CC BY
71
ЭКОЛОГИЯ
УДК 581.524:635.53 Д.Н. Балеев,
А.Ф. Бухаров ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСА ТЕСТЕРОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЗОНТИЧНЫХ
Ключевые слова: адаптивность, стабильность, аллелопатия, семена, тестер, донор, вытяжка, сельдерей, петрушка, пастернак, укроп.
Введение
Аллелопатия — это один из способов взаимодействия между растениями (и другими организмами), осуществляемый посредством метаболитов, выделяемых в окружающую среду [1, 2].
Аллелопатия является одним из факторов, обеспечивающих поддержание равновесия в экологических системах, последовательную смену растительных сообществ. Аллелопатия выполняет регуляторную функцию онтогенетического развития и фитоценотического взаимоотношения. Познание принципов химических взаимоотношений растений способствует пониманию роли агрофитоценозов, предшественников, монокультуры, повторных посевов, степени насыщенности севооборотов, почвоутомления. Использование знаний об аллелопатических свойствах семян весьма эффективно в практике селекции, семеноводства и селекции [3, 4].
Аллелопатический эффект подвержен значительной изменчивости в зависимости от эндогенных и экзогенных факторов, в том числе от биологических особенностей как растений доноров, так и акцепторов [5, 6]. Получены характеристики донор-ных объектов по степени изменчивости, адаптивности и стабильности их аллелопа-тической активности [7].
В статье представлена математикостатистическая интерпретация дифференцирующей способности пяти тестеров при изучении четырех культивируемых представителей семейства сельдерейных по проявлению аллелопатической активности.
Методика проведения исследований
Работа выполнена во ВНИИ овощеводства в 2008-2010 гг. В качестве объектов-доноров для проведения исследований использовали семена сельдерея корневого (Ар'шт graveolens) — сорт Купидон, петрушки корневой (Petroselinum crispum) — сорт Любаша, пастернака (Pastinaca sativa) — сорт Кулинар и укропа (Anethum graveolens) — сорт Кентавр.
Для приготовления водной вытяжки
5,0 г навески семян сельдерейных культур растирали в ступке с кварцевым песком. К подготовленной навеске добавляли 100 мл дистиллированной воды. Во избежание образования болезнетворной микрофлоры воду доводили до кипения. Экспозиция экстракции составляла 1 ч. Затем проводили фильтрацию раствора через бумажный фильтр.
В качестве объектов-тестеров использованы семена овощных культур: редис (Raphanus sativus), салат (ЬаЫиса sativa), японская капуста (Brassica chinesis var. Japonica), кресс-салат (Lepidium sativum), горчица (Brassica \uncea). Семена раскладывали в чашки Петри на фильтровальную бумагу, приливали экстракт и проращивали в термостате при постоянной температуре (23°С). Повторность опыта трехкратная. Всхожесть определяли по ГОСТ 12038-84. Статистическая обработка данных выполнена по Б.А. Доспехову [8]. Для расчета параметров, характеризующих дифференцирующую способность среды, использовали методику, разработанную А.В. Кильчевским и Л.В. Хотылевой [9].
Результаты исследований и обсуждение
Максимальную аллелопатическую активность проявляли семена Anethum дга-veolens. Lepidium sativum в этом варианте
стабильно в течение трех лет совсем не имели проросших семян. Экстракт из семян Anethum graveolens снижал всхожесть культур-акцепторов, особенно 1.ас-^са sativa (в среднем за три года исследований на 90,0%), а также Raphanus sati-vus (на 30,0%), слабее было действие на Brassica chinesis var. Japonica и Brassica juncea в среднем процент прорастания составлял 92,0 и 72,0% соответственно, что на 6,0% ниже контрольного варианта (табл. 1).
Под влиянием экстракта из семян Apium graveolens Lepidium sativum в течение трех лет испытаний не имел проростков. Наиболее активно на вытяжку из семян Apium graveolens реагировал 1.аЫиса sativa, при этом процент прорастания составил в среднем 21,0%, что на 78,0% ниже контроля. Использование в качестве тестера Raphanus sativus и Brassica chine-sis var. Japonica выявило небольшое снижение всхожести семян в течение опыта (на 19,0-6,0% соответственно).
Экстракт из семян Petroselinum crispum умеренно и относительно стабильно снижал всхожесть семян 1.аЫиса sativa, Bras-sica }ипсеа, Brassica chinesis var. Japonica (на 10,0-39,0%). Причем эффект на этих тест-культурах в разные годы был достаточно стабилен. У Lepidium sativum под влиянием экстракта из семян Petroselinum crispum в течение 2008 г. отмечено отсутствие прорастания семян, однако в 2009 и 2010 гг. отмечено минимальное прорастание. Процент прорастания семян Raphanus sativus находилось ниже уровня контроля (на 16,0%).
Стабильным аллелопатическим влиянием на всхожесть семян всех тестеров обладал экстракт из семян Pastinaca sativa. Снижение всхожести семян 1ас^са sativa и Brassica juncea течение трех лет не превышало 10,0-21,0%. Несколько сильнее экстракт из семян Pastinaca sativa влиял на всхожесть семян Lepidium sativum, снижая их всхожесть в среднем на 23,0%.
Максимальная продуктивность генотипов (среднее значение аллелопатической активности по варианту) была отмечена на средах Brassica chinesis var. Japonica и Raphanus sativus и составила 89,0 и 82,0 соответственно. На среде Brassica juncea продуктивность исследуемых генотипов была ниже и составляла 75,0 (табл. 2). Самая низкая продуктивность отмечена на средах Lepidium sativum и 1ас^са sativa — 31,0-56,0 соответственно.
Наибольшей дифференцирующей способностью обладают Lepidium sativum —
1699,0 и 1.аЫиса sativa — 1597,0. У остальных культур-тестеров дифференцирующая способность проявлялась слабее и варьировала от 74,0 до 115,5. Для сред отмечено изменение значений показателя ^к) от 36,0 (Lepidium sativum) до 22,0 (Brassica chinesis var. Japonica).
Показатель относительной дифференцирующей способности сред ^ек) изменялся от 9,7% у Brassica chinesis var. Japonica до 11,6-13,0% в других вариантах. Максимальное значение этого показателя отмечено у Lepidium sativum ^ек = 133,0%) и 1.аЫиса sativa
^ = 71,4%).
Таблица 1
Влияние экстрактов из семян сельдерейных культур (5,0%) на прорастание тест-объектов, % (2008-2010 гг.)
Экстракты Тест-объект
Raphanus sativus Lactuca sativa Brassica chinesis var. Japonica Lepidium sativum Brassica }ипсеа
Контроль 98,0 99,0 98,0 94,0 88,0
Апетит graveolens 68,0 9,0 92,0 0 72,0
Аріит graveolens 79,0 21,0 91,0 0 68,0
Petroselinum crispum 82,0 60,0 87,0 9,0 78,0
Pastinaca sativa 83,0 89,0 75,0 52,0 67,0
НСР05 1,1-2,2 1,0-2,5 0,9-2,2 1,0-2,6 1,1-2,2
Таблица 2
Параметры среды при концентрации 5,0% (2008-2010 гг.)
Вариант U+dk 4 ° ЛСС °ЛСС Зек Фон
Raphanus sativus 82,0 15,0 115,5 10,7 13,0 стабилизирующий
іа^иса sativa 56,0 -11,0 1597,0 40,0 71,4 анализирующий
Brassica Japonica 89,0 22,0 74,0 8,6 9,7 стабилизирующий
іepidium sativum 31,0 -36,0 1699,0 41,2 133,0 анализирующий
Brassica \uncea 75,0 8,0 75,0 8,7 11,6 стабилизирующий
54
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 12 (86), 2011
Заключение
В результате исследований показано, что Lactuca sativa и Lepidium sativum можно охарактеризовать как анализирующие фоны. Это говорит о том, что на этих средах в полной мере проявляется эффект аллелопатии исследуемых культур. Brassica chinesis var. Japonica, Raphanus sativus и особенно Brassica juncea отличались менее значительной и более выровненной дифференцирующей способностью (по отношению ко всем изученным культурам-донорам) оценки аллелопати-ческой активности, и поэтому относятся к стабилизирующему фону. Полученная информация может быть использована при подборе информативных тестеров для оценки аллелопатической активности сельдерейных культур. Рассмотренные в работе взаимоотношения доноров и тестеров представляют интерес как модельный объект для изучения явления аллело-патии с привлечением математикостатистических методов.
Библиографический список
1. Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Биологические методы исследования ростовых веществ у растений // Ростовые вещества и их роль в процессах роста и развития растений. — Л.: АН СССР, 1959.
- С. 106-116.
2. Гродзинский А.М. Экспериментальная аллелопатия. — Киев: Наукова думка, 1986. — 235 с.
3. Николаева М.Г., Лянгузова И.В., По-здова Л.М. Биология семян. — СПб.: НИИ химии, 1999. — 232 с.
4. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян. — М.: Наука,
1969. — 279 с.
5. Baleev D.N., Buharov A.F. Allelopathic activity о{ seeds family of celery / / Plant breeding and seed production, 2009. — Vol. 15. — № 4. — Р. 29-33.
6. Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Сравнительная характеристика генеративных и вегетативных органов Apium graveolens на предмет аллелопатической активности // Наука и инновации в сельском хозяйстве: матер. Междунар. науч.-практ. конф. — Курск: КГСХА, 2011. — С. 108-110.
7. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Дифференцирующая способность тестеров при исследовании аллелопатии овощных сельдерейных культур // Инновационные процессы в АПК. — М.: РУДН, 2011. — С. 166-167.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
9. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды // Генетика.
— 1985. — Т. 21. — № 9. — С. 1491-1497.
+ + +
УДК 574:636.085 Л.И. Перепелкина
ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ СЕЛЕНА В КОРМОВЫХ КУЛЬТУРАХ И КОРМАХ ПРИАМУРЬЯ
Ключевые слова: почва, кормовые культуры, селен, корма, селенобога-щенный соевый белок.
Химический состав и питательность кормовых растений и кормов чрезвычайно динамичные, варьирующие по годам показатели, которые во многом зависят от почвенно-климатических условий.
В настоящее время в растениях установлены более 70 минеральных элементов и около 50 регулярно встречающихся в тканях животных и птицы. Системы классификаций этих элементов основаны, во-
первых, на количественном содержании элементов в организме и, во-вторых, на их значении для жизнедеятельности. По количественному признаку это макроэлементы и микроэлементы, в том числе и селен.
В последние годы во всем мире ученые уделяют большое внимание коррекции недостатка селена у различных видов животных. Обогащение им рационов животных — один из способов решения этой проблемы и в питании человека, так как при скармливании селена животным и птице в оптимальных нормах происходит
