Научная статья на тему 'СОРТОВАЯ СПЕЦИФИКА ВЛИЯНИЯ СОЛЕВОГО И ОСМОТИЧЕСКОГО СТРЕССА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПРОРОСТКОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ'

СОРТОВАЯ СПЕЦИФИКА ВЛИЯНИЯ СОЛЕВОГО И ОСМОТИЧЕСКОГО СТРЕССА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПРОРОСТКОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
58
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОРТА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ / СОЛЕВОЙ СТРЕСС / ОСМОТИЧЕСКИЙ СТРЕСС ПШЕНИЦЫ / МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРОСТКОВ / ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Бесалиев И.Н., Панфилов А.Л., Регер Н.С.

Одним из факторов, оказывающих отрицательное влияние на формирование продуктивности сельскохозяйственных культур, является засоление почв. В последние годы в связи с нарастанием засушливости и недостатком влаги, негативное влияние избытка соли в почве возрастает. Изучение и оценка устойчивости сортов к фактору засоления на фоне достаточного и недостаточного количества влаги позволяет установить их генетическую приспособленность. Объект. Объектами исследований послужили сорта яровой мягкой и твёрдой пшеницы. Материалы и методы. В исследованиях использовались данные лабораторного опыта, проведённого в центре коллективного пользования ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН по методикам оценки устойчивости растений к засолению и осмотическому стрессу. Для оценки солеустойчивости проведена обработка семян солями хлорида натрия в дозе 8,7 г/л (150 мМ), для создания осмотического стресса семена были выдержаны в растворе сахарозы с дозировкой 16 атм. На контроле семена обрабатывались дистиллированной водой. Проращивание семян проводили в термостате ТСО-1М. Результаты и выводы. Определены энергия прорастания и всхожесть семян, а также морфологические показатели проростков - длина, число и масса корешков, длина и масса ростков. Обработка семян хлоридом натрия оказала более значительное подавляющее действие на посевные качества семян изученных сортов по сравнению с модифицированным стрессом засушливости, а показатели корневой системы проростков снизились больше при осмотическом стрессе. Сорта яровой мягкой пшеницы Оренбургская 22 и Ульяновская 105, сорт яровой твёрдой пшеницы Золотая показали устойчивость отдельных показателей морфологии проростков при осмотическом стрессе по сравнению с изученным вариантом модифицированного засоления. Слабая устойчивость факторам недостатка влаги и избытка соли в опытных растворах получена у сорта мягкой пшеницы Учитель и сорта твёрдой пшеницы Оренбургская 10. Полученные результаты по оценке сортовой специфики на изученные варианты индуцированного стресса могут использоваться в селекционной практике.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Бесалиев И.Н., Панфилов А.Л., Регер Н.С.

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

VARIETY SPECIFICITY OF THE INFLUENCE OF SALT AND OSMOTIC STRESS ON THE MORPHOLOGICAL SIGNS OF SPRING WHEAT SEEDLS

One of the factors that have a negative impact on the formation of productivity of agricultural crops is soil salinization. In recent years, due to the increase in aridity and lack of moisture, the negative impact of excess salt in the soil has been increasing. The study and evaluation of the resistance of varieties to the salinity factor against the background of sufficient and insufficient moisture makes it possible to establish their genetic fitness. Object. The objects of research were varieties of spring soft and durum wheat. Materials and methods. The studies used data from a laboratory experiment conducted at the Center for Collective Use of the Federal State Budget Scientific Institution of the Federal Scientific Center of the Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences» on methods for assessing plant resistance to salinity and osmotic stress. To assess salt resistance, the seeds were treated with sodium chloride salts at a dose of 8.7 g/l (150 mM); to create osmotic stress, the seeds were kept in a sucrose solution at a dosage of 16 atm. In the control, the seeds were treated with distilled water. Seed germination was carried out in a TSO-1M thermostat. Results and conclusions. Germination energy and seed germination were determined, as well as morphological parameters of seedlings - length, number and weight of roots, length and weight of seedlings. The treatment of seeds with sodium chloride had a more significant inhibitory effect on the sowing qualities of the seeds of the studied varieties, compared with the modified drought stress, and the indicators of the root system of seedlings decreased more under osmotic stress. Spring soft wheat varieties Orenburgskaya 22 and Ulyanovskaia 105 , spring durum wheat variety Zolotaya showed the stability of individual parameters of seedling morphology under osmotic stress in comparison with the studied variant of modified salinity. Weak resistance to the factors of lack of moisture and excess of salt in the experimental solutions was obtained in the soft wheat variety Uchitel and the durum wheat variety Orenburgskaya 10 . The results obtained on the assessment of varietal specificity for the studied variants of induced stress can be used in breeding practice.

Текст научной работы на тему «СОРТОВАЯ СПЕЦИФИКА ВЛИЯНИЯ СОЛЕВОГО И ОСМОТИЧЕСКОГО СТРЕССА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПРОРОСТКОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

12. Петелько А. И. Противоэрозионные защитные насаждения в Центральном Нечерноземье // Агроэкология, мелиорация и защитное лесоразведение: матер. науч.-практ. конф. Волгоград: ФнЦ агроэкологии РАН, 2018. С. 144-149.

13 Шабаев А. И. Избранные труды. Эрозия почв и адаптивно-ландшафтное земледелие. Саратов: ФГБНУ «НИИСХЮВ», 2017. 648 с.

14. Lawson G., Dupraz C., Watts J. Cac Silvoarable Systems Maintain Yield, Resilience, and Diversity in the Face of Changing Environments // Agroecosystem Diversity: Reconciling Contemporary Agriculture and Environmental Quality. Elsevier Inc. 2019. Р. 145-168.

15. Pimentel D., Burgess M. Soil erosion threats food production // Agriculture. 2013. № 3 (3). P. 443-463.

Информация об авторе

Барабанов Анатолий Тимофеевич, главный научный сотрудник - заведующий лабораторией защиты почв от эрозии ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9945-654X barabanova@vfanc.ru тел. 8-961-694-08-44

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-04 VARIETY SPECIFICITY OF THE INFLUENCE OF SALT AND OSMOTIC STRESS ON THE MORPHOLOGICAL SIGNS OF SPRING WHEAT SEEDLS

I. N. Besaliev1, A. L. Panfilov1, N. S. Reger1

1Federal Scientific Center for biological Systems and agricultural Technologies of Russian Academy of Sciences, Orenburg

Received 22.11.2022 Submitted 12.02.2023

The studies "Variety specificity of the influence of salt and osmotic stress on the morphological characteristics of spring wheat seedlings" were carried out in accordance with the research plan for 2021-2030. FGBNUBSTRAS on the topic No. FNWZ-2022-0014

Summary

The article presents the results of a laboratory experiment on the study of the influence of various variants of salt and osmotic stress on the morphological parameters of seedlings of varieties of spring soft and durum wheat. As a result of the research, a negative effect of osmotic stress and salinity on the sowing qualities of seeds and morphological parameters of seedlings of the studied spring wheat varieties was revealed.

Abstract

Introduction. One of the factors that have a negative impact on the formation of productivity of agricultural crops is soil salinization. In recent years, due to the increase in aridity and lack of moisture, the negative impact of excess salt in the soil has been increasing. The study and evaluation of the resistance of varieties to the salinity factor against the background of sufficient and insufficient moisture makes it possible to establish their genetic fitness. Object. The objects of research were varieties of spring soft and durum wheat. Materials and methods. The studies used data from a laboratory experiment conducted at the Center for Collective Use of the Federal State Budget Scientific Institution of the Federal Scientific Center of the Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences» on methods for assessing plant resistance to salinity and osmotic stress. To assess salt resistance, the seeds were treated with sodium chloride salts at a dose of 8.7 g/l (150 mM); to create osmotic stress, the seeds were kept in a sucrose solution at a dosage of 16 atm. In the control, the seeds were treated with distilled water. Seed germination was carried out in a TSO-1M thermostat. Results and conclusions. Germination energy and seed germination were determined, as well as morphological parameters of seedlings - length, number and weight of roots, length and weight of seedlings. The treatment of seeds with sodium chloride had a more significant inhibitory effect on the sowing qualities of the seeds of the studied varieties, compared with the modified drought stress, and the indicators of the root system of seedlings decreased more under osmotic stress. Spring soft wheat varieties Oren-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

burgskaya 22 and Ulyanovskaia 105, spring durum wheat variety Zolotaya showed the stability of individual parameters of seedling morphology under osmotic stress in comparison with the studied variant of modified salinity. Weak resistance to the factors of lack of moisture and excess of salt in the experimental solutions was obtained in the soft wheat variety Uchitel and the durum wheat variety Orenburgskaya 10. The results obtained on the assessment of varietal specificity for the studied variants of induced stress can be used in breeding practice.

Key words: spring wheat, variety, salinity, osmotic stress, morphological parameters of seedlings, germination, germination energy.

Citation. Besaliev I. N., Panfilov A. L., Reger N. S. Varietal specificity of the effect of salt and osmotic stress on the morphological characteristics of spring wheat seedlings. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 1(69). 46-53 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-04.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 633.111«321»:631.526.32

СОРТОВАЯ СПЕЦИФИКА ВЛИЯНИЯ СОЛЕВОГО И ОСМОТИЧЕСКОГО СТРЕССА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПРОРОСТКОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

И. Н. Бесалиев, доктор сельскохозяйственных наук А. Л. Панфилов, кандидат сельскохозяйственных наук Н. С. Регер, аспирант

ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», г. Оренбург

Дата поступления в редакцию 22.11.2022 Дата принятия к печати 12.02.2023

Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2021-2030 гг.

ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук» по теме № FNWZ-2022-0014

Актуальность. Одним из факторов, оказывающих отрицательное влияние на формирование продуктивности сельскохозяйственных культур, является засоление почв. В последние годы в связи с нарастанием засушливости и недостатком влаги, негативное влияние избытка соли в почве возрастает. Изучение и оценка устойчивости сортов к фактору засоления на фоне достаточного и недостаточного количества влаги позволяет установить их генетическую приспособленность. Объект. Объектами исследований послужили сорта яровой мягкой и твёрдой пшеницы. Материалы и методы. В исследованиях использовались данные лабораторного опыта, проведённого в центре коллективного пользования ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН по методикам оценки устойчивости растений к засолению и осмотическому стрессу. Для оценки соле-устойчивости проведена обработка семян солями хлорида натрия в дозе 8,7 г/л (150 мМ), для создания осмотического стресса семена были выдержаны в растворе сахарозы с дозировкой 16 атм. На контроле семена обрабатывались дистиллированной водой. Проращивание семян проводили в термостате ТСО-1М. Результаты и выводы. Определены энергия прорастания и всхожесть семян, а также морфологические показатели проростков - длина, число и масса корешков, длина и масса ростков. Обработка семян хлоридом натрия оказала более значительное подавляющее действие на посевные качества семян изученных сортов по сравнению с модифицированным стрессом засушливости, а показатели корневой системы проростков снизились больше при осмотическом стрессе. Сорта яровой мягкой пшеницы Оренбургская 22 и Ульяновская 105, сорт яровой твёрдой пшеницы Золотая показали устойчивость отдельных показателей морфологии проростков при осмотическом стрессе по сравнению с изученным вариантом мо-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

дифицированного засоления. Слабая устойчивость факторам недостатка влаги и избытка соли в опытных растворах получена у сорта мягкой пшеницы Учитель и сорта твёрдой пшеницы Оренбургская 10. Полученные результаты по оценке сортовой специфики на изученные варианты индуцированного стресса могут использоваться в селекционной практике.

Ключевые слова: сорта яровой пшеницы, солевой стресс, осмотический стресс пшеницы, морфологические показатели проростков, всхожесть семян пшеницы.

Цитирование. Бесалиев И. Н., Панфилов А. Л., Регер Н. С. Сортовая специфика влияния солевого и осмотического стресса на морфологические признаки проростков яровой пшеницы. Известия НВ АУК. 2023. 1(69). 46-53. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-04.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Засоление почв, наряду с засухой, является одним из отрицательных факторов, снижающих продуктивность культур. Нарастание засушливости климата во взаимодействии с избыточным засолением усиливает стрессовое воздействие [8, 13].

Основные пути решения возникающих при этом вопросов и задач устойчивости к стресс-факторам лежат в основе оценки сортовой специфики. Существуют различные методы оценки солеустойчивости и засухоустойчивости сортов: по активности антиок-сидантных ферментов [1], по содержанию пролина в листьях [6, 7]. Но более широко оценка этих характеристик проводится по изучению морфологических признаков проростков в лабораторных условиях.

Объясняется это наибольшей чувствительностью растений к засолению на стадии прорастания семян [3, 9, 15]. Выживаемость проростков на ранней стадии, как считают Каder М. А. е1 а1. [10], увеличивает шанс выживания растений до достижения стадии зрелости.

Работами ряда авторов [2, 4] показана сортоспецифичность реакции на изученные варианты засоления; установлена также видовая устойчивость, при которой твёрдая пшеница более чувствительна к избытку солей, чем мягкая [14].

В то же время подчёркивается необходимость изучения не только морфологических, но и биохимических показателей устойчивости к стресс-факторам, в частности по содержанию хлорофилла [5], удельной электропроводности клеточных мембран [2].

В оценке солеустойчивости с превалированием оценки признака по результатам лабораторных опытов и на фоне незначительных успехов в условиях полевых исследований [12, 16] подчёркивается их важность для подтверждения результатов, полученных в контролируемых условиях [11].

Таким образом, в вопросах изучения солеустойчивости и засухоустойчивости культур, в частности яровой пшеницы, ещё много неизученных моментов, связанных с генотипической обусловленностью данного фактора, а также с глобальными и региональными климатическими изменениями, с нарастанием засушливости, при которых засоление усиливает негативное влияние.

Оренбургское Приуралье относится к регионам, в которых проявление засушливости климата проявляется особенно остро в периоды наиболее активной вегетации культур (май - июнь).

Устойчивость к засолению и засушливости климата сортов культурных растений в условиях климатических изменений с недостатком продуктивной влаги в почве на фоне высоких значений температуры воздуха является одним из составляющих

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

условий их толерантности к стресс-факторам. Лабораторный анализ солеустойчивости и засухоустойчивости по показателям морфологических признаков проростков позволяет достаточно объективно характеризовать генотипическую обусловленность данного признака.

Цель исследования состояла в изучении энергии прорастания, всхожести семян, морфологических показателей проростков сортов яровой мягкой и твёрдой пшеницы в лабораторных опытах по вариантам солевого и осмотического стресса.

Материалы и методы. Объектами исследований были сорта яровой мягкой пшеницы: Учитель, Варяг, Оренбургская 22, Ульяновская 105; сорта твёрдой пшеницы: Золотая и Оренбургская 10.

Проращивание семян проводили в термостате ТСО-1М. Опытные варианты по засолению были обработаны солями №С1 по методике Удовенко Г. В., Дроздова С. Н., Еремина Г. В., Климашевского Э. Л. в дозе 8,7 г/л (150 мМ). Для создания осмотического стресса семена были выдержаны в растворе сахарозы с дозировкой 16 атм. (методика Олейниковой Т. В., Осипова Ю. Ф.), на контроле семена обработаны водой. Объём выборки составлял 20 семян в четырёхкратной повторности для каждого варианта. На третий день проводили учёт энергии прорастания (у твёрдой пшеницы на 4-й день), на седьмой день (у твёрдой пшеницы на 8-й) - определение всхожести. Одновременно с определением всхожести проведён подсчёт количества, массы и длины корешков, длины и массы ростков.

Результаты и обсуждение. Энергия прорастания и всхожесть изученных сортов яровой мягкой и твёрдой пшеницы снизились под влиянием засоления, причём более значительно у сортов мягкой пшеницы Варяг и Ульяновская 105 (на 16 % и 14 % соответственно) при большей устойчивости данного показателя у сорта Учитель (снижение на 4 %). Сорта твёрдой пшеницы заняли промежуточное положение (таблица 1).

Осмотический стресс оказал меньшее отрицательное влияние на посевные качества семян изучаемых сортов, чем хлоридное засоление в изученной дозе.

Наибольшее снижение энергии прорастания отмечалось у сорта Варяг (10 %), а всхожести - у сорта Ульяновская 105 (9 %). Стабильность к воздействию данного фактора показали сорта мягкой пшеницы Учитель и Оренбургская 22, а также сорт твёрдой пшеницы Золотая (снижение показателей на 2-4 %).

Получено ингибирующее действие обоих видов стрессового воздействия на формирование морфологических показателей проростков изученных сортов. По количеству корешков снижение получено по всем сортам, за исключением сорта Ульяновская 105, у которого в условиях осмоса не отмечено уменьшения данного показателя. У остальных сортов формирование первичной корневой системы при наличии засоления и недостатка влаги проходило неблагоприятно. При оптимальном числе нормальных корешков при прорастании у пшеницы 4-5 в условиях воздействия стресс-факторов в опыте их количество снижалось до 2,4-3,8 шт., что создает предпосылки для развития слаборазвитой корневой системы в процессе дальнейшего развития.

По массе корешков у сорта Учитель снижение показателей от хлоридного засоления и осмотического стресса составило соответственно 66,7 % и 71,4 %, по сорту Варяг - 76,2 % и 85,7 %; эти цифры являются самыми значительными по снижению данного показателя. У сортов мягкой пшеницы Оренбургская 22 и Ульяновская 105, сортов твёрдой пшеницы Оренбургская 10 и Золотая масса корешков снижалась на 28,6-62,5 % в варианте солевого стресса и на 57,1-71,4 % при осмотическом стрессе, причём наименьшие цифры из этого ряда получены по сорту твёрдой пшеницы Золотая (таблица 2).

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 1 - Влияние хлоридного засоления и осмотического стресса на энергию прорастания и всхожесть семян сортов яровой пшеницы

Table 1 - Effect of chloride salinity and osmotic stress on energy germination and germination of seeds of spring wheat varieties

Вариант опыта Энергия прорастания семян, % Всхожесть семян, %

Учитель

Контроль - вода 80 ± 5,4 84 ± 5,4

NaCl - 150 мМ 76 ± 5,4 78 ± 4,9

Сахароза - 16 атм. 78 ± 5,2 80 ± 5,2

Варяг

Контроль - вода 85 ± 4,6 89 ± 4,1

NaCl - 150 мМ 69 ± 8,9 78 ± 2,5

Сахароза - 16 атм. 75 ± 7,0 86 ± 3,8

Оренбургская 22

Контроль - вода 80 ± 3,5 86 ± 3,5

NaCl - 150 мМ 71 ± 7,0 81 ± 5,4

Сахароза - 16 атм. 76 ± 5,4 84 ± 4,1

Ульяновская 105

Контроль - вода 80 ± 6,1 88 ±5,6

NaCl - 150 мМ 66 ± 6,1 74 ± 4,1

Сахароза - 16 атм. 77 ± 6,1 79 ± 4,8

Оренбургская 10

Контроль - вода 80 ± 7,9 84 ± 4,7

NaCl - 150 мМ 71 ± 4,2 74 ± 2,9

Сахароза - 16 атм. 74 ± 5,6 80 ± 4,1

Золотая

Контроль - вода 75 ± 6,1 80 ± 0,0

NaCl - 150 мМ 70 ± 3,5 76 ± 2,2

Сахароза - 16 атм. 73 ± 4,9 78 ± 2,5

НСР05 5,4 3,5

НСР05 А (сорт) 4,5 2,8

НСР05 В (вариант опыта) 3,2 2,0

НСР05 АВ 3,2 2,0

Влияние изученных вариантов солевого и осмотического стресса на длину корешков имело сортовую специфику. Следует отметить отрицательное влияние на этот показатель обработки семян хлоридом натрия по всем сортам и при сравнительно ровном снижении длины корешков у большинства сортов (на 49,5-60,8 %) отмечается устойчивость у сорта твёрдой пшеницы Золотая (28,9 %).

Реакция по длине корешков на осмотический стресс была не так однозначна и при значительном снижении длины корешков у сортов Учитель (72,7 %) и Оренбургская 10 (61,8 %), значительно меньшее снижение отмечалось у сорта Ульяновская 105 (42,4 %) и практическое отсутствие снижения длины корешков - у сорта мягкой пшеницы Оренбургская 22 (3 %).

Ростовые функции прорастающих семян важны с точки зрения формирования растения, на полноту их реализации оказывают влияние биотические и абиотические факторы. Недостаток влаги выступает в качестве главного ограничителя реализации этих функций, особенно в зоне аридного земледелия.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 2 - Влияние хлоридного засоления и осмотического стресса на показатели морфологии проростков сортов яровой пшеницы

Table 2 - Effect of chloride salinity and osmotic stress on the morphology of seedlings

of spring wheat varieties

Вариант опыта Среднее число корешков, шт. Масса корешков 10 семян, г Средняя длина 1 корешка, см Средняя длина 1 ростка, см Масса ростков 10 семян, г

Учитель

Контроль - вода 4,4 0,21 2,78±0,12 1,86±0,10 0,17

NaCl - 150 мМ 3,0 0,07 1,23±0,04 0,34±0,02 0,04

Сахароза - 16 атм. 2,4 0,06 0,76±0,05 1,04±0,06 0,11

Варяг

Контроль - вода 4,8 0,23 2,89±0,11 1,82±0,09 0,18

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

NaCl - 150 мМ 3,0 0,07 1,30±0,05 0,39±0,02 0,03

Сахароза - 16 атм. 2,7 0,05 2,04±0,08 1,38±0,07 0,10

Оренбургская 22

Контроль - вода 3,7 0,16 2,33±0,09 1,54±0,08 0,13

NaCl - 150 мМ 3,0 0,07 1,16±0,04 0,41±0,02 0,03

Сахароза - 16 атм. 2,8 0,05 2,26±0,06 1,66±0,06 0,09

Ульяновская 105

Контроль - вода 3,4 0,28 4,24±0,14 2,42±0,09 0,20

NaCl - 150 мМ 3,0 0,10 1,66±0,06 0,59±0,04 0,04

Сахароза - 16 атм. 3,5 0,08 2,24±0,10 2,01±0,07 0,15

Оренбургская 10

Контроль - вода 4,3 0,32 4,38±0,18 3,68±0,21 0,36

NaCl - 150 мМ 3,0 0,12 2,21±0,12 0,47±0,02 0,04

Сахароза - 16 атм. 3,4 0,10 1,67±0,09 1,63±0,18 0,18

Золотая

Контроль - вода 3,9 0,28 4,02±0,16 2,91±0,16 0,27

NaCl - 150 мМ 3,8 0,20 2,86±0,13 1,14±0,10 0,09

Сахароза - 16 атм. 3,5 0,12 1,76±0,10 1,94±0,04 0,19

НСР05 0,28 0,08 0,34 0,19 0,06

НСР05 А (сорт) 0,23 0,07 0,28 0,16 0,05

НСР05 В (вариант опыта) 0,16 0,05 0,20 0,11 0,04

НСР05 АВ 0,16 0,05 0,20 0,11 0,04

В опыте получено значительное подавляющее действие солевого стресса на показатели ростков сортов яровой пшеницы. Среднее снижение длины ростка по всем изученным сортам составило 77,1 %, с изменениями от 60,8 % по сорту твёрдой пшеницы Золотая до 87,5 % по сорту Оренбургская 10. Также существенным было снижение массы ростков 10 семян: при среднем значении снижения по опыту 78,7 % варьирование по сортам составило от 66,7 % по сорту Золотая до 88,9 % по сорту Оренбургская 10. Отмечаем, что как самыми устойчивыми, так и самыми неустойчивыми по показателям ростовых функций семян при воздействии стресс-факторов оказались сорта твёрдой пшеницы. Сорта мягкой пшеницы заняли промежуточное положение.

Выводы. Установлено отрицательное влияние изученных вариантов солевого и осмотического стресса на показатели всхожести семян и формирование морфологических признаков проростков сортов яровой мягкой и твёрдой пшеницы.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Обработка семян хлоридом натрия оказала более значительное подавляющее действие на посевные качества семян изученных сортов по сравнению с модифицированным стрессом засушливости, а показатели корневой системы проростков снизились больше при осмотическом стрессе. При общем подавляющем действии обоих видов модифицированного стресса на показатели ростовых функций прорастающих семян получена некоторая устойчивость средней длины и массы ростков при осмотическом стрессе в сравнении с хлоридным засолением, хотя снижение изученных морфологических признаков также присутствует.

Сорта яровой мягкой пшеницы Оренбургская 22 и Ульяновская 105, сорт яровой твёрдой пшеницы Золотая показали устойчивость отдельных показателей морфологии проростков при осмотическом стрессе по сравнению с изученным вариантом модифицированного засоления.

Библиографический список

1. Абдыев В. Б., Абдуева-Исмайлова С. М. Сравнительное изучение активности катала-зы в растениях, различающихся по солеустойчивости при засолении // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. 2017. № S12. С. 93-95.

2. Гурова Т. А., Луговская О. С., Свежинцева Е. А. Влияние совместного действия обыкновенной корневой гнили и хлоридного засоления на проростки сортов пшеницы // Успехи современной науки. 2017. Т. 2. № 4. С. 157-160.

3. Использование реакции проростков пшеницы на засоление для прогноза ее сортовой засухоустойчивости в условиях Южного Предуралья / Д. С. Веселов, М. Д. Тимергалин, Г. В. Шарипова, В. И. Никонов // Агрохимия. 2013. № 2. С. 62-66.

4. Лушникова Т. А. Влияние хлоридного и сульфатного засоления на физиологические показатели проростков яровой мягкой пшеницы сортов Жигулевская и Терция // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2018. № 8. С. 50-58.

5. Оценка морфологических и биохимических параметров устойчивости различных генотипов пшеницы к хлоридному засолению / Н. В. Кононенко, Т. А. Диловарова, Р. В. Канав-ский [и др.]. // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2019. Т. 14. № 1. С. 18-39.

6. Расторгуева В. И. Определение содержания пролина в листьях пшеницы, как стресс индуцированного показателя // Современные проблемы агропромышленного комплекса: сборник научных трудов 72-й Международной научно-практической конференции. Самара: Самарский государственный аграрный университет, 2019. С. 39-42.

7. Стаценко А. П., Блинохватов А. А. Оценка солеустойчивости полевых культур // Инновационная техника и технология. 2019. № 2(19). С. 34-37.

8. Effects of drought and high temperature stress on synthetic hexaploid wheat / G. P. Pra-dhan, P. V. V. Prasad, A. K. Fritz, M. B. Kirkham, B. S. Gill // Funct Plant Biol. 2012. № 39 (3). Р. 190-198.

9. Effect of plant growth promoting bacteria associated with halophytic weed (Psoralea corylifolia L) on germination and seedling growth of wheat under saline conditions / A. M. Sorty, K. K. Meena, K. Choudhary, U. M. Bitla, P. S. Minhas, K. K. Krishnani //Appl. Biochem. Biotech. 2016. № 180 (5).

10. Kader M. A., Jutzi S. C. Effects of termal and salt treatments during imbibition on germination and seedling growth of sorghum at 42/19oC // Journal Agronomy Crop Science. 2004. № 190 (1). Р. 35-38.

11. Multi-dimensional evaluation of response to salt stress in wheat / S. Dadshani, R. C. Sharma, M. Baum, F. C. Ogbonnaya, J. Léon, A. Ballvora // PLoS One. 2019. No 14 (9). e0222659.

12. Munns R., James R. A., Lâuchli A. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals // Journal of Experimental Botany. 2006. No 57 (5). P. 1025-1043.

13. Prajapat A. L., Saxena R. Thermal requirements of wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under different growing environments // Int. J. Chem. Stud. 2018. № 6. Р. 17-22.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

14. Seawater stress applied at germination affects mitochondrial function in durum wheat (Triticum durum) early seedlings / Z. Flagella, D. Trono, M. Pompa, N. Di Fonzo, D. Pastore // Funct Plant Biol. 2006. No 33. P. 357-366.

15. Seed birth to death: dual functions of reactive oxygen species in seed physiology / S. P. Jeevan Kumar, S. Rajendra Prasad, Rintu Banerjee, Chakradhar Thammineni // Annals of Botany. 2015. V. 116. Is. 4. P. 663-668.

16. Uncoupling of sodium and chloride to assist breeding for salinity tolerance in crops / Y. Genc, K. Oldach, J. Taylor, G. H. Lyons // New Phytol. 2016. No 210 (1). P. 145-156.

Информация об авторах Бесалиев Ишен Насанович, заведующий отделом технологий зерновых и кормовых культур ФГБ-НУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН» (46000, г. Оренбург, ул. 9 Января, дом 29), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: 0000-0001-9389-1938, тел.: 8 (3532) 30-83-47; e-mail: orniish_tzk@mail.ru

Панфилов Александр Леонидович, ведущий научный сотрудник отдела технологий зерновых и кормовых культур ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН» (46000, г. Оренбург, ул. 9 Января, дом 29), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: 0000-0002-1210-6350, тел.: 8 (3532) 30-83-47; e-mail: panfilov-1@mail.ru

Регер Нелли Сергеевна, младший научный сотрудник отдела технологий зерновых и кормовых культур ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН» (46000, г. Оренбург, ул. 9 Января, дом 29), аспирант, ORCID: 0000-0002-0047-7680, тел.: 8 (3532) 3083-47; e-mail: 8ellen.13@mail.ru

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-05 IMPROVED METHODS OF CULTIVATING VARIETIES OF MEDIUM-RIPENED POTATOES IN THE CONDITIONS OF THE NORTH-WESTERN CASPIAN SEA

A. N. Bondarenko

Fеdеrаl Stаtе Budgеtаrу Sсiеntifiс Institutien «Рrесаsрiаn Аgrаriаn Fеdеrаl Sсiеntifiс Сеntеr ef Russiаn Асаdеmу ef Sсiеnсеs»

Received 07.12.2022 Submitted 21.02.2023

The research was carried out in the framework of research in 2022-2024. "Develop improved zonal resource-saving agricultural technologies to improve soil fertility, crop productivity and product quality in Natural and climatic conditions of the Northern Caspian region. "Topic № FNMW-

2022-0012

Summary

The results of growing varieties of medium-ripened potatoes in light chestnut soil on drip irrigation are presented. Promising options have been identified that contribute to the formation of high yields of the studied crop.

Abstract

Relevance. The introduction of intensive potato cultivation technologies today is a priority area in vegetable growing in the Lower Volga region. In this regard, the search for improved agricultural techniques for cultivating potatoes, which would contribute to high yields at lower production costs, is very relevant. The purpose of this study was to improve the methods and methods of cultivating varieties of medium-ripe potatoes in the conditions of drip irrigation of the Northern Caspian region. Object. Mid-ripe potato varieties: Queen Anne, Gala, Azhur. Materials and methods. For the first time in the irrigated area of the Federal State Budgetary Scientific Institution "PAFNC RAS" on light chestnut brackish soil in the period from 2020 to 2022. A comparative analysis was carried out to identify the most promising option for cultivating the studied crop. The field experiment provided for both sheet processing and additional soaking of tubers before planting with new generation growth stimulating drugs aimed at increasing the yield of the resulting products of varieties of medium-ripe potato varieties cultivated during the drip irrigation method. The research work consisted of staging a field experiment that provided for two-factor field experience with systematic placement of plots. The

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.