Біодобрива з кремнієм та олігосахаридами морських водоростей використовуватимуть проти вилягання рису
Високі рівні азотних добрив, які вносять для підвищення врожайності культур, мають негативний ефект як стресу вилягання. Китайські вчені запропонували варіант обробки, в даному випадку, рису, синергетичним силікатом олігосахаридів морських водоростей.
Про те, що з виляганням культур можна боротися навіть за досить високого внесення азотних добрив, повідомляє група вчених з Коледжу ресурсів та навколишнього середовища Південно-Китайського сільськогосподарського університету та Науково-дослідного інституту рису Гуандунської академії сільськогосподарських наук (Гуандунська ключова лабораторія нових технологій у вирощуванні рису ) у статті, опублікованій у журналі Agronomy 2022 на порталі MDPI.
«Рис відноситься до головних зернових культур у Китаї, а вилягання є обмежуючим фактором урожайності та якості. – Пишуть автори. - Вилягання викликає зниження врожайності та якості рису за рахунок зменшення фотосинтезу листя та накопичення асимілятів, а кожні 2% вилягання знижують урожай на 1%.
Маса верхніх трьох листків і маса мітелок – фактори, що визначають стійкість вилягання: чим більша вага волоті та вага трьох верхніх листків, тим вищий ризик вилягання. Так само, чим вище рослина, тим частіше вилягають посіви. Третє – надмірні азотні підживлення призводять до поломки стебел.
Фотографії експериментальної ділянки рису (а) та зміна метеоданих у період вегетації рису (б)
Олігосахариди морських водоростей, що ферментативно гідролізуються з морських водоростей, мають різну фізіологічну активність і можуть бути розглянуті в контексті боротьби з виляганням, оскільки їх можна поєднувати з кремнієм, забезпечуючи структурну жорсткість рослин. Після осадження у вигляді силікагелю кремній не легко перерозподілятиметься в інші частини рослини.
У цьому дослідженні було протестовано вплив нового синергетичного силікатного добрива (SOSSiF) на стійкість рису до вилягання у 2020 та 2021 роках. Польові досліди поставлені поблизу міста Гуанчжоу, провінція Гуандун, Китай, у сезоні вирощування рису з березня до липня.
Сорт рису JNSM, ZCSM, TY998 або HHZ, використані в експериментах, були надані Інститутом досліджень рису Сільськогосподарської академії провінції Гуандун.
- JNSM - це традиційний сорт рису з чутливістю до температури. Його середній період зростання становить 108 днів, а висота рослини близько 96 см.
- ZCSM також є звичайним сортом рису з чутливістю до температури. Його середній період зростання становить 110 днів, а висота рослини 112 см.
- HHZ - традиційний сорт рису пізнього дозрівання. Середній період зростання 136 днів, висота рослини 92 см.
- TY 998 – трилінійний гібрид . Його середній період зростання становить 122 дні, а висота рослини 116 см.
Синергетичне силікатне добриво на основі олігосахаридів морських водоростей (SOSSiF) було виготовлено Лабораторією Коледжу ресурсів та навколишнього середовища Південно-Китайського сільськогосподарського університету, Гуанчжоу, Китай. Концентрації N, P 2 O 5 K 2 O, SiO 2 , олігосахаридів і органічної речовини в SOSSiF становили 0,5, 0,04, 4,8, 100, 10 і 10,8 г/л відповідно. Звичайне силікатне добриво (CSiF) складається з силікату натрію, а концентрація SiO 2 CSiF становить 100 г/л. Як CSiF, так і SOSSiF розпорошували після 200-кратного розведення.
У досвіді було встановлено три варіанти обробки: контроль, CSiF та SOSSiF з високим рівнем азоту для підживлення рослин (300 кг/га).
Результати показали, що висока обробка азотом (300 кг/га) значно збільшувала швидкість вилягання всіх чотирьох сортів рису, досягаючи від 5,5% до 35,5%, у той час як при звичайній обробці азотними добривами (180 кг/га) га), за винятком ZCSM, решта трьох сортів рису (JNSM, HHZ, TY998) не мала вилягання.
Тим самим було підтверджено думку про те, що обробка високим вмістом азоту збільшує ризик вилягання рослин. Відповідно до отриманих результатів, високі дози азотних добрив (450 кг/га) підвищували індекс вилягання на 34,8%.
Результати показали, що обприскування SOSSiF знижувало індекс вилягання та значно підвищувало врожайність рису при високому рівні азоту.
Швидкість вилягання була найнижчою при обприскуванні SOSSiF чотири рази при дозуванні 45 кг/га щоразу.
Морфологічний та анатомічний аналіз показав, що SOSSiF зменшував висоту рослини та довжину нижніх міжвузлів у сорті ZCSM та значно збільшував площу поперечного перерізу стебла та товщину стінок у сорті JNSM порівняно з контролем.
Крім того, SOSSiF підвищив міцність рисової соломи на вигин з 38,8% до 63,6% та знизив індекс вилягання на 36,8% до 42,6%.
Аналіз хімічних компонентів показав, що SOSSiF підвищує вміст розчинного цукру, целюлози, кремнію та лігніну в стеблах.
Кореляційний аналіз показав, що індекс вилягання позитивно корелює з довжиною нижнього міжвузля та негативно корелює з міцністю стебла на вигин та товщиною стебла.
Висновок: обприскування SOSSiF підвищує вміст кремнію та лігніну в стеблі та підвищує міцність на вигин, тим самим підвищуючи стійкість рису до вилягання та має кращу врожайність»
Також читайте: