Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

ТВАН №3(35)

Авальбаев А. М., Юлдашев Р. А., Лубянова А. Р., Плотников А. А., Якупова А. И., Герасимов Н. А., Аллагулова Ч. Р.

ВЛИЯНИЕ МОДЕЛЬНОЙ ЗАСУХИ НА ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РАЗНЫХ ЭКОТИПОВ ПШЕНИЦЫ НА НАЧАЛЬНОМ ЭТАПЕ ОНТОГЕНЕЗА

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук»

 

 

Реферат. Исследование механизмов засухоустойчивости растений крайне актуально, особенно на начальном этапе онтогенеза, во время которого они наиболее чувствительны к действию засухи. Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) относится к ценным культурам, у которой сформировались два отличающихся по стратегии адаптации к засухе экотипа – лесостепной западносибирский и степной волжский. Цель работы заключалась в анализе показателей роста, водного обмена и активности антиоксидантных ферментов растений пшеницы сортов Зауральская Жемчужина (ЗЖ, лесостепной западносибирский экотип) и Экада 70 (Э-70, степной волжский экотип) на начальном этапе онтогенеза для выявления роли антиоксидантной системы в проявлении засухоустойчивости экотипов при моделировании засухи. Исследования проводили в 2023 г. с использованием общепринятых физиолого-биохимических методов анализа. Установлено, что засуха тормозила рост проростков, при этом относительная скорость роста у растений Э-70 снизилась на 21 %, а у проростков ЗЖ – на 42 %. В условиях засухи у представителей обоих экотипов наблюдали снижение интенсивности транспирации, содержания воды и осмотического потенциала, причем проростки Э-70 эффективнее справлялись с нарушением водного режима. Засуха вызвала увеличение концентрации супероксид аниона, что сопровождалось возрастанием активности антиоксидантных ферментов – у растений Э-70 значения супероксиддисмутазы и пероксидазы превышали контрольные показатели в 2,3 и 2,0 раза, а у сорта ЗЖ – в 2,0 и 1,8 раз. Вызванный засухой окислительный стресс повышал уровень малонового диальдегида (МДА) и экзоосмоса электролитов. Окислительные повреждения были менее выражены у проростков Э-70 – уровни МДА и выхода электролитов у растений Э-70 увеличивались в 1,7 раза, а у сорта ЗЖ – в 2,0 раза. Таким образом, для растений степного волжского экотипа характерна более высокая засухоустойчивость на начальном этапе онтогенеза в сравнении с представителями лесостепного западносибирского экотипа, что может быть обусловлено их более мощной системой антиоксидантной защиты, приводящей к меньшим нарушениям роста и водного обмена.

Ключевые слова: пшеница (Triticum aestivum L.), экотипы, засуха, водный обмен, антиоксидантная система.

 

Avalbaev A. M., Yuldashev R. A., Lubyanova A. R., Plotnikov A. A., Yakupova A. I., Gerasimov N. A., Allagulova Ch. R.

EFFECT OF MODEL DROUGHT ON PHYSIO-BIOCHEMICAL PARAMETERS OF DIFFERENT WHEAT ECOTYPES AT THE INITIAL STAGE OF ONTOGENESIS

Summary. The investigation of drought tolerance mechanisms in plants is extremely important, especially at the initial stage of ontogenesis, during which they are most sensitive to drought. Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop that has two ecotypes differing in their adaptation strategies to drought: West Siberian forest-steppe and Volga steppe. The goal of the work was to analyze the growth parameters, water relations and activity of antioxidant enzymes of ‘Zauralskaya Zhemchuzhina’ (ZZh, West Siberian forest-steppe ecotype) and ‘Ekada 70’ (E-70, Volga steppe ecotype) wheat cultivars at the initial stage of ontogenesis to identify the role of the antioxidant system in the drought tolerance under model drought. The studies were conducted in 2023 using generally accepted physio-biochemical methods of analysis. It was found that drought inhibited the growth of seedlings: the relative growth rate in E-70 plants decreased by 21 %, while in ZZh seedlings – by 42 %. Under drought, a decrease in transpiration rate, water content, and osmotic potential was observed in representatives of both ecotypes, while E-70 seedlings coped more effectively with water shortage. Drought caused an increase in the concentration of superoxide anion, which was accompanied by an increase in the activities of antioxidant enzymes. In E-70 plants the values of superoxide dismutase and peroxidase exceeded the control values by 2.3 and 2.0 times, while in ZZh cultivar – by 2.0 and 1.8 times. Drought-induced oxidative stress increased malondialdehyde (MDA) and electrolyte leakage levels. Oxidative damage was less pronounced in E-70 seedlings: the levels of MDA and electrolyte leakage increased in this cultivar by 1.7 times, in ZZh – by 2 times. Thus, seedlings of the Volga steppe ecotype are characterized by higher drought tolerance at the initial stage of ontogenesis in comparison with representatives of the West Siberian forest-steppe ecotype, which may be due to their more powerful antioxidant defense system leading to lesser disturbances in growth and water relations.

Keywords: wheat (Triticum aestivum L.), ecotypes, drought, water relations, antioxidant system.

 

 

Божко И. В.1, Камбулов С. И.1,2, Пархоменко Г. Г.1, Подлесный Д. С.1,2

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА

ПАРОВОГО КУЛЬТИВАТОРА

1ФГБНУ «Аграрный научный центр “Донской”»;

2ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»

Реферат. В настоящее время осуществлять наблюдение за технологическим процессом с заданной частотой дискретизации данных при проведении экспериментальных исследований можно с применением цифровых измерительных систем, которые позволяют производить мониторинг и оценку параметров контролируемого технологического процесса. Одним из важнейших этапов в процессе получения высококачественного продовольственного зерна является обработка почвы, а наиболее высокие урожаи зерновых культур в засушливых условиях можно получить с применением в севообороте паровых полей. Известные сельскохозяйственные орудия для обработки почвы паровых полей не могут в полной мере обеспечить небольшую глубину обработки почвы в диапазоне 4–6 см без выноса влажных слоев на поверхность. В статье рассмотрена методика проведения экспериментальных исследований рабочего органа для обработки почвы паровых полей в летний период. Цель исследований – при помощи цифровых технологий определить тяговое сопротивление, затрачиваемое на технологическую операцию обработки почвы рабочим органом. Исследования проведены в отделе механизации растениеводства ФГБНУ «Аграрный научный центр “Донской”» в 2023 г. на экспериментальной установке с применением тензометрической системы ZET 058. С помощью среды графического программирования SCADA ZETView разработана программа для проведения экспериментальных подсчетов энергетических показателей рабочих органов. Применение данной программы позволяет исключить получение градуировочных коэффициентов, тем самым обеспечивая преобразование аналоговых электрических сигналов тензодатчика в цифровую форму, а также воспроизведение подаваемой нагрузки с формированием выходного сигнала в ньютонах (Н). Также была произведена поверка точности воспроизводимых энергетических показателей, в результате которой установлено, что погрешность измерений составляет ± 19 Н, что соответствует допустимой погрешности измерений тензодатчика ± 2 кг.

Ключевые слова: методика проведения исследований, рабочий орган, тяговое сопротивление, графическое программирование, тензодатчик, градуировочный коэффициент.

 

Bozhko I. V., Kambulov S. I., Parkhomenko G. G., Podlesny D. S.

APPLICATION OF DIGITAL TECHNOLOGIES DURING EXPERIMENTAL STUDIES OF THE WORKING BODY OF CULTIVATOR FOR FALLOW FIELDS TILLAGE

Summary. At present, it is possible to monitor the technological process with a given data sampling rate during experimental studies using digital measuring systems that allow monitoring and evaluating the parameters of the controlled technological process. One of the most important stages in the process of obtaining high-quality food grains is tillage, and the highest yields of grain crops in arid conditions can be obtained using fallow fields in crop rotation. Well-known agricultural tools for fallow fields tillage cannot ensure tillage to a depth of 4-6 cm without removing wet layers to the surface. The article considers the methodology for conducting experimental studies of the working body for tillage of fallow fields in the summer. The purpose of the research was to determine the traction resistance spent on the technological operation of soil tillage by the working body using digital technologies. The studies were carried out at the Department of Mechanization of Crop Production – structural unit of the SSE Agricultural Research Center “Donskoy” in 2023 on the experimental installation using strain gauge system ZET 058. In the course of the studies, using SCADA ZETView graphic programming environment, the program for experimental calculation of energy indicators of the working bodies was developed. Application of this program makes it possible to exclude obtaining of calibration coefficients, thereby ensuring conversion of analog electrical signals of the load cell into digital form, as well as reproduction of the applied load with the formation of the output signal in newtons (N). The accuracy of reproducible energy indicators was also verified. As a result, it was found that the measurement error is ± 19 N, which corresponds to the permissible measurement error of the load cell ± 2 kg.

Keywords: research methodology, working body, traction resistance, graphic programming, load cell, calibration coefficient.

 

 

Гурьев Г. П. 1, Суворова Г. Н. 1, Пташник О. П. 2, Якубовская А. И. 2, Каменева И. А. 2

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ НА СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИМБИОЗА (КЛУБЕНЬКИ) И УРОЖАЙНОСТЬ ЧЕЧЕВИЦЫ В УСЛОВИЯХ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ И РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

1ФГБНУ «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур»;

2ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»

 

Реферат. Чечевица Lens culinaris Medik. известна человеку с древних времен и традиционно ценится как источник энергии, белка, минералов, витаминов, пищевых волокон.  Важнейшей биологической особенностью чечевицы, как и других бобовых культур, является её способность устанавливать симбиотические связи с клубеньковыми бактериями семейства Rhizobiaceae. Цель исследований заключалась в испытании инновационных биопрепаратов, разработанных в ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма», на сортах чечевицы (Lens culinaris Medik.) селекции ФГБНУ «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур» в различных почвенно-климатических условиях и выборе наиболее подходящих для увеличения урожая. Исследования проведены в 2020–2022 гг. в ФГБНУ «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур» (ФНЦ ЗБК, Орловская область), а также ФГБУН «НИИСХ Крыма» (Республика Крым) в условиях полевых опытов. Используемые биопрепараты – Ризобинагро (на основе симбиотических азотфиксирующих бактерий) и Микробиокомагро, включающий Ризобинагро, Фосфостимагро (на основе бактерий, мобилизующих труднодоступные фосфаты) и Биопрофидагро (на основе микроорганизмов, подавляющих рост фитопатогенных грибов и бактерий), а также чечевица двух сортов Аида и Восточная. В условиях Орловской области в целом урожайность чечевицы (за исключением 2020 г.) была существенно выше, чем в Крыму. Применение Ризобинагро в 2020–2022 гг. в Орловской области способствовало повышению урожайности зерна чечевицы сорта Аида на 0,2 т/га, сорта Восточная – 0,12 т/га. В Крыму положительная тенденция для двух сортов отмечена при применении комплексного бактериального препарата Микробиокомагро. Максимальные прибавки урожая по сортам составляли 0,18 т/га и 0,19 т/га соответственно. Предпосевная инокуляция семян чечевицы сорта Аида в условиях Крыма способствовала увеличению количества и соответственно массы клубеньков на растениях в два раза (24–28 шт., при 12 шт. в контрольном варианте); сорта Восточная – 1,5 раза (32–33 шт., при 23 шт. в контроле).

Ключевые слова:чечевица (Lens culinaris Medik.), сорт, биопрепараты, симбиотическая азотфиксация, гидротермический коэффициент.

 

Guryev G. P., Suvorova G. N., Ptashnik O. P., Yakubovskaya A. I., Kameneva I. A.

EVALUATION OF THE EFFECT OF BIOPREPARATIONS ON THE STRUCTURAL ELEMENTS OF SYMBIOSIS (NODULES) AND YIELD OF LENTILS UNDER CONDITIONS OF THE OREL REGION AND THE REPUBLIC OF CRIMEA

 

Summary.Lentil (Lens culinaris Medik.) is the pulse crop known to man since ancient times. This crop is traditionally valued as a source of energy, protein, minerals, vitamins, as well as dietary fibre. One of the most important biological features of lentils, as well as other legumes, is its ability to establish symbiotic relationships with nodule bacteria of the family Rhizobiaceae. The purpose of the research was twofold: first, under different soil and climatic conditions, test innovative biological preparations developed in the Research Institute of Agriculture of Crimea on lentils varieties bred by the scientists from Federal Scientific Center of Legumes and Groat Crops (FSC LGC); and then, choose the best L. culinaris variety to improve crop yield. The studies were carried out in 2020–2022 under conditions of field experiments in two different locations: FSC LGC (Orel region); Research Institute of Agriculture of Crimea (Republic of Crimea). In the course of the current research, we used the following microbial preparations: Rhizobinagro (based on symbiotic nitrogen-fixing nodule bacteria); Microbiocomagro (a universal multystrain microbial preparationcomposed ofRhizobinagro, Phosphostimagro (based on bacteria thatconverts poorly soluble phosphorus compounds into forms available for plants) and Bioprofidagro (based on microorganisms that inhibit the growth of phytopathogenic fungi and bacteria). All surveys and observations were carried out on two lentils varieties: ‘Aida’ and ‘Vostochnaya’. Under conditions of the Orel region, on average, the yield of lentils (with the exception of 2020) was significantly higher than that of in the Crimea. In 2020–2022, in the Orel region, the use of Rhizobinagro contributed to an increase in the lentil grain yield: ‘Aida’ – by 0.2 t/ha, ‘Vostochnaya’ – by 0.12 t/ha. In Crimea, a positive trend was also noted but only after the application of complex bacterial preparation Microbiocomagro. The maximum yield increase was 0.18 t/ha for ‘Aida’ and 0.19 t/ha for ‘Vostochnaya’. Pre-sowing inoculation of lentil seeds of ‘Aida’ variety under conditions of Crimean Peninsula contributed to an increase in the number and, accordingly, the mass of nodules on plants twice (24–28 pcs. in experimental variant vs. 12 pcs. in the control one); ‘Vostochnaya’ variety – by 1.5 times (32-33 pcs. vs. 23 pcs.).

Keywords:Lens culinaris Medik., variety, biopreparations, symbiotic nitrogen fixation, hydrothermal coefficient.

 

 

Гущина В. А.1, Никольская Е. О.2, Лобанова Н. Ю.1

СПОСОБЫ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ

1ФГБОУ ВО Пензенский государственный аграрный университет;

2Филиал ФБУ «Рослесозащита – Центр защиты леса Пензенской области»

 

Реферат. Одним изосновных элементов в технологии возделывания сельскохозяйственных культур является их надежная защита от сорной растительности, борьба с которой остается на сегодняшний день очень актуальной. При выращивании многолетнего лекарственного растения эхинацеи пурпурной (Echinaceapurpurea (L.)Moench) сорта Полесская красавица в год посева эта проблема считается особенно актуальной из-за слабого её развития на начальных этапах онтогенеза. Поэтому целью исследований является поиск оптимальных способов борьбы с сорной растительностью в агроценозах эхинацеи пурпурной при различных сроках посева в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Двухфакторный полевой опыт проводили по общепринятым методикам на лугово-черноземной почве в 2014–2017 гг. на коллекционном участке ФГБОУ ВО «Пензенский государственный аграрный университет». В годы проведения исследований вегетационный период характеризовался значительными колебаниями гидротермических условий: от засушливых – в 2015 г. (ГТК – 0,67) до достаточно увлажненных – в 2016 г. (ГТК – 1,21). Степень засоренности эхинацеи пурпурной в среднем за три года при довсходовом внесении гербицида «Лазурит» на подзимнем посеве снижалась в 1,5 раза по сравнению с контролем, а количество сорняков не превышало 28,3 шт./м2. Эффект от действия этого препарата на ранневесеннем посеве был ниже, при этом количество сорного компонента достигало 43,3 шт./м2. В фазе розетки листьев токсическое действие гербицида «Миура» проявлялось в сдерживании злаковых сорняков, но более заметный результат получен в последействии от использования препарата «Лазурит», где количество сорной растительности на первом сроке посева составило 10,0 шт./м2, на втором – 21,3 шт./м2. К уборке культуры их численность возросла до 26,0 и 35,0 шт./м2 соответственно, однако масса каждого из них не превышала 1 г, то есть, при осеннем учете сорной растительности двукратная гербицидная обработка снижала засоренность на подзимнем посеве на 41 % по сравнению с контролем, на ранневесеннем – на 24 %.

Ключевые слова: эхинацея пурпурная (Echinaceapurpurea (L.) Moench), срок посева, сорная растительность, гербициды.

 

Gushchina V. A., Nikolskaya E. O., Lobanova N. Yu.

WEED CONTROL METHODS IN ECHINACEA PURPUREA CULTIVATION TECHNOLOGY

 

Summary. Weed control is an important element in crop cultivation technology. It must be carried out effectively to produce good quality crops with maximum yield potential. This problem is especially relevant when growing perennial medicinal plant Echinacea purpurea (L.) Moench (variety ‘Polesskaya Krasavitsa’) because in the year of sowing, at the initial stages of ontogenesis, plant develops slowly. Therefore, the aim of the research was to find optimal weed control methods in agrocenoses of E. purpurea sown at different planting dates under conditions of the forest-steppe of the Middle Volga region. In 2014–2017, a two-factor field experiment was conducted at the collection site of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Penza State Agrarian University”. All studies and observations were carried out according to generally accepted methods Soil – meadow chernozem. During the years of research, growing seasons were characterized by significant variations in hydrothermal conditions: from dry in 2015 (Selyaninov Hydrothermal Coefficient (HTC) – 0.67) to quite wet in 2016 (HTC – 1.21). On average for three years, in the context of pre-emergence application of herbicide “Lazurit”, the degree of weediness of Echinacea purpurea sown in winter decreased by 1.5 times compared to control; the number of weeds in this variant did not exceed 28.3 pcs./m2. Effect of this preparation was less pronounced when E. purpurea was sown in early spring: there were 43.3 weed plants per m2. In the leaf rosette phase, the toxic effect of herbicide “Miura” was manifested in cereal weeds inhibition; more noticeable result was obtained in the variant “Lazurit” + “Miura”: the number of weeds at the first planting date (winter) was 10.0 plants/m2, at the second (early spring) – 21.3 plants/m2. In autumn, when echinacea was harvested, their number increased to 26.0 and 35.0 pcs./m2, respectively, but the mass of each weed plant did not exceed one gram, i.e., double herbicide treatment reduced weed infestation in winter sowing by 41 % compared to control, in the early spring one – by 24 %.

Keywords: Echinacea purpurea L., planting date, weeds, herbicides.

 

 

Джабборов Н. И., Добринов А. В., Комоедов А. Д.

ОЦЕНКА РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО
 АГРЕГАТА С АДАПТИВНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного
 производства (ИАЭП) – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

 

Реферат. Разработка специализированных машин для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности и обоснование рациональных режимов их работы, которые бы отвечали требованиям стандартов экологической безопасности, энергосбережения, качества выполнения операций является одним из ключевых направлений развития интенсивного и органического производства растениеводства в АПК. Цель исследований – получение экспериментальных данных, позволяющих выявить закономерности изменения энергетических параметров и агротехнических показателей работы экспериментального образца комбинированного почвообрабатывающего агрегата с адаптивными рабочими органами. Объектом исследований являлся технологический процесс рыхления, подрезания и вычесывания сорной растительности, выполняемый комбинированным почвообрабатывающим агрегатом КПМ-2.7 в агрегате с трактором класса 1.4. По результатам агротехнической оценки работы КПМ-2.7 степень крошения почвы составила 94–97 %, гребнистость – 4,5 см, средняя глубина обработки почвы и подрезания корневой системы сорной растительности – 12 см, степень подрезания сорной растительности – 100 %. Средняя скорость движения МТА находилась в пределах 1,83–3,33 м/с. Основная часть (92 %) подрезанной растительности была поднята пружинной бороной на поверхность почвы. На основе экспериментальных данных получены эмпирические зависимости, описывающие закономерности изменения вероятностно-статистических характеристик тягового сопротивления, среднего значения производительности КПМ-2.7 в агрегате с трактором Беларус-82.1 и его тягового КПД. Результаты исследований свидетельствуют о том, что комбинированный почвообрабатывающий агрегат КПМ-2.7 обеспечивает рациональную загрузку двигателя ММЗ Д-243S2 трактора Беларус-82.1 в диапазоне рабочих скоростей от 2,5–3,0 м/с. Значение КПД подтверждает эффективность конструкции разработанной машины КПМ-2.7 при агрегатировании с трактором Беларус-82.1. Выявленные закономерности изменения тягового сопротивления, производительности, тягового КПД трактора и показатели качества технологического процесса позволяют обосновать рациональные параметры и режимы работы КПМ-2.7 с адаптивными рабочими органами для поверхностной и мелкой обработки почвы с уничтожением сорной растительности с мощной корневой системой.

Ключевые слова: поверхностная, мелкая обработка почвы, рыхление, подрезание сорняков, почвообрабатывающий агрегат, адаптивные рабочие органы, тяговое сопротивление, производительность, КПД.

 

Dzhabborov N. I., Dobrinov A. V., Komoedov A. D.

EVALUATION OF THE WORK OF A COMBINED TILLAGE UNIT WITH
ADAPTIVE WORKING BODIES

 

Summary. Development of specialized machines for soil loosening and weed destruction, and at the same time justification of rational modes of operation, which would meet the requirements of environmental safety and energy saving standards, as well as quality of operations, is one of the key areas for the development of intensive and organic crop production in the agro-industrial complex. The purpose of the research was to obtain experimental data that make it possible to identify patterns of changes in energy parameters and agrotechnical performance of an experimental sample of a combined tillage unit with adaptive working bodies. The object of the research was the technological process of loosening, cutting and combing out weeds performed by a combined tillage unit KPM-2.7 in an aggregate with a class 1.4 tractor. According to the results of the agrotechnical assessment of the work of KPM-2.7, the degree of soil crumbling was 94–97%, the height of ridges – 4.5 cm, the average depth of soil tillage and, accordingly, cutting of the root system of weeds – 12 cm, the quality of weeds cutting – 100%. Average speed of MTA varied within 1.83-3.33 m/s. In addition, the main part (92%) of the weeds that were cut by the studied unit was raised by a spring harrow to the soil surface. Based on experimental data, empirical dependences were obtained; they describe the patterns of change in the probabilistic-statistical characteristics of traction resistance, the average value of the KPM-2.7 performance in the assembly with the Belarus-82.1 tractor and its traction efficiency. The research results indicate that the combined tillage unit KPM-2.7 provides rational loading of the MMZ D-243S2 engine of Belarus-82.1 in the operating speed range from 2.5-3.0 m/s. The efficiency value confirms the effectiveness of the design of the KPM-2.7 when it is aggregated with Belarus-82.1. The revealed patterns of changes in traction resistance, productivity, traction efficiency of the tractor and indicators of the quality of the technological process make it possible to substantiate the rational parameters and operating modes of the KPM-2.7 with adaptive working bodies for surface and shallow tillage, as well as for destruction of weeds with a powerful root system.

Keywords: surface and shallow tillage, loosening, cutting weeds, tillage unit, adaptive working bodies, traction resistance, productivity, efficiency.

 

 

Дидович С. В., Горгулько Т. В., Пась А. Н., Алексеенко О. П., Бараташвили З. А.

СКРИНИНГ ШТАММОВ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ НА БОБОВЫХ КУЛЬТУРАХ

ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»

 

Реферат. Бобовые культуры являются экологически безопасным источником растительного белка, служат для поддержания азотного баланса почвы и её плодородия. Нитрагинизация семян микробными препаратами на основе штаммов клубеньковых бактерий обеспечивает формирование бобово-ризобиального взаимодействия и образование азотфиксирующих корневых клубеньков, в которых запускается процесс симбиотической азотфиксации и питание растений симбиотическим азотом. Для интенсификации симбиотической азотфиксации и повышения продуктивности бобовых культур необходимо проводить селекцию ризобиальных штаммов на высокую эффективность в симбиозе с возделываемыми сортами. Цель исследований – скрининг штаммов клубеньковых бактерий с высокой симбиотической эффективностью для современных сортов сои, нута, гороха. Эксперимент проводили в 2022 г. в условиях вегетационного опыта в сосудах объемом 300 мл на черноземе южном по фону почвенной популяции клубеньковых бактерий специфичных бобовым культурам на сортах сои Марина, Османь, Покровская, нута – Донплаза, гороха –Эстафета, Ягуар. Инокуляцию осуществляли перед посевом семян суспензией штаммов клубеньковых бактерий из коллекции НИИСХ Крыма (http://ckp-rf.ru/usu/507484/): для сои – Bradуrhizobium japonicum Д-2, 36/46, Х-9, B. ottawaense М-8; нута – Mesorhizobium ciceri Н-12, А-46, 068, НС-6, А-44; гороха – Rhizobium leguminosarum К-29, У-1, У-2, 65 и сетевой биоресурсной коллекции в области генетических технологий для сельского хозяйства ФГБНУ ВНИИСХМ: B. japonicum 634б, R. leguminosarum 261б с инокуляционной нагрузкой 106 бактерий/семя. В контроле семена обрабатывали водой. В результате исследований проведен скрининг штаммов клубеньковых бактерий на симбиотическую эффективность с сортами сои, нута, гороха. На трех сортах сои, инокулированной штаммами B. japonicum и B. ottawaense, достоверное увеличение высоты составило 6,9–11,7 см/растение (23,1–36,7 %), на нуте сорта Донплаза при бактеризации штаммом M. ciceri А-46 получена существенная прибавка фитомассы – 1,36 г/растение (38,1 %), у гороха сорта Ягуар при обработке штаммами R. leguminosarum У-1, У-2, К-29, 65 – 0,3–0,7 г/растение (17,6–40,2 %) (р<0,05).

Ключевые слова: клубеньковые бактерии, бобовые растения, эффективность, продуктивность.

 

Didovich S. V., Gorgulko T. V., Pas' A. N., Alekseenko O. P., Baratashvili Z. A.

SCREENING OF NODULE BACTERIA STRAINS FOR SYMBIOTIC NITROGEN FIXATION EFFICIENCY ON LEGUMES

 

Summary. Legumes are an ecologically safe source of plant protein. They maintain soil nitrogen balance and fertility. Nitraginization of seeds with microbial preparations based on nodule bacteria strains ensures the formation of legume-rhizobial interaction, as well as nitrogen-fixing root nodules, in which the process of symbiotic nitrogen fixation and plant nutrition with symbiotic nitrogen is started. To intensify symbiotic nitrogen fixation and increase legumes productivity, it is necessary to select rhizobial strains that are highly efficient in symbiosis with cultivated varieties. The purpose of the research was to screen strainsof nodule bacteria with high symbiotic efficiency with modern varieties of soybean, chickpea, and pea. The experiment was carried out in 2022 under conditions of vegetation trial in 300 ml pots on chernozem southern on the background of the soil population of nodule bacteria specific to legumes on soybean varieties ‘Marina’, ‘Osman’, ‘Pokrovskaya’, chickpea – ‘Donplaza’, pea – ‘Estafeta’, ‘Yaguar’. Before sowing, seeds were inoculated with suspensions of nodule bacteria strains from two collections: 1) Crimean Collection of Microorganisms of Research Institute of Agriculture of Crimea (http://ckp-rf.ru/usu/507484/): for soybean – Bradyrhizobium japonicum D-2, 36/46, X-9, B. ottawaense M-8; for chickpea – Mesorhizobium ciceri H-12, A-46, 068, HC-6, A-44; for pea – Rhizobium leguminosarum K-29, U-1, U-2, 65; 2 Network Bioresource Collection in the field of genetic technologies for agriculture of All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology: B. japonicum 634b, R. leguminosarum 261b with an inoculation load of 106 bacteria/seed. Control – seeds treated with water. As a result of the research, strains of nodule bacteria were screened for symbiotic efficiency with varieties of soybean, chickpea, and pea. A significant increase in height (6.9–11.7 cm/plant or 23.1–36.7 %) was observed in all studied soybean varieties inoculated with B. japonicum and B. ottawaense strains. In chickpea and pea, a significant increase in phytomass was obtained: ‘Donplaza’ – 1.36 g/plant or 38.1 % when bacterized with strain M. ciceri A-46; ‘Yaguar’ – 0.3–0.7 g/plant (17.6-40.2 %) when treated with R. leguminosarum U-1, U-2, K-29, 65 strains (p<0.05).

Keywords: nodule bacteria, legumes, efficiency, productivity.

 

 

Ерёмин Д. И.1, Ерёмина Д. В.2, Любимова А. В.1

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ И ИНДЕКС СТАБИЛЬНОСТИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН ЛИСТЬЕВ КАК ИНСТРУМЕНТЫ СКРИНИНГА ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ОВСА

1 ФГБУН «Федеральный исследовательский центр “Тюменский научный центр сибирского отделения РАН”»;

2 ФГБОУВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

 

Реферат. В условиях периодического проявления летних засух в зоне умеренных широт создание засухоустойчивых сортов овса является ключевой задачей для селекционеров. При оценке исходного материала рационально применять экспресс-методы, выявляющие стресс растения, вызванный абиотическими факторами. Цель исследований – поиск засухоустойчивых генотипов для селекции овса по показателям, характеризующим реакцию клеточных мембран на стресс, вызванный дефицитом почвенной влаги. Исследования проводили в 2020–2022 гг. в летней теплице, исключающей попадание осадков. Изучено 40 отечественных сортов овса из коллекции ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северного Зауралья – филиал Тюменского научного центра сибирского отделения Российской академии наук». Определяли индекс стабильности мембран (MSI) и относительное содержание воды (RWC) в листьях. Варианты опыта: 1. Контроль – овес рос в оптимальных по увлажнению условиях; 2. Почвенная засуха в фазе кущения; 3. Засуха в фазе цветения. В среднем по коллекции снижение MSI при засухе в кущение и цветение составило 14 и 10 % соответственно. Снижение RWC – 12 и 10 %. У сортов Привет, Сиг, Фауст, КРОСС, Чиж, Льговский 82 и Улов снижение индекса клеточных мембран было менее 10 %, а снижение относительного содержания воды в листьях – менее 8 %. Их можно рекомендовать для селекции на засухоустойчивость. У сортов Егорыч, Таежник, Дедал, Десант, Покровский 9 и Песец снижение MSI было более 16 и 12 % соответственно. Выявлены сорта, у которых почвенная засуха в фазе кущения вызывала сильный стресс, отсутствующий при более поздней засухе. Установлена очень слабая корреляция между абсолютными значениями MSI, RWC и элементами структуры урожая. Отмечена тесная связь между относительным снижением данных показателей и массой 1000 зерен – коэффициент корреляции составил 0,81 и 0,75 соответственно. Рекомендуется использование индекса стабильности мембран и относительного содержания воды в листьях при подборе родительских форм и анализе гибридных комбинаций в селекции засухоустойчивых сортов овса.

Ключевые слова: овёс посевной (AvenasativaL.), стресс растений, засухоустойчивость овса, индекс стабильности мембран, почвенная засуха, нарушение биохимических реакций, родительские формы.

 

EreminD. I., Eremina D. V., Lyubimova A. V.

RELATIVE WATER CONTENT AND LEAF CELL MEMBRANE STABILITY INDEX AS SCREENING TOOLS FOR DROUGHT TOLERANCE IN OATS

Summary. Summer droughts are becoming more frequent in the temperate zone, so the creation of drought-tolerant oat varieties is one of the key tasks for breeders. When evaluating the source material, it is important to use express methods that identify plant stress caused by abiotic factors. The aim of the research was to identify drought-resistant genotypes for oat breeding according to indicators characterizing the response of cell membranes to stress caused by soil moisture deficiency. The studies were carried out in 2020–2022 in a summer greenhouse, which excluded precipitation. Forty domestic varieties of oats from the collection of the Research Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals – branch of the Tyumen Scientific Center SB RAS were studied. Special attention was paid to such indicators as membrane stability index (MSI) and relative water content (RWC) in leaves. The experiment included the following options: 1. control – oats grew in optimal moisture conditions; 2. soil drought in tillering; 3. drought in flowering. It was found that, on average for the collection, the decrease in MSI during drought in tillering and flowering was 14 and 10%, respectively; the decrease in RWC – 12 and 10%. It was revealed that in the cultivars ‘Privet’, ‘Sig’, ‘Faust’, ‘KROSS’, ‘Chizh’, ‘Lgovsky 82’ and ‘Ulov’, the decrease in the cell membrane stability index and relative water content in leaves was less than 10% and 8%, respectively. Hence, these cultivars can be recommended for breeding for drought resistance. In cultivars ‘Egorych’, ‘Taezhnik’, ‘Dedal’, ‘Desant’, ‘Pokrovsky 9’ and ‘Pesets’, the decrease in MSI and RWC was more than 16 and 12%, respectively. We identified some varieties in which soil drought during tillering caused severe stress, but it was absent during later drought. It had been established that the correlation between the absolute values of MSI, RWC and crop structure elements was very weak. A close relationship was noted between the relative decrease in these indicators and mass of 1000 grains – r = 0.81 and 0.75, respectively. It is recommended to use the membrane stability index and the relative water content in leaves in the selection of parental forms and analysis of hybrid combinations in the process of drought-tolerant oat varieties breeding.

Keywords: oats (Avena sativa L.), plant stress, oat drought tolerance, membrane stability index, soil drought, disturbance of biochemical reactions, parental forms.

 

 

Каширина Н. А., Мишнев А. В., Дроботова Е. Н., Грунина Е. Н., Невкрытая Н. В.

ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЛЕКЦИИ МЯТЫ (MENTHAL.) ФГБУН «НИИСХ КРЫМА» ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ПРОДУКТИВНОСТИ

ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»

 

 

Реферат.Для повышения эффективности производства и расширения ассортимента эфиромасличной продукции необходимо создание новых высокопродуктивных сортов мяты разных направлений использования.Цель исследования – изучение коллекции мяты (Mentha L.) «Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма» по основным показателям продуктивности и выделение перспективных образцов для использования в селекционном процессе. Исследования проводили в 2019–2021 гг. на экспериментальном участке, расположенном в Предгорье Крыма (с. Крымская Роза, Белогорский район). Изучено 136 образцов, в том числе шесть сортов института (Краснодарская 2, Заграва, Удайчанка, Прилукская карвонная, Ажурная и Бергамотная).  Коллекционный питомник общей площадью 260 м2 ежегодно закладывали рассадой в конце апреля. Схема посадки – 1,0×0,6 м, площадь учетной делянки – 0,6 м2. Наиболее высокие показатели продуктивности отмечены в благоприятных гидротермических условиях 2020 г. Урожайность зеленой массы за период изучения составила в коллекции в среднем 85,8 ± 3,5 ц/га при диапазоне изменчивости от 23,8 ± 3,2 до 227,3 ± 33,3 ц/га. Выделено 38 (28 %) образцов с урожайностью выше 100 ц/га. Сбор сухого листа в коллекции в среднем составил 14,4 ± 0,5 ц/га (4,2 ± 0,6 – 30,6 ± 3,4 ц/га). Выделено 28 образцов (21 %) с высоким сбором сухого листа – от 18 ц/га и выше. Содержание эфирного масла в воздушно-сухом сырье варьировало в коллекции от 0,6 ± 0,1 до 5,8 ± 0,2 % при среднем показателе 2,8 ± 0,1 %. В группу высокомасличных с массовой долей эфирного масла от 4,1 до 5,8 % вошли 23 (17 %) образца. Сбор эфирного масла варьировал от 4,2 ± 0,4 до 138,7 ± 9,3 кг/га при среднем показателе 44,4 ± 2,6 кг/га. Выделено 32 образца (24 %) с высоким сбором эфирного масла – от 61 кг/га и выше. По комплексу и/или отдельным параметрам продуктивности для включения в селекционный процесс рекомендовано 11 образцов.

Ключевые слова: мята, Mentha L., показатели продуктивности, хозяйственно ценные признаки.

 

Kashirina N. A., Mishnev A. V., Drobotova E. N., Grunina E.N., Nevkrytaya N. V.

CHARACTERISTICS OF MENTHA L. SAMPLES FROM THE COLLECTION OF THE RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE OF CRIMEA BY MAIN INDICATORS OF PRODUCTIVITY

 

Summary.To increase the efficiency of production and expand the range of essential oil products, it is necessary to create new high-yielding varieties of mint of different directions of use. The aim of the research was twofold: study Mentha L. samples from the collection of the FSBSI “Research Institute of Agriculture of Crimea” in terms of the main indicators of productivity and then select the most promising ones for breeding work. The studies were conducted in 2019–2021 on the experimental field located in the Crimean Foothills (village of Krymskaya Roza, Belogorsky district). In the course of the current research, we studied 136 Mentha L. samples, six of which were created by the scientists of the Research Institute of Agriculture of Crimea (‘Krasnodarskaya 2’, ‘Zagrava’, ‘Udaychanka’, ‘Prilukskaya karvonnaya’, ‘Azhurnaya’, ‘Bergamotnaya’). Total area of the nursery – 260 m2. The seedlings of Mentha L. samples were transplanted annually in late April.Planting scheme – 1.0×0.6 m,accounting area of the plot – 0.6 m2.The highest indicators of productivity were observed in 2020, when hydrothermal conditions were the most favourable. On average, during the study period, the yield of the green mass in the collection was 85.8±3.5 kg/ha with a range of variability from 23.8±3.2 to 227.3±33.3 kg/ha.We identified thirty-eight high-yielding samples (representing 28 % of the total number of all studied ones), the yield of which was at the level of 100 kg/ha and more. The dry leaf yield in the collection averaged 14.4±0.5 kg/ha (4.2 ± 0.6 to 30.6 ± 3.4 kg/ha). We identified 28 samples (21 %) thatdiffered from the others by high dry leaf yield – 18 kg/ha and higher. The content of essential oil in air-dried raw material varied in the collection from 0.6 ± 0.1 to 5.8 ± 0.2 % with an average value at the level of 2.8 ± 0.1 %. The high-oil-yielding group, in which mass fraction of essential oil was from 4.1 to 5.8%, included 23 samples or 17 %. The amount of essential oil ranged from 4.2 ± 0.4 to 138.7 ± 9.3 kg/ha; average indicator – 44.4 ± 2.6 kg/ha. We identified 32 specimens (24 %) with high level of essential oil collection – from 61 kg/ha and higher.Based on the results obtained, 11 samples can be recommended for inclusion into the breeding process.

Keywords: mint, Mentha L., productivity indicators, economically valuable traits.

 

 

Келдибекова М. А., Зубкова М. И.

АНАЛИЗ СОРТОВ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ (FRAGARIA ANANASSA DUCH.)  ПО ГЕНАМ RCA2 и RPF1 С ПРИМЕНЕНИЕМ ДНК-МАРКЕРОВ

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур»

 

Реферат. Болезни земляники садовой (Fragaria ananassa Duch.) являются одним из ограничивающих факторов, который влияет на урожайность растений и приводит к экономическим потерям. К числу наиболее распространённых патогенов, приносящих значительный вред насаждениям, относятся антракнозная черная гниль (Colletotrichum acutatum Simmonds) и фитофторозное увядание (Phytophthora fragariae Hickman). Фенотипический отбор на устойчивость к болезням требует значительных ресурсов и времени, в то время как применение ДНК-маркеров позволяет быстро и достоверно определить наличие генетических детерминант, и сортообразцы с высокими прогнозируемыми показателями могут быть раньше вовлечены в селекцию. Цель исследований – идентификация устойчивых генотипов земляники садовой к а