Т. И. Тураходжаев методы эффективной дефолиации различных сортов хлопчатника

Вид материалаДокументы

Содержание


4.2. Отложение жира в семенах хлопчатника
Влияние сроков дефолиации на содержание жира в ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1
Варианты опыта
При раскрытии 1-2
Содержание жира (% на 1 г абсолютно сухой массы ядра) в зависимости от номера симподиев
Данные при раскрытии 3-4
Варианты опыта
4.3. Азотный обмен
Возраст коробочек
Возраст коробочек
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   18

4.2. Отложение жира в семенах хлопчатника


Жир – главный запасной продукт высших и низких растений. 90% из всех видов высших растений содержат запасные жиры в семенах. Жиры играют важную роль в жизни живых существ, в том числе и в жизни растений. Клетки семян масличных растений накапливают жир в значительных количествах. Так, семена льна содержат примерно 40 % жира, а ядра семян подсолнечника и клещевины - 68-72 % (Прокофьев, 1955).

Жир составляет основную массу запасных отложений семян хлопчатника. Из всех веществ липоидной группы (жиры, фосфатиды, воск, стиролы, стериды и др.), содержащихся в зародыше семени хлопчатника, наибольшее количество (свыше 40%) приходится на долю жиров.

От количества и качества жира зависят биологические свойства посевного материала, а также пищевая ценность хлопковых семян: среди семян, перерабатываемых на масло, семена хлопчатника занимают второе место после подсолнечника (Ермеков, 1958).

Количество жира в семенах хлопчатника в значительной степени зависит от зрелости и местоположения коробочек на кусте. В более зрелых коробочках семена содержат большое количества жира. Семена коробочек внутренней зоны куста содержат на 10 % больше жира, чем семена из периферийных коробочек (Губанов, 1960; Губанов, Мостовая, 1964).

Разные показатели по содержанию жира дают также семена отдельных коробочек, взятых с различных растений, но с одного и того же местоположения на кусте. Только одновозрастные коробочки, взятые с различных растений, но с одного и того же местоположения на кусте, дают сходные результаты по накоплению жира. Учитывая это, нами для определения жира брались с каждого варианта опыта семена коробочек определенного возраста и местоположения их на кусте.

О влиянии дефолиантов на масличность семян хлопчатника исследуемых нами сортов в зависимости от возраста коробочек в момент обработки в литературе почти нет данных. В имеющихся некоторых работах в этом направлении (Барьетас, 1965; Барьетас, Имамалиев, 1965; Закиров, 1968; Пушкарская, 1968; Кадралиев, 1969; Отемисов, 1972) изучалось влияние дефолиантов на масличность семян лишь у хлопчатника сорта 108-Ф. Учитывая, что семена хлопчатника являются ценнейшим источником сырья для получения растительного масла, нам представляется, что изучение масличности семян хлопчатника при дефолиации в зависимости от возраста коробочек менее важном, чем изучение волокна. Кроме того, липиды, как источник энергии, играют чрезвычайно важную роль в живом организме. По количественному содержанию и качественному их составу можно судить о качестве семян вообще и в частности о посевных качествах семян. Поэтому при решении вопроса о количестве волокна различной степени зрелости (в зависимости от возраста коробочек в момент дефолиации), естественно, возникает вопрос изучения и масличности семян хлопчатника для той же степени зрелости (Рахманов, Губанова, Горбатовская, 1978).

Дефолиация в условиях Среднеазиатской зоны хлопководства, приуроченная к моменту достижения верхними коробочками 30-дневного возраста и даже выше, как правило, снижает содержание жира в семенах (Барьетас, 1965).

На масличность семян оказывает влияние не только срок проведения дефолиации, но и специфическое действие различных препаратов. Фосфорорганические дефолианты вызывают большее снижение содержания жира в семенах по сравнению с хлоратом магния и другими препаратами, особенно в ранние сроки обработки (Барьетас, 1965; Барьетас, Имамалиев, 1965; Отемисов, 1972; Ташкулов, 1974; Машедов, 1974).

В имеющихся некоторых работах (Элих, 1965; Т.Закиров, 1968) не изучено влияние десикантов на масличность семян в зависимости от возраста коробочек в момент десикации.

Дефолианты оказывают существенное влияние на масличность семян хлопчатника. Причем, это влияние бывает различным в зависимости от возраста и местоположения коробочек на кусте (Тураходжаев, Имамалиев, 1991).

Ранние сроки дефолиации отрицательно сказываются на масличности семян хлопчатника «Ташкент», особенно в коробочках верхнего яруса (11-12-го симподиев).

Так, при ранней обработке масличность семян у сорта «Ташкент-1» снижается под влиянием дефолиантов в коробочках 5-6-го симподиев (средний ярус) на 0.7-1.4%, в коробочках 8-9-го симподиев на – 2.7-2.8 % и в коробочках верхнего яруса (11-12-й симподии) – на 3.2-4.0 %.

У сорта хлопчатника «Ташкент-2» как и у сорта «Ташкент-1» ранняя дефолиация снизила содержание масла в семенах хлопчатника по сравнению с контролем. Это снижение составило в коробочках 5-6-го симподиев 1.3-1.8 %, в коробочках 8-9-го симподиев – 2.8-3.3 % и в коробочках 11-12-го симподиев - 3,5-4,1% по сравнению с контролем (табл.26).

Таблица 26

Изменение содержания жира в ядрах семян хлопчатника сортов «Ташкент» под влиянием дефолиантов в связи со сроками и местоположением коробочек на кусте, %


Вариант

«Ташкент-1»

«Ташкент-2»

«Ташкент-3»

симподии

5-6

8-9

11-12

5-6

8-9

11-12

5-6

8-9

11-12

Ранняя обработка в начале раскрытия коробочек

Контроль

44.0

43.2

38.6

43.6

42.5

41.4

44.4

42.5

41.2

Бутифос

43.3

40.5

35.4

41.8

39.7

37.9

42.4

39.2

37.2

Хлорат магния

42.6

40.4

34.6

42.3

39.2

37.3

42.8

39.8

37.4

Обработка при раскрытии двух-трех коробочек

Контроль

43.6

41.2

39.5

41.7

41.5

41.7

42.6

41.7

39.9

Бутифос

43.0

40.2

37.4

41.4

39.7

39.2

42.4

40.6

37.2

Хлорат магния

44.1

39.8

37.0

40.8

40.1

39.3

42.8

40.9

37.8

Подобная закономерность получена по влиянию дефолиантов на масличность семян и у сорта «Ташкент-3». Снижение масличности семян у этого сорта при ранней дефолиации составило против контроля в коробочках 5-6-го симподиев 1.6-2.0 %, в коробочках 8-9-го симподиев – 2.7-3.3 % и в коробочках верхнего яруса (11-12-й симподии) 3.8-4.0 %.

При дефолиации хлопчатника сортов «Ташкент» в фазе раскрытия двух-трех коробочек дефолианты в значительно меньшей степени влияли на масличность семян. Из данных, приведенных в табл.26, видно, что по всем исследуемым сортам хлопчатника этот срок дефолиации не оказал никакого влияния на содержание масла в семенах коробочек 5-6-го симподиев. В семенах коробочек 8-9-го симподиев содержание масла снизилось под влиянием дефолиантов по различным вариантам опыта и исследуемым сортам лишь на 0.8-1.8, что находится в пределах допустимых отклонений.

В семенах коробочек верхнего яруса (11-12 симподии) при дефолиации в фазе раскрытия двух-трех коробочек масличность семян снизилась против контроля у сорта «Ташкент-1» на 2.1-2.5 %, у сорта «Ташкент-2» - на 2.4-2.5 % и у сорта «Ташкент-3» - на 2.1-2.7 %.

Подобная закономерность получена по изменению содержания масла в семенах хлопчатника сортов «Ташкент» при дефолиации в период раскрытия двух-трех коробочек и в опытах 1983 г.

В 1984-1985 гг. проводились опыты по влиянию дефолиации на масличность семян хлопчатника сорта Ташкент-1. Дефолиация проводилась в три биологических срока: первый - в начале раскрытия коробочек у единичных растений, а второй и третий сроки - при раскрытии соответственно 1-2 и 3-4 коробочек у большинства растений. В качестве дефолиантов использовали бутифос в дозах 2.5-3.0 кг/га и хлорат магния 12-15 кг/га по препарату в зависимости от мощности развития растений. Контролем служили растения, обработанные водой. Для установления точного возраста пробных коробочек при дефолиации все цветки каждого растения этикетировались с указанием даты цветения каждого бутона. В каждом варианте опыта для анализа брались раздельно семена с коробочек одинакового возраста и местоположения на кусте.

Полученные результаты исследований показали, что наибольшее снижение содержания масличности в ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1 наблюдалось при ранней дефолиации, проведенной в начале раскрытия коробочек у единичных растений. Из данных видно, что при ранней обработке содержание масла в ядрах семян опытных вариантов, которые в момент дефолиации обладали возрастом 30 дней, составило 71.5-74.5 % от контроля. В ядрах семян 40-дневного возраста содержание жира под влиянием бутифоса и хлората магния составило соответственно 85 и 87.5% в ядрах семян 45-дневнего возраста – 89.5 и 89.2%, а в ядрах 50-дневных семян – 94.2 и 93.5 %. При ранней дефолиации снижение содержания жира под влиянием дефолиантов наблюдалось даже в коробочках 55-дневнего возраста (табл.27).

Подобная закономерность по изменению масличности семян под влиянием дефолиантов отмечена и во втором сроке обработки, где дефолиация проводилась при раскрытии одной-двух коробочек у большинства растений. Однако следует отметить, что при дефолиации хлопчатника сорта Ташкент-1 в период раскрытия одной-двух коробочек дефолианты в значительно меньшей степени повлияли на масличность семян. Из данных, приведенных в табл.27, видно, что под влиянием бутифоса количество жира в ядрах семян 30-дневного возраста составило 90.5 % по отношению к контролю (100 %), а хлората магния -89.3 %. В ядрах семян, возраст которых в момент обработки составлял 40 дней, содержание жира под влиянием бутифоса и хлората магния составило по отношению к контролю 91.8 – 92. 8 %, в ядрах семян 45-дневного возраста – 93.4 – 94.3 % и в ядрах семян 50 –дневного возраста – 96.6 – 97.1 %. В коробочках в50 –дневного возраст момент дефолиации этот срок дефолиации не оказал никакого влияния на содержание жира.

Дефолиация при раскрытия трех-четырех коробочек у большинства растений очень слабо повлияла на масличность семян хлопчатника сорта Ташкент-1. Это связано с тем, что в период проведения этого срока дефолиации на растениях опытного полевого участка не было коробочек моложе 40-дневного возраста. В ядрах 40-дневных коробочек под влиянием дефолиантов бутифоса и хлората магния содержание жира снизилось лишь на 2.2 – 2.5% и составило по отношению к контролю 94.0 – 94.7 %.

Содержание жира снизилось также незначительно в ядрах семян, возраст которых в момент дефолиации составил 45 дней. В семенах, возраст которых в момент дефолиации был больше 45 дней, снижения содержания жира не наблюдалось (табл.27).


Таблица 27

Влияние сроков дефолиации на содержание жира в ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1


Варианты опыта

Содержание жира (% на 1 г абсолютно сухой массы семян) в зависимости от возраста коробочек , дни

30

40

45

50

55

60

Начало раскрытия коробочек

Контроль

36.8±0.063

39.5±0.104

40.5±0.086

42.8±0.114

43.6±0.105

44.0±0.115

Бутифос

26.3±0.076

33.6±0.086

36.2±0.100

40.3±0.127

42.0±0.149

43.5±0.127

Хлорат магния

27.4±0.086

34.5±0.104

36.1±0.100

40.0±0.152

42.4±0.115

43.7±0.105

Раскрытие одной-двух коробочек

Контроль

38.7±0.115

41.8±0.105

42.0±0.114

42.3±0.152

41.6±0.133

43.4±0.114

Бутифос

35.0±0.127

38.4±0.127

39.2±0.127

40.2±0.133

41.5±0.146

43.2±0.114

Хлорат магния

34.6±0.132

38.8±0.115

39.6±0.105

41.0±0.152

42.1±0.161

42.7±0.110

Раскрытие трех-четырех коробочек

Контроль

-

40.3±0.126

42.7±0.110

43.0±0.152

-

44.9±0.132

Бутифос

-

38.1±0.114

41.3±0.114

42.5±0.173

-

44.8±0.126

Хлорат магния

-

37.8±0.133

41.7±0.105

43.5±0.132

-

44.6±0.126



Многие исследования показали, что дефолианты оказывают существенное влияние на масличность семян хлопчатника.

В течение ряда лет на базе Института экспериментальной биологии растений Ан РУз выращивали хлопчатник сорта Ташкет-1, АН-Узбекистан-3, АН-402, Ок-Олтин, АН-Баяут-2, АН-410 и Самарканд-3 и которые анализировали разные сроки проведения дефолиации и ее влияние на содержание масла в семенах коробочек разного возраста и местоположения на кусте.

Установлено, что при ранней дефолиации (в возрасте коробочек верхнего яруса 28-30 дней) снижаются выход ядра и содержание жира, особенно в коробочках верхнего яруса. Обработка при раскрытии одной-двух коробочек оказалась преждевременной, что отрицательно сказалось на масличности семян, особенно в верхнем ярусе (11-12 симподии)(см.табл.28).


Таблица 28


При раскрытии 1-2 коробочек


Вариант опыта


Доза препарата, кг/га

Содержание жира (% на 1 г абсолютно сухой массы ядра) в зависимости от номера симподиев

5-6

8-9

11-12

Контроль

-

43.4±0.114

42.0±0.113

38.7±0.115

Бутифос

2.0

43.2±0.114

39.2±0.127

35.0±0.127

Хлорат магния

10.0

42.7±0.110

39.6±0.105

34.6±0.132



Масличность семян в коробочках 5-6-й симподий (средний ярус) снизилась по сравнению с контролем на 0,2-0,7 %; в коробочках 8-9-й симподий на 2.8-2.4 %; в коробочках верхнего яруса (11-12 симподий) - на 3.7-4.1 %.

При раскрытии трех-четырех коробочек на кусте отрицательного влияния дефолиантов на содержание жира в ядрах семян коробочек 5-6-й и 8-9-й симподий не обнаружено. В семенах коробочек верхнего яруса (11-12 симподий) масличность семян снизилась по сравнению с контролем на 1.4 – 1.0 % (табл.29).


Таблица-29


Данные при раскрытии 3-4 коробочек хлопчатника сорта Самарканд-3


Варианты опыта


Доза препарата, кг/га

Содержание жира (% на 1 г абсолютно сухой массы ядра) в зависимости от номеров симподиев

5-6

8-9

11-12

Контроль

-

44.5±0.126

43.8±0.132

42.4±0.100

Бутифос

2.0

44.2±0.117

43.6±0.105

41.0±0.086

Хлорат магния

10.0

44.4±0.152

43.3±0.153

41.4±0.105



Таким образом, преждевременная обработка прерывает синтез и отложение органических веществ, снижает накопление жира в семенах. Дефолиация при раскрытии 1-2 коробочек на кусте при урожае 25 ц/га приводит к снижению содержания масла на 9-10 кг/га. Обработка при раскрытии 3-4 коробочек не влияла на масличность семян хлопчатника 5-6 и 8-9 симподии за исключением верхних 11-12 симподиев коробочек.

Важно отметить, что нормы дефолиантов и десикантов, принятые для сорта Ташкент-1, сортовС-4880, 108-Ф, АН-402, АН-Узбекистан-3 и Самарканд-3 являются завышенными. Применение таких норм приводит не к опадению, а к ожогам и высушиванию листьев (десикации), снижению масличности семян, ухудшению технологических качеств волокна, опадению верхних плодоэлементов и снижению урожая хлопка-сырца. Следовательно, рекомендуемое снижение норм расхода препаратов для этих сортов не только возможно, но и необходимо.

Указанные сорта хлопчатника имеют еще одну особенность: они очень чувствительны к преждевременной дефолиации, которая снижает валовой сбор хлопка-сырца, массу 1000 семян и их масличность, ухудшает технологические качества волокна. Поэтому чрезвычайно важно проведение дефолиации и десикации в срок со строгим соблюдением дозы препаратов.


4.3. Азотный обмен


Азотный обмен, его направленность в растениях в условиях дефолиации имеет важное значение для понимания природы действия дефолиантов. В конечном итоге все разнообразные превращения веществ в организме отражаются на азотистом обмене и на белковом синтезе. Новообразование протоплазмы материального субстрата жизни непосредственно определяется этом синтезом. В свою очередь процессы образования и превращения белковых соединений оказывают глубокое воздействие на направленность и интенсивность всех других сторон метаболизма растений.

Обработка растений хлопчатника дефолиантами способствует ослаблению процессов синтеза и усилению процессов гидролитического распада, т.е. ускоряет старение организма (Ракитин, Овчаров, 1957; Ракитин, Сопыев, 1965). В естественных условиях в фазе созревания расщепление белка преобладает над его синтезом, а продукты распада продвигаются из старых органов в молодые и там вовлекаются в новые циклы превращений. Расщепление белка в тканях и обеднение их азотом - характерная черта физиологии старых органов растения; это соответствует общему затуханию в них процессов обмена веществ (Кулаева, 1975).

Химическая дефолиация существенно влияет на обмен веществ и в, частности, на метаболизм азота в листьях хлопчатника. В свою очередь, это оказывает существенное влияние на отложение запасных веществ в ядрах семян в зависимости от возраста коробочек в момент проведения дефолиации.

Результаты исследований показали, что в ядрах 25-30 - дневных семян хлопчатника сорта Ташкент-1 содержание общего азота является очень низким. По мере созревания содержание общего и белкового азота в ядрах семян контрольного варианта постепенно повышается и в зрелых семенах достигает максимума (табл.30,31).

Подобное нарастание содержания общего и белкового азота в ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1 по мере их созревания отмечено нами и под влиянием дефолиантов. Однако при этом отмечено, что дефолианты снижают по отношению к контролю количество общего и белкового азота в развивающихся семенах молодых коробочек, возраст которых в момент дефолиации составил 25-45 дней (см.табл. 30,31).

В более зрелых семенах, возраст которых в момент дефолиации составил более 45-дней, содержание общего и белкового азота в ядрах семян опытных вариантов не изменяется под влиянием дефолиантов. Небелковый азот под влиянием бутифоса и хлората магния, наоборот, повышается, в ядрах развивающихся молодых семян 25-45 - дневного возраста по сравнению с контролем. И эта закономерность у сорта Ташкент-1 наблюдалась как в опытах 1982 г. так и в условиях 1983 г. В семенах более 45-дневного возраста небелковый азот под влиянием дефолиантов снижается или находится на уровне контроля (см.табл.30,31).

С ростом коробочек увеличивается соответственно и содержание запасных белков (сырой белок) в составе семян. Под влиянием дефолиантов - бутифоса и хлората магния количество белков в семенах, которые в момент дефолиации обладали возрастом 25-45 дней, снижается по сравнению с контролем. И, наоборот, содержание запасных белков повышается под влиянием дефолиантов либо находится на уровне контроля в семенах более 45-дневного возраста (см.табл. 30,31).


Таблица-30

Содержание азота в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1 в зависимости от возраста коробочек в момент дефолиации (мг на 1 г абсолютно сухой навески). (опыты 1982 г.)


Возраст

коробочек

Контроль

Бутифос

Хлорат магния

общий

белковый

небел- ковый

сырой белок %

общий

белко

вый

небел-ковый

сырой белок%

общий

белко-вый

небел -ковый

сырой белок %

0

77.0

70.7

6.3

48.1

67.9

59.9

8.0

42.4

65,1

55.5

9.6

40.6

35

79.0

72.9

6.1

49.4

72.1

64.5

7.69

45.0

71,4

62.5

8.9

44.6

40

82.3

76.4

5.9

51.4

78.4

71.9

6.5

49.0

78,1

71.7

6.7

49.0

45

85.2

80.2

5.0

53.6

87.1

81.1

6.0

54.4

85,2

78.4

6.8

53.2

50

87.3

81.9

5.4

54.5

89.4

84.6

4.8

55.8

87,6

82.5

5.1

54.7

55

88.0

83.9

4.1

55.0

89.7

84.6

5.1

56.0

89,9

84.6

5.3

56.2

60

89.4

82.5

6.9

55.8

90.1

84.2

5.9

56.3

90,1

84.2

5.9

56.3

65

87.8

83.2

46

54.8

88.7

84.6

4.1

55.4

89,4

84.4

5.0

55.8



Таблица 31

Содержание азота в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1 в зависимости от возраста коробочек в момент дефолиации (мг на 1 г абсолютно сухой навески). (опыты 1983 г.)


Возраст

коробочек

Контроль

Бутифос

Хлорат магния

общий

белко-вый

небел-ковый

сырой белок %

общий

белко-вый

небел-ковый

сырой белок %

общий

белко-вый

небел-ковый

сырой белок %

25

74.0

59.3

14.7

46.2

70.7

54.9

15.8

44.1

68.2

52.2

16.0

42.6

30

80.5

67.8

12.7

50.3

73.6

58.9

14.7

45.8

74.5

60.0

14.5

46.6

35

84.6

73.5

11.1

52.9

78.3

65.8

12.5

48.8

80.4

66.5

13.9

50.2

40

85.3

75.6

9.7

53.3

82.5

72.8

9.7

51.5

83.2

71.4

11.8

52.0

45

87.3

79.0

8.3

54.5

85.3

76.3

9.0

53.3

80.6

77.0

9.6

54.1

50

88.7

81.0

7.7

55.4

89.4

82.5

6.9

55.8

90.1

82.1

8.0

56.3

55

90.1

83.6

6.5

56.3

91.5

85.3

6.2

57.1

91.8

84.6

7.2

57.4

60

92.8

85.9

6.9

58.0

92.8

86.6

6.2

58.0

93.5

87.3

6.2

584

Уменьшение содержания белка под влиянием дефолиантов в ядрах молодых семян хлопчатника сопровождается увеличением свободных аминокислот (Барьетас, Фалушкина, 1974). Это свидетельствует о нарушении обмена веществ и угнетении процессов синтеза различных запасных веществ. Следовательно, дефолианты создают неблагоприятные условия для семян молодых развивающихся коробочек.

В семенах хлопчатника, подобно семенам других масличных культур, по мере их созревания происходит постепенное снижение содержания воды и резкие изменения в химическом составе (Жданова, Иванова, 1954; Отемисов, 1972). В конечном итоге в семядолях зародыша зрелых семян хлопчатника сосредоточивается запас питательных веществ, в том числе и белков, необходимых для прорастания семени и развития проростка.

Уровень накопления запасных веществ в семенах растений определяется прежде всего генетической природой растения, накладывающей отпечаток на весь его облик и жизнедеятельность, в том числе и на накопление запасов в семени (Прокофьев, 1968; Губанов, 1960). Другими факторами, определяющими в известной мере уровень накопления запасных веществ в семенах являются экологические условия района возделывания растений (Иванов, Княгиничев, 1936; Княгиничев, 1951, Топволдиев, 1972), а также различные условия агротехники, как, например, внесение в почву минеральных удобрений, различный водный режим и другие (Губанов, 1960).