Влияние регуляторов роста растений на физиолого-биохимические показатели урожайности сои

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Влияние регуляторов роста растений на физиолого-биохимические показатели урожайности сои

Влияние регуляторов роста растений на физиолого-биохимические показатели урожайности сои

6

6

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кубанский государственный аграрный университет

Факультет защиты растений

«ДОПУСКАЕТСЯ К ЗАЩИТЕ»

Зав. кафедрой физиологии растений

профессор Ю.П.Федулов

«___» ___________________ 2007 г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: Влияние регуляторов роста растений на физиолого-

биохимические показатели, урожайность и фитосанитарное

состояние посевов сои в условиях центральной зоны

Краснодарского края

Код 110203

Студент А.С. САЗАНКОВА

Руководитель

доцент, к.б.н. Т.В.МОИСЕЕВА

Консультанты:

по экономической части,

ст. преподаватель Н.В. КОЛТУНОВА

по безопасности

жизнедеятельности,

т. преподаватель В.Н. ЕФРЕМОВА

по охране окружающей среды,

доцент к.б.н. Н.А. МОСКАЛЕВА

Нормоконтроль, доцент, к.б.н. Н.М. СМОЛЯНАЯ

Краснодар 2007

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет защиты растений

Кафедра физиологии растений

Специальность защита растений

«УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой физиологии растений

______________________________

профессор Ю.П.Федулов

«___» ___________________ 2006 г.

ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ

студентке Сазанковой Анастасии Сергеевне

1. Тема работы: «Влияние регуляторов роста растений на физиолого- биохимические показатели, урожайность и фитосанитарное состояние посевов сои в условиях центральной зоны Краснодарского края»

утверждена приказом № ____ по университету от «___» _______ 2007 г.

2. Срок сдачи студентом законченной работы май 2007 г.

3. Исходные данные к дипломной работе:

научная литература, рабочая программа НИР, результаты научных

исследований, годовые отчеты хозяйства, данные метеостанции г.

Краснодар, “Круглик”

4. Содержание экспериментальной части дипломной работы:

4.1. Особенности роста и развития сои сорта Вилана под влиянием

обработок регуляторами роста растений

4.2. Влияние обработок регуляторами роста растений на

фитосанитарное состояние сои сорта Вилана

4.3. Влияние обработок регуляторами роста растений на урожай

и качество семян сои сорта Вилана.

4.4. Оценить экономическую эффективность рекомендуемых приемов

возделывания сои.

5. Перечень графического материала:

схема полевого опыта, фотографии вредителей и болезней на сое, графики развития болезней и вредителей на сое.

6. Консультанты по разделам дипломной работы:

безопасность жизнедеятельности В.Н. Ефремова

охрана окружающей среды Н.А. Москалева

экономическое обоснование Н.В. Колтунова

нормоконтроль Н.М. Смоляная

7. Дата выдачи задания «___» __________________________ 200_ г.

Руководитель ___________________________________

Задание принял к исполнению _____________________

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

выполнения этапов дипломной работы

студентки САЗАНКОВОЙ Анастасии Сергеевны

Студент - дипломник Сазанкова А.С. __________________

Руководитель работы - доцент, к.б.н. Моисеева Т.В. ____________

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности роста и развития сои

1.2. Основные болезни и вредители сои

1.3. Регуляторы роста и развития растений, как элемент технологии повышающий устойчивость растений к стрессам

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика хозяйства

2.2. Почвенно-климатические условия

2.3. Материалы и методы исследований

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

3.1. Особенности роста и развития сои сорта Вилана под влиянием предпосевной обработки семян регуляторами роста растений

3.2. Влияние обработок регуляторами роста растений на фитосанитарное состояние сои сорта Вилана

3.3. Влияние обработок регуляторами роста растений на урожай и качество семян сои сорта Вилана

4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Соя - ценнейшая белково-масличная культура. По количеству и качеству содержащихся в соевом зерне полезных веществ ей нет равных среди всех полевых сельскохозяйственных культур. Особую значимость имеет эта культура в решении белковой проблемы из-за высокого (40-45%) содержания его в зерне. Белок ее содержит все незаменимые аминокислоты и легко усвояем, кроме этого, в зерне сои находится 20-25 % масла с благоприятным жирно-кислотным составом, большой набор минеральных веществ и витаминов. В мировом производстве растительного масла соя занимает первое место среди всех масличных растений, а по сборам белка лидирует среди всех зерновых и зернобобовых культур.

Из нее производят: сотни пищевых продуктов; высокобелковые сочные, грубые и концентрированные корма для всех видов скота, птицы, зверей, рыб, пчел; десятки технических изделий: разные сорта мыла, красок, лаков, эмалей, и других материалов (Петибская, Баранов, Кочегур, 2001), маргарин, майонез, различные виды кондитерских жиров, лекарственные и косметические средства; витаминные препараты (Леоньтьев, 2005). Но в мировой практике первостепенное использование соевого зерна как сырья для масложировой промышленности. Поэтому она отнесена к техническим масличным культурам.

Соя - весьма пластичное растение, имеющее широкий ареал распространения и возделывания в более 60 странах на пяти континентах - умеренном, субтропическом и тропическом поясах. Широко возделывается она в Канаде - 1.204.700 га; Бразилии - 21.474.870 га; Индии- 7.550.000 га; США - 29.943.010 га; России - 430.000 га. В Краснодарском крае - 173 тыс. га. Урожайность ее по стране колеблется от 1.0 до 2.5 т/га (Баранов, Лукомец, 2005).

В последние годы во всем мире, и на Кубани в частности, значительно увеличился сортовой состав сои, отличающийся широким разнообразием по скороспелости, потенциальной продуктивности и хозяйственно-ценным признакам. Сортовые различия и условия выращивания предъявляют требования дифференцированного подхода к выбору наиболее оптимальных элементов агротехники для возделывания сои в конкретных почвенно-климатических условиях. В современных условиях ведения сельского хозяйства важное значение приобретают формы и методы хозяйствования, направленные на увеличение урожайности и продуктивности культур, и в то же время в постоянном поддержании почвенного плодородия. С каждым годом соя занимает все большую территорию не только в крае, но и во всем мире. Это приводит к накоплению вредителей и болезней. В настоящее время большое значение придается получению экологически чистых видов продукции сельского хозяйства. Как следствие прогресса, помимо применения пестицидов и биологических средств, для поддержания оптимальной фитосанитарной обстановки посевов сои, и повышения иммунитета, появился ряд новых биологически активных веществ и смесей, влияющих на продуктивность и качество зерновых, зернобобовых, масличных, овощных, плодовых культур и кормовых трав. Эти препараты - регуляторы роста растений. Их применение в сельском хозяйстве в последнее время, очень возросло, поэтому тема данной работы весьма актуальна.

В связи с этим целью наших исследования было определение влияния регуляторов роста растений на урожай и фитосанитарное состояние сои сорта Вилана.

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития сои сорта Вилана в зависимости от обработок регуляторами роста растений.

2. Установить влияние обработок регуляторами роста растений на фитосанитарное состояние посевов сои сорта Вилана.

3. Определить влияние регуляторов роста растений на урожай и качество семян сои сорта Вилана.

4. Рассчитать экономическую эффективность применения регуляторов роста растений при выращивании сои сорта Вилана.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности роста и развития сои

Требования к свету: соя типичное короткодневное растение, чувствительное к изменению длины дня, о чем отмечали Garner W.W., Allard H.A. (1923), Енкен В.Б. (1959), Терентьева И.Н. (1984) и другие. Установлено, что удлинение светового воздействия приводит к замедлению развития растений сои, отодвигают сроки зацветания, увеличивая вегетационный период. Укорачивание светового дня способствует сокращению вегетационного периода. Оптимальная длина дня составляет 13-16 часов.

Требования к теплу: по мнению исследователей Митаревского А.А. (1929), Степанов В.Н. (1948), А.К. Лещенко, (1978), соя относится к довольно теплолюбивым растениям. Но выведены сорта менее требовательные к теплу, и способные формировать полноценный урожай при сумме эффективных температур за вегетационный период 1700-1900 Со, но оптимальной является 2800-3400 Со. Оптимальный срок сева сои при прогревание верхнего слоя почвы до температуры 12-14 Со. Наибольшая напряженность в требованиях к теплу у сои приходится на период цветения. Злотницкий В.А. (1951) отмечал, что для успешного произрастания сои в этот период t воздуха должна быть не ниже 21-22 Со. На образование бобов требуется меньше тепла, но не ниже 14 Со. Для созревания сои достаточно 14-16 Со. В фазу всходов соя переживает заморозки до -5 Со, при заморозках во время цветения -1 приводит к сбрасыванию бутонов.

Требование к влаге: соя очень отзывчива на улучшение обеспеченности влагой. Суммарный расход влаги посевом сои может достигать 5500-6000 м3 с га. Транспирационный коэффициент колеблется от 390-1000. Коэффициент водопотребления, характеризующий общий расход воды на единицу урожая семян, равен от 1124 до 3714. Для набухания семян сои, по исследованиям Серейского А.С. (1933), требуется 148-154 % влаги к абсолютно сухой их массе. Оптимальная влажность для всходов составляет 28-36 % к объему почвы, или 80-100 % НВ. В фазу ветвления расход воды не значительный - 15-30 м3/га в сутки. Наибольшее водопотребление в фазу цветения, формирования бобов и налива семян. За этот период соя потребляет 60-70 % суммарного расхода воды за вегетацию.

Фазы развития сои: Всходы: начало этой фазы связано с набуханием семян, а завершение с появлением примордиальных листьев. После посева семян в почву, в течение 2-3 дней они набухают и трогаются в рост - начинает развиваться корешок, появляются корневые волоски. Одновременно растет подсемядольное колено (гипокотиль), которое преодолевает сопротивление почвы и выносит на поверхность семядоли. Через 3-4 дня после выноса семядолей на поверхность появляются примордиальные листья. При оптимальной для прорастания семян температуре почвы фаза всходов наступает обычно через 8-10 дней после посева. В течение 7-8 дней после появления всходов, проросток использует питательные вещества семени, находящиеся в семядолях. Начальный период развития сои характеризуется замедленными темпами ростовых процессов. За первые 20-25 дней после появления всходов растения достигают высоты 15-20 см. Первый тройчатый лист образуется через 5-7 дней, после появления всходов. Последующие листья в зависимости от сорта и температурных режимов появляются с интервалом 4-7 дней.

Ветвление: после образования 2-3 листа на растениях появляются боковые побеги. Завершается эта фаза, в основном, с появлением первых цветков. Обычно на растениях сои формируются ветви только первого порядка. При оптимальной густоте стояния растений на них формируется от 1 до 4 ветвей, в зависимости от особенностей сорта.

Бутонизация: бутоном у сои является цветок, у которого венчик плотно закрыт зубчиками чашечки. Закладка первых бутонов у раннеспелых сортов начинается на 3-4 узле снизу, у среднеспелых - 5-6, а позднеспелых - на 7-8 узлах. В дальнейшем по мере роста растений формирование бутонов распространяется вверх по стеблю, и только при определенных условиях, например, в загущенных посевах, возможно более позднее образование бутонов в узлах ниже места появления первого бутона.

Цветение: Наступление этой фазы отмечают, когда венчик цветка полностью раскрывается, при этом хорошо различима его окраска (фиолетовая или белая). Полное раскрытие венчика цветка происходит через 3-4 дня после появления бутона. Цветки у сои располагаются в пазухах листьев. Они небольшого размера, малозаметны среди массы листьев. В целом цветение у сои продолжается в течение 31-40 дней, и только у некоторых очень скороспелых сортов - 18 дней, а у позднеспелых - 58. В отдельные годы на растениях сои отмечалась вторая волна цветения (появление цветков в ранее отцветших узлах). Это происходит в засушливые годы.

Плодообразование: Эта фаза проходит параллельно с фазой цветения со сдвигом в 10-14 дней. Обычно через такой промежуток времени из раскрытого цветка появляется плод-боб. Поскольку у сои период цветения продолжительный, то на растениях одновременно развиваются бобы разного возраста. Но чем позже развивается боб, тем у него интенсивнее проходят процессы налива и созревания. В результате бобы на растение созревают одновременно. В процессе плодообразования происходит накопление пластических веществ в семенах и к концу фазы полностью завершается прирост сухого вещества. К 50-60-ти дневному возрасту, масса 1000 семян достигает максимальной величины.

Созревание: При созревание растений, бобы становятся жесткими и приобретают свойственную сорту окраску, семена теряют связь со створками. Начинается фаза, когда созрели единичные нижние бобы. Полная зрелость наступает, когда семена по всему растению становятся твердыми и становятся твердыми и приобретают присущую сорту окраску кожуры. В процессе созревания листья у сои постепенно желтеют и опадают, стебель высыхает. В целом созревание семян длится 11-20 дней.

1.2. Основные болезни и вредители сои

С каждым годом соя занимает все большую территорию не только в крае, но и во всем мире. В последние годы во всем мире, и на Кубани в частности, значительно увеличился сортовой состав сои, отличающийся широким разнообразием по скороспелости, потенциальной продуктивности и хозяйственно-ценным признакам. С каждым годом соя занимает все большую территорию не только в крае, но и во всем мире. Это приводит к накоплению вредителей и болезней, таких как: луговой мотылек, долгоносики, хлопковая совка, акациевая огневка, люцерновая совка, люцерновый клоп, трипсы, паутинный клещ, аскохитоз, пероноспороз, мучнистая роса, ржавчина, корневые гнили, бактериальный ожег, рак стеблей, фузариоз и другие. Сортовые различия и условия выращивания предъявляют требования дифференцированного подхода к выбору наиболее оптимальных элементов агротехники для возделывания сои в конкретных почвенно-климатических условиях.

Наряду с климатическими факторами не последнюю роль в снижение урожайности сои в Краснодарском крае играет комплекс болезней и вредителей.

В соевом агроценозе формируется комплекс вредителей, которые снижают урожайность на 10-60 % и существенно ухудшает как посевные, так и товарные качества зерна.

О.М. Шабалта (1993-1996) выделяла основных вредителей:

Луговой мотылек - Loxostege sticticalis - вредящая стадия гусеницы, 2 генерации в год, зимуют гусеницы в почве в удлиненном коконе. Из диапаузы выходят при температуре почвы 7-8 Со, ЭПВ = 4 - 5 гусениц / м2. Период развития яйцекладки 3-10 дней, личинки 12 - 13 дней, куколки 10 - 13 дней. При количестве личинок превышающих ЭПВ = > 5 шт./растение , проводят обработки посевов химическими препаратами.

Кукурузный мотылек - Pyrausta nubilalis - самка в размахе крыльев 27-32 мм, крылья от светло-коричневой до бледно-желтой, поперек передних крыльев 2 зигзагообразные полосы, задние крылья желтоватые с широкой полосой. Самцы передние крылья от светло-коричневых до буро-серых с бледно-желтой поперечной полосой; задние крылья светло-желтые со светлой широкой полосой посередине. Яйца откладывают на нижнюю сторону листа, яйцекладка заливается пенистыми выделениями желёз. Гусеница серо-жёлтая с розовым оттенком, с тёмной полосой вдоль спины, голова бурая. Куколка буро-желтая. Зимует взрослая гусеница в стебле растения, окукливается, там же, лёт ночью, растянут, питается нектаром. Гусеницы гигрофильные, Две генерации в год. Перезимовавшие гусеницы окукливаются при 15 °С. Бабочки дополнительно питаются 4-5 дней. Эмбриональное развитие 3-14 дней. Гусеницы многоядны. Выгрызают стебли, такие стебли легко обламываются.

Хлопковая совка - Heliothis armigera - зимуют куколки в почве на глубине 5-15 см. 3 генерации в год. Период развития яйцекладки 3-12 дней, личинки 6 возрастов 12 -22 дней, гусеницы 1 поколения вредят с конца июня до 2 декады августа, а 2-го с августа по октябрь, куколки 14 дней, 3 декада июля, лет 1 поколения с начала августа, оптимальная температура = 21-28 оС, ОВВ = 75-80%. Одно поколение развивается 50-70 дней. Окукливание: конец апреля - середина мая. 500-3000 яиц в год. Лет имаго весенних поколений 2 декада июня до 3 декады. Время пробуждения: порог развития + 10 оС, сумма эффективных температур 550-555 оС. Бабочки живут 25-40 дней, оптимальная температура для лета 29-33 оС, на 3-4 день начинается откладка яиц. Отрождение личинок начнется в 1 декаде июня, наибольшая вредоносность от личинок старших возрастов. При количестве личинок превышающих ЭПВ = 8-10 шт./м2 , проводят обработки посевов химическими препаратами в 3 декаде июня.

Бобовая акациевая огневка - Etiella zinkenella - зимуют гусеницы старшего возраста в коконах в почве. 2 генерации в год. Период развития яйцекладки 24-40 дней, личинки 12-17дней. При количестве личинок превышающих ЭПВ = 8-10 шт./м2, проводят обработки посевов химическими препаратами.

Люцерновая совка - Heliothis dipsacea - зимуют куколки в почве. 3 генерации в год. ЭПВ= 12-17 экз./100 взмахов сачком. Период развития яйцекладки 3-9 дней, личинки 19 - 33 дней, куколки 10- 17 дней. 700 яиц в год. Лет имаго весенних поколений 2-3 декада мая. При количестве личинок превышающих ЭПВ = 8-10 шт./м2, проводят обработки посевов химическими препаратами во 2 декаде июня.

Озимая совка - Agrotis segetum - многоядна, повреждает ози-мые, овощные и пропашные культуры. Бабочки от светло-серого до почти черного цвета. Гусеница землисто-серая. Разви-вается в двух поколениях. Зимуют гусеницы в почве на 20--25 см. Весной окукливаются в поверхностном слое почвы. Бабочки питаются нектаром. Яйца на пропашных, на растительные остатки, на почву, сорняки. Плодовитость бабочек 400- 2000 яиц. На озимых посевах гусеницы подгрызают расте-ния у основания на уровне почвы, уничтожая семена и проро-стки; объедают листья всходов злаков с краев. При численности 50 и более гусениц на 1 м2 - вызывают полную гибель посевов.

Люцерновый клоп - Adaelphocoris lintolatus - зимуют яйца в стеблях бобовых, 3 генерации в год. 200-300 яиц в год. Период развития яйцекладки при сумме эффективных температур = 350-352 Со и пороге развития 19 Со - 13-15 дней, личинки при сумме эффективных температур = 200-250 Со и пороге развития 19 Со - 15-30 дней, максимальное их количество в июне. При количестве клопов превышающих ЭПВ = 3-60 штук на 100 взмахов, проводят обработки посевов химическими препаратами в 1 декаде июня.

Обыкновенный паутинный клещ - Tetranychus urticae - Зимуют клещи под комьями земли в поле на глубине 3-6 см, под опавшими листьями. В конце июня начале июля с сорняков переходит на сою. При t = 12-13 оС самки откладывают яйца. 10-12 генерации в год, развитие одного поколения 10-28 дней, оптимальная t = 29-31 оС и ОВВ = 35-55 %. Период развития яйцекладки 2-3 дня, личинки 8-10 дней. При количестве личинок превышающих ЭПВ = 3-5 экз./лист, проводят обработки посевов химическими препаратами. Повреждения в виде белых точек с верхней стороны листа, с нижней стороны повреждений находятся самки.

Оранжерейная белокрылка - Trialeurodes vaporari - Яйцо на стебельке, младшие личинки передвигаются, старшие нет. Изменение окраски, деформация. Тело желтоватое, 1,5 мм, крылья складываются плоско, яйца кучками по 10-20 шт. на нижнюю часть листа, личинки зеленоватые, 3 пары ног - бродяжки, развивается - 10-14дней, личинки последних возрастов присасываются к листьям. Пупарки развиваются 13-15 дней. Самки живут до 30 дней. Откладывают 150 яиц, 1 генерация развивается 30 дней. 10-12генераций в год. Зимует взрослое насекомое под растительными остатками.

Гороховая тля - Acyrthosiphon pisum - крупная, зеленая или буро-красная. Личинки зеленые. 18 поколений в год. Зимуют яйца на стерне многолетних бобовых трав. Самки расселительницы перелетают с мест зимовки на однолетние бобовые культуры в I - II декаде мая. Если в период бутонизации выпадают дожди, к моменту цветения тля успевает сильно размножиться. Она высасывает соки из листьев, цветков, плодов и стеблей. Листья желтеют и скручиваются, уменьшается число цветков, бобы недоразвиваются и деформируются, побеги искривляются, переносчик вирусных заболеваний. ЭПВ = 10-20 экземпляров на 1 растение. Энтомофаги: божьи коровки, мухи-журчалки, златоглазки, жужелицы, грибы.

Щелкуны -- сем. Elateridae - посевной (Agriotes sputator), степной (A. gurgistanus), широкий (Sclatosomus latus). Жуки широкие черные с металлическим отливом. Верх тела в густых волосках, ноги темные. Голова маленькая темная. Переднегрудь с отростком (подпрыгивать). Яйца 0,5 мм, белые овальные. Личинки - проволочники, коричневые, последний сегмент тела раздвоен. Зимуют личинки раз-ных возрастов и жуки. Выходят из зимовки в середине апреля, лет около месяца. Яйца откладывают в почву. Эмбриональное развитие - 15-20 дней, Личинки - 3-4 года. Личинки живут в верхних слоях почвы. Окукливаются на глубине 15 см. Куколка развивается 20 дней. Плодовитость - 200 яиц. 1 генерация за 3-4 года. Щелкуны являются многоядными вредителями. Жуки питаются цветущей растительностью и почти не вредят. Проволочники повреждают многие пропашные культуры. Личинки первого года не вредят. Взрослые личинки повреждают высеянные семена, всходы, корешки, клубнеплоды. Повреждения наиболее опасны в период всходов, до 3-4 листьев.

Чернотелки -- сем. Tenebrionidae - песчаный медляк (Opatrum sabulosum). Жук бурый продолговатый 7-10 мм. Надкрылья с продольными рядками крупных бугорков. Переднеспинка с острым боковым краем. Яйца 1,4 мм, овальные. Личинки-ложнопроволочники (голова выпуклая, первая пара ног у личинки длиннее остальных), 17 мм, буроватые, последний сегмент желтый. Зимуют имаго в поверхностном слое почвы. Яйца откладывают в почву в апреле-мае, яйцекладка растянута (до 5 недель). Самки живут до двух лет, ежегодно откладывая до 100 яиц. Яйцо развивается 7 дней, личинка - 2 месяца, куколка - 15 дней. Окукливание в почве на глубине 15 см. 1 генерация в год. Личинки объедают семена, всходы, листья, корнеплоды снаружи.

Серый долгоносик - Tanymecus dibaticollis - зимуют жуки и личинки в почве на глубине 20-30 см, 1-2 генерации в год. ЭПВ = 0,3-0,5 экз./ м2 . Период развития яйцекладки 18-22 дней, личинки 1 год, куколки 20 - 25 дней имаго 2,5-3 месяца. Интенсивно питается во 2-й декаде мая - начале июля. Имаго живет 2,5-3 месяца. Яйцекладка в конце апреля - начале мая, 100-700 яиц. По погодным условиям 2006 г. выход из зимовки жуков ожидается в 1 декаде апреля, следовательно, к моменту появления всходов сои в 3 декаде мая жуки будут активно питаться и начнется первое отрождение личинок. При количестве жуков превышающих ЭПВ = 10-15 жуков/м2, проводят химические обработки.

Клубеньковый долгоносик - Sitona lineatys - зимуют жуки на полях многолетних трав, весной при температуре 6-10 оС выходят из зимовки. Яйца откладывают с появлением всходов на почву, личинки выгрызают клубеньки. Эмбриональное развитие 8-10 дней при t = 15-20 оС, личинка - 25-30 дней при t = 14-15 оС, куколка - 8-16. Лет имаго при t = 18-20 оС, 1-3 декада апреля, первые личинки в начале мая и вредят до середины июля. Лет второго поколения с конца июня до конца июля, вредят с середины июля и весь август. Продолжительность развития 1 поколения 36-41 день, 2 поколения - 25-30 дней. ЭПВ = 10-15 жуков/м2.

Видовой состав грибных, бактериальных и вирусных болезней так же очень разнообразный (рисунок 2). По Д.В. Подкиной (1986), О.А. Лавриченко (1985) и другим:

Вирус табачной мозаики - Nicotiana virus - проявляется в виде светло-зеленых или желтовато-зеленых участков, чередующихся с нормально окрашенной тканью на плодах и листьях. Особенно проявляется на молодых верхушечных листьях. Мозаичные листья морщинистые. Дольки листьев суживаются, становятся нитчатыми, пораженные растения имеют угнетенный вид, образуют меньше плодов, часто недоразвитых. Заражаются растения на протяжении всей вегетации. Передается с семенами, может сохраняться на корнях сорняков, на растительных остатках. Летом распространяется тлями, при пасынкование.

Вирус мозаики сои - Soja virus - одно из наиболее вредоносных заболеваний сои. Вирус мозаики ухудшает качество зерна, снижается урожайность. Семена становятся пигментированными (Глебова, 1977). Вирус передается семенами, первые признаки болезни можно обнаружить на примордиальных листьях: они скручиваются в трубочку, видна яркая мозаика. На тройчатом листе светлеют жилки, позже появляется мозаика, морщинистость, гафрированность ткани листа по главной и боковым жилкам, деформация (Поливанова, 1980).

Фузариоз - группа болезней, вызываемая фузарием: корневые гнили - Fusarium javanicum - поражаются корни, корневая шейка, они буреют, загнивают, растение отмирает. Особенно вредит в фазу всходов, образуется розовый налет, или белый налет на пораженных тканях. Оптимальные условия для развития: недостаток почвенной влаги, перегрев почвы, сухая погода. Загнивание и заплесневение семян - заражение при созревание семян во влажную погоду, болезнь продолжает развиваться и в хранилище, бобы и семена покрываются спороношением розовое. Семена становятся щуплыми, зародыш сгнивает. Увядание - Fusarium oxysporum - перед цветением и в период формирования бобов - листья с хлоротичной окраской, увядают. Бобы недоразвиваются, семена в них щуплые, или бобы совсем не образуются. Пораженные листья выдергиваются из почвы. Мицелий гриба через почву попадает в корни растения, и распространяются по сосудам. Растение увядает, на корневой шейке розовое спороношение. Распространяется с семенами, растительными остатками, через почву. Пероноспороз - Peronospora manchurica, Кл. фикомицеты - поражает в основном листья, на них угловатые, хлоротичные пятна, с войлочным, серовато-фиолетовым налетом, на нижней стороне листа. Сильно пораженные листья деформируются, становятся морщинистыми. Иногда растения заражаются диффузно - кусты угнетенные, мелколистные, в семенах образуются ооспоры. Развитию болезни способствует влажная погода. Конидиальная стадия - в период вегетации, Ооспоры - зимующая стадия. Источник инфекции: растительные остатки, семена.

Бактериальный ожог сои - Pseudomonas syringae - поражают семядоли, стебли, бобы, семена. Проявляется в период прорастания семян. Больные семядоли слизистые, мягкие, с неприятным запахом, обычно ростки погибают. При слабом поражение с нижней стороны семядольного листа видны бурые, как бы промасленные пятна, или язвы темно-коричневого цвета, вокруг пятен видны желтые ореолы. Сохраняется на семенах, растительных остатках.

На сое вредят насекомые из разных видов и семейств в течение всей вегетации. Наибольший ущерб наносят совки, тли, луговой мотылек и клещи в фазы вегетации сои - ветвление-налив семян (рисунок 1).

- Вредоносный период

- Период питания

Рисунок 1 - Повреждаемость сои вредителями в течение вегетационного периода (по Шабалта, 1997)

1.3. Регуляторы роста и развития растений, как элемент технологии повышающий устойчивость растений к стрессам

Одним из факторов ведущим к загрязнению окружающей среды является применение необоснованно, большого количества средств защиты растений. В связи с этим актуальным является применение интегрированной защиты растений, которая подразумевает получение запланированного урожая высокого качества. Для этого необходимо оптимальное сочетание факторов урожайности: плодородие почвы, питание растений, качественная сельскохозяйственная техника и технология возделывания, место произрастания, селекция устойчивых сортов и гибридов, севооборот, оперативная защита растений.

Одним из агроприемов, повышающих устойчивость растений к стрессам, а так же урожай и его качество у многих сельскохозяйственных культур, может считаться применение стимуляторов роста растений.

Основные классы фитогормонов: в роле стимуляторов роста растений выступают фитогормоны - это вещества, вырабатывающиеся в процессе естественного обмена веществ и оказывающие в ничтожных количествах регуляторное влияние, координирующее физиологические процессы. В этой связи к ним часто применяют термин - природные регуляторы роста. Гормоны способны к передвижению по растению и их влияние носит дистанционный характер.

Большинство физиологических процессов, в первую очередь рост, формообразование и развитие растений, регулируется гормонами. Гормоны играют ведущую роль в адаптации растений к условиям среды. К фитогормонам, стимулирующим рост и развитие растений, относят: ауксины, гиббереллины, цитокинины. По мнению Аноп (1986) действие регуляторов роста растений кратко можно охарактеризовать по группам:

Ауксины - обуславливают быстрое деление клеток растений, но при завышенных нормах могут привести растение к гибели;

Гиббереллины - вызывают существенное изменение отдельных признаков растений, например: длины стебля, всхожести семян, сроков цветения и т.д.;

Этилен - широко применяют для ускорения созревания плодов, а также для нарушения покоя у картофеля;

Ксантоксин - у пшеницы и зернобобовых способствует снижению транспирации по средствам регулирования закрытия устьиц (в настоящее время регуляторы этого типа широко используют для десикации хлопчатника;

Цитокинины - стимулируют синтез белков у растений, а так же увеличивают продолжительность фотосинтетической деятельности листьев.

Ауксины - это вещества индольной природы. Основным фитогормоном типа ауксина является ?-индолилуксусная кислота (ИУК).

Учеными: Ч. Дарвиним, П. Бойсен - Йенсеным, Вентом в разное время были проведены исследования и опыты, которые показали, что в верхушке проростков вырабатывается особое вещество, которое, передвигается к нижележащим клеткам, регулирует их рост в фазе растяжения. И поскольку это вещество вырабатывается в одной части растения, а вызывает физиологические эффекты в другой, оно было отнесено к гормонам роста растений - фитогормонам. Исследования показали, что рост различных видов растений, и отдельных органов регулируется ауксином - это широко распространенный стимулятор роста и развития растения. Наиболее богаты ауксинами растущие части растительного организма: верхушки стеблей, молодые растущие части листьев, почки, завязи, семена и пыльца. Образование и наличие ИУК зависит от снабжения растения азотом, обеспечения растений водой. Освещение уменьшает содержание ауксинов, а затемнение увеличивает. Под влиянием микроорганизмов содержание ауксинов у высшего растения заметно возрастает. Через изменение содержания фитогормонов осуществляется первоначальное влияние условий внешней среды на процессы обмена веществ и рост. Содержание ауксинов меняется в процессе онтогенеза растения. Регуляция образования и разрушения ИУК - это один из способов регуляции ее содержания, а, следовательно, и процессов роста.

Физиологические проявления действия ауксинов: наиболее ярким проявлением физиологического действия ауксина является его влияние на рост клеток в фазе растяжения. Под действием ауксинов индуцируется корнеобразование, вызывается дифференциация ксилемы. Большую роль ауксины играют при разрастании завязи и плодообразовании. Действие ауксина находится в зависимости от его концентрации. Повышение концентрации ауксина выше оптимальной вызывает торможение роста. Одна и та же концентрация его может усилить рост одних органов и затормозить рост у других. При всех физиологических проявлениях ауксины усиливают поступление и перераспределение воды и питательных веществ в растение. В 1933 году появились исследования, показывающие, что под влиянием ауксина интенсивность дыхания растет. ИУК увеличивает энергетическую эффективность дыхания растений. Под влиянием ИУК возрастает и энергетический заряд клетки (отношение АТФ + АДФ к АМФ).

Гиббереллины - широко распространенные среди растений вещества, обладающие высокой физиологической активностью и являющиеся фитогормонами. В настоящее время известно около 70 веществ, относящихся к группе гиббереллины: ГА1; ГА2 и другие. Растения на разных этапах онтогенеза могут различаться по набору гиббереллинов, активность которых может быть различной. Основное место образования гиббереллинов - это листья.

Гиббереллины существуют в двух формах: свободной и связанной. Они могут передвигаться как вниз по растению, так и вверх. Освещение увеличивает содержание гиббереллинов, улучшение питания растения азотом уменьшает содержание гиббереллинов в растение, уменьшение влажности почвы снижает содержание гиббереллинов. Большое содержание этого фитогормона находится в период прорастания семян. Содержание его в процессе онтогенеза в листьях изменяется в соответствие с одновершинной кривой, возрастая вплоть до цветения, а затем уменьшаясь. Некоторые исследователи считают гиббереллин гормоном роста: он резко усиливает рост стебля у карликовых форм различных растений, увеличивая длину стебля на 30-50 %. Увеличение роста осуществляется как за счёт деления клеток, так и за счёт их растяжения. Гиббереллины участвуют в разрастании завязи и образовании плодов. Они накапливаются в почках при выходе из покоящегося состояния. В соответствие с этим обработка гиббереллином вызывает прерывание покоя у почек. Гиббереллины способствуют накоплению питательных веществ, возрастает общая масса растительного организма. Гиббереллины накапливаются в хлоропластах и оказывают большое влияние на процессы фотосинтеза, усиливая процессы фотосинтетического фосфорелирования, при этом снижается содержание хлорофилла и повышается интенсивность использования единицы хлорофилла, возрастает ассимиляционное число. В темноте гиббереллин воздействует лишь на растяжение клеток, не вызывая возрастания интенсивности их деления.

В 1955 г. было выделено активное начало, вызывающее деление клеток: 6-фурфуриламинопурин, в растениях это вещество не встречается, но были найдены близкие химические соединения, регулирующие процесс деления клеток - цитокинины. Все известные цитокинины - это производные пуриновых азотистых оснований, а именно аденина, в котором аминогруппа в шестом положении замещена различными радикалами. Соединения цитокининового типа в растениях находятся не только в свободном состоянии, но и в составе некоторых т-РНК. Цитокинины образуются в основном в корнях и передвигаются в наземные органы по ксилеме. Цитокинины во многом определяют физиологическое влияние корневой системы на обмен веществ надземных органов. Цитокинины могут развиваться так же в семенах и плодах.

Улучшение питания растений азотом усиливает образование цитокининов. Вместе с тем для проявления их действия необходимо достаточное снабжение растений питательными веществами, особенно азотом. Цитокинины активируют рост растяжением, так же они способствуют пробуждению и росту боковых почек.

Цитокинины оказывают влияние на ультраструктуру хлоропластов, они повышают содержание хлорофилла, ускоряя образование его предшественника - протохлорофиллида, так же они усиливают интенсивность фотофосфорелирования, вместе с тем активируют синтез ключевого фермента темновых реакций фотосинтеза - РДФ - карбоксилазы. Цитокинины усиливают передвижение веществ к обогащенным ими тканям (Якушкина, 1993).

Регуляторами роста растений называются физиологически активные вещества биологического происхождения или синтезированные искусственно, воздействующие на интенсивность и направленность процессов жизнедеятельности растений, позволяющие им более эффективно использовать все, что запланировано генотипом растений, но в силу ряда причин осталось нереализованным. Регуляторы роста дают возможность повышать их урожай, улучшать качество, условия уборки и хранения продукции (Казакова, 1986)

В настоящее время обнаружено и в разной степени изучено более 4 тысяч биологически активных веществ, 10 % из которых нашли применение в сельскохозяйственном производстве. Наиболее эффективными регуляторами роста, применяемыми в сельском хозяйстве, являются: кампозан М, гиббереллин. В России внедряются всего 10 препаратов на 24 культурах для обработки семян и опрыскивания растений, с целью предотвращения полегания и повышения урожайности. Большинство применяемых ныне регуляторов роста, как правило, влияют на укорачивание стебля, предотвращение предуборочного опадения плодов, ускорение созревания, и облегчают уборку урожая (Oplinger, 1985).

Условно действие регуляторов роста на физиологические процессы в растениях можно разделить на два типа: индукцию и стимуляцию. Индукция представляет собой включение под действием регуляторов роста процесса, который не происходит в клетке в отсутствие данного фитогормона, тогда как стимуляция сводится к усилению, активации уже идущих в клетке процессов. Такое разграничение необходимо проводить при изучение механизма действия регуляторов роста, так как молекулярные механизмы индукции и стимуляции различные. Вместе с тем в жизни клетки эти два механизма могут, по - видимому проходить одновременно и в ряде случаев трудно провести четкую грань между их проявлениями (Кулаева, 1977).

Влияние экзогенных обработок регуляторами роста растений на рост и развитие сельскохозяйственных растений: урожайность зависит от избирательной способности растения направлять энергию, обычно расходуемую на вегетативный рост, на формирование семян. Эффективность этого процесса - один из главных факторов определяющих урожайность. Это особенно наглядно для растений сои, которые формируют намного больше вегетативной массы, чем это необходимо для формирования семян. Регулятор роста, подавляющий излишний вегетативный рост, позволил бы направить больше энергии на репродуктивные процессы и образование большего числа цветков, создавая при этом потенциал для повышения продуктивности (Никелл, 1984)

Howell K.W. (1963) при опрыскивание растений сои в полевых условиях гиббереллиновой кислотой (ГК) уже на второй день наблюдал увеличение высоты растений, а при предпосевной обработке семян сои ГК отмечал более быстрое появление всходов. Несмотря на полученные результаты, влияние предпосевной обработки семян и опрыскивание листовой поверхности не привело к увеличению урожайности. Автор заключает, что применение ГК на посевах сои экономически не оправдано. Однако, в опытах проведенных Бугаковой А.Н. (1986) отмечено, что предпосевное намачивание семян сои ГК привело к стимулированию ростовых процессов от появления всходов до созревания. Кроме того, обработка семян ГК способствовала увеличению числа и массы бобов.

Bostrack J. M., Struckmtyer B. E. при опрыскивании сои раствором ГК в концентрации 50 мг/л не отметили существенных различий в форме и размере прилистников, но отмечали уменьшение размеров листовых пластинок и на них хлоротичные пятна. Удлинение клеток вызывало преждевременное удлинение междоузлий у обработанных растений. Уменьшение диаметра клеток при этом приводит к уменьшению диаметра стебля. Удлинение боковых ветвей у обработанных ГК3 растений несколько задерживалось, но затем они превосходили по росту контрольные. У обработанных ГК3 растений в условиях длинного дня наблюдали уменьшение количества бобов. При этом нужно отметить, что у таких растений переход от вегетативной к репродуктивной фазе затягивается. Однако, в опытах Бугаковой А.Н. (1986) предпосевное намачивание семян сои ГК3 (100 мг/л) привело к ускорению развития, и растение зацвело на неделю раньше, чем в контроле, и на 4-6 дней раньше, чем в варианте с ГК3 (10 мл/л).

Ounsworth L. E., Pillay D. T. M. (1969) на фоне различных доз удобрений испытывали влияние ГК3 и Диметил гидразид янтарной кислоты (ДГЯК) на ростовые процессы и поглощение NPK растениями сои. Авторы отмечали, что обработка растений ГК3 привела к увеличению высоты растений, тогда как действие ДГЯК оказалось противоположным. К аналогичным выводам при испытании ДГЯК пришел и Gowda P. M. (1972)

Bouniols A. и другие, (1978) при возделывании сои сорта «Amsoy 71» с различными густотами стояния (от 50 до 800 тыс. растений/га) на орошение и без него изучали влияние опрыскивания растений различными дозами ДГЯК и ССС в фазу четырех листьев и на пять дней позже. Оба регулятора роста уменьшали высоту растений на более загущенных посевах (более 300 тыс. растений/га), увеличивая при этом количество цветков и бобов вследствие снижения процесса опадения репродуктивных органов. Обработка растений хлорхолин хлоридом улучшило качество белка в семенах. Наибольший эффект отмечен в богарных условиях.

Эндогенные гормоны играют важную роль в регулирование опадения цветков и бобов. Общеизвестно, что этилен, абсцизовая кислота и некоторые ауксины способствуют более быстрому протеканию этого процесса, тогда как гиббереллины, цитокинины и другие типы ауксинов значительно уменьшают его; влияние различных типов ауксинов зависит от их способности индуцировать синтез этилена (Porter, 1977, Nooden, Leopold, 1978, Sagee et al., 1980, Wagenbreth et al., 1981, Sexton, Roberts, 1982)

Опрыскивание сои гибберелловой кислотой оказало положительное влияние на формирование бобов у сои сорта Вильямс в условиях Кубы, однако оно привело к уменьшению сухой массы семян, но формирование большого количества бобов положительно сказалось на продуктивности растений. При этом опадение цветков и бобов у контрольных растений достигло 66,3, тогда как при опрыскивание гибберелловой кислотой в дозе 5 и 50 мкг/растение опадение составило соответственно 52,8 и 48,1 % (Castro, 1985).

Согласно Wiebold (1981) наибольшее опадение бобов происходит до того, как они достигают 2 см длины.

При изучение процесса опадения цветков и бобов у трех сортов сои обработанных Г3К, Castro (1985) пришел к выводу, что этот процесс оказался идентичным по всем сортам и, что раннее опадение бобов происходит из-за низкого содержания эндогенных гиббереллинов и цитокининов.

Meade J. A. (1958) установил, что обработка растений сои изопропил N (3-хлор фенил) карбоматом вызывает увеличение содержания редуцирующих сахаров в листьях до 35 % с одновременным их уменьшением в стеблях до 60 % от обычного их содержания. Инвертирующие сахара в листьях обработанных растений было в 14 раз выше, чем у контрольных растений. Общее содержание сахаров у обработанных растений оказалось на 90 % больше, чем у контрольных растений.

Oizume H. (1962) установил, что обработка растений в начале их роста гидрозид малейновой кислотой (ГМК) приводила к остановке роста стебля. Формирование боковых значительно увеличивалось. При этом приходит к выводу, что появление боковых побегов в основном зависит от содержания доступных углеводов в растениях и, что содержание азота не является лимитирующим фактором их появления.

Hew et al. (1967) установил, что при опрыскивание растений сои ИУК и Г3К наблюдается увеличение в транспорте сахарозы.

Cothren J.J., Stutte C.A. (1973) при изучение влияния опрыскивания сои в контролируемых условиях хлор-3-бутил фосфоником и тетрагидро-фурфурил изотиоцианатом в концентрациях 250 мг/г на содержание сахаров в листьях сои установили, что регуляторы роста снижают процентное содержание глюкозы и фруктозы и увеличивали содержание сахарозы. В полевых условиях обработка растений тетрогидро-фурфурил изотиоцианатом привело к увеличению содержания общего сахара в листьях сорта сои Davis, тогда как содержание глюкозы, фруктозы и сахарозы находилось на одном и том же уровне что и при выращивание сои в контролируемых условиях.

Определение осмотического потенциала сельскохозяйственных культур, предоставляет возможность узнавать наиболее оптимальные гидрологические условия для роста и развития. Морфологические и физиологические изменения, вызываемые регуляторами роста растений, могут привести к положительным изменениям гидрологического равновесия растения и таким образом к увеличению урожая. Так в опытах Cothren J.T., Rutledge S.R., Stutte C.A. (1975) установлено, что применение регулятора роста в условиях орошения сорта сои R 56-49, Davis, Hale-7 привело к увеличению урожайности от 16 до 38 %, тогда как в богарных условиях повышение урожайности составило всего 7-23 %.

Таким образом, важность типа растений (детерминантного или индетерминантного) проявляется в том, что их физиологические реакции находятся под контролем внешней среды. Химические вещества могут быть эффективны на детерминантных типах сои, и не влиять на индетерминантные типы, и наоборот.

Stutte C.A. (1973, 1974, 1975, 1976) разработал обширную программу скрининга и оценки регуляторов роста растений по их потенциальному влиянию на сою. Результаты этих испытаний показали положительное влияние следующих препаратов: хлористый трибутил (5-хлор-2-тиэнил) фосфоний, тетрогидрофурфурил изотиоционат и 1,2-дигидро-4,6-диметил-2-оксоникатиновая кислота.

При обработке семян гороха БИРР за 10 дней до посева показала преимущество дозы 2 мл/т, линейные проростки увеличились на 2-27,9 %. При первом замере вегетирующих растений гороха, обработанные семена были выше не обработанных на 31,4-34,1 %, но в последствие они выровнялись и стали вегетировать примерно на одном уровне. Следовательно, БИРР увеличивает рост растений на первоначальных стадиях развития растения (Офицерова, 2006) .

Влияние экзогенных обработок регуляторами роста растений на устойчивость сельскохозяйственных культур к стресс факторам. Обработанные растения становятся более устойчивыми к неблагоприятным условиям среды, способствуют выходу из покоящегося состояния спящих почек, семян, клубней (Якушкина, 1993).

Изменение условий окружающей среды (температура, влажность, освещение и минеральное питание) вызывают изменения в активности всех фитогормонов. При этом часто активность отдельных гормонов изменяется в противоположных направлениях.

Влияние неблагоприятных условий среды можно смягчить путем экзогенного введения гормонов. Показательными в этом отношении являются данные по влиянию обработки гиббереллином проростков, выращиваемых в условиях повышенной температуры. Внесение ГК3 (гиббереллиновая кислота) восполняет дефицит эндогенных фитогормонов и этим самым устраняет подавляющее влияние повышенной температуры на рост растения.

Альбит повышает эффективность применения гербицидов. Гербициды на 50 % могут снижать урожайность, поэтому применяют их с препаратами антистрессантами. Альбит снижает стресс от гербицидов на 5-38 %, снижает восприимчивость обработанных растений к болезням (мучнистой росе, бурой ржавчине, пятнистостям). За счет своей ростостимулирующей активности и снятия стрессового эффекта гербицида Альбит повышает урожайность на 4,7 ц/га, повышает качество урожая (клейковина у зерновых на 0,5-5,1 %, сахаристость у сахарной свеклы, содержание витаминов в овощах), защищает растения от основных болезней (средняя биологическая эффективность - 40-80 %); позволяет снизить расход протравителей и фунгицидов на 25-100 %, удобрений на 30-40 %; снимает гербицидный стресс у основной культуры, что повышает устойчивость растений к листостеблевым инфекциям и позволяет сохранить до половины урожая; усиливает засухоустойчивость растений на 10-60 %. (Злотников, 2006)

Эффективность обработки семян стимулятором роста БИРР. Обработка семян биологически активными препаратами и опрыскивание ими посевов позволяет повысить биологическую активность семян, активизировать физиологические процессы во время вегетации растений, повысить их адаптационные возможности в неблагоприятных условиях и продуктивность, улучшить качество выращиваемой продукции. Масса корней при обработке БИРР была больше на 33,3 %. Обработка БИРР позволила снизить заболеваемость растений корневыми гнилями. Не обработанные растения заболели на 100 % со степенью развития 45 %, а обработанные поразились на 79 %. Полевая всхожесть повысилась на 9 %, урожайность на 13,2 %. Обработку следует проводить в дозе 2 мл/т в срок от одного дна до 20 дней до посева (Офицерова, 2006).