов сахарной свёклы интенсифицируется накопление массы корнеплодов при обработке посева за 20−30 дней до уборки 2-ХЭФК в концентрации 375 мл/га с расходом воды 300 л/га, а также ускоряется физиологическая зрелость корнеплодов.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на Региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Проблемы агропромышленного комплекса на Южном Урале и Поволжье» (г. Уфа, 1998 г.) — на первой научно-практической конференции молодых учёных и специалистов БГАУ с докладами на иностранном языке г. Уфа, 1999 г.) — на Всероссийской научно-практической конференции «Гу-миновые удобрения и их роль в повышении урожайности и охране почв» (г. Рязань, 2001 г.) — на Республиканской конференции «Химия и технология применения регуляторов роста растений» (г. Уфа, 2001 г.) — на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (г.Уфа, 2002 г.) — на II Международной конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (г. Москва, 2003 г.) — на Всероссийской научно-практической конференции «Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем» (г. Уфа, 2003 г.) — на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (г. Уфа, 2003 г.).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка включающего 213 источников, в том числе 16 зарубежных авторов. В работе имеются 29 таблиц, 12 рисунков и 23 приложения.

ВЫВОДЫ.

1. Предпосевная обработка семян сахарной свёклы янтарной кислотой в композиции с хлоридом кобальта, а также опрыскивание посева в период 34-й пары настоящих листьев гуми в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан ускоряет образование листьев, повышает содержание хлорофилла в них и способствует увеличению чистой продуктивности фотосинтеза, что обеспечивает в последующем увеличение массы корнеплодов.

2. Фиторегуляторы способствовали значительному изменению в балансе фитогормонов растений. Обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание её посева гуми в период 3−4-й пары настоящих листьев вызывает одновременное увеличение содержания индоли-луксусной и абсцизовой кислот в листьях.

3. Стимуляторы роста крезацин, гуми и янтарная кислота не оказывают существенное влияние на индекс хозяйственной эффективности, а этилен-продуцент 2-ХЭФК повышает данный показатель, что связано с торможением образования листьев, уменьшением количества и массы листьев в конце вегетации сахарной свёклы.

4. Применение янтарной кислоты совместно с хлоридом кобальта при предпосевной обработке семян сахарной свёклы обеспечивает увеличение урожайности корнеплодов на 1,3 т/га по сравнению с контролем (29,7 т/га). Обработка посева фиторегулятором гуми в период 3−4 пары настоящих листьев способствует повышению урожайности на 3,5 т/га, а обработка посева за 20−30 дней до уборки препаратом 2-ХЭФК — на 3,1 т/га (контроль — 29,7 т/га).

5. Изученные фиторегуляторы способствовали более интенсивному накоплению Сахаров в корнеплодах. Наиболее высокая сахаристость обеспечивается при обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта (17,19%) и при обработке посева препаратом гуми (16,77%), что на 1,3 и 0,77% выше контроля.

Наиболее высокий сбор сахара обеспечивает обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта (5,38 т/га), опрыскивание посева — гуми (5,57 т/га) и 2-ХЭФК (5,32 т/га), что выше контроля, соответственно, на 0,59- 0,74 и 0,54 т/га.

6. Все изученные фиторегуляторы (янтарная кислота, янтарная кислота совместно с хлоридом кобальта, янтарная кислота совместно с сульфатом цинка, гуми, крезацин, 2-ХЭФК) положительно влияли на технологические качества сахарной свёклы (доброкачественность и техническое достоинство сока) и показатель физиологической зрелости корнеплода. Наилучшие результаты по данным параметрам были получены при обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и при опрыскивании посева препаратами 2-ХЭФК и гуми.

7. Обработка семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта и опрыскивание посева гуми — экономически эффективные приёмы в технологии возделывания сахарной свёклы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан. Опрыскивание посева гуми, обеспечивает получение чистого дохода 9858 руб./га и уровня рентабельности 88%. При обработке семян янтарной кислотой совместно с хлоридом кобальта данные показатели составляют 9686 руб./га и 86%, а также наблюдается наибольший биоэнергетический коэффициент (1,81).

Предложения производству.

1. При подготовке семян сахарной свёклы к посеву рекомендуем добавлять к протравителям в качестве эффективного фиторегулятора янтарную кислоту (200 г/т семян) и микроэлемент хлорид кобальта (100 г/т семян).

2. Проводить обработку посева сахарной свёклы в период 3−4 пары настоящих листьев препаратом гуми в дозе 350 мл/га 10% раствора препарата.

3. При влажной и прохладной погоде во второй половине вегетации сахарной свёклы целесообразно для интенсификации накопления биомассы корнеплодов применять этиленпродуцент 2-ХЭФК путём опрыскивания посева за 20−30 дней до уборки в дозе 375 мл/га.