Применение регуляторов роста растений при возделывании основных сельскохозяйственных культур

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Обзор литературы

1.1 Система семеноводства многолетних трав

1.2 Особенности семеноводства низовых трав

1.3 Морфологические и биолого-экологические особенности мятлика лугового

1.4 Регуляторы роста и их значение в повышении продуктивности многолетних трав

2. Охрана окружающей среды и получение экологически чистой продукции

3. Охрана труда

3.1 Оценка условий труда и анализ опасных и вредных производственных факторов при посеве мятлика лугового

3.2 Разработка мер безопасности при посеве мятлика лугового

4. Экспериментальная часть

4.1 Обоснование выбранного направления исследования

4.2 Метеорологические условия в годы исследований

4.3 Характеристика опытного участка

4.4 Схема опыта и агротехника его закладки

4.5 Методика проведения исследований

5. Результаты исследований

5.1 Влияние обработки семян регуляторами роста на полевую всхожесть и выживаемость семян

5.2 Формирование структуры травостоя в зависимости от обработки семян мятлика лугового регуляторами роста

5.3 Влияние стимуляторов роста, сроков их внесения на семенную продуктивность мятлика лугового

6. Экономическая оценка результатов опыта Выводы Список использованной литературы Приложение

ВВЕДЕНИЕ

В Республике Беларусь кормопроизводство является важнейшей отраслью сельского хозяйства, так как она специализируется в животноводческом направлении. Производство молока, мяса и другой животноводческой продукции является важным условием эффективного ведения сельского хозяйства. А для животных круглый год нужны качественные корма. Поэтому кормопроизводству уделяется очень серьезное внимание.

Под кормами понимают продукты в основном растительного и животного происхождения, потребляемые животными в естественном виде и после обработки человеком. Они являются источником энергии и поставщиком веществ, представляющих собой строительный материал для тканей организма животного и регулирующих физиологические процессы.

Кормопроизводство по способу получения кормов подразделяется на полевое и луговое. Задача полевого кормопроизводства — обеспечение животных кормами, производимыми на пашне. Это, прежде всего, зернофураж и сочные корма. В задачу лугового кормопроизводства входит производство сена, сенажа, силоса, зеленого корма, травяной муки. Для этого необходимы изучение и улучшение природных кормовых угодий, создание сеяных сенокосов и пастбищ и их рациональное использование.

Создание прочной кормовой базы животноводства в той или иной мере зависит от интенсивного ведения полевого травосеяния и сенокосно-пастбищного хозяйства. Выполнение этих задач предполагает наряду с другими мероприятиями обеспечение каждого хозяйства высококачественными сортовыми семенами многолетних трав в необходимом видовом ассортименте.

Многолетние травы на пашне занимают около 23%, или 1,2 млн. га. Из этой площади бобовые травы занимают около 22%, бобово-злаковые смеси — 43% и злаковые травы — 35%. [ 6 ].

Однолетние травы составляют 6…7%. В целом необходимо отметить, что для производств кормов сейчас используется более 70% площади пашни и 70…75% площади сельхозугодий [ 7].

Площади луговых угодий составляют 3,0 млн. га, или 1/3 общей площади сельскохозяйственных угодий. По хозяйственному назначению они делятся на сенокосы и пастбища. Сенокосы занимают 1,3 млн. га и пастбища — 1,7 млн. га. Они бывают естественные и улучшенные. Доля улучшенных сенокосов составляет 77% и пастбищ — 72%.

Продуктивность лугов (сенокосов и пастбищ) оценивается в 16 ц кормовых единиц или около 30 ц/га сена. Естественные луга дают низкие урожаи — 15−16 ц/га сена и даже ниже. Самыми высокопродуктивными являются пойменные луга.

Это наиболее питательные и сбалансированные источники удовлетворения потребностей животного в питательных веществах, витаминах и минералах.

Недостающие в кормах вещества восполняют в рационах кормовыми добавками. Они обычно характеризуются высоким содержанием определенного вещества, и их включают в рационы в небольших количествах (например, соль-лизунец, препарат витамина РР и другие) [ 6].

Производство травянистых кормов наименее затратное по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами. На производство 1 центнера кормовых единиц многолетних трав требуется 3…5 кг топлива, зерновых -12кг, кукурузы — 15 кг. Себестоимость кормовой единицы многолетних трав ниже в 2,5…3 раза, чем кормовая единица из однолетних трав и кукурузы.

Сенокосные агрофитоценозы, созданные на основе высокопродуктивных среднеспелых видов и сортов многолетних злаковых трав, при соответствующих системах применения удобрений могут обеспечить производство-7−8 тысяч кормовых единиц с 1га вместо 1,7−19,ц/га, получаемых сейчас в республике.

Для формирования среднеспелых злаковых травостоев укосного использования с высоким уровнем продуктивности и долголетием первостепенное значение имеет соблюдение основных технологических требований по их созданию:

— подбор соответствующих видов и сортов многолетних трав, наиболее пригодных для определенных условий местообитания, с учетом характера поведения каждого из них в смешанных посевах;

— качественная подготовка почвы к проведению залужения;

— заправка её необходимыми минеральными и органическими удобрениями;

— лучшие сроки и способы залужения.

Из встречающихся около 1000 видов злаковых, около 40 из них используется в культуре и на естественных угодьях. Наибольшее распространение и особую ценность имеют тимофеевка луговая, ежа сборная, овсяница луговая, овсяница тростниковая, кострец безостый, мятлик луговой, лисохвост, двукисточник тростниковидный, полевица белая (гигантская), овсяница красная, мятлик болотный, райграс пастбищный, бекмания и некоторые другие многолетние мятликовые травы.

Большинство этих растений входят в состав травосмесей сенокосов и пастбищ, а поскольку в летний период времени получают большую часть продукции животноводства, то мы должны стремиться создать более ценные, по кормовым достоинствам, травосмеси для пастбищ.

Особую ценность составляют многолетние злаковые травы, такие как мятлик луговой, тимофеевка луговая, виды овсяниц и так далее. Это ценность выражается в том, что они лучше поедаются скотом, более устойчивые к окружающим условиям и являются основой травосмесей. Травосмеси дают более высокие урожаи, они устойчивее к неблагоприятным условиям среды, так как растения лучше используют питательные вещества и воду, лучше используют солнечную энергию. При создании пастбищных травосмесей обязательным ее компонентом должны быть такие виды трав, как мятлик луговой или овсяница красная.

Одна из сложнейших отраслей сельскохозяйственного производства — семеноводство многолетних трав. Расчеты показывают, что для выполнения необходимых объемов перезалужения и обновления травостоев ежегодно требуется производить по республике 5,6 тыс. тон семян многолетних трав, в том числе 3,8 тыс. тон злаковых и 1,8 тыс. тон бобовых. Наукой и передовой практикой доказано, что резкое увеличение их производства может быть достигнуто путем перевода этой отрасли на промышленную основу.

Задача семеноводства кормовых трав состоит в обеспечении хозяйств высококачественными сортовыми семенами. Наиболее ценным низовым злаком является мятлик луговой. Однако потребность всех сельскохозяйственных предприятий Республики Беларусь в семенах этой культуры удовлетворяется менее чем на 50% [ 7 ].

Хронический недостаток семян мятлика лугового, овсяницы красной, райграса пастбищного, полевицы, клевера ползучего не позволяет создать высокоурожайные разноспелые пастбищные травостои и хозяйства вынуждены приобретать для залужения пастбищ дорогостоящие травосмеси из России, Голландии, Литвы, Франции и других стран, что ведет к большим финансовым затратам. Поэтому разработка и внедрение научно обоснованных технологических приемов выращивания семян низовых многолетних трав является основным условием расширения площадей высокопродуктивных пастбищных угодий, важным ресурсо — и валютосберегающим мероприятием для области и республики в целом.

Современным направлением повышения качества и урожайности продукции растениеводства является внедрение в сельскохозяйственное производство высоких энергосберегающих технологий с применением регуляторов роста растений.

Регуляторы роста нового поколения характеризуются высокой эффективностью и экологической безопасностью. Они активизируют основные процессы жизнедеятельности растений — мембранные процессы, деление клеток, ферментативные системы, фотосинтез, процессы дыхания и питания, способствуют повышению биологической и хозяйственной эффективности кормопроизводства и растениеводства, снижение содержания нитратов, ионов тяжелых металлов и радионуклидов в продукции.

Сейчас важно обеспечить разработку аналогичных мероприятий в областях, районах и сельскохозяйственных организаций, а главное их системную реализацию.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Система семеноводства многолетних трав в РБ Семеноводство — это специальная отрасль сельскохозяйственного производства, основной задачей которого является обеспечение хозяйств достаточным количеством семян для своевременного проведения сортосмены и сортообновления.

На основе многочисленных экспериментальных данных и теоретических разработок последнего времени, под влиянием вторжения в семеноводство рыночных отношений, взгляд на сортообновление, как на обязательный прием, коренным образом изменился. Это стало одним из самых значительных событий в семеноводстве луговых культур последних лет[ 25 ] .

В соответствии с развиваемой концепцией система семеноводства во всех ее звеньях должна быть переориентирована на сортосмену. Сорта не стареют, но при длительном возделывании в производстве они могут постепенно ухудшаться в связи с явлением механического и биологического засорения, расщепления, появления мутаций, увеличения заболеваемости растений, передаваемой через семена. Однако этот процесс идет не линейно в зависимости от фактора времени. В различных хозяйствах это происходит с разной скоростью и определяется, прежде всего, культурой семеноводства.

Сортообновление из обязательного, планово осуществляемого мероприятия должно стать не просто заменой семян и проводиться по результатам апробации и только при необходимости заменить засоренные, зараженные болезнями или низко всхожие семена на кондиционные сортовые семена, того же возделываемого сорта. Поэтому, требуется не обновлять, а заменять, когда это необходимо, сорта и семена.

В целях совершенствования системы семеноводства сельскохозяйственных культур, обеспечения своевременного проведения сортосмены, улучшения сортового, репродукционного и качественного состава семян министром сельского хозяйства и продовольствия издан приказ № 137 от 21 августа 1995 года «О мерах по улучшению системы семеноводства сельскохозяйственных культур». Согласно приказа организация работ по селекции разработке и внедрению прогрессивных технологий производства семян и посадочного материала сельскохозяйственных культур всех звеньев семеноводства (первичного, элитного, товарного), обеспечение ими хозяйств различной собственности и населения было возложено на пять республиканских научно-производственных объединений, в том числе НПО «Колос», которому были поручены зерновые, зернобобовые, крестоцветные культуры, лен, кормовые корнеплоды и многолетние травы.

Было рекомендовано предприятиям коммунальной формы собственности — межрайонным государственным льносемстанциям и областным межхозяйственным и межрайонным предприятиям по производству семян трав участвовать в работе по производству сельскохозяйственных культур в составе НПО «Колос» .

Для координации деятельности научно-производственньх объединений, формирования государственной политики семеноводства, организации контроля и регламентирования работы субъектов семеноводства в Главноном управлении интенсификации растениеводства и продуктов его переработки создан отдел семеноводства.

В целях ускоренного размножения и внедрения в производство высокоурожайных сортов и удешевления семян предусматриваются ежегодные компенсационные выплаты элито-производящим и семеноводческим хозяйствам за реализованные ими семена элиты и первой репродукции сельскохозяйственных культур. Питомник предварительного размножения — 150%, суперэлита — 100%, элита — 50%, 1-ой репродукции — 20 %, чисто сортные семена- 10%.

В 1995 году Верховным Советом Республики Беларусь принят Закон «О патентах на сорта растений». Право на сорт охраняется государством и подтверждается патентом. К охраняемым относятся сорта растений, внесенные в Государственный реестр охраняемых сортов растений Республики Беларусь. Патент на сорт выдается Государственным патентным ведомством и подтверждает авторство селекционера, приоритет сорта и исключительное право патентообладателя на его использование[ 25 ].

Отношения, складывающиеся в сфере производства, заготовки, реализации, использования для посёва семян регулируется Законом Республики: Беларусь «О семенах». Закон предусматривает, что на посевные цели могут использоваться семена сортов только после того, как они включены в Государственный реестр сортов и древесно-кустарниковых пород, или признаны перспективными. Производить, заготавливать семена могут юридические и физические лица независимо от форм собственности, включенные в Государственный реестр производителей и заготовителей семян.

Законом предусмотрено использование для посева, или реализации только качественных семян при наличии на них документа о качестве установленной формы. Использование для посева либо реализации семян, не проверенных на посевные качества, или не соответствующих требованиям стандартов на семена, запрещено.

Многолетние травы на лугах и полевых землях занимают свыше 4 миллионов гектаров и являются основным источником для заготовки зеленых и грубых видов кормов. Повышение урожайности и качества кормов во многом зависит от наличия семян сортов, допущенных к использованию в хозяйствах республики. Решение этой задачи возложено на систему семеноводства многолетних трав.

Объем производства в каждом звене определяется планом-заказом. Оригинаторы сортов (по сортам Белорусской селекции — это БелНИИЗиС, по сортам инорайонной селекции — областные и зональные научно-исследовательские учреждения, работающие с учреждениями-оригинаторами по договорам) закладывают питомники сохранения сорта, в которых поддерживаются специфические свойства сорта в зависимости от его назначения. 24].

В течение вегетационного периода в этих питомниках проводятся наблюдения и учеты. Все растения с нетипичными для данного сорта признаками, слаборазвитые и больные удаляются до цветения. Семена лучших растений объединяют и используют на закладку питомников предварительного размножения, а часть семян резервируется для посева в последующие годы в питомниках сохранения сорта.

Рисунок 1. Система семеноводства многолетних трав в Республике Беларусь

Питомник предварительного размножения (ППР) закладывается на областных и зональных опытных станциях. Посевной материал поступает из питомника сохранения сорта. Применяется агротехника, обеспечивающая максимальный выход кондиционных семян.

Суперэлиту производят элитно производящие хозяйства из семян, полученных в питомниках предварительного размножения.

Семена элиты выращивают элитно-семеноводческие хозяйства и поставляют их в необходимом количестве семеноводческим хозяйствам для проведения сортосмены и сортообновления. Семеноводческие хозяйства (их имеется в республике 381) занимаются выращиванием семян IIII репродукций.

Травостои суперэлиты, элиты и последующих репродукций можно использовать в течение ряда лет. Семена с одного травостоя разных лет составляют одну репродукцию.

Для быстрейшего размножения и оказания помощи в послеуборочной обработке семян в каждой области имеется межхозяйственное предприятие по производству семян многолетних трав. Они помогают семеноводческим хозяйствам и элитхозам в доведении семян до посевных кондиций, а также замене устаревших сортов новыми .

Для осуществления ориентации хозяйств на семеноводство многолетних трав необходимо руководствоваться следующими основными принципами:

— специализировать семеноводство многолетних трав в зонах с благоприятными почвенно-климатическими условиями, гарантирующих получение высоких урожаев семян трав.

— семеноводческие хозяйства должны в первую очередь обеспечиваться новейшей специализированной техникой, удобрениями, средствами защиты. Хозяйства-производители семян многолетних бобовых трав должны иметь пасеки медоносных пчел. Агротехника семеноводства многолетних трав несколько отличается от семенных посевов однолетних культур и бобовых трав на зеленую массу. Особенности эти связаны с тем, что использование многолетних трав на семена начинается со второго жизни и может продолжаться несколько лет .

1.2 Особенности семеноводства низовых трав Создание высокопродуктивных пастбищ 5−6-летнего и большего срока использования невозможно без включения в состав травосмеси введенных в культуру долголетних низовых пастбищных трав с высокой отавностью и пастбищевыносливостью — овсяницы красной, мятлика лугового, райграса пастбищного, полевицы, клевера ползучего. При этом следует отметить, что мятлик луговой отличается сравнительной неприхотливостью в отношении почвенного плодородия и гранулометрического состава, что особенно актуально в современных условиях. Он относится к растениям озимого типа развития, зимостоек, хорошо переносит весенние и осенние заморозки, устойчив к близкому залеганию грунтовых вод, сравнительно засухоустойчив. Хорошие урожаи семян дает на достаточно плодородных среднеувлажненных легких и средне суглинистых почвах, а также не окультуренных супесях. Однако плохо переносит повышенную кислотность среды, как и все корневищные и корневищно-рыхлокустовые злаки отличается большим долголетием и медленным ростом в первый год жизни. При семенном использовании его хозяйственная долговечность ограничивается 3−4 годами, так как вследствие загущения травостоев число плодоносящих побегов значительно сокращается.

Переход в генеративную фазу у многолетних растений связан с прохождением стадии развития. Семена многолетних трав не поддаются яровизации. Эту стадию большинство злаковых трав проходят осенью в фазу укороченных побегов, причем, каждый побег — самостоятельно. Стадию яровизации проходят хорошо развитые побеги, имеющие не менее 4−5 листьев, однако могут яровизироваться и при меньшем числе побегов. В ряде случаев (у мощно развитых растений) мятлика лугового, в репродуктивную фазу могут перейти побеги, ушедшие в зимовку даже в виде «шилец». Для прохождения этой стадии требуется комплекс природных факторов — температура, освещенность, соответствующий пищевой режим. Мятлик луговой относится к растениям озимого типа. Озимость его проявляется и в первый и в последующие годы жизни. В первый год он не образует генеративных побегов и не плодоносит. Побеги, образовавшиеся весной, отмирают осенью. В начале весны следующего года, из перезимовавших побегов осеннего кущения образуются генеративные побеги.

При позднем севе, особенно на участках низкоплодородных, семенники мятлика лугового и на второй год жизни могут оказаться непригодными для семенного использования из-за незначительного количества генеративных побегов[6].

Большинство многолетних злаков — перекрестно-опыляемые растения. Однако исследованием установлено, что мятлик луговой способен и к самоопылению. Средний вес семян мятлика лугового 1000 семян составляет 0,25 г. Однако он колеблется в зависимости от агротехники возделывания от 0,20 до 0,37 г. Генеративные побеги мятлика лугового достигают высоты 40−60 см, реже до 100 см, тонкие, на высоком травостое склонны к полеганию. Цветение мятлика лугового продолжается 12−17 дней. Сначала зацветают колоски в верхней части растений. Созревание как и цветение проходит неравномерно. Но осыпаемость семян небольшая. От начала весеннего отрастания до созревания семян проходит 70−75 дней (середина июня).

Одно из важных требований — посев на семена без покрова. Только такой посев обеспечивает нормальный урожай семян на второй год жизни. При беспокровном возделывании увеличивается и валовый сбор семян за все время пользования семенником.

В связи с тем, что в первый год жизни мятлик растет и развивается медленно, с участка в этот год ни корма, ни семян не получают. Этот недобор продукции компенсируется, как мы видели, в последующие годы дополнительным сбором дефицитных и дорогостоящих семян.

Второе требование агротехники, вытекающее, как и предыдущее, из биологических особенностей культуры — возделывание мятлика в разреженных широкорядных посевах.

Многими опытами установлено, что рядовой посев может иметь преимущество только в первый год пользования семенником. В дальнейшем такие посевы сильно загущаются, уплотняются и дают весьма низкие урожаи семян. Целесообразность широкорядных посевов увеличивается с возрастом семенника, они более долговечны, чем сплошные. При закладке семенника для длительного использования ширина междурядий должна быть 50−60 см. На тяжелых почвах эффективность посевов возрастает. На торфяниках преимущество их незначительно, поэтому сплошные посевы здесь более рациональны.

От правильного выбора срока посева зависит успех получения урожая семян на второй год жизни. Опыты с различными сроками показали, что наивысший урожай обеспечивают ранние посевы, которые позволяют растениям к осени хорошо раскуститься.

Семена мятлика лугового мелкие, и их не всегда удается посеять на нужную глубину. Заделка семян глубже, чем на 1 см, приводит к снижению полевой всхожести. В связи с этим имеет преимущество поверхностного рассева семян с последующим прикатыванием.

На широкорядных беспокровных посевах обработка междурядий должна начинаться еще до появления всходов. После появления всходов в первый год жизни проводят 3−4-кратное рыхление междурядий, а на суглинистых почвах эффективным оказалось рыхление междурядий и боронование посевов и в последующие годы — весной и после уборки урожая. Семенники требуют интенсивной междурядной обработки, чтобы не допустить смыкания рядков.

Рекомендована следующая система применения азотных удобрений при семенном использовании мятлика лугового:

1.В год посева семенники должны быть подкормлены азотом из расчета 30−50 кг/ га. Удобрения следует внести примерно через два месяца после посева. Особенно нуждаются в них слаборазвитые семенники.

2.Первый год пользования рано весной на семенник следует внести довольно высокую дозу азота -100−110кг/га. Осенью этого же года (после уборки семян) необходимо внести 60−80 на 1 га.

3. На второй год пользования азот дают примерно в тех же дозах и в те же сроки, что и в первый год.

4.На третий год пользования осеннюю дозу азота желательно увеличить на 40−50%, весеннюю можно оставить без изменений.

Фосфорно-калийные удобрения вносят ежегодно в удобное для хозяйства время. Положительное влияние на урожай оказывает известкование кислых почв.

Мятлик луговой убирают на семена комбайном в фазе полной спелости. Определение срока уборки не представляет особого труда, так как семена осыпаются только при очень большой ее задержке. Рекомендуется двухфазная уборка.

Важное значение для урожая семян в последующий год, оказывает время уборки пожнивных остатков. Скашивание и сжигание пожнивных остатков рекомендуется сразу после уборки семян, до подкормки азотом. При загущении травостоя и зарастании междурядий лучшим сроком скашивания оказался конец осени. На старовозрастных участках целесообразно применять весеннее сжигание стерни, что приводило в опытах к увеличению урожая в 1,5−2 раза.

1.3 Морфологические и биолого-экологические особенности мятлика лугового трава семя регулятор рост МЯТЛИК (Роа L.) — род растений семейства злаков (Gramineae L.) или мятликов (Poaceae L.) Многолетние и однолетние травянистые растения. Известно свыше 200 видов в обоих полушариях земного шара, в пределах холодного и умеренного поясов; в тропиках встречается только в горах. В бывшем СССР насчитывается 107 видов, многие из которых ценны в кормовом отношении. Особенно большое хозяйственное значение имеют мятлики луговой, болотный и обыкновенный, широко распространенные в естественных травостоях лесной, лесостепной зон и горных районов и имеющие большое значение в культуре (особенно мятлик луговой). Мятлик луговой имеет тонкие, довольно нежные стебли, мягкие обычно узкие листья, раскидистую метелку, неглубокие корни. На поверхности листьев и листовых влагалищ имеется небольшая шероховатость, которая не сказывается отрицательно на кормовых качествах растений.

Мятлик луговой — Роа pratensis L. Многолетнее растение с подземными побегами и неглубокой мочковатой корневой системой, образующее густые рыхлые дерновины. Выделяется среди других видов мятлика большим количеством вегетативных побегов. Стебли растений 20−80 см высоты, гладкие. Листья стеблевые — узколинейные, до 4 мм ширины; прикорневые обычно вдоль свернутые, на верхушке стянуты в виде башлычка. Язычок короткий:

0,5- 1,5 мм, тупой. Метелка раскидистая или сжатая, довольно густая, 4- 10 см длины. Колоски яйцевидные, 3−6 мм длины, зеленоватые или серовато-фиолетовые, 3−5-цветковые.

Колосовые чешуи продолговатые, заостренные, почти равные по длине. Нижняя цветковая чешуя с выдающимися опушенными жилками имеет многочисленные соединительные волокна на каллусе.

Соединительные волокна на каллусе Мятлик луговой — типичный низовой злак, с озимым типом развития. В отличие от луговых злаков верхового типа основная масса побегов мятлика состоит из вегетативных побегов, которые образуются в почве через 3…4 недели после появления всходов и вскоре выходят на поверхность. Благодаря хорошему развитию корневищ такие побеги обеспечивают интенсивное вегетативное размножение растений.

Хорошо развитая корневая система мятлика расположена в верхнем слое почвы, неглубоко, по сравнению с корневой системой некоторых злаков: костра безостого, овсяницы луговой, райграса пастбищного. Основная масса корней находится в горизонте почвы 10−20 см.

Корневая система мятлика, так же как, и надземная часть растений, в год посева развивается медленно, особенно в травосмесях. Весьма долголетний вид, держится в травостое пастбищ десятками лет. Максимального развития достигает на 3−4-й год жизни.

Высокая жизнеспособность и пластичность вида объясняются тем, что основная масса вегетативных побегов и прикорневых листьев располагается низко, в приземном слое, на уровне примерно 10−12 см. При большом количестве вегетативных побегов и высокой степени их кущения, обильном обли-ствении и сближенном расположении листьев на побегах стравливание, скашивание и вытаптывание хорошо развитой дернины не угрожают жизнедеятельности растений.

В течение вегетации мятлик луговой проходит несколько фенологических фаз, последовательно сменяющих друг друга: весеннее отрастание, ранневесеннее и полное весеннее кущение, выход в трубку, выметывание, цветение, плодоношение, летний покой, начало и полное летне-осеннее кущение, состояние перед уходом в зиму, зимний покой.

Весеннее отростание начинается при средних дневных температурах 3…5 °С. В первый период развития при относительно низких температурах воздуха и почвы ростовые процессы замедлены.

Через 12−18 дней после начала вегетации у многолетних растений начинается полное весеннее кущение — отрастание побегов предшествующих лет и образование новых побегов из зоны кущения. В этой фазе многолетние травы достигают высоты 10−15 см.

Следующая фаза — стеблевание - выход в трубку и ветвление. В это время наблюдается интенсивный рост побегов. Суточный прирост может доходить до 3−5 см и более.

Фаза вегетации, начиная с выхода соцветия наружу из влагалища верхнего листа и кончая началом цветения, называется выметывание — от начала формирования соцветия до начала цветения. В эту фазу наблюдается также интенсивный рост растения.

За фазой выметывания следует фаза цветения. Она продолжается 10−12 дней, редко — меньше, но иногда длится несколько десятков дней. В лесной зоне цветет во второй половине июня — в начале июля.

Наступающая вслед за цветением фаза плодоношения - от завязывания семян, до их полной спелости, продолжается 10−15 дней и более.

От начала весеннего отрастания до полного основания семян проходит 85−95 дней.

После плодоношения наступает фаза летнего покоя. В зоне достаточного увлажнения или при орошении она непродолжительна, зато в резко засушливой местности длится 1−4 месяца.

Затем наступает фаза начала и полного осеннего кущения. Летнее кущение, т. е. образование новых почек, их отрастание и укоренение, при благоприятных условиях может наблюдаться и в более ранние фазы, особенно у пастбищных растений, но все же основная масса осенних побегов развивается после летнего покоя.

Состояние перед уходом в зиму чрезвычайно различно в отдельных климатических зонах. В теплую и дождливую осень растения могут даже вступать в фазу начала стеблевания. В такие годы травостой следует подкашивать или стравливать до оптимальной высоты во избежание лишнего расходования запасных веществ. Осенью с наступлением устойчивых низких температур вегетация прекращается, до глубокой осени сохраняет зеленый цвет.

Зимой растения вступают в фазу зимнего покоя, длительность и глубина которой различны у растений разных зон произрастания. Часто зимой при неблагоприятных условиях наблюдается выпад растений из травостоя, поэтому для сохранения и повышения продуктивности сенокосов и пастбищ нужно использовать все резервы, повышающие зимои морозостойкость растений (внесение удобрений, подбор сортов и др.).

Эти важные биологические особенности мятлика лугового сочетаются с высокой декоративностью его травостоя, в оптимальных условиях представляющего яркий изумрудно-зеленый густой покров.

Одновременно с вегетативным размножением в результате интенсивного развития подземных побегов мятлик луговой размножается и семенами. Своевременное выполнение приемов выращивания мятлика лугового на семена обеспечивает урожай 2−4 ц/га (Ларин, Агабабян, Ларина и др., 1937;Рожков, 1954).

Изучение в культуре показало, что растения мятлика лугового очень отзывчивы на улучшение условий, развивают мощную дернину, густые прикорневые листья и многочисленные генеративные побеги (150 и более на одни растение). Положительная реакция на известкование, особенно подзолистых почв, позволяет продлить жизненный цикл многолетника до 15 лет и более при полном доминировании чистого травостоя на хорошо произвесткованных почвах, например, в опытных посевах Всесоюзного института кормов. Лучшая реакция почвы для него рН 5,5 — 7.

Хорошо растет на осушенных торфяниках. Может переносить затопление 15−20 суток, но подтопления не переносит. Будучи теневыносливым видом, на территории Беларуси встречается на лесных полянах, закустаренных краткозатопляемых поймах, суходолах. Отличается зимостойкостью.

Лучшие качества мятлика лугового проявляются при выращивании его на плодородных средневлажных почвах при достаточной аэрации. Растения очень отзывчивы при этом на удобрение (особенно хорошо реагирует на внесение азотных удобрений: активнее кустится, быстрее отрастает после стрижки, листья приобретают интенсивный темно-зеленый цвет), известкование, увлажнение. Мятлик луговой устойчив в суровых климатических условиях, вынослив при весенних и осенних заморозках, достаточно засухоустойчив, выдерживает недлительное затопление в поймах рек. Этими качествами объясняется столь широкое распространение его почти по всему северному умеренному поясу.

Мятлик луговой относится к самым ценным пастбищным растениям. Его мощно развитая подземная система образует упругий дерн, который предохраняет почву от уплотнения. Многолетний умеренный выпас на мятликовых лугах не оказывает отрицательного влияния на их производительность. Примечательно, что с повышением выпаса исковое обилие мятлика лугового увеличивается и травостои с небольшим участием мятлика лугового под влиянием выпаса обогащаются им. После снашивания и стравливания травостой из мятлика лугового обильно отрастает.

Питательная ценность мятлика высокая. Одно из самых ценных в кормовом отношении растений. В 100 кг травы в период колошения содержится 24,5 кормовой единицы и 3,5 кг переваримого протеина. В сухом веществе травы содержится свыше 15% протеина, много минеральных солей и витаминов. В травостоях хорошо поедается всеми видами скота, в чистых посевах поедаемость значительно снижается; животные лучше едят широколистную разновидность мятлика.

Мятлик луговой предположительно имеет полифилетическое происхождение и относится к видам с большой амплитудой изменчивости. Полиморфизм вида связан с географическими, экологическими и генетическими факторами.

По способу размножения мятлик луговой относится к числу факультативных апомиктов с менторальным типом апомиксиса. В популяциях этого вид присутствуют и половые формы. Несмотря на то, что они составляют меньшинство, перекрестное опыление ведет к гибридизации апомиктичных и половых биотипов. Таким путем возникает разнообразие форм в одной популяции, часто закрепляемое апомиктичным размножением. Половые формы в популяции отличаются меньшей жизненностью.

Вид распространен по всему северному умеренному поясу, шире — в лесной и лесостепной зонах.

1.4 Регуляторы роста и их значение в повышении продуктивности многолетних трав Анализ тенденций химизации мирового растениеводства показывает, что всеобщее повышение требований безопасности использования агрохимикатов для человека и природной среды влияет на масштабы производства и применения удобрений и пестицидов. Вместе с тем возрастает научный и практический интерес к регуляторам роста и развития растений. Это обусловлено тем, что в последние годы углубилось понимание механизма действия многих известных регуляторов роста, созданы новые препараты узконаправленного действия, например активаторы и ингибиторы фитогормонов, регуляторы метаболизма, фотосинтеза, транспирации и других процессов. Уже вышли на стадию внедрения и применения препараты третьего поколения, гектарные дозы применение которых исчисляется миллиграммами .

Регуляторы роста растений позволяют усиливать и ослаблять признаки и свойства растений в пределах нормы реакции, определяемой генотипом, наследственностью. К регуляторам роста относятся как природные, так и синтетические соединения, активно влияющие на обмен веществ.

Регуляторы роста оказывают широкий спектр воздействия на растения: ускоряют созревание, увеличивают продуктивность и улучшают качество урожая сельскохозяйственных культур, а также снижают отрицательное влияние неблагоприятных факторов внешней среды.

По современным данным, существует восемь групп фитогормонов, пять из которых относятся к классическим (ауксины, гиббереллины, цитокинины, АБК и этилен) и три открыты сравнительно недавно.

Представителем классических фитогормонов являются ауксины. Они широко распространены в растениях. Наиболее богаты ими растущие части: верхушки стебля и корня, молодые листья, развивающиеся семена и пыльца.

Ауксины регулируют ряд ростовых и формообразовательных процессов. Они участвуют в закладке вегетативных почек и корней, в прорастании пыльцы, в разрастании завязи и росте плодов, в формировании и прорастании семян, влияют на распределение питательных веществ, предотвращают опадение плодов и листьев .

Ко второй группе относятся гиббереллины, которые синтезируются в основном в листьях и стимулируют вегетативный рост растения, активизируя процессы растяжения и деления клеток, ускоряют прорастание семян, инициируют цветение некоторых групп растений в неиндуктивных условиях, способствуют образованию партенокарпических плодов, особей мужского пола, активизируют деятельность многих, особенно гидролитических, ферментов.

Третья группа представлена цитокининами, которые в растениях образуются в корнях. Вместе с током воды они передвигаются по клеткам и распространяются по всему растению. Присутствуют там, в чрезвычайно малых количествах, наиболее богаты ими развивающиеся семена. Известно еще одно удивительное свойство цитокининов — задерживать процесс старения. Кроме этого свойства, они дают толчок к дифференцированию тканей, усиливают действие света на рост побегов и закладку почек, ускоряют прорастание семян, прерывают период покоя спящих почек, клубней, задерживают верхушечное доминирование и стимулируют рост боковых (пазушных) почек, вызывают открытие устьиц.

Такими же свойствами, помогающими растению хорошо сбалансировать стимулирующие и тормозящие процессы, обладает газообразное вещество этилен. Он образуется в листьях многих растений, а также выделен в качестве метаболита в цветках. Присутствующий в растениях этилен тормозит деление клеток и способствует старению тканей, в результате чего опадают листья и генеративные органы, индуцирует созревание плодов. Обрабатывая растения этиленом, можно ускорить сбрасывание листьев, стимулировать цветение и созревание, вызвать появление корней и их переориентацию, образование корней с большим числом спящих почек, подавить удлинение побегов и корней, изменить соотношение женских и мужских цветков в сторону образования женских [ 12 ].

Абсцизовую кислоту часто называют «хранителем покоя». Это связано с тем, что, накапливаясь в семенах созревающих плодов, в кожуре покоящихся клубней, в осенних почках растений, она способна подавлять ростовые процессы — прорастание семян и клубней, распускание почек, образование корней, рост стебля. Однако роль абсцизовой кислоты сводится не только к торможению отдельных процессов жизнедеятельности растительного организма. В низких концентрациях она может стимулировать корнеобразование, рост растяжением и др. Поэтому ряд авторов причисляет ее к фитогормонам .

Брассиностероиды — новая группа фитогормонов, открытых в 70-х годах. Они содержатся в малых количествах в тканях цветков, листьев и молодых стеблях растений. Наибольшая концентрация их обнаружена в пыльце рапса и ольхи, из которой они были впервые выделены Митчеллом с сотрудниками в 1970 г. .

Среди недавно открытых фитогормонов следует назвать жасминовую и салициловую кислоты, которые также оказывают влияние на биосинтез гормонов в растениях. Под действием жасминовой кислоты резко увеличивается уровень другого гормона — абсцизовой кислоты. Она также регулирует уровень этилена, стимулируя его биосинтез в молодых растущих тканях и снижая в старых. Первое сообщение о гормональном действии салициловой кислоты появилось в 1988 г., когда был установлен эффект повышения температуры пробивающего снег крокуса, контролируемый салициловой кислотой. Известен и ряд других ее эффектов: блокирование биосинтеза этилена на уровне его образования из 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты, прерывание восстановления нитратов на уровне NO, индуцирование зацветания короткодневных растений, находящихся в условиях длинного дня. Все это свидетельствует о том, что гормональная система растений значительно сложнее, чем представлялось до недавнего времени.

В растении имеет место сложное взаимодействие между отдельными гормонами. Они влияют на синтез, распад и транспорт друг друга. Изменение уровня одного из компонентов фитогормональной системы неизбежно приводит к изменению всей системы. Таким образом, без учета взаимовлияния фитогормонов однозначно решать вопрос о специфичности их действия очень трудно.

Проблема регуляции роста и развития растений с помощью физиологически активных веществ в настоящее время является одной из самых актуальных в современной биологии. Интерес к данной группе соединений обусловлен широким спектром их действия на растения, возможностью направленно регулировать отдельные этапы роста и развития с целью мобилизации потенциальных возможностей растительного организма, а, следовательно, для повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.

Как показали многие исследования, эффективность различных химических препаратов в значительной мере определяется восприимчивостью не только отдельных видов, но и сортов культурных растений.

Адаптация растений к действию различных регуляторов роста связана с многообразными изменениями ряда физиологических процессов — дыхания, фотосинтеза, нуклеиново-белкового обмена и др.

В институте биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины в сотрудничестве с рядом других учреждений созданы регуляторы роста широкого спектра действия, специфически влияющие на разные сельскохозяйственные культуры. Данные регуляторы роста растений являются синтетическими производными М-оксида пиридина, его комплексами с протоно-донорами (ивин, потейтин, аксалин, формин, альфа, триман 1) и композициями с природными фито гормонами: зеастимулин (формин + эмистим С), агростимулин (ивин + эмистим С), протон (триман 1 + эмистим С) и др. Получен регулятор природного происхождения — эмистим С. Эти препараты применяются в микродозах как для предпосевной обработки семян, так и для опрыскивания вегетирующих растений. Обеспечивают существенные прибавки урожая и повышение качества продукции сельскохозяйственных культур.

Таким образом, установленные экспериментальным путем свойства регуляторов роста в сочетании с их экологической безопасностью и благоприятными токсиколого-гигиеническими данными позволяет судить о больших возможностях их применения для повышения урожайности и устойчивости к неблагоприятным условиям произрастания сельскохозяйственных культур. Способность данных соединений наряду с функциями регуляторов роста осуществлять роль защиты растений от болезней, снижать содержание токсических веществ, тяжелых металлов и радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и кормах, предсказывает им еще большие перспективы практического применения в растениеводстве и кормопроизводстве.

Высокая экономическая эффективность применения регуляторов роста растений сегодня уже не вызывает сомнения и лежит в основе поиска новых препаратов, разработки более оптимальных способов и расширение области их использования.

Таким образом, применение регуляторов роста, позволяет значительно увеличить урожайность и повысить содержание белка в кормах, сократить затраты на сельскохозяйственное производство.

Фундаментальными исследованиями доказано, что совместное применение регуляторов роста растений с современными гербицидами и инсектицидами дает возможность снизить на 20−25% норму использования пестицидов на 1 га посевов без снижения защитного эффекта. При создании регуляторов роста (Ивин, Эмистим С, Агростимулин, Бетастимулин, Зеастимулин и другие) в изучении механизма физиологического действия, отдельных элементов технологий применения, токсиколого-исследовательских учреждений, начало выполнения программы работ по созданию полифункциональных биорегуляторов с биозащитным эффектом земледелия.

Эмистим С — высокоэффективный биостимулятор роста растений широкого спектра действия — продукт биотехнологического выращивания грибов-эпифитов из корневой системы целебных растений. Прозрачный водно-спиртовой раствор. Широкий спектр действия препарата обусловлен наличием в его составе сбалансированной композиции 75 физиологически активных веществ, среди которых имеются фитогормоны ауксиновой, гиббереллиновой, цитокининовой природы, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, аминокислоты, углеводы, микроэлементы.

Механизм действия росторегулятора основан на активизации белок синтезирующей системы. Под его влиянием установлено снижение показателя перекисного окисления липидов мембран, что контролируется ядерными и цитоплазматическими генами. В корнях растений ускоряет митотическое деление клеток.

Увеличивает энергию прорастания и полевую всхожесть семян, устойчивость растений к болезням (бурой ржавчине, корневым гнилям и др.) и стрессовым факторам (высоким и низким температурам, засухе, фито-токсическому действию пестицидов), повышает урожай и улучшает качество продукции.

Препарат зарегистрирован к применению госхимкомиссиями Украины и Беларуси .

Агростимулин — композиционный препарат с природными фитогормонами (ивин + эмистим С), аминокислотами, микроэлементами и синтетическими аналогами фитогормонов. Объединяет физиологическую активность своих компонентов — ауксинподобную активность ивина и цитокининподобную активность эмистима С. Прозрачный водно-спиртовой раствор.

Препарат широкого спектра действия. Механизм росторегулирующего действия на растения следующий: образует комплексы с промежуточными белками, которые опосредованно влияют на состояние хроматина; участвует в окислительно-восстановительных реакциях; регулирует активность фермента Н+ -АТФазы; ускоряет процессы транскрипции и трансляции в клетках, митотическое деление клеток; увеличивает проницаемость клеточных мембран, в результате чего активируются все ростовые процессы в растительном организме.

Повышает урожай, улучшает качество продукции, увеличивает устойчивость растений к полеганию, болезням, стрессовым факторам. Применяется для обработки семян и опрыскивания посевов[12].

2. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПОЛУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ Загрязнение биосферы, исчерпание природных ресурсов, разрушение экосистем, потери природной способности их самовосстановления — всё это опасные и сложные процессы, развитие которых вызвано хозяйственной деятельностью человека. Многие виды загрязняющих веществ: радиоактивные вещества, пыль, металлы, пестициды представляют региональную и глобальную опасность, превращая планету в единую экологическую систему.

В последние годы в Республике Беларусь отмечается резкое ухудшение состояние окружающей среды. Одним из факторов этого ухудшения является применение агрохимикатов в сельском хозяйстве. К современным агрохимикатам относятся средства химизации сельского хозяйства, оказывающие большое влияние на агроценозы и их продуктивность. К ним относятся минеральные удобрения, химические средства защиты растений, регуляторы роста растений и т. п.

Применение органических и минеральных удобрений — одно из основных условий повышения урожайности сельскохозяйственных культур, а также важное звено технологий их выращивания. Использование удобрений (особенно органических) позволяет возвращать и вовлекать в круговорот питательные вещества взамен изъятых из агроценозов с основной и побочной продукцией, обеспечивая, таким образом, определённую устойчивость продукционных процессов. Внесение под сельскохозяйственные культуры значительных доз минеральных и органических удобрений — ключевое условие дальнейшего развития земледелия.

Однако, признавая исключительно важную роль удобрений в увеличении производства продуктов питания, улучшении качества продукции, а в целом и в повышении эффективности сельскохозяйственного производства, нельзя не отметить, что при неправильном их использовании могут оказывать и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Основными причинами загрязнения окружающей среды удобрениями считают несовершенство организационных форм, а также технологию транспортировки, хранения, тукосмешения, и применения удобрений, нарушение агрономической технологии их внесения, несовершенство самих удобрений, их физических, химических и механических свойств.

Неблагоприятное влияние удобрений на окружающую среду может быть самое различное (загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод, ухудшение плодородия почв, уплотнение почв и т. д.). Большинство минеральных удобрений характеризуется физиологической кислотностью, поэтому их применение в избыточных количествах обуславливает развитие процессов подкисления почв.

Избыток минеральных удобрений вызывает нарушения в биологическом компоненте почвы, вследствие чего нарушаются процессы трансформации органического вещества. Кроме того, увеличивается доля микроскопическихгрибов, что грозит опасностью образования микотоксинов в почве, продуктах питания.

Азот — основной элемент питания растений. При несбалансированности элементов питания, нарушении водного режима, недостаточной освещённости и других неблагоприятных условиях, высокие дозы азотных удобрений могут привести к снижению почвенного плодородия и загрязнению продуктов питания нитратами. Для сведения к минимуму непроизводительных потерь азота, предотвращения и снижения загрязнения нитратами растениеводческой продукции необходимо чётко соблюдать существующие регламенты по хранению и применению минеральных удобрений, перед внесением удобрений проводить известкование, вносить достаточное количество полноценного органического удобрения.

С фосфорными удобрениями в почву попадают многочисленные токсические элементы, малоподвижные в почвенной среде. Для их снижения необходимо строго соблюдать апробированные рекомендации по внесению фосфорных удобрений, и принимать во внимание следующие факторы: сырьевые материалы, используемые в качестве удобрений, предельно допустимые уровни загрязнения почв тяжёлыми металлами, радионуклидами и другими токсичными элементами, присутствующими в удобрениях.

Калийные удобрения содержат так называемые балластные элементы (Са, Na), которые могут накапливаться в почве при систематическом применении повышенных доз удобрений, снижая её плодородие. Для предотвращения их негативного воздействия, а также для снижения потерь калия, калийные удобрения рекомендуется вносить под основную обработку.

В системе удобрений крайне важны органические удобрения. Но создать высокопродуктивные почвы только за счёт органических удобрений невозможно. Поэтому только в сочетании с минеральными удобрениями достигается наилучший результат. Только при использовании органо-минеральной системы удобрений, в сочетании с другими агротехническими и биологическими приёмами, создаётся надёжная основа для повышения плодородия почв, роста урожайности сельскохозяйственных культур, регулирования качества продукции и минимализации отрицательного воздействия на окружающую природную среду.