CC BY
169
РОЛЬМШМЕНТОВ в СТИМУЛИРОВАНИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ И ПОВЫШЕНИИ ИХ УСТОЙЧИВОСТИ К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ
Н.ВЛ'ю'гома
Прикаспийский НИМ аридного земледелия Сшрный т„ 8, с. Солено* Займище* 416251, Астраханская область, Россия
В д^р.'гтрнш условиях изучено шшяше микроэлементов (разшшвдх концентраций) на мпемсипшн-п» |КН?» проросшо! ячменя сорта "Зной".
За последние годы достигнуты важные научные результаты в деле дальнейшей) изучения физиологической и биохимической роли микроэлементов в тесной увяже с физиологией растений и животных, а также биохимии почв,
Установлено, что михроэлеменш повышают активность различных ферментов, хвггалиэируюших биохимические. процессы, Протекающие В ЖИВОМ организме.
Например» медь входит в состав полифенолоксидазы, аскорбиноксидазы, лаккаэы и др. Цинк активирует такие фермента, как энолаза, карбоангидра-за, пирофосфатаза, щеточная фосфатаза, лецитиназа и др. Марганец принимает участие в ферментативных реакциях, катализируемых аргиназой, пептидазами» фосфомоноэсггеразой, карбоксилазой, аденозинтрифосфатазой, гек-сокиназой, фосфоглюкомутазой и др. Молибден повышает активность таких ферментов, как иитратредуктаза, гидрогеназа, коангиноксидаза и некоторые другие, Этот микроэлемент играет важную роль в процессах биохимической фиксации молекулярного азот
Железо входит в состав каталазы, гороксидазы, цитохромов и некоторых других ферментов* Кобальт содержится в витамине Ви и принимает участие в деятельности аргиназы* фосфатазы, альдолазы и некоторых других. Магний повышает активность различных эстераз, дезоксирибонуклеазы, фосфоглю-комутазм и др.
Существенное значение имеет изучение форм связи микроэлементов с молекулами ферментов и мехашэш действия микроэлементов в биохимических реакциях* катализируемых отдельными ферментами и ферментными системами.
Микроэлементы принимают участие в ряде окислительно-восстановительных процессов у растений и оказывают влияние на синтез углеводов, белков, нуклеиновых и других органических кислот, лигнина и прочих соединений, Ряд микроэлементов (марганец, медь, молибден, бор) оказывает положительное действие на фотосинтез.
Вор» молибден и марганец, а в ряде случаев и медь способны ускорить развитие растений и созревание семян. Некоторые микроэлементы (бор, медь* молибден) повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям внешней среды (недостаток влаги в почве, повышение или понижение температуры), а также делают их устойчивыми против ряда бактериалыных и грибных болезней (бактериоз льна, гниль сердечка свеклы, серая пятнистость злаков я др.)*
Полевыми опытами и практикой колхозов и совхозов показано, что бор повышает урожай зерна кормовых бобов й гороха на 3-4 ц/га» семян клевера и люцерны — на I ц/га, корней сахарной свеклы — на 40-50 ц/га» волокна льна - на 1-1,5 ц/га. Бор способствует повышению урожая также овощных и плодоягодных культур.
Медь повышает урожай зерна на осушенных болотах и песчаных, бедных медью почвах на 5-7 ц/га. От применения молибдена урожай зерна гороха и кормовых бобов повышается на 3-5 ц/га, клеверного сена — на 8-10 ц/га и зерна вики на 2-3 ц/га. Марганец широко применяется на Украине под посевы сахарной свеклы, пшеницы и других культур. Внекорневая подкормка кукурузы цинком повышает урожай этой культуры на 17-20%. Установлено положительное действие микроэлементов на повышение продуктивности лугов и пастбищ. Микроэлементы кобальт и йод нашли широкое применение в животноводстве. Изучается действие этих моментов на растения.
Важное значение имеет дальнейшее развитие рабе» по картированию содержания микроэлементов — бора, меди, цинка, кобальте, марганца и молибдена, в почвах рада стран и областей РФ, а также изучение почтенных условий, влияющих на доступность микроэлементов растениям.
За последние годы достигнуты тише положительные .результаты в деле разработки новых методов определения микроэлементов в почв« и растениях. Сконструирована аппаратура для быстрого определения бора» меди* молибдена, 'марганца, цинка и кобальта в условиях экспедиционных обследова-ний и производственных лабораторий. Необходимо» тобм научно-исследовательские институты, опытные станции, сельскохозяйственные высшие учебные заведения организовали полевые опыты с микроэлементами и учет их эффективности в производственных условиях. Сопоставление данных химического анализа почв и растений на содержание микроэлементов позволит дать научное обоснование районированию применения микроэлементов в сельском хозяйстве.
В деле изучения микроэлементов необходимо ввести четкую, хорошо скоординированную систему. Случайные опыты и отдельные анализы дм дета дифференцированного применения микроудобрений мало полезны, У нас часто в статьях и докладах говорят о действии микроэлементов вообще. Но ведь работники сельского хозяйства ждут конкретных указаний — какой именно микроэлемент или сочетание микроэлементов, под какие культуры, на каких почвах и каким образом следует применять; в каких районах, каким животным и в каких сочетаниях надо давать препараты микроэлементов. Необходима максимальная координация тематических планов и методов работ с тем, чтобы осуществить всестороннее районирование применения микроэлементов на научной основе.
Известно, что Поволжье является зоной рискованного земледелия из-за недостатка влаги. Поэтому использование различных приемов, влияющих на удержание влаги в почве, будет способствовать повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Исхода из выше сказанного, можно предположить, что использование микроэлементов возможно в качестве водоудерживающего фактора. Механизм их действия в данном случае обусловлен повышением водоудерживающей способности и сосущей силы клеток листовой паренхимы, изменением анатомического строения листьев в сторону ксеро-фитности. Помимо этого, микроэлементы усиливают передвижение пластических веществ из листьев в генеративные органы.
Агрохимическое обследование почв ГНУ ПНИИАЗ показало, что почти все почвы имеют очень низкую степень обеспеченности цинком, кобальтом, медью для всех сельскохозяйственных культур. Около 30% почвенных массивов имеют низкую степень обеспеченности марганцем для зерновых культур.
На основании этих данных, в целях достаточного обеспечения растений микроэлементами и для повышения их засухоустойчивости мы провели предпосевную обработку семян ячменя.
Для обработки семян использовали 0,05% растворы сернокислого цинка и магния и 0,02% раствор молибдата аммония. В лабораторных условиях мы изучили влияние данных концентраций микроэлементов на ростовые характеристики семян. Эта работа проведена как предварительная и необходимая с целью использования этих концентраций дм проведения полевых опытов, а также для изучения в дальнейшем влияния данных концентраций микроэлементов на фиэиолого-биохккшяеские процессы, происходящие в фотосинте-тическом аппарате ячменя » условиях засухи.
Обработанные микроэлементами семена в количестве 50 штук (в трех повторностях) поместили в чашки Петрии, Наблюдение проводили в течение двенадцати дней.
Через дм дня после посева семена набухли и появились корешки. На пятый день после посева появились всходы, Динамика появления всходов отображена я таблице, Как видно из таблицы, наиболее многочисленные всходы появились ш чашках Петри, где семена были обработаны молибденом. После появления проростков производили измерения их высоты. При появлении листьев определяли длину и ширину листа. Как видно из рисунка, наиболее активный рост проростков наблюдался под действием молибдена. Незначительно влияние цинка на рост проростков — только начиная с седьмого дня после посева. Магний, судя по нашим данным, оказывал сначала угнетающее действие на рост; только на последних этапах наблюдения отмечается уравнивание в росте проростков этого варианта с контрольным.
На десятый день после всходов появились листочки. Измерение длины и ширины листьев показало, что при обработке цинком и молибденом наблюдалась тенденция к увеличению этих показателей. Наиболее отчетливо это проявилось по отношению к такому показателю, как длина листа.
Вероятно* эго можно объяснять тем, что эти микроэлементы влияют, во-первых» на рост клеток мезофилла в длину, а во-вторых, на скорость деления клеток хлоренхимы. Оба эти фактора обусловливают рост листа в длину. Даже небольшое воздействие, оказываемое цинком и молибденом на рост фо-тосинтетического аппарата в лабораторных условиях, в полевых опытах при засухе может сыграть значительную роль в скорости прохождений стадий роста и развития. Сейчас установлено, что намачивание семян риса в'растворах солей меди, цинка, молибдена, бора, кобальта существенно ускорят прохождение растениями стадий яровизации и, в конечном итоге, способствует более раннему созреванию семян, а в условиях недостатка влаги может повлиять на продуктивность растений. Наши предположения основываются на экспериментальных данных, полученных на зерновом сорго.
Авторы убедительно показали, что у зернового сорго сортообразцы ранней среднеспелой Групп более эффективно накапливают в зерне синтезируемые растениями питательные вещества и как результат имеют более высокий индекс урожая.
Дну
*'ґ*ний^
Рис, Влияние микроэлементов на интенсивность рост прО[хкягкс>и шттм сор« «ЭиеЙ*
Лабораторные исследования показали» что цинк в виде 0,05% сернокислой соли и молибдена в виде аммония стимулировали рост проростков и фото-синтетического аппарата. Магний в наших опытах действовал угнетающе на ростовые процессы. Возможно, это связано либо с недостаточной, либо с избыточной его концентрацией, Выяснение этого вопроса связано с дальнейшими исследованиями,
ЛИТЕРАТУРА
Липская ГЛ., Годней Т.Н. Влияние различных концентраций меди и марганца на изменение хлоропласгов и накопление хлорофилла в листьях сахарной свеклы. / В сб.; Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине, — Киев; Госсеяьхгаиздат» 1963. -С, 104 - 107.
Липская ГА. Накопление пигментов и продуктивность семенного поколения ячменя при внесении кобальта под материнские растения / Сельскохозяйственная биология» 1977, т.12, в, 4 - С. 510 - 514.
Ратнер ЕЖ, Буркин И.А., Цховребашвили Г. Г. Влияние молибдена на динамику пигментов пластид в листьях различных растений / Физиологи« растений» 1961» т. В» в. 6 — С. 707 ~ 714.
Кисис И. Р. Действие молибдена, бора и меди на урожайность и биохимический состав овощных культур / В кн.: Микроэлементы и продуктивность растений. Рига, 1965. « С. 188 ~ 205.
Зволинский В Л. Стадийные изменения химических свойств почв сшонцовых комплексов Нижнего Поволжья при их сельскохозяйственном использовании / В сб.; Плодородие и использование почв в различных почвещю-»климатических зонах. — Москва, РУДН, 1992. - С. 29 - 36.
Рубин Б.А. Курс физиологии растений. - Москва, 1961, Высшая школа - €.575. Малюжениц Л. С. Вегетационный период и индекс урожая у высокопродуктивных образцов зернового сорго / В сб.: Плодородие и использование почв в различных почвенно-климатических зонах. - Москва, РУДН, 1998. - С, 165- 169.
THE ROLE OF MICROELEMENTS IS STIMULATING PLANTS GROWTH AND DEVELOPMENT AND INCREASING THEER RESISTANCE TO UNFAVOURABLE MEDIUM CONDITIONS
N»V*Tyiityttma
Pricaspilsky SRi of arid faming Sotymm Zaimitsh«, 416251, Astrakhan Region, Russia
IV mflurncc* of { rt different conccntmtions) on the growth Intensity of the barley
variety «f-nc.v* *lux»ts has Ix-cn studied in (he laboratory conditions.
