Физиология растений и генетика 2018, том 50, № 2, 105-114, doi: https://doi.org/10.15407/frg2018.02.105

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ФОТОСИНТЕЗ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И БЕЛКОВОСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Шегеда И.М., Починок В.М., Киризий Д.А., Маменко Т.П.

  • Институт физиологии растений и генетики Национальной академии наук Украины, Киев

В вегетационном опыте с сортами пшеницы мягкой озимой Астарта, Киевская остистая, Малиновка создавали различные условия минерального питания: 1) высокий фон минерального питания (N160P160K160 мг действующего вещества на 1 кг почвы); 2) высокий фон с внекорневой подкормкой карбамидом сразу после цветения; 3) низкий фон минерального питания (N32P32K32); 4) низкий фон с внекорневой подкормкой карбамидом. Показано, что высокий фон минерального питания и внекорневая подкормка карбамидом положительно влияли на функционирование фотосинтетического аппарата, а также на продуктивность и белковость зерна пшеницы. Интенсивность фотосинтеза, зерновая продуктивность и сбор белка были самыми высокими у растений сорта Астарта, хотя белковость зерна была несколько ниже, чем у двух других сортов. По показателям продуктивности и белковости сорта Киевская остистая и Малиновка лучше реагировали на внекорневую подкормку азотом, чем Астарта. Растения, которые выращивались при низком фоне минерального питания, имели более низкие показатели интенсивности фотосинтеза, массы зерна, содержания и сбора белка. В этих условиях дополнительная подкормка карбамидом также оказывала положительное влияние, но недостаточное, чтобы компенсировать нехватку азота в почве.

Ключевые слова: Triticum aestivum L., winter wheat, mineral nutrition, photosynthesis, foliar feeding, nitrogen, productivity, grain protein content

Физиология растений и генетика
2018, том 50, № 2, 105-114

Полный текст и дополнительные материалы

В свободном доступе: PDF  

Цитированная литература

1. Avramenko, S., Tymchuk, V., Tsekhmeystruk, M., Hlubokyi, O., Shelyakin, V. & Manko, K. (2011). Formation of grain quality in cereal crops. Ahrobiznes siohodni, No. 14 (213), p. 15 [in Ukrainian].

2. Bordiuzha, N. P. (2011). Accumulation of nitrogen by leaves of winter wheat and the prognosis of protein content in grain under the influence of foliar nutrition. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannya Ukrainy, Iss. 162, pt. 1, pp. 165-174 [in Ukrainian].

3. Zhemela, H.P. & Kurochka, A.O. (2012). Effect of predecessors on elements of yield structure and quality of winter wheat grain depending on varietal properties. Visnyk Poltavskoi derzhavnoi ahrarnoi akademii, No. 1, pp. 33-36 [in Ukrainian].

4. Konoplyova, Y.L. (2012). Dynamics of the grain mass and the content of protein compounds depending on the phase of development and the duration of winter wheat crop overripe. Byuleten Institutu silskoho hospodarstva stepovoi zony, No. 2, pp. 152-156 [in Ukrainian].

5. Morgun, V.V. & Pryadkina, H.A. (2014). Efficiency of photosynthesis and prospects of increasing productivity of winter wheat. Fiziol. rast. genet., 46, No. 4, pp. 279-301 [in Russian].

6. Morgun, V.V., Shvartau, V.V. & Kiriziy, D.A. (2009). Physiological bases of formation of high productivity of grain cereals. Fiziologiia roslyn: Problemy i perspektyvy rozvytku (Vol. 1) (pp. 11-42). Kyiv: Lohos [in Ukrainian].

7. Pavlov, A.N. (1982). Physiological factors that determine the level of protein accumulation in the grain of different wheat genotypes. Fiziol. rast., 24, No. 4, pp. 767-780 [in Russian].

8. Polyanetska, I.O., Lyubych, V.V. & Sukhomud, O.H. (2014). The content of protein and its yield with the harvest of winter wheat grain depending on the variety. Naukovi pratsi Instytutu bioenerhetychnykh cultur i tsukrovykh buriakiv, Iss. 21, pp. 235-239 [in Ukrainian].

9. Pochynok, V. M. & Kiriziy, D. A. (2010). Productivity and quality of wheat grain depending on the peculiarities of the distribution of nitrogen in the plant. Fiziologiya i biokhimiya kult. rastenii, 42, No. 5, pp. 393-402 [in Ukrainian].

10. Pryadkina, H.O. (2013). Photosynthetic pigments, solar radiation use efficiency and plant productivity in agrocenoses. (Extended abstract of Doctor thesis). Institute of Plant Physiology and Genetics, NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine [in Ukrainian].

11. Mokronosov, A.T. (Ed.) (1989). Photosynthesis and Bioproductivity: Methods for Determining. Moskva: Ahropromizdat [in Russian].

12. Gaju, O., Allard, V., Martre, P., Le Gouis, J., Moreau, D., Bogard, M., Hubbart, S. & Foulkes, M. J. (2014). Nitrogen partitioning and remobilization in relation to leaf senescence, grain yield and grain nitrogen concentrationin wheat cultivars. Field Crops Res., 155, pp. 213-223. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.09.003

13. Gyuga, P., Demagante, A.L. & Paulsen, G.M. (2002). Photosynthesis and growth of wheat under extreme nitrogen nutrition regimes during maturation. J. Plant Nutr., 25, No. 6, pp. 1281-1290. https://doi.org/10.1081/PLN-120004388

14. Lawlor, D.W. (2002) Carbon and nitrogen assimilation in relation to yield: mechanisms are the key to understanding production systems. J. Exp. Bot., 53, No. 370, pp. 773-787. https://doi.org/10.1093/jxb/53.370.773

15. McKendry, A.L., McVetty, P.B.E. & Evans, L.E. (1995). Selection criteria for combining high grain yield and high grain protein concentration in bread wheat. Crop Sci., 35, pp. 1597-1602. https://doi.org/10.2135/cropsci1995.0011183X003500060013x

16. Triboi, E., Martre, P. & Girousse, C. (2006). Unravelling environmental and genetic relationships between grain yield and nitrogen concentration for wheat. Eur. J. Agron., 25, No. 2, pp. 108-118. https://doi.org/10.1016/j.eja.2006.04.004

17. Vaguseviciene, I., Burbulis, N., Jonytiene, V. & Vasinauskiene, R. (2012). Influence of nitrogen fertilization on winter wheat physiological parameters and productivity. J. Food Agricult. Environ., 10, No. 3-4, pp. 733-736.

18. Wellburn, A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. J. Plant Physiol., 144, pp. 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2

19. Zhang, Y.H., Sun, N.N., Hong, J.P., Zhang, Q., Wang, C., Xue, Q. W., Zhou, S. L., Huang, Q. & Wang, Z. M. (2014). Effect of source-sink manipulation on photosynthetic characteristics of flag leaf and the remobilization of dry mass and nitrogen in vegetative organs of wheat. J. Integr. Agricult., 13, No. 8, pp. 1680-1690. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(13)60665-6