Одним из факторов повышения семенной продуктивности сои и отбора перспективных сортов является использование азотфиксирующих микроорганизмов, образующих симбиоз с корневой системой сои [8, 6]. В модельных вегетационных опытах в качестве биометрических критериев эффективности симбиотической азотфиксации используют сухую массу органов или целых растений [5,7], а также семенную продуктивность (урожай семян на одно растение, г/растение) растений сои [4]. Отдельный интерес представляет листовая поверхность (далее – ЛП) растений, которая является мерой фотосинтетического потенциала целого растения [1]. Однако эти параметры недостаточно применимы к условиям фитоценоза (для урожая с гектара), где основная связь с урожаем идет через индекс листовой поверхности (ИЛП, м2 листьев/м2 почвы). Ко всему, конечный урожай во многом зависит от густоты ценоза [9]. Ранее в качестве более адекватного параметра оценки эффективности листовой поверхности для продукции зерна было предложено рассчитывать семенную продуктивность растений на единицу площади листовой поверхности целого растения [2].
Нами поставлена задача определить на разных сортах семенную продуктивность листовой поверхности под влиянием внесения в почву азотфиксирующих бактерий Bradyrhizobium japonicum (далее — B. japonicum).
Объект исследования – растения двух сортов сои, районированных в Республике Молдова: сорт Аура и сорт Амелина. Растения выращивали в вегетационных сосудах при постоянной влажности почвы. Для каждого из двух сортов создали два варианта: 1) без внесения B. japonicum (естественный фон заражения); 2) внесение в почву сосудов суспензии B. japonicum.
ЛП определяли определяли недеструктивным методом; для учета влияния формы листа на его площадь измеряли не только длину, но и ширину центральной листовой пластинки всех настоящих (тройчатых) листьев [3]. Измерения ЛП для определения ее максимума проводили в разные сроки вегетационного периода до начала опада листьев. Семена собирали на 134й день после сева (ДПС), массу семян выражали на 14%-ную влажность. Повторность определений – 3-6ти-кратная.
В таблице 1 приведены данные измерений ЛП растений разных сортов сои, Аура и Амелина, в срок 97 ДПС, в связи с внесением в почву B. japonicum. Установлено, что в результате внесения в почву B. japonicum величина ЛП
Таблица 1
Листовая поверхность растений разных сортов сои в связи с внесением в почву азотфиксирующих бактерий B. japonicum.
| вариант |
ЛП, см2 |
|
| Аура | Амелина | |
| контроль | 565 ± 62 | 799 ± 46 |
| + B. japonicum | 782 ±102 | 863 ± 16 |
растений сои увеличивается, в большей степени у сорта Аура. По-видимому, растения сои сорта Аура больше отзывчивы на внесение в почву B. japonicum, чем растения сорта Амелина.
После созревания и уборки семян мы вычислили семенную продуктивность на единицу листовой поверхности растений (Таблица 2), а также среднюю массу семян каждого сорта (Таблица 3). Потенциальная продуктивность крупносемянного сорта Аура больше, чем сорта Амелина, о чем свидетельствует более высокая продуктивность единицы листовой поверхности, 0,69 г/дм2 у сорта Аура против 0,52 г/дм2 у сорта Амелина.
Таблица 2
Семенная продуктивность единицы листовой поверхности растений разных сортов сои в связи с внесением в почву азотфиксирующих бактерий B. japonicum.
| вариант | Семенная продуктивность единицы ЛП, г/дм2 | |
| Аура | Амелина | |
| контроль | 0,69 ± 0,09 | 0,52 ± 0,03 |
| + B. japonicum | 0,77 ± 0,08 | 0,65 ± 0,11 |
Внесение в почву B. japonicum увеличило семенную продуктивность на единицу листовой поверхности растений для обоих сортов: +0,08 г/дм2 (+11,6%) у Ауры и +0,13 г/дм2 (+25,0%) у Амелины. Тем не менее, у крупносемянного сорта Аура продуктивность единицы листовой поверхности осталась выше: 0,77 г/дм2 у сорта Аура против 0,65 г/дм2 у сорта Амелина. Этот показатель семенной продуктивности более важен, так как теснее связан с урожайностью (через индекс листовой поверхности).
Нами было изучено влияние внесения в почву B. japonicum на массу семян сои (таблица 3). По сравнению с сортом Амелина средняя масса семян
Таблица 3
Средняя масса семян разных сортов сои в контроле и при внесении в почву B. japonicum
| сорт | вариант | Средняя масса семян, мг |
| Аура | контроль | 121 ± 5 |
| + B. japonicum | 140 ± 7 | |
| Амелина | контроль | 95 ± 8 |
| + B. japonicum | 122 ± 8 |
сорта Аура выше как у контрольных растений, так и под действием B. japonicum, т.е. больший размер семян сорта Аура предопределен генетически. В результате внесения в почву B. japonicum масса семян увеличилась у обоих сортов: у Ауры – на 19 мг (+16%), у Амелины – на 27 мг (+28%).
Сделан вывод, что растения обоих сортов сои положительно реагируют на внесение в почву B. japonicum. По семенной продуктивности листовой поверхности и в контроле и при внесении в почву азотфиксирующих бактерий B. japonicum крупносемянный сорт (Аура) потенциально более продуктивен, чем мелкосемянный сорт (Амелина).
Список литературы
- Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений — Киев, «Наукова думка», 1973 — 590 с.
- Харчук О.А., Кириллов А., Тома С., Будак А.Б., Баштовая С., Козьмик Р. Исследование некоторых параметров водного статуса растений сои в связи с их засухоустойчивостью и продуктивностью при разной влагообеспеченности // Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни – 2005 — 2(297), с. 34-42
- Харчук О.А., Кириллов А.Ф., Будак А.Б., Козьмик Р.А., Баштовая С.И., Кириллова Э.Н. Листовая поверхность растений сои при слабом засолении и недостатке влаги в связи с продуктивностью. /Международная научная конференция «Физиология растений – теоретическая основа инновационных агро- и фитобиотехнологий»: материалы в двух ч.– Калининград: Аксиос, 2014. – Ч. II., С. 462-464
- Fabre F., Planchon C. Nitrogen nutrition, yield and protein content in soybean// Plant Science — 2000 – 152, р.51–58
- George T., Bohlool B. B. and P. W. Singleton. Bradyrhizobium japonicum-Environment Interactions: Nodulation and Interstrain Competition in Soils along an Elevational Transect // Applied and Envirinmental Microbiology — 1987, 53 (5), p. 1113-1117
- King C.A., Purcell L.C., Bolton A., and Specht J.E. A Possible Relationship Between shoot N concentration and the sensitivity of N fixation to drought in soybean // Crop Science – 2014 — 54, рр. 746-756.
- Meghvansi M. K., Prasad K. and S.K. Mahna. Identification of pH tolerant Bradyrhizobium japonicum strains and their symbiotic effectiveness in soybean [Glycine max (L.) Merr.] in low nutrient soil//African Journal of Biotechnology — 2005 — 4 (7), p. 663-666
- Sinclair T.R., Purcell L.C., Vadez V., Serraj R., King C.A. and Nelson R. Identification of Soybean Genotypes with N2 fixation tolerance to water deficits // Crop Science – 2000 — 40, р. 1803-1809.
- Shamsi K. and S. Kobraee. Soybean agronomic responses to plant density. Annals of Biological Research – 2011 — 2 (4), р.168-173[schema type=»book» name=»УВЕЛИЧЕНИЕ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ НА ЕДИНИЦУ ЛИСТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ РАСТЕНИЙ ДВУХ СОРТОВ СОИ ПРИ ВНЕСЕНИИ В ПОЧВУ BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM » description=»В вегетационном опыте для разных сортов сои установлено положительное влияние внесения в почву азотфиксирующих бактерий Bradyrhizobium japonicum на семенную продуктивность листовой поверхности. И в контроле и при внесении в почву B. japonicum крупносемянный сорт (Аура) потенциально более продуктивен, чем мелкосемянный сорт (Амелина). » author=»Харчук Олег Андреевич, Онофраш Леонид Федорович, Чорба Снежана Викторовна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-05″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.11.16_31″ ebook=»yes» ]