Эффективность применения стимулятора роста Циркон при проращивании семян сосны обыкновенной (Pinus silvestris L. ) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 631.811.98 + 581.091

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА ЦИРКОН ПРИ ПРОРАЩИВАНИИ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (Р1ЖБ БИУББТШБ Ь.)

© 2017 В. Ю. Острошенко1, Т.Н. Чекушкина2

1 ГТС - филиал Федерального научного цента биоразнообразия ДВО РАН

2 Приморский научно исследовательский институт сельского хозяйства

Статья поступила в редакцию 19.05.2017

Стимулятор роста Циркон - регулятор роста комплексного характера. Положительно зарекомендовавший себя в сельском хозяйстве, стимулируе энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян и биометрические показатели проростков древесной породы - сосны обыкновенной (Ршш silvestris Ь.). При проращивании семян энергия прорастания составила 49-69%, лабораторная всхожесть - 58-87%.

Ключевые слова: Циркон, стимулятор роста, качество семян, энергия прорастания, лабораторная всхожесть, проросток

Леса Дальнего Востока обширны. 70,6% их площади занимают хвойные древесные породы: кедр корейский (Pinus koraiensis Sieb, et Zucc.), лиственница амурская (Larix amurensis B. Kolesn.), ель аянская (Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. ex Carr.), пихта почкочешуйная (белокорая) (Abies nephrolepis Maxim.) и сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.) [10].

Бореальным ценоэлементом области континентального и резко континентального климата, одной из наиболее изученных и вовлеченных в селекцию хвойных пород в мире, является сосна обыкновенная - древесная порода, имеющая огромное хозяйственное значение. Она используется для самых разнообразных народно-хозяйственных целей и пользуется большим спросом. В условиях горного рельефа, легкоранимых и трудно восстанавливающихся дальневосточных экологических систем, сосна обыкновенная - одна из лучших лесомелиоративных пород для закрепления оврагов, склонов, песков, полезащитных и придорожных полос. Перспективна для интродукции в различных районах Российского Дальнего Востока как быстрорастущая, засухоустойчивая и холодостойкая древесная порода; для озеленительных целей и мелиорации [11, 12-14]. Основные массивы сосны обыкновенной приурочены к территориям Республики Саха (Якутия), Хабаровского края и Амурской области. В лесном фонде Дальнего Востока доля сосны обыкновенной составляет всего 5,7% от общей площади и 7,1% - от общего запаса. В лесном фонде Приморского края доля сосны обыкновенной составляет всего 0,6% от общей площади хвойных [10]. Для юга Российского Дальнего Востока - это экзот, в прибрежной части встречается редко [12-14].

Высокое народно-хозяйственное значение, биологические и экологические особенности сосны обыкновенной требуют ее охраны и проведения активных мероприятий по воспроизводству. Однако семенные годы в сосняках дальневосточного

Острошенко Валентина Юрьевна, младший научный сотрудник. E-mail: [email protected] Чекушкина Татьяна Николаевна, лаборант-исследователь. E-mail: [email protected]

региона наблюдаются через три-четыре малоурожайных [4, 6, 12-14]. При таком сроке хранения, семена снижают энергию прорастания и всхожесть. Повысить посевные качества семян может обработка их стимуляторами роста [1, 7].

Стимуляторы роста успешно применяются в сельском хозяйстве [1, 9]. В лесном хозяйстве работы в этом направлении проводятся в опытном порядке. Список стимуляторов роста, положительно зарекомендовавших себя в лесном хозяйстве, расширяется. В их число входит и стимулятор Циркон. Настоящая работа посвящена изучению возможности применения природного регулятора роста растений циркон для повышения энергии прорастания и лабораторной всхожести семян сосны обыкновенной - на первых этапах лесовосстановления.

Цель исследований: изучение стимулирующего эффекта водных растворов стимулятора роста Циркон и выявление доз, активизирующих энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:

1. Заготовка семян сосны обыкновенной;

2. Замачивание семян сосны обыкновенной в водных растворах стимулятора роста Циркон различной концентрации;

3. Проращивание семян в лабораторных условиях;

4. Анализ влияния стимулятора роста Циркон на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной.

Объекты и методика исследований. Объектом настоящего исследования являлись семена сосны обыкновенной (Ртш silvestris Ь.), заготовленные в 2017 г. в юго-восточной части Хабаровского края. Средняя масса 1 тыс. шт. семян - 5,82 г. Выявление стимулирующего эффекта стимулятора роста Циркон на посевные качества семян выявляли в лабораторных условиях, согласно действующего ГОСТа [2]. Для проращивания отбирали внешне неповрежденные семена, которые замачивали на 20 часов в водных растворах стимулятора роста. Опыт

состоял из 7 вариантов (концентрации растворов препарата и воды составили: 110-3, 1210-3, 1310-3, 1410-3, 1510-3, 1610-3 мл/л и контроль). В качестве контроля использовались семена, замачиваемые в дистиллированной воде. Принятое соотношение объема семян и раствора 1:5. Все эксперименты выполнены в четырехкратной повторности. Подготовленные к опытам семена по 100 шт. раскладывали в чашки Петри, на влажное ложе, подготовленное из фильтровальной бумаги, сложенной в четыре слоя, которую нарезали по размерам чашек Петри.

Проращивание семян проводили в термостате ТС-80 - «КЗМА» (электрический, суховоздушный, изготовлен на Казанском заводе медицинской аппаратуры). Чашки Петри выставляли в рабочей камере термостата. Ложе для проращивания семян поддерживали во влажном состоянии, периодически смачивая фильтровальную бумагу дистиллированной водой. Температуру поддерживали в пределах 25-27оС. Учет проростков проводили на 5, 7, 10, 15-ый день. В день каждого подсчета проростков с ложа удаляли нормально проросшие и загнившие семена и отмечали в карточке анализа, отдельно по каждой пробе, количество семян: нормально проросших, загнивших и оставленных на ложе не

проросших семян. Микрометром замеряли длину проростков. Их массу определяли взвешиванием на электронных весах.

Энергию прорастания определяли на 5-ый и 7-ой дни проращивания. В день окончательного учета всхожести, у оставшихся на ложе семян определяли количество здоровых, загнивших, запаренных, беззародышевых и пустых, зараженных вредителями семян. Полученные данные заносили в карточку анализа. Материалы опытов подвергали статистической обработке в прикладной программе Microsoft Excel [5].

Результаты исследований и обсуждение. Стимулятор роста Циркон произведен на основе цветка Эхинацеи пурпурной и содержит в своем составе сложные эфиры на основе растворенных в спирте гидроксикоричных кислот. Циркон действует как фитоактиватор болезнеустойчивости, проявляя противогрибную, антибактериальную и противовирусную активность. Соединение экологически чистое, используется и как регулятор роста комплексного характера. Он одновременно регулирует корнеобразовательные и ростовые процессы, является адаптогеном неблагоприятных и стрессовых явлений, активизируя при этом силы растений.

Таблица 1. Влияние стимулятора роста Циркон на лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (Ртш БНуезЫз Ь.)

Дата очередного Контро Концентрации растворов, мл/л

подсчета ль (H2O 1-10 "3 1 2-10 1 3-10 -з 1 4-10 -з 1 5-10 -з 1 6-10 -з

проростков дист.) -3

Количество семян по концентрациям раство ров, шт / % по отношению контролю

5-ый день 51,3±1,3 41,3±0,9 44,3±0,1 52,0±2,4 55,0±2,9 54,3±1,3 53,1±1,7

-19,5 -13,6 +1,4 +7,2 +5,8 +3,3

Достоверность, 1т 41 48 43 21,5 19,2 43,4 31,4

7-ой день 14,5±0,7 7,8±0,8 11,8±1,1 14,8±1,1 14,0±0,8 10,8±0,9 8,9±0,1

-46,2 -18,6 +2,1 -3,4 -25,5 -38,6

Достоверность, 11т 22,3 10,4 10,6 13,3 17,1 12,4 111,3

10-ый день 8,8±0,9 4,8±0,9 11,5±1,0 9,1±0,4 9,2±0,4 6,0±0,4 6,8±0,6

-45,5 +30,7 +3,4 +4,5 -31,8 -27,7

Достоверность, 11т 10,2 5,6 11,1 21,2 21,4 14,6 10,8

15-ый день 2,3±0,5 3,5±0,7 2,7±0,3 2,7+0,9 2,5±0,9 4,8±0,9 3,7+0,9

+52,2 +17,4 +17,4 +8,7 +108,7 +60,9

Достоверность, 11т 4,8 5,4 8,2 3,1 2,9 6,4 4,2

Энергия 66 49 56 67 69 65 62

прорастания,%

Всхожесть, % 77 58 70 79 81 87 72

Число не про- 23 42 30 21 19 13 28

росших семян, шт.

Из числа

непроросших:

здоровых 7 20 14 6 5 3 6

загнивших 1 2 1 1 - - 3

запаренных 2 1 2 - - - -

пустых 2 3 2 4 3 3 4

не нормально 11 16 11 10 11 7 15

проросших

поврежденных - - - - - - -

вредителями

Примечание: Здесь и в табл. 2, 3 - 1-10 3 - концентрация раствора 1мл препарата на 1 л воды; 1-2-10 3 -концентрация раствора 1мл препарата на 2 л воды и т.д.

Таблица 2. Влияние стимулятора роста Циркон на длину проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Ртш БНуезМз Ь.)

Дата очередного подсчета проростков, Контроль (Н20 дист.) Концентрации растворов, мл/л

1-10 "3 1-2-10 "3 1-3-10 "3 1-4-10 "3 1-5-10 "3 1-6-10 "3

Средняя длина проростка, см. / % по отношению к контролю

5-ый день 1,6±0,1 1,1±0,1 -31,2 1,4±0,1 -12,5 1,7±0,1 +6,3 1,8±0,1 +12,5 1,8±0,1 +12,5 1,7±0,1 +6,3

Достоверность, 1т 17,8 15,7 28 24,3 45 25,7 15,5

7-ой день 1,8 ±0,1 1,3±0,1 -27,8 1,6±0,1 -11,1 1,9±0,1 +5,6 2,1±0,1 +16,7 1,9±0,1 +5,6 1,9±0,1 +5,6

Достоверность, 11т 36 32,5 22,9 63,3 30 27,1 27,1

10-ый день 1,8±0,1 1,4±0,1 -22,2 1,7±0,1 -5,6 1,9±0,1 +5,6 2,0±0,1 +11,1 2,2±0,1 +22,2 1,9±0,1 +5,6

Достоверность, 11т 20 35 42,5 27,1 30 31,4 47,5

15-ый день 1,6±0,3 1,3±0,1 -18,7 1,5±0,1 -6,2 1,7±0,1 +6,3 1,8±0,1 +12,5 1,9±0,1 +18,8 1,7±0,1 +6,3

Достоверность, 11т 6,4 43,3 21,4 34 25,7 38 21,3

ев И Н

и

е &

о &

ч ч к к я п

и &

и

2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1

.....

—Контроль —• • 1*10-3 -■А- 1*2*10-3 1*3*10-3 —♦ • 1*4*10-3 —• -1*5*10-3 •••♦•• 1*6*10-3

5-ый

7-ой

10-ый

15-ый

Дни учета:

Рис. 1. Влияние стимулятора роста Циркон на длину проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Ртиэ БНуезЫз Ь.), см.

Циркон стимулирует прорастание и всхожесть семян, корнеобразование и укоренение черенков декоративных, хвойных и плодовых деревьев, ягодных кустарников), корневой и внекорневой подкормки [9]. Препарат не обладает мутагенным действием, безопасен для человека, теплокровных животных, для рыб, полезных насекомых и пчел: полностью распадается и не накапливается в почве, не загрязняет окружающую среду. Класс опасности: ДВ - 4 класс (малоопасное вещество). Выпускается в упаковке и свободно реализуется торговой сетью [1, 8, 9]. Действующие инструкции по использованию стимулятора роста составлены для применения при выращивании сельскохозяйственных культур. В лесном хозяйстве эти работы проводятся в опытном порядке.

В результате проведенных опытов выявлено существенное влияние стимулятора Циркон на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной. Так, более высокая концентрация растворов стимулятора (1-10-3 и 1-2-10-3) оказывает ингибирующее влияние на проращивание семян. Стимулирующее влияние на прорастание семян отмечено при использовании

растворов концентрацией 1-3-10-3 - 1-5-10-3, при которых энергия прорастания семян составляла достоверно 65-69%, лабораторная всхожесть - 79-87%, что соответствует 2-му классу качества [3]. Дальнейшее снижение концентрации раствора до 1-6-10-3 ослабляло эффективность препарата (табл. 1). Наблюдается зависимость концентрации раствора на нарастание проростков по длине и массе (табл. 2, 3, рис. 1, 2).

Высокие концентрации растворов (110-3 -1210-3) оказывали ингибирующее влияние и на рост проростков, достоверно снижая темпы их нарастания, в сравнении с контролем на 5,6-31,2%. Обработка семян стимулятором концентрацией растворов 1310-3-1510-3 обусловила повышение энергии нарастания, соответственно: на 5,6-22,2%. Дальнейшее ослабление концентрации раствора до 1610-3, соответственно снижало темпы их роста по длине до 5,6-6,3%. Активность нарастания проростков по длине проявилась и по отношению к их массе (табл. 3, рис. 5). Более высокий эффект отмечен при замачивании семян в растворах концентрацией, соответственно: от 1310-3 до 1510-3.

Таблица 3. Влияние стимулятора роста Циркон на массу проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)

Дата очеред- Контроль Концентрации растворов, мл/л

ного подсчета проростков (H2O дист.) 1-10 "3 1-2-10 "3 1-3-10 "3 1-4-10 "3 1-5-10 "3 1-6-10 "3

Средняя масса проростка, мг. / % по отношению к контролю

5-ый день 8±0,3 5±0,3 -37,5 6±0,3 -25 8±0,3 9±0,3 +12,5 7±0,3 -12,5 6±0,3 -25

Достоверность, ^ 31,2 21,2 25,2 25,9 35,2 27,2 23,2

7-ой день 8±0,5 5±0,3 5±0,4 7±0,3 9±0,3 9±0,3 5±0,3

-37,5 -37,5 -12,5 +12,5 +12,5 -37,5

Достоверность, ^ 15 19,2 12,2 27,2 35,2 35,2 19,2

10-ый день 8±0,5 5±0,3 6±0,3 7±0,4 8±0,6 9±0,3 5±0,4

-37,5 -25 -12,5 - +12,5 -37,5

Достоверность, ^ 15 19,2 21,2 17,1 12,4 35,2 12,2

15-ый день 7±0,3 5±0,3 5±0,5 7±0,3 8±0,3 8±0,3 6±0,3

-28,6 -28,6 - +14,3 +14,3 -14,3

Достоверность, ^ 27,2 19,2 9 29,2 25,9 22,4 23,2

я

и

я

V

о Я

3

г

5-ый

7-ой

10-ый

15-ый

III Контроль ->: 1*10-3 й 1*2*10-3 = 1*3*10-3 ™ 1*4*10-3 1*5*10-3 й 1*6*10-3

Дни учета

Рис. 2. Влияние стимулятора роста Циркон на нарастание массы проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.), мг.

Выводы: 3.

1. В практике лесного хозяйства природный стимулятор (регулятор) роста растений Циркон

4.

можно применять как для укоренения и стимулирования корнеобразования растений, так и для про- 5 ращивания семян сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.).

2. Наиболее эффективны концентрации растворов от 1310-3 до 1510-3.

3. Более высокие концентрации растворов (110-3

и 1210-3) оказывают на энергию прорастания и ла- 6 бораторную всхожесть семян ингибирующее влияние. Снижение концентрации раствора до 1610-3 ослабляет эффективность препарата.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 7

1. Вакуленко, В.В. Регуляторы роста // Защита и карантин растений. 2004. №1. С. 24-46.

2. ГОСТ 14161-86. Семена хвойных древесных пород. Посевные качества. Технические условия. - М.: ' Госстандарт СССР, 1986. 11 с.

ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. Взамен ГОСТ 13056.675. - М.: Изд-во стандартов, 1998. 28 с. Гроздов, Б.В. Дендрология. - М.-Л.: Гослесбумиздат, 1952. 436 с.

Доев, С.К. Математические методы обработки и анализа лесоводственной информаии: методические указания к практическим занятиям для студентов очной и заочной форм обучения ИЛХ по направлению подготовки 250100 - «Лесное дело» / ФГОУ ВПО «Приморская ГСХА». - Уссурийск, 2011. 68 с. Острошенко, В.В. Влияние стимуляторов роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) / В.В. Острошенко, Л.Ю. Острошенко, ДА. Ключников и др. // Известия Самарского научного центра Российской Академии наук. 2015. Т. 17, № 6. С. 242-247. Пентелькина, Н.В. Экологически чистые технологии на основе использования стимуляторов роста // Экология, наука, образование, воспитание: Сб. науч. тр. - Брянск. 2002. Вып. 3. С. 69-71. Пентелькин, С.К. Итоги изучения стимуляторов и полимеров в лесном хозяйстве за последние 20 лет -М.: Лесохоз. Информ, 2003. 20 с.

9. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации.

- М., 2004. 575 с.

10. Справочник для учета лесных ресурсов Дальнего Востока / отв. составитель и научный редактор В.Н. Корякин. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2010. 527 с.

11. Урусов, В.М. Хвойные Российского Дальнего Востока

- ценные объекты изучения, охраны, разведения и использования / В.М. Урусов, И.И. Лобанова, Л.И. Вар-ченко. - Владивосток: Дальнаука, 2007. 440 с.

12. Урусов, В.М. Хвойные деревья и кустарники Российского Дальнего Востока. География и экология

13.

14.

(биология, изменчивость, экология, география голосеменных / В.М. Урусов, И.И. Лобанова, Л.И. Варченко. - Владивосток: Дальнаука, 2004. 112 с. Усенко, Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока. - Хабаровск: Хабаровское книжное издательство, 1969. 416 с.

Усенко, Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока: справ. кн. 3-е изд., перераб. и доп. -Хабаровск: Издательский дом «Приамурские ведомости». 2010. 272 с.

EFFICIENCY OF ZIRCON GROWTH STIMULATOR APPLICATION IN SEED SPROUTING OF SCOTS PINE (PINUS SILVESTRIS L.)

© 2017 V. Yu. Ostroshenko1, T.N. Chekushkina2

!«MTS - branch of Federal Scientific Centre of Biodiversity FEB RAS 2 Primorskiy Scientific Research Institute for Agriculture

Growth stimulator Zircon is a growth regulator of a complex nature. Positively proven in agriculture, it stimulates germinative energy, laboratory germination of seeds and biometric characteristics of sprouts of woody species -\Scots pine (Pinus silvestris L.). With the germination of seeds, germinative energy was 49-69%, laboratory germination - 58-87%.

Key words: Zircon, growth stimulator, seeds quality, germinative energy, laboratory germination, sprout

Valentina Ostroshenko, Minor Research Fellow. E-mail: [email protected] Tatiana Chekushkina, Laboratory Assistant-Researcher. E-mail: [email protected]