CC BY
20
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Приемы комплексного использования средств химизации и биологических ресурсов в агротехнологии на черноземах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, Р. А. Гажева // Известия КБНЦ РАН. 2020. № 6 (98). С. 121-132.
7. Продуктивность севооборота при длительном применении удобрений и их окупаемость в зависимости от влагообеспеченности / Т. П. Лифаненкова, Р. В. Бижоев, М. В. Бижоев, А. И. Сарбашева // Международные научные исследования. 2019. № 3-4 (40-41). С. 49-52.
8. Продуктивность севооборота в зависимости от применяемых систем удобрения и их окупаемость на чернозёмах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев, Р. А. Гажева // Вестник аграрной науки. 2021. № 6 (93). С. 53-61.
9. Сычев В. Г, Беличенко М. В., Романенков В. А. Этапы развития, результаты исследований и актуальные проблемы длительных агрохимических полевых опытов Географической сети опытов судобрениями // Агрохимия. 2018. № 1. С. 3-16.
10. Формирование урожая сельскохозяйственных культур зернотравяно-пропашного и зернопропашного севооборотов в различных условиях водного и минерального питания в степной зоне Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев // Известия КБНЦ РАН. 2020. № 6 (98). С. 133-142.
11. Эффективность применения разных систем удобрения в богарном и орошаемом севооборотах на чернозёмах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев [и др.] // E3S Web of Conferences. 2021. Т. 262.
Информация об авторах Кушхабиев Асланбек Зулимбиевич, ведущий научный сотрудник ИСХ КБНЦ РАН, кандидат сельскохозяйственных наук. Тел.: 8(8662) 44-21-70, 8-903-425-95-22; ORCID: 0000-0002-0505-1849, e-mail: aslanbekkushhabiev@yandex.ru
Сарбашева Асият Идрисовна, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией агрохимии и биологических исследований ИСХ КБНЦ РАН. Тел.: 8(8662) 44-21-70, 8-903-497-09-39; ORCID: 0000-0003-4708-1293, e-mail: sarbashasi59@mail.ru
Батырова Ольга Александровна, старший научный сотрудник ИСХ КБНЦ РАН, кандидат сельскохозяйственных наук. Тел.: 8(8662) 77-29-98, 8-960-422-86-89; ORCID: 0000-0002-6041-9626, email: oliabat66@mail.ru
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-21 THE INFLUENCE OF MICROELEMENTS ON THE FORMATION OF BARLEY SEEDS IN CONDITIONS OF OPTIMAL AND INSUFFICIENT MOISTURE
A.A. Neverov1, A.S. Vereshchagina1
1Federal Scientific Center for biological Systems and agricultural Technologies of Russian Academy of Sciences, Orenburg
Received 29.05.2022 Submitted 14.07.2022
The research "The effect of trace elements on the formation of barley seedlings in conditions of optimal and insufficient moisture " was carried out in accordance with the research plan for 2021-2030 of the Federal State Budgetary Research Center of the BST RAS on the topic
(No. 0526-2022-0014).
Summary
The article presents the results of laboratory studies of seed treatment with aqueous solutions of iron and magnesium sulfates for the formation of barley seedlings in conditions of optimal moisture and water deficiency. The positive results obtained allow us to recommend the use of these techniques to increase the resistance of barley crops to water stress.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Abstract
Introduction. Insufficient and unstable moistening of the upper sown soil layer in the steppe regions of Orenburg region and similar regions contribute to the search for methods to increase the viability of seeds in conditions of water scarcity. Object. The object of the study is aqueous solutions of iron and magnesium sulfates. Materials and methods. The article shows the results of processing barley seeds of the Gubernatorial variety with aqueous solutions of iron and magnesium sulfates of 1% concentration according to the active substance in conditions of optimal and insufficient moisture. In laboratory conditions, germination of barley seeds on paper was carried out at a constant temperature of 24 ° C for 4 days. The composition of the salts included divalent metal cations: iron and magnesium in the form of crystallohydrates. On barley seedlings, their germination, the number of germinal roots, the length of each root, and the length of the sprout were determined in fourfold repetition. Results and conclusions. Laboratory studies have shown that the treatment of barley seeds had a positive effect on the formation of barley seedlings, both in conditions of optimal moisture and in conditions of water scarcity. In the absence of drought, trace elements Fe and Mg stimulated the formation of a larger number of roots relative to the control. Under conditions of insufficient moisture, Fe and Mg stimulated to a greater extent the rate of linear growth of germinal roots. Iron and magnesium significantly influenced the increase in the linear size of the sprout - by 0.5-0.6 cm more than the control indicators equal to 4.8 cm.
Keywords: barley, seeds, trace elements, iron, magnesium, polyethylene glycol (6000).
Qtation. Neverov A.A., Vereshchagina A.S. The influence of microelements on the formation of barley seeds in conditions of optimal and insufficient moisture. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 3(67). 180-188 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-21.
Author's contribution. The authors of the article provided were directly involved in the planning of the experiment, the laying and conducting laboratory research. The obtained results were subjected to comprehensive agronomic and statistical analyses.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. УДК 633.16:631.811
ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОРОСТКОВ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ОПТИМАЛЬНОГО И НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ
А. А. Неверов, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник А. С. Верещагина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН,
г. Оренбург
Дата поступления в редакцию 29.05.2022 Дата принятия к печати 14.07.2022
Исследования «Влияние микроэлементов на формирование проростков ячменя в условиях оптимального и недостаточного увлажнения» выполнены в соответствии с планом НИР на 2021-2030 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТРАН по теме (№0526-2022-0014).
Актуальность. Недостаточное и неустойчивое увлажнение верхнего посевного слоя почвы в степных районах Оренбуржья и аналогичных ему регионах способствует поиску приёмов повышения жизнеспособности семян в условиях водного дефицита. Объект. Объектом исследования являются водные растворы сульфатов железа и магния. Материалы и методы. В статье показаны результаты обработки семян ячменя сорта Губернаторский водными растворами сульфатов железа и магния 1 %-ной концентрации по действующему веществу в условиях оптимального и недостаточного увлажнения. В лабораторных условиях проводили проращивание семян ячменя на бумаге при постоянной температуре 24 оС в течение 4-х суток. В состав солей входили двухвалентные катионы металлов: железа и магния в форме кристаллогидратов. На проростках ячменя определяли их всхожесть, количество зародышевых корешков, длину
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
каждого корешка, длину ростка в четырёхкратном повторении. Результаты и выводы. Лабораторные исследования показали, что обработка семян ячменя оказала положительное влияние на формирование проростков ячменя как в условиях оптимального увлажнения, так и в условиях водного дефицита. В отсутствие засухи микроэлементы Fe и Mg стимулировали формирование большего числа корешков относительно контроля. В условиях недостаточного увлажнения Fe и Mg стимулировали в большей степени скорость линейного роста зародышевых корешков. Железо и магний существенно влияли на увеличение линейных размеров ростка - на 0,5-0,6 см больше контрольных показателей, равных 4,8 см.
Ключевые слова: ячмень, семена ячменя, проростки ячменя, полиэтиленгликоль (ПЭГ 6000).
Цитирование. Неверов А. А., Верещагина А. С. Влияние микроэлементов на формирование проростков ячменя в условиях оптимального и недостаточного увлажнения. Известия НВ АУК. 2022. 3(67). 180-188. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-21.
Авторский вклад. Авторы предоставленной статьи принимали непосредственное участие в планировании эксперимента, закладке и проведении лабораторных исследований. Полученные результаты подвергались всестороннему агрономическому и статистическому анализам.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. В разных источниках информации [2, 3, 5-7, 13] приводятся сведения о существенном положительном влиянии различных металлов на метаболизм растений. Металлы, входящие в состав металлопротеинов и коферментов, в растительных клетках стимулируют устойчивость растений к экстремальным условиям на разных стадиях их развития.
Автор (Сактак I., 2008) [10] в условиях водного дефицита приравнивает микроэлементы, содержащиеся в семенах, к стартовым удобрениям по их значимости стимулирования ростовых процессов на разных уровнях минерального питания. Чернозёмы южные карбонатные, а также темно-каштановые почвы, преобладающие в степной зоне Оренбуржья, характеризуются дефицитом доступных для растений форм микроэлементов. Железо и магний - наиболее распространенные элементы в почве, однако в условиях щелочной среды (рН =7,5-9,0) и недостаточного увлажнения становятся труднодоступными для зерновых культур по причине низкой растворимости, что в итоге негативно отражается на множестве процессов, протекающих в растительной клетке: синтезе ДНК, дыхании, фотосинтезе.
Установлено [14], что для двухвалентных катионов 2+ , Си 2+ , Мп 2+ , Fe 2+) растворимость уменьшается в сто раз на каждую единицу увеличения рН. Среди зерновых культур, наиболее требовательных к наличию микроэлементов в почве, максимальные концентрации обнаружены либо в ячмене (К, Mg, Р, Си, As), либо в овсе (Са, S, Fe, Мп, Zn и РЬ).
Известно [11, 12], что дефицит железа приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению питания растений, ослабляется рост корневой системы.
Магний - наиболее распространенный после калия элемент в живых клетках растений. Его большая часть содержится в вакуолях. Магний используется растениями для синтеза хлорофилла, его концентрация может меняться в зависимости от освещённости листьев. Магний входит в состав молекулы хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе. Он участвует в передвижении фосфора в растениях, активизирует ферменты, ускоряет образование углеводов. Также является строительным элементом, входит в состав рибосом.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
При дефиците магния нарушается белковый обмен у растений вследствие слабого функционирования ферментного синтеза, также ограничивается ассимиляционная и синтетическая деятельность растений. Магний влияет на динамику роста корневой системы и усвоение питательных элементов из почвы, особенно азота.
Установлено, что семена тыквы, полученные из плодов растений с высоким содержанием магния, имели высокую энергию роста, обеспечивали раннее появление всходов и лучшее формирование проростков по сравнению с семенами, собранными из растений с дефицитом Mg [15].
В наших ранних исследованиях [6] обработка семян нута 1 %-ным раствором сульфата магния продемонстрировала заметный стимулирующий эффект: увеличение массы ростков на 60,9 % и корешков - на 83,9 %. В работе [7] достоверно установлено, что ионы Fe и Mg оказывают существенное положительное влияние на рост и развитие корневой системы и ростков ячменя. Наибольший положительный эффект на формирование проростков ячменя оказали ионы железа.
В наших исследованиях поставлена цель - изучить стимулирующее влияние обработки семян ячменя сульфатами железа и магния в условиях оптимального и недостаточного увлажнения.
Материалы и методы. Объектом исследования являются водные растворы сульфатов железа и магния 1,0%-ной концентрации, которыми обрабатывались семена сорта ячменя Губернаторский.
Сульфат железа FeSO4•7H2O (железный купорос), неорганическое соединение, железная соль серной кислоты. Сульфат железа (II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат FeS04•7Н20. Молярная масса 278 г/моль.
Сульфат магния MgSO4•7H2O (эпсомит) - порошок белого цвета. (Производитель - Южно-Уральский завод магниевых соединений. г. Кувандык Оренбургской области), белый кристаллический порошок, растворимый в воде. Молярная масса 24+32+16-4+7- (2-1+16) = 246 г/моль.
Расчёт количества препарата для обработки семян проводился по действующему веществу. Действующее вещество - сульфат металла.
На примере сульфата магния MgSO4 (120 гмоль-1) с содержанием в препарате -120/246 = 48,8 %.
Расход рабочего раствора для обработки 1 т семян сельскохозяйственных культур - 10 л. Расход сульфата магния семиводного (препарата) на 1 т семян при 1 %-ной концентрации водного раствора - 205 г.
Для приготовления 100 мл: 1 %-ного раствора сульфата магния требуется 2,05 г семиводного сульфата магния.
Для обработки 1000 г семян использовалось 10 мл водного раствора указанных концентраций препарата с экспозицией 1 сутки.
Обработка семян проводилась в стерильных пакетах. Проращивание - на фильтровальной бумаге, в темноте при постоянной температуре 24 оС в четырехкратном повторении, по 40 шт. семян в каждом повторении. День закладки семян на проращивание и день съёма семян считался за одни сутки. Проращивание проводилось в течение 4 суток. Для контроля использовались семена, обработанные водой из расчёта 10 л воды на 1 т семян.
Условия искусственной засухи моделировались с помощью препарата полиэти-ленгликоль (ПЭГ 6000) с молярной массой 6000 гмоль-1. Раствор готовился из расчёта 100 г препарата на 1 л воды (осмотическое давление 0,15 МПа). Водным раствором ПЭГ 6000 увлажнялась фильтровальная бумага, что вызывало водный дефицит в период прорастания семян ячменя. Методика описана в работе авторов [4].
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Схема эксперимента. Семена ячменя в лабораторных условиях обрабатывали 1 %-ными водными растворами сульфатов металлов из расчёта 10 л рабочего раствора на 1 т семян. Количество вариантов - 6.
1. Контроль (10 л воды на 1 т семян).
2. FeSO4.
3. MgSO4.
4. Контроль + ПЭГ 6000.
5. FeSO4 + ПЭГ 6000.
6. MgSO4 + ПЭГ 6000.
Дисперсионный анализ с вычислением наименьшей существенной разности (НСР05) проводился в авторской программе по методике Б. А. Доспехова. Регрессионный анализ - в программе NCSS and PASS 2000 (USA).
Результаты и обсуждение. Обработка семян ячменя водными растворами сернокислых солей железа и магния существенного влияния на лабораторную всхожесть семян не оказала (таблица 1).
Таблица 1 - Лабораторная всхожесть семян ячменя Table 1 - Laboratory germination of barley seeds
№ п/п Вариант опыта Всхожесть семян, % Отклонения от контроля, %
1 Контроль 98,0 -
2 FeSÛ4 99,0 +1,0
3 MgSÛ4 98,0 0
4 ПЭГ 6000 95,0 - 3,0
5 FeSÛ4 + ПЭГ 6000 96,0 -2,0
6 MgSÛ4 + ПЭГ 6000 95,0 -3,0
Среднее по опыту 96,2 -1,4
НСР05 - 2,5
Всхожесть семян варьировала от 95 % до 99 % по вариантам опыта. Существенное негативное влияние (-3 %) на данный параметр оказало применение препарата ПЭГ 6000 для моделирования водного дефицита без обработки микроэлементами семян, а также в варианте сочетания MgSO4 и ПЭГ 6000.
Несущественно улучшилась всхожесть семян - на 1% - от обработки железосодержащим препаратом в условиях оптимального увлажнения.
Число зародышевых корешков у 4-х дневных проростков ячменя по вариантам опыта изменялось незначительно - 4,6-4,9 шт (таблица 2).
Таблица 2 - Особенности формирования корневой системы у 4-х дневных проростков ячменя _Table 2 - Features of root system formation in 4-day-old barley seedlings_
№ п/п Вариант опыта Число корешков у одного проростка, шт. Суммарная длина корешков одного проростка, см Средняя длина одного корешка, см
1 Контроль 4,8 30,8 6,4
2 FeSÛ4 4,8 32,0 6,7
3 MgSÛ4 4,8 32,5 6,7
4 ПЭГ 6000 4,6 21,7 4,8
5 FeSÛ4 + ПЭГ 6000 4,8 25,5 5,4
6 MgSÛ4 + ПЭГ 6000 4,9 26,7 5,5
Среднее по опыту 4,8 28,2 6,0
НСР05 0,2 4,6 1,0
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В вариантах с оптимальным увлажнением ионы железа и магния не оказали существенного влияния на их численность относительно контроля. Обезвоживание (ПЭГ 6000) уменьшило на 0,2 шт. корешка против контроля - 4,8 шт. Железо и магний в условиях водного дефицита увеличили этот показатель до 4,8 и 4,9 шт. соответственно.
Средняя длина одного корешка во всех вариантах отличалась от контрольной, равной 6,4 см. Железо и магний в условиях отсутствия дефицита воды способствовали увеличению средней длины корешка до 6,7 см в обоих вариантах. Резко отрицательное влияние на длину корешка оказал водный дефицит (ПЭГ 6000), в котором линейные размеры корешка уменьшились существенно до 4,8 см. В условиях водного дефицита размеры корешков под влиянием препаратов железа и магния выросли до 5,4 и 5,5 см соответственно.
Суммарная длина зародышевых корешков проростков в большей степени зависела от их линейных размеров, чем от их числа. По опыту общая длина корешков варьировала от 21,7 см (ПЭГ 6000) до 32,5 см (MgSO4) при среднем значении, равном 28,2 см. Лучшие результаты по линейному приросту корневой системы ячменя на 4-е сутки показал вариант с обработкой семян сульфатом магния: 32,5 см в условиях оптимального увлажнения против 30,8 см на контроле и 26,7 см против 21,7 см в условиях водного дефицита.
Суммарная длина зародышевых корешков 4-х дневных проростков ячменя определяется двумя показателями: количеством корешков и средней длиной корешка. Проведённый статистический регрессионный анализ показал, что в условиях оптимального увлажнения на контроле соотношение доли влияния этих факторов оценивалось как 25,1 % и 74,1 % соответственно, что детерминировало 99,2 % общей длины корешков проростка (таблица 3).
Таблица 3 - Доля факторов в суммарной длине зародышевых корешков ячменя в условиях недостаточного и оптимального увлажнения
Table 3 - The share of factors in the total length of the germinal roots of barley
in cond itions of insufficient and optimal moisture
№ п/п Вариант опыта Факторы, % Итого, %
число корешков у одного проростка средняя длина одного корешка
1 Контроль 25,1 74,1 99,2
2 FeSÜ4 39,0 60,0 99,0
3 MgSÜ4 49,9 49,7 99,6
4 ПЭГ 6000 25,3 72,3 97,6
5 FeSÜ4 + ПЭГ 6000 13,5 85,5 99,0
6 MgSÜ4 + ПЭГ 6000 14,5 85,0 99,5
Обработка семян растворами сульфатов железа и магния изменило это соотношение в сторону увеличения доли числа корешков в формировании их суммарной длины в обоих случаях до 39 % и 49,9 % соответственно. В отсутствии засухи микроэлементы Fe и Mg стимулировали формирование большего числа корешков относительно контроля.
Моделирование искусственной засухи с помощью препарата ПЭГ 6000 показало, что соотношение доли данных показателей в детерминации суммарной длины корешков проростка ячменя в контрольном варианте практически оставалось неизменным: 25,3 % - от числа корешков и 72,3 % - от средней длины одного корешка. Однако обработка семян микроэлементами существенно поменяла иерархию факторов, усилив в обоих случаев значение длины корня: до 85-85,5 %. Таким образом, в условиях недо-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
статочного увлажнения микроэлементы Fe и Mg стимулировали в большей степени скорость линейного роста зародышевых корешков, видимо, как проявление защитной реакции от водного стресса.
В различных вариантах опыта длина ростка варьировала от 3,6 см до 5,4 см при среднем значении 4,5 см и 4,8 см на контроле (таблица 4).
Таблица 4 - Влияние обработки семян микроэлементами на формирование ростков ячменя
Table 4 - The effect of seed treatment with trace elements on t ie formation of barley sprouts
№ п/п Вариант опыта Длина ростка, см Отклонение от контроля, см
1 Контроль 4,8 -
2 FeSÜ4 5,3 +0,5
3 MgSÜ4 5,4 +0,6
4 ПЭГ 6000 3,6 -1,2
5 FeSÜ4 + ПЭГ 6000 3,8 -1,0
6 MgSÜ4 + ПЭГ 6000 4,0 -0,8
Среднее по опыту 4,5 -0,3
НСР05 - 0,4
В условиях оптимального обеспечения семян водой препараты железа и магния оказали существенное влияние на увеличение линейных размеров ростка - на 0,5-0,6 см больше контрольных показателей. При водном дефиците (ПЭГ 6000) длина ростка значительно уменьшилась - на 1,2 см - против контроля. В моделируемых условиях засухи ионы железа и магния в некоторой степени компенсировали негативное влияние водного стресса на формирование ростков у ячменя. По сравнению с вариантом (ПЭГ 6000) длина ростка в вариантах FeSO4 + ПЭГ 6000 и MgSO4 + ПЭГ 6000 увеличилась с 3,6 см до 3,8 и 4,0 см соответственно. Наибольший стимулирующий эффект также продемонстрировал 1 %-ный раствор сульфата магния.
На вопрос: связано ли стимулирующее влияние сульфата железа и магния на развитие проростков ячменя с концентрацией этих элементов в зерне может дать некоторое представление химический анализ опытного образца в сравнении с диапазоном концентраций минеральных элементов питания, известных по данным литературных источников (таблица 5).
Таблица 5 - Содержание магния и железа в зерне ячменя сорта Губернаторский в сравнении с диапазоном концентраций по данным разных источников литературы
Table 5 - The content of magnesium and iron in barley grain of the Gubernatorial variety _in comparison with the range of concentrations according to various literature sources_
Наименование химического элемента Содержание в зерне, мг/кг
опытного образца по данным источников литературы
Магний (Mg) 1000,0 230-1200
Железо (Fe) 38,0 17-120
По разным данным [1, 8, 9] содержание магния и железа в зерне ячменя варьирует в широких пределах: от 230 до 1200 мг/кг магния (Mg) и 17-120 мг/кг - железа ^е). В опытном образце ячменя сорта Губернаторский отмечено высокое содержание магния - 1000 мг/кг и ниже среднего - содержание железа - 38 мг/кг. Однако, несмотря на достаточно высокое содержание магния в зерне, обработка семян 1 %-ным раствором сульфата магния показало наилучшие результаты в эксперименте. Очевидной связи эффективности применяемого металла с его содержанием в семени ячменя не обнаружено.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Выводы. Обработка семян 1 %-ными водными растворами сульфата железа и магния не оказала существенного влияния на лабораторную всхожесть семян ячменя.
Железо и магний оказали положительное влияние на формирование проростков ячменя как в условиях оптимального увлажнения, так и в условиях водного дефицита.
Железо и магний в условиях отсутствия дефицита воды способствовали увеличению средней длины корешка до 6,7 см в обоих вариантах против 6,4 см на контроле. Резко отрицательное влияние на длину корешка оказал водный дефицит (ПЭГ 6000), в котором линейные размеры корешка уменьшились существенно до 4,8 см. В условиях водного дефицита размеры корешков под влиянием препаратов железа и магния выросли до 5,4 и 5,5 см соответственно.
В отсутствии засухи микроэлементы Fe и Mg стимулировали формирование большего числа корешков относительно контроля. В условиях недостаточного увлажнения Fe и Mg стимулировали в большей степени скорость линейного роста зародышевых корешков видимо как проявление защитной реакции от водного стресса.
Железо и магний существенно влияли на увеличение линейных размеров ростка -на 0,5-0,6 см больше контрольных показателей, равных 4,8 см.
Библиографический список
1. Битюцкий Н. П. Микроэлементы высших растений. СПб., 2011. 367 с.
2. Ерохин А. И.Эффективность применения микроудобрений на семенах и растениях зерновых культур // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 3 (39). С. 80-84.
3. Изучение эффективности применения биопрепаратов на фотосинтетическую деятельность и урожай ярового ячменя / Н. Е. Павловская, А. Г. Шмаков, И. В. Яковлева, В. В. Мамеев // Вестник ИрГСХА. 2019. № 90. С. 44-55.
4. Куликова Н. А., Филиппова О. И., Перминова И. В. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к проросткам пшеницы в условиях водного дефицита // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 2018. № 2. С. 35-39.
5. Марьина-Черемных О. Г. Влияние органоминерального удобрения ЭкоОрганика на урожайность ячменя // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2021. T. 7. № 2 (26). С. 43-48.
6. Неверов А. А. Стимулирующий эффект сульфата магния на стадии прорастания семян сельскохозяйственных культур // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (87). С. 74-78.
7. Неверов А. А. Стимулирующая роль микроэлементов на стадии прорастания семян ячменя // Животноводство и кормопроизводство. 2022. № 1 (105). С. 159-170.
8. Реакция ячменя Раушан на абиотические условия химическим составом зерна / И. Ш. Фатыхов, Б. Б. Борисов, Е. В. Корепанова, T. Н. Рябова // Пермский аграрный вестник. 2017. №. 3 (19). С. 118-124.
9. криков В. Е., Мельникова О. В., криков В. В. Изменение содержания белка, аминокислот и элементного состава зерна в зависимости от норм внесения минеральных удобрений и норм высева семян ярового ячменя // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 6. С. 20-26.
10. Farooq M., Wahid A., Siddique K. H. M. Micronutrient application through seed treatments (a review) // J. Soil Sci. Plant Nutr. 2012. V. 12. P. 125-142.
11. Natural allelic variation of FRO2 modulates Arabidopsis root growth under iron deficiency / S. B. Satbhai, C. Setzer, F. Freynschlag, R. Slovak, E. Kerdaffrec, W. Busch // Nat. Commun. 2017. V. 10.1038/ncomms 15603.
12. Rou G. R., Sahoo S. Role of iron in plant growth and metabolismRev // Agric. Sci. 2015. V. 10. 7831/ras.3.1.
13. Shahzad Z., Amtmann A. Food for thought: how nutrients regulate root system architecture Curr. Opin // Plant Biol. 2017. V. 10. 1016.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
14. The grain mineral composition of barley, oat and wheat on soils with pH and soil phosphorus gradients / L. Jordan-Meille, J. E. Holland, S. P. McGrath, M. J. Glendining, S. M. Haefele // European Journal of Agronomy. 2021. V. 126. 126281.
15. Zhang B., Cakmak I., Feng J. Magnesium Deficiency Reduced the Yield and Seed Germination in Wax Gourd by Affecting the Carbohydrate Translocation // Front Plant Sci. 2020. V. 11. P. 797.
Информация об авторах: Неверов Александр Алексеевич, ведущий научный сотрудник отдела технологий зерновых и кормовых культур, «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»(460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID - 0000-0001-5467-2476, тел.: 8-922-621-72-36, е-mail: nevalex2008@yandex.ru. Верещагина Антонина Сергеевна, старший научный сотрудник отдела технологий зерновых и кормовых культур, «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»(460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1), кандидат сельскохозяйственных наук, тел.: 8-950-184-02-50.
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-22 ASSESSMENT OF THE EFFECT OF DOSES OF APPLIED FERTILIZERS AND GROWTH-STIMULATING DRUGS ON THE CHARACTERISTICS OF RICE PLANTS DURING SPRINKLING
K. A. Rodin, E. S. Vorontsova
All-Russian Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd Received 13.05.2022 Submitted 01.09.2022
Abstract
Introduction. In recent years, much attention has been paid to the development and application of growth regulators with a wide range of physiological effects that are safe for humans and the environment. The great and multifaceted practical importance of growth regulators in modern technologies is determined by many circumstances: by influencing the processes of plant growth and development, they can significantly accelerate the growth or increase the yield of most crops. At the same time, by inhibiting the activity of some enzymatic systems, they block the development of phytopathogenic organisms in plant tissues. The effect of growth stimulants depends on meteorological conditions, varietal and species characteristics and the physiological state of the plant. They influence the intensity and direction of plant life and allow for more efficient use of plant genetic material. Growth regulators help to increase the immunity of plants, and are also able to reduce the negative impact of environmental factors, allowing effective use of the productive potential of many plants. Object. The object of research is the doses of fertilizers and growth-stimulating drugs on Stalingrad 1 rice crops. Materials and methods. Experimental studies were carried out on rice crops of the Stalingrad 1 variety in a two-factor field experiment at the All-Russian Research Institute of Irrigated Agriculture landfill and included the following options. According to the first factor of the dose of macro fertilizers, calculated to produce 6 (Nii4P74K90) and 7 (Ni37P74K90) tons of grain per 1 ha, the control variant without fertilizers. Doses of macro fertilizers according to the variants were calculated according to the method of V.I. Filin (1994). The second factor included 3 options for drugs and dosages: microbiological - Extrasol, chelated micronutrient - Zircon and micronutrient - Nanosilicon. The treatments were carried out according to: seeds material + by vegetation; just by vegetation. The option without processing was a control one. Results and conclusions. In the variant of application of Nn4P74K90 (6 t/ha) without top dressing and during the growing season, a minimum number of days of 105 was required for rice cultivation, with the sum of the average daily temperatures of 2398.2 °C. The maximum number of days was set in the application variant Ni37P74K90 (7 t/ha) when treated with the microbiological preparation Extrasol, which was 112 days with the sum of the average daily air temperatures of 2593.2 °C. The maximum yield was with Ni37P74K90 (7 t/ha) + Extrasol with seed treatment + in the vegetative period, which amounted to 7.51 t/ha. At the control Nn4P74K90 (6 t/ha) without treatments, the minimum yield was 5.76 t/ha. The mass of 1000 grains with
