Продуктивность сельскохозяйственных культур в подзоне средней тайги Европейского Северо-Востока России

Продолжительность фотосинтеза в условиях средней тайги может достигать 20 ч. Положительный газообмен у кормовых трав наблюдался уже при освещенности 5-10 Вт/м2 ФАР. Для выяснения способности ассимиляции 14СО2 растениями райграса в течение суток, провели серию опытов, экспонируя часть посева в атмосфере с 14СО2 в утренние (10 ч) и вечерние (19 ч) часы. Оказалось, что в вечернее время, растения способны ассимилировать до 30% углерода от поглощенного утром (рис. 8).

Рис. 8. Распределение 14С по органам райграса однолетнего в течение суток. А, Б - экспозиция растений в атмосфере с 14СО2 в 1000 и 1900.

1, 2, 3, 4, 5 - нижний ярус, верхний ярус листьев, листья побегов кущения, стебли с влагалищами листа, корни.

Спустя сутки значительная часть 14С накапливалась в стеблях с влагалищами листьев. С переходом растений к репродуктивной стадии развития наблюдали отток 14С в метелки, где к концу вегетации доля ассимилированного углерода составляла 35-40%.

Анализ баланса углерода в растениях показал, что интенсивность убыли 14С из растений была наибольшей в первые дни после экспозиции и в основном происходила за счет окисления 14С ассимилятов при дыхании (Головко, Табаленкова, 1994). Более медленные потери метки продолжались в течение длительного времени, что указывает на включение углерода в состав структурных компонентов. За счет опада существенные потери 14С появлялись в конце вегетационного периода.

Однотипный характер поглощения и распределения углерода в посевах разной плотности и обеспеченности азотом позволяет полагать, что интенсивность ассимиляции углерода и его использование связано с внутренними факторами, а именно с ростовой функцией растения.

Физиолого-биохимические аспекты продуктивности многолетних злаковых трав

Условия Севера наиболее благоприятны для роста и развития многолетних злаков. Длинный световой день, достаточная увлажненность и умеренные температуры способствуют реализации продукционного потенциала многолетних злаков. Растения канареечника тростниковидного и костреца безостого начинали отрастать в первой половине мая, после схода снегового покрова. Надземная масса этих видов формируется за счет интенсивного образования стеблей. На анализирующем фоне к фазе трубкования растения образовывали в среднем около 40 надземных побегов. Относительная скорость роста в этот период составляла 0.23 г/г сут. Формирование побегов продолжалось в течение всего вегетационного периода. Между продуктивностью травостоя и числом стеблей установлена положительная корреляция. К началу созревания семян количество побегов составляло у костреца свыше 55 шт./растение, у канареечника - 160 шт./растение.

В ассимиляции 14С у многолетних злаков ведущую роль играют листья. Их УА в 1.5 раза выше, чем стеблей (табл. 4). Однако через неделю большая часть метки находилась именно в стеблях, что объясняется наличием интеркалярных меристем и способностью к временному депонированию ассимилятов при транспорте (рис. 9). Корневища многолетних злаков являются мощными акцепторами углерода даже в период активного роста надземной части (фаза колошения). УА и доля 14С в корневищах сопоставима с листьями. Следовательно, характер распределения ассимилятов в фазу созревания семян свидетельствует о наличии двух аттрагирующих центров - это вновь образующиеся надземные побеги и растущие корневища.

Таблица 4

Содержание 14С в органах костреца безостого 2-го года жизни через 1 ч после экспозиции в атмосфере с 14СО2, фаза трубкования

Увеличение доли 14С в листьях и корневищах происходило в основном за счет использования С14 ассимилятов стеблей. Это подтверждает существование в растениях длительной циркуляции ассимилятов и повторное их использование для роста. Несмотря на наличие у многолетних злаков хорошего семенного размножения, репродуктивные органы не являлись конкурентами за ассимиляты. В отличие от райграса однолетнего, у которого до 40% всей метки локализовалось в метелках, обеспечивая семенное размножение, у костреца и канареечника эта величина не превышала 5%. Большая часть ассимилированного углерода использовалась на рост корневищ, обеспечивая вегетативное размножение.

Рис. 9. Распределение 14С по органам костреца безостого 1, 2, 3, 4, - метелки, листья, стебли с влагалищами листьев, корневища+корни.

Способность ценоза формировать биомассу во многом определяется балансом углерода. Анализ данных по содержанию углерода в растениях костреца и канареечника на протяжении вегетации позволяет проследить относительное распределение метки в системе целого растения и оценить затраты первоначально заключенного в биомассе углерода-14. Отмечено, что в течение эксперимента содержание метки в отдельных органах изменялось неравномерно. Наиболее значительное снижение наблюдали в листьях, за счет оттока ассимилятов в стебли и подземные органы. Увеличение количества метки в других органах не компенсировало её убыли из листьев. В целом, интенсивность потерь 14С из растений была невысокой. Через 10 суток общее содержание метки в растениях уменьшилось менее чем на 10%, что объясняется депонированием значительного количества углерода в подземных органах.

Следовательно, характер ассимиляции и распределения 14С у однолетних и многолетних злаковых растений определяется преимущественно внутренними факторами, среди которых ведущую роль играют процессы роста.

Глава 6. Морфофизиологические факторы продуктивности рапонтикума сафлоровидного

Формирование ассимиляционной поверхности и накопление массы

Перенос растений за пределы ареала сопровождается изменением морфологических и физиолого-биохимических показателей, характеризующих адаптивный и продуктивный потенциал. В условиях интродукции рапонтикум - кормовое и лекарственное растение является быстрорастущей культурой. Длинный световой день, преобладание рассеянной радиации, умеренные температуры и отсутствие межвидовой конкуренции способствуют формированию более мощных, чем в условиях природного ареала особей. Максимальные суточные приросты отмечали в ранние сроки вегетации: у растений первого года жизни - в конце июля-начале августа, второго года жизни - в первую половину июля, третьего - начале июня. Такая закономерность является отличительной особенностью многолетних растений и отражает их общую стратегию - развитие ассимилирующей поверхности в наиболее ранние сроки, которые в северных условиях совпадают с длинным световым днем. Положительным моментом для успешного выращивания рапонтикума является его способность к образованию полноценных семян. Количество продуктивных побегов варьировало от 1 до 4 шт./растение. В среднем на корзинку приходилось примерно 300 полноценных семян, масса которых составляла около 4 г. Семенная продуктивность и качество семян, в значительной степени, зависели от погодных условий в период цветения - повышалась в теплые сухие годы и снижалась в холодные и дождливые. В благоприятные годы вес 1000 семян составлял 17 г, а количество выполненных семянок в одной корзинке достигало - 94%.

Таким образом, при выращивании в условиях подзоны средней тайги рапонтикум характеризовался высокой продукционной способностью. В благоприятные годы трех-четырехлетние растения за вегетационный период формировали 100-150 г сухой надземной массы и 70-80 г корней. Биологическая продуктивность варьировала в пределах 250-360 ц/га зеленой массы. Урожай семян в среднем составлял около 5 ц/га.

Распределение и использование 14С-ассимилятов в растениях рапонтикума сафлоровидного в течение годичного цикла

Рис. 10. Распределение 14С по органам рапонтикума сафлоровидного четвертого года жизни, % от радиоактивности целого растения:

1 - подземная масса, 2 - стебли, 3 - черешки, 4 - листья вегетативных побегов, 5 - листья продуктивных побегов, 6 - соцветия.

Жизнеспособность растений-интродуцентов в северных условиях во многом определяется их перезимовкой, а, следовательно, способностью запасать достаточное количество углерода. В первый год жизни рапонтикума большая часть ассимилированного в процессе фотосинтеза углерода использовалась на рост корней, о чем свидетельствует их высокая УА. Растения второго и последующих лет жизни формируют мощную розетку листьев, ассимилирующая способность которых примерно одинакова. Однако листья отличались по интенсивности оттока из них фотоассимилятов в подземные органы. Доля метки в молодых листьях через две недели после экспозиции составляла свыше 55%, в остальных около 23% (рис. 10).

Через 1 ч, 1, 7 и 24 сут. после экспозиции в атмосфере с 14СО2.

Основной транспортный поток 14С ассимилятов из листьев и стеблей в фазы цветения, созревания семян направлен в корни и корневища. На долю соцветий приходилось 5-6% ассимилятов, что свидетельствует о сравнительно невысокой цене семенной репродукции.

Жизнеспособность и долголетие рапонтикума связано со способностью подземных органов запасать достаточное количество ассимилятов осенью и медленно расходовать их на поддержание в течение перезимовки. При отрастании весной и формировании листьев в летний период, помимо текущего фотосинтеза использовались и ассимиляты, депонированные в подземных органах. Этот положение подтверждается данными о наличии 14С в листьях, появившихся в середине вегетационного периода. Существенная доля 14С оставалась локализованной в подземных органах, что указывает на использование углерода на рост придаточных корней и разрастание корневища.

Следовательно, высокая акцептирующая способность подземных органов, связанная с запасающей функцией, определяет жизненную стратегию рапонтикума как вида.

Химический состав биомассы рапонтикума сафлоровидного

Существенная часть сухой биомассы рапонтикума представлена неструктурными углеводами. Содержание углеводов в надземной массе составляет свыше 200 мг/г сухой массы, в подземных органах в 1.5 раза выше. В надземной массе бульшая часть углеводов (70-80%) представлена низкомолекулярными моно- и дисахаридами. Углеводный состав подземных органов в основном представлен фруктозанами. Только в первый год жизни у очень молодых растений содержание моно- и дисахаров в корнях превалировало над количеством фруктозанов, что объясняется использованием низкомолекулярных углеводов для обеспечения роста подземных органов. К концу вегетационного периода содержание углеводов в подземных органах растений возрастало, что связано с депонированием в них большей части фотоассимилятов. Это подтверждается данными радиохимического анализа, свидетельствующего, что направленность транспортных потоков у рапонтикума связана с высокой акцептирующей способностью подземных органов.

Соединениями, определяющими лекарственные свойства рапонтикума, являются экдистероиды, в основном 20-гидроксиэкдизон. В зависимости от фазы развития растений содержание экдистероидов в сухой массе листьев изменялось в пределах от 0.15 до 0.4%, в подземных органах возрастало к концу вегетации от 0.14 до 0.3% (Фитоэкдистероиды, 2003). До последнего времени пригодность рапонтикума в качестве лекарственного сырья оценивалась по содержанию экстрактивных веществ (Государственная фармакопея..., 1990). Надземная масса рапонтикума содержит до 40%, подземная до 30% экстрактивных веществ. Следовательно, биомасса растений, выращенных в климатических условиях подзоны средней тайги, соответствует стандарту, предъявляемому для лекарственного сырья.

В целом, можно заключить, что рапонтикум сафлоровидный - вид, отличающийся высокой метаболической и морфофизиологической адаптивностью, успешно адаптирован к условиям Европейского Северо-Востока и имеет высокую продукционную способность. Сравнительно высокая семенная продуктивность рапонтикума создает предпосылки для успешного культивирования растений в северных условиях, где у вида отсутствует вегетативное размножение.

Глава 7. Физиолого-биохимические аспекты использование регуляторов роста и ризосферных препаратов в условиях холодного климата

Климатические условия Европейского Севера вносят определенные коррективы в использование в растениеводстве регуляторов роста и ризосферных препаратов. Преобладание прохладной погоды, высокая влажность воздуха и почвы снижают эффективность регуляторов роста (РР). В связи с этим возникает необходимость детального исследования возможности их применения для увеличения продуктивности северных агроценозов.

Использование регуляторов роста при выращивании картофеля

Разрастание листовой поверхности, обусловленное длинным днем и физиологическая незрелость клубней предопределяет необходимость использования РР на картофеле. Влияние на экспортную функцию листьев является одним из способов управления формированием урожая картофеля. Для этих целей наиболее интересны соединения, способные подавлять синтез предшественников гиббереллинов, тем самым, изменяя соотношения активности гормонов в пользу АБК. Обработка картофеля ССС или 2-ХЭФК подавляет рост и вызывает усиление экспорта продуктов фотосинтеза из надземной массы в клубни (рис. 11). В надземной массе опытных растений в этот период оставалось в 1.5 раза меньше 14С, чем в контроле. Количество растворимых сахаров в клубнях картофеля сорт Детскосельский достоверно снижалось с 41±3 в контроле до 32±2 в опыте, сорт Идеал - с 62±5 до 42±3 мг/г. Соответственно, увеличивалось содержание крахмала с 674 до 703 и с 700 до 722 мг/г сухой массы. В опыте урожай клубней составлял в зависимости от сорта и применяемого препарата 180-200, в контроле 130-150 г/куст.

Масса клубней опытных растений возрастала, в основном, за счет использования временных фондов. Это отражает изменения в донорно-акцепторной системе растений, обусловленные повышением аттрагирующей способности и емкости специализированных органов запасания.

Использование регуляторов роста при выращивании рапонтикума сафлоровидного

Неоднородность семенного материала значительно усложняет заложение плантаций, поэтому в первую очередь регуляторы роста используют для устранения природной гетерогенности семян. Использование разрешенных препаратов гумата натрия, крезацина, этамона и гибберсиба улучшало посевные качества семян и снижало их природную гетерогенность. Всхожесть семян увеличивалась на 13-27%, энергия прорастания - 16-23%. В результате в первый год жизни к концу вегетации растения формировали большую, чем в контроле листовую поверхность и сухую биомассу.

Рис. 11. Влияние 2-ХЭФК на распределение 14С ассимилятов в растениях картофеля.

1, 2, 3, 4 - листья, стебли, клубни <3 см, клубни >3 см.

Обработка вегетирующих особей приводила к усилению ростовых процессов, в первую очередь, образованию листовой поверхности и увеличению их ассимиляционной способности. Накопление надземной сухой массы у растений третьего года жизни составило в контроле 76.9?9, при обработке этамоном - 176.6?17, крезацином - 185.2?18, ССС - 134.6?14, подземной соответственно 40.7?7, 81.4?8, 83.6?10 и 64.1?10. Разрастание подземных органов сопровождалось увеличением интенсивности оттока в них ассимилятов, в основном за счет убыли 14 С -ассимилятов из листьев. Увеличение надземной и подземной массы под влиянием препаратов не приводило к снижению содержания экстрактивных веществ, следовательно, не ухудшало качества лекарственного сырья.

Использование биопрепаратов при выращивании ячменя

Для повышения продуктивности ячменя нами были выбраны из синтетических препаратов - янтарная кислота (ЯК), из биологических - ризоагрин - препарат на основе ассоциативных азотфиксирующих ризобактерий.

Наиболее эффективной для обработки семян ячменя была концентрация ЯК 50 мг/л. К фазе колошения опытные растения были выше, имели большее количество продуктивных побегов. Площадь листьев возрастала на 30% по сравнению с контролем. Интенсивный стартовый рост растений ячменя приводил к более высокому накоплению сухой массы даже в неблагоприятные по погодным условиям годы. Урожай зерна повышался за счет увеличения числа зерен в колосе, массы зерен колоса и массы 1000 зерен и составлял в среднем в опыте 400±37, в контроле - 325±33 г/м2.

Рис. 12. Влияние ризоагрина на зерновую продуктивность ячменя.

1 - контроль, 2 - опыт.

Инокуляция семян ячменя ризоагрином способствовало усилению побегообразования, в том числе продуктивной кустистости с 1.9 до 2.7 шт./растение. Увеличение площади листьев сопровождалось повышением содержания хлорофиллов на 15-33% и интенсивности фотосинтеза с 15.8?2.8 до 22.2?4.5 мгСО2/г сухой массы•ч.

Увеличение зерновой продуктивности при использовании ризоагрина (рис. 12) обеспечивалось за счет повышения количества и массы зерен в колосе главного побега, выполненности зерен и массы 1000 семян.

Эффективность и направленность действия препарата определялась погодными условиями вегетационного периода. При достаточной влагообеспеченности (2000 г.) ризоагрин оказал наибольшее влияние на образование вегетативной массы, а при недостатке влаги (2001 г.) на зерновую продуктивность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Формирование продуктивности северных агроценозов обусловлено своеобразием климатических и эдафических факторов. Определяющее значение в продукционном процессе имеет фактор времени: календарные сроки и общая продолжительность вегетации. Сокращение продолжительности вегетационного периода вследствие пониженного температурного фона в начале вегетации, высокой влажности и низкой температуры в период формирования урожая наиболее значимо для формирования продуктивности таких культур как картофель и ячмень. В меньшей степени от фактора времени зависела урожайность однолетних и многолетних кормовых культур. Длинный световой день способствовал нарастанию вегетативной массы представляющей хозяйственный интерес.

Проведенные исследования позволили оценить количественные показатели продукционного процесса северных агроценозов. Показано, что для них характерно сравнительно быстрое развитие ассимилирующей поверхности и преобладание вегетативного роста, обусловленное длинным световым днем. Разрастание листовой поверхности приводит к ухудшению радиационного режима в посеве и требует значительных энергопластических затрат для роста и поддержания, что отрицательно сказывается на формировании урожая картофеля и зерновых культур.

Сравнительные исследования ассимилирующей способности листьев картофеля показали, что интенсивность поглощения 14СО2 не зависит от скороспелости сорта, но выше у селекционного картофеля, чем у диких сородичей. Листья длительное время сохраняли свою физиологическую активность, о чем свидетельствует высокое содержание ассимилироапнного углерода, растворимых сахаров, азота в конце вегетационного периода. Сортовой картофель характеризуется интенсивным оттоком ассимилятов из листьев и более высокой акцептирующей способностью клубней, по сравнению с дикорастущим картофелем.

Изменение коррелятивных взаимоотношений органов производящих и потребляющих ассимиляты оказывало влияние на метаболическую активность растений картофеля. При затенении или удалении части листьев наблюдали значительное снижение в вегетативных органах растворимых сахаров, что связано с подавлением активности фотосинтеза. При этом к концу вегетации по содержанию крахмала клубни опытных растений не уступали, а в ряде случаев превосходили интактные растения. Однако продуктивность картофеля была заметно меньше и составляла 100 г/куст, против 140 г/куст в контроле. Очевидно, при недостатке ассимилятов прежде тормозится рост клубней, а процессы запасания затрагиваются в меньшей степени.

Анализ распределения и использования ассимилированного углерода позволил характеризовать фотосинтетическую активность и уровень метаболизма растений современных сортов ячменя при выращивании в условиях холодного климата. По показателям роста и характеру донорно-акцепторных отношений, накоплению и использованию углерода и азота исследованные сорта можно отнести к группе растений с высоким уровнем метаболической активности. Формирование значительных фондов ассимилятов в стебле с их последующей реутилизацией в колос способствуют стабилизации урожаев в неблагоприятных условиях.

Несмотря на высокую степень устойчивости сортов ячменя и картофеля, климатические условия оказывают большее влияние на продуктивность, химический состав массы и качество хозяйственно-полезных органов ячменя и картофеля, чем сортовые особенности. Северные агроценозы отличались повышенной концентрацией азотистых соединений и растворимых углеводов, низким накоплением крахмала в зерне и клубнях. При неблагоприятном сочетании и взаимодействии факторов агроценозы имели низкую производительность. Урожай зерна составлял в среднем около 40 ц/га, что вдвое ниже, чем более южных агроценозах (70 ц/га). Урожайность картофеля может достигать 300 ц /га, что в 2 раза ниже, чем в условиях средней полосы России.

Климатические условия района исследований более благоприятны для реализации продукционного потенциала однолетних и многолетних кормовых трав. Изучение физиолого-биохимических факторов продуктивности позволило выявить специфические особенности ассимиляции и распределения 14СО2 у злаковых трав. Основной аттрагирующей зоной райграса однолетнего являются репродуктивные органы. В метелки транспортируются продукты текущего фотосинтеза из листьев и ассимиляты из мест временного депонирования, обеспечивая семенное размножение. Репродуктивные органы костреца безостого и двукисточника тростниковидного не являются сильными конкурентами за ассимиляты. Большая часть ассимилированного углерода использовалась на рост корневищ, обеспечивая вегетативное размножение. Следовательно, характер ассимиляции и распределения 14СО2 у однолетних и многолетних злаковых растений определяется преимущественно внутренними факторами, среди которых ведущую роль играют процессы роста.

Способность ценоза накапливать биомассу зависит от баланса углерода. Переход растений на новый уровень донорно-акцепторных отношений, связанный с образованием репродуктивных и запасающих органов, приводит к изменению соотношения ассимилятов, используемых для образования массы или отложенных в запас. К концу вегетации в биомассе злаковых трав сохранялось: у райграса однолетнего не более 20%, у костреца безостого - 25-30% от первоначально ассимилированного углерода. Использование углерода у этих культур связано с ростовой функцией и свидетельствует об интенсивных метаболических процессах в органах, потребляющих ассимиляты.

У картофеля, ячменя, рапонтикума к концу вегетации сохранялось до 50-60% первоначально ассимилированного углерода, что связано с синтезом полимерных соединений и отложением в запас. Углерод, депонированный в зерне и клубнях, обеспечивал функцию размножения, а запасенный в корневищах - перезимовку и быстрое отрастание весной. Таким образом, распределение и использование ассимилятов у разных видов растений составляет основу морфологических корреляций.

В последние десятилетия большое внимание уделяется практическому использованию регуляторов роста для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Наиболее эффективным способом для увеличения продуктивности картофеля было применение ретардантов и этиленпродуцентов. Масса клубней опытных растений возрастала в основном за счет использования временных фондов и продуктов текущего фотосинтеза, что отражает изменения в донорно-акцепторной системе растений, обусловленные повышением аттрагирующей способности и емкости специализированных органов запасания.

Учитывая морфологические и экологические особенности ячменя, в качестве препаратов для активизации защитно-приспособительных механизмов и улучшения азотного питания на северном пределе возделывания культуры использовали янтарную кислоту и ризоагрин. Экспериментально доказано, что предпосевная обработка семян способствовала улучшению роста и развития растений, повышению побегообразования и общей продуктивности. В условиях достаточной влагообеспеченности наиболее значительное влияние ризоагрин оказывал на образование вегетативной биомассы, а при недостатке влаги инокуляция семян способствовала формированию урожая зерна.

Таким образом, рассматривая продукционный процесс, как интегральную функцию растений, удалось дополнить представления о формировании продуктивности и резистентности современных сортов картофеля, ячменя, однолетних и многолетних кормовых трав, ориентированных на использование в условиях холодного климата. С учетом физиолого-биохимических особенностей культуры предложены способы использования биологически активных веществ химического и микробиологического происхождения, повышающих устойчивость и продуктивность сельскохозяйственных культур. Познание общих закономерностей функционирования растений создает основы для оптимизации продукционного процесса, позволяет оценить степень соответствия метаболизма тех или иных видов климату, прогнозировать их продуктивность и устойчивость при глобальных изменениях климата.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Севера процесс формирования хозяйственно-полезной биомассы зерновых культур и картофеля протекает при пониженных температурах и высокой влажности. Это приводит к замедлению транспорта и использования ассимилятов в биосинтетических процессах и, как следствие, к незавершенности физиологического созревания зерна и клубней. При уборке в зерне ячменя выявлено повышенное содержание азотистых соединений, а в клубнях картофеля - растворимых сахаров.

2. Длинный день, умеренные температуры и достаточная влагообеспеченность благоприятствуют продолжительному вегетативному росту, что обеспечивает высокую продуктивность кормовых трав. Показана тесная связь между интенсивностью поглощения и использования ассимилированного углерода и ростовой функцией.

3. Установлены онтогенетические закономерности ассимиляции, транспорта и распределения 14С у однолетних и многолетних трав. В фазу вегетативного роста райграса однолетнего продукты текущего фотосинтеза используются на формирование листовой поверхности, значительная часть временно депонируется в стеблях; с началом генеративного развития поток ассимилятов переориентирован в метелки, что обеспечивает высокую семенную продуктивность. У костреца безостого и двукисточника тростниковидного с переходом к генеративной фазе сохраняется высокая аттрагирующая активность корневищ, обеспечивающих отрастание новых побегов и вегетативное размножение.

4. С использованием различных видов, форм и сортов выявлена связь между фотосинтетической активностью, аттрагирующей способностью, продуктивностью и качеством урожая картофеля. Показана зависимость распределения 14С в растении от фотопериодической реакции клубнеобразования.

5. Выявлены закономерности изменения белок- и крахмалсинтезирующей активности в ходе формирования клубня и в зависимости от скороспелости и продуктивности сорта. У средне- и позднеспелых сортов картофеля накопление крахмала в клубнях отрицательно коррелировало с содержанием азота в листьях (r = -0.7...-0.9). У ранних сортов связь между этими показателями была слабой. Показана положительная связь между содержанием растворимых сахаров в листьях и интенсивностью синтеза крахмала в клубнях.

6. Высокая метаболическая активность и морфофизиологическая адаптивность обеспечивает успешное произрастание и высокую продукционную способность рапонтикума сафлоровидного за пределами естественного ареала. Направленность транспортных потоков в растении связана с высокой акцептирующей активностью подземных органов. Создание в осенний период резервного фонда ассимилятов в результате распределения в подземные органы 90% углерода, способствовало выживаемости растений при перезимовке и быстрое образование ассимиляционного аппарата при отрастании. На формирование надземной массы после перезимовки использовались продукты текущего фотосинтеза и ассимиляты, депонированные в подземной части.

7. Установлено, что на северном пределе возделывания адаптированные сорта ячменя и картофеля даже в наиболее благоприятные по погодным условиям годы, реализуют продукционный потенциал, менее чем на 70%. Действительно возможный урожай зерна ячменя в подзоне средней тайги составляет 30-40 ц/га, что вдвое ниже, чем в подзоне южной тайги (Кировская обл.). Урожайность картофеля может достигать 300-350 ц /га, что составляет 50% от потенциально возможных урожаев в центральной зоны России.

8. Изучено влияние предпосевной обработки семян ячменя на рост и развитие растений. Янтарная кислота повышала урожай зерна; ризоагрин при достаточной влагообеспеченности оказывал положительный эффект на биологическую продуктивность, а в засушливые годы способствовал увеличению зерновой продуктивности.

9. Показано положительное влияние регуляторов роста на продукционный процесс картофеля. Обработка ретардантами (ССС) и этиленпродуцентами (2-ХЭФК) усиливала транспорт и распределение фотоассимилятов в формирующиеся клубни. Урожай возрастал за счет реутилизации ранее депонированных фондов углерода, повышения белок- и крахмалсинтезирующей активности клубней.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В монографиях:

1. Головко Т.К., Куренкова С.В. Табаленкова Г.Н., Лавриненко О.В., Швецова А.М., Безносиков В.А. Физиология продуктивности райграса однолетнего Сыктывкар, 1992. 127 с.

2. Головко Т.К., Гармаш Е.В., Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н., Фролов Ю.М. Рапонтик сафлоровидный в культуре на Европейском Северо-Востоке (эколого-физиологические исследования) Сыктывкар, 1996. 140 с.

3. Головко Т.К., Маркаров А.М., Табаленкова Г.Н., Морфофизиология клубнеобразующих растений СПб. Наука. 2001. 208 с.

4. Головко Т.К., Родина Н.А, Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н. Ячмень на Севере (селекционно-генетические и физиолого-биохимические основы продуктивности). Екатеринбург, УрО РАН, 2004. 156 с.

В рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:

5. Головко Т.К., Табаленкова Г.Н Влияние ССС на крахмалсинтезирующую способность и урожай клубней картофеля // Физиология растений. 1989. Т. 36. Вып.3. С. 544-550.

6. Головко Т.К., Маркаров А.М., Табаленкова Г.Н. Влияние фотопериода на морфофункциональные характеристики трех видов картофеля // Физиология растений. 1993. Т.40. № 1. С. 40-45.

7. Головко Т.К., Табаленкова Г.Н. Использование ассимилятов на рост и дыхание растений Lolium multiflorum Lam // Физиология растений. 1994. Т. 41. №5. С

8. Маркаров А.М., Головко Т.К., Табаленкова Г.Н. Регуляция клубнеобразования Solanum andigenum cv. Zhukovskii // Физиология растений. 1998. Т. 45. №1. С.33-36.

9. Куренкова С.В. Табаленкова Г.Н Продуктивность и химический состав Rhaponticum сarthamoidesв выращенного в Республике Коми // Растительные ресурсы, 2000.Т.36, вып. 2.С.14-23.

10. Куренкова С.В. Табаленкова Г.Н Использование регуляторов роста при выращивании рапонтикума сафлоровидного // Агрохимия 2001. №3. С.35-41.

11. Куренкова С.В. Табаленкова Г.Н Влияние ризоагрина на рост и продуктивность ячменя // Агрохимия. 2004. № 3. С. 25-32.

12. Маслова С.П., Головко Т.К., Куренкова С.В., Маркаров А.М, Табаленкова Г.Н. Подземный метамерный комплекс в донорно-акцепторной системе корневищных многолетних злаков Bromopsis inermis и Phalaroides arundinacea // Физиология растений. 2005. Т. 52, № 6. С.839-847.

13. Маслова С.П., Куренкова С.В., Маркаров А.М, Табаленкова Г.Н Морфологические характеристики, аминокислотный и элементный состав фитомассы Bromopsis inermis (Poaceae) // Растительные ресурсы. 2005. Вып.3. С.87-95.

В региональных изданиях и материалах конференций:

14. Головко Т.К. Некучаева Е.В., Табаленкова Г.Н., Швецова В.М.,. Рост, СО2-газообмен и белковый обмен листьев в онтогенезе картофеля // Физиология картофеля. Свердловск. 1985. С.109-117.

15. Головко Т.К., Табаленкова Г.Н., Назаров С.К. Крахмалсинтезирующая способность клубней различных сортов и видов картофеля. Сыктывкар.1986.//Науч. докл. Коми филиал АН СССР. Вып. 145. 22 с.

16. Табаленкова Г.Н. Использование ассимилятов на рост и дыхание посевов райграса однолетнего // Дыхательный газообмен растений в посевах и природных фитоценозах. Сыктывкар. 1988. С.46-55.

17. Табаленкова Г.Н. Накопление азота и белоксинтезирующая способность листьев и клубней картофеля и топинамбура // Эколого- физиологические факторы продуктивности культурных растений на Севере. Сыктывкар. 1990. С. 69-79.

18. Головко Т.К., Лавриненко О.В. Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н. Морфофизиологические адаптации и продуктивность райграса однолетнего в посевах разной плотности // Продукционный процесс, его моделирование и полевой контроль. Саратов, 1990. С. 75-80.

19. Головко Т.К., Маркаров А.М., Табаленкова Г.Н. Влияние фотопериода на морфофункциональные характеристики картофеля Сыктывкар. 1992. // Науч. докл. Коми филиал АН СССР. Вып. 282. 20 с.

20. Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н., Швецова А.М, Гляд В.М. Влияние фиторегуляторов на ростовые процессы рапонтика сафлоровидного //Лекарственные растения в природе и в культуре. Сыктывкар. 1995. С.74-82.

21. Головко Т.К, Табаленкова Г.Н., Добрых Е.В., Гляд В.М., Накопление и химический состав биомассы рапонтика сафлоровидного // Лекарственные растения в природе и в культуре. Сыктывкар. 1995. С. 63-73.

22. Головко Т.К., Куренкова С.В, Табаленкова Г.Н., Швецова В.М Crop reaction in cold climate // Bulgaria J. of Plant Physiology. Special issue. Abstracts of 11-th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology. Varna. 1998. Р 98.

23. Головко Т.К.,Куренкова С.В. Табаленкова Г.Н. Физиолого-биохимические аспекты продуктивности сельскохозяйственных растений в условиях холодного климата // Научные основы рационального землепользования сельскохозяйственных территорий северо-востока европейской части России: Матер.науч.-практ. конф. Сыктывкар, 2002. С. 108-112.

24. Табаленкова Г.Н., Куренкова С.В. Продуктивность ячменя и химический состав зерна при выращивании в разных экологических условиях // Вопросы сельского хозяйства. Междунар. сборник научных трудов. Калининград, КГТУ. 2003. С.167-174.

25. Табаленкова Г.Н. Распределение 14С- фотоассимилятов в годичном жизненном цикле растений рапонтика сафлоровидного // Физиология и биохимия культурных растений. 2004. Т.36. №4. С.356-362.

26. Головко Т.К., Маркаров А.М. Табаленкова Г.Н Physiological basis of potato underground shoots growth and development // Scientific works of the Lithuanian Institute of Horticulture and Lithuanian University of Agriculture. Horticulture and vegetable growing. 2004. 23(2). Р.23-34.

27. Головко Т.К., Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н. Реализация продукционного потенциала ячменя в условиях центральной зоны Республики Коми. // Научные рекомендации -- народному хозяйству / Коми научный центр УрО Российской академии наук; Вып.121. Сыктывкар, 2004. 24 с.

28. Табаленкова Г.Н., Куренкова С.В. Алюмотолерантность разных сортов ячменя в условиях таежной зоны европейского Северо-Востока // Проблемы сельского хозяйства, Межвузовский сб. науч. трудов Калининград, изд-во КГТУ, 2005. С.230-237.

29. Табаленкова Г.Н., Куренкова С.В., Головко Т.К. Физиолого-биохимические факторы продуктивности сельскохозяйственных растений в условиях холодного климата. // Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел. 2006. Ч.1. С.138-150.

30. Куренкова С.В., Табаленкова Г.Н. Влияние янтарной кислоты на рост и продуктивность ячменя. // Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел. 2006. Ч.1. С.26-32.

31. Табаленкова Г.Н., Куренкова С.В., Головко Т.К. Физиолого-биохимическая оценка параметров продукционного процесса ячменя в условиях Севера // Физиология и биохимия культурных растений. 2006. Т.38. №6. С.515-525.

Размещено на Allbest.ru