Влияние стимуляторов роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (pinussilvestris L. ) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 630.232.323.7

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ И ЛАБОРАТОРНУЮ ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (Р1ЖБ БИУББТШБ Ь.)

© 2015 В.В. Острошенко1, Л.Ю. Острошенко2, Д.А. Ключников2, В.Ю. Острошенко2, Т.Н. Чекушкина2

1 Приморская государственная сельскохозяйственная академия

2 Дальневосточный федеральный государственный университет

Поступила в редакцию 25.05.2015

Выявлено, что стимуляторы роста природного и химического происхождения, положительно зарекомендовавшие себя в сельском хозяйстве, повышают посевные качества семян древесной породы сосны обыкновенной ^тш silvestris Ь.). Из примененных стимуляторов наибольший эффект наблюдается при обработке семян препаратами Эпин-Экстра и крезацином. Энергия прорастания составила 76-86%, лабораторная всхожесть 82-93%. Циркон менее эффективен.

Ключевые слова: посевные качества семян, стимулятор роста, энергия прорастания, лабораторная всхожесть

Дальневосточный Федеральный Округ, ку-да входят 9 административных территорий Российской Федерации (Приморский, Хабаровский и Камчатский края, Еврейская автономная область, Амурская, Магаданская и Сахалинская области, Чукотский автономный округ, Республика Саха (Якутия) - крупнейший лесной регион России [9]. Характер растительности в разных частях такого обширного региона скла-дывается под влиянием, в первую очередь, зо-нальных факторов, которые определяют условия формирования и смены основных ее типов в зависимости от географической широты. Например, лесотундры и лесной зоны на севере и хвойно-широколиственных лесов - на юге [9]. На такую закономерность в формировании лес-ной растительности постоянно оказывают силь-ное влияние лесные пожары и активное хозяй-ственное освоение лесов в прошлом и в настоя-щее время, преимущественно в южной части региона [4]. Покрытые лесной растительностью земли лесного фонда составляют 290273,3 тыс. га., в том числе хвойные - 204872,6 тыс. га; 76% от их общей площади [9]. В хвойных древостоях преобладают кедр корейский (Pinus koraiensis Sieb. et Zucc.), сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.), лиственница даурская (Larix daurica Turcz.), ель аянская (Picea ajanensis Fisch.), пихта

Острошенко Валентина Васильевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесоводства. E-mail: OstroshenkoV@mail. ru

Острошенко Людмила Юрьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры лесоводства

Ключников Денис Александрович, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой географии, экологии и охраны здоровья детей. E-mail: [email protected]. Острошенко Валентина Юрьевна, аспирантка Чекушкина Татьяна Николаевна, студентка

почкочешуйная (белокорая) (Abies nephrolepis Maxim). Повсеместно произрастает сосна обыкновенная [10, 11]. Дальневосточные леса с преобладанием сосны занимают всего лишь 4,01% лесопокрытой площади Дальнего Востока и 5,8% от общего запаса древесины [9]. Однако древесина сосны обыкновенной используется для самых разнообразных народно-хозяйственных целей, пользуется спросом и ежегодно активно вырубается.

Леса Дальнего Востока горные. В условиях горного рельефа, легко-ранимых и трудно восстанавливающихся экологических систем, сосна обыкновенная - одна из лучших лесомелиоративных пород для закрепления оврагов, склонов, песков, полезащитных и придорожных полос. Биологические и экологические особенности, и далеко не полный перечень полез-ных свойств сосны обыкновенной требуют ее охраны и проведения активных мероприятий по ее воспроизводству. Однако семенные годы в сосняках региона наблюдаются через три-четыре малоурожайных [10, 11]. При таком сроке хранения семена снижают энергию прорастания и всхожесть. Повысить посевные качества семян может обработка их стимуляторами роста [6,7].

Стимуляторы роста - это вещества, стимулирующие или ингибирующие процессы роста и развития в растениях. Они могут быть как природного (циркон) происхождения, так и искусственно синтезированными (крезацин). Первые опыты, проведенные со стимуляторами роста в лесном хозяйстве, показали эффектив-ность их применения. У семян повышаются лабораторная и грунтовая всхожесть. Сеянцы энергично растут. Их сохранность высокая.

Цель исследований: изучение стимулирующего эффекта водных растворов стимуляторов

роста Эпин-Экстра, Циркон и Крезацин и выявление доз, активизирующих энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:

- заготовка семян сосны обыкновенной;

- замачивание семян сосны обыкновенной в растворах стимуляторов роста Эпин-Экстра, циркон и крезацин различной концентрации;

- анализ влияния стимуляторов роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной.

Объекты и методы исследований. Объектом настоящего исследования являлись семена сосны обыкновенной (Ртш зйуезЫз Ь.), заготовленные в южной части Хабаровского края. Выявление стимулирующего эффекта стимуляторов роста эпин-экстра, циркон и крезацин на посевные качества семян сосны обыкновенной определяли в лабораторных усло-виях, согласно действующего ГОСТа [2]. Для проращивания отбирали внешне неповрежденные семена, которые замачивали на 20 часов в растворах стимуляторов роста. Опыт состоял из 6 вариантов (концентрации растворов препарата и воды составили: 1х10-1, 1х10-2, 1х10-3 1х540-3, 1х10-4 мл/мл и контроль). В качестве контроля использовались семена, замоченные в дистиллированной воде. Принятое соотношение объема семян и раствора 1:5. Все эксперименты выполнены в четырехкратной повторности. Для проведения опытов использовалась лабораторная база и оборудование кафедры географии, экологии и охраны здоровья детей Дальневосточного федерального университета. Проращивание семян проводили в термостате ТС-80 «КЗМА» (электрический, суховоздушный, изготовлен на Казанском заводе медицинской аппаратуры). Подготовленные к опытам семена по 100 шт. выкладывали в чашки Петри, на влажное ложе, подготовленное из фильтроваль-ной бумаги в 4 слоя. Чашки Петри выставляли в термостат. Ложе для проращивания семян поддерживали во влажном состоянии периодически смачивая фильтровальную бумагу дистилли-рованной водой.

Температуру поддерживали 25-26оС. Учет проростков проводили на 5, 7, 10, 15-ый день. В день каждого подсчета проростков с ложа удаляли нормально проросшие и загнившие семена и отмечали в карточке анализа, отдельно по каждой повторности, количество семян: нормально проросших, загнивших и оставленных на ложе не проросших семян. Энергию прорастания семян определяли на 5-ый и 7-ой дни проращи-вания. В день окончательного учета всхожести у оставшихся на ложе семян определяли количество беззародышевых и пустых, зараженных

вредителями семян. Полученные данные заносили в карточку анализа.

Результаты исследований и их обсуждение. Стимулятор роста Крезацин - синтетический адаптоген и иммуностимулятор. Повышает устойчивость живых организмов к длительному действию неблагоприятных факторов: пониженной и повышенной температуры, засухе и др. Безвреден для людей и животных, стимулирует корнеобразование, ускоряет рост, развитие и сроки созревания на 7-10 дней; увеличивает урожайность растений; повышает устойчивость растений к болезням и заморозкам; увеличивает содержание сахаров и витаминов; продлевается срок хранения, плодов; предотвращает опадание цветов и завязей всех видов растений.

Стимулятор роста циркон произведен на основе цветка Эхинацеи пурпурной и содержит в своем составе сложные эфиры на основе растворенных в спирте гидроксико-ричных кислот. Циркон действует как фитоактиватор болезнеустойчивости, проявляя противогрибную, антибактериальную и противовирусную актив-ность. Циркон - соединение экологически чистое, используется и как регулятор роста комплексного характера. Он одновременно регулирует корне -образовательные и ростовые процессы, является адаптогеном неблагоприятных и стрессовых явлений, активизируя при этом силы насаждений. Повышает прорастание и всхожесть семян. Препарат малотоксичен для человека, теплокровных животных: не опасен для рыб, полезных насекомых и пчел, не накапливается в почве, не загрязняет грунтовых и поверхностных вод, не фитотоксичен.

Стимулятор роста Эпин-Экстра - синтетический аналог природного фитогормона. По физиологическому воздействию на растения отнесен к классу регуляторов роста: активирует собственные защитные функции растений, вырабатывая у них иммунитет перед агрессивной окружающей средой (перепадами температур, засухой, заморозками, ливнями и т.д.), ускоряет прорастание семян, луковиц и клубнелуковиц, повышает всхожесть семян, рост, цветение, корне-образование, активизирует процессы синтеза хлорофилла, устойчивость к грибковым и инфекционным заболеваниям. Ускоряет созревание плодов и повышает урожайность. Вырабатывает у растений иммунитет перед болезнями и вредителями, защищает их от стрессовых погодных условий: перепадов температур, заморозков, жары, обильных осадков и пр. Снижает содержание нитратов, пестицидов и тяжёлых металлов в плодах. Эффективное средство реабилитации и поддержания здоровья растений на всех стадиях их роста и развития. Безопасен для человека,

животных и полезныъх насекомых, экологически безвреден. Не загрязняет грунтовых вод.

Выбранные для опытов препараты малотоксичны, не обладают мутагенным действием, рекомендованы для предпосевной, корневой и внекорневой подкормки растений, безопасны для человека, животных и полезных насекомых, Экологически безвредны. Препараты включены в Список пестицидов и агрохимикатов, разре-шенных к применению на территории Российской Федерации, легко растворимы в воде и спирте, свободно реализуются торговой сетью [3, 8]. Однако инструкции по использованию стимулято-ров роста составлены для сельскохозяйственных культур. В лесном хозяйстве эти работы начаты в опытном порядке.

Полученные в результате опытов данные показывают, что энергия прорастания и всхожесть семян зависят от используемого стимулятора роста и концентрации его раствора (табл. 1). Наиболее эффективно воздействует на посевные качества семян предварительное их намачивание в растворе крезацина. При всех концентрациях раствора препарата энергия прорастания и всхожесть семян превышают контроль. Наиболее эффективны концентрации препарата 1х10-3 и 1х540-3, при которых энергия прорастания семян составляла 77-83% (18,5-27,7% по отношению к

контролю), а всхожесть - 88-90%, что соответствует 1-му классу качества. Более низкая и высокая концентрации растворов также активизируют прорастание семян, но в меньшей степени. Темпы прорастания семян по дням учета характеризуются повышенной активностью в первую неделю проращивания с последующим ее снижением во вторую неделю.

Эффективность предварительного намачивания семян в растворе циркона проявляется слабее (табл. 2). Так, при более высокой концентрации раствора энергия прорастания семян снижалась до 60%, а всхожесть - до 77%; при более низкой концентрации (1х10-4) - соответственно: до 66 и 71%. Намачивание семян в растворе концентрацией 1х10-1 оказывало на их прорастание тормозящее влияние. Энергия прорастания и всхожесть семян снижались, соответственно до 52 и 62% и были ниже контроля. Наиболее эффективны концентрации растворов 1х10-3 и 1х5-10-3.

Эффективность проращивания семян после намачивания в растворе стимулятора роста Эпин-Экстра довольно высокая. Полученные данные показывают, что энергия прорастания и всхожесть семян, намачиваемых в растворе концентрацией 1х10-2 и 1х5-10-3, оказалась значительно выше аналогичных показателей контрольной группы.

Таблица 1. Влияние стимулятора роста Крезацин на лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной

Дата очередного Контроль Количество семян по концентрациям

подсчета проростков, (вода растворов, шт / % по отношению к контролю

дни дис- тиллиров анная) 1х10_1 1х10"2 1х10"3 1х5-10"3 1х10"4

5-ый 43 45 42 38 41 36

•4.7 -2,3 -11,6 -4.7 -16,3

7-ой 22 23 29 39 42 38

+4.5 .31.8 .77.3 .90.9 .72.7

10-ый 7 8 10 6 7 5

• 14,3 .42,9 -14,3 0,0 -28.6

15-ый 5 1 1 3 - 2

-80.0 -80.0 -40.0 -60.0

энергия прорастания,% 65 68 71 77 83 74

•4.6 .9.2 .18.5 .27.7 .13.8

всхожесть, % 77 77 82 86 90 81

-0,0 .6,5 .11,7 .16,9 .5,2

число не проросших 23 23 18 12 10 19

семян, шт.

из числа не проросших:

- здоровых 18 20 16 9 7 15

- загнивших 1 2 - - - -

запаренных 2 - 2 1 - 3

- пустых 2 1 - 2 3 1

- ненормально - - - - - -

проросших

- поврежденных - - - - - -

вредителями

Таблица 2. Влияние стимулятора роста Циркон на лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной

Дата очередного подсчета проростков, дни Контроль (вода дис- тиллиров анная) Количество семян по концентрациям растворов, шт / % по отношению к контролю

1х10_1 1х10"2 1х10"3 1х5-10"3 1х10"4

5-ый 43 31 ^28 37 -14 43 00 47 41 -4/7

7-ой 22 21 А5 23 Л5 26 .18,2 19 -13,6 25 .13.6

10-ый 7 6 -14,3 9 •28,6 8 .14,3 10 .42,9 2 -71,4

15-ый 5 4 -20,0 8 • 60,0 5 ^оо 8 .60.0 3 -40,0

энергия прорастания,% 65 52 -20.0 60 -7?7 69 7б2 66 и 66 и

всхожесть, % 77 62 -19,5 77 Гад 82 84 •9Д 71 -78

число не проросших семян, шт. 23 38 23 18 16 29

из числа не проросших:

- здоровых 18 30 19 15 16 12

- загнивших 1 3 - - - 4

запаренных 2 3 1 - - 8

- пустых 2 2 1 3 - -

- ненормально проросших - - 2 - - -

- поврежденных вредителями - - - - - -

Таблица 3. Влияние стимулятора роста Эпин-Экстра на лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной

Дата очередного Контроль Количество семян по концентрациям

подсчета проростков, (вода растворов, шт / % по отношению к контролю

дни дис- тиллиров анная) 1х10"1 1х10"2 1х10"3 1х5-10"3 1х10"4

5-ый 43 44 49 46 48 43

.2.3 .14.0 .7.0 .11.6

7-ой 22 28 37 35 28 25

+27,3 .68,2 .59.0 .27,3 .13.6

10-ый 7 10 5 6 11 8

.42,9 -28,6 -14,3 .57,1 .14,3

15-ый 5 4 2 2 4 4

-20,0 -60,0 -60,0 -20,0 -20,0

Продолжение таблицы 3

энергия прорастания,% 65 72 86 81 76 68

.10.8 .32.3 .24.6 .16.9 .4.6

всхожесть, % 77 86 93 89 91 80

.11,7 .20,8 .15,6 .18,2 .3,9

число не проросших 23 14 7 11 9 20

семян, шт.

из числа не проросших:

- здоровых 2 2 - 1 - -

- загнивших 18 9 7 8 6 19

запаренных 1 2 - - 1 -

- пустых - - - - 1 -

- ненормально проросших 2 1 - 2 1 1

- поврежденных вредителями - - - - - -

Стимуляторы оказывают положительное влияние на рост проростков по массе. Из примененных в опытах препаратов более эффективен крезацин (табл. 4). Общий вид проростков представлен на рис. 1.

Таблица 4. Влияние стимуляторов роста на массу проростков сосны обыкновенной

Контроль Масса (г.) 100 шт. проростков семян сосны обыкновенной, обработанных стимуляторами роста концентрацией раствора 1х10-3

Крезацин Циркон Эпин-Экстра

2 3 4 5

1,52 1,98 1,69 1,83

Процент к контролю + 30,3 + 11,2 + 20,4

г

й --

СШЫ

Рис. 1. Общий вид проросших семян сосны обыкновенной

Выводы: использованные в опытах стимуляторы роста природного и химического происхождения стимулируют прорастание семян сосны обыкновенной. Реакция семян сосны обыкновенной на обработку препаратами неоднозначна: наиболее эффективно применение стимуляторов Крезацин и Эпин-Экстра, повышающих энергию-прорастания и всхожесть семян на 1,5-32,2%. Наибольший эффект наблюдается при применении стимуляторов Эпин-Экстра и Циркон концентрацией растворов 1х10-3 и 1х5-10- 3, крезацин - концентрацией 1х10- 2 - 1х10- 4. В целях стимулирования прорастания семян сосны обыкновенной и последующего лучшего развития сеянцев на ранних этапах роста рекомендуется

предпосевное намачивание семян данными стимуляторами роста в течение 20-ти часов [1].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. ГОСТ 14161-86. Семена хвойных древесных пород. Посевные качества. Технические условия.

2. ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести.

3. Вакуленко, В.В. Регуляторы роста // Защита и карантин растений. 2004. №1. С. 24-46.

4. Острошенко, В.В. Историко-географические аспекты освоения и заселения Дальнего Востока. - Уссурийск: ГОУ ВПО «УГПИ»; ФГУ ВПО «ПГСХА»; РАН ДВО ГТС, 2007. 140 с.

5. Петелькина, Н.В. Экологически чистые технологии на основе использования стимуляторов роста // Экология, наука, образование, воспитание: Сб. науч. тр. - Брянск, 2002. Вып. 3. С. 69-71.

6. Пентелькин, С.К. Итоги изучения стимуляторов и полимеров в лесном хозяйстве за последние 20 лет // Лесхоз. Информ. 2003. № 11. 20 с.

7. Чилимов, А.И. Проблемы использования стимуляторов роста в лесном хозяйстве / А.И. Чилимов, С.К. Пентелькин // Лесн. х-во. 1995. № 6. С. 11-12.

8. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. - М.: 2004. 575 с.

9. Справочник для учета лесных ресурсов Дальнего Востока / отв. сост. и науч. ред. В.Н. Корякин. - Хабаровск: Даль НИИЛХ, 2010. 527 с.

10. Усенко, Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока. - Хабаровск: 1969. 416 с.

11. Усенко Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока: справочная книга. 3-е изд., перераб. и доп. - Хабаровск: Издательский дом «Приамурские ведомости», 2009. 272 с.

THE INFLUENCE OF GROWTH STIMULATORS ON GERMINATING ENERGY AND LABORATORY GERMINATION OF SCOTS PINE (PINUS SILVESTRIS L.) SEEDS

© 2015 V.V. Ostroshenko1, L.Yu. Ostroshenko2, D.A. Kluchnikov2, V.Yu. Ostroshenko2, T.N. Chekushkina2

1Seaside State Agricultural Academy 2Far-Eastern Federal State University

It was found out that growth stimulators of natural and chemical origin, positively proved itself in agriculture, increase sowing qualities of seeds of the tree specie - Scots pine (Pinus silvestris L.). Among stimulators applied the most effect is observed on seed treatment by Epin-Extra and Krezacin. The germinating energy comprised 76-86%, laboratory germination 82-92%. Zircon is less effective.

Key words: sowing quality of seeds, growth stimulators, germinating energy, laboratory germination

Valentina Ostroshenko, Doctor of Agriculture, Professor at the Forestry Department. E-mail: OstroshenkoV@mail. ru Lyudmila Ostroshenko, Candidate of Biology, Associate Professor at the Forestry Department Denis Klyuchnikovm Candidate of Biology, Head of the Department of Geography, Ecology and Children Health Safe. E-mail: klyuchnikov_da@mail. ru. Valentina Ostroshenko, Post-graduate Student Tatiana Chekushkina, Student