CC BY
21
О. I. Буйна
астрант кафедри бюлогп Внницького державного педагопчного унiверситету iм. М. Коцюбинського klr_klr@mail.ru
УДК [581.1:582.926.2]:661.162.65
В. В. Рогач
кандидат бiологiчних наук, доцент кафедри бюлогп Внницького державного педагогiчного уыверситету iм. М. Коцюбинського rogachv@ukr.net
В. Г. Кур'ята
доктор бюлопчних наук, професор, завщувач кафедри бюлогп Внницького державного педагогiчного унiверситету iм. М. Коцюбинського vgk2006@ukr.net
ФОРМУВАННЯ ФОТОСИНТЕТИЧНОГО
АПАРАТУ ТА ПРОДУКТИВН1СТЬ ПОМ1ДОР1В ЗА Д11 ТЕБУКОНАЗОЛУ
Анотащя. Стаття присвячена вивченню впливу триазолпох/дного антиг/берел/нового препарату тебуконазолу (EW-250) на морфометричн/ показники / врожайн/сть культури помщор/в сорту Бобкат.
Результати дослджень св'щчать, що обробка насаджень 0,025%-м розчином препарату у фазу бутон/зацп оптим/зувала процес формування фотосинтетичного апарату культури в ценоз/ та збльшувала урожайнсть.
Встановлено, що за д'И ¡нпб/тора росту знижувалася висота рослин, зменшувалась юльюсть листюв на рослин/ та площа листково/ поверхн¡. Показники мас сироI1 сухоI речовини листюв за дП' тебуконазолу були близькими до контролю. Дослджено, що препарат зумовлював збльшення питомоУ поверхневоУ щльност/ листка за рахунок розростання кл/тин основноУ асимляц/йно'У тканини - хлоренх/ми та зростання об'ему кл/тин стовпчастоУ паренхУми, що компенсувало зменшення площУ листя, клькост листюв на рослинУ та показника листкового ¡ндексу. Одночасно вдбувалося зростання вм/сту хлорофлу та хлорофльного ¡ндексу.
Вказан/ зм/ни зумовили п'щвищення показника чистоУ продуктивности фотосинтезу рослин пом/дор/в I призводили до суттевого зростання донорного потенциалу, утворення надлишку асим/лят/в, наслдком чого було збльшення урожайност': культури.
Ключов'1 слова: Solanum 1усорётсит L., ретардант, тебуконазол, морфогенез, мезоструктура, фотосинтетичний апарат, урожайнсть.
О. И. Буйная
аспирант кафедры биологии
Винницкий государственный педагогический университет им. Михаила Коцюбинского В. В. Рогач
кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии
Винницкий государственный педагогический университет им. Михаила Коцюбинского В. Г. Курьята
доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры биологии Винницкий государственный педагогический университет им. Михаила Коцюбинского
ФОРМИРОВАНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА И ПРОДУКТИВНОСТИ ПОМИДОРОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕБУКОНАЗОЛА
Аннотация. Статья посвящена изучению влияния триазолпроизводного антигиббереллинового препарата тебуконазола (EW-250) на морфометрические показатели и урожайность культуры помидоров сорта Бобкат.
Результаты исследований свидетельствуют, что обработка насаждений 0,025%-м раствором препарата в фазу бутонизации оптимизировала процесс формирования фотосинтетического аппарата культуры в ценозе и увеличивала урожайность.
Установлено, что под действием ингибитора роста снижалась высота растений, уменьшалось количество листьев на растении и площадь листовой поверхности. Показатели масс сырого и сухого вещества листьев после приминения тебуконазола были близки к контролю.
Доказано, что препарат вызывал увеличение удельной поверхностной плотности листа за счет разрастания клеток основной ассимиляционной ткани - хлоренхимы и рост объема клеток столбчатой паренхимы, что компенсировало уменьшение площади листьев, количества листьев на растении и показателя листового индекса. Одновременно происходил рост содержания хлорофилла в листьях и хлорофилльного индекса.
Указанные изменения обусловили повышение показателя чистой продуктивности фотосинтеза растений помидоров, которые приводили к существенному росту донорного потенциала, образования избытка ассимилятов, следствием чего было увеличение урожайности культуры.
Ключевые слова: Solanum 1усорё^Сит L., ретардант, тебуконазол, морфогенез, мезоструктура, фотосинтетический аппарат, урожайность.
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
№2, 2016
O. I. Buinya
Post-graduate Student of the Department of Biology
Vinnitsya State Pedagogical University after named Mykhailo Kotsyubynskiy V. V. Rogach
PhD of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Biology Vinnitsya State Pedagogical University after named Mykhailo Kotsyubynskiy V. G. Kuryata
Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Biology Vinnitsya State Pedagogical University after named Mykhailo Kotsubinskiy
THE FORMATION OF A PHOTOSYNTHETIC APPARATUS AND THE PERFORMANCE OF TOMATOES UNDER THE INFLUENCE OF TEBUCONAZOLE
Abstract. The paper studies the influence of the triazolderivative antigibberellin chemical tebuconazole (EW-250) on the morphometric parameters and crop capacity of Bobcat tomatoes.
The research results indicate that the processing of plants with 0.025% solution of the chemicals in the bud stage optimized the process of formation of the photosynthetic apparatus of a crop in cenosis and increased its productivity. It has been found that under the action of growth inhibitor plant height, compensated for leaf number on the plant and leaf surface area decreased. The mass indicators of wet and dry matter of leaves for tebuconazole actions were similar to the control ones.
It has been proved that the chemicals caused an increase in the specific surface of the sheet due to cell proliferation of primary assimilation tissue - chlorenchyma and the growth of columnar parenchyma cells, which compensated for the decrease in leaf area, number of leaves per plant and a puff indicator index. At the same time the growth and chlorophyll content of chlorophyll index took place.
These changes resulted in an increase in photosynthetic productivity of tomato plants, which led to a significant increase in the capacity of the donor, the formation of excess assimilates, resulting in an increase in crop capacity. Keywords: Solanum lycopersicum L., retardant, tebuconazole, morphogenesis, mesostructure, the photosynthetic apparatus, crop capacity.
Постановка проблеми. Важливим компонентом су-часних технологш рослинництва стають регулятори росту та розвитку рослин. Вщомо що, застосування синтетичних препара^в з антипберелшовою дieю впливае на ростовi процеси рослин Тх розвиток, фотосинтез та продуктившсть [2, 3, 5, 8].
Обмеження лшшного росту пщ впливом антипберел^в часто супроводжуеться посиленням галуження, за раху-нок чого формуеться бшьша листкова поверхня рослини та вщбуваються змши у донорно-акцепторнш системк Внаслщок цього можливий перерозподш потоюв асимЬ ля^в мiж вегетативними i генеративними органами на користь останшх [3, 8].
Серед синтетичних iнгiбiторiв росту поширеним е тебуконазол, який легко проникае в рослину через листя i коршь [6]. Препарат покращуе стшюсть до вилягання, завдяки потовщенню та укороченню стебла, а також покращуе адаптившсть рослин до несприятливих факто-рiв середовища [7].
Триазолпохщш ретарданти часто застосовують при вирощуванш овочевих, техшчних та кормових культур, однак фiзiологiчна дiя цього препарату на рют та форму-вання листкового апарату у рослин помiдорiв, як важли-вих складових урожаю, практично не вивчався [6, 7, 8].
Мета статп. Дослщити вплив тебуконазолу на морфогенез, формування листкового апарату та актившсть фо-тосинтетичних процеав, як важливих складових урожай-ност культури помiдорiв.
Методика дослщження. Польовi дослщження проводили на насадженнях помiдорiв СФГ «Бержан П.Г.» с. Горбашвка ВшницькоТ област у 2013-2015 роках. Площа дослщних дшянок 33 м2, повторшсть п'ятикратна.
Рослини помiдорiв сорту Бобкат обробляли за допо-могою ранцевого оприскувача ОП-2 тебуконазолом (0,025%) до повного змочування листюв у фазу бутош-зацп. Контрольш рослини обприскували водопровщною водою.
Вiдбiр матерiалу для вивчення мезоструктурноТ орга-нiзацiТ листка проводили у фазу початку формування плодiв. Мезоструктурну оргашзашю листка вивчали на фiксованому матерiалi методом Мокроносова А.Т. i Бор-зенковоТ Р.А. [3]. Склад фксуючоТ сумiшi: рiвнi частини етилового спирту, глщерину i води з додаванням 1%-го формалшу [3].
Морфологiчнi показники вивчали кожш 10 днiв. Площу листя визначали ваговим методом, урожайшсть методом пiдрахунку та зважування. У фазу утворення плодiв визначали питому поверхневу щшьшсть листка, листковий та хлорофшьний iндекси i чисту продуктивнiсть фото-
№2, 2016
синтезу [1].
Результати дослщжень обробляли статистично за до-помогою комп'ютерноТ програми Statistica 6.1. Застосо-вували однофакторний дисперсшний аналiз (вiдмiнностi мiж середшми значеннями обчислювали за критерieм Стьюдента, !'х вважали вiрогiдними за Р<0,05. У таблицях та на рисунках наведено середньоарифметичш значення та Тх стандарты похибки.
Основш результати дослiдження. Вiдомо, що ре-гуляцiя донорно-акцепторних вщносин у системi цiлоТ рослини здшснюеться через координацiю фотосинтезу i ростовоТ функцiТ, причому будь-якi природы або екс-периментальнi змiни швидкосп ростових процесiв супро-воджуються адекватною перебудовою фотосинтетичного апарату [2, 5]. Застосування регуляторiв росту дозволяе впливати на морфометричнi показники частин рослин-ного органiзму, внаслiдок чого можливий перерозподш потоюв асимiлятiв до господарсько-важливих тканин i органiв [2, 3, 5].
У зв'язку з цим, важливим е аналiз змши кшьюсних показниюв листкового апарату та ростових процеав рослин помiдорiв шд впливом ретарданту тебуконазолу.
Результати наших дослщжень свiдчать, препарат га-льмували р^ рослин помидорiв сорту Бобкат. У фазу активного карпогенезу за його дм висота рослин була меншою нiж у контролi на 12% (рис.1).
Кшьюсною характеристикою концентраци структур-них елементiв, якi беруть участь у фотосинтетичних процесах е питома поверхнева щшьшсть листка. Нами зафксовано суттеве збiльшення цього показника шсля обробки рослин помiдорiв тебуконазолом.
У зв'язку з цим важливо встановити змши у мезо-структурш оргашзацп листкiв помiдорiв за дм iнгiбiтору росту (табл. 1).
Дослщжено, що препарат збiльшував товщину лист-кових пластинок у рослин дослщного варiанту за рахунок кращого розвитку основноТ фотосинтезуючоТ тканини -хлоренхiми. Товщина асимiляцiйноТ паренхiми пiд впливом препарату зростала на 30%. При цьому розмiри клЬ тин верхнього та нижнього епщермюу достовiрно не змЬ нювалася. Одночасно встановлено достовiрне зростання об'ему клiтин стовпчастоТ паренхiми i спостерiгалася тен-деншя до зростання розмiрiв клiтин губчастоТ паренхiми.
Описанi вище змiни анатомiчноТ структури лиска за дiТ триазолпохщного ретарданту - тебуконазолу створю-ють передумови пiдвищення фотосинтетичноТ активностi рослин.
Вщомо, що важливим показником штенсивносп фотосинтетичних процесiв у рослинах е чиста продуктившсть
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
73
Рис. 1. Вплив тебуконазолу на морфометричш показники рослин noM^opiB сорту Бобкат (фаза активного карпогенезу) (середш данi за 2013-2015 роки):
А - висота рослин; Б - питома поверхнева щльн/сгь листка; В - юльюсть листюв на рослинi; Г - площа листковоi поверхнi; Д - маса сироi речовини листюв; Е - маса сухоi речовини листюв.
Таблиця 1
Дiя тебуконазолу на мезоструктурш показники листюв рослин помiдорiв сорту Бобкат
(фаза початку дозрiвання плодiв)
Варiант дослiду Контроль EW-250
Об'ем ^тин стовпчастоТ паренхiми, мкм3 6228,33±301,13 *10057,19±1095,36
Довжина ^тин губчастоТ паренхiми, мкм 30,31±1,46 *36,11±1,25
Ширина ^тин губчастоТ паренхiми, мкм 23,62±1,46 25,52±0,59
Товщина верхнього епiдермiсу, мкм 29,19±0,81 31,01±0,79
Товщина хлоренхiми, мкм 185,85±1,58 *242,23±7,65
Товщина нижнього епiдермiсу, мкм 24,14±0,80 21,97±0,54
Примтка. * - р/'зниця достов/'рна при Р<0,05.
фотосинтезу [8]. Отримаш нами дан свщчать, що цей показник протягом всього перюду вегетацп у рослин дослщного варiанту був бшьш високим у порiвняннi з контролем (рис. 2).
Концентра^я хлорофiлу у листках також суттево
впливае на штенсившсгь синтезу асимiлятiв у рослинах. Дослщжено, що тебуконазол збiльшував вмют основного фотосинтезуючого пiгменту у листках рослин помiдорiв на 19% у порiвняннi з контролем.
Провiвши аналiз низки ценотичних показникiв, що
№2, 2016
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦ1ОНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
I I - контроль; Q - тебуконазол
Рис. 2. Вплив тебуконазолу на ценотичж показники, вм^т хлорофiлу та чисту продуктившсть фотосинтезу рослин помiдорiв сорту Бобкат (фаза активного карпогенезу) (середнi дан за 2013-2015 роки):
А - чиста продуктивнсть фотосинтезу; Б - вм/ст хлорофлу; В - листковий ¡ндекс; Г - хлорофльний ¡ндекс.
Таблиця 2
Вплив тебуконазолу на урожайшсть рослин noM^opÏB сорту Бобкат (середш данi за 2013-2015 роки)
Варiант дослщу Урожайшсть куща, кг Урожай, т/га
Контроль 2,3±0,11 85±3,92
Тебуконазол *2,8±0,12 107±4,08
Примтка. * - р/'зниця достов/'рна при Р<0,05.
впливають на продуктившсть сшьськогосподарських культур нами встановлено зниження листкового шдексу за дм препарату та суттеве збiльшення хлорофiльного шдексу.
Нами встановлено, що збшьшення питомо' поверхне-во' щiльностi листкiв за рахунок кращого розвитку еле-мен^в мезостуктури, значне збiльшення вмiсту хлоро-фiлу у листках та зростання хлорофшьного iндексу, пщ-вищення показниюв чисто' продуктивностi фотосинтезу призводили до значного пщвищення донорного потен-шалу рослин, утворення надлишку асимiлятiв, наслщком чого е збiльшення урожайностi культури, не зважаючи на зменшення площi листково' поверхнi та кiлькостi листюв на рослиш (табл. 2).
Висновки. Отже, обробка рослин помiдорiв тебукона-золом в перiод бутонiзацiï е високоефективним засобом регуляцп формування та функцюнування фотосинтетичного апарату та продуктивност культури. Важливим за-вданням е з'ясування дм iнших iнгiбiторiв гiберелiну на рiст, розвиток та продуктившсть культури.
Л^ература
1. Казаков, 6. О. Методолопчы основи постановки експерименту з ф1зюлоги рослин / 6. О. Казаков. - К. : Ф^осоцюцентр, 2000. - 272 с.
2. Киризий, Д. А. Фотосинтез и рост растений в аспекте донорно-акцептор-ных отношений / Д. А. Киризий. - К. : Логос, 2004. - 192 с.
3. Кур'ята, В. Г. Ф1з1олого-61ох1м1чн1 механ1зми дм ретардант1в i етиленпроду-цент1в на рослини ягщних культур : дис. ... доктора бюл. наук : 03.00.12 / Кур'ята Володимир Григорович. - К., 1999. - 318 с.
4. Прядюна, Г. О. Потужысть фотосинтетичного апарату, зернова продуктившсть та яюсть зерна Ытенсивних сортiв м'яко' озимоï пшеницi за рiзного рiвня мiнерального живлення / Г. О. ПрядкЫа, В. В. Швартау, Л. М. Ми-хальська // Физиология и биохимия культурных растений. - 2011. - Т. 43, № 2. - С. 158-163.
5. Шадчина, Т. М. Регуляшя фотосинтезу i продуктившсть рослин: фiзiоло-пчы та еколопчы аспекти / Т. М. Шадчина, Б. I. Гуляев, Д. А. Кiрiзiй та
№2, 2016
iH. - K. : YKp. $iтоcоцiоцентр, 2006. - 384 c.
6. Effect of environmental conditions on plant growth regulator activity of fungicidal seed treatments of barley / Andreas Görtz, Erich-Christian Oerke, Thomas Puhl, Ulrike Steiner // Journal of Applied Botany and Food Quality. -2008. - № 82. - P. 60-68.
7. Kinga Matysiak, Sylwia Kaczmarek. Effect of chlorocholine chloride and triazoles - tebuconazole and flusilazole on winter oilseed rape (Brassica napus var. oleifera L.) in response to the application term and sowing density // Journal of plant protection research. - 2013. - Vol. 53, № 1. - P. 79-88.
8. Sumit Kumar. Paclobutrazol treatment as a potential strategy for higher seed and oil yield in field-grown Camelina sativa L. Crantz / Sumit Kumar, Sreenivas Ghatty, Jella Satyanarayana, Anirban Guha // BSK Research Notes. - 2012. -№ 5. - P. 1-13.
References
1. Kazakov, Ye. O. Metodolohichni osnovy postanovky eksperymentu z fiziolohii roslyn / Ye. O. Kazakov. - K. : Fitosotsiotsentr, 2000. - 272 s.
2. Kyryzyi, D. A. Fotosyntez y rost rastenyi v aspekte donorno-aktseptornbikh otnoshenyi / D. A. Kyryzyi. - K. : Lohos, 2004. - 192 s.
3. Kuriata, V. H. Fizioloho-biokhimichni mekhanizmy dii retardantiv i etylenpro-dutsentiv na roslyny yahidnykh kultur : dys. ... doktora biol. nauk : 03.00.12 / Kuriata Volodymyr Hryhorovych. - K., 1999. - 318 s.
4. Priadkina, H. O. Potuzhnist fotosyntetychnoho aparatu, zernova produktyvnist ta yakist zerna intensyvnykh sortiv miakoi ozymoi pshenytsi za riznoho rivnia mineralnoho zhyvlennia / H. O. Priadkina, V. V. Shvartau, L. M. Mykhalska // Fyzyolohyia y byokhymyia kulturnbkh rastenyi. - 2011. - T. 43, № 2. -
5. 158-163.
5. Shadchyna, T. M. Rehuliatsiia fotosyntezu i produktyvnist roslyn: fiziolohichni ta ekolohichni aspekty / T. M. Shadchyna, B. I. Huliaiev, D. A. Kirizii ta in. - K. : Ukr. fitosotsiotsentr, 2006. - 384 s.
6. Effect of environmental conditions on plant growth regulator activity of fungicidal seed treatments of barley / Andreas Görtz, Erich-Christian Oerke, Thomas Puhl, Ulrike Steiner // Journal of Applied Botany and Food Quality. -2008. - № 82. - R. 60-68.
7. Kinga Matysiak, Sylwia Kaczmarek. Effect of chlorocholine chloride and triazoles - tebuconazole and flusilazole on winter oilseed rape (Brassica napus var. oleifera L.) in response to the application term and sowing density // Journal of plant protection research. - 2013. - Vol. 53, № 1. - R. 79-88.
8. Sumit Kumar. Paclobutrazol treatment as a potential strategy for higher seed and oil yield in field-grown Camelina sativa L. Crantz / Sumit Kumar, Sreenivas Ghatty, Jella Satyanarayana, Anirban Guha // BSK Research Notes. - 2012. -№ 5. - R. 1-13.
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
75
