Т а б л и ц а 5.1. Влияние регуляторов роста на степень развития корневой

Т а б л и ц а 5.1. Влияние регуляторов роста на степень развития корневой

системы льна-долгунца сорта Нива (фаза ранней желтой спелости),

г 100 аб.-сух. растений

агростимулин – 10 мл/га

Для фактора А 0,0099 – 0,0102 0,0710 – 01489

Для фактора В 0,0157 – 0,0162 0,1136 – 0,2355

Т а б л и ц а 5.3. Влияние регуляторов роста и сортовых особенностей льна-долгунца на урожайность волокна (среднее за 1998 – 2000 гг.), т/га

На высокую эффективность эмистима С указывают Н. В. Санько, В. П. Деева, С. П. Пономаренко [269]. По их данным, применение эмистима С путем опрыскивания в фазе «елочки» из расчета 5 мл/га на 200 л воды способствовало повышению основных показателей урожайности льна за счет увеличения технической длины растений, выхода волокна из соломы. Прибавка урожайности у сорта К-65 составила: семян – 2,5, льносоломы – 15,2, волокна – 5,4 ц/га, а у сорта Томский 16 – соответственно 2,3; 9,9; 4,8 ц/га. Отмечено благоприятное влияние эмистима С на физико-механические свойства чесаного волокна, в особенности на такие показатели, как разрывная длина, гибкость, линейная прочность, тонина. У раннеспелого сорта Томский 16 лучшие технические свойства были выражены в большей степени, чем у позднеспелого сорта К-65.

Имеются сведения о высокой эффективности применения эмистима С на посевах озимых и яровых зерновых, картофеля, кукурузы и других культур [76, 333, 231, 294, 86].

В литературе также имеются сведения о высоком положительном эффекте агростимулина. Так, по данным УкрНИПТИ «Агроресурсы (1996 – 1998) [74], обработка семян льна-долгунца агростимулином (20 мл/га) или опрыскивание им посевов в фазе «елочки» (10 мл/га)способствовало повышению урожайности льносемян на 27 – 33%, льносоломы – на 13 – 17%. Рост урожайности семян обеспечивался за счет увеличения количества коробочек на одно растение и семян с растения.

Аналогичные результаты получены и в опытах А. Ю. Локоть [170], проведенных на Черниговской государственной сельскохозяйственной опытной станции на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидном суглинке. Применение агростимулина (10 мл/га) и эмистима С (5 мл/га) по всходам льна-долгунца способствовало повышению урожайности льносоломы соответственно на 2,8 и 5,9, семян – на 0,4 и 0,6 ц/га. Рост урожайности семян обеспечивался за счет увеличения количества коробочек и семян с одного растения на 10 – 16%.

В наших исследованиях (1998 – 2000 гг.) применение эмистима С по всходам льна по своей эффективности было близко или эквивалентно внесению 15 кг/га минерального азота (см. табл. 5.2, 5.3). Близкие результаты от его применения получены в производственном опыте, проведенном в колхозе «Овсянка» Горецкого района в 2000 г. Внесение эмистима С в дозе 5 мг/га (200 л раствора) по всходам льна сорта Нива увеличивало урожайность семян до 8,2, льносоломы – до 52,4 ц/га, а средний номер льнотресты – до 1,5 ед. При этом чистый доход с 1 га составил 162,3 тыс. рублей при рентабельности 37,6%. Несколько меньший эффект получен в полевых опытах от применения в этой фазе агростимулина. Из шести изучаемых сортов наиболее отзывчивыми на регуляторы роста оказались раннеспелые сорта Вита и М-12.

Это согласуется с результатами исследований Н. А Ламана, Н. Н. Власовой, Е. В. Стратилатовой [164], которые отмечают, что отзывчивость сортов ячменя на обработку регуляторами роста повышалась по мере увеличения скороспелости сортов. Неодинаковую реакцию отдельных генотипов на регуляторы роста и, в частности, на брассиностероиды, О. Н. Кулаева, Э. А. Берханова, А. Б. Федина и др. [157] связывают с глубокими изменениями физиолого-биохимических процессов, главным образом белок-синтезирующей системы.

В нашых опытах эмистим С способствовал удлинению на 2 дня вегетационного периода растений, повышению их облиственности. В условиях избыточно увлажненных 1998 и 2000 гг. увеличение урожайности льносоломы от эмистима С приводило к возрастанию полегаемости посевов, как это отмечено в вариантах с повышенными дозами азота.

Эффект от применения эпибрассинолида (см. табл. 5.2, 5.3) был значительно ниже, чем от эмистима С и агростимулина. Однако прибавки урожайности по отношению к фоновому варианту Р₆₀К₉₀ были достоверны.

Более полное представление о действии удобрений и новых регуляторов роста на лен можно получить, если учесть их влияние на качество продукции. Изменения в росте и развитии растений, анатомической структуре стебля и характере биохимических процессов, уровне минерального питания в конечном итоге отразились на качестве льнопродукции. Данные инструментальной оценки льносоломы свидетельствуют о наличии тесной зависимости ее качества от доз вносимых удобрений и регуляторов роста. Наиболее высокие показатели качества льносоломы отмечены при внесении N₁₅Р₆₀К₉₀ для раннеспелых сортов М-12, Вита и N₃₀Р₆₀К₉₀ – для среднеспелых Нива, Лира, Е-68 и позднеспелого К-65. При таком уровне питания увеличивались техническая длина, крепость, выход луба. Средний номер соломы изменялся от 2,16 до 2,5 ед. (табл. 5.4, 5.5).

Т а б л и ц а 5.4. Влияние регуляторов роста на техническую длину и крепость льносоломы в зависимости от сортовых особенностей льна (среднее за 1998 – 2000 гг.)

Т а б л и ц а 5.5. Влияние регуляторов роста на выход луба и средний номер льносоломы в зависимости от сортовых особенностей льна (среднее за 1998 – 2000 гг.)

Таким образом, новые регуляторы роста растений являются эффективным фактором в повышении урожайности льна и качества льнопродукции. Применение под разные по скороспелости сорта льна эмистима С в дозе 5 мл./га и агростимулина в дозе 10 мл/га по всходам позволило увеличить урожайность семян на 0,09 – 0,17, льносоломы – на 0,56 – 1,3 т/га, выход луба на 1 – 4%, средний номер соломы – на 0,33 – 0,58 ед. по сравнению с фоном Р₆₀К₉₀. Несколько меньшее, но достоверное повышение урожайности льна и качества льнопродукции обеспечивал применявшийся по всходам эпибрассинолид. Эффективность препаратов снижалась при внесении в фазе «елочки». Более высокой отзывчивостью на регуляторы роста отличались раннеспелые сорта Вита и М-12.

Полегание – одна из главных причин снижения урожайности и качества льнопродукции. При раннем полегании стебли искривляются, ухудшается освещенность листьев, в результате чего ослабевает их фотосинтетическая деятельность и создается недостаток ассимилятов для формирования волокна и семян. Элементарные волокна в стебле формируются с тонкими стенками, большими внутренними просветами, что является причиной низкой прочности как самих элементарных волокон в стеблях, так и их связи в пучках [295, 14].

Прижатые к земле стебли в условиях высокой влажности, как правило, подопревают. На них мало образуется семенных коробочек, а последние зачастую остаются пустыми. Если семена в таких коробочках и формируются, то они щуплые, с низкими посевными качествами. Полегание растений в период, когда в коробочках уже сформировались семена, осложняет процесс уборки, приводит к увеличению потерь волокнистой продукции и семян, ухудшению их качества. Волокно из полегших посевов легковесное, непрочное [101].

Полегание приводит также к уменьшению длины растений, снижению урожайности льнопродукции. Так, в опытах Всесоюзного института растениеводства, общая высота полегших растений была на 2,8 – 4,1, а техническая – на 1,8 – 5,2 см меньше. Вследствие образования меньшего числа коробочек на растениях, урожайность семян снизилась на 20 – 21%. Полегание привело к снижению общего выхода волокна на 0,9 – 2,1, а длинного – на 1,2 – 2,8% [295].

Полегание зависит от густоты стеблестоя и погодных условий в период вегетации. При выпадении дождя на листьях и в их пазухах задерживается влага, увеличивается механическая нагрузка на стебель. Кроме того, растения испытывают динамическое воздействие при порывах ветра. После дождей, сопровождавшихся ветром, полегшие растения льна имеют свойства подниматься, выпрямляться, что обуславливается главным образом лубяной частью стебля, играющей роль упругого каркаса.

По данным А. А. Барцевой, Ю. Г. Морозова [28], волокнистые пучки и характер их строения играют важную роль в противостоянии растений льна к полеганию. Изучение внутренней структуры стеблей льна показало, что у устойчивых к полеганию сортов плотность древесины выше, больше толщина стенок ее клеток, меньше их внутренние просветы, чем у менее устойчивых. У среднеустойчивых и склонных к полеганию сортов древесина рыхлая, клетки с большей внутренней полостью, толщина их стенок меньше [13].

Л. М. Кукреш [126], Е. Д. Миронова, М. И. Афонин [190] повышенную устойчивость льна к полеганию объясняют особенностями химического состава стебля. Они установили, что в соломе устойчивых к полеганию сортов повышенное содержание целлюлозы. Интенсивнее ее накопление происходит в период от бутонизации до полной спелости.

Устойчивость льна к полеганию во многом зависит от характера питания растений в различные этапы их роста и развития. В настоящее время считается, что полегание является следствием усиленного азотного питания [174, 354]. Его отрицательное действие проявляется в том, что задерживается развитие в анатомическом аспекте, усиливается рост в высоту. При этом нарастает большая листовая поверхность, затеняющая стебли, которые быстро вытягиваются и механические ткани их не успевают окрепнуть. Такие стебли обладают пониженной механической прочностью и склонны к полеганию.

К агротехническим приемам, уменьшающим полегание льна, относятся достаточное внесение фосфорных и калийных, дифференцированное внесение азотных удобрений, а также равномерное распределение вносимых удобрений на площади поля. Однако известными агротехническими приемами нельзя полностью исключить полегание посевов. Опасность потерь урожая по этой причине с возрастанием доз минеральных удобрений увеличивается, особенно в годы с повышенным выпадением осадков.

У зерновых культур устойчивость к полеганию достигается выведением сортов с короткой, утолщенной и прочной соломиной, а также карликовых сортов. Однако такое направление в селекции льна-долгунца привело бы к снижению урожая и ухудшению качества волокна. Следует подчеркнуть, что в Бельгии, Нидерландах, Франции с помощью определенных регуляторов роста удалось повысить прочность стеблей льна и их устойчивости полеганию [120].

В последнее время для повышения устойчивости к полеганию зерновых широко применяли кампозан и его аналоги (этрел, этефен и др.). Действующее вещество их – 2-хлорэтилфосфоновая кислота – в растениях разлагается с выделением этилена, который задерживает деление и растяжение клеток в суботикальной зоне стебля, в результате чего формируются несколько укороченные и утолщенные стебли с высокой устойчивостью к полеганию [82].

По данным УкрНИИ земледелия [101], применение кампозана (1 – 1,5 кг/га) в фазе быстрого роста льна и высоте растений 35 – 40 см в дождливые годы повышало его устойчивость к полеганию перед уборкой по сравнению с контролем на 2,4 – 2,6 балла. Урожайность семян в зависимости от дозы увеличивась на 1 – 3, льносоломы – на 1,4 – 7,4 ц/га, выход длинного волокна – до 1,5%.

В условиях Республики Беларусь, по данным БелНИИЗК [127], применение кампозана (0,5 – 1,0 кг/га д. в.) при высоте льна 40 – 50 см повышало устойчивость к полеганию в 2 – 8 раз, урожайность – на 15 – 30% при одновременном улучшении качества продукции, но при этом вегетационный период удлинялся на 4 – 7 дней.

Аналогичные результаты от применения кампозана на льне-долгунце получены в опытах С. И. Трапкова [292], проведенных в БСХА. В зависимости от уровня азотного питания прибавка урожайности льносоломы, обусловленная применением кампозана, составила 5,6 – 7,1, семян – 1,1 – 1,4 ц/га, а выход длинного волокна увеличивался на 1 – 2%.

Реакция льна-долгунца на обработку ретардантами зависит от нормы препарата и метеорологических условий [29]. В годы с недостаточным количеством влаги в почве применение ретардантов способствует уменьшению высоты растений на 1 – 2 см, а в годы с нормальным увлажнением почвы заметных различий в росте обработанных и необработанных растений к началу ранней желтой спелости не наблюдается.

При изучении доз и сроков применения кампозана М установлено, что более положительные результаты получены при дозе 0,6 – 2,0 кг/га д. в. в фазе быстрого роста при высоте растений 30 – 45 см [29, 73].

Для обработки льна против полегания в настоящее время в СНГ, Румынии, Бельгии и других странах используются более эффективные регуляторы роста – этрел, этефон и др. Они повышают устойчивость льна к полеганию в течение 2 – 3 недель, обеспечивают прибавку урожайности льносоломы до 4,5 ц/га, но снижают высоту растений на 2 – 6 см и удлиняют до 10 дней период вегетации за счет продолжительного цветения [199]. Установлено, что растения, обработанные ретардантами, менее восприимчивы к неблагоприятным условиям, таким, как водный дефицит, болезни, вредители и др.

В Республике Беларусь при наличии проблемы полегания посевов сельскохозяйственных культур, в том числе льна-долгунца, ретарданты используются крайне недостаточно. Промышленное производство необходимых препаратов не налажено. Не разработаны способы применения новейших ретардантов как в отдельности, так и в смеси с другими регуляторами роста. Нет надежных ретардантов для льна-долгунца, поиски и испытание их находятся на уровне опытных разработок. Большинство исследований по изучению физиологически активных веществ в настоящее время проводится на клеточном и субклеточном уровнях в вегетационных либо лабораторных опытах. Для сельскохозяйственного производства большую актуальность имеют исследования в агроценозах с изучением величины урожая и качества продукции.

В связи с этим нами в 1996 – 2000 гг. на опытном поле кафедры агрохимии Белорусской государственной сельскохозяйственной академии в полевых опытах изучалась возможность использования ростовых веществ (эпибрассинолида, эмистима С, квартазина) в качестве ретардантов в посевах льна.

Квартазин (хлорид-N, N-диметил-N-(β-хлорэтил) – гидразиния) [77]. Регулятор роста , избирательно действующий не только на растительный организм в целом, но и на отдельные его органы. Синтетическое соединение, технический препарат представляет собой 97,8%-ный порошок. Получен в НПО «Государственный институт прикладной химии» (г. С.Петербург).

Механизм действия его основан на изменении компонентного состава легкорастворимых белков и повышении количества общего азота в растении, активизировании синтеза фотосинтетических пигментов, углеводов, повышении чистой продуктивности фотосинтеза, содержания сухого вещества и качества продукции. Препарат хорошо поглощается и быстро транспортируется в растении.

Отмечены ретардантные, фунгицидные и антистрессовые свойства препарата, в частности, усиление адаптационных процессов растительного организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

Росторегулирующее действие квартазина в значительной степени зависит от особенностей сорта, метеорологических условий и фона минеральных удобрений.

Объектом исследований являлся лен-долгунец сорта Могилевский (среднеустойчивый к полеганию), а вариантом для сравнения служил кампозан М в дозе 1,2 л/га (по препарату). Все изучаемые регуляторы роста вносили в конце фазы быстрого роста – начале бутонизации растений в расчете на 200 л/га воды. В 1999 г. программа исследований была расширена: в схему опыта добавлены варианты с различными дозами квартазина и совместным применением квартазина и кампозана М.

Результаты исследований (табл. 5.6) показали, что при применении под лен-долгунец удобрений в дозе N₃₀Р₆₀К₉₀ наблюдалась склонность к полеганию растений (в среднем за вегетацию от 4,0 до 2,9 балла). Использование более высоких доз азота – N₄₅ кг на фоне Р₆₀К₉₀ увеличивало полегаемость (в среднем за вегетацию – от 3,2 до 2 баллов). При этом происходило искривление стеблей, ухудшение освещенности листьев, ослабление их фотосинтетической деятельности, следствием чего явился недостаток ассимилятов для формирования волокна и семян. Элементарные волокна в стеблях полегших растений, формировались с тонкими стенками и большими внутренними просветами, что снизило прочность как самих элементарных волокон в стеблях, так и их связи в пучках. Аналогичные результаты получены и в опытах М. М. Труш [295].

При применении кампозана и квартазина полегаемости льна в 1996 – 1997 гг. не установлено, в 1998 и 2000 гг., избыточно увлажненных, она составила 3,9 – 4,5 балла. При использовании эпибрассинолида полегание посевов льна в 1996 – 1997 гг. составило 4,6 – 4,8, в 1998 и 2000 гг. – 1,8 – 3,4 балла (табл. 5.6). В засушливом 1999 г. растения льна были относительно невысокими и не полегали. Поэтому установить действие ростовых веществ на устойчивость растений льна к полеганию не представилось возможным. Высокий эффект получен в 2000 г. от совместного применения кампозана М и квартазина в половинных дозах. По-своему действию на устойчивость растений к полеганию этот вариант не уступал раздельному применению препаратов в полных дозах. Различную устойчивость растений льна к полеганию, а также колебания продолжительности периода вегетации по годам можно объяснить разницей в количестве выпавших осадков и запасах продуктивной влаги в почве.

Т а б л и ц а 5.6. Влияние регуляторов роста на полегаемость и продолжительность вегетации льна-долгунца

Существенное влияние на устойчивость льна к полеганию оказывают и другие морфологические особенности стебля. М. Г. Пруцкова с соавторами [243] указывают, что короткие нижние междоузлия свойственны неполегающим растениям, а длинные – полегающим. Быстрый рост под влиянием удобрений приводит к нарушению светового режима в посевах, в результате чего стебель, особенно второе нижнее междоузлие, удлиняется, формирование механических тканей происходит медленно, растения полегают [268].

Т а б л и ц а 5.7. Изменение морфологических свойств стебля и устойчивости льна-долгунца к полеганию в зависимости от действия росторегуляторов (фаза ранней желтой спелости, средне за 1998 – 2000 гг.)

Исследования Г. К. Самохвалова [268] и других авторов показали, что чем выше отношение диаметра к длине второго нижнего междоузлия стебля или чем ниже отношение длины растения к диаметру второго междоузлия, тем устойчивее растение к полеганию.

В наших опытах под влиянием квартазина и кампозана М, внесенных в полных дозах, а также смеси на их основе в половинных дозах, формировались стебли с более короткими нижними междоузлиями. В таких стеблях было больше отношение диаметра к длине второго нижнего междоузлия, меньше – длины растения к диаметру второго междоузлия, что способствовало сокращению изгиба стебля у основания и повышало устойчивость льна к полеганию (см. табл. 5.7).

Результаты исследований показали, что после применения кампозана, квартазина и смеси на их основе растения приобретали темно-зеленую окраску и вертикальное положение верхушек, в то время как в контрольных и других вариантах опыта верхушки стеблей были поникшими и оставались светло-зелеными. Кампозан задерживал период наступления цветения и удлинял период вегетации льна на 5 – 8 дней, квартазин – на 3 – 4 дня, смесь кампозана и квартазина – на 1 – 2 дня. За счет повышения устойчивости к полеганию урожайность семян, льносоломы, волокна, качество льнопродукции в этих вариантах были выше аналогичных показателей в контрольных вариантах или не уступали им (табл. 5.8, 5.9).