Научная статья на тему 'Использование природных росторегуляторов для повышения зимостойкости озимого ячменя'

Использование природных росторегуляторов для повышения зимостойкости озимого ячменя Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
167
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕКТИН / ГУМИ / ЗИМОСТОЙКОСТЬ / ОЗИМЫЙ ЯЧМЕНЬ / РОСТОРЕГУЛЯТОРЫ. / PECTIN / GUMI / HARDINESS / WINTER BARLEY / GROWTH REGULATORS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Шуреков Юрий Владимирович, Костин Олег Владимирович

В статье приводятся данные по использованию пектина и гуми для повышения зимостойкости озимого ячменя. Установлено, что предпосевная обработка семян росторегуляторами приводит к увеличению содержания сахаров в осенне-зимний период

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Шуреков Юрий Владимирович, Костин Олег Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The Use of Natural Growth Regulators to Increase the Winter Barley Hardiness

Data on the use of pektin and gumi for increasing Barley winter hardiness are presented. It is established that presowing treatment of barley seeds with growth regulators results in higher sugars content in the autumn winter period.

Текст научной работы на тему «Использование природных росторегуляторов для повышения зимостойкости озимого ячменя»

Использование природных росторегуляторов для повышения зимостойкости озимого ячменя

Ю.В. Шуреков, аспирант, ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»; О.В. Костин, к.с-х.н, министерство сельского хозяйства Ульяновской области

Неблагоприятные условия окружающей среды могут быть причиной многочисленных структурных и функциональных изменений, которые изначально направлены на то, чтобы организм адаптировался к условиям существования. Уровень устойчивости к стрессам является генетически контролируемым и наследуемым признаком, который проявляется под влиянием экстремального фактора. Таким фактором могут быть физическое воздействие (облучение), химическое (обработка различными химическими препаратами), природные изменения (стрессовые колебания температуры, влажности, pH и др.), что при достаточной интенсивности действия вызывает в растениях сходные трансформации физиолого-биохимических процессов [1].

Многочисленные исследования показывают, что предпосевная обработка семян различными регуляторами роста растений приводит к усилению начальных окислительно-восстановительных процессов, предварительному накоплению в семенах эффекторов-тригеров и ускорению появления гиббереллиноподобных веществ, что в конечном итоге приводит к изменению интенсивности метаболических процессов. Вместе с тем в исследованиях последних лет установлено, что некоторые фиторегуляторы вызывают не стимуляцию процесса, а его индукцию, которая не наблюдается при их отсутствии. Действие их можно рассматривать как сигналы для переключения программы физиологических процессов в организме, что индуцирует защитные реакции растений [2, 3, 4].

В наших опытах мы рассматривали влияние предпосевной обработки озимого ячменя природными регуляторами роста на устойчивость растений опытной культуры к стрессовым условиям перезимовки. Исследования проводились в течение трех лет (2005—2008 гг.) на опытном поле Ульяновской ГСХА в четырехкратной повторности на делянках учетной площадью 15 м2 в соответствии с методикой постановки полевых опытов.

Доза удобрений ^40Р70К60) рассчитывалась исходя из выноса питательных веществ культурой и их содержания в почве. Фосфорные и калийные удобрения вносились под предпосевную культивацию, а азотные — в качестве ранневесенней подкормки. Опыты проводились по следующей схеме (на культуре озимый ячмень сорта

Волжский Первый. Агротехника общепринятая для зоны):

1. Контроль.

2. Гуми (4,0%).

3. Гиббереллин (0,001%).

4. Пектин (0,05%) из ЛтагаиШш сгае^ш.

5. NPK+Контроль.

6. NPK+Гуми.

7. №К+Гиббереллин.

8. NPK+Пектин.

Обработку семян проводили перед посевом из расчета 2 литра раствора на 1 ц семян за 16—18 часов.

Пектин — природное вещество, выделенное из ЛтагаиШш сгаеПш, обладающее росторегулирующими свойствами. Олигосахарины из пектиновых веществ регулируют растяжение клеток растений, стимулированное ростовыми гормонами, контролируют процессы морфогенеза, вызывают быстрое изменение в ионных потоках и проницаемости плазматической мембраны. Данный препарат применялся в концентрации 0,05%.

Гиббереллин является регулятором роста растений. Действие его на растения наиболее типично проявляется в удлинении их стебля, повышении количества междоузлий, инициировании цветения и развития плодов, стимулировании процессов прорастания семян, активировании синтеза нуклеиновых кислот и белков. Концентрация рабочего раствора — 0,001%.

Гуми — это биоактивированная гумусовая вытяжка, обогащенная микроэлементами, основу которой составляют гуминовые кислоты. Гуминовые кислоты представляют собой природные высокомолекулярные системы, широко распространенные в природе. В последнее время этим веществам уделяется большое внимание, обусловленное специфическими свойствами и особенно физиологической активностью.

Почва опытного участка — чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый со следующей агрохимической характеристикой: реакция среды — pH 6,5, содержание гумуса 4,3—4,7%, содержание подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову соответственно 105 и 200 мг/кг почвы. Степень насыщенности основаниями составляет 96,4—97,9%, сумма поглощенных оснований 25,5—27,8 мг-экв/100 г почвы.

Вегетационный период 2005—2006 гг. для растений озимого ячменя был неблагоприятным, отмечался недостаточным количеством влаги перед посевом, что стало причиной низкой полевой всхожести. Температура зимой опускалась

до минус 35 °С, что отрицательно повлияло на перезимовку растений озимого ячменя.

Период 2006—2007 гг. был достаточно благоприятным для индивидуального развития растений. Достаточное количество влаги в почве, а также оптимальная температура для осеннего роста в сентябре и октябре способствовали нормальной закалке растений перед уходом в зиму.

Летне-осенний период 2007 г. был влагообеспеченным для нормального роста и развития, необходимое количество влаги, а также положительный температурный режим способствовали хорошему развитию растений озимого ячменя. Зимний период 2008 г. проходил в неблагоприятных погодных условиях: малое количество осадков, снежный покров был менее 20 см, резкие перепады температуры.

Нами установлено (табл. 1), что под влиянием предпосевной обработки семян росторегуля-торами происходит увеличение содержания редуцирующих сахаров в узле кущения озимого ячменя.

Узел кущения представляет собой многофункциональный орган, способный к образованию новых корней и надземных побегов в случае их гибели, также он является кладовой энергети-

ческих ресурсов на зимний период. Поэтому так важна приспособленность узла кущения к благоприятному прохождению озимыми злаками зимнего покоя.

Результаты исследований показывают, что наибольшее содержание редуцирующих сахаров наблюдается в ноябре. В неблагоприятные по погодным условиям 2005—2006 и 2007—2008 гг. к апрелю содержание углеводов снижалось в 7—8 раз, за исключением 2006—2007 гг., где сахара уменьшаются всего в 2—2,5 раза, поэтому выживаемость этого года выше. Аналогичная картина наблюдается и на фоне удобрений.

Используемые росторегуляторы (табл. 2) оказывают положительное влияние на содержание связанной воды в осенне-зимний период во все годы исследований, что сказывается положительным образом на успешной зимовке растений. С понижением температуры в узлах кущения количественное содержание углеводов увеличивается. Это происходит за счет оттока их из листьев и гидролиза олиго- и полисахаридов.

Однако высокая зимостойкость растений зависит не только от способности накапливать кри-озащитные соединения в осенний период, но и от экономного расходования их в течение зимне-

1. Содержание редуцирующих сахаров в узле кущения озимого ячменя в воздушно-сухом состоянии, % (2005—2008 гг.)

2005-2006 гг. 2006-2007 гг. 2007-2008 гг.

-13,8 -4,9 -13,1 -14,1

14,3 35,9 4,4

35,2 18 14,2 37,1 11,8 4,9

37,6 15,1 38,1 13,0 5,2

36 14,7 37,9 13,8 5,6

2. Содержание связанной воды в узле кущения озимого ячменя в воздушно-сухом состоянии, % (2005—2008 гг.)

2006-2007 гг. 2007-2008 гг.

3. Выживаемость растений озимого ячменя в полевых опытах после перезимовки, % (2005—2008 гг.)

2005-2006 гг. 2006-2007 гг. 2007-2008 гг.

Фактор А* — регуляторы роста, фактор В** — регуляторы роста, минеральные удобрения

го периода. Во второй половине зимы за счет энергетических процессов происходит снижение углеводов. По содержанию связанной воды наблюдается аналогичная картина, как и по содержанию сахаров на опытных вариантах: во все годы исследований этот показатель выше контрольного варианта.

В 2005 г. содержание связанной воды на фоне почвы на 1,1—1,3% выше контроля, максимальное количество связанной воды наблюдается на варианте пектин — 42,4%. На удобренном фоне исследуемый показатель больше контроля на 1—1,2%, наилучший показатель наблюдается на варианте с Гиббереллином — 42,6%.

В 2006 г. количество связанной воды на фоне почвы под влиянием росторегуляторов превышает контроль на 1,7—7,3%, наибольшее количество воды на варианте Гиббереллин — 46,7%, что выше контроля на 7,3%, на фоне минерального питания этот показатель выше контроля на 1,7—7,2%.

В 2007 г. количество связанной воды на опытных вариантах выше контроля на 1,4—1,6%, а на фоне минерального питания соответственно этот показатель больше контроля на 0,8—2,1%.

В неблагоприятные 2005—2006 и 2007— 2008 гг. содержание связанной воды в феврале, апреле намного ниже по сравнению с 2006— 2007 гг., по-видимому это и оказало влияние на выживаемость озимого ячменя.

Таким образом, предпосевная обработка семян озимого ячменя росторегуляторами приводит к большому накоплению сахаров в узле кущения и является фактором, способствующим усилению естественной закалки в осенний период. Установлено, что в результате использования регуляторов роста показатель содержания связанной воды увеличивается по отношению к контролю. Положительные изменения опытных растений способствовали интенсификации син-

тетических процессов, лучшей выживаемости озимого ячменя (табл. 3).

Вследствие сложившихся экстремальных погодных условий во второй половине перезимовки происходило более интенсивное расходование углеводов и уменьшение связанной воды. Все это отразилось на сохранности растений. Содержание сахаров и связанной воды оказывает влияние на выживаемость и рост озимого ячменя. В наиболее благоприятных 2006—2007 гг., где расход углеводов был меньше и количество связанной воды было оптимально, мы наблюдали лучшую выживаемость. Следует указать, что росторегуляторы способствовали увеличению выживаемости в 2005—2006 гг. от 4,6 до 9,7%, в 2007-2008 гг. от 11,0 до 12,7%.

В неблагоприятных погодных условиях 2005-2006 и 2007-2008 гг. происходило расходование сахара до 3,1—5,4%, в связи с этим наблюдается резкое снижение процента выживаемости: от 59,3—78,7% до 4,6—12,7% в зависимости от варианта опыта.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что Пектин и Гуми наравне с Гиббереллином являются росторегуляторами, снижающими действие стрессового фактора (низкие температуры) и повышающими адаптивные возможности растений озимого ячменя.

Литература

1. Костин, В.И. Теоретические и практические аспекты предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур физическими и химическими факторами / В.И. Костин. — Ульяновск, 1998. — 120 с.

2. Кулаева, О.Н. Цитокинины / О.Н. Кулаева // Сб. «Основы химической регуляции роста и продуктивности растений». М.: Агропромиздат, 1987. — С. 80—133.

3. Озерцковская, О.Л. Механизмы индуцирования элиситорами системной устойчивости растений к болезням / О.Л. Озерцковская, Л.И. Ильинская, Н.И. Васюкова // Физиология растений. — 1994. — № 4. — С. 626—633.

4. Ковалев, В.М. Методологические принципы применения росторегулирующих препаратов нового поколения в растениеводстве / В.М. Ковалев, М.М. Янина // Аграрная Россия. 1999. — № 1(2). — С. 9—12.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.