Влияния бора на прорастания рапса

     В целом климатические условия благоприятствовали произрастанию растений, несмотря на то, что погодные условия не оказывали непосредственного влияния на рост и продуктивность растений в вегетационном опыте. Основные метеорологические показатели вегетационных периодов представлены в таблице 1.

 

Таблица  1 – Характеристика метеоусловий вегетационных периодов 2009-2010, 2012 гг. (Метеорологическая станция

                    Омск)

Параметр	2009 г.				2010 г.				2012 г.
	Декада	Месяц			Декада	Месяц			Декада	Месяц
		Июнь	Июль	Август		Май	Июнь	Июль		Май	Июнь	Июль
Средняя декадная температура воздуха, 0С	1 2 3	20,0 15,9 14,2	19,5 18,5 16,6	16,8 15,1 17,1	1 2 3	11,7 9,2 13	18,5 20,4 17,0	16,4 19,6 17,4	1 2 3	6,6 13,5 16,3	20,3 19,8 21,4	20,1 25,6 22,8
Среднее декадное количество осадков, мм	1 2 3	0 35 25	20 48 95	104 13 27	1 2 3	4 1 22	9 17 18	5 9 6	1 2 3	27 8 2	14 16 17	2 5 1
Суммы активных температур, выше +50С	1 2 3	429 538 630	775 910 1038	1156 1257 1390	1 2 3	159 205 293	429 582 702	816 962 1098	1 2 3	142 227 351	504 652 816	967 1172 1368
Число дней с относи-тельной влажностью 30% и  менее	1 2 3	3 0 0	0 0 0	0 0 0	1 2 3	0 0 0	7 3 0	1 0 2	1 2 3	0 4 7	4 0 0	0 5 2

 

2.3 Почвенные условия

 

Для вегетационных опытов была отобрана почва с опытного поля ОмГАУ. Опытное поле ОмГАУ расположено на равнине, представленной второй террасой реки Иртыш. Терраса сложена аллювиальными отложениями. Рельеф территории представляет собой слабоволнистую равнину, расположенную в зоне южной лесостепи.

Опыт был  заложен на лугово-чернозёмной среднемощной среднегумусовой тяжелосуглинистой.

Лугово-чернозёмные почвы являются полугидроморфными аналогами чернозёмов. Они формируются при уровне грунтовых вод 3-6 м под влиянием смешанного периодического поверхностного и более постоянного грунтового увлажнения или одностороннего устойчивого увлажнения. Почва характеризуется интенсивным гумусонакоплением, потёчностью гумуса, устойчивым оглеением нижней части профиля /24/.

     Содержание гумуса в пахотном слое составляет 6,5% и с глубины  содержание его падает. Объёмная масса почвы в верхнем   слое 0-20см составляет 1,20-1,25 г/см, удельная масса - 2,63-2,67 г/см. Емкость поглощения в пахотном слое составляет 30,3-38,6 мг-экв/100 г. В составе почвенно-поглощающего комплекса преобладает кальций - 23,3-28,8 мг-экв/100 г. Реакция среды водной вытяжки в слое 0-20см равна 6,5-6,7, близка к нейтральной,  с глубины идет подщелачивание.

       Поглотительная способность лугово-чернозёмных почв коррелирует с гранулометрическим составом и содержанием гумуса. По составу поглощённых катионов лугово-чернозёмные почвы близки к своим автоморфным аналогам, но отличаются от них повышенным содержанием натрия и магния. В поглощающем комплексе преобладает кальций (73-95 %). Гранулометрический состав лугово-чернозёмных почв преимущественно тяжёлый, среднесуглинистый встречается редко.

    Отличительной чертой лугово-чернозёмных почв района является высокий процент фракции крупной пыли и мелкого песка, придающих почвам удовлетворительную водопроницаемость.

    Почвы Сибири отличаются от почв Европейской части страны значительно (на 35 – 45 %) более низким плодородием, что связано с суровостью климата, коротким безморозным периодом и другими факторами /27/.

     Содержание гумуса в лугово-чернозёмной почве было 6,1 %, pH = 6,7-6,9. Среднее содержание подвижного бора в лугово-чернозёмной почве – 2,8 мг/кг.

    Данные агрохимического анализа по содержанию элементов питания в лугово-черноземной почве приведены в таблице 2.

                          Таблица 2 – Содержание элементов питания в пахотном слое лугово-черноземной почвы до посева (слой 0-20 см)

 

Содержание  элементов питания, мг/кг (2%-ная CH3COOH)
2009 г.			2010 г.
N-NO3	P2O5	K2O	N-NO3	P2O5	K2O
2,8	8,3	110	5,1	7,08	41,08

 

       В лугово-чернозёмной почве, отобранной для вегетационного опыта в 2009 г., фактическое содержание азота и фосфора было низкое, калия – высокое. В 2010 г. фактическое содержание в лугово-чернозёмной почве азота, фосфора – низкое, калия – высокое.

2.4 Методика проведения исследований

 

Для решения поставленных задач провели серию вегетационных и лабораторных опытов, в котором изучали влияние разных концентраций бора и цинка на продуктивность рапса ярового сорта «Радикал».

      

 

Схема лабораторного опыта , 2012г. -  Влияние повышенных концентраций цинка на прорастание семян рапса:

  1. Контроль                        5. Zn₂₀₀  (200 мг/л)

  2. Zn ₂₀ (20 мг/л)                   6.Zn₃₀₀  (300 мг/л)

  3. Zn ₅₀ (50 мг/л)                   7.Zn₅₀₀   (500 мг/л)   

  4. Zn₁₀₀ (100 мг/л)

Для проведения опытов семена помещали в чашки Петри  на фильтры по 40 штук, вносили раствор  ацетата цинка Zn(CH₃COO)₂·2H₂O в концентрациях согласно схеме опыта. Проращивали семена в течение 6 дней. После этого подсчитывали количество проросших и не проросших семян, измеряли длину ростков и корешков проростков.

Вегетационные опыты проводили на лугово-чернозёмной  среднемощной среднегумусовой тяжелосуглинистой  почве с естественным уровнем  бора (2,8 мг/кг) и при искусственном борном засолении. Лугово-чернозёмную почву отбирали на опытном поле ОмГАУ.

      В вегетационном опыте 2012 г. изучали влияние высоких концентраций бора и цинка (от 0 до 15 мг/кг) на величину надземной массы рапса ярового. Опыт проводили в четырехкратной повторности

      Схема вегетационного опыта, 2012 г. - Влияние повышенных концентраций бора и цинка на урожайность и химический состав рапса:

1. Контроль             4. Zn_5(С)                                  7.B₅ + Zn_5(А)

2. В₅                         5. Zn_5(А)                                  8.B₁₅ + Zn_5(С)

3. В₁₅                       6. B₅ + Zn_5(С)               9.B₁₅ + Zn_5(А)

    Бор вносили в почву в виде раствора буры (Na2B₄О7·10H₂O) в дозах мг/кг.

    Цинк вносили в виде ZnSO₄·7H₂O − Zn_(С)  и Zn(CH₃COO)₂·2H₂O − Zn_(А).

    Кроме того, были использованы данные студентки М. Дружининой (2009 – 2010 гг). В опыте 2010 г. было проведено исследование влияния высоких концентраций бора на величину надземной массы рапса. Дополнительно в опыт были включены варианты с внесением цинка в дозе 10 мг/кг. Цинк вносили в виде ZnSO₄·7H₂O − Zn_(С). Опыты проводили в трёхкратной повторности.

        Схема вегетационного опыта, 2010 г:

1. Контроль      5. В₂₅

2. В₅                   6. Zn₁₀

3. В₁₀                 7. B₂₅ + Zn₁₀

4. В₂₀

     В вегетационном опыте 2009 г. изучали влияние разных концентраций бора (2-20 мг/кг) на величину надземной массы рапса.

     Схема вегетационного опыта, 2009 г.

1. Контроль              4. В₁₀

2. В₂                                       5. В₁₅

3. В₅                                         6. В₂₀

 

      Перед набивкой сосудов почву просеивали через сито диаметром 3 мм. Закладка опыта проводилась в сосудах типа Вагнера, без отверстия в дне, вчетырехкратной повторности. Каждый сосуд был снабжён дренажём из битого стекла и дренажной трубкой (масса дренажа и трубки - 90 г). Все сосуды были оттарированы и пронумерованы согласно схеме опыта.

     Масса абсолютно сухой почвы в сосуде была 620 г.  После появления всхдов производилось прореживание всходов, наблюдение за развитием растений, полив до 60 % полной влагоёмкости. Количества растений в одном сосуде 25 штук. Растения в опытах выращивали 49-59 дней. Уборку растений проводили в фазу образования 4-5 листьев.

        Анализ проводили следующими методами:

- Определение влажности почвы весовым методом;

- Определение минеральных форм элементов питания в 2 %-ной CH₃COOH вытяжке по Ермохину Ю.И.: нитратного азота (N-NO₃) – колориметрически дисульфофеноловым методом, фосфора (Р₂О₅) – колориметрически по Дениже в модификации Малюгина и Хреновой; калия (К₂О) – пламенно-фотометрическим методом; 

-  Подвижный бор извлекали горячей водой по Бергеру-Труогу, конечное определение колориметрическим методом с азометином-Н;

- Содержание Ca и B в растениях после сухого озоления в течение 5 ч. При температуре 550 ⁰С: Сa – трилонометрическим методом с флуорексоном; В – колориметрическим методом с азометином-Н.

Данные по урожайности  растений статистически обработаны методом дисперсионного анализа, проведён корреляционный анализ данных по

содержанию бора в почвах и растениях.

В лабораторном опыте 2009-2010 г. изучали влияние разных концентраций бора  (от 2 до 1000 мг/л) на прорастание семян рапса ярового.

Схема опыта, 2009 г.- Влияние повышенных концентраций бора на прорастание семян рапса:

  1. Контроль                       4. В₁₀ (10 мг/л)

  2. B₂ (2 мг/л)                      5. В₁₅ (15 мг/л)

  3. B₅ (5 мг/л)                      6. В₂₀ (20 мг/л)

 

Схема опыта, 2010 г. -  Влияние высоких концентраций бора на прорастание семян рапса:

  1. Контроль                        4. В₁₀₀ (100 мг/л)

  2. В₂₀ (20 мг/л)                    5. В₁₀₀₀ (1000 мг/л)

  3. В₅₀ (50 мг/л)

    Для проведения опытов семена помещали в чашки Петри на фильтры по 60 штук, вносили раствор буры (Na₂B₄O₇·10H₂O) в концентрациях согласно схеме опыта. Проращивали семена в течение 6 дней. После этого подсчитывали количество проросших и не проросших семян.

 

 

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Влияние различных концентраций цинка на прорастание семян   рапса ярового

      

       Проникая в избытке в растительные организмы, микроэлементы подавляют ход метаболических процессов, тормозят  развитие, снижают продуктивность. Данное утверждение доказано работами многим авторов /16/. Известно, что избыточное содержание микроэлементов в растениях нарушает процессы метаболизма, тормозит рост и развитие, при этом наблюдается снижение выхода продукции и ухудшение ее качества /16/. В то же время в литературе  довольно мало сведений о влиянии ряда микроэлементов на прорастание семян, хотя между интенсивностью начального роста и продуктивностью растений существует прямая зависимость /31/.

       В связи с этим представляет интерес изучение влияния соединений цинка на прорастание семян рапса. Выбор в качестве объекта исследования элемента цинка обусловлен тем, что он – необходимый для жизнедеятельности растений микроэлемент.

      В лабораторном опыте, проведенном в 2012 году при проращивании семян рапса, использовали растворы ацетата цинка, концентрации которого составляли 20-500 мг/л.  Данные опыта представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Влияние высоких концентраций цинка на прорастание семян рапса (лабораторный опыт, 2012 г.)

Концентрация  цинка, мг/л	Среднее количество проросших семян, шт.	Количество проросших семян, %	± к контролю
0	23	58	−
20	20	50	-8
50	22	55	-3
100	16,6	42	-16