Аллелопатическая совместимость сои и покровных культур
После исследования гербицидной активности покровных культур и влияния на образование клубеньков у сои, все оказалось далеко не так просто, как кажется.
Группа американских ученых из Департамента наук о растениях Университета Теннеси не первый год занимается «расследованием» о разнообразном влиянии покровных культур на сою. И до сих пор вопросов больше, чем ответов.
«Принятие консервационных методов ведения сельского хозяйства, таких как системы нулевой обработки почвы, увеличило использование покровных культур в агрономических системах. – Пишут авторы в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2021, на портале MDPI. — Покровные культуры обладают множеством потенциальных преимуществ для производственного поля, включая улучшение качества почвы и инфильтрацию почвенной воды.
Эти известные преимущества только часть уравнения: естественно производимые аллелохимические вещества из покровных культур могут подавлять устойчивые к гербицидам сорняки и поддерживать устойчивую систему сельскохозяйственного производства.
Однако известный исследования, подтверждающий отрицательное аллелопатическое воздействие на пропашные культуры в системе покровных, в частности, подавление развития проростков на последующих товарных культурах.
Аллелопатия представляет собой воздействие растений на соседей через выброс химических соединений в окружающую среду, в основном в почву.
Понимание связи между управлением покровными растениями и аллелопатической динамикой поможет избежать негативного воздействия на рост и урожайность последующих пропашных культур.
Важно определить аллелопатическую совместимость видов покровных с пропашными культурами, прежде чем включать их в агрономические системы, поскольку фитотоксины, выделяемые покровными культурами, могут повлиять на укоренение основного урожая.
Цели этого исследования заключались в оценке аллелопатического воздействия пяти видов покровных культур на прорастание сои (Glycine max L.) и гусиной травы (Eleusine indica) в лабораторных биотестах, и трех видов покровных культур на рост и развитие сои в тепличных условиях.
Рассматривались пять видов покровных культур, а именно пшеница (Triticum aestivum L.), злаковая рожь (Secale cereale), вика волосатая (Vicia villosa), клевер малиновый (Trifolium incarnatum L.) и канола (Brassica napus L.).
Покровные культуры были посажены на двух участках, принадлежащих Центру сельскохозяйственных исследований и образования штата Теннесси, в октябре 2019 года. В мае 2020 года наземная биомасса видов покровных культур собиралась вручную и в лаборатории из полученного свежего материала извлекали фильтрат для добавки к растениям сои сорта «Эллис» и гусиной травы в горшечном эксперименте.
Результаты показали, что все экстракты покровных культур отрицательно повлияли на процент прорастания сои по сравнению с контролем (вода), за исключением экстракта вики волосатой.
Количество клубеньков в корнях сои было значительно выше при окончании эксперимента для растений сои, обработанных обоими экстрактами пшеницы, чем при обработке водой, экстрактом каноды и вики волосатой.
В целом, применение экстракта канолы подавляло прорастание семян сои больше всего (на 28%) по сравнению с деионизированной водой.
Что касается гусиной травы, то применение экстракты пшеницы наиболее значительно уменьшило длину корней проростков.
Таким образом, фильтрат покровной культуры пшеницы оказал наиболее сильное аллелопатическое воздействие на прорастание потенциального сорняка, но оказал наименьшее наблюдаемое неблагоприятное воздействие на тестируемую пропашную культуру, сою.
Что касается применения методов управления покровными культурами в отношении аллелопатии, то ряд вопросов остался и требуется дальнейшего изучения.
Например, ранее ученые идентифицировали зерновую рожь и озимую пшеницу как покровные культуры, которые подавляют рост сорняков в результате их аллелопатических свойств. Этой характеристикой можно объяснить их популярность как озимых культур на юго-востоке США.
Однако у сои, хотя применение экстракта пшеницы значительно увеличивало образование клубеньков, прорастание все же подавлялось.
Очевидно, что успешная аллелохимическая покровная культура должна противодействовать сорнякам, а не сельхозрастениям.
Вот пример другой научной работы — растения сои, выращенные на участках, засеянных, так называемым, черным овсом (Avena strigosa), имели более высокие уровни клубеньков, чем те, которые выращивались на паровом поле или которым предшествовала покровная культура белого люпина (Lupinus albus). Эти и наши результаты действительно подразумевают, что разные остатки покровных культур могут влиять на количество клубеньков в растениях сои.
К тому же, аллелопатический потенциал сильно варьируется среди сортов в пределах видов покровных культур, а также в пределах одного сорта.
Чтобы иметь возможность предоставить точные рекомендации производителям, необходимо продолжать тщательную оценку разновидностей покровных культур в различных условиях и местах. Дальнейшие исследования покровных культур с аллелопатическим потенциалом для борьбы с сорняками должны быть сосредоточены на выявлении сортов и условий выращивания, которые максимизируют аллелохимическое естественное производство».
