CC BY
124
а на органоминеральном соответственно 86,5% и 87,6%.
Надо отметить, что все регуляторы роста растений снижали развитие болезней на клубнях картофеля в зимний период. При этом на клубнях картофеля на варианте с препаратом Энергия-М убыль от болезней была наименьшей и на минеральном агрофоне составила 9,6% и 8,4% на органоминеральном, при 16,7 и 12,1% на фоновых вариантах соответственно.
Таким образом, как показали наши исследования, кремнийорганические препараты Крезацин, Мивал и Энергия-М и гуминовые удобрения Дарина и Лигногу-
мат рекомендуется включать в технологию выращивания картофеля в севообороте как на минеральном, так и на органоминеральном агрофоне. Это не только увеличит урожайность, но значительно улучшит качество столового картофеля и его сохраняемость в зимний период. Уровень рентабельности при применении кремнийорганических препаратов на минеральном агрофоне колебался от 388 до 418% и от 219 до 337% на органоминеральном. На вариантах с гуми-новыми удобрениями уровень рентабельности колебался соответственно от 391-423% до 315-373%.
Литература
1. Вакуленко В.В., Шаповал О.А. Новые регуляторы роста в сельскохозяйственном производстве // Агро XXI, 2001, № 2. - С. 2-4.
2. Прусакова Л.Д., Малеванная Н.Н., Белопухов С.Ю., Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и иммунопротекторными свойствами // Агрохимия, 2005, № 11. - С. 76-86.
3. Петриченко В.Н., Логинов С.В. Применение регуляторов роста растений нового поколения на овощных культурах // Агрохимический вестник, 2010, № 2. - С. 24-26.
4. Туркина О.С. Применение комплексонатов в овощеводстве // Агрохимический вестник, 2011, № 1. - С. 24-25.
УДК 633/635:577.151.3
РЕГУЛИРОВАНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
И.П. Барабаш, д.с.-х.н., Л.Н. Петрова, д.с.-х.н., Е.Б. Дрепа, к.с.-х.н.
Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
В статье приведена классификация фитогормонов, их природных соединений и наиболее распространенных синтезированных или выделенных аналогов. Особое внимание должно быть уделено оценке генетического риска их применения. Ключевые слова: фитогормоны, классы, регуляторы роста.
REGULATION OF ENZYME SYSTEMS IN PLANT BREEDING I.P. Barabash, L.N. Petrova, E.B. Drepa
This article presents classification of phytohormones, their natural representatives and most distributed synthesized analogues. Specific attention has been paid to appraisal of genetic risk of hormones application. Keywords: phytohormones, classes, growth regulators.
Список фиторегуляторов, разрешенных к применению в сельском хозяйстве, с точки зрения полноты их оценки заслуживает критики, так как особое внимание должно быть уделено оценке генетического риска их применения. В конечном итоге это будет способствовать ускорению внедрения их в сельскохозяйственное производство. Ожидается, что в 2025 г. появятся первые роботы, созданные на основе нанотехнологии. Высказываются смелые идеи, что молекулярные роботы будут способны производить пищу, заменив сельскохозяйственные растения и животных. Насколько верным окажется теоретическое предсказание такой возможности покажет время, а вот разработка системы гормональной регуляции роста и развития растений, взамен или в дополнение науки о питании растительных организмов, будет революционным шагом в сельском хозяйстве.
К сожалению и академическая и отраслевая наука пока не дали полного представления о состоянии изученности этого вопроса, теоретических основах действия регуляторов роста, часто не раскрывается механизм их действия [1, 2]. Поэтому мы попытались на основа-
нии материалов собственной работы [3] по этой тематике восполнить, а если точнее, обратить внимание на пробелы в этой области.
Известно восемь групп фитогормонов: ауксины, гиб-береллины, цитоконины, абсцизовая кислота, этилен, брассиностероиды, силатраны, фузикокцины.
Ауксины - первая обнаруженная и поэтому наиболее изученная группа фитогормонов, регулирующих на разных этапах жизни растений его рост, дифференци-ровку органов, ростовые реакции на свет и силу тяжести. С помощью ауксинов можно быстро и без потерь сортовых особенностей размножать ценные древесные культуры, снимать стрессовые ситуации при пересадке растений на новое место, стимулировать плодообразо-вание и получать бессемянные плоды. Кроме того широкое применение ауксины нашли в регулировании урожайности, хранении клубней и корнеплодов, а также при уничтожении сорняков.
Гиббереллины - стимуляторы ростовых процессов за счет усиления растяжения клеток и повышения ми-тотической активности меристематических тканей.
Стимулирование растяжения клеток под действием гиббереллинов не связано с активацией протонной помпы, в отличие от действия ауксинов, а обусловлено усилением синтеза материала клеточной стенки. Наблюдается определенная специфика в ростовых реакциях растений различных семейств на тот или иной гиббереллин. Помимо видовой специфичности на гиб-береллин, ярко выражена специфичная реакция органов одного и того же растения на повышение уровня этого фитогормона. Вызывая активный рост стебля, гиббереллин практически не влияет на рост листа и угнетает рост корней. Отрицательное действие гиббе-реллина на корни может быть связано с перераспределением питательных веществ на преимущественное развитие активно растущей надземной системы. Препараты этой группы широко используют для выравнивания интенсивности плодоношения цитрусовых, в картофелеводстве - для ускорения появления всходов и увеличения количества проросших глазков, в луговодстве - для увеличения вегетативной массы и т.д.
Цитокинины - группа гормонов растений, производных азотистого соединения пурина. Они участвуют в регуляции физиологических процессов у высших растений, причем, как и другие фитогормоны, обладают полифункциональностью действия. Однако наиболее типичный эффект от применения цитокининов - стимуляция деления клеток. В настоящее время цитокинины мало используют в сельском хозяйстве, однако есть перспективные направления, где их применение может принести большую пользу. Например, в растениях присутствуют соединения, вызывающие торможение роста, их, в отличие от таких же равноправных компонентов регуляторного комплекса, как ауксины, гиббереллины и цитокинины, называют природными (эндогенными) ингибиторами, но их действие нужно направлять.
Абсцизовая кислота - один из наиболее активных эндогенных ингибиторов ростовых процессов. Она играет важную роль в процессах старения органов, обеспечения состояния покоя, коррелятивного ингибирования, формирования реакций на повреждающие воздействия, в регуляции устьичных движений, геотропического изгиба корней, апикального доминирования и ингибирования фотосинтеза. Функции абсцизовой кислоты и ее аналогов также многообразны, как и у других фитогормонов, но отличием служит результат ингибирующего действия на жизнедеятельность клеток и тканей растения.
Этилен - регулятор роста, поддерживающий оптимальные сбалансированные процессы стимуляции и торможения на заключительных этапах роста и развития растений. Результатом его физиологической деятельности является старение органов и организма в целом. Старение сопровождается снижением скорости деления клеток, ослаблением интенсивности фотосинтеза. Переход в фазу старения гормонально управляемый процесс, который можно ускорить за счет обработки растений
этиленом. В практике сельского хозяйства широко используется способность этилена вызывать преимущественное образование женских цветков у тыквенных, молочайных и коноплевых культур. Один из самых известных эффектов этилена ускорение созревания овощей и фруктов.
Брассиностероиды (брассинолид) - сравнительно недавно открытый класс фитогормонов. Подобно ауксину и гиббереллину брассиностероиды стимулируют растяжение клеток, подобно гиббереллину стимулируют рост изолированных семядолей огурца. Брассиностероиды обладают также некоторыми факторами, сходными с этиленом. Специфичным действием этих фито-гормонов можно считать регуляцию роста семяпочки. Большой интерес вызывает эффект стимулирования устойчивости растений к стрессам и грибным заболеваниям [4]. Препарат обладает активизирующим влиянием на побегообразование плодовых и ягодных культур, винограда, цветов и декоративных кустарников.
Силатраны (мивал, герматранол) на определенных этапах онтогенеза растений могут существенно увеличивать урожайность сельскохозяйственных культур и повышать качество продукции. Они прямым или косвенным образом влияют на компоненты ядерных структур (нуклеиновых кислот, гистонов), ответственных за генетический аппарат клетки. Способность силатранов стимулировать биосинтез белка позволила выявить высокую эффективность мивала и мигугена. Перспективность соединений этого класса заслуживает внимания и с точки зрения их биостимулирующего действия на микроорганизмы. Отмеченное позволяет включить их в число соединений, не приносящих экологического вреда окружающей среде.
Фузикокцин - стероидное вещество, ранее известное лишь как продуцент жизнедеятельности грибов, является фитогормоном, т.е. синтезируется в растении и регулирует ростовые процессы. Активность фузикок-цина, характерная для фитогормонов, позволяет рассматривать его как имитатор, физиологический аналог последних. Важнейшие эффекты фузикокцина - стимуляция растяжения клеток, усиление транспирации, открывание устьиц в темноте, выведение семян из состояния покоя, ускорение их прорастания и др.
Список гормонов растений, описанных нами, не исчерпывается.
Удельный вес всех препаративных форм регуляторов роста на мировом рынке химикатов составляет около 10%. По темпам расширения производства, продажи и использования регуляторы роста превосходят все остальные химикаты, применяемые в мировом сельском хозяйстве. Регуляторы роста ни в коем случае не заменяют удобрения [8]. Наоборот, они активно действуют только на высоких агрофонах, так как активизируют физиологически важные процессы развития растений.
Литература
1. Шевелуха B.C. и др. Сельскохозяйственная биотехнология. 2-е изд. - М.: Высшая школа, 2003. - 469 с.
2. Третьяков Н.Н. и др. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. - М.: Колос, 2000. - 640 с.
3. Барабаш И.П. Фитогормоны, регуляторы роста растений. - Ставрополь: Ставроп. кн. изд-во, 2009. - 384 с.
4. Ходянков А.А. Влияние брассиностероидов на устойчивость растений льна-долгунца к засухе // Агрохимический вестник, 2008, № 1. - С. 21-24.
