close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

9.Физиологические основы применения регулятора роста циркона и карвитола для увеличения продуктивности гречихи

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
АГРОХИМИЯ, 2010, № 1, с. 42–54
Регуляторы роста растений
УДК 631.811.98:633.12:631.559
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА И КАРВИТОЛА
ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ГРЕЧИХИ
© 2010 г. О.С. Мишина1,
С.Л. Белопухов2, Л.Д. Прусакова1
1
Московский государственный областной гуманитарный институт
142611 Орехово-Зуево, Московская обл., Россия
E-mail: [email protected]
2
Московская сельскохозяйственная академия
им. К.А. Тимирязева
127550 Москва, Тимирязевская ул., 49, Россия
E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 27.07. 2009 г.
Изучено влияние регуляторов роста растений циркона и карвитола на растениях гречихи сортов Диалог и Молва. Циркон и карвитол увеличивали интенсивность ростовых процессов вегетативных и
генеративных органов, стимулировали развитие растений гречихи, увеличивали содержание фотосинтетических пигментов. В результате двойной обработки (сочетание предпосевного замачивания семян
и опрыскивание вегетирующих растений в фазе бутонизации–начала цветения) повышалась продуктивность растений гречихи и отчетливо проявлялась сортоспецифичность действия биорегуляторов.
Ключевые слова: регуляторы роста растений, ростовые процессы, гречиха, фотосинтетические
пигменты, сортоспецифичность, продуктивность.
ВВЕДЕНИЕ
группы биорегуляторов проявляется при низких
концентрациях [6]. К таким биорегуляторам относятся препарат циркон – смесь гидроксикоричных
кислот (ГКК), полученных из растительного сырья
эхинацеи пурпурной. ГКК относятся к обширному
классу фенольных соединений, повсеместно распространенных в растениях [7−9]. Карвитол – регулятор
роста растений, действующим веществом которого
является ацетиленовый спирт [6]. Эти препараты
широко применяют в практике возделывания сельскохозяйственных культур, таких как яровая и озимая пшеница, яровой ячмень, рис, подсолнечник,
сахарная свекла, горох, картофель, томат, огурец и
других овощных и плодово-ягодных культур [6, 8].
Данных по исследованию действия циркона и
карвитола на культуре гречихи до сих пор нет. Цель
работы – изучение действия препаратов карвитола
и циркона на физиолого-биохимические процессы
растений гречихи разных сортов, содержание хлорофилла, каротиноидов, K+ и Na+, интенсивность
транспирации листьев, структуру урожая.
Важным резервом повышения продуктивности
сельскохозяйственных культур является использование физиологически активных веществ, оказывающих регуляторное действие на рост, развитие,
изменение многих метаболических процессов растений и приводящих к усилению адаптационных
свойств растительного организма к неблагоприятным факторам внешней среды [1, 2]. В Российской
Федерации зарегистрировано более 40 регуляторов
роста растений [3]. За последнее время отечественная наука разработала и рекомендовала в практику
новые регуляторы роста растений, и объемы их
производства постоянно увеличиваются. Вещества
такого класса предназначены для предотвращения
полегания зерновых культур и стекания зерна, повышения урожайности и качества выращиваемой
продукции, ускорения созревания, улучшения завязываемости плодов, условий механизированной
уборки урожая [4, 5]. Их применение оказывает
положительное влияние на засухо- и морозоустойчивость растений, повышает иммунитет (иммунокоррекцию), способствует уменьшению содержания нитратов и радионуклидов в выращиваемой
продукции, повышает ее сохранность. Высокая
физиологическая и фунгицидная активность новой
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования были растения гречихи
(Fagopyrum esculentum Moench.) двух сортов Молва и Диалог, относящихся к разным генотипам.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
43
Каждые 10 сут фиксировали длину стебля главного
и боковых побегов, а также число последних; число
и длину междоузлий главного и боковых побегов;
массу листьев с одного растения и площадь листьев; число соцветий и цветков на главном и боковых
побегах, количество плодов, массу плодов с 1 м² и
массу 1000 семян.
Определяли интенсивность транспирации листьев растений гречихи разных сортов, обработанных
регуляторами роста цирконом и карвитолом, в фазе
бутонизации–начала цветения при помощи торсионных весов по Иванову. Транспирацию исследовали при относительной влажности воздуха 84%.
Содержание К+ и Na+ определяли на пламенном
фотометре из спиртовых вытяжек зеленых листьев.
При определении содержания хлорофилла и
каротиноидов в листьях измеряли абсорбционный
спектр в видимой области in vivo с помощью спектрофотометров Specord M–80 и M–40.
Диалог – детерминантный сорт, ограниченно ветвящийся, Молва – индетерминантный. Оба сорта
характеризуют повышенные индекс налива зерна,
прирост биомассы, высокая продуктивность и
дружность созревания семян [2, 10, 11].
Полевой мелкоделяночный опыт был заложен на
агробиологической станции Московского государственного областного гуманитарного института,
г. Орехово-Зуево. Площадь опытных делянок 1 м².
Повторность опытов трехкратная. Посев семян
осуществляли широкорядным способом на глубину 3 см при прогревании почвы до 15–18 °С и оптимальной влажности почвы (60–70% ППВ).
В условиях лабораторных опытов были выявлены оптимальные концентрации препаратов циркона и карвитола. Перед посевом семена замачивали
в течение 4 ч в растворах циркона концентрации
1 × 10–7 и 1 × 10–6 г д.в./мл воды и карвитола –
5 × 10–5 и 5 × 10–4 л/г (норма расхода рабочего
раствора на 1 г семян). Опрыскивание растений
проводили однократно в фазе бутонизации–начала
цветения растворами циркона и карвитола тех же
концентраций с нормой расхода 0.5 л/м2.
В период вегетации растений вели наблюдения
за прохождением этапов органогенеза контрольными и обработанными цирконом и карвитолом
растениями, а также фенологические наблюдения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных данных показал, что семена
обоих сортов оказались более восприимчивыми к
действию циркона в концентрации 1 × 10–7 г/мл и
Таблица 1. Влияние регуляторов роста на всхожесть семян и длину стебля главного побега растений гречихи разных сортов
Вариант
Количество
проросших
семян, шт./м²
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
АГРОХИМИЯ
№1
Длина стебля главного побега, см
время после прорастания, сут
15
25
35
45
90
165±0.3
5.2±0.3
Сорт Диалог
24.5±0.9
61.5±0.6
93.8±0.7
97.2±0.7
168±0.2
165±0.3
5.3±0.3
5.3±0.3
27.2±1.0
24.8±1.2
64.8±1.5
62±1.1
104±0.8
105±1.2
104±1.2
106±1.2
169±0.2
167±0.09
5.9±0.2
5.1±0.3
26.9±0.8
24.7±1.0
66.1±1.3
61.9±0.7
108±0.7
107±0.8
110±1.3
108±0.8
165±0.3
3.8±0.3
Сорт Молва
27±0.7
63.8±1.6
108±0.9
110±0.6
170±0.1
169±0.1
5.3±0.3
4.5±0.2
30.9±0.4
28.2±0.6
66.7±1.2
65±1.0
115±0.7
113±0.7
117±1.0
114±0.9
165±0.3
173±0.09
3.9±0.4
4±0.2
27.5±0.5
26.9±0.5
64.7±0.9
63.5±0.6
109±1.4
109±0.8
110±1.0
110±1.0
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
44
МИШИНА и др.
карвитола (5 × 10–5 мл/г): всхожесть семян увеличивалась до 10% в зависимости от сорта по сравнению с контролем (табл. 1).
Важнейшим показателем развития гречихи является рост растений в высоту. Длина стебля влияет
на величину урожая семян: увеличиваются количество боковых ветвей и кистей, цветков и плодов,
площадь листовой поверхности, что способствует
лучшему освещению посева, увеличиваются продуктивность фотосинтеза и накопление сухого
вещества, а также снижается засоренность посева
сорняками [12].
Исследование динамики роста главного побега
на разных этапах онтогенеза позволило установить,
что при обработке семян и растений гречихи сорта
Диалог растворами карвитола обеих концентраций
наблюдали увеличение роста стебля главного побега по сравнению с контрольным вариантом на всех
этапах онтогенеза (табл. 1).
Наиболее эффективным оказалось действие циркона (1 × 10–7 г/мл) на рост стебля главного побега
15–90-суточных растений гречихи сорта Диалог
и в концентрации 1 × 10–6 г/мл – 25–90-суточных растений: длина стебля главного побега
увеличивалась от 0,6 до 15 см по сравнению с
контролем. Наибольшую отзывчивость на циркон
(1 × 10–7 г/мл) растения сорта Молва проявили
на всех этапах онтогенеза, при концентрации
1 × 10–6 г/мл – в возрасте 15, 45 и 90 сут: длина
стебля увеличилась от 2 до 7 см относительно контроля. Влияние карвитола в обеих концентрациях
на рост стебля главного побега растений гречихи
сорта Молва проявилось на всех этапах онтогенеза
по сравнению с контролем. Полученные данные
свидетельствовали о стимулирующем действии
циркона и карвитола на рост стебля главного побега растений гречихи разных сортов.
Известно, что рост стебля боковых побегов
разных порядков у растений гречихи происходит
непрерывно, практически до конца периода вегетации, от этого зависит и величина урожая гречихи [10, 11]. Следует отметить, что сорт Диалог был
более отзывчив на обработку регуляторами (табл. 2).
Число и длина боковых побегов 1-го и 2-го порядка
у растений, обработанных карвитолом в обеих концентрациях, превышала контрольные варианты на
всех этапах онтогенеза. Число боковых побегов 1-го
и 2-го порядков растений, обработанных цирконом
(1 × 10–6 г/мл), в возрасте 35, 45 сут незначительно
превышало контроль, а длина стебля боковых побегов 1-го порядка в возрасте 35–90 сут и 2-го порядка
в возрасте 45 сут была больше контроля на 3–8 см.
Длина стебля боковых побегов 1-го порядка и число
Таблица 2. Влияние регуляторов роста на число и длину стебля боковых побегов 1-го и 2-го порядков растений
гречихи разных сортов
Вариант
35 сут
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
Длина стебля боковых побегов, см
Число боковых побегов 1-го и
2-го порядка, шт./растение
45 сут
90 сут
1-го порядка
35 сут
45 сут
Сорт Диалог
2.9±0.4
17.4±1.1
2-го порядка
90 сут
45 сут
90 сут
32.4±0.9
0.8±0.07
4.3±0.5
2±0.2
3.3±0.1
4±0.2
3.3±0.3
3.3±0.2
3.6±0.4
4.7±0.3
4.1±0.3
5.0±0.3
6.8±0.4
4.0±0.4
20.2±1.4
18.7±0.8
43.8±0.9
37.5±1.0
1.5±0.3
2.1±0.4
12.3±1.1
4.8±0.5
3.3±0.2
3.8±0.1
3.2±0.3
3.7±0.4
3.4±0.3
3.9±0.4
4.4±0.4
5.7±0.4
18.3±0.8
20±1.2
33±1.3
41.4±1.0
0.8±0.07
0.9±0.09
1.2±0.2
1.2±0.2
Сорт Молва
6.4±0.8
19.8±0.8
35.8±1.0
2.4±0.6
3.1±0.5
3±0.3
3.8±0.3
4±0.3
2.7±0.3
2.6±0.2
3.7±0.2
3.3±0.3
3.8±0.3
3.7±0.3
6.8±0.8
6.5±0.7
21.4±0.9
21.2±0.9
41±0.9
37.2±0.8
1.2±0.2
1.5±0.2
1.5±0.2
1.7±0.2
2.4±0.4
2.5±0.3
3±0.4
2.5±0.4
3.5±0.3
2.9±0.4
6.8±0.8
7.3±0.9
22.6±1.3
22.9±1.2
42.8±1.8
38.5±1.3
1±0.1
0.5±0.08
1.3±0.2
2.3±0.2
АГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
45
Таблица 3. Влияние регуляторов роста на число и длину междоузлий на главном и боковых побегах растений
гречихи
Вариант
Число межЧисло межЧисло межДлина междоДлина междодоузлий на
доузлий на
доузлий на
узлий на бокоузлий на глав- боковом побеге
боковом побеге
главном побеге,
вом побеге 1-го
ном побеге, см 1-го порядка,
2-го порядка,
шт./побег
порядка, см
шт./побег
шт./побег
Контроль
1
2
3
4
2.2±0.1
2.7±0.2
2.3±0.2
2.7±0.2
2.3±0.2
Контроль
1
2
3
4
2.7±0.2
2.7±0.2
2.7±0.2
2.7±0.2
2.7±0.2
Фаза 1-го настоящего листа
Сорт Диалог
6.4±0.7
–
7.7±0.9
–
7.5±0.7
–
9.5±1.1
–
7±0.5
–
6±0.6
7.5±0.9
7.2±1.1
6.2±0.7
6.3±0.6
Сорт Молва
–
–
–
–
–
Длина
междоузлий
на боковом
побеге 2-го
порядка, см
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
2.5±0.5
3.3±0.5
2.4±0.4
2.3±0.4
2.2±0.3
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
5.2±0.6
1.4±0.2
3±0.3
2.9±0.7
2.3±0.3
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Фаза бутонизации
Сорт Диалог
Контроль
1
2
3
4
5.4±0.2
5.7±0.2
5.5±0.2
6.1±0.2
5.9±0.3
8.2±0.8
10.4±1.1
9.2±1.1
10.4±1.6
9.6±1.3
Контроль
1
2
3
4
6.2±0.3
5.7±0.3
6±0.3
5.6±0.2
6±0.2
10.8±0.9
10.4±1.4
9.7±1.3
9.7±1.2
9.4±1.1
1.3±0.2
2±0.2
1.8±0.1
1.6±0.2
1.5±0.2
Сорт Молва
1.8±0.2
1.5±0.2
2±0
1.3±0.2
1.6±0.2
12.3±1.0
12.5±0.8
11.3±0.9
12.4±0.6
11.5±0.7
Фаза цветения
Сорт Диалог
2.8±0.2
3.1±0.2
3±0.2
3±0.1
3.4±0.3
8±1.3
10.2±0.9
10±1.0
10.2±1.1
10±1.1
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
11.8±1.0
11±1.0
11.9±0.8
10.9±0.9
10±0.8
Сорт Молва
3.8±0.3
3.5±0.3
4±0.3
2.6±0.4
2.5±0.2
7.5±1.1
6.7±0.6
7.8±0.9
6.8±0.7
6.2±1.3
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Контроль
1
2
3
4
6.8±0.2
7.4±0.4
7.7±0.2
7.4±0.2
7.8±0.5
Контроль
1
2
3
4
АГРОХИМИЯ
9.6±0.4
8.8±0.2
9.1±0.3
8.3±0.3
7.7±0.3
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
46
МИШИНА и др.
Таблица 3 (окончание)
Вариант
Контроль
1
2
3
4
Контроль
1
2
3
4
Число межЧисло межЧисло межДлина междоДлина междодоузлий на
доузлий на
доузлий на
узлий на бокоузлий на глав- боковом побеге
боковом побеге
главном побеге,
вом побеге 1-го
ном побеге, см 1-го порядка,
2-го порядка,
шт./побег
порядка, см
шт./побег
шт./побег
Длина
междоузлий
на боковом
побеге 2-го
порядка, см
Фаза плодообразования
Сорт Диалог
12.4±0.7
4±0.2
8±0.9
12.5±0.6
5±0.4
10.6±1.1
11.3±0.6
3.5±0.2
11.9±0.9
12.5±0.7
4±0.1
9.8±1.0
11.5±0.7
6.3±0.2
9.3±0.6
1.5±0.1
3.3±0.3
1.3±0.3
1±0.4
1±0.1
1.8±0.2
7.2±0.4
4.3±0.2
0.5±0.08
0.5±0.06
1.5±0.3
1±0.2
1±0.2
1±0.3
1±0.2
0.5±0,07
0.8±0.09
0.5±0.08
0.5±0.07
0.5±0.06
7±0.3
7.6±0.3
7.9±0.3
7.5±0.2
7.9±0.5
9.8±0.2
9.3±0.3
9.6±0.3
9.2±0.3
8.6±0.4
11.3±1.1
10.9±1.0
11.5±1.0
10.9±0.9
10.2±0.8
Сорт Молва
5±0.2
4.4±0.3
4.2±0.4
3.9±0.3
4±0.2
7.7±0.6
8±0.5
7.1±0.8
10.2±0.9
6±0.7
Примечание. Контроль – необработанные регуляторами растения, вариант 1 − карвитол 5 × 10ˉ5 мл/г, 2 – карвитол 5 × 10ˉ4 мл/г,
3 – циркон 1 × 10ˉ7 г/мл, 4 – циркон 1 × 10ˉ6 г/мл.
Таблица 4. Влияние регуляторов роста на число соцветий, цветков в соцветиях, число плодов на главном и боковых
побегах
Количество, шт./растение
Вариант
соцветий на побеге
цветков в соцветии
плодов на побеге
2
1
2
1
4.3±0.3
9.1±0.3
Сорт Диалог
94.6±1.4
108.8±1.9
69.8±1.9
81.8±1.9
4.5±0.5
5.3±0.3
9.2±0.4
9.2±0.4
97.9±0.8
109.9±1.0
116.7±1.6
115.8±1.2
74.8±1.9
86.2±1.6
93.8±1.4
89.1±1.9
5.3±0.3
4.2±0.3
12.0±0.4
15.2±1.2
97.4±1.0
94.5±0.5
134.9±1.0
131.3±1.6
69.1±1.8
75.3±1.2
109.9±1.7
104.3±1.5
138.4±1.3
124.3±1.7
104.0±1.0
1
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
2
7.9±0.3
15.4±0.5
Сорт Молва
158.3±1.3
9.6±0.5
7.4±0.4
16.0±0.5
20.0±0.6
180.6±1.6
177.0±1.3
146.9±1.9
198.3±1.6
147.3±0.9
143.3±1.3
113.4±1.5
168.7±1.2
9.9±0.5
8.0±0.4
14.9±0.8
23.3±0.5
178.2±1.1
169.7±1.8
139.3±1.1
200.5±0.7
146.0±1.2
138.5±0.9
115.3±1.2
173.0±1.0
Примечание. В графе 1 – главный побег, 2 – боковой.
АГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
47
Таблица 5. Влияние регуляторов роста на развитие ассимиляционной поверхности растений гречихи сортов Молва
и Диалог
Масса листьев
фаза 1-го
настоящего
листа, мг/
растение
Вариант
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10ˉ5
5 × 10ˉ4
Циркон, г/мл
1 × 10ˉ7
1 × 10ˉ6
бутониплодообрацветение
зация
зование
г/растение
№1
фаза 1-го
настоящего
листа
бутониплодообцветение
зация
разование
305
1.5
Сорт Диалог
1.7
1.8
415
445
2.3
2.5
3.4
4.0
3.2
3.2
138
74
115
118
134
134
133
161
295
490
3.1
2.7
6.6
4.4
4.1
4.1
98
82
130
119
153
137
146
145
295
2.1
Сорт Молва
2.2
2.3
98
106
104
115
370
340
2.2
2.3
5.8
3.6
3.8
4.5
74
85
111
108
145
148
152
150
375
340
2.1
1.9
3.7
2.5
2.6
3.9
75
85
111
121
146
112
119
140
боковых побегов 1-го и 2-го порядков растений, обработанных цирконом (1 × 10–7 г/мл), в возрасте 35
сут превышали контроль. У растений гречихи сорта
Молва, обработанных карвитолом в концентрации
5 × 10–4 мл/г, длина стебля боковых побегов 1-го
порядка в возрасте 35–90 сут незначительно превышала контроль, под действием карвитола в концентрации 5 × 10–5 мл/г была на 6 см больше. Длина
стебля боковых побегов 1-го порядка растений,
обработанных цирконом в обеих концентрациях, в
возрасте 35–90 сут превышала контроль до 10 см.
По существующим представлениям наиболее
важной мерой развития побега служит комплексный фитомер – узел (лист, почка, междоузлие),
характеризующий не только морфологическую
единицу роста побега, но и элементарный этап
его физиологического развития [13]. Наблюдения
за числом и длиной междоузлий главного побега
показали, что во всех фазах развития наибольшее
число междоузлий было у растений сорта Молва
контрольных вариантов, а наименьшее – у растений сорта Диалог контрольных вариантов (табл. 3).
Максимальная длина междоузлий главного побега
по сравнению с контролем была в фазе 1-го наАГРОХИМИЯ
Площадь листьев, см²/растение
2010
102
115
111
122
стоящего листа у растений гречихи обоих сортов,
обработанных цирконом и карвитолом в обеих концентрациях. В фазе бутонизации оказались более
отзывчивыми на обработку регуляторами растения
гречихи сорта Диалог, длина междоузлий главного
побега у них была больше, чем в необработанных
вариантах. В фазах цветения и плодообразования
длина междоузлий главного побега была на уровне
или больше контроля во всех вариантах у растений
обоих сортов. Показано, что в фазах бутонизации и
цветения у растений сорта Диалог, обработанных
регуляторами, число междоузлий было больше,
чем в контроле. В фазе плодообразования число
междоузлий у растений, обработанных карвитолом (5 × 10–5 мл/г) и цирконом (1 × 10–6 г/мл),
превышало контроль. У растений сорта Молва
число междоузлий боковых побегов 1-го порядка
не менялось при обработке регуляторами. В фазах цветения и плодообразования у растений гречихи сорта Диалог, обработанных регуляторами,
длина междоузлий боковых побегов 1-го порядка
превышала контроль. У растений сорта Молва при
обработке карвитолом (5 × 10–5 мл/г) и цирконом
(1 × 10–7 г/мл) длина междоузлий боковых побегов
1-го порядка в фазе плодообразования превышала
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
48
МИШИНА и др.
контроль, в остальных вариантах была чуть меньше или на уровне контроля.
Подсчет числа бутонов проводили в фазе бутонизации в возрасте растений 30–35 сут после всходов.
В период массового цветения (45 сут) проводили
подсчет числа цветков в соцветиях на главном и
боковых побегах, а также самих соцветий (табл. 4).
Показано, что при обработке растений гречихи
сорта Диалог растворами карвитола в обеих концентрациях увеличивалось число соцветий на
главном и боковом побеге на 23%, число цветков в
соцветиях на главном и боковом побеге – на 16%,
число плодов на главном и боковом побеге – на
23% по сравнению с контролем. Циркон в концентрации 1 × 10–6 г/мл увеличивал число соцветий на
боковом побеге на 67%, число цветков на боковом
побеге и число плодов на главном и боковом побеге – на 27% по сравнению с контролем. У растений,
обработанных цирконом (1 × 10–7 г/мл), увеличилось число соцветий на главном и боковом побегах
на 31%, число цветков в соцветиях на главном и боковом побегах – на 23% и число плодов на главном
побеге – на 34% по сравнению с контролем.
Определение массы листьев одного растения,
а также площади листьев проводили в разные
периоды онтогенеза растений гречихи, что позволило сделать заключение о том, что наиболее эффективное действие циркона и карвитола в обеих
концентрациях проявилось на растениях гречихи
сорта Диалог (табл. 5). У растений сорта Молва
под действием карвитола в обеих концентрациях
также наблюдали увеличение массы листьев одного растения по сравнению с контролем; у растений,
обработанных растворами циркона в обеих концентрациях, масса листьев одного растения увеличивалась в фазах 1-го настоящего листа, цветения и
плодообразования. Следует отметить, что при обработке растений гречихи сортов Диалог и Молва
карвитолом и цирконом в обеих концентрациях (за
исключением растений сорта Диалог, обработанных карвитолом в концентрации 5 × 10–4 мл/г) площадь листьев в фазе 1-го настоящего листа была
меньше контроля. В фазах бутонизации, цветения,
плодообразования у растений обоих сортов в результате обработки регуляторами площадь листьев
превышала контроль.
Обработка растений гречихи регуляторами роста увеличила массу семян с 1 м2: у сорта Диалог
она превышала контрольный вариант от 4 до 45%
(табл. 6). Масса семян с 1 м2 растений сорта Молва,
обработанных карвитолом в обеих концентрациях
и цирконом в концентрации 1 × 10–7 г/мл, превышала контроль на 72 и 46% соответственно. Показано,
что карвитол (5 × 10–5 мл/г) и циркон (1 × 10–7 г/мл)
увеличивали массу 1000 семян на 8 и 9% соответственно по сравнению с контролем.
Согласно теории фотосинтетической продуктивности растений, одним из наиболее важных пока-
Таблица 6. Влияние регуляторов роста на массу семян гречихи
Вариант
Без обработок (контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10–5
5 × 10–4
Циркон, г/мл
1 × 10–7
1 × 10–6
Без обработок (контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10–5
5 × 10–4
Циркон, г/мл
1 × 10–7
1 × 10–6
Масса семян, г/м²
105.1±0.9
Прибавка к контролю, %
Сорт Диалог
_
Масса 1000 семян, г
Прибавка к контролю, %
35.1±0.1
_
135.5±1.4
109.7±2.0
29
4.4
38.1±0.1
31.1±0.1
8.4
_
152.4±2.3
148.8±2.9
45
42
38.4±0.2
34.7±0.3
9.3
_
29.1±0.07
_
81.7±0.8
Сорт Молва
_
143.6±2.1
136.9±1.6
76
68
30.7±0.06
28.6±0.2
5.8
_
119±2.0
63.4±0.7
46
_
29.5±0.2
31.5±0.09
1.5
8.4
АГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
49
Таблица 7. Влияние регуляторов роста на пигментный комплекс растений гречихи разных сортов, мг/г сырой массы
Хлорофилл
Вариант
a
b
a+b
Каротиноиды
Фаза бутонизации
Сорт Диалог
Без обработок (контроль)
1.48 ± 0.03
0.11 ± 0.01
1.59 ± 0.02
0.37 ± 0.04
5 × 10–5
2.22 ± 0.02
0.2 ± 0.02
2.42 ± 0.04
0.41 ± 0.03
5 × 10
2.14 ± 0.01
0.18 ± 0.01
2.32 ± 0.03
0.34 ± 0.03
1 × 10–7
2.48 ± 0.03
0.23 ± 0.02
2.71 ± 0.03
0.39 ± 0.01
1 × 10–6
2.3 ± 0.01
0.12 ± 0.01
2.42 ± 0.02
0.46 ± 0.04
Карвитол, мл/г
–4
Циркон, г/мл
Сорт Молва
Без обработок (контроль)
1.3 ± 0.03
0.16 ± 0.01
1.46 ± 0.02
0.38 ± 0.03
5 × 10–5
2.59 ± 0.02
0.12 ± 0.01
2.71 ± 0.02
0.48 ± 0.04
5 × 10–4
2.25 ± 0.02
0.8 ± 0.01
3.05 ± 0.04
0.21 ± 0.03
1 × 10–7
2.1 ± 0.02
0.19 ± 0.01
2.29 ± 0.03
0.42 ± 0.03
1 × 10
0.47 ± 0.02
0.18 ± 0.02
0.83 ± 0.03
0.48 ± 0.03
Карвитол, мл/г
Циркон, г/мл
–6
Фаза цветения
Сорт Диалог
Без обработок (контроль)
3.42 ± 0.01
2.10 ± 0.01
5.52 ± 0.02
0.49 ± 0.01
5 × 10–5
7.84 ± 0.03
3.5 ± 0.01
11.34 ± 0.05
0.75 ± 0.03
5 × 10
5.01 ± 0.03
1.73 ± 0.01
6.74 ± 0.04
0.67 ± 0.04
1 × 10–7
2.82 ± 0.02
1,8 ± 0.01
4.62 ± 0.02
0.63 ± 0.02
1 × 10
5.13 ± 0.03
2.21 ± 0.03
7.34 ± 0.05
0.69 ± 0.04
Карвитол, мл/г
–4
Циркон, г/мл
–6
Сорт Молва
Без обработок (контроль)
4.67 ± 0.02
2.14 ± 0.01
6.81 ± 0.05
0.50 ± 0.04
5 × 10–5
2.75 ± 0.01
1.19 ± 0.01
3.94 ± 0.02
0.54 ± 0.01
5 × 10–4
4.12 ± 0.04
2.02 ± 0.03
6.14 ± 0.05
0.57 ± 0.03
1 × 10–7
7.23 ± 0.03
3.82 ± 0.02
11.05 ± 0.07
0.79 ± 0.03
1 × 10–6
6.24 ± 0.05
2.72 ± 0.02
8.96 ± 0.02
0.63 ± 0.01
Карвитол, мл/г
Циркон, г/мл
4 АГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
50
МИШИНА и др.
зателей, дающих представление об особенностях
фотосинтеза в посеве и о потенциальных возможностях растений формирования урожая, является
мощность развития фотосинтетического аппарата.
Основным фотосинтезирующим органом растения
является лист, а мощность фотосинтезирующего
аппарата характеризуется рядом показателей, одними из которых являются масса и площадь листьев [2, 11, 14]. Определение массы листьев одного
растения, а также площади листьев проводили в
разные периоды онтогенеза растений гречихи, что
позволило сделать заключение о том, что наиболее эффективное действие циркона и карвитола в
обеих концентрациях проявилось при обработке
растений гречихи сорта Диалог. У растений сорта
Молва под действием карвитола в обеих концентрациях также наблюдалось увеличение массы
листьев одного растения, при обработке цирконом в обеих концентрациях она увеличивалась в
фазах 1-го настоящего листа, цветения и плодообразования по сравнению с контролем. У растений
гречихи сортов Диалог и Молва под действием
карвитола и циркона в обеих концентрациях (за
исключением растений сорта Диалог, обработанных карвитолом 5 × 10–4 мл/г) площадь листьев в
фазе 1-го настоящего листа была меньше контроля.
В фазах бутонизации, цветения, плодообразования у растений обоих сортов, обработанных
регуляторами, площадь листьев превышала контроль.
Функции зеленого растения – рост и фотосинтез составляют основу единого продукционного
процесса [2]: накопление органического вещества
зависит от процесса фотосинтеза. Уровень содержания хлорофилла дает представление о потенциальных возможностях растений ассимилировать
СО2 и формировать биологический урожай [14].
Необходимо принимать во внимание не только количество хлорофилла, но и каротиноидов, так как
может происходить передача (миграция) энергии
поглощенных квантов света с каротиноидов на
хлорофилл. Известно также, что каротиноиды выполняют защитную функцию, играя роль экранов,
предохраняющих хлорофилл и другие биологически активные соединения клетки от фотодеструкции [15].
В опыте была получена информация о пигментном наборе листьев гречихи сортов Диалог и Молва.
Результаты свидетельствуют о существенном изменении содержания хлорофиллов a, b и каротиноидов в листьях гречихи разных сортов под действием
циркона и карвитола (табл. 7). В фазе бутонизации
в растениях гречихи сорта Диалог, обработанных
цирконом, содержание хлорофилла a увеличилось
в среднем на 62%, под действием карвитола – в
Таблица 8. Интенсивность транспирации листьев растений гречихи сортов Диалог и Молва после обработки
регуляторами роста
Вариант
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10–5
5 × 10–4
Циркон, г/мл
1 × 10–7
1 × 10–6
Без обработок
(контроль)
Карвитол, мл/г
5 × 10–5
5 × 10–4
Циркон, г/мл
1 × 10–7
1 × 10–6
Потери Н2О,
мг/10 листьев
Интенсивность
транспирации,
г/м²/ч
Сорт Диалог
152
1.79
219
182
2.14
2.58
118
172
2.02
1.39
Сорт Молва
109
1.28
105
113
1.33
1.24
99
121
1.42
1.16
среднем на 48% по сравнению с контролем. Количество хлорофилла b увеличилось на 73% при обработке цирконом и на 60% под действием карвитола.
Содержание каротиноидов увеличивалось в растениях, обработанных цирконом, на 15%, под действием карвитола (5 × 10–5 мл/г) – на 11% по сравнению
с контролем. Обработка карвитолом (5 × 10–4 мл/г)
уменьшала количество каротиноидов на 8%.
У гречихи сорта Молва содержание хлорофилла a увеличивалось при обработке карвитолом
в среднем на 86%, цирконом (1 × 10–7 г/мл) –
на 62%; под действием циркона в концентрации
1 × 10–6 г/мл – уменьшалось на 64% относительно
контроля. Содержание хлорофилла b значительно
увеличивалось при обработке карвитолом в концентрации 5 × 10–4 мл/г и уменьшалось на 25% в
листьях растений, обработанных карвитолом в концентрации 5 × 10–5 мл/г.
Под действием циркона количество хлорофилла
b в листьях растений сорта Молва увеличивалось
в среднем на 16% относительно контроля. Карвитол (5 × 10–5 мл/г) способствовал увеличению содержания каротиноидов на 26%, в концентрации
5 × 10–4 мл/г уменьшал на 45%. Обработка цирконом в среднем увеличивала количество каротиноидов на 19% по сравнению с контролем.
АГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
51
Рис. 1. Влияние регуляторов роста на содержание К+ в листьях растений гречихи разных сортов: (а) – карвитол, (б) – циркон.
В фазе цветения содержание фотосинтетических
пигментов в растениях гречихи сорта Диалог было
значительно больше в результате обработки карвитолом. Количество хлорофилла a увеличилось в
среднем на 88%, хлорофилла b – при обработке карвитолом (5 × 10–5 мл/г) – на 67%, но уменьшалось
на 18% при обработке карвитолом (5 × 10–4 мл/г).
На 45% увеличилось содержание каротиноидов
под действием карвитола в обеих концентрациях.
Обработка цирконом (1 × 10–6 г/мл) положительно
влияла на увеличение содержания фотосинтетических пигментов: хлорофилла a – на 50, хлорофилла
b – на 5 и каротиноидов – на 41% относительно
контроля. Обработка цирконом концентрации
1 × 10–7 г/мл уменьшала количество хлорофилла a
на 18% и хлорофилла b на 14%, содержание каротиноидов увеличилось на 29%.
В растениях гречихи сорта Молва обработка
цирконом увеличивала содержание фотосинтетических пигментов: хлорофилла a – на 45, хлорофилла
b – на 53 и каротиноидов – на 42% по сравнению с
контролем. Содержание хлорофилла a и b в растениях гречихи, обработанных карвитолом, уменьАГРОХИМИЯ
№1
2010
шалось в среднем на 22% и 25% соответственно,
каротиноидов – увеличивалось в среднем на 11%
относительно контроля.
Полученные результаты свидетельствовали о
высокой сортоспецифичности действия регуляторов роста циркона и карвитола на комплекс фотосинтетических пигментов растений гречихи.
Отмечая важную роль фотосинтеза в продукционном процессе, необходимо учитывать его связь
с процессами роста, развития, водного баланса
и минерального питания растений. Чем больше
площадь листьев (табл. 4), тем больше растение
теряло воды в процессе испарения [16] (табл. 8).
Для увеличения КПД фотосинтеза очень важно
уменьшение затрат солнечной энергии на процесс
транспирации. В этой связи регуляция водного
обмена растений путем сокращения транспирации
очень важна [14].
Показано, что наиболее интенсивная транспирация происходила у растений гречихи сорта Диалог,
обработанных карвитолом (5 × 10–5 мл/г). Меньше
всего воды теряли листья растений гречихи обоих
4*
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
52
МИШИНА и др.
Рис. 2. Влияние регуляторов роста на содержание Na+ в листьях растений гречихи разных сортов: (а) – карвитол, (б) – циркон.
сортов, обработанные цирконом в концентрации
1 × 10–7 г/мл.
Для нормального роста растений необходимо
определенное сочетание катионов Na+ и К+. Избыток солей ведет к гибели растений. К+ участвует в
регуляции осмотического потенциала клетки и положительно влияет на интенсивность фотосинтеза.
Высокая концентрация Na+ тормозит фотосинтез.
Ионы К+ и Na+ обладают антогонистическим действием [14].
Изучали взаимовлияние К+ и Na+ и проследили
динамику их содержания на всех этапах онтогенеза растений гречихи двух сортов, обработанных цирконом и карвитолом. Полученные данные
свидетельствовали о том, что сорта по-разному
реагировали на обработку регуляторами. Если у
сорта Диалог при обработке цирконом и карвитолом наблюдали уменьшение содержания К+ к
концу вегетации, то у растений сорта Молва, обработанных и цирконом и карвитолом, содержание К+ увеличивалось в последние фазы развития
(рис. 1).
Аналогично изменялось содержание Na+. У растений сорта Диалог, обработанных обоими регуляторами, и в контрольных растениях в начале вегетации наблюдали уменьшение содержания Na+ , в
конце вегетации – небольшое увеличение его количества (рис. 2). У растений сорта Молва изменения
содержания Na+ были полностью противоположны.
Соотношение количеств К+ и Na+ в растениях
гречихи разных сортов так же изменялось, как и
и содержание катионов. В начале вегетации в растениях сорта Диалог, обработанных цирконом и
карвитолом, соотношение К+ и Na+ уменьшалось, в
конце вегетации оно увеличивалось (рис. 3). У растений сорта Молва наблюдали противоположную
закономерность, что свидетельствовало о сортоспецифичности действия биорегуляторов циркона
и карвитола.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изучено влияние регуляторов роста растений
циркона и карвитола на растениях гречихи сорАГРОХИМИЯ
№1
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ЦИРКОНА
53
Рис. 3. Влияние регуляторов роста на соотношение Na+ : К+ в листьях растений гречихи разных сортов: (а) – карвитол, (б) –
циркон.
тов Диалог и Молва. Установлено, что обработки
регуляторами роста семян и растений в период
вегетации увеличивали интенсивность ростовых
процессов вегетативных и генеративных органов,
стимулировали развитие растений гречихи, увеличивали содержание фотосинтетических пигментов.
В результате двойной обработки (сочетание предпосевного замачивания семян и опрыскивания вегетирующих растений в фазе бутонизации–начала
цветения) увеличивалась семенная продуктивность
растений гречихи, при этом проявилась сортоспецифичность действия биорегуляторов.
3. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. М.: Минсельхоз РФ, 2008. 552 с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
7. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. М.:
Наука, 1993. 272 с.
1. Вакуленко В.В. Регуляторы роста // Защита и карантин растений. 2004. №1. С. 24–26.
2. Коломейченко В.В., Лаханов А.П., Пузина Т.И., Митина Е.В. Продукционный процесс сельскохозяйственных культур // Мат–лы Международ. научн.метод. конф. Ч. 2. ОрелГАУ, 2001. 143 с.
АГРОХИМИЯ
№1
2010
4. Клочкова Н.М., Третьяков Н.Н. Влияние различных
ФАВ на некоторые физиолого-биохимические процессы и продуктивность // VI Международ. конф.
«Регуляторы роста и развития растений в биотехнологиях». М.: МСХА, 2001. С. 20–21.
5. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р. Пестициды и регуляторы роста растений. Справочник. М.:
Химия, 1995. 575 с.
6. Шаповал О.А., Вакуленко В.В., Прусакова Л.Д. Регуляторы роста растений // Защита и карантин растений. 2008. №12. С. 31.
8. Малеванная Н.Н. Препарат циркон – иммуномодулятор нового типа // Тез. докл. научн.-практ.
конф. «Применение препарата циркон в производстве сельскохозяйственной продукции». М., 2004.
С. 17––20.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
54
МИШИНА и др.
9. Барчукова А.Я. Циркон-стимулятор продуктивности
овощных культур // Тез. докл. научн.-практ. конф.
«Применение препарата циркон в производстве
сельскохозяйственной продукции». М., 2004. С. 16.
10. Лаханов А.П., Фесенко Н.В., Балачкова Н.Е. Методы
изучения, оценки и отбора селекционного материала гречихи на устойчивость к неблагоприятным
факторам среды. М., 1994. 36 с.
11. Ефименко Д.Я., Барабаш Г.И. Гречиха. М.: Агропромиздат, 1990. 192 с.
12. Коротченков Ю.А. Способы посева, подкормка и
эффективность кулис при возделывании гречихи на
темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Курск, 2008.
23 с.
13. Шипулин О.А. Влияние архитектоники растения на
продуктивность и свойства гречихи и использование этого признака в селекции: Автореф. дис. …
канд. с.-х. наук. Орел, 2007. 20 с.
14. Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений. Уч-к для вузов. М., 2005. 463 с.
15. Колотовкина Я.Б. Физиолого-биохимическое действие эпибрассинолида и экоста на растения гречихи в связи с продуктивностью: Автореф. дис. …
канд. биол. наук. М., 2004. 24 с.
16. Жолкевич В.Н. и др. Взаимодействие теплового шока
и водного стресса у растений. Осморегуляция в листьях хлопчатника при последовательном действии
кратковременной гипертермии и почвенной засухи // Физиология растений. 1997. Т. 44. С. 613–623.
Physiological Principles of the Application of Plant Growth Regulators
Zircon and Carvitol for Increasing the Yielding Capacity of Buckwheat
O. S. Mishina1, S. L. Belopukhov2,
L. D. Prusakova1
1
Moscow Regional State Humanitarian Institute, ul. Zelenaya 22, Orekhovo-Zuevo, Moscow oblast, 142611
Russia, E-mail: [email protected]
2
Russian State Agricultural University – Moscow Agricultural Academy, Russian Academy of Sciences,
ul. Timiryazeva 49, Moscow, 127550 Russia, E-mail: [email protected]
The effect of plant growth regulators zircon and carvitol on the Dialog and Molva buckwheat cultivars was
studied. Zircon and carvitol increased the growth intensity of vegetative and generative organs, stimulated
the development of buckwheat plants, and increased the content of photosynthetic pigments. The combination of the preplant seed treatment and the spraying of vegetating plants in the budding-early flowering
stage increased the yielding capacity of buckwheat. The cultivar-specific effect of bioregulators was clearly
manifested.
Key words: plant growth regulators, growth processes, buckwheat, photosynthetic pigments, cultivar-specific
effect, yielding capacity.
АГРОХИМИЯ
№1
2010
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа