Анализ урожайности зеленой вегетативной массы стевии. Возможность повышения адаптивного потенциала нативного заменителя сахара, за счет воздействия влияния обработки биологически активных веществ апикальных черенков, используемых для получения рассады.
Аннотация к работе
Биологически активные вещества (БАВ), регулирующие рост растений, широко используются в растениеводстве. Установлено, что органоминеральные удобрения Дарина 17 и Лигногумат калия, а также микробиологический препарат Биофит 1 активно влияют на клеточный метаболизм с.-х. растений и способны повышать урожайность и качество продукции у пшеницы, картофеля, сахарной свеклы и др. Это является результатом воздействия БАВ на характер модификационной изменчивости, при котором проявление признака смещается в положительную область нормы реакции без изменения генотипа растений [2]. Интегральной характеристикой эффективности технологического приема на адаптивный потенциал растений стевии служит урожайность зеленой вегетативной массы, уровень которой характеризует совокупность морфофизиологических процессов в системе генотип х средового взаимодействия, другой стороны урожайность зеленой вегетативной массы определяет выход товарной продукции (сухой лист). В условиях Центрального Предкавказья стевия возделывается по однолетнему циклу с использованием рассады, получаемой укоренением зеленых апикальных черенков маточных растений в теплице [3].Существенная прибавка урожайности зеленой вегетативной массы стевии была получена в вариантах с обработкой зеленых черенков Дариной 17 ( 1.21т/га) и Биофитом1 ( 1.33т/га), НСРВ05=НСРС05=1.09т/га. Существенное превышение ( 1.94…3.92т/га) по сравнению с контролем (11.32т/га) было получено при всех вариантах обработки зеленых черенков БАВ, кроме обработки Дариной 17 ( 1.31т/га), величина показателя в этом варианте превысила контроль, но оказалась несущественной, так как НСР05 частных различий=1.69т/га. В засушливых условиях 2008г. наиболее высокую по сравнению с другими вариантами урожайность зеленой вегетативной массы сформировали растения в вариантах с обработкой черенков Биофитом 1 (8.63т/га), Дариной 17 Биофитом 1(8.85т/га), Лигногуматом калия Биофит 1 (8.47т/га) и в варианте с тройной обработкой (9.00т/га). Наибольшая урожайность зеленой вегетативной массы была получена в вариантах с обработкой Дарина17 Биофит 1 (12.05 т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит1 (12.05 т/га). Существенное превышение ( 1.30…1.92т/га) по сравнению с контролем (5.37т/га) было получено при всех вариантах с обработкой Лигногуматом калия: Лигногумат калия (6.75т/га), Лигногумат калия Биофит 1 (6.82т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит 1 (7.29т/га).В целом обработка зеленых черенков биологически активными веществами: Лигногумат калия, Дарина 17 и Биофит 1, оказала в целом положительное пролонгированное действие на формирование урожайности зеленой вегетативной массы, зеленых и сухих листьев, прибавка величины показателя достигала 40.9, 41.5, 51.6%, соответственно, при урожайности в контроле (без обработки): 8.55, 4.15, 1.57т/га. В среднем за два года наибольшая урожайность зеленой вегетативной массы, зеленых и сухих листьев была получена при обработке смесью трех препаратов: Лигногумат калия, Дарина 17 и Биофит 1 (12.05, 4.75, 2.38т/га, соответственно).
Вывод
Годы проведения исследований различались по влагообеспеченности (лимитирующий фактор) в период вегетации стевии. В более благоприятных условиях влагообеспеченности растений стевии в период вегетации 2007г. урожайность зеленой вегетативной массы в среднем по опыту составила 13.65т/га (таблица 1). Обработка зеленых черенков Лигногуматом калия обусловила увеличение показателя по сравнению с контролем, но ее эффект ( 1.07т/га) был несущественным, НСРА05=1.09т/га. Существенная прибавка урожайности зеленой вегетативной массы стевии была получена в вариантах с обработкой зеленых черенков Дариной 17 ( 1.21т/га) и Биофитом1 ( 1.33т/га), НСРВ05=НСРС05=1.09т/га.
Таблица 1. Влияние БАВ на урожайность зеленой вегетативной массы стевии сорта Рамонская сластена, т/га
Фактор А Лигногумат калия Фактор В Дарина 17 Фактор С, Биофит 1 А, НСР05=1.09 В, НСР05=1.09
Существенное превышение ( 1.94…3.92т/га) по сравнению с контролем (11.32т/га) было получено при всех вариантах обработки зеленых черенков БАВ, кроме обработки Дариной 17 ( 1.31т/га), величина показателя в этом варианте превысила контроль, но оказалась несущественной, так как НСР05 частных различий=1.69т/га. Наибольшая урожайность зеленой вегетативной массы была получена при обработке Дариной 17 Биофитом 1 (15.24т/га) и тремя препаратами (15.13т/га).
В условиях засушливого 2008г. было отмечено снижение урожайности зеленой вегетативной массы по сравнению с 2007г. В среднем по опыту урожайность зеленой вегетативной массы в 2008г. составила 7.70т/га. Обработка черенков Лигногуматом калия ( 0.04 т/га) и Дариной 17 ( 0.30т/га) обусловила незначительное повышение показателя по сравнению с контролем, эффекты были несущественными, НСРА05= НСРВ05=0.66т/га. В сложившихся стрессовых для растений стевии условиях сохранился существенный эффект обработки зеленых черенков раствором Биофита 1 ( 2.08т/га), НСРС05=0.66т/га.
Существенное превышение ( 1.46…3.18т/га) по сравнению с контролем (5.82т/га) было получено при всех вариантах обработки зеленых черенков БАВ, кроме обработки Лигногуматом калия Дарина 17 ( 0.31т/га), НСР05 частных различий=1.01т/га. В засушливых условиях 2008г. наиболее высокую по сравнению с другими вариантами урожайность зеленой вегетативной массы сформировали растения в вариантах с обработкой черенков Биофитом 1 (8.63т/га), Дариной 17 Биофитом 1(8.85т/га), Лигногуматом калия Биофит 1 (8.47т/га) и в варианте с тройной обработкой (9.00т/га).
В условиях более благоприятного 2007г. несущественными были как главные эффекты, так и эффекты взаимодействия (таблица 2).
В засушливых условиях 2008г. существенным был эффект обработки зеленых черенков Биофитом 1 (1.04*т/га). Остальные эффекты, как и в прошлом году, были несущественными. Из оценки главных эффектов и эффектов их взаимодействия следует, что при обработке зеленых черенков Лигногуматом калия, Дариной 17 и Биофитом 1 формирование урожайности зеленой массы в значительной степени определяется эффектом ауддитивизма.
Таблица 2. Урожайность зеленой вегетативной массы стевии сорта Рамонская сластена, главные эффекты и эффекты взаимодействия
Вариант обработки Главные эффекты и эффекты взаимодействия, т\га Урожайность в среднем за 2 года
Таким образом, положительное влияние обработки свежепосаженных черенков стевии низкомолярными водными растворами БАВ: Лигногумат калия, Дарина 17, Биофит 1, проявилось и на ценотическом уровне, это нашло отражение в урожайности зеленой вегетативной массы стевии сорта Рамонская сластена. При этом следует отметить, что фенотипический эффект в онтогенезе отдельных препаратов в значительной степени определяется условиями влагообеспеченности в период вегетации растений стевии. В среднем за два года исследований обработка зеленых черенков БАВ позволила повысить урожайность зеленой вегетативной массы на 16.3-40.7%. Наибольшая урожайность зеленой вегетативной массы была получена в вариантах с обработкой Дарина17 Биофит 1 (12.05 т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит1 (12.05 т/га). В контроле (без обработки) величина показателя составила 8.55 т/га.
В условиях 2007г. урожайность зеленого листа в среднем по опыту составила 6.31т/га (таблица 3). Обработка препаратами Дарина 17 ( 0.39т/га) и Биофит 1 ( 0.53т/га) обусловила незначительное превышение показателя по сравнению с контролем, НСРВ05= НСРС05= 0.71т/га. Обработка зеленых черенков Лигногуматом калия обусловила существенное повышение урожайности зеленых листьев ( 1.03т/га), НСРА05=0.71т/га.
Таблица 3. Влияние БАВ на урожайность зеленого листа стевии сорта Рамонская сластена, т/га
Фактор А Лигногумат калия Фактор В Дарина 17 Фактор С, Биофит 1 А, НСР05=0.71 В, НСР05=0.71
О Б1
2007г.
О О 5.37 5.50 5.79 6.11
Д17 5.62 6.67 6.50
Л О 6.75 6.82 6.82
Д17 6.43 7.29
С, НСР05=0.71 6.04 6.57 НСР05взаимодействия =0.99т/га факторов НСР05 частных различий=1.10т/га
_ _ х=6.31 S х, %=5.75%
2008г.
Фактор А Лигногумат калия Фактор В Дарина 17 Фактор С, Биофит 1 А, НСР05=0.36 В, НСР05=0.36
О Б1
О О 2.87 4.29 3.84 3.78
Д17 3.87 4.31 3.88
Л О 3.97 4.00 3.83
Д17 3.07 4.28
С, НСР05=0.36 3.44 4.22 НСР05взаимодействия =0.50т/га факторов НСР05 частных различий=0.56т/га
_ _ х=3.83 S х, %=4.80%
Существенное превышение ( 1.30…1.92т/га) по сравнению с контролем (5.37т/га) было получено при всех вариантах с обработкой Лигногуматом калия: Лигногумат калия (6.75т/га), Лигногумат калия Биофит 1 (6.82т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит 1 (7.29т/га). Существенный положительный эффект дала обработка зеленых черенков Дариной 17 Биофит 1 (6.67т/га), НСР05частных различий=1.10т/га. Несущественным превышение урожайности зеленых листьев по сравнению с контролем было при обработке Биофитом 1 ( 0.13т/га) и Дариной 17 ( 0.25т/га).
В засушливых условиях 2008г. отмечалось снижение урожайности зеленого листа по сравнению с 2007г. В среднем по опыту урожайность зеленого листа в 2008г. составила 3.83т/га. Обработка зеленых черенков Лигногуматом калия (-0.01т/га) и Дариной 17 (0.10т/га) обусловила незначительное отклонение показателя, эффекты были несущественными, НСРА05=НСРВ05= 0.36т/га. Существенный эффект проявился при обработке зеленых черенков Биофитом 1 ( 0.78т/га), НСРС05= 0.36т/га.
Вместе с тем существенное превышение( 1.00…1.41т/га) по сравнению с контролем (2.87т/га) было получено при всех вариантах обработки зеленых черенков БАВ, за иключением обработки Лигногуматом калия Дарина 17 ( 0.20т/га), НСР05частных различий=0.56т\га. В неблагоприятных условиях вегетации засушливого 2008 года высокую урожайность зеленых листьев сформировали растения с обработкой зеленых черенков Биофитом 1 (4.29т/га), Дарина 17 Биофит 1 (4.31т/га), Лигногумат Биофит 1(4.00т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит 1(4.28т/га).
В условиях 2007г. существенный положительный эффект (3.14*т/га) проявился при обработке зеленых черенков Лигногуматом калия Биофит 1, НСР05 взаимодействия факторов составила 0.99т/га (таблица 4).
Таблица 4. Урожайность зеленого листа, сорта стевии Рамонская сластена главные эффекты и эффекты взаимодействия
Вариант обработки Главные эффекты и эффекты взаимодействия, т\га Урожайность в среднем за 2 года
Таким образом, Лигногумат калия и Биофит 1 проявили синергизм при влиянии обработки зеленых черенков на урожайность зеленых листьев стевии. В остальных случаях, как главные эффекты, так и эффекты взаимодействия были несущественными, т.е. имел место эффект ауддитивизма.
В засушливом 2008г. существенным был эффект влияния обработки зеленых черенков Биофитом 1 (0.39*т/га), НСР05 главных эффектов составила 0.36т/га. Несущественными были, как главные эффекты обработки Лигногуматом калия и Дариной 17, а также эффекты взаимодействия. Таким образом, проявился эффект ауддитивизма.
В среднем за два года исследований обработка зеленых черенков БАВ позволила повысить урожайность зеленых листьев на 15.4-40.4%. Наибольшая урожайность зеленых листьев была получена в вариантах с обработкой Лигногуматом калия (5.40 т/га), Лигногуматом калия Биофит1 (5.40т/га), Дариной 17 Биофит 1 (5.50 т/га) и обработкой тремя препаратами Лигногумат калия Дарина 17 Биофит1 (5.80 т/га). В контроле (без обработки) величина показателя составила 4.15 т/га.
Таким образом, влияние обработки разными БАВ на урожайность зеленого листа стевии, как и на урожайность зеленой вегетативной массы определялось условиями влагообеспеченности растений стевии в онтогенезе. В условиях 2007г. Лигногумат калия и Биофит 1 проявили синергизм при влиянии обработки зеленых черенков на урожайность зеленых листьев стевии, что подтверждается существенностью положительного эффекта их взаимодействие (3.14*т/га), НСР05 взаимодействия факторов составила 0.99т/га. В засушливом 2008г. существенным был эффект обработки Биофитом 1. В остальных случаях, как главные эффекты, так и эффекты взаимодействия были несущественными, т.е. имел место эффект ауддитивизма. вегетативный стевия адаптивный рассада
В среднем по опыту в более благоприятных условиях 2007г. урожайность сухого листа составила 2.52т/га (таблица 5). Обработка зеленых черенков БАВ обусловила повышение показателя, но их эффекты был несущественными: Лигногумат калия ( 0.27т/га), Дарина 17 ( 0.16т/га) и Биофит 1( 0.21т/га), НСРА05=НСРВ05=НСРС05=0.28т/га.
Таблица 5. Влияние БАВ на урожайность сухого листа стевии сорта Рамонская сластена, т/га
Фактор А Лигногумат калия Фактор В Дарина 17 Фактор С, Биофит 1 А, НСР05=0.28 В, НСР05=0.28
О Б1
2007г.
О О 2.15 2.20 2.32 2.44
Д17 2.25 2.67 2.60
Л О 2.70 2.73 2.59
Д17 2.57 2.91
С, НСР05=0.28 2.42 2.63 НСР05взаимодействия =0.39т/га факторов НСР05 частных различий=0.44т/га
_ _ х=2.52 S х, %=5.74%
2008г.
Фактор А Лигногумат калия Фактор В Дарина 17 Фактор С, Биофит 1 А, НСР05=0.09 В, НСР05=0.09
О Б1
О О 0.99 1.27 1.32 1.20
Д17 1.33 1.68 1.48
Л О 1.28 1.26 1.37
Д17 1.07 1.85
С, НСР05=0.09 1.17 1.52 НСР05взаимодействия =0.13т/га факторов НСР05 частных различий=0.14т/га
_ _ х=1.34 S х, %=3.39 %
Существенное превышение урожайности сухого листа по сравнению с контролем (2.15т/га) отмечалось в вариантах обработки зеленых черенков Лигногуматом калия ( 0.55т/га), Дарина17 Биофит1 ( 0.52т/га), Лигногуматом калия Биофит1 ( 0.58т/га) и Лигногуматом калия Дарина17 Биофит1 ( 0.76т/га), НСР05частных различий=0.44т\га.
В условиях засушливого 2008г. резкое снижение урожайности зеленого листа обусловило снижение урожайности сухого листа по сравнению с 2007г. В среднем по опыту урожайность сухого листа в 2008г. составила 1.34т/га. Обработка зеленых черенков Лигногуматом калия ( 0.05т/га) дала несущественную, а обработка Биофитом 1 (0.35т/га) и Дариной 17 ( 0.28т/га) - существенную прибавку урожайности сухих листьев, НСРА05= НСРВ05=НСРС05=0.09г.
Таким образом, условия влагообеспеченности растений стевии сорта Рамонская сластена оказали влияние и на проявление эффектов обработки БАВ при формировании урожайности сухого листа.
Существенный положительный эффект проявился только в засушливых условиях вегетации 2008г. по Биофиту 1, что отмечалось также по урожайности зеленой вегетативной массы и зеленых листьев, и Дарине 17, которая проявила специфическое положительное влияние именно на этот показатель.
Существенное превышение ( 0.27…0.86т/га) по сравнению с контролем (0.99 т/га) было получено при всех вариантах обработки зеленых черенков БАВ, за исключением варианта с обработкой Лигногуматом калия Дарина 17 ( 0.08т/га), в котором прибавка была несущественной (НСР05частных различий=0.14т/га).
В засушливых условиях 2008г. наиболее высокую урожайность сухого листа по сравнению с контролем сформировали растения с совместной обработкой Дарина 17 Биофит 1 (1.68т/га) и Лигногумат калия Дарина 17 Биофит 1(1.85т/га). При этом урожайность сухих листьев в варианте с обработкой тремя препаратами на существенную величину превысила величину показателя в остальных вариантах опыта ( 0.17… 0.78т/га).
В условиях более благоприятного 2007г. несущественными были как главные эффекты, так и эффекты взаимодействия (таблица 6).
В засушливых условиях 2008г. существенным был эффект обработки черенков Биофитом 1 (0.17*т\га) и Дариной 17 (0.14*т/га), НСР05 главных эффектов составила 0.09т/га. Таким образом, в оба года опытов преобладало явление ауддитивизма. В среднем за два года обработка зеленых черенков БАВ позволила повысить урожайность массы сухих листьев на 6.2-51.6%. Наиболее высокая урожайность сухих листьев была получена при обработке Лигногуматом калия (1.99/га), Лигногуматом калия Биофит1 (2.00т/га), Дарина17 Биофит1 (2.18т/га). Наибольший положительный эффект был
Таблица 6. Главные эффекты и эффекты взаимодействия урожайности сухого листа стевии сорта Рамонская сластена
Вариант обработки Главные эффекты и эффекты взаимодействия, т/га Урожайность в среднем за 2 года
2007г. 2008г.
Итог _ 2.52= х _ 1.34= х -
Лигногумат калия 0.21 0.02 1.99
Дарина 17 0.08 0.14* 1.79
Биофит 1 0.11 0.17* 1.74
Дарина 17 Биофит 1 -0.07 -0.05 2.18
Лигногумат калия Биофит 1 -0.01 0.02 2.00
Лигногумат калия Дарина 17 0.09 0.11 1.82
Лигногумат калия Дарина 17 Биофит1 0.37 0.09 2.38
Контроль без обработки - - 1.57В целом обработка зеленых черенков биологически активными веществами: Лигногумат калия, Дарина 17 и Биофит 1, оказала в целом положительное пролонгированное действие на формирование урожайности зеленой вегетативной массы, зеленых и сухих листьев, прибавка величины показателя достигала 40.9, 41.5, 51.6%, соответственно, при урожайности в контроле (без обработки): 8.55, 4.15, 1.57т/га.
В среднем за два года наибольшая урожайность зеленой вегетативной массы, зеленых и сухих листьев была получена при обработке смесью трех препаратов: Лигногумат калия, Дарина 17 и Биофит 1 (12.05, 4.75, 2.38т/га, соответственно). Высокая урожайность зеленой вегетативной массы формировалась после обработки зеленых черенков Дариной 17 Биофит 1 (12.05 т/га) и сухих листьев при обработке Лигногуматом калия (1.99т/га), Лигногуматом калия Биофит1 (2.00т/га), Дарина17 Биофит1 (2.18т/га) и смесью трех препаратов (2.38т/га).
Из несущественности главных эффектов, за исключением эффекта обработки Биофитом 1 и Дариной 17 урожайность сухого листа в засушливом 2008 году, и эффектов взаимодействия в оба года опытов, следует, что преобладало явление ауддитивизма.
Существенный эффект обработки зеленых черенков Биофитом 1 и Дариной 17 в засушливых условиях позволяет рекомендовать эти препараты для обработки зеленых черенков для повышения устойчивости стевии к лимитирующиму фактору среды. В целом обработка перед посадкой зеленых черенков БАВ способствует повышению в условиях Центрального Предкавказья адаптивного потенциала этой культуры [4].
2. Донец, И.А. Использование биологически активных веществ для индукции хозяйственно-ценных модификаций стевии / И.А. Донец, А.А. Кривенко, А.И. Войсковой // Сахарная свекла.-2009.№7.- С.38-40.
3. Донец И.А. Элементы технологии возделывания стевии (Stevia Rebaudiana Bertoni) на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья: автореф. дис. …канд. с.-х. наук. Ставрополь. 2011.
4. Патент 2402193 Российская Федерация, МПК Способ обработки зеленых черенков стевии/А.А. Кривенко, И.А. Донец, А.И. Войсковой и др.// Изобретение. 2010. - 5с.
5. Полоус, Г.П. Основные элементы методики полевого опыта: учебное пособие / Г.П. Полоус.- Ставрополь: АГРУС, 2009.- 96 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.-М.: Агропромиздат, 1985.-351с.