Основырационального использования биологических ресурсовльна
На правахрукописи
Чудинова ЮлияВалерьевна
научные основырационального использования
Биологических ресурсовльна
03.02.14 – биологическиересурсы
Автореферат
диссертации насоискание ученой степени
доктора биологическихнаук
Новосибирск2011
Работа выполнена в ГОУВПО «Томский государственныйуниверситет», ГНУ «Сибирскийнаучно-исследовательский институтсельского хозяйства и торфа»Россельхозакадемии, ФГОУ ВПО«Новосибирский государственный аграрныйуниверситет»
| Научныйконсультант | докторбиологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Наплекова НадеждаНиколаевна |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук,профессор Торопова ЕленаЮрьевна доктор биологическихнаук, профессор Сорокин НиколайДмитриевич доктор биологическихнаук, профессор Новикова ТатьянаИвановна |
| Ведущая организация: | ГНУ«Сибирский НИИ земледелия и химизации сельскогохозяйства» Россельхозакадемии |
Защита состоится«____» ____________ 2011 г. в _______ часов на заседаниидиссертационного совета Д 220.048.04 при ФГОУВПО Новосибирский государственныйаграрный университет по адресу: 630039,г. Новосибирск,
ул.Добролюбова, 160. Факс: (383) 264-28-00
С диссертацией можноознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО«Новосибирский государственный аграрныйуниверситет» и на сайте НГАУwww.nsau.edu.ru
Автореферат разослан«____»______________ 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационногосоветаКнязев С.П.
1. ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы.Основные посевы льна вусловиях Западной Сибири сосредоточены влесостепной зоне Приобья и подтаежной зонеТомской области. Для разработки научныхоснов рационального использованиябиологических ресурсов льна на почвахразного генезиса следует использовать всеприемы и подходы к повышению егопродуктивности. Это биологическиеособенности почв, агротехническиемероприятия и агрохимические приемы, в томчисле активное применение стимуляторовроста биологической природы (Белопухов идр., 2010; Виноградов и др., 2010; Захаренко и др.,2009; Захарова, Кудрявцев, 2010; Фатыхов и др.,2010). Важным является использованиеперспективных сортов и гибридов льна(Жученко и др., 2009; Понажев, 2010; Семеницкая,Петракова, 2011).
Научные подходы куправлению урожайностью льна в настоящеевремя не разработаны. Сорт льнаможет создавать лишь предпосылки, аопределяющее влияние в условияхрезко-континентального климатаЗападно-Сибирского региона имеет комплексагротехнических мероприятий, снижающихили повышающих действие природных экологических факторов(Крепков, 2004). Уникальной особенностью льнаявляется то, что у некоторых сортов послевыращивания в течение одного поколения вчетко заданных условиях средыобнаруживаются наследственные изменения(Cullis, 1981; Durrant, 1962, 1971). Возникающиестабильные линии, названные генотрофами, отличаютсяодна от другойи от исходного сорта. Это позволяетоценивать лен как чрезвычайно интереснуюмодель в плане исследованияэпигенетических механизмов регуляции генома.
Особую роль в решениипроблемы реализации генетическогопотенциала имеет разработка вопросовуправления генотипической изменчивостьюрастений льна как важного биологическогоресурса, востребованного сельскимхозяйством. Одно из центральных местпринадлежит сорту, как динамичнойбиологической системе, способной реализоватьпотенциал генотипа на разных почвах(Цильке, 2002, 2003).В этой связи приоритетнымнаправлением в изучении биологическихресурсов льна и других культурных растенийв настоящее время является проблемаповышения эффективностимикробно-растительного взаимодействия(Петров, 2002). В ходе эволюции междурастениями и почвенными микроорганизмами,обитающими в прикорневой зоне растений,формируются взаимоотношения,взаимовыгодные как для растений, так и длямикроорганизмов, обеспечивающиеустойчивое существование экосистемы(Вернадский, 1977; Заварзин, 2003; Звягинцев, 1987;Мишустин, 1972; Сорокин, 1993; Тихонович,Проворов, 2005; Clark, Paul, 1970 и др.). Посколькуприкорневая микрофлора оказывает большоевлияние на рост и развитие растенийпродуктами своего метаболизма, растениясами могут изменять микрофлору почвы(Архипова, 1999). Для улучшенияфитосанитарного состояния посевовсельскохозяйственных культур нуженсистемный подход на базе интегрированнойзащиты растений. В основе его долженнаходиться агротехнический метод: ранниесроки посева, соблюдение места всевообороте (Торопова и др., 2002; Торопова,2005).
Вопросы почвенной иэпифитной микрофлоры льна, сохранения и поддержания плодородия почвпри получении устойчивых, высоких урожаевльнопродукции изученынедостаточно. Настоящее исследование былонаправлено на выявление роли и связипротокооперативных, генетических иэкологических факторов в восстановленииплодородия почв и возможностейиспользования потенциала ризосферноймикрофлоры льна для формированияпродуктивности сортов и гибридов вусловиях лесостепной и подтаежной зонЗападной Сибири с целью управленияурожайностью.
Цель работы –разработать научные основы управленияурожайностью и качеством продукцииволокна и семян льна культурного при еговозделывании в условиях лесостепной иподтаежной зон Западной Сибири.
Задачиисследований:
- Провестимониторинг микробного сообщества почвразного генезиса и ризосферы сортов игибридов льна, выращиваемого в разныхпочвенно-климатических условиях, а такжеэпифитной микрофлоры.
- Выявитьоптимальные условия для повышенияпродуктивности льна, используя показателибиологической активности почв, микробногопула и емкости среды.
- Изучить метаболитымикроорганизмов ризосферы, оценить ихвлияние как стимуляторов или ингибиторовпродуктивности льна.
- Оценить влияниебиологических препаратов напродуктивность льна.
- Выявитьгенотрофные линии льна для продуктивногопотенциального использования вселекционных программах лесостепной иподтаежной зон Западной Сибири.
- Провестикомплексную оценку влиянияпочвенно-климатических условий наосновные показатели продуктивностильна.
Защищаемыеположения:
- Биологическиересурсы почв разного генезиса являютсяосновой продуктивности сортов иперспективных гибридов льна-долгунца вусловиях лесостепной и подтаежной зонЗападной Сибири.
- Микробныепрепараты и экологически безопасныестимуляторы роста и развития растенийизбирательно оказывают позитивное влияниена показатели продуктивностильна-долгунца.
- Генотрофия какбиологический ресурс повышенияпродуктивности льна-долгунца.
- Комплекснаястатистическая оценка влиянияабиотических, биотических (генетических,протокооперативных), антропогенныхфакторов на основные показателипродуктивности льна.
Научная новизна. Впервые определены биологическиересурсы и оценена роль микробных сообществпочв и ризосферы сортов и гибридов льна,выращиваемого в разныхпочвенно-климатических условиях, а такжеэпифитной микрофлоры льна в формированиипризнаков продуктивности. Определенафункциональная значимостьмикроорганизмов.
Метаболитымикроорганизмов ризосферы оценены какстимуляторы (ингибиторы) продуктивностильна.
Среди биотическихфакторов выделены оптимальныепредшественники для получения высокойпродуктивности льна при использованиипоказателей биологической активностипочв, микробного пула и емкостисреды.
Установлено действиеабиотических факторов на биодинамикумикробных сообществ разных почв. Ризосферальна на разных типах почв имеетспецифичную микрофлору. Величинамикробного пула бактерий превышает 1 млн в 1г, такой пул обеспечивает активноепротекание энергетических иметаболических процессов в почве. Наиболееустойчивы сообщества популяциймикроорганизмов в условияхдерново-глубокоподзолистой супесчаной исерой лесной почвы, в них пулмикроорганизмов в ризосфере льна наиболеестабилен по сравнению с другими почвами.Видовой состав микрофлоры ризосферы,листьев и семян льна специфичен.
Доказано положительное действие антропогенных факторов(бактеризация, биологические препараты) напродуктивность льна. Оценены изменения вмикробных сообществах почв привнесении экологически безопасныхстимуляторов роста и развития растений ибиологических удобрений в разных зонахпроизрастания (подтаежнойи лесостепной).
Выявлены генотрофныегибридные формы К Т, О (К Т) и К (К Т). Они являютсяперспективными для дальнейшего внедренияна территории Западно-Сибирского региона,отличаются показателями продуктивностисемян (от 4,8 до 5,7 г) и волокна (до 33%).
Наибольший вклад вформирование различий между признакамипродуктивности льна вносят генетические иэкологические факторы. Реакция набиологические препараты генетическидетерминирована.
Практическаязначимость и реализациярезультатов.Проведенные исследования позволили научнообосновать на территории лесостепной иподтаежной зон Западной Сибири состояниебиологических ресурсов и рекомендовать ихрациональное использование для повышенияэффективности развития льноводства.Результаты исследований по влияниюбиологических препаратов на микробныйценоз почвы и популяции льна культурного(Linumusitatissimum L.) вошлисоставной частью в методическиерекомендации и используются в земледелииНовосибирской и Томской областей.Показано, что биологические препараты:гумат натрия, гумостим, БакСиб, Альбит– целесообразно применятьпод культуру льна-долгунца. Обработка семянхимическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Альбит сопрыскиванием посевов баковой смесьюгербицида Пик и биопрепарата Альбит рекомендуется дляполучения высокой урожайности соломки иволокна.
Материалыдиссертации использованы при составленииучебных пособий для учебного процесса вкурсах «Технология возделывания льна»,«Селекция и семеноводство полевыхкультур», «Учебная практика по ботанике»при подготовке специалистов-агрономов вЗападно-Сибирском регионе.
На основепроведенных исследований составленытехнологические карты по возделываниюсортов льна.
Производственные испытаниягибридов льнапроведены в ООО «Сибирское зерно», СПК«Успех»; эффективности препаратов гуминовойприроды – вООО «Томскийлен», СПК «Успех».
Апробация работы. Материалы диссертациипредставлены и обсуждены на 13международных, 7 всероссийских конгрессахи совещаниях, 15 региональных конференциях.
Публикации результатовисследований. Основныеположения диссертации опубликованы в 78научных работах, в том числе 21 – в ведущих научныхжурналах, включённых в Перечень ВАКМинобрнауки РФ.
Структура и объемдиссертации.Диссертационная работа изложена
на 303 страницах машинописноготекста, состоит из введения, 6 главсобственных исследований, выводов, спискаиспользованной литературы, включающего 302наименования, в том числе 51 иностранныхавторов. Работа содержит 108 таблиц,84 рисунка.
Личный вклад авторазаключается вформулировании проблемы, постановке целей и задачисследования, выборе методов исследований,выполнении экспериментальной части,обобщении и интерпретации полученныхрезультатов, подготовке научныхпубликаций. Экспериментальныеисследования и теоретические обобщениявыполнялись лично автором и совместно сдругими исследователями:
- в ГОУ ВПО Томскийгосударственный университет в рамкахгрантов по темам «Эколого-генетический имикробиологический анализ сортов игибридов льна культурного Linum usitatissimum L.», госшифрРИ -111.0/003/048 (Роснаука, ФЦНТП, 2005 г.);«Характеристика растительно-микробногосообщества ризосферы сортов и гибридовльна культурного (Linumusitatissimum L.). Изучение влиянияметаболитов микроорганизмов напродукционный процесс», РНП 2.2.2.3.9716(Минобразование, АВЦП «Развитие научногопотенциала высшей школы», 2006 г.); «Освоениемолекулярно-генетических методовцеленаправленной селекции растений»(СибНИИРС, 2007 г.); «Регуляция продуктивностисельскохозяйственных культур при действииабиотических факторов». «Особо ценныеобъекты», номер государственнойрегистрации 01200903849 (Федеральное Агентствопо образованию, 2009–2010 гг.) «Разработка экспресс-методаопределения эффективности применениябиопрепаратов для повышенияпродуктивности перспективных сортовльна-долгунца», «Разработкаэкспресс-метода определения эффективностиприменения биопрепаратов для повышенияпродуктивности перспективныхсельскохозяйственных культур» (Роснаука,Рособразование, 2008-2010 гг.);
- в ГНУ Сибирскийнаучно-исследовательский институтсельского хозяйства и торфаРоссельхозакадемии в рамках хозяйственныхдоговоров № 3/06-2 и № 5/07-1 по теме «Повышениепродуктивности и качества льнопродукции сиспользованием стимуляторов роста иразвития растений» (2006-2007 гг.);
- в ФГОУ ВПО«Новосибирский государственный аграрныйуниверситет» в рамках 4 государственныхкомплексных научно-технических программ ипланов НИР и по теме «Биологическаяактивность пахотных почв Сибири», номергосударственной регистрации01.200.113909.
Автор выражаетискреннюю благодарность научномуконсультанту, зав. кафедрой агроэкологии имикробиологии НГАУ, д-ру биол. наук, проф.Н.Н. Наплековой; зав. кафедрой агрономииТГУ, д-ру биол. наук, проф. Т.П. Астафуровой;директору СибНИИСХиТ, канд. с.-х. наук Н.М.Белоусову; консультанту-организатору ОГАУ«Аграрный центр» Томской области, д-ру с.-х.наук Э.В. Титовой; зав. кафедрой технологиипереработки сельскохозяйственнойпродукции НГАУ, д-ру с.-х. наук, проф. Н.Н.Шипилину; зав. лабораторией льнаСибНИИСХиТ Г.А. Мичкиной; зав. секторомсеменоводства льна СибНИИСХиТ, канд. биол.наук Г.А. Поповой; зав. сектором селекциильна-долгунца СибНИИСХиТ Н.Б. Рогальской;доценту кафедры агроэкологии имикробиологии НГАУ, канд. биол. наук К.Н.Котовой за помощь на разных этапахпроведения работы.
2. объекты и методыисследований
Объектом исследованийслужил лён разных сортов из коллекцииТомской государственнойсельскохозяйственной опытной станции(ТГСХОС), различающихся по продуктивностисемян и волокна.
Полевые опыты поопределению биологических ресурсовльна-долгунца были заложены с 1995 по 2009 г. наразных почвах лесостепной и подтаежной зонЗападной Сибири (табл. 1).
Для выявления реакцииполученного гибридного материала напочвенно-климатические условия ихвыращивали на участках с разными почвами.Оценку урожая проводили по стандартнымметодикам (Методические указания …, 1969,1987).
Почвенные образцы дляизучения микробиологических показателейотбирали из пахотного слоя (0 – 20 см). Количество впочве иризосфере льна эпифитных микроорганизмов учитывалиметодом разведений на питательных средах.Содержание жизнеспособных микроорганизмовустанавливали по числу колониеобразующихединиц (Большой практикум …, 1962; Теппер, 1993).Учитывали следующие группы микроорганизмов:аммонифицирующие – на МПА (мясо-пептонный агар);микроорганизмы, использующие минеральные формыазота, – наКАА (крахмало-аммиачный агар);микроскопические грибы – на подкисленноймолочной кислотой до pH 4,5 среде Чапека;целлюлозоразрушающие – на средеГетчинсона; аэробные азотфиксаторы(азотобактери олигонитрофилы) – на среде Эшби. Видымикроорганизмов определяли поруководствам (Краткий определитель …, 1980;Литвинов, Великанов, 1991; Основныепредставители …, 1988; Gilman, 1961; Krasilnikov, 1959).
Фитотоксическуюактивность почвы устанавливали методомпочвенных пластинок по общепринятойметодике.
Сахара определялиметодом тонкослойной хроматографии(Методы биохимического…, 1972), органическиеи аминокислоты методом бумажной хроматографии(Трофимова, 1971).
Биологическуюактивность почв выявляли аппликационнымметодом по активности протеолитическихферментов (Вавуло, 1971) и интенсивностиразложения клетчатки в природных условиях(Мишустин, Петрова, 1963).
Активность почвенныхферментов –уреазы, амилазы, фосфатазы, каталазы – определялиобщепринятыми методами (Галстян, 1959;Красильников, Котелев, 1959; Аристовская,Чугунова, 1989).
Таблица 1– Характеристика опытныхучастков
| Место закладкиучастков | Почва | |
| Томская область,Томский район, с. Лучаново | Темно-сераяслабооподзоленная среднесуглинистая накарбонатном лессовидном суглинке | |
| Томскаяобласть, Томский район, пос. Ключи | Сераялесная оподзоленнаясреднесуглинистая | |
| Томскаяобласть, Томский район,с. Ново-Рождественка | Сераялесная оподзоленная среднемощнаясреднегумусная среднесуглинистая | |
| Новосибирск, Сад мичуринцев | Сераялесная оподзоленная среднемощнаяслабосмытая тяжелосуглинистая | |
| Томскаяобласть, Томский район, пос.Писаревка | Светло-серая леснаялегкосуглинистая | |
| Томскаяобласть, Шегарский район, с.Половинка | Дерново-глубокоподзолистаяиллювиально-железистая супесчаная | |
| Голландия, г.Вагенинген | Подзолистая связнопесчаная | |
Анатомический анализстеблей льна проводили при помощисветового микроскопа Olympus CX41 приувеличении 20 40 и 20 10. Фотографированиепроизводили при помощи камеры OlympusC-7070.
Цифровой материалобработали статистически с помощьюкомпьютерной программы в пакете Statistica 6.0,используя методы Шапиро-Уилке,корреляционный анализ, одно- идвухфакторный диспеpсионный анализ,кластерный, дискpиминантный анализ (Лакин,1980).
3. РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ИМИКРОФЛОРА ЛЬНА
Исследованыбиологическое состояние почв подо льном вразных условиях; микрофлора почв до посевальна; ризосферная микрофлора перед уборкойльна; влияние предшественников наризосферную микрофлору льна; эпифитнаямикрофлора листьев льна; эпифитнаямикрофлора семян льна смешанного образца иразных порядков ветвления соцветия;корневые выделения; ферментативнаяактивность почв; влияние внешних факторовна антагонизм бактерий в ризосфере льна кфитопатогенным грибам; влияниемикроорганизмов из ризосферы льна навсхожесть семян, рост ростков и корней, атакже фитотоксичность почвы.
3.1.1.Микробиологические особенности почв допосева льна
Установлено, что вризосфере льна, выращенного в разныхпочвенно-климатических условиях,аммонифицирующие микроорганизмыпредставлены различным качественным иколичественным составом. Максимальноесодержание микроорганизмов до посевальна-долгунца было выявлено насветло-серой лесной легкосуглинистойпочве, минимальное – на дерновой глубокоподзолистойиллювиально-железистой супесчаной (табл. 2).
На темно-серой леснойслабооподзоленной и серой лесной почвахвстречались Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mycoides.На серой лесной почвеобнаружены Bacillus idosus, Bacillus megaterium. Однако в темно-серой лесной почвевстречалась Pseudomonasfluorescens.
Таблица 2– Численность аммонифицирующихмикроорганизмов в почве до посева льна,тыс. КОЕ/г почвы
| Почва | Всего | В том числе | Бактерии, % | |||||
| Bacillussubtilis | Bacillusce- reus | Bacillusidosus | Bacillusmegate-rium | Bacillusmycoides | Pseudomonasfluorescens | |||
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 57600 | 200 | 1400 | – | – | 200 | + | 97,2 |
| Серая леснаяоподзоленная | 42600 | 200 | 400 | 1000 | 400 | 200 | – | 95,3 |
| Светло-сераялесная | 82000 | * | * | * | * | * | * | * |
| Дерново-глубокоподзолистая | 40500 | * | * | * | * | * | * | * |
Примечание. (+) –присутствует единично; (–)– отсутствует; (*)– неисследовано.
Таблица 3– Численность микроорганизмов,усваивающих минеральные формы азота впочве до посева льна, тыс. КОЕ/г почвы
| Почва | Всего | Alternariatenuis | Коэффициент минерализации |
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 25000 | – | 0,43 |
| Серая леснаяоподзоленная | 26000 | + | 0,61 |
| Светло-сераялесная | 41900 | – | 0,51 |
| Дерново-глубокоподзолистая | 40000 | – | 0,98 |
Примечание. (+) –присутствует единично; (–)– отсутствует.
Таблица 4 – Численность грибов в почве допосева льна, тыс. КОЕ/г почвы
| Почва | Всего | В том числе | |||
| Penicillium notatum | Penicillium purpurogenum | Aspergillusniger | Mucor mucedo | ||
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 3,0 | 1,0 | – | 1,0 | 1,0 |
| Серая леснаяоподзоленная | 4,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Светло-сераялесная | 9,0 | * | * | * | * |
| Дерново-глубокоподзолистая | 14,0 | * | * | * | * |
Примечание. (–)–отсутствует; (*) – не исследовано.
На темно-серой лесной исерой лесной почвах преобладали бактерии.Содержание их составило 97,2 и 95,3%соответственно. Соотношение бациллы :бактерии было невысоким, что можетсвидетельствовать о небольшом количествеотмерших корневых остатков и слабомпроцессе разложения органическоговещества.
При определениичисленности микроорганизмов, усваивающихминеральные формы азота, установлено, чточисленность их меньше, чем аммонификаторов(табл. 3). Максимальное количествоустановлено в светло-серой лесной почве(41900 тыс. КОЕ/г почвы), минимальное – в темно-серойлесной (25000 тыс. КОЕ/г почвы). В серой леснойпочве выявлен условно-фитопатогенный грибAlternaria tenuis. Этоозначает, что во всех изученных почвахвесной преобладают процессыаммонификации. Это жеподтверждается и низким коэффициентомминерализации, показывающим отношениечисленности микроорганизмов, усваивающихминеральныеформы азота на КАА, к численностиаммонифицирующих бактерий на МПА.
Анализом численностигрибов на среде Чапека установлено, что натемно-серой лесной и серой лесной почвевыявлены Penicillium notatum, Aspergillusniger, Mucor mucedo. Кроме того, насерой лесной почве обнаружен гриб Penicillium purpurogenum. Максимальное содержание грибоввыявлено в дерново-глубокоподзолистойпочве, минимальное – в темно-серой лесной (табл. 4).
Максимальноеколичество азотфиксирующихмикроорганизмов (табл. 5, 6) отмечено в серойлесной почве (11920 тыс. КОЕ/г почвы),минимальное –в светло-серой лесной (1520 тыс. КОЕ/г почвы).Наибольшее количество олигонитрофиловвыявлено в серой лесной почве. Обрастаниеазотфиксирующими микроорганизмамипочвенных комочков было высоким.Обрастание комочков серой лесной,светло-серой лесной идерново-глубокоподзолистой почвазотобактером было на уровне 20 – 40%,олигонитрофилами – 28 – 70.Максимальным этот показатель был вдерново-глубокоподзолистой почве.
Таблица 5– Численность азотфиксирующихмикроорганизмов в почве до посева льна,тыс. КОЕ/г почвы
| Почва | Всего | Азотобактер | Олигонитрофилы | Актиномицеты | |
| Серая леснаяоподзоленная | 11920 | 40,0 | 11080 | 800,0 | |
| Светло-сераялесная | 1520 | 30,0 | 1400 | 90,0 | |
| Дерново-глубокоподзолистая | 10200 | 40,0 | 9840 | 320,0 | |
Таблица 6 – Содержание азотфиксирующихмикроорганизмов в почве до посева льна, %обрастания комочков
| Почва | Обрастание общее | Азотобактер | Олигонитрофилы | Актиномицеты |
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 100 | – | 28 | – |
| Серая леснаяоподзоленная | 100 | 40 | 40 | – |
| Светло-серая лесная | 95 | 20 | 45 | – |
| Дерново-глубокоподзолистая | 100 | 30 | 70 | 30 |
Примечание. (–)–отсутствует.
Таблица 7 – Фитотоксичность почв к проросткамредиса до посева льна
| Почва | Прорастание семян, % | Размер ростка, см | Размеркорня, см | Коэффициент токсичности |
| Контроль | 82 | 1,87±0,44 | 2,51±0,32 | * |
| Сераялесная оподзоленная | 80 | 2,37±0,14 | 1,49±0,58 | 1,02 |
| Светло-серая лесная | 76 | 2,47±0,34 | 3,75±1,33 | 1,08 |
| Дерново-глубокоподзолистая | 80 | 2,79±0,29 | 0,89±0,32** | 1,02 |
Примечание (*) – не исследовано.
** Разница с контролемдостоверна при P < 0,05.
Изцеллюлозоразрушающих микроорганизмовобнаружены Sporocytophaga myxococcoides,Sorangium cellulosum, актиномицеты, атакже грибы, представленные богатымвидовым составом: Acremonium fuscum,Chaetomium sp., Trichodermaviride, Trihoderma album, Acrostallagmus fungicola, Dematium pullulans,Macrosporium commune, Alternaria tenuis, Cephalosporium acremonium.Степень разложенияцеллюлозы была 13 – 15%, обрастаниецеллюлозоразрушающими микроорганизмамипочвенных комочков достигало 82 – 95%.
По тест-культуре редисапоказано, что надерново-глубокоподзолистой, светло-серойлесной, серой лесной почвах токсичностьотсутствует. Угнетение всхожести семянбыло слабым –в пределах 2 –8%. Если же судить по росткам, то на всехучастках отмечена стимуляция роста (табл.7). Тест по токсичности к азотобактерупоказал негативное влияние на развитиемикроорганизмов. Коэффициент токсичностисоставил 1,02; 1,08 и 1,02 соответственно.
Поскольку из ризосферыльна на дерново-глубокоподзолистой,светло-серой лесной, серой лесной почвахвыделен азотобактер, эти почвы являютсянетоксичными по отношению ко льну. Втемно-серой лесной почве азотобактер невыявлен, поэтому можно предположить, чтоэта почва по отношению ко льну являетсятоксичной, и необходимы предшественники,которые бы ее снижали.
3.1.2.Микробиологические особенности ризосферыльна перед уборкой
Результатыисследования аммонифицирующихмикроорганизмов показали, что передуборкой ризосфера льна, выращенного вразных почвенно-климатических условиях,представлена меньшим количествомаммонифицирующих микроорганизмов, нобольшим разнообразием их видов (табл.8).
В целом преобладалиBacillus subtilis,Bacillus mesentericus niger и бактерии-антагонисты. Наличие ивысокое содержание Bacillussubtilis (особенно вдерново-глубокоподзолистой, светло-серойлесной почвах), а также Pseudomonasfluorescens, являющихсястимуляторами продукционного процесса усельскохозяйственных растений, положительныйфактор, так как представители этих группмикроорганизмов оказывают своимиметаболитами фунгистатическое действие иповышают иммунитет растений. В этомотношении наиболее пригодной длявозделывания льна оказаласьдерново-глубокоподзолистая почва. Насветло-серой лесной почве содержаниеBacillus subtilisоказалось высоким, однако отсутствовалаPseudomonas fluorescens.На темно-серой лесной и подзолистойсвязнопесчаной почвах содержание Bacillus subtilis было ниже,однако Pseudomonas fluorescens было здесь даже больше, чем вдерново-глубокоподзолистой почве. Так кактемно-серая и подзолистая связнопесчанаяпочвы характеризовались сравнительнонизким содержанием бацилл, в эти почвырекомендуем вносить удобрения, а такжемикробные препараты для стимуляциижизнедеятельности почвенныхмикроорганизмов. Обнаружено, что вризосфере льна образцов издерново-глубокоподзолистой, светло-серойлесной почв преобладали бациллы.
В образцах темно-серойи подзолистой связнопесчаной почв ихсодержание было значительно ниже.Соотношение бациллы : бактерии оказалосьмаксимальным в ризосфередерново-глубокоподзолистой почвы, что может свидетельствовать о большемколичестве отмерших корневых остатков вэтом варианте и более глубоком процессеразложения органического вещества. Максимальноесодержание бактерий (49200 тыс. КОЕ/г почвы) отмеченов ризосфере льна из темно-серой почвы.
Численностьмикроорганизмов, усваивающих минеральныеформы азота (табл. 9) была меньше, чемаммонификаторов (исключение – серая леснаяоподзоленная почва). Минимальнымпоказателем характеризоваласьдерново-глубокоподзолистая почва – 0,10. Особенновысоким этот показатель был в серой леснойоподзоленной почве – 1,43, где наблюдалось преобладаниепроцесса минерализации. Содержаниеактиномицетов в почвах было достаточновысоким, значит, можно судить об их хорошемфитосанитарном состоянии. В особенностивысоким этот показатель оказался всветло-серой лесной почве – 1000 тыс. КОЕ/г почвы.
При изучении составагрибов на среде Чапека выявлено наличиефитопатогенов Fusariumoxysporum и Alternariatenuis. Эти грибы вызываютсерьезные заболевания льна – фузариоз,фузариозное увядание. Наличие этих грибовприводит к развитию корневых гнилей,преждевременному старению растений,ухудшению качества семян. Светло-сераялесная и серая лесная оподзоленная почвыпригодны для возделывания льна в связи сотсутствием фитопатогенов (табл. 10).
Таблица 8 –Численностьаммонифицирующих микроорганизмов
в ризосфере льна передуборкой, тыс. КОЕ/г почвы
| Почва | Всего | В том числе | |||||||
| Bacillussubtilis | Bacillusce- reus | Bacillusme- sentericus niger | Bacillusidosus | Bacillus megaterium | Bacillusmycoides | Pseudomonas fluores-cens | бактерии-антагонисты | ||
| Темно-серая леснаяслабооподзо-ленная | 49200 | 200 | 600 | – | 600 | 400 | 200 | – | + |
| Сераялесная оподзоленная | 36000 | 600 | 3000 | – | 2600 | – | – | + | – |
| Светло-серая лесная | 36000 | 17200 | 300 | 5600 | – | 100 | 200 | – | 12600 |
| Дерново-глубокоподзо-листая | 52400 | 20800 | – | 17700 | – | 1600 | – | 1700 | 10600 |
| Подзолистаясвязнопесчаная | 15800 | 5000 | 200 | 400 | – | 500 | 300 | 5700 | 3700 |
Примечание. (+) –присутствует единично; (–)– отсутствует.
Таблица 9 – Численность микроорганизмов,усваивающих минеральные формы азота вризосфере льна перед уборкой, тыс. КОЕ/гпочвы
| Почва | Всего | В том числе | КАА МПА | |||
| Бактерии | Актиномицеты | Mucormucedo | Aspergillusniger | |||
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 25000 | * | * | * | * | 0,51 |
| Серая леснаяоподзоленная | 40000 | – | – | – | – | 1,43 |
| Светло-сераялесная | 9000 | 8000 | 1000 | – | – | 0,25 |
| Дерново-глубокоподзолистая | 5400 | 4400 | 700 | 300 | – | 0,10 |
| Подзолистаясвязнопесчаная | 7200 | 5800 | 800 | 400 | 200 | 0,46 |
Примечание. (–)–отсутствует; (*) – не исследовано.
Факультативныйфитопатоген Alternaria tenuis встречался в темно-серой иподзолистой связнопесчаной почвах. Приисследовании азотфиксирующихмикроорганизмов в ризосфере льна выявленыазотобактер и олигонитрофилы.
Общее обрастаниекомочков почвы азотфиксирующимимикроорганизмами было высоким и достигало100% во всех почвах, за исключениемподзолистой связнопесчаной – 80%. Вдерново-глубокоподзолистой и светло-серойлесной почвах содержание азотобактерабыло достаточно высоким и достигало 95 и 85%соответственно, что позволяет считать, чтов этих почвах интенсивно протекает процессазотфиксации. В темно-серой, подзолистойсвязнопесчаной и серой леснойоподзоленной почвах развивалисьолигонитрофилы, но их содержание былонизким.
Таблица 10 – Численность грибов в ризосфере льнаперед уборкой,
тыс. КОЕ/гпочвы
| Почва | Всего | В том числе | |||||||||
| Penicilliumnotatum | Penicilliumpurpurogenum | Aspergillusflavus | Aspergillusniger | Mucormucedo | Trichodermaviride | Trichodermaalbum | Fusariumoxysporum | Alternariatenuis | Acrostallagmus fungicola | ||
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | 12,0 | 7,0 | 1,0 | 0,5 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | – | 0,5 | 1,5 | 1,0 |
| Сераялесная оподзоленная | 14,0 | 8,0 | – | – | 2,0 | 2,0 | – | – | – | – | – |
| Светло-серая лесная | 24,5 | 3,0 | – | 1,5 | – | 7,0 | 8,5 | 4,5 | – | – | – |
| Дерново-глубокоподзолистая | 27,5 | 20,0 | – | 1,5 | – | 1,0 | – | – | 5,0 | – | – |
| Подзолистаясвязнопесчаная | 21,0 | 7,00 | – | – | – | 6,0 | – | – | 7,5 | 0,5 | – |
Примечание. (–)–отсутствует.
Минимальнымпоказателем по содержанию олигонитрофиловхарактеризоваласьдерново-глубокоподзолистая почва. Изцеллюлозоразрушающих микроорганизмовобнаружены Sporocytophagamyxococcoides, Cytophagaи Sorangiumcellulosum. Общее обрастаниекомочков микроорганизмами составило 82– 88%, степеньразложения целлюлозы – 15 – 20%. Также в образцахобнаружены актиномицеты и грибы: Trichoderma viride, Dematium pullulans, Macrosporium commune,Alternaria tenuis.
При определениифитотоксичности почв методом выживаемостикультуры азотобактера установлено, что навсех почвах, кроме подзолистойсвязнопесчаной, токсичность присутствует.Это свидетельствует о том, что натемно-серой, светло-серой лесной,дерново-глубокоподзолистой почвахнеобходимы предшественники, которые бы ееснижали.
Поскольку из ризосферыдерново-глубокоподзолистой почвы выделеназотобактер, эта почва являетсянетоксичной по отношению ко льну. Высокоесодержание азотобактера и низкое – фитопатогенныхгрибов, обнаружено и в светло-серой леснойпочве.
Кроме того, вдерново-глубокоподзолистой и светло-серойлесной почвах среди аммонификаторовимеются антагонисты к Fusariumoxysporum, следовательно, этипочвы можно выделить как наиболееблагоприятные для возделывания льна.
3.1.3.Микробиологические особенности почвразных предшественников льна
Исследования проводилина серой лесной оподзоленнойсреднесуглинистой почве. Максимальноесодержание микроорганизмов было выявленов почве предшественника «занятый пар– сидерат– рапс»,минимальное –в варианте «озимая рожь» и «лен».
В численностиаммонифицирующих бацилл и бактерийризосферы льна по разным предшественникамза исключением предшественников «занятыйпар – сидерат– рапс» и«картофель» преобладали бациллы.
Содержание их быломаксимальным после предшественника«кормовые –суданская трава». Соотношение бациллы :бактерии оказалось максимальным вризосфере предшественника «кукуруза»– 3,28, что можетсвидетельствовать о большем количествеотмерших корневых остатков в этом вариантеи более глубоком процессе разложенияорганического вещества. Минимальнымсоотношение бациллы/бактерии оказалось вризосфере предшественника «занятый пар– сидерат– рапс» – 0,31. Пшеница, озимаярожь, гречиха имели соотношение 1,55; 1,17 и 1,18соответственно.
При определениимикроорганизмов, усваивающих минеральныеформы азота, установлено, что численностьих была выше, чем аммонификаторов, исоставляла от 114000 КОЕ/г почвы под гречихой,184000 – подкартофелем и 326000 – под кормовыми (суданскойтравой).
Выявлены бактерии,актиномицеты, а также грибы Mucor mucedo, Penicillium notatum, Aspergillus niger, Fusarium oxysporum.
Известно, что актиномицеты подавляютфитопатогенные грибы ибактерии.Таким образом, можно судить о хорошемфитосанитарном состоянии почв всехпредшественников, в особенности высокимэтот показатель оказался после кормовых культур.
Численность грибов впочве по разным предшественникам льна быланевысокой (табл. 11).
Таблица 11 – Численность грибов в почве поразным предшественникам, тыс. КОЕ/гпочвы
| Предшественник | Всего | В том числе | |||||||
| Penicilliumnotatum | Penicilliumchrisogenum | Aspergillusniger | Mucormucedo | Trichodermaviride | Trichodermaalbum | Fusariumoxysporum | Fusarium sp. | ||
| Пшеница | 9,0 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | – |
| Лен | 13,0 | 1,0 | 5,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | – |
| Кормовые суданскаятрава | 18,0 | 9,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 3,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Кукуруза | 15,0 | 2,0 | – | 2,0 | 1,0 | 5,0 | 1,0 | 2,0 | 2,0 |
| Занятый пар сидерат рапс | 51,0 | 2,0 | 44,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | – |
| Озимаярожь | 11,0 | 5,0 | 3,0 | – | 1,0 | 1,0 | 1,0 | – | – |
| Гречиха | 6,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | – | 3,0 | 3,0 | 1,0 | – |
| Картофель | 15,0 | 5,0 | 5,0 | – | 2,0 | – | 2,0 | 1,0 | – |
| Чистыйпар | 14,0 | 3,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | – | 1,0 | 3,0 | 1,0 |
Примечание. (–)–отсутствует.
Максимальноесодержание грибов отмечено послепредшественника «занятый пар – сидерат – рапс» (табл. 11),минимальным было их содержание послегречихи. Из истинных фитопатогенов выявленгриб Fusarium oxysporum. Исключение составилпредшественник озимая рожь, где этот грибне обнаружен.
Установлено, чтостепень разложения целлюлозы послепредшественника «озимая рожь» составила100%, минимальным этот показатель был попредшественникам «кукуруза» и «гречиха».
Общее обрастаниекомочков почвы было высоким (100%) по всемпредшественникам, за исключением гречихи икартофеля. Обрастание почвенных комочковSporocytophaga myxococcoides было выявлено по всемпредшественникам, за исключением гречихи.Обрастание Sporocytophagamyxococcoides составило 100% попредшественникам «лен», «занятый пар сидерат рапс»,«озимая рожь». Минимальным оно было покормовой культуре – 35%.
На основанииполученных по микробиологическим тестамданных можно сделать вывод о том, чтонаиболее благоприятным предшественникомльна является озимая рожь.
Ризосфера льна накаждом исследуемом участке представленахарактерной для него микрофлорой. Значениямикробного пула бактерий на всех почвах превышают 1 млн/г. Такой пулобеспечивает активное протеканиеэнергетических и метаболических процессов впочве. Что касается наиболее пригодногопредшественника, то, судяпо микробному пулу и емкости среды,наиболее благоприятные условиясоздаются дляльна по предшественнику озимая рожь, таккак здесь наблюдаются наименее резкие колебаниясоотношения максимума и минимумамикроорганизмов.
Границы численностифизиологических групп микроорганизмов вризосфере сорта Томский-16 приведены в табл.12.
Таблица 12 – Микробный пул и емкость среды вризосфере льна на разных почвах
| Группамикроорганизмов | КОЕ, млн/г почвы | max/min | |
| min | max | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Темно-серая слабооподзоленнаясреднесуглинистая на карбонатномлессовидном суглинке. Лучаново | |||
| Аммонификаторы | 10 | 57 | 5,7 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 4 | 25 | 6,2 |
| Грибы, сахаролитики | 12 | 32 | 2,7 |
| Дерново-глубокоподзолистаяиллювиально-железистая супесчаная.Половинка | |||
| Аммонификаторы | 40 | 52 | 1,3 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 40 | 54 | 1,3 |
| Грибы, сахаролитики | 14 | 27 | 1,9 |
| Светло-серая леснаялегкосуглинистая Писаревка | |||
| Аммонификаторы | 36 | 82 | 2,6 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 9 | 41 | 4,5 |
| Грибы, сахаролитики | 9 | 24 | 2,6 |
| Серая леснаяоподзоленная среднемощная среднегумуснаясреднесуглинистая. Ново-Рождественка | |||
| Аммонификаторы | 30 | 43 | 1,4 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 23 | 40 | 1,4 |
| Грибы, сахаролитики | 14 | 19 | 1,3 |
| Окончаниетаблицы 12 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Серая лесная оподзоленнаясреднесуглинистая. Ключи | |||
| Аммонификаторы | 26 | 142 | 5,4 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 28 | 326 | 11,5 |
| Грибы, сахаролитики | 6 | 51 | 8,5 |
| Серая леснаяоподзоленная среднемощная слабосмытаятяжелосуглинистая. Сад мичуринцев | |||
| Аммонификаторы | 2320 | 8720 | 3,7 |
| Усваивающие минеральные формыазота | 1106 | 7760 | 7,0 |
| Грибы, сахаролитики | 24 | 29 | 1,2 |
Таблица 13 – Численность аммонифицирующихмикроорганизмов в смешанных образцахлистьев льна на разных типах почв, тыс.КОЕ/г листьев
| Сорт, гибрид | Всего | В том числе | |||||||||
| Bacil-lusubtilis | Bacil-luscereus | Bacil-lusmesen-tericus | Bacil-lusmesen-tericus niger | Bacil-lusmega-terium | Pseu-domo-nas fluores-cens | Pseu-domo-nas herbi-cola | Pseu-domo-nas auran-tiatum | Agro-bacte-rium | |||
| Дерново-глубокоподзолистая | |||||||||||
| О (К Т) | 37340 | – | 4260 | – | – | – | 33080 | – | – | – | |
| Томский-10 | 44800 | – | 7780 | – | – | – | 37020 | – | – | – | |
| Светло-серая лесная | |||||||||||
| О (К Т) | 13000 | 140 | 20 | – | – | 260 | 12580 | – | – | – | |
| Томский-10 | 920 | 80 | 80 | 20 | 60 | 80 | – | 560 | 20 | 20 | |
Примечание. (–)–отсутствует.
Наиболее устойчивысообщества популяций микроорганизмов вусловиях подзолистой супесчаной и серойлесной почвы. В них пул микроорганизмовнаиболее стабилен по сравнению с почвой, незанятой льном. Однако урожайность зависитне только от функционирования и составамикрофлоры ризосферы, но и от микрофлорынадземных частей растений.
3.1.4.Эпифитная микрофлора листьевльна
С целью изученияэпифитной микрофлоры листьев исследовано10 образцов. Использованы смешанные образцылистьев в фазу зеленой спелости двухсортов –Томский-10, крупносемянный марокканский(К-6774) и трех гибридных форм F7– Т К, К Т, О (К Т),выращенных на разных почвах (табл. 13) (О–оршанский).
Во всех образцахлистьев льна обнаружено значительноеколичество микрорганизмов различныхфизиологических групп. Четкой разницы почисленности и составу микробных ценозовлистьев льна между сортами и гибридами необнаружено.
3.1.5. Эпифитнаямикрофлора семян льна
Изучалась микрофлорасемян смешанных образцов и с разныхпорядков ветвления соцветия. Использованысемена сорта Томский-10 и гибридной формыльна О (К Т),выращенных на разных почвах (табл. 14).
Таблица 14 – Численность аммонифицирующихмикроорганизмов в смешанных образцахсемян, тыс. КОЕ/г семян
| Сорт, гибрид | Всего | В том числе | |||
| Bacillussubtilis | Bacillus megaterium | бактерии-антагонисты | Pseudomonas fluorescens | ||
| Дерново-глубокоподзолистая | |||||
| Томский-10 | 10800 | 2800 | – | 4800 | 1200 |
| О(КТ) | 26800 | 5200 | 800 | 5200 | – |
| Светло-серая лесная | |||||
| Томский-10 | 15200 | 200 | 200 | 3800 | 24800 |
| О(КТ) | 25200 | – | 2400 | 3200 | 5600 |
Примечание. (–)–отсутствует.
Наибольшее числоаммонифицирующих микроорганизмовобнаружено на дерново-глубокоподзолистойпочве у гибрида О (К Т).
Положительным моментомявляется то, что практически во всехобразцах семян обнаружено значительноеколичество Bacillus subtilis. Особенно высоким этот показательбыл на дерново-глубокоподзолистой почве угибрида О (К Т).На светло-серой лесной почве у сортаТомский-10 этот показатель был минимальным,а у гибрида О (К Т)эта бацилла не встретилась. Bacillus megaterium обнаруженаво всех образцах, за исключением сортаТомский-10 на дерново-глубокоподзолистойпочве. Pseudomonas fluorescens выявлена также на всех семенах, заисключением гибрида О (К Т) на дерново-глубокоподзолистойпочве. Во всех образцах встретились вбольшом количестве бактерии-антагонисты.Их содержание было особенно высоким надерново-глубокоподзолистой почве у сортаТомский-10 и гибрида О (К Т).
Численностьмикроорганизмов эпифитной микрофлорысмешанных образцов семян льна, усваивающихминеральные формы азота, в целом оказаласьвыше численности аммонифицирующихмикроорганизмов.
Азотобактер обнаруженпри анализе смешанного образца только водном варианте – Томский-10 на светло-серой леснойпочве, но при анализе семян льна разныхпорядков соцветия, выращенного на разныхпочвах, он не выявлен. Олигонитрофилыдоминировали у формы О(КТ). Насветло-серой лесной почве их содержание навсех порядках соцветия было 100%, надерново-глубокоподзолистой почве этотпоказатель был ниже. Содержаниеолигонитрофилов там варьировало попорядкам соцветия (от 8% – 2-й до 100% – 5-й порядокветвления соцветия). Из грибов выявленыDematium pullulans иMucor mucedo.
Для определениясвойств семян разного порядка ветвлениясоцветия на разных типах почв было взято 36образцов семян 1, 2, 3, 4, 5-го порядковсоцветий. Использованы семена сортакрупносемянный марокканский), а также трехгибридных форм К Т, Т К, О (К Т), выращенных надерново-глубокоподзолистой и светло-серойлесной почвах.
Исследования показали,что длина, ширина, высота семян каждогосорта и гибрида не изменяются на разныхпорядках ветвления соцветия и составляют3,81; 1,43 и 0,93 мм на 2 – 5-м порядках ветвлениясоцветия.
3.1.6. Корневыевыделения гибридов льна и их родительскихформ
Изучение качественногосостава корневых выделений льна сортаТомский-10 и гибрида О (К Т)показало их сортоспецифичность (табл. 15). Вкорневых выделениях льна обнаруженыолигосахара (мальтоза, сахароза), а изпростых сахаров – альдозы (галактоза, глюкоза,ксилоза, рамноза) и кетозы (сорбоза,фруктоза) (табл. 15).
Таблица 15– Содержание сахаров в корневыхвыделениях льна
| Сахара | Rf | Наличие сахара в корневых выделениях | |
| Томский-10 | О(КТ) | ||
| Лактоза (олигосахара) | 0,08 | – | – |
| Мальтоза(олигосахара) | 0,11 | – | + |
| Сорбоза (простыесахара, кетозы) | 0,12 | – | + |
| Сахароза(олигосахара) | 0,14 | + | – |
| Галактоза (простыесахара, альдозы) | 0,16 | – | – |
| Глюкоза (простыесахара, альдозы) | 0,18 | – | + |
| Фруктоза (простыесахара, кетозы) | 0,23 | + | + |
| Ксилоза (простыесахара, альдозы) | 0,25 | + | – |
| Рамноза (простыесахара, альдозы) | – | – | |
Примечание. (+) –присутствует; (–)– отсутствует.
Таблица 16– Содержание аминокислот в корневыхвыделениях льна
| Аминокислота | Наличие аминокислоты вкорневых выделениях | |
| Томский-10 | О(КТ) | |
| Цистеин | – | – |
| Лизин | + | + |
| Гистидин | – | + |
| Аргинин | + | + |
| Аспарагин | – | – |
| Аспарагиновая | + | + |
| Серин | + | + |
| Глутамин | + | + |
| Треонин | + | – |
| Аланин | + | + |
| Триптофан | + | + |
| Метионин | – | + |
| Валин | + | + |
| Фенилаланин | + | + |
| Лейцин | + | + |
| Норлейцин | + | + |
| Норвалин | – | – |
| Аминоуксусная | + | + |
| Орнитин | – | – |
Примечание. (+) –присутствует; (–)– отсутствует.
Отмечено, чтоединственным сахаром, обнаруженным как усорта, так и гибрида, является фруктоза. Изпростых сахаров не обнаружены галактоза ирамноза (группа альдоз), а изолигосахаров – лактоза. Специфичными для сорта льнатомской селекции оказались два сахара: изпростых сахаров – ксилоза (альдозы),а также сахароза из олигосахаров.Гибридоспецифичность проявили три сахара: изпростых сахаров глюкоза (альдозы), сорбоза(кетозы), а также мальтоза (олигосахара). Известно, чтогалактоза в свободном состоянии в растениях невстречается. В корневых выделениях льнанами этот сахар также не обнаружен.
Установленасортоспецифичность органических кислот вкорневых выделениях льна. Как у сорта, так иу гибрида на хроматограмме выявленыщавелевая и винная кислоты. Лимонная иянтарная кислоты не обнаружены.
На хроматограммевыявлено 13 аминокислот из 19 у сорта и 14 из 19– у гибрида.Можно предположить также наличиесортоспецифичности льна по содержаниюаминокислот в корневых выделениях.Отмечено, что как у сорта, так и гибрида непроявились 4 кислоты: цистеин, аспарагин,норвалин и орнитин. Специфичной только длясорта является аминокислота треонин, длягибрида –гистидин и метионин (табл. 16). Нами показано,что гибрид О(КТ) имеет высокие,устойчивые показатели урожайности привыращивании на разных почвах, а такжепревосходит родительские формы. Лучше он ипо качественному составу аминокислот.
3.1.7.Ферментативная активность почв
Изученные почвыхарактеризуются сравнительно низкойактивностьюокислительно-восстановительного ферментакаталазы. Его активность изменяется взависимости от типа почв, периодавегетации растений, года исследований идействия биопрепаратов (табл. 17, 18).Максимальная активность обнаружена всветло-серой лесной почве (11,3 мл О2/1 г почвы за 5 мин).В концевегетации льна активность каталазыснижается, особенно в серой лесной оподзоленнойпочве (с 9,7 мл О2 в мае до 0,7 мл О2/1 г почвы всентябре), что, вероятно, связано с уплотнением почвы.
Бактериальныепрепараты и стимуляторы роста и развитиярастений гуминовой природы существенно (в2,5 – 5 раз)повышают каталазную активность почв.Влияют они и на процессы азотногометаболизма. Активность уреазы, как иактивность каталазы, изменялась в разныегоды исследований, по типам почв и отдействия бактеризации и стимуляторовроста. Наиболее активное разложениемочевины выявлено в темно-серой леснойоподзоленной почве (pH=10 через 50 ч послевнесения мочевины в почву). Из препаратовсильно сказалось действие гумата натрия(pH=12 через 70 ч после внесения мочевины впочву).
Амилазная активностьпочв заметно различалась – в пределах 4,2 – 21,8 мг разложенногокрахмала на 1 г почвы за сутки. Высокойактивностью фермента характеризовалисьсерая лесная и дерново-глубокоподзолистыепочвы.
К заметному повышениюамилазной активности (в 4,3 раза) темно-серойлесной почвы привело внесение гумостима (с5,8 до 21,8 мг разложенного крахмала на 1 гпочвы за сутки соответственно).
Фосфатазная активностьизученных почв низкая и практически неизменялась при внесении биопрепарата истимуляторов роста. Это вполне объяснимо,если учесть, что фосфор в рассматриваемыхпочвах представлен в основномтруднодоступными минеральными фосфатами,а фосфатаза минерализует труднодоступныеорганические соединения фосфора.
Таблица 17– Ферментативная активность почв
| Почва | Периоданализа | Каталаза,О2 см3/г почвы | Уреаза, pH/час. | Амилаза,масса разложившегося крахмала в 1 г почвы,мг | Фосфатаза, зона разло-жения, вмм |
| Темно-серая леснаяслабооподзоленная | Май | 6,2 | 10/50 | 4,7 | 23 |
| Сентябрь | 5,8 | 8,5/70 | 4,7 | - | |
| Серая леснаяоподзоленная | Май | 9,7 | 9/70 | 21,8 | - |
| Сентябрь | 0,7 | 8/70 | 4,2 | - | |
| Светло-сераялесная | Сентябрь | 11,3 | 8/50 | 5,0 | 25 |
| Дерново-глубокоподзолистая | Сентябрь | 6,0 | 7/5 | 21,8 | 24 |
Таблица 18 – Влияние бактеризации истимуляторов роста на ферментативнуюактивность темно-серой лесной почвы
| Вариант | Каталаза,О2 см3/г почвы | Уреаза,pH/ч | Амилаза,масса разложившегося крахмала в 1 г почвы,мг | Фосфатаза зона разложения, вмм |
| Контроль | 2,3 | 8/50 | 5,8 | 23 |
| Гумат натрия | 10,0 | 12/70 | 5,8 | 22 |
| Гумостим | 8,3 | 7/15 | 21,8 | 20 |
| БакСиб | 11,6 | 7,5/70 | 5,5 | 25 |
Наиболее активныпротеолитические ферменты в серой леснойоподзоленной почве (70%), наименее – вдерново-глубокоподзолистой, т. е. в связи снизкой активностью аммонифицирующихбактерий серая лесная оподзоленная исветло-серая лесная почвы недостаточнообеспечены азотом.
3.1.8. Влияниевнешних факторов на антагонизм бактерий вризосфере льна к фитопатогеннымгрибам
Данные по антагонизмубактерий к фитопатогенным микромицетам впочве подо льном практически отсутствуют.Нами исследовано 64 изолята бактерий иактиномицетов, выделенных из почвы подольном и выращенных на среде Гиса сдобавлением 1% источников углерода или свнесением 0,1% источников азота.
Установлено, чтобактерии, выращенные на среде с аммонийными белковым азотом, обладают болееинтенсивными антибиотическими свойствами,чем бактерии, выращенные на нитратной инитритной средах. Наибольшее количествобактерий-антагонистов выявлено к Bipolaris sorokiniana и Aspergillus flavus, Stachybotrys atra.Интенсивность антагонизма бактерий кмикромицетам зависит откультуры-антагониста, источника азота иуглерода в окружающей среде. Наиболеесильно антагонизм проявляется на первыхэтапах разложения растительных остатков,особенно с высоким содержанием белковогоазота, подвергающегосяаммонификации.
По мере накоплениянитратного или нитритного азота в средечисло культур бактерий, обладающихантагонизмом к фитопатогенным грибам,сокращается. Однако культуры, сохранившиеэту физиологическую функцию, дают большиезоны угнетения роста грибов.
Выявлено, что в почвеподо льном развивается большое число (20 % отвыделенных изолятов)бактерий-антагонистов фитопатогенныхгрибов. Однако заметные зоны угнетениямикромицетов дают только 5% от всехизолятов. Антагонизм бактерий кфитопатогенным микромицетам зависит отисточника азота и углерода в окружающейсреде. Антагонистическая активностьбактерий усиливается при наличии в средебелкового или аммонийного азота, крахмала,глюкозы и мальтозы.
3.1.9. Влияниемикроорганизмов из ризосферы льна навсхожесть семян и рост ростков и корнейредиса
Количественный икачественный состав микробов-стимуляторовв ризосфере льна изучен недостаточно. Дляобеспечения «прикладных» ифундаментальных направлений работчрезвычайно важным является поискактивных микроорганизмов-стимуляторов,пригодных для биотехнологических целей. Оналичии биологически активных веществ уиспытуемых культур судили по приростуопытных растений по сравнению с контролемили по увеличению всхожести.
Выявлено, что вризосфере льна развиваются в значительномколичестве микроорганизмы – стимуляторы ростарастений. Наиболее активнымистимуляторами являются Bacillusvirgulus, Bacillusagglomeratus, Pseudomonasrubigenosa, Pseudomonascaudatus. Стимулирующаяактивность микроорганизмов хорошопроявляется при наличии в среде маннита,крахмала, галактозы, ксилозы, сорбита.Источники углерода сильнее сказываются насинтезе микроорганизмами продуктовметаболизма, стимулирующих активнеерост ростков, чем корней.
3.1.10. Влияниемикромицетов из ризосферы льна
на ростпроростков редиса и льна
Многие почвенныемикроскопические грибы, прежде всегопредставители родов Penicillium, Fusarium, Aspergillus и рядатемноокрашенных грибов, являютсяпродуцентами разнообразных фитотоксинов.Отмечено накопление грибов –продуцентовфитотоксинов в почвах при бессменномвозделывании культур.
Нами изучен составмикромицетов из ризосферы льна иопределена их фитотоксичность напроростках редиса и льна. Исследовано 20видов микромицетов, выделенных изризосферы льна, культивируемого на серыхлесных почвах Новосибирской и Томскойобластей.
Установлено, чтометаболиты семисуточных культурмикромицетов оказывают фитотоксическоедействие на всхожесть семян редиса и льна.По характеру влияния на растения их можноразделить на группы: микромицеты,ингибирующее действие которых проявляетсяодинаково негативно только на всхожестииспытанных видов растений. Сюда относятсяCladosporium elegantulum,Aspergillus awamorii;ингибиторы, которые оказываютотрицательное влияние на рост ростковредиса и льна. К этой группе относятся:Penicillium chrysogenum,Aspergillus fumigatus;ингибиторы роста корневой системы редиса ильна. Это Muсor sp., Stachybotris alternans; фитотоксичность микромицетовпроявляется в изменении всхожести, ростаростков и корней. К этой группе относятсяFusarium lini иAlternaria tenuis;микромицеты-стимуляторы роста ростков иликорней редиса, такие как Cladosporium elegantulum, Gymnoascus setosus, Penicillium brevi-compactum,Trichoderma lignorum,Trichoderma viride,Chaetomium globosum. Действие микромицетов на растениямногообразно и в значительной мере зависитот видовой принадлежности как грибов,так и тест-культур растений. Метаболитынекоторых грибов (Cladosporiumelegantulum, Gymnoascussetosus, Penicilliumbrevi-compactum) оказалистимулирующее влияние на рост ростковредиса, но угнетали таковой у льна.
В целом микромицеты изризосферы льна оказывают преимущественнонегативное влияние на всхожесть и ростредиса и льна. Стимуляторы ростапроростков редиса среди микромицетоввстречаются крайне редко, а для льна необнаружены.
3.2. ВЛИЯНИЕБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
НАПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА НА РАЗНЫХТИПАХ ПОЧВ
Изучение эффективностибиологических препаратов напродуктивность сортов льна-долгунцаТомский-16 (9) и ТОСТ 3 (10) проводили в пятивариантах опыта, где использовали гуматнатрия (Г), гумостим (О), БакСиб (БС),вермикомпост (ВК). Для контроляиспользовали вариант, не обработанныйпрепаратами (К).
Установлено, чтонаибольшее положительное влияние напродуктивность волокна на темно-серыхоподзоленных почвах оказал вермикомпост.
На продуктивностьсемян, на длину и ширину семени, число семянв коробочке, массу 1000 семян наибольшееположительное влияние оказал гумат натрия.Хотя число коробочек на одном растениимаксимально в контрольном варианте, но всреднем количество семян на одном растениинаибольшее у сорта Томский-16,обработанного гуматом натрия.
При выполненииканонического анализа по признакам высоты,технической длины, диаметра стебля, числасемян в коробочке, числа коробочек и массы1000 семян выявлено, что преобладающеевлияние на распределение групп растенийоказывает процентное содержание волокна(коэффициент для канонической переменной-1,073) (рис. 1). По процентному содержаниюволокна сорт Томский-16, обработанныйгумостимом, БакСибом, гуматом натрия, иконтрольный вариант, отличаютсянезначительно, максимум отмечен урастений, выращенных с применениемвермикомпоста.
Рисунок 1 – Каноническийанализ сорта Томский-16: 9 – сорт Томский-16; Г– гуматнатрия; О –гумостим; БС – БакСиб; ВК – вермикомпост; К – контрольныйвариант опыта
Следовательно, натемно-серой лесной оподзоленной почве длясорта льна Томский-16 целесообразноприменение вермикомпоста (для увеличенияпродуктивности волокна) и гумата натрия(для увеличения продуктивностисемян).
Установлено, что усорта ТОСТ 3 высота, техническая длина,процентное содержание волокна, массаволокна в варианте с применениемвермикомпоста имеют максимальноезначение.
Хотя число коробочек наодном растении максимально у сорта ТОСТ 3,обработанного гуматом натрия, а числосемян в коробочке у обработанноговермикомпостом и в контрольном варианте,но в среднем количество семян на одномрастении наибольшее при обработкеБакСибом.
Масса 1000 семян, длина иширина семени также выше у сорта ТОСТ 3,обработанного БакСибом.
Наибольшая масса 10стеблей наблюдается у сорта ТОСТ 3,обработанного гуматом натрия, чтоположительно сказывается на урожаельносоломы.
Диаметр стебля вконтрольном варианте выше, чем у другихгрупп.
По комплексу признаков(высота, техническая длина, диаметр стебля,число семян в коробочке, число коробочек имасса 1000 семян) растения льна,обработанного гуматом натрия и БакСибом,различаются незначительно (рис. 2). Попроцентному содержанию волокна, у которогомаксимальный по модулю коэффициент дляканонических переменных (-1,05), наблюдаетсянебольшие различия у растений льна,обработанного гуматом натрия и БакСибом,гумостимом и контрольного варианта.Максимальное процентное содержаниеволокна у растений, выращенных сприменением вермикомпоста, а минимальное– сприменением БакСиба.
На темно-серой леснойоподзоленной почве для сорта ТОСТ 3 выборпрепарата зависит от предназначения льна:если он выращивается на семена, тоцелесообразно применение БакСиба, наволокно –вермикомпоста, на льносолому – гуматанатрия.
Рисунок 2 – Каноническийанализ сорта ТОСТ 3: 10 – сорт ТОСТ 3; Г– гуматнатрия; О –гумостим; БС – БакСиб; ВК – вермикомпост; К – контрольныйвариант опыта
Для оценкиэффективности биологических препаратовБайкал и Эпин проведен кластерный анализ сцелью определения степени влиянияисследуемых биопрепаратов на показателипродуктивности сортов.
Кластерным анализомсорта ТОСТ 3 установлено, что в опытах свнесением в почву биопрепаратов Байкал иЭпин имеются общие кластеры: техническаядлина высотарастений, процентное содержание волокна встебле числосемян в коробочке число коробочек на растении, массаволокна ширина семян диаметр стебля (рис. 3). В целом же обапрепарата отличаются от контроля, чтосвидетельствует о том, что они влияют напоказатели продуктивности сорта ТОСТ 3.
У сорта Томский-16контрольный вариант и вариант, в почвукоторого был внесен биопрепарат Эпин,имеют общие кластеры: процентноесодержание волокна в стебле техническая длина высотарастений, масса волокна диаметр стебля порядокветвления соцветия. Действие этогобиопрепарата на сорт Томский-16 непроявляется в высоких показателях. Но вварианте с использованием биопрепаратаБайкал установлено его положительноевлияние на повышение значенийморфометрических показателей.
С помощьюкорреляционного анализа определеназависимость показателей продуктивностиисследуемых сортов. У сорта Томский-16 привнесении препарата Байкал число семян вкоробочке зависит от числа порядковветвления соцветия, а при использованиипрепарата Эпин техническая длина и диаметрстебля зависят от высоты растения, а числокоробочек на растении – от числа порядковветвления соцветия.
Корреляционный анализсорта ТОСТ 3 с учетом внесения препаратаЭпин показал, что техническая длиназависит от высоты растения, числокоробочек на растении – от числа порядковветвления соцветия, ширина семян – от диаметра стебляи длина семян – от их ширины.
В результатеисследований установлено, чтобиологические препараты Байкал и Эпиноказывают положительное влияние напоказатели продуктивности льна-долгунца:высоту, техническую длину, диаметр стебля,массу стеблей, линейные размеры семян,число семян в коробочке. Особое влияние ониоказывают на массу 1000 семян ипроцентное содержание волокна встебле.
Для повышенияволокнистой и семенной продуктивностисорта Томский-16 целесообразно применятьбиопрепарат Байкал. Для повышенияволокнистой продуктивности сорта ТОСТ 3рекомендуется применять биопрепаратБайкал, семенной продуктивности Эпин. В целомнаиболее эффективным в технологиивозделывания льна является биопрепаратБайкал.
Использованиепрепаратов в технологии возделыванияльна-долгунца оказало положительноедействие на продуктивность семян и волокнана всех типах почв. Для повышения семеннойпродуктивности рекомендуется применятьпрепараты Турмакс + Биовайс при обработкесеменного материала и вегетирующихрастений, продуктивности волокна – Турмакс + Биовайспри обработке посевного материала.Применение биопрепаратов оказалоблагоприятное влияние на всхожесть,мыклость, сбежистость. В результатерасчета основных экономическихпоказателей выявлено, что наиболеерентабельным является применениебиопрепаратов Турмакс и Биовайс приобработке семенного материала ивегетирующих растений (244 %).
Рисунок 3 – Кластерный анализ сортов Томский-16,ТОСТ 3: % – процентноесодержание волокна в стебле; ч.к. – число коробочек нарастении; дл.сем. – длина семени, мм; ш.сем. – ширина семени, мм;диам. –диаметр стебля, мм; т.д. – техническая длина,см; ч.сем. –число семян в коробочке; м.сем. – масса 1000 семян, г;м.ст. – массастебля, г; м.вол. – масса волокна стебля, г; ч.п.в.– числопорядков ветвления соцветия; выс. – высота растения,см
Гумат натрия Гумостим Контроль
Рисунок 4 – Элементарные волокна льна
Показано, что торфяныепрепараты оказывают положительное влияниена снижение пораженности растенийантракнозом, а также благоприятствуютснижению полегания растений до 1 балла.Отмечено увеличение показателейпродуктивности сортов льна практически повсем основным признакам при внесениигумата натрия и гумостима по сравнению сконтролем. В наибольшейстепени возросли показатели по такимважным хозяйственно ценным признакам, какмасса 1000 семян и процентное содержаниеволокна в стебле, особенно после внесениягумостима.
Установлено, что привнесении как гумата натрия, так и гумостимаувеличивается количество элементарныхволокон в пучке по сравнению с контролем(рис. 4). В опытах с применениемстимуляторов роста из торфа отмеченаустойчивая тенденция к прибавкеурожайности –до 14%.
Показана эффективностьприменения биопрепаратов в баковых смесяхс пестицидами химического происхождения.Выбор препарата для увеличенияпродуктивности льна зависит от сорта,предназначения льна и участка егопроизрастания. Так, для сортов Томский-16 иТОСТ 3 на серых оподзоленных почвахнаиболее эффективным препаратом являетсяБакСиб, который повышает какпродуктивность семян, так и волокна. Натемно-серых почвах при возделывании сортаТомский-16 целесообразно применениевермикомпоста (для увеличенияпродуктивности волокна) и гумата натрия(для увеличения продуктивности семян), адля сорта ТОСТ 3 выбор препарата зависит отпредназначения льна: если он выращиваетсяна семена, то целесообразно применениеБакСиба, на волокно – вермикомпоста, на льносолому– гуматанатрия. На светло-серых почвах дляувеличения продуктивности сорта Томский-16эффективно применение гумата натрия,положительного влияния биопрепаратов напродуктивность сорта ТОСТ 3 невыявлено.
Выявлено положительноевлияние биологических препаратов насохранность льна-долгунца в полевыхусловиях (рис. 5, табл. 19). Использованиебиопрепаратов способствует улучшениюсохранности растений льна в периодвегетации даже при их однократномприменении.
Качество полученноговолокна и его пригодность ктехнологической обработке определяли посовокупности внешних признаков: блеск,цвет, шелковистость, степень отделяемостиот тресты, хрупкость. По этим показателямлучшим было волокно в варианте № 1, а такжеволокно в варианте с двукратномприменением Альбита (рис. 6). Значенияпоказателей остальных вариантовотличаются друг от друганезначительно.
Рисунок 5 – Влияние биопрепаратов насохранность льна в период вегетации:1 – контроль;2 – обработкасемян химическим протравителем Бункер иопрыскивание посевов гербицидом Пик; 3– обработкасемян химическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Планриз с опрыскиваниемпосевов гербицидом Пик; 4 – обработка семянхимическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Альбит с опрыскиваниемпосевов гербицидом Пик; 5 – обработка семянхимическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Планриз с опрыскиваниемпосевов баковой смесью гербицида Пик ибиопрепарата Планриз; 6 – обработка семянхимическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Альбит с опрыскиваниемпосевов баковой смесью гербицида Пик ибиопрепарата Альбит.
Достоверно показановлияние биопрепаратов при однократном идвукратном их применении на всхожесть,энергию прорастания семенного материала идругие показатели льна-долгунца (табл.19).
Выявлена эффективностьвлияния биологических препаратов напродуктивность льна-долгунца на серойлесной оподзоленной среднесуглинистойпочве, серой лесной оподзоленнойсреднемощной слабосмытойтяжелосуглинистой, светло-серойлесной.
Разработанэкспресс-метод, позволяющий выявлятьэффективность применения биопрепаратов наранних стадиях онтогенеза, что приведет кболее рациональному использованиюресурсов. Получены доказательствавозможности прогнозированияпродуктивности льна-долгунца влабораторных условиях за 20 дней независимоот времени года по физиологическим тестам.
Рисунок 6 – Льняное волокно, полученное в1–6-мвариантах опыта (усл. обозначения см. нарис. 5)
Таблица19 – Влияние биопрепаратов на основныепоказатели продуктивности льна-долгунцасорта Томский-18 на темно-серой лесной почвев 6 вариантах опытов в 2007–2008 гг.
| Показатели | 2007 г. | 2008 г. | ||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||||
| Урожайность семян, ц/га | 2,4 | 2,0 | 2,6 | 2,8 | 2,6 | 2,9 | 6,6 | 6,4 | 6,6 | 6,7 | 7,2 | 7,5 | ||||||||||
| НСР0,5 | 0,7Fф<F0,5 | 0,63Fф<F0,5 | ||||||||||||||||||||
| Энергия прорастания, % | 98,3 | 97,7 | 98,0 | 98,7 | 98,7 | 99 | 98,3 | 98,3 | 99,0 | 96,0 | 97,3 | 97,0 | ||||||||||
| НСР0,5 | 0,9Fф<F0,5 | 2,4Fф<F0,5 | ||||||||||||||||||||
| Всхожесть, % | 99,0 | 98,7 | 98,7 | 99,0 | 98,7 | 99,3 | 98,3 | 98,3 | 99,0 | 96,3 | 99,0 | 99,0 | ||||||||||
| НСР0,5 | 1,9Fф<F0,5 | 2,3Fф<F0,5 | ||||||||||||||||||||
| Масса 1000 семян,г | 4,1 | 4,1 | 4,1 | 4,2 | 4,1 | 4,2 | 4,1 | 4,0 | 4,1 | 4,2 | 4,2 | 4,3 | ||||||||||
| НСР0,5 | 0,2Fф<F0,5 | 0,2Fф<F0,5 | ||||||||||||||||||||
| Мыклость | 413 | 380 | 352 | 381 | 391 | 430 | 523 | 410 | 406 | 441 | 422 | 494 | ||||||||||
| НСР0,5 | 6,2Fф<F0,5 | 9,1Fф<F0,5 | ||||||||||||||||||||
| Сбежистость | 0,78 | 0,74 | 0,70 | 0,72 | 0,73 | 0,74 | 0,74 | 0,71 | 0,70 | 0,69 | 0,75 | 0,76 | ||||||||||
| НСР0,5 | 0,1 | 0,1 | ||||||||||||||||||||
Примечание. 1–6варианты опытов см. на рис. 5.
В результате расчетаосновных экономических показателейвыявлена целесообразность применениябиопрепаратов в технологии возделыванияльна-долгунца. Рентабельность составила 252,189, 205, 231, 330, 379 % в 1–6-м вариантах соответственно.Наиболее рентабельна технология сприменением Альбита.
3.3. ИЗУЧЕНИЕГЕНОТРОФИИ
В РАЗНЫХПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХУСЛОВИЯХ
В качестве материаладля исследования использовали томскийсорт льна-долгунца Томский-10,крупносемянный марокканский К6774 (К), а такжеперспективные гибриды, полученные ранее отих скрещивания. Эти гибридные формыотличаются высокой продуктивностью польну-соломке и семенам и высокимиадаптивными характеристиками. Выявленавысокопродуктивная линия гибрида F3, показателипродуктивности волокна которойсохранились на уровне Томский-10, а семян– возросли в 1,5– 2 раза принизкой дисперсии признаков. На основеразличных биотестов выявлены адаптивныепоказатели гибридов F1, которые характеризуютсяповышенным содержанием фотосинтетическихпигментов, интенсивностью дыхательныхпроцессов. Отмечено также уменьшениеядерно-ядрышкового соотношения,свидетельствующее об усилении синтезаРНКпродуктов, что выявлено припроведении цитологических исследований.Сравнительный анализ гибридов показал, чтоосновные признаки продуктивности (высота,техническая длина, число коробочек) сортови гибридов F2льна являются лабильными и варьируют взависимости от места произрастания, чтопоказано в результате дисперсионного икорреляционного анализов. Масса волокна,семян, выход волокна являются относительностабильными признаками для сортов (Стегнийи др., 2004). Анализ сортовых особенностей науровне ДНК с помощью RAPDанализа показал, чтопри использовании набора из 35 праймеровдлиной в 10 – 11нуклеотидов, G-C состав которых варьировалот 30 до 70%, продукты амплификации с 20праймерами были мономорфны (Чудинова, 1999).Выявлена сортоспецифичность ДНК порезультатам RAPD-анализа с 15 праймерами. Этопозволяет паспортизировать исходные сортаи полученные гибриды с целью ихидентификации для дальнейшей селекционнойработы (Стегний и др., 2000).
Кластерный анализпризнаков продуктивности растений линиигибрида КТ3-1(1)показал, что на всех исследуемых почвахвыделяются сходные кластеры, такие кактехническая длина, высота растения, массаволокна, процентное содержание волокна,диаметр стебля растения, число коробочекна растении, число порядков ветвлениясоцветия.
Корреляционный анализпризнаков продуктивности линии гибридаКТ3-1(1) показал, чтонаибольшее число значимых корреляционныхсвязей (9) выявлено на светло-серой леснойпочве: высота растения техническая длина (r = 0,72); высотарастения число порядков ветвлениясоцветия (r = 0,66); высота растения числокоробочек на растении (r = 0,64); высотарастения диаметр стебля (r = 0,74);техническая длина масса 1000 семян(r = 0,74); техническая длина массаволокна растения (r = 0,80); число порядковветвления соцветия число коробочек нарастении (r = 0,99); число порядков ветвлениясоцветия диаметр стебля (r = 0,68);масса стебля масса волокна (r = 0,79). Надерново-глубокоподзолистой почве выделено4 значимые корреляционные связи: высотарастения техническая длина (r = 0,97);число порядков ветвления соцветия числокоробочек на растении (r = 0,84); числокоробочек на растении диаметр стебля (r = 0,67); массаволокна процентное содержаниеволокна (r = 0,98). На серой леснойоподзоленной почве выделено 2 значимыекорреляционные связи: высота растения техническая длина (r = 0,74); диаметрстебля масса стебля (r = 0,65).
При сравнении растенийлинии гибрида КТ3-1 (1),выращенных в 2000-2002 гг., наблюдаетсясохранение корреляционных связей ипоявление новых (число коробочек нарастении масса волокна, числопорядков ветвления соцветия массаволокна).
Корреляционный анализпризнаков продуктивности растений линиииз гибрида КТ3-1(2) показал, что наибольшее числозначимых корреляционных связей (9) выявленона дерново-подзолистой почве: высотарастения техническая длина (r = 0,96);высота растения число порядковветвления соцветия (r = 0,68); высотарастения масса стебля (r = 0,74);техническая длина масса 1000 семян(r = 0,66); число порядков ветвления соцветия число коробочек на растении (r = 0,88);число порядков ветвления соцветия диаметр стебля (r = 0,84); числокоробочек на растении диаметр стебля (r = 0,76); числокоробочек на растении массастебля (r = 0,64); масса волокна диаметр стебля (r = 0,65). Насветло-серой лесной почве выделено 5значимых корреляционных связей:техническая длина диаметр стебля(r = 0,75); число порядков ветвления соцветия число коробочек на растении (r = 0,80);число коробочек на растении процентное содержание волокна(r = 0,72); масса 1000 семян процентное содержание волокна(r = 0,69); масса волокна процентное содержание волокна(r = 0,68). На серой лесной оподзоленной почвевыделено 3 значимые корреляционные связи:высота растения техническая длина(r = 0,85); техническая длина диаметр стебля (r = 0,79); масса стебля процентное содержание волокна(r = 0,66).
При сравнении данных покорреляционному анализу по годамнаблюдается также сохранение связей ипоявление новых (число коробочек нарастении процентное содержаниеволокна, масса1000 семян процентное содержание волокна,масса волокна процентноесодержание волокна).
Линия гибрида КТ3-1 характеризоваласьвысокими показателями на всех почвах ичасто либо сохраняла уровень растений,выращенных ранее, либо даже превосходилаэти значения. Это подтверждаетпредположение о том, что данная линияявляется генотрофной. Она перспективнаядля возделывания, особенно надерново-подзолистой и светло-серой леснойпочвах.
3.4. ВЛИЯНИЕПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
НА ОСНОВНЫЕПОКАЗАТЕЛИ ПРОДУКТИВНОСТИ
3.4.1.Комплексный статистический анализ влиянияпочвенно-климатических условий наэлементы продуктивности
Максимальныепоказатели по процентному содержаниюволокна отмечены у гибридов О (К Т) и К (К Т) на темно-серойлесной почве, массе 1000 семян – угибрида О (К Т) также на этой жепочве (рис. 7).
Отмечено, чтогибридная форма О (К Т), вполучении которой наряду с крупносемяннымсортом крупносемянный марокканскийучаствовали два долгунцовых сорта – Оршанскийтонковолокнистый и Томский-10, по признаку«процентноесодержание волокна в стебле» превосходитгибридную форму К (К Т),полученную отскрещивания Томского-10 и крупносемянногомарокканского с последующим насыщениемкрупносемянным марокканским. Натемно-серой лесной почве форма О (К Т) приближается к родительскомудолгунцу Томскому-10 по показателям этогопризнака, на дерново-глубокоподзолистойпочве ниже, а на светло-серой лесной почведаже превосходит сорт Томский-10. Посравнению с содержанием волокна у одной изродительских форм (Оршанский тонковолокнистый)гибрид О (К Т) превосходит егона темно-серой лесной и дерново-глубокоподзолистой почвах,однако процентное содержание волокна в стебле унего немного ниже на светло-серой леснойпочве. По сравнению с сортомкрупносемянный марокканский процентное содержаниеволокна в стебле выше у этого гибрида навсех участках исследования. Чтокасается гибрида К (К Т),то показатели продуктивности волокна навсех участках исследования дажепревосходят сорт крупносемянныймарокканский,однако они ниже, чем у сорта Томский-10, навсех трех участках, чуть превосходят сортОршанскийтонковолокнистый на темно-серой лесной идерново-глубокоподзолистой почвах.
Масса 1000 семян выше угибрида К (К Т) по сравнению сгибридной формой О (К Т) навсех участках исследования. При этомпродуктивность семян обоих гибридов ниже,чем у сорта крупносемянный марокканский,за исключением гибридной формы К (К Т) на дерново-глубокоподзолистойпочве, где отмечено даже превышение этогопоказателя над родительским сортомкрупносемянный марокканский. По сравнениюс долгунцовыми сортами масса 1000 семян вышеу обоих гибридов на темно-серой лесной исветло-серой лесной почвах, надерново-глубокоподзолистой почве угибрида О (К Т) этот показательчуть ниже, чем у сорта Оршанскийтонковолокнистый.
Кластерный анализпоказал относительную устойчивостьперспективных гибридов, поскольку сходноеобъединение совокупности признаковпродуктивности в кластеры прослеживаетсяна дерново-глубокоподзолистой исветло-серой лесной почвах, а натемно-серой лесной почве наблюдается инаясовокупность, однако тенденциясохраняется (рис. 8).
Рисунок 7 – Процентное содержание волокна встебле (а) имасса 1000 семян (б) гибридов О (К Т), К (К Т) и их родительских формТомский-10 (Т), крупносемянный марокканский(К), Оршанский тонковолокнистый (О): 1 – темно-серая леснаяпочва; 5 –светло-серая лесная почва; 6 -дерново-глубокоподзолистая почва
Ранее установленоналичие четко выраженных кластеров,объединяющих такие признаки, как числокоробочек на растении, техническая длина,диаметр стебля, высота растения,процентное содержание волокна в стебле,масса 1000 семян.
В результатеисследований отмечено, что особо теснуюсвязь при объединении в кластеры имеютпризнаки продуктивности волокна, а именнопроцентное содержание волокна в стебле, ипризнаки высоты растений – техническая длина ивысота, которые также тесно связаны междусобой и составляют отдельный устойчивыйкластер. Важный признак продуктивности– «масса 1000семян» также непосредственно связан спроцентным содержанием волокна в стебле,однако это связь несколько слабее.
Рисунок 8 – Кластерный анализ гибридов О (К Т), К (К Т)(усл. обозначения на рис. 3).
Таким образом, врезультате проведения исследованийоценены особенности распределенияобразцов льна, выращенных в условияхТомской области, по совокупности некоторыхпризнаков продуктивности в 2000 – 2006 гг., выявленынаиболее оптимальные условиявыращивания.
Среди большогоколичества гибридов льна-долгунца выбранынаиболее перспективные для дальнейшегоисследования (КТ)К иК(КТ)(рекомендуется выращивать на светло-серойпочве, так как для них на этом участкевыявлены наибольшие значения основныхпоказателей продуктивности). ГибридО(КТ)является наиболее перспективным длявыращивания на дерново-глубокоподзолистойпочве.
Гибриды О(КТ) иК(КТ)отличаются повышенными показателямипродуктивности как семян, так и волокна посравнению с родительскими формами. Обагибрида являются перспективными длядальнейшего сортоиспытания на территорииЗападно-Сибирского региона. Этоподтверждают данные (учитывая полученнуютесную связь признаков продуктивности наразных почвенно-климатических участках)гистограмм и дискриминантногоанализа.
Гибридные формы О (К Т) и К (К Т),выращенные в разныхпочвенно-климатических условиях натерритории Томской области, являютсяперспективными для дальнейшегоисследования на территорииЗападно-Сибирского региона. Они отличаютсяповышенными показателями продуктивности:семян (до 4,8 г –О (К Т) и 5,7 г – К (К Т)), а также волокна (до 33% – О (К Т) и 26% –К (К Т)).
Особенностираспределения этих форм по совокупностинекоторых признаков продуктивности порезультатам кластерного анализасвидетельствуют об их устойчивости наразных участках произрастания. При этомпризнаки продуктивности волокна и семянимеют тесную связь при объединении их вкластеры, что является необходимымусловием для получения сортадвустороннего использования.
Выявлены наиболееоптимальные условия выращивания. Длягибридной формы О (К Т) этотемно-серая лесная почва, а для К (К Т) – кактемно-серая лесная, так идерново-глубокоподзолистая.
У гибридов О(КТ)наибольшие показатели продуктивностиустановлены на темно-серой лесной почве, ау гибридов К(КТ) – на светло-серойлесной. Возможно, для получения высокойпродуктивности данных гибридов их следуетвыращивать на почвах, близких поагрохимическим показателям к темно-серойлесной, а также кдерново-глубокоподзолистой.
Можно отметить, чтоэкологические условия выращиваниягибридов ТК иКТ надерново-глубокоподзолистой почведостаточно хорошие. Сорта крупносемянныймарокканский и Томский-10 высшимипоказателями отличились на темно-серойлесной почве, а сорт Оршанскийтонковолокнистый – на светло-серой лесной почве.
Для получения высокойпродуктивности необходимо тщательноизучать каждый сорт и гибрид с цельювыявления оптимальных условийвыращивания, поскольку, каждый из нихтребует определенного типа почв иклиматических условий. Для О(КТ)более благоприятные экологические условиявыявлены при выращивании на темно-серыхлесных почвах, а для К(КТ) – на светло-серойлегкосуглинистой.
3.4.2. Влияниеабиотических, биотических, антропогенныхфакторов
напродуктивность льна
Для определениявлияния экологических факторов напродуктивность льна с целью определениявклада генотипической, экологическойизменчивости и взаимодействия этихфакторов на варьирование продуктивностильна нами был проведен статистическийанализ в пакете Statistica. Оценено влияниеабиотических, биотических, антропогенныхфакторов, выявлена роль и связь факторов(экологических, генетических,протокооперативных) на формированиепродуктивности у сортов и гибридов льна вразных экологических пунктах.
Для этого формы льна,выращенные с 1995 по 2007 г. на разных почвахТомской и Новосибирской областей, былипроанализированы комплексно по основнымпризнакам продуктивности с помощьюкорреляционного анализа. Проведен анализсортов в трех пунктах наблюдения с учетомкорреляции признаков продуктивности иметеорологических условий периодавегетации льна (табл. 20).
Максимальное числокорреляционных связей имеют следующиепризнаки: техническая длина сорт;масса 1000 семян сорт; масса 1000 семян техническая длина; процентноесодержание волокна в стебле масса1000 семян. Установлено, что на проявлениепризнаков продуктивности наибольшеевлияние оказывают почвенные условияучастка исследования, в частности pH, чемусловия года. Отмечено, что техническаядлина растения в большей степени зависитот сортовых особенностей, а также условийгода и участка. Масса 1000 семян и процентноесодержание волокна в стебле больше зависятот сортовых особенностей и участкаисследований, чем от условий года. В ходеанализа установлено, что в 2003 г.наблюдается наибольшее числокорреляционных связей между признакамипродуктивности. Возможно, это связано сзасушливыми условиями вегетационногопериода.
Таким образом, признаки«сорт» и «тип почвы» вносят наибольшийвклад в формирование различий междупризнаками продуктивности образцов.
Следующим этапом быланализ сортов Томский-10, крупносемянныймарокканский, ТОСТ 3 на разных почвах в 1995– 2007 гг. (табл.21).
Таблица 20 – Количество положительных иотрицательных корреляций междупризнаками продуктивности различныхобразцов льна в зависимости отметеорологических условий 1995–2007 гг. на разныхпочвах
| Показатель | Сорт | Типпочвы | Год | Техническаядлина, см | Масса 1000 семян,г | Препарат | pH |
| Тип почвы | 4+ | н. р. | |||||
| Год | 1– | 1– | н. р. | ||||
| Техническая длина,см | 4–/3+ | 3–/1+ | 1+ | н. р. | |||
| Масса 1000 семян, г | 6+ | 2+ | 4–/1+ | н. р. | 2– | ||
| Содержание волокна встебле, % | 4– | 2– | 2+ | 4–/1+ | 1– | ||
| pH | 3+ | 2+ | н. р. | ||||
| Температура, С | 1– | 1+ | 1+ | ||||
| Сумма осадков, мм | 1+ | 1– | 1– | ||||
| Гумус, % | 1– | 1– | 1– |
Примечание. (+) –положительная корреляция, (–) – отрицательнаякорреляция, н. р. – корреляции не рассчитывали.
Таблица 21 – Количество положительных иотрицательных корреляций между признакамипродуктивности различных образцов льна взависимости от типов почв в 1995–2007 гг.
| Показатель | Сорт | Типпочвы | Год | Техническая длина, см | Масса 1000семян, г | Содержаниеволокна в стебле, % | Температура, С |
| Тип почвы | 3+ | н. р. | |||||
| Год | 2+ | 2+ | н. р. | ||||
| Техническая длина,см | 1+ | н. р. | |||||
| Масса 1000 семян, г | 1+ | 1+ | 1– | 3– | н. р. | ||
| Содержание волокна в стебле, % | 2–/1+ | 2–/1+ | 1– | 2+ | н. р. | ||
| Температура, С | 2+ | 2+ | 2+ | 2–/1+ | 1– | 1– | н. р. |
| Сумма осадков, мм | 1+ | 1+ | 2+ | 2– | 1–/1+ | 1– | 3+ |
| pH | 2+ | 2+ |
Примечание. (+) –положительная корреляция, (–) – отрицательнаякорреляция, н. р. – корреляции не рассчитывали.
Таблица 22 – Наличие положительных иотрицательных корреляций междупризнаками продуктивности различныхсортов льна в зависимости отметеорологических условий 1995 – 2007 гг. ибиологических препаратов на разных почвах
| Показатель | Сорт | Типпочвы | Год | Препарат | Техническая длина, см | Содержание волокна в стебле,% | Температура, С | |||||||
| Томский-10 | ||||||||||||||
| Тип почвы | + | н.р. | ||||||||||||
| Год | н.р. | |||||||||||||
| Техническая длина,см | + | + | н.р. | |||||||||||
| Масса 1000 семян, г | + | + | ||||||||||||
| Содержание волокна в стебле, % | – | + | н.р. | |||||||||||
| Температура, С | + | – | н.р. | |||||||||||
| Сумма осадков, мм | + | – | – | + | ||||||||||
| ТОСТ 3 | ||||||||||||||
| Тип почвы | + | н.р. | ||||||||||||
| Год | + | + | н.р. | |||||||||||
| Техническая длина,см | н.р. | |||||||||||||
| Масса 1000 семян, г | + | + | – | |||||||||||
| Содержание волокна в стебле, % | – | – | + | + | н.р. | |||||||||
| Температура, С | + | – | – | н.р. | ||||||||||
| Сумма осадков, мм | + | – | – | + | ||||||||||
Примечание. (+) –положительная корреляция, (–) – отрицательнаякорреляция, н. р. – корреляции не рассчитывали.
Меньше всегокорреляционных связей отмечено у сортаТомский-10. Показано, что на проявлениепризнаков продуктивности сортовнаибольшее влияние оказывает участок.Техническая длина в большей степенизависит от года исследований (как оттемпературы, так и от суммы осадков), чем отмассы 1000 семян и процентного содержанияволокна в стебле, которые зависят в большейстепени от экологического пунктавыращивания.
Следующим этапом былаоценка влияния биологических препаратовна проявление признаков продуктивностильна (табл. 22).
Были проанализированысорта льна Томский-10 и ТОСТ 3 на разныхпочвах при внесении биологическихпрепаратов. Наибольшее числокорреляционных связей отмечено у сортаТОСТ 3. Препараты оказывают большее влияниена проявление признаков продуктивности«техническая длина» и «процентноесодержание волокна в стебле» у сортаТомский-10, у сорта ТОСТ 3 этого не отмечено.На техническую длину для сорта Томский-10оказывают влияние как условия года, так ивыбор препарата. На массу семян влияют каксорт, так и участок у обоих сортов, а напроцентное содержание волокна в стебле– как сорт, таки почва и год у сорта ТОСТ 3. Следовательно,сорт Томский-10 более устойчив к внешнимвоздействиям. Это может быть связано с тем,что выведен он был раньше, чем сорт ТОСТ 3.Кроме того, выбор препарата оказываетположительное влияние на проявлениепризнаков продуктивности.
Выводы
1. При разработкенаучных основ управления урожайностью икачеством продукции волокна и семян льнапри возделывании в условиях лесостепной иподтаежной зон Западной Сибирииспользован потенциал микробногосообщества.
Во всех изученныхпочвах в весенний период преобладаютпроцессы аммонификации. Этоподтверждается низким коэффициентомминерализации и численностьюаммонифицирующих бактерий. Максимальнымих показатель был в светло-серой леснойпочве – 41900тыс. КОЕ/г почвы, минимальным – в темно-серойлесной – 25000тыс. КОЕ/г почвы.
2.Дерново-глубокоподзолистая и светло-сераялесная почва, судя по содержаниюазотобактера и бактерий-антагонистов,нетоксичны по отношению ко льну.
3. Предшественники,особенно кормовые культуры и озимая рожь,положительновлияют на содержание актиномицетов ибактерий-антагонистов,улучшаютфитосанитарное состояние почв.
4. Численность и составризосферной и эпифитной микрофлоры и семянльна культурного специфичны и зависят оттипа почв, времени вегетации. Азотобактер ицеллюлозоразрушающие микроорганизмыхорошо развиваются в ризосфере льна, ноотсутствуют на поверхности листьев исемян. Не обнаружены на семенах и истинныефитопатогены.
5. Местоположениекоробочек на растении льна влияет накачество семян. Семена 2-го и 3-го порядковветвления соцветия наиболее выполненные.Ширина и длина семян – относительно стабильныепоказатели, а высота семян варьировала взначительной степени в зависимости от годаи типа почв.
Общее количествомикроорганизмов на семенах в целом зависитот года исследования. Так, у гибридаТК былобольше микроорганизмов на 2-м и 3-м порядкахветвления соцветия. На светло-серой леснойпочве выявлено меньше микроорганизмов, чемна дерново-глубокоподзолистой.Максимальное количество микроорганизмовсосредоточено в основном на 2-м порядкеветвления соцветия.
6. Одним изперспективных и экологичных приемоврегулирования урожайности льнопродукцииявляется обогащение почвымикробами-антагонистами фитопатогенныхмикромицетов. Состав микромицетов вризосфере льна весьма разнообразен(выделено 74 изолята), среди них встречаютсяне только сапрофиты, но и фитопатогены.
Антогонизм бактерий кфитопатогенным микромицетам зависит отисточника азота и углерода в окружающейсреде. Антогонистическая активностьбактерий усиливается при наличии в средебелкового или аммонийного азота, крахмала,глюкозы и мальтозы.
7. В ризосфере льнаразвиваются в значительном количествемикроорганизмы – стимуляторы роста растений.Наиболее активными стимуляторами являютсяBacillus virgulus,Bacillus agglomeratus,Pseudomonas rubigenosa,Pseudomonas caudatus.
Стимулирующаяактивность бактерий зависит от источникауглерода и хорошо проявляется при наличиив среде маннита, крахмала, галактозы,ксилозы, сорбита.
Стимуляторы ростапроростков редиса среди микромицетоввстречаются крайне редко, а для льна необнаружены.
8. Бактериальныепрепараты и стимуляторы роста растенийувеличивают каталазную активностьтемно-серой лесной почвы в 2,5-5 раз, повышаютее амилазную активность (с 5,8 до 21,8 мгкрахмала на 1 г почвы за сутки), оказываютбольшое влияние на скорость разложениямочевины, что приводит к сдвигу pH вщелочную сторону.
Использованиепрепаратов в технологии возделыванияльна-долгунца оказало положительноедействие на продуктивность семян и волокнана всех типах почв. Для повышения семеннойпродуктивности рекомендуется применятьпрепараты Байкал, Турмакс + Биовайс приобработке семенного материала ивегетирующих растений, продуктивностиволокна –Байкал, Турмакс + Биовайс при обработкепосевного материала. Применениебиопрепаратов оказало благоприятноевлияние на всхожесть, мыклость,сбежистость.
В результате расчетаосновных экономических показателейвыявлена целесообразность использованиябиопрепаратов в технологии возделыванияльна-долгунца. Наиболее рентабельнымиявляются применение биопрепаратов Турмакси Биовайс при обработке семенногоматериала и вегетирующих растений (244 %), атакже биопрепарата Альбит при обработкесемян с химическим протравителем Бункер иопрыскиванием посевов баковой смесьюгербицида Пик и биопрепарата Альбит (379%).
Разработанэкспресс-метод, позволяющий выявитьэффективность применения биопрепаратов наранних стадиях онтогенеза. Это приведет кболее рациональному использованиюресурсов и даст возможностьпрогнозирования продуктивностильна-долгунца в лабораторных условиях за 20дней независимо от времени года пофизиологическим тестам.
9. Биологическиепрепараты гуминовой природы оказываютположительное влияние на показателипродуктивности льна-долгунца: высоту,техническую длину, диаметр стебля, массу 1000семян и относительное содержаниеволокна.
Для повышенияпродуктивности волокна и семян сортаТомский-16 целесообразно применятьгумостим. Для повышения продуктивностиволокна сорта ТОСТ 3 целесообразноиспользовать гумат натрия; для повышенияпродуктивности семян – гумостим. Гумостими гумат натрия увеличивают содержаниеволокна до 37 % у сорта Томский-16 и до 35% - уТОСТ 3. При внесении торфяных препаратовувеличивается количество элементарныхволокон в пучке по сравнению с контролем,ускоряется прохождение фаз развития на 3дня, снижается пораженность антракнозом,полегание. Выбор препарата должен зависетьот сорта.
10. Наформирование микробных сообществ в почвесказывается действие корневых выделений. Вкорневых выделениях льна обнаруженысахара –мальтоза, сахароза, галактоза, глюкоза,ксилоза, рамноза, сорбоза, фруктоза. Специфичными для сорта льна томской селекцииявляются ксилоза, сахароза. Усортов и гибридов выявлены щавелевая ивинная кислоты. Специфичной для сортовявляется аминокислота треонин, а длягибрида –гистидин и метионин.
11. Генотрофныегибридные формы льна К Т, О (К Т) и К (К Т),выращенные в разныхпочвенно-климатических условиях натерритории Томской области, являютсяперспективными для дальнейшего внедренияна территории Западно-Сибирского региона.Они отличаются высокими адаптивнымихарактеристиками, повышеннымипоказателями продуктивности: семян (до 4,8 г– О (К Т) и 5,7 г – К (К Т), волокна (до 33%– О (К Т) и 26% –К (К Т)), устойчивы к болезным иполеганию.
Наиболее оптимальныеусловия выращивания для форм О (К Т) –темно-серая лесная почва, а для К (К Т) – кактемно-серая лесная, так идерново-глубокоподзолистая.
12. Комплекснаястатистическая оценка влиянияпочвенно-климатических условий наэлементы продуктивности льна показала, чтонаибольший вклад в формирование различийвносят факторы «сорт» и «тип почвы».Техническая длина в большей степенизависит от года исследований, чем масса 1000семян и процентное содержание волокна встебле, которые зависят в большей степениот почвенных условий. Реакция набиологические препараты генетическидетерминирована. Сорт Томский-16 болееустойчив к внешним воздействиям, чем ТОСТ3.
Предложенияпроизводству
Для получения высокойпродуктивности семян и волокнарекомендуется выращивать лен-долгунец насерых лесных почвах. Гибриды, полученные отскрещивания крупносемянногомарокканского сорта К6774, долгунцатомского Томский-10 и долгунцаоршанского О-2, адаптированы к условиямЗападно-Сибирского региона. Избиологических препаратов целесообразноприменять под культуру льна гумат натрия,гумостим, БакСиб, Альбит.
Для получениямаксимальной урожайности соломки иволокна предлагается обрабатывать семенахимическим протравителем Бункер ибиопрепаратом Альбит с опрыскиваниемпосевов баковой смесью гербицида Пик ибиопрепарата Альбит.
Разработанныйэкспресс-метод позволяет выявитьэффективность применения биопрепаратов наранних стадиях онтогенеза, что приводит кболее рациональному использованиюресурсов. Получены доказательствавозможности прогнозированияпродуктивности льна-долгунца влабораторных условиях за 20 дней независимоот времени года по физиологическим тестам.
Положительные результатыпроизводственных испытаний гибридов льна,проведенные в ООО «Сибирское зерно», СПК«Успех», эффективности препаратовгуминовой природы – в ООО«Томский лен», СПК «Успех», позволяютрекомендовать их для широкогоиспользования в условиях лесостепной иподтаежной зон Западной Сибири.
Результатыисследований и разработанные методическиерекомендации целесообразно использоватьпри обучении студентов в вузах, техникумах,подготовке специалистов и повышении ихквалификации, а также при проведениинаучно-исследовательских работ.
ОСНОВНЫЕПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации визданиях, включенных в Перечень ВАКМинобрнауки РФ
- Стегний В.Н.RAPD-анализ разнопродуктивных сортов игибридов льна культурного (Linum usitatissimum L.) / В.Н. Стегний,Ю.В. Чудинова, Е.А. Салина// Генетика. –2000. – Т. 36, № 10.– С.1370-1373.
- Стегний В.Н.Эколого-морфологический анализ признаковпродуктивности гибридов F1 и F2 от скрещиванияразнокачественных сортов льна / В.Н.Стегний, Ю.В.Чудинова, Н.Н.Абакумова // Сибирский экологическийжурнал. – 2004.– № 2. – С. 173-177.
- Чудинова Ю.В. Биологические основы селекциильна / Ю.В. Чудинова // Вестник Томскогогосударственного университета. – 2006. – № 20. – С. 8-10.
- Чудинова Ю.В. Микробиологический составризосферы как один из путейсовершенствования севооборотов (напримере льна) / Ю.В. Чудинова // ВестникТомского государственного университета.– 2006. – № 20. – C. 5-7.
- Чудинова Ю.В.Образцы льнаЗападно-Сибирского региона, экологическиеи генетические особенности, перспективыиспользования / Ю.В. Чудинова // ВестникКрасГАУ (Красноярский государственныйаграрный университет). – 2006. – № 12. – С. 106-109.
- Чудинова Ю.В. Бактеризация льна: оценкаувеличения урожайности льнопродукции иоздоровления почв / Ю.В. Чудинова, Н.Н.Наплекова // Аграрный вестник Урала. – 2007. – № 4 (40). – С. 27-30.
- Чудинова Ю.В. Биологические основы селекциильна / Ю.В. Чудинова, Н.Н. Наплекова // ВестникРоссийской академии сельскохозяйственныхнаук. – 2007.– № 6. – С. 38-40.
- Чудинова Ю.В. Влияние стимуляторов роста иразвития растений гуминовой природы напродуктивность льна / Ю.В. Чудинова //Международный сельскохозяйственныйжурнал – 2007.– № 5. – С. 59-60.
- Чудинова Ю.В.Использование тест-систем вселекции льна / Ю.В. Чудинова // Аграрнаянаука. – 2007.– № 11. – С. 12-13.
- ЧудиноваЮ.В. Корневые выделения льна:влияние на продукционный процесс и составмикроорганизмов ризосферы / Ю.В. Чудинова //Вестник КрасГАУ (Красноярскийгосударственный аграрный университет).– 2007. – № 5. – С. 58-62.
- ЧудиноваЮ.В. Особенностираспределения образцов льна культурногопо совокупности признаков продуктивности /Ю.В. Чудинова // Сибирский вестниксельскохозяйственной науки. – 2007. – № 9. – С. 40-45.
- ЧудиноваЮ.В. Характеристикарастительно-микробного сообществаризосферы сорта льна томской селекцииТ16 вльноводческих хозяйствах Томской области /Ю.В. Чудинова // Вестник Томскогогосударственного университета. – 2007. – № 300 (II). – С. 249-251.
- ЧудиноваЮ.В. Эффективностьиспользования биологических препаратов нальне / Ю.В. Чудинова // Аграрная наука. – 2007. – № 9. – С. 13-14.
- ЧудиноваЮ.В. Экологическиеособенности гибридных форм льна в условияхТомской области / Ю.В. Чудинова // Вестник Томскогогосударственного университета. – 2007. – № 300 (II). – С. 246-248.
- ЧудиноваЮ.В. Эколого-морфологическиеособенности разнопродуктивных образцовльна / Ю.В. Чудинова // Аграрный вестникУрала. – 2007.– № 5 (41).– С.27-30.
- Мичкина Г.А.Генетическое разнообразие сортов льнатомской селекции / Г.А. Мичкина, Г.А. Попова,Ю.В. Чудинова,Н.А. Архипов // Информационный вестникВОГиС. – 2008.– Т. 12, № 4.– С.698-700.
- ЧудиноваЮ.В. Экологическиеособенности комплекса эпифитных иризосферных микроорганизмов образцов льна/ Ю.В. Чудинова // Сибирский вестниксельскохозяйственной науки. – 2008. – № 1 (181). – С. 60-66.
- ЧудиноваЮ.В. Использованиесовременных технологий в льноводстве:бактеризация льна / Ю.В. Чудинова, Н.Н.Наплекова // Вестник КрасГАУ (Красноярскийгосударственный аграный университет).– 2008. – № 1. – С. 59-63.
- ЧудиноваЮ.В. Регулированиемикробиологического состава ризосферы– один изпутей совершенствования севооборотов (напримере льна) / Ю.В. Чудинова, Н.Н. Наплекова,Н.Н. Шипилин // Вестник Российской академиисельскохозяйственных наук. – 2008. – № 1. – С. 52-53.
- Наплекова Н.Н.Влияние внешних факторов на антагонизмбактерий в ризосфере льна к фитопатогеннымгрибам / Н.Н. Наплекова, Ю.В. Чудинова // ВестникКрасГАУ (Красноярский государственныйаграрный университет). – 2009. – № 5 (32). – С. 62-65.
- ЧудиноваЮ.В. Влияние микроорганизмовиз ризосферы льна на всхожесть семян и ростростков и корней редиса / Ю.В Чудинова, Н.Н.Наплекова // Вестник Алтайскогогосударственного аграрного университета.– 2009. – № 7 (57). – С. 14-18.
Основныепубликации в других изданиях
- Астафурова Т.П.Исследование дыхания разнопродуктивныхобразцов льна и межтиповых гибридов / Б.Г.Агеев, Ю.В. Чудинова, Ю.Н. Пономарев, В.А. Сапожникова,В.Н. Стегний, А.П. Крепков // 60 лет научныхработ по льну-долгунцу: сб. науч. тр. – Томск: ЦНТИ, 1997.– С.64-67.
- ЧудиноваЮ.В. Особенностифотосинтетической продуктивностиобразцов льна / Ю.В. Чудинова, В.Н. Стегний //Проблемы эволюционной цитогенетики,селекции и интродукции: сб. науч. тр. – Томск: ТПУ, 1997.– C.140-142.
- Чудинова Ю.В. Проблемы и перспективы селекциильна / Ю.В. Чудинова, В.Н. Стегний // Проблемыэволюционной цитогенетики, селекции иинтродукции: материалы науч. чтений,посвящ. 100-летию проф. В.П. Чехова. – Томск: ТПУ, 1997.– С. 142-144.
- Чудинова Ю.В.Ядрышковый организатор какпоказатель эволюционно-цитогенетическойадаптации разных сортов льна / Ю.В.Чудинова, Н.А. Дуброва, А.П. Крепков, В.Н.Стегний // Современные концепцииэволюционной генетики: матер. междунар.конф., посвящ. 80-летию со дня рождения акад.Д.К. Беляева. – Новосибирск: ИЦИГ СО РАН, 1997. – С. 394-395.
- Шипилин Н.Н.Научные основы экологизации земледелия (напримере Томской области) / Н.Н. Шипилин,Ю.В. Чудинова //Вестн. НГАУ (Новосибирский государственныйаграрный университет). – Новосибирск, 2004.– № 3. – С. 36-41.
- Наплекова Н.Н.Эффективность бактеризации льна томскойселекции / Н.Н. Наплекова, Ю.В. Чудинова //Реализация идей Н.И. Вавилова насовременном этапе развития генетики,селекции и семеноводствасельскохозяйственных культур: материалы Xгенетико-селекционной школы-семинара.–Новосибирск: НГАУ, 2007. – С. 336-343.
- Чудинова Ю.В.Аграрная политика: метод.указания по изучению дисциплины и заданиядля контр. работы для студентов экон.специальностей заоч. формы обучения / Ю.В.Чудинова. Томск: Изд-во UFO-Print, 2007. 12 с.
- ЧудиноваЮ.В. Влияние гумата натрия игумостима на повышение продуктивности икачества льнопродукции / Ю.В. Чудинова, Н.А.Архипов, Ю.Ю. Дементьева, М.А. Плетнева, Л.Н.Рождествина // Состояние и перспективыразвития льноводства в Сибири: материалымежрегион. науч.-практ. конф. – Томск, 2007. – С. 75-80.
- ЧудиноваЮ.В. Оценка продуктивностигибридных и родительских форм льна вусловиях Томской области / Ю.В. Чудинова //Вестн. ТГПУ (Томский государственныйпедагогический университет): сер. естеств.и точн. науки. – Томск, 2007. – Вып. 6 (99). – C. 38-42.
- ЧудиноваЮ.В. Влияние биопрепаратовна семенную продуктивность льна-долгунца /Ю.В Чудинова, Н.А. Архипов, Н.Н. Наплекова //Инновации в агропромышленном комплексе:материалы междунар. науч.-практ. форума.Новосибирск: НГАУ, 2009. – С. 150-152.
- ЧудиноваЮ.В. Влияние гумата натрия игумостима на продуктивность льна / Ю.В.Чудинова, Е.В.Шишкина // Проблемы изучения ииспользования торфяных ресурсов Сибири:материалы междунар. науч.-практ. конф. Томск:Ветер, 2009. – С.289-291.
- ЧудиноваЮ.В. Влияние микромицетов изризосферы льна на рост проростков редиса ильна / Ю.В. Чудинова, Н.Н. Наплекова // Вестн.НГАУ (Новосибирский государственныйаграрный университет). 2009. № 9. С. 34-36.
- ЧудиноваЮ.В. Микроорганизмы – стимуляторы ростарастений в ризосфере льна и влияние на нихисточников азота / Ю.В. Чудинова, Н.Н.Наплекова // Современные проблемы идостижения аграрной науки вживотноводстве, растениеводстве иэкономике: сб. науч. тр. – Томск: ТСХИНГАУ, 2010. –С. 86-88.
- ЧудиноваЮ.В. Кооперация иагропромышленная интеграция: метод.указания по проведению семинар. и практ.занятий студентами специальности: 080502– «Экономикаи управление на предприятиях (аграрноепроизводство)» / Ю.В. Чудинова. – Томск: Изд-во ТСХИ,2011. –16.с.
- Stegnii V.N. Ecological, geneticand molecular features of different cultivars and F1, F2 hybrids of flax / V.N. Stegnii,J.V. Tchudinova, M.S.Davidova // Biodiversity and Dynamics of Ecosystems in North Eurasia (BDNE).– Novosibirsk, 2000.– P.113-114.
- Stegnii V.N. Ecological andgenetic features of different cultivars and hybrids of flax / V.N. Stegnii,J.V. Tchudinova // Proc.of the International Conference «Genetic Collections, Isogenic and AlloplasmicLines». – Novosibirsk,2001. – P. 233-234.
- Tchudinova J.V. Ecological features and RAPD analysis of flax (Linumusitatissimum L.) varieties and hybrids of various productivity / J.V.Tchudinova, V.N. Stegnii // Book of «5 th Korea-Russia International Symposiumon Science and Technology (KORUS)». – Tomsk: TPU, 2001. – P. 108-109.
- Tchudinova J.V. Genetic and ecological features of cultivars and hybrids of flax(Linum usitatissimum L.)/ J.V. Tchudinova, V.N. Stegnii // Proc. of the 14th International Congress ofDevelopmental Biology. – Kioto, Japan, 2001. – P. 324-325.
Объем 2 печ. л. Заказ 579.Тираж 110.
Томскийгосударственный университет
систем управления ирадиоэлектроники.
г. Томск,пр. Ленина, 40
