Лукьяненко Н.В., Гогитидзе , Лукьяненко А.И.

Днепропетровский государственный аграрный университет

О ботанико-географической связи биологических особенностей и центров происхождения некоторых культурных растений с повышением их урожайности при применении стимулятора роста – гумата натрия

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур широко используются минеральные удобрения. Однако, повышение стоимости минеральных удобрений ставит перед работниками государственных и негосударственных сельскохозяйственных объединений, и небольших фермерских хозяйств задачу – как повысить эффективность используемых минеральных удобрений, т.е. получить от растений при их использовании наибольшую отдачу. Среди различных химических средств направленного воздействия на продуктивность растений важное место занимают физиологически активные вещества. Наряду с известными классическими стимуляторами роста растений целесообразно использовать совместно с минеральными удобрениями стимулятор роста растений гумусовой природы – гумат натрия, стимулирующей физиологической основой которого является гуминовая кислота.

На Украине, в т.ч. и Крыму гуминовые удобрения и стимулятор роста гумат натрия испытывались и широко внедрялись в производство практически под все сельскохозяйственные культуры доктором сельскохозяйственных наук, профессором Л.А. Христевой и ее сотрудниками. Л.А. Христева (6,7) считает, что гумат натрия не является источником минерального питания и не заменяет его, а лишь повышает коэффициент его использования, поэтому гумат натрия необходимо применять совместно с минеральными удобрениями или на их фоне. В наших опытах при совместном использовании минеральных удобрений с гуматом натрия наблюдалось явление синергизма. В опытах при внекорневой подкормке озимой пшеницы мочевиной N₂₀ и гуматом натрия 0,01%, прибавка урожая к контролю составила от использования чистой мочевины – 5,1%, при добавлении гумата натрия – 13,1%.

Набор культур с которыми проводились опыты по изучению гуминовых удобрений и гумата натрия согласно хозяйственно-ботанических групп был следующий: злаки – сем. мятликовые (злаковые) – Gramineae; бобовые – сем. бобовые Fabaceae; овощные – сем. тыквенные – Cucurbitaceae; пасленовые – Solаnaceae; капустные – Brassicaceae; масличные – сем. астровые – Asteraceae; технические – сем. пасленовые – Solanaceae; плодовые – сем. розовые – Rosaceae; эфиро-масличные – сем. розовые – Rosaceae; яснотковые –сем. Lamiaceae. Поскольку указанные растения являются представителями различных ботанических семейств, родов, видов, мы поставили задачу провести анализ экспериментальных данных, полученных сотрудниками проблемной лаборатории по гуминовым удобрениям, кафедры физиологии растений и ботаники и нами с целью : во-первых, в практическом плане определить эффективность применения гумата натрия для повышения урожайности различных сельскохозяйственных культур и, во-вторых, в ботаническом плане установить возможность ботанико-географической связи между растениями из различных семейств, их биологическими особенностями, центрами происхождения и реакцией на эффективность использования гумата натрия для повышения урожайности.

При применении гумата натрия прибавка урожая к контролю по хозяйственно-ботаническим группам и семействам растений составила: злаки – сем. мятликовые: пшеница – 7-9%, ячмень – 8-9%, овес – 8%, кукуруза (зерно) – 8-9%, кукуруза (зеленая масса) – 9%; бобовые: горох (зеленая масса) – 6,3%; масличные – сем. астровые – подсолнечник – 9,8%; овощные: сем. капустные – капуста – 10,5%; сем. пасленовые: помидор – 12-15%, баклажан – 12-15%, перец – 15-18%, картофель – 11%; сем. тыквенные: огурец – 17-18%, кабачок, патиссон – 18-20%; плодовые – сем. розовые – яблоня – 10,7%.

Таким образом наиболее эффективным было применение гумата натрия под овощные культуры. Прибавка урожая у растений семейств пасленовые составила – 15-18%,тыквенные – 17-20%. Наименьший эффект от использования гумата натрия оказался у бобовых. Прибавка урожая зеленой массы гороха составила – 6,3%.

У представителей других хозяйственно-ботанических групп и семейств при применении гумата натрия прибавка урожая к контролю составляла от 8 до 11%. Для сравнительного анализа мы остановились на представителях сем.: тыквенные, пасленовые и мятликовые.

Поскольку основные возделываемые на Украине культурные растения интродуцированы из других регионов земного шара, отличающихся от украинских по климатическим условиям, мы включили в анализ центры происхождения этих растений. Как указывают Н.И. Вавилов (2), П.М. Жуковский (3) и В.В. Алехин (1) центрами происхождения культурных растений могут быть страны Старого и Нового Света. У наиболее отзывчивых на применение гумата натрия культурных растений центрами происхождения являются: сем. тыквенные: огурец – юг Индии, кабачок, патиссон, относящиеся к овощным тыквам, - юг Америки, Мексика; сем. пасленовые: баклажан – юг Индии, перец – Мексика, помидор – Мексика, южная Америка. В отношении менее отзывчивых на применение гумата натрия культурных растений сем. мятликовые отмечают, что четкого представления о первичном конкретном центре их происхождения сведений нет. Например, у древнейшей главной продовольственной культуры, возделываемой во многих регионах земного шара - пшенице - возможны несколько центров происхождения, в том числе первичных и вторичных. Центрами – очагами происхождения культурных растений из семейства мятликовые считаются следующие: пшеница – Среднеазиатский, Переднеазиатский, Средиземноморский и Абиссинский; ячмень – Средиземноморский и Абиссинский; овес – Переднеазиатский, Средиземноморский. Как исключение, у кукурузы центр происхождения указывается конкретно – это Мексика.

Обобщая вышеизложенное, следует отметить, что у анализируемых культурных растений из сем. тыквенные, пасленовые и мятликовые наблюдаются различия, во-первых, в локализации центров происхождения и, во-вторых, в эффективности реакции растений на применение гумата натрия для повышения урожайности.

Более отзывчивые на применение гумата натрия культурные растения имеют четкую локализацию своих центров происхождения, как в странах Старого, так и Нового Света. Так, у овощных культур из стран Старого Света сем. тыквенные – огурец и Нового Света сем. пасленовые – баклажан, центром происхождения является юг Индии. У представителей тех же семейств: тыквенные – кабачок, патиссон; пасленовые – перец, помидор, которые являются выходцами из Нового Света центр происхождения указывается конкретно, а именно – Мексика, Южная Америка.

Представители сем. мятликовые, менее реагирующие на применение гумата натрия, являются выходцами из стран Старого Света и не имеют конкретно локализованных центров происхождения. Это, как мы уже отмечали, регионы Передней, Средней Азии, Средиземноморье и т.д.

Поэтому мы можем отметить, что растения из сем. тыквенные и пасленовые, имеющие конкретно локализованные центры происхождения, оказались наиболее отзывчивыми на применение гумата натрия. У представителей других семейств четкой закономерности между центрами происхождений и реакцией растений на применение гумата натрия не установлено.

При анализе наличия связи между отзывчивостью растений из сем. тыквенные, пасленовые, злаковые на применение гумата натрия и их биологическими особенностями мы останавливались на двух экологических факторах – отношение к свету и температуре – теплу.

Это два экологических фактора, которые в естественных условиях на нашей планете не может изменить антропогенный фактор.

Известно, что климатические факторы такие как свет, температура и, конечно, вода очень важны для нормального течения физиолого-биохимических и ростовых процессов, формирования генеративных и вегетативных органов растений. В процессе исторического развития, своей эволюции растения приспособились к определенным экологическим условиям окружающей внешней среды, которая определяет их жизнедеятельность. Более отзывчивые на применение гумата натрия растения из сем.: тыквенные: огурец, кабачок, патиссон; пасленовые: перец, баклажан, помидор являются свето- и теплолюбивыми, по фотопериодической реакции – короткодневными. Развитие этих растений лучше проходит при 10-12 часовом световом дне и температуре 20-25⁰С, а у некоторых – 25⁰-30⁰С.Названные овощные культуры из сем. тыквенные и пасленовые в зависимости от сорта и агротехники возделывания выращиваются практически по всей Украине. Однако, более благоприятными для их возделывания климатическими условиями являются южные области. Очевидно, важнейшие экологические факторы такие как свет и тепло в южных районах выращивания этих растений близки к центрам их происхождения и, возможно, соответствуют биологическим особенностям данных культур. При использовании гумата натрия, стимулирующего физиолого-биохимические, ростовые процессы, формирование генеративных и вегетативных органов у этих растений, возможно в большей мере реализуется их биологический и жизненный потенциал, что приводит к повышению продуктивности.

Менее отзывчивыми к применению гумата натрия являются растения из сем. мятликовые: пшеница, ячмень, овес. Они являются холодостойкими, а по фотопериодической реакции длиннодневными растениями. Ячмень и овес неприхотливы к климату и могут возделываться в северных и южных областях. В отношении озимой мягкой пшеницы В.В. Алехин (1) отмечает, что она приспособилась к южным теплым и умеренным прохладным широтам. Следовательно, эти хлебные злаки по биологическим особенностям – отношению к свету и теплу - резко отличаются от растений из сем. тыквенных и пасленовых. Несмотря на то, что у культурных растений сем. злаковые применение только гумата натрия было эффективным, биологические особенности, связанные с продуктивностью растений, в их биологической программе полностью не реализовались. В этом плане внекорневая подкормка этих культурных растений гуматом натрия совместно с мочевиной была эффективнее и давала более высокую прибавку урожая.

Поэтому обсуждая вопрос о наличии связи между более и менее отзывчивыми растениями из сем. : тыквенные, пасленовые, мятликовые на применение гумата натрия и их биологическими особенностями, - отношению к свету и теплу - мы можем говорить лишь о частичной связи. В этом вопросе еще много неясностей и сомнений.

В первую очередь, это связано с тем, что наши культурные растения прошли очень длительный путь в своей эволюции. Дикие формы этих растений в начале подвергались естественному, а затем потребительскому (первобытным человеком) отбору. Наконец, венец природы – человек научился осмысленно изменять биологические особенности растений для повышения их продуктивности, создавая холодостойкие, жаростойкие, засухоустойчивые и прочие сорта и гибриды различных культур. Интродуцированные культурные растения стали возделываться в других регионах, часто слишком далеких от их первичного центра происхождения. Вмешательство антропогенного фактора в наследственную основу растений привело к нарушению некоторых биологических особенностей. Так, например, по фотопериодической реакции кукуруза - растение короткого дня, но у некоторых сортов гибридов она проявляет себя как нейтральное растение.

В плане явления фотопериодизма многими учеными рассматривается и вопрос географического распространения и возделывания культурных растений. Например, растения короткого дня – это растения южных областей, а длинного дня – северных.

Выводы.

1. Внекорневая подкормка гуматом натрия повышает урожайность всех испытуемых культурных растений из семейств: мятликовые, бобовые, тыквенные, пасленовые, капустные и астровые.

2. Наиболее эффективно применение гумата натрия при выращивании овощных культур из семейств тыквенные и пасленовые. Прибавка урожая к контролю составляла, соответственно – 17-20% и 12-18%.

3. Представители семейств тыквенные и пасленовые являются теплолюбивыми, светолюбивыми и короткодневными растениями. Центры их происхождения – юг Индии, Южная Америка, Мексика.

4. У представителей семейств тыквенные и пасленовые, очевидно, существует некоторая ботанико-географическая связь между их биологическими особенностями, центрами происхождения и реакцией на применение гумата натрия.

5. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур гумат натрия эффективнее использовать совместно с минеральными удобрениями.

Литература:

1. Алехин В.В. География растений. – М.: Советская наука, 1944.- С. 3-304.

2. Вавилов Н.И. Проблемы селекции. Роль Евразии и Нового света в происхождении культурных растений. – М.Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. - Т. 2. - С. 23 - 69.

3. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. – Л.: «Колос», 1964. – С. 3-210; 647 – 676.

4. Лукьяненко Н.В., Савенко Д.П. и др. Влияние ФАВ различной химической природы на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы. – В кн.: Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Днепропетровск. 1983, С. 68-71.

5. Овощные культуры. Под редакцией Б.В. Квасникова. – М.: Госиздат с-х литературы, 1960. С. 154-232; 302-402.

6. Христева Л.А., Лукьяненко Н.В. и др. Применение гумата натрия в качестве стимулятора роста. В кн.: Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения.1973. – Т. 4. – С. 308 – 310.

7. Христева Л.А. и др. Об общности и различиях в действии гумусовых ФАВ на растения и некоторых агрономических аспектах их использования. – В кн.: Материалы Всесоюзной научной конференции. - Днепропетровск, 1969.- С. 3.