CC BY
25УДК 631.81
http://dx.doi.org/10.21498/2518-1017.3(32).2016.75980
Ф13юлог1чна роль ам1нокислот
у живленн1 високопродуктивних сорт1в пшениц1 озимо!
В. В. Швартау*, Л. М. Михальська, I. М. М1рошниченко
1нститут ф!31ологп рослин i генетики HAHУкртни, вул. Васильювська, 31/17, м. Кшв, 03022, Украина, *e-mail: Schwartau@ifrg.kiev.ua
Мета. З'ясувати роль добрив, що мктять ам1'нокислоти, у системах живлення високопродуктивних сорлв озимо'1 пшениц'. Методи. Польовий, вегетац'йний, б1'ох1М1'чний, анал1'тичний, статистичний. Результати. У процес дост'джень встановлено досить високу активт'сть добрив, до складу яких входять ам1нокислоти, у раз1 застосування 1'х для поза-кореневого живлення. Добрива на основ1 пдрол1'зал'в водоростей (Мегафол, Мегафол Проте1'н, Терра-Сорб фол1'ар) 1 пдрол1'зал'в тварин (1заб1он) виявилися дуже ефективними для тдвищення врожайносл культури. Визначено, що за низьких доз морального азоту добрива сприяли т'двищенню як врожайносл, так 1 як'сних показник'в високопро-дуктивного сорту пшениц'. Висновки. Виявлено, що добрива, до складу яких входять ам1нокислоти, е високоефек-тивними композиц'ями, як1 мктять доступний для рослин азот в оргат'чт'й форм1 та можуть бути перспективними як антистресов1 препарати, а також для тдвищення ефективносп використання макро- та мкроелеменл'в культурними рослинами. Вони е важливими складовими сучасних технолоп'й вирощування високопродуктивних сорлв та п'брид1'в у рослинництв1 Укра1'ни.
Ключов1 слова: пшениця озима, амiнокислоти, елементи живлення, продуктивн1'сть.
KiB витрати на живлення зернових колосо-вих культур вже досягають половини витрат на вирощування. Тому розвиток дослвджень фiзiологiчних, генетичних, молекулярних та агрохiмiчних основ живлення зернових культур е важливим для отримання сталих, ви-соких i яксних урожа'в та, вiдповiдно, рентабельного рослинництва у кра1'ш.
Доступнiсть азоту для рослин е визначаль-ним чинником для росту й розвитку пшени-öi, яка е вираженим азотофшом i потребуе належно'1 к1лькосп азотних добрив в орга-шчнш чи мiнеральнiй формi [4]. Основними джерелами азоту для рослин е нiтрат i амо-нiй. Вм^т ¿х у Грунтах залежить, зокрема, ввд ^рунтово'1 вiдмiни, компонентiв агрофь тоценозу, погодних умов, технолог1й живлення. Досл1дженню форм мiнерального азоту у живленш рослин присвячено велику шль-кiсть експериментальних та оглядових ро-бiт. Hатомiсть, увага до ролi органiчного азоту в житп рослин протягом тривалого часу обмежувалася агрохiмiчними та, р1дше, бiологiчними особливостями рiзних орга-нiчних добрив i сидератiв. Проте, пул низь-комолекулярних азотних сполук у Грунта е дуже високим. Kонцентрацiя амiнокислот у орному шарi Грунту може досягати 50200 мкМ. Варто зазначити, що азот амшо-кислот i пептидiв е домiнуючою складовою серед зольних елеменпв частинок Грунту.
Хоч рослини можуть мiстити до 200 амь нокислот, лише близько 20 з них необх1дш для синтезу б1лка. Роль iнших непротеiно-генних амшокислот активно вивчаеться. На-приклад, шкотинамвд е по передником у
Вступ
Актуальность досл1джень фiзiологiчних ме-ханiзмiв формування високо'1 врожайностi культурних рослин безперервно зростае з початку XIX столггтя, оск1льки нарощувати врожа'1 за рахунок зб1льшення посiвних площ стало неможливим. Зелена Револющя при-звела до стрiмкого зростання врожайносп пшеницi, проте за останнi десятирiччя по-дальшого п1двищення врожайностi не спосте-р1гаеться. Намагання п1двищити врожа'1 шляхом внесення бiльшоi к1лькост1 мiнеральних добрив досягло свое! межi як через агрохi-мiчнi й фiзiологiчнi, так i економiчнi причини. За даними ФАО, у свгп застосовують понад 105 млн т азотних добрив щорiчно, в тому числi 60% п1д час вирощування зернових, проте ефектившсть використання не пе-ревищуе 33% [1-3], що, в1дпов1дно, завдае значних збитыв виробникам i зумовлюе ви-сокий рiвень забруднення агрофiтоценозiв, по-вiтря та водоносних горизонтiв.
Для Украши пошук шляхiв пiдвищення ефективносп живлення пшенищ, особливо азотом, мае велике значення. Рослинництво е важливою наукомiсткою галуззю Укра'ни, а вирощування пшенищ озимо! - багатовшо-вою його основою [4]. Протягом останшх ро-
Victor Schwartau
http://orcid.org/0000-0001-7402-5559
Ludmila Mykhalskaya http://orcid.org/0000-0002-0677-5574
Irina Miroshnichenko http://orcid.org/0000-0001-6658-0157
52
СОРТОВИВЧЕННЯ TA OXOPOHfl ПРЯВ НЛ СОРТИ рослин, 2016, № 3 (32)
синтез! спещал1зованих фггосидерофоргв, зок-рема муге!ново! кислоти у пшенищ. Виявле-но, що Я-пох^дт шкотинамвду е антидотами гербщид!в [2, 4]. Важливою для рослин низькомолекулярною сполукою е бета!н (гл1-цин бета!ну), який бере участь в осморегу-ляци. Шд впливом посухи чи сольового стресу синтез беташу у цитоплазм! клгтин !стотно зростае. Бета!н стимулюе синтез хлороф1лу, посилюе здатшсть коренево! сис-теми поглинати воду, шдвищуе стшшсть рослин до низьких i високих температур, зменшуе осмотичний потенщал всередин! кл!тини, е ефективним у стаб^заци мембран та регулюванн! активност! фермент!в. Класичний у ф!з!ологи рослин напрям дос-лвдження механ!зм!в стресу [5-7], спричи-неного впливом високих температур, посу-хи тощо, пов'язаний з вивченням бюлопч-но! активност! прол!ну. Прол!н накопичу-еться в тканинах рослин у в1дпов1дь на стрес i може виконувати функци сигнально! моле-кули для моделювання багатьох реакц!й рос-лин, шдукувати експрес!ю ген!в, необх1дних для в!дновлення рослин п!сля стресу. В!н мае властивост! протектора макромолекул та бюмембран, е антиоксидантом [7-9]. Ан-тиоксидантн! властивост! проявляють також шш! ам!нокислоти (арг!н!н, г!стидин, цисте-!н та !н.). Деяк! ам!нокислоти можуть брати участь у регуляци фггогормонально! активност! та е попередниками фмогормошв.
Застосування добрив на основ! г!дрол!за-т!в рослин ! тварин, що м!стять висок! кон-центраци ам!нокислот та пептид!в, е перс-пективним для забезпечення рослин орга-н!чними формами азоту протягом вегетаци [10-13], п1двищення використання елемен-т!в живлення з Грунту й добрив, зростання резистентност! культури до ди ксенобюти-к!в, наприклад шг!бгшр!в монооксигеназ (фосфорорган!чн! !нсектициди тощо), п!дви-щення резистентност! до високих температур та нестач! вологи.
Мета дослгджепъ - з'ясувати роль добрив, що м!стять ам!нокислоти, у системах жив-лення високопродуктивних сорт!в пшениц! озимо!.
Материали та методика досл1*джень
Об'ектом досл1джень був короткостебловий сорт пшениц! озимо! (Triticum aestivum L.) 'Смуглянка'.
Вегетац!йн! досл!ди проводили на баз! ве-гетацшного комплексу 1нституту ф!зюлоги рослин ! генетики НАН Укра!ни. Рослини вирощували на с!рому оп1дзоленому Грунта в 12-к1лограмових посудинах. Волог!сть Грун-
ту шдтримували на piBHi 60% повно! воло-TOMicTKOCTi (ПВ). noBTopiicTb доcлiдiв -5-6-разова.
Пoльoвi та виpoбничi досл1дження проводили на пociваx пшенищ озимо! у Вшниць-кш обласп (АФ «Комора», смт Тростянець, ПрАТ «Зернопродукт МХП»), ТОВ «Агро-сервм» Жашкiвcькoгo району Черкасько! oблаcтi (д1лянки площею 1 га) та Досл1дного с1льськогосподарського виробництва 1нститу-ту фiзioлoгi! рослин i генетики НАН Укра!ни у смт Глеваха Ваcилькiвcькoгo району Ки!в-сько! oблаcтi (д1лянки площею 10 м2, пов-тopнicть - 6-10-разова).
У дocлiдаx вивчали позакореневу дт добрив з амшокислотами на ocнoвi гiдpoлiзатiв водоростей Мегафол та Мегафол Проте!н (Валагро, Iталiя), Терра-Сорб фoлiаp (Б^бе-piка, 1спашя) та гiдpoлiзатiв тварин - 1заб^ он (Сингента, Швейцаpiя). Як додатковий контроль застосовували КАС-32 i карбамид (ПАТ «Азот», Черкаси).
Протягом вегетаци здшснювали шджив-лення рослин, захист в1д шкiдникiв i хвороб та фенолоичш спостереження. Для протрую-вання насшня застосовували Селест Топ 312,5 FS з монокалшфосфатом. У цей пеpioд рослини обробляли фунгiцидами Альто Супер 330 EC i Аммтар Екстра 280 SC, шсекти-цидом Eнжio 247 SC, зокрема у фази кущш-ня, цвггшня та появи прапорцевого листка. Гербщидами Деpбi 175 SC (0,07 л/га) та Ак-ciал 045 EC (1,0 л/га) у фазу виходу в трубку обробляли основну площу поля, залишаючи д1лянки 0,2-0,3 га для проведення досл^ джень. Рослини обприскували у вечipнi годи-ни за температури повгтря 20-24 °С та за в1д-cутнocтi виру. Витрата води - 200 л/га.
Вмгст загального азоту в рослинному мате-piалi визначали методом К'ельдаля. Озолення зpазкiв зд1йснювали з використанням програ-муючо! шфрачервоно! системи варки Behrotest InKjel з каталiзатopoм фipми Behr, перегонку - за допомогою автоматичного парового дис-тилятора Behr S4 (Шмеччина). Титрування проводили за допомогою автоматичного тит-ратора «TitroLine easy» 0,1 н розчином ирча-но! кислоти (ДСТУ ISO 11261-2001).
Вммт хлороф1лу в листках пшенищ ви-мipювали за допомогою польового хлороф^ лoмipа Konica Minolta SPAD-502 (Япoнiя).
Аналiз зерна на вмгст б1лка й клейковини проводили в лаборатори якocтi зерна 1ФРГ НАН Укра!ни на IЧ-аналiзатopi Inframatik 8600 фipми Perten Instruments AB (Швещя).
Структуру врожаю визначали шляхом добору рослин за тиждень до збирання вро-жаю та аналiзoм cнoпiв. Урожайшсть об-
лшовували шляхом зважування зерна з кожно1 д1лянки з одночасним визначенням вологоси.
Статистичну обробку отриманих результата проводили зидно з1 стандартною методикою [14] за допомогою профес1йного пакету програм Statistica 8,0 та з використанням програми Exel з Agrostat.
Результати досл1'джень
У рослинах ам1нний азот утворюеться внас-л1док находження амошю, н1трат1в та в1д-новлення останшх, бюлоично! фшсаци азоту або у процесах фотодихання. В подальшо-
3 огляду на те, що перетворення неорга-н1чного азоту на низькомолекулярш орга-н1чн1 сполуки потребуе значних енергетич-них витрат рослини, дуже перспективним е позакореневе застосування комплексних добрив з оргашчним азотом у вигляд1 низько-молекулярних орган1чних сполук - амшо-кислот, пептид1в та 1н.
3а результатами польових досл1джень в умовах Кшвсько! област1 встановлено досить високу ефектившсть добрив, що м1стять ам1-нокислоти, п1д час позакореневого живлен-
му ам1нний азот у цикл1 глутамшсинтетаза-глутаматсинтаза перетворюеться через подальше трансамшування на численн1, важ-лив1 для рослин сполуки: амшокислоти, пептиди, б1лки, ферменти, нукле1нов1 кис-лоти, уре1ди та 1нш1 N-сполуки. У рослин низькомолекулярн1 орган1чн1 сполуки в1дь грають важливу роль як посередники у пе-ретвореннях в1д неорган1чного азоту до ор-ган1чного (табл. 1), а також виконують транспортну функщю, перем1щуючи орга-н1чний азот до меристематичних i генера-тивних оргашв у перiоди найб^ьшо! потреби рослин в елеменп.
ня (табл. 2). Добрива на основi гiдролiзатiв водоростей (Мегафол, Мегафол Проте'ш, Терра-Сорб фолiар) i гiдролiзатiв тварин (1з-абiон) виявилися дуже ефективними для шдвищення врожайностi культури.
3б1льшення доз оргашчного азоту (з 5 до 10 л/га Мегафолу) не призводило до в1дпо-ввдного зростання врожаю. Крiм того, засто-сування азотних оргашчних добрив у фазу колосшня поступалося ефективностi засто-сування у фазу прапорцевого листка для тдвищення врожайносп культури.
Таблиця 2
Вплив добрив, що М1*стять ам1'нокислоти, на продуктивн1*сть пшениц1 озимо1 сорту 'Смуглянка'
(ДСВ 1ФРГ HAH Укра^ни, 2013 р.)
Вартанти От'ки, % ушкоджень прапорцевого листка SPAD-1'ндекс, прапорцевий листок, GS71 Урожайт'сть, т/га
GS39 GS59
Контроль (без обробки добривами, за винятком фону) 0 54,0 6,95
Карбам1'д, 20 кг/га - 11 58,2 7,31
КАС-32, 20 л/га - 18 57,7 7,26
- Мегафол, 3,0 л/га 0 57,3 8,05
Мегафол, 2,0 л/га Мегафол, 3,0 л/га 0 58,0 8,90
Мегафол, 2,0 л/га Мегафол Проте'Ун, 3,0 л/га 0 58,3 8,87
Мегафол, 2,0 л/га - 0 57,4 8,53
1заб1он, 2,0 л/га Мегафол Проте'ж, 3,0 л/га 0 57,5 8,79
1заб1он, 2,0 л/га - 0 56,9 8,40
- Мегафол, 10,0 л/га 0 58,2 7,97
Терра-Сорб, 2,0 л/га Мегафол Проте'ж, 3,0 л/га 0 58,4 8,95
Терра-Сорб, 2,0 л/га - 0 56,3 8,45
- Мегафол Проте'н, 3,0 л/га 0 57,1 8,58
- Мегафол, 5,0 л/га 0 57,3 8,87
HIP 0,5 4 2,70 0,33
Прим1тка: фон GS39: Амктар трто, 1,0 л/га; фон GS59: Фалькон, 1,0 л/га + Карате Зеон, 0,2 л/га.
54 СОРТОВИВЧЕННЯ тл охоронл прлв нл сорти рослин, 2016, № 3 (32)
Таблиця 1
Схема перетворень азоту в агрофпоценозах
Неоргат'чт форми азоту С Сполуки орган1чного азоту
Жтрат NO3 Амон1й NH, Д1'ам1'д вуглецево'' кислоти C0(NH2)2 Азот N2 С Оксиди азоту NOx (регуляторна активнтсть) Ам1нокислоти Ам1ди j. Пептиди Ам1ни Уре''ди Ферменти Б1'лки j. Нуклежов1 кислоти ^ Хлороф1'ли Сполуки вторинного метаболтзму
Ваpiанти дослГду зi значно бiльшим рГв-нем доз азотного живлення (карбамид, КАС) вiдpiзнялиcя й зростанням пошкодження лиcткiв пicля застосування добрив. Проте, навгть у pазi зростання доз у 6-10 pазiв по-piвнянo з opганiчними добривами, мше-ральн форми азоту поступалися за ефектив-нicтю комплексним добривам, що мГстять амiнoкиcлoти.
Добрива, у cкладi яких е амiнoкиcлoти, вiдpiзняютьcя за вмГстом азотних речовин та характеризуються досить низькими рГв-нями вмicту азоту. Наприклад, Мегафол метить 4% загального азоту, 1забюн - 62% амшокислот i пептидiв, Терра-Сорб фoлiаp
- 9,3% амшокислот та 2,1% загального азоту. Тому зростання врожаю у pазi застосування оргашчного низькомолекулярного азоту позакоренево, ймoвipнo, пов'язано з шдвищенням вмicту xлopoфiлу (SPAD-iндекc), cтимуляцieю пpoцеciв реутилГзацГ! мшерального азоту, що важливо для пере-бiгу генеративно! фази розвитку культури.
ДослГдження препарату Мегафол на пше-ницi oзимiй проводили також у виробничих умовах (Ки!вська, Вiнницька та Черкаська областГ). Зокрема, на почвах ТОВ «Агросер-вic» у Черкаськш oблаcтi (с. Конельська По-швка) отримано результати, наведенi в таб-лицi 3.
Таблиця 3
Вплив Мегафолу на врожайн1*сть та яккть зерна пшениц1* озимо1 сорту 'Смуглянка'
(TOB «Агросервк», 2014 р.)
Вар1'анти Урожайтсть, т/га Вмкт у зерн1, %
61'лка клейковини
N80P40K40S10 + N30P10S20 6,14 14,1 32,7
N8oP4oK4oSio + N30Pi0S20 + Мегафол 1,0 л/га 6,24 14,5 33,3
N80P40K40S10 + N30P10S20 + Мегафол 1,0 + 1,0 л/га 6,50 14,6 33,3
Hlp 0,5 0,30 0,3 1,2
Примпка. N PS вносили позакоренево двтчт: у фази GS39 та GS59.
Виявлено, що за низьких доз мшерального азоту добриво iз вмятом амшокислот сприяло як шдвищенню врожайносп, так i якicниx пoказникiв високопродуктивного сорту пшенищ. Зростання вмicту б1лка тГс-но корелювало з шдвищенням накопичення загального азоту в рослин шсля внесення добрив, що мГстять амiнoкиcлoти.
Висновки
Таким чином, добрива, що мГстять амшо-кислоти, е багатокомпонентними компози-цiями, до складу яких входять також непро-тешогенш амiнoкиcлoти, пептиди, вiтамiни, регулятори росту рослин piзниx клаciв, ряд макро- та мшроелеменпв. Завдяки цьому вони мають широкий спектр бюлогГчно! активности ocкiльки е потужним шструмен-том забезпечення культурних рослин дос-тупними формами азоту в оргашчнш фopмi у pазi позакореневого застосування, що особливо важливо у генеративний перюд розвитку. Добрива ще! групи розглядають як по-тенцiйнi регулятори росту рослин. ФГзюло-гiчна дiя бiocтимулятopiв пов'язана з !хньою участю в процесах росту та розвитку рослин, цвiтiння, стресових pеакцiяx тощо, при цьому Щдвищуеться ефектившсть використан-ня мiнеpальниx добрив, стшшсть рослин до
дГ! патoгенiв, урожай та його якicть; !м властива антистресова/антидотна актив-шсть за широким пеpелiкoм - в1д посухи та теплового стресу до протидГ! фгтотоксичнос-тГ фocфopopганiчниx сполук тощо; вони е важливими складовими сучасних техноло-гш живлення, що Щдвищують ефективнсть використання макро- й мшроелементГв культурними рослинами; низькомолекуляр-н азотн сполуки виступають як хелати для бюлоично важливих для рослини металГв; е носГями/транспортними засобами шших аг-рохГмшатГв.
Варто зазначити низьк рГвн фгтотоксич-ностГ добрив, що мГстять амшокислоти, по-рГвняно з мшеральними формами азотних добрив для позакореневого застосування -карбамидом та КАСом.
Отже, добрива, до складу яких входять амшокислоти, е високоефективними компо-зищями, що мГстять доступний для рослин азот в оргашчнш формГ та можуть бути перс-пективними для застосування як антистре-совГ препарати, а також для шдвищення ефективностГ використання макро- та мшро-елементв культурними рослинами. Вони е важливими складовими сучасних техноло-гш вирощування високопродуктивних сор-тГв та ибридГв у рослинництвГ Укра!ни.
Використана литература
1. Моргун В. В. Хл'бний достаток i продовольча безпека / В. В. Моргун // Cbi't. - 2014. - № 35-36. - С. 2-3.
2. Моргун В. В. Физиологические основы формирования высокой продуктивности зерновых злаков / В. В. Моргун, В. В. Швартау, Д. А. Киризий // Физиология и биохимия культурных растений. - 2010. - Т. 42, № 5. - С. 371-392.
3. Fedoroff N. V. Food in a future of 10 billion / N. V. Fedoroff // Agric & Food Secur. - 2015. - Vol. 4. - P. 1-11. doi: 10.1186/ S40066-015-0031-7
4. Моргун В. В. Клуб 100 центнер'в. Сучасн' сорти та оптималь-н' системи живлення й захисту озимоТ пшениц' / В. В. Моргун, £. В. Сат'н, В. В. Швартау ; 1н-т ф1'з1'олопТ рослин i генетики НАН УкраТни ; Компан'я «Сингента», Швейцар'я. - К. : Логос, 2015. - Вип. IX. - 148 с.
5. Role of proline under changing environments: a review / S. Hayat, Q. Hayat, M. N. Alyemeni [et al.] // Plant Signal Behav.
- 2012. Vol. 7, No. 11. - P. 1456-1466. doi: 10.4161/psb.21949
6. Ben Rejeb K. How reactive oxygen species and proline face stress together / K. Ben Rejeb, C. Abdelly, A. Savoure // Plant Physiol Biochem. - 2014. - Vol. 80. - P. 278-284. doi: 10.1016/j. plaphy.2014.04.007
7. Szabados L. Proline: a multifunctional amino acid / L. Szabados, A. Savour^ // Trends Plant Sci. - 2009. - Vol. 15, Iss. 2. -P. 89-97. doi: 10.1016/j.tplants.2009.11.009
8. Involvement of polyamines in plant response to abiotic stress / R. Alcazar, F. Marco, J. C. Cuevas [et al.] // Biotechnol. Lett. - 2006.
- Vol. 28, Iss. 23. - P. 1867-1876. doi: 10.1007/s10529-006-9179-3
9. Biostimulants and crop responses: a review / R. Bulgari, G. Co-cetta, A. Trivellini [et al.] // Biologkal Agriculture & Horticulture. - 2015. - Vol. 1, Iss. 31. - P. 1-17. doi: 10.1080/0144876 5.2014.964649
10. Physiological responses to Megafol® treatments in tomato plants under drought stress: A phenomic and molecular approach / A. Petrozza, A. Santaniello, S. Summerer [et al.] // Scientia Horticulture. - 2014. - Vol. 174. - P. 185-192. doi: 10.1016/j.scienta.2014.05.023
11. Hammad S. A. R. Physiological and biochemical studies on drought tolerance of wheat plants by application of amino acids and yeast extract / S. A. R. Hammad, 0. A. M. Ali // Annals of Agricultural Sciences. - 2014. - Vol. 59, No. 1. - P. 133-145. doi: 10.1016/j.aoas.2014.06.018
12. Genomic approaches to unveil the physiological pathways activated in Arabidopsis treated with plant- derived raw extracts / A. Santaniello, F. M. Giorgi, D. Di Tommaso [et al.] // Acta Hor-tic. - 2013. - Vol. 1009. - P. 161-174. doi: 10.17660/ActaHor-tic.2013.1009.20
13. Biological activity of different botanical extracts as evaluated by means of an array of in vitro and in vivo bioassays / V. Ziosi, R. Zandoli, A. Di Nardo [et al.] // Acta Hortic. - 2013.
- Vol. 1009. - P. 61-66. doi: 10.17660/ActaHortic.2013.1009.5
14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов.
- 5-е изд., доп. и перераб. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
References
1. Morgun, V. V. (2014). Abundant bread supply and food security. Svit [World], 35-36, 2-3. [in Ukrainian]
2. Morgun, V. V., Shvartau, V. V., & Kiriziy, D. A. (2015). Physiological basis for the formation of high productivity of cereals. Fiziolo-giya i biokhimiya kul'turnykh rasteniy [Physiology and biochemistry of cultivated plants], 42(5), 371-392. [in Russian]
3. Fedoroff, N. V. (2015). Food in a future of 10 billion. Agric & Food Secur, 4, 1-11. doi: 10.1186/s40066-015-0031-7
4. Morgun, V. V., Sanin, Ye. V., & Shvartau, V. V. (2015). Klub 100 tsentneriv. Suchasni sorty ta optymalni systemy zhyvlennia y za-khystu ozymoi pshenytsi [100 Zentner Club. Modern varieties and optimal systems of winter wheat nutrition and protection]. (Iss. IX). Kyiv: Lohos. [in Ukrainian]
5. Hayat, S., Hayat, Q., Alyemeni, M. N., Wani, A. S., Pichtel, J., & Ahmad, A. (2012). Role of proline under changing environments. Plant Signal Behav, 7(11), 1456-1466. doi: 10.4161/psb.21949
6. Ben Rejeb, K., Abdelly, C., & Savoure, A. (2014). How reactive oxygen species and proline face stress together. Plant Physiol. Biochem., 80, 278-284. doi: 10.1016/j.plaphy.2014.04.007
7. Szabados, L., & Savoure, A. (2009). Proline: a multifunctional amino acid. Trends Plant Sci, 15(2), 89-97. doi: 10.1016/j. tplants.2009.11.009
8. 4. Alcazar, R., Marco, F., Cuevas, J. C., Patron, M., Ferrando, A., Carrasco, P., Tiburcio, A. F., & Altabella, T. (2006). Involvement of polyamines in plant response to abiotic stress. Biotechnol. Lett., 28(23), 1867-1876. doi: 10.1007/s10529-006-9179-3
9. Bulgari, R., Cocetta, G., Trivellini, A., Vernieri, P., & Ferrante, A. (2015). Biostimulants and crop responses: a review. Biological Agriculture & Horticulture, 1(31), 1-17. doi: 10.1080/01448765. 2014.964649
10. Petrozza, A., Santaniello, A., Summerer, S., Di Tommaso, G., Di Tommaso, D., Paparelli, ... Cellinia, F. (2014). Physiological responses to Megafol® treatments in tomato plants under drought stress: A phenomic and molecular approach. Scientia Horticul-turae, 174, 185-192. doi: 10.1016/j.scienta.2014.05.023
11. Hammad, S. A. R., & Ali, 0. A. M. (2014). Physiological and biochemical studies on drought tolerance of wheat plants by application of amino acids and yeast extract. Annals of Agricultural Sciences, 59(1), 133-145. doi: 10.1016/j.aoas.2014.06.018
12. Santaniello, A., Giorgi, F. M., Di Tommaso, D., Di Tommaso, G., Piaggesi, A., & Perata, P. (2013). Genomic approaches to unveil the physiological pathways activated in Arabidopsis treated with plant-derived raw extracts. Acta Hortic., 1009, 161-174. doi: 10.17660/ActaHortic.2013.1009.20
13. Ziosi, V., Zandoli, R., Di Nardo, A., Biondi, S., Antognoni, F., & Calandriello, F. (2013). Biological activity of different botanical extracts as evaluated by means of an array of in vitro and in vivo bioassays. Acta Hortic., 1009, 61-66. doi: 10.17660/Ac-taHortic.2013.1009.5
14. Dospekhov, B. A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoyobrabotkirezul'tatovissledovaniy) [Methods of field experiment (with the basics of statistical processing of research results)]. (5nd ed., rev.). Moscow: Agropromizdat. [in Russian]
УДК 631.81
Швартау В. В.*, Михальская Л. Н., Мирошниченко И. Н. Физиологическая роль аминокислот в питании высокопродуктивных сортов пшеницы озимой // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. - 2016. -№ 3. - С. 52-57. http://dx.doi.org/10.21498/2518-1017.3(32).2016.75980
Институт физиологии растений и генетики HAH Украины, ул. Васильковская, 31/17, г. Киев, 03022, Украина, * e-mail: Schwartau@ifrg.kiev.ua
Цель. Выяснить роль удобрений, содержащих амино- В процессе исследований установлена высокая актив-кислоты, в системах питания высокопродуктивных сортов ность удобрений, в состав которых входят аминокисло-пшеницы озимой. Методы. Полевой, вегетационный, био- ты, при применении их для внекорневого питания. Удо-химический, аналитический, статистический. Результаты. брения на основе гидролизатов водорослей (Мегафол,
Мегафол Протеин, Терра-Сорб фол1'ар) и гидролизатов животных (Изабион) оказались очень эффективными для повышения урожайности культуры. Определено, что при низких дозах минерального азота удобрения способствовали как повышению урожайности, так и качественных показателей высокопродуктивного сорта пшеницы. Выводы. Определено, что удобрения, в состав которых входят аминокислоты, являются высокоэффективными композициями, которые содержат доступный для расте-
ний азот в органической форме и могут быть перспективными в качестве антистрессовых препаратов, а также для повышения эффективности использования макро- и микроэлементов культурными растениями. Они являются важными составляющими современных технологий выращивания высокопродуктивных сортов и гибридов в растениеводстве Украины.
Ключевые слова: пшеница озимая, аминокислоты, элементы питания, продуктивность.
UDC 631.81
Schwartau, V. V.*, Mykhalska, L. M., & Miroshnichenko, I. N. (2016). Physiological role of amino acids in the nutrition of highly productive varieties of winter wheat. Sortovivcenna ohor. prav sorti roslin [Plant Varieties Studying and Protection], 3, 52-57. http://dx.doi.org/10.21498/2518-1017.3(32).2016.75980
Institute of Plant Physiology and Genetics National Academy of Sciences of Ukraine, 31/17, Vasylkivska st., Kyiv, 03022, Ukraine, * e-mail: Schwartau@ifrg.kiev.ua
Purpose. To define the role of fertilizers containing amino acids in the nutrition systems of highly productive varieties of winter wheat. Methods. Field studies, biochemical technique, analytical procedure, statistical evaluation. Results. In the process of investigations, sufficiently high activity of fertilizers containing amino acids was established when applying them for leaf-feeding. Fertilizers based on algae (Megafol, Megafol Protein, Terra-Sorb foliar) and animal (Izabion) hydrolysates appeared to be very effective for increasing yield of culture. It was found that in case of low doses of mineral nitrogen, fertilizers helped to in-
crease both the yield and quality indicators of high-yielding wheat variety. Conclusions. It was defined that fertilizers that include amino acids are highly effective compositions containing plant-available nitrogen in organic form and can be promising for application as antistress agents and improving efficiency of macro- and microelements use by cultivated plants. They are essential components of modern technologies for cultivation of highly productive varieties and hybrids in crop production of Ukraine.
Keywords: winter wheat, amino acids, nutrients, productivity.
Hadiuuina 18.05.2016
