Изучение эколого-морфологических показателей сельскохозяйственных культур на применение регуляторов роста растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение эколого-морфологических показателей сельскохозяйственных культур на применение регуляторов роста растений

Чайка Николай Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, доктор философии Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева, Украина

Волощенко Виктория Викторовна

доцент, канд. вет. наук

Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева, Украина

Annotation

бензидин селекционный растение

Chaika N. I.

Doctor of Agricultural Science, Doctor of Philosophy Kharkiv National Agrarian University named after V. V. Dokuchaiev

Voloshchenko V.V. Assistant Professor, Candidate of Veterinarian Science Kharkiv National Agrarian University named after V. V. Dokuchaiev

THE STUDY OF ECOLOGICAL AND MORPHOLOGICAL INDICATORS OF AGRICULTURAL CROPS ON THE USE OF PLANT GROWTH REGULATORS

The article discusses the effectiveness of benzidine use for breeding purposes when studying the changes in the morphological characteristics of plants as a result of seed treatment and vegetative crops in comparison with plant growth regulators. This treatment with benzide in the studied concentrations had a negative effect on the early stages of vegetation, but did not cause mutations, and in the later stages of growth, stimulated the plants development and basic growth indicators, which led to yield increase. At the same time, such treatment causes further continuation of studies in various concentrations.

Key words: morphological characteristics of plants, benzidine, plant growth stimulator, heteroauxin.

Аннотация

В статье рассматривается эффективность применения бензидина в селекционных целях при изучении изменения морфологических признаков растений в результате обработки семян и вегетирующих культур в сравнении с регуляторами роста растений. Данная обработка бензидином в исследуемых концентрациях, отрицательно сказывалась на начальных этапах вегетации, но мутаций не вызывала, а в более поздних этапах роста, способствовала стимулированию развития растений и основных показателей роста, что приводило к повышению урожайности. Вместе с тем, такая обработка вызывает дальнейшее продолжение исследований в разных концентрациях.

Ключевые слова: морфологические признаки растений, бензидин, стимулятор роста растений, гетероауксин.

Актуальность

Для восстановления продуктивности современных агроландшафтов, улучшения плодородия почв предполагается комплексное применение различных средств химизации. В мировой практике широкое применение получил способ повышения продуктивности земледелия, искусственного регулирования роста растений с помощью изогенного воздействия на них полученными промышленным способом физиологически активными веществами. Препараты-регуляторы роста растений применяются в сравнительно небольших количествах и оказывают стимулирующее действие на процессы жизнедеятельности растений, повышая при этом урожайность зерна и качество продукции [1]. В производстве в настоящее время используются новые препараты с широким спектром действия, которые хорошо вписываются в уже существующие технологии, но литературных данных о применении бензидина нет. Это обусловило цель наших исследований - изучение влияния обработки семян бензидином на изменение морфологических признаков растений для возможного использования в селекционных условиях.

Материалы и методы исследований

Исследование проводили в лабораторных условиях ХНАУ им. В.В. Докучаева и полевых условиях агрофирмы «Агротис» Донецкая область. В качестве объектов исследования использовали посевы ячменя посевного (Hordeum sativum L.), разновидность паллидум, озимой пшеницы (Triticum aestivum L.). Материалом исследования были растения озимой пшеницы, семена и растения ячменя посевного, форма 1 и 2, обработанных бензидином в концентрациях при поверхностной обработке озимой пшеницы - 0,005 % и гумат+7 на делянках с площадью 20 м² по общепринятой методике [4]. Семена ячменя обрабатывали 0,01 % концентрациями гетероауксина и бензидина. Контролем служили семена и посевы соответствующих видов. Экспозиция при обработке семян составляла 12 часов, повторность трёхкратная [2, 3].

Таблица 1. Состояние корневой системы озимой пшеницы до обработки

Как видно из таблицы, преобладает масса тонких корней, что составляет 93,5% всей массы и более 7 м длины корней. Отношение массы стебель - корень равно 2:1.

Растения в необработанных реактивами посевах реагировали на факторы окружающей среды, а получив дополнительное воздействие от обработки бензидином и гуматом+7, до конца вегетации прореагировали изменением морфологических особенностей. За исследуемый период велись наблюдения и производились замеры по двенадцати морфологическим признакам. Если показатели отмеченных особенностей у необработанных посевов принять за 100 %, то выявленную изменчивость у обработанных растениях можно выразить в процентном отношении (табл. 2).

Таблица 2. Характеристика морфологических особенностей озимой пшеницы при обработке посевов реагентами

По своим химическим свойствам бензидин является типичным ароматическим амином, представляющим собой бесцветные кристаллы, труднорастворимые в воде, легко - в спирте и эфире, температура плавления 128° С, применяется как реактив в аналитической химии и медицине [5].

Гетероауксин (в-индолилуксусная кислота) - вещество из группы ауксинов, фитогормон, стимулятор роста растений. Химическое вещество высокой физиологической активности, образующееся в растениях и влияющее на ростовые процессы (т. н. гормон роста); один из наиболее широко распространённых ауксинов.

Гумат+7 является сочетанием гуминовых кислот, улучшающих качество почвы за счет перевода почвенных микроэлементов в хелаты (более доступные для растений органические вещества) и семи дополнительных микроэлементов, усиливающих действие гуматов.

Результаты исследований и их обсуждение. Обработку посевов озимой производили в начале первой декады апреля при температуре почвы 18 ° С на глубине 0-10 см, влажность почвы в этом горизонте соответствовала 15 % , рН - 7. В среднем одно растение достигало 14 см высоты, среднее число листьев равно 26, со средней длиной 8,5 см и шириной 0,46 см. Средняя площадь одной листовой пластинки составляла 2,54 см², а средняя листовая поверхность одного растения - 66,0 см².

На момент обработки средний вес сухой надземной массы одного растения равен 0,771 г, что составляло 25,44 г/м2. Средняя величина массы корней одного растения сформирована в горизонте 0-50 см в воздушно-сухом состоянии равнялась 0,369 г. Для расчета эколого-биологической характеристики корневой системы применялись постоянные коэффициенты [6]. Общая масса корней, сформированная растением, разделялась на фракции (табл. 1).

Согласно таблице, в обработанных реагентом посевах, в фазу выхода в трубку растения прореагировали уменьшением высоты, а также длины и ширины листовой пластинки. Так, при измерении высоты растений, обработанных бензидином, фиксировали изменчивость к норме 77,5%, по длине листа - 77,9 % , по ширине листовой пластины - 91,4 %. В варианте с гуматом+7 эти показатели были чуть выше, но ниже нормы. По количеству колосков на погонный метр, вариант с бензидином превышает норму на 38 %, и на 2,2 % - по массе тысячи семян.

Варианты обработки бензидином и гуматом +7 превышали контроль и по фитомассе в фазу колошения (табл. 3). В таблице представлены средние показатели сухой массы одного растения. Растения, обработанные бензидином достигали массы 1,859 г, что на 0,651 выше чем в контроле и на 0,211 г выше, чем в варианте с гуматом+7, этого показателя почти на 1 % в нижних горизонтах (от 0-5 до 15-20 см) в некоторой степени подтверждает задержку роста, как реакцию растения на реагенты, на эту причину указывают исследования периодичности роста у растений ячменя. Согласно закону Ю. Сакса, скорость роста у растений увеличивается, сначала медленно, а затем темпы роста возрастают, достигают максимального значения, вновь снижаются [7].

Таблица 3. Распределение фитомассы травостоя озимой пшеницы по вертикальным горизонтам в фазу колошения, г

Преобладание над показателями контроля начинает проявляться на четвертом и пятом междоузлиях в обоих вариантах. Влияние обработки бензидином и гетероауксином на разные формы ячменя проявлялось изменением морфологических особенностей растений на протяжении всего периода вегетации по-разному. Растения в фазе кущения в варианте с бензидином значительно отставали в росте, изменчивость к норме составляла 76,6 %. В варианте с

гетероауксином наблюдалось значительное превышение по этому показателю, изменчивость к норме составляла 144 % (табл. 4). Средняя длина листовой пластины растения ячменя в этот период в варианте с бензидином составляла 72 см, а ширина - 0,66 см, что немного превышало показатель контроля, изменчивость к норме составляла 106,4 %, но уступала по длине листовой пластины, изменчивость к норме достигала 79,1 %. Растения в варианте гетероауксин превышали норму по длине листа на 24 % по ширине листа на 14,5%. По площади листовой поверхности растения, семена которых обработаны бензидином, уступали показателям контроля, изменчивость к норме составляла 50,3 %, тогда как в варианте с гетероауксином она равнялась 180 %. В фазу выхода в трубку растения ячменя, семена которых перед посевом обрабатывали гетероауксином, потеряли стабильность в росте и уступали норме по всем показателям морфологических особенностей.

Ситуация несколько стабилизировалась в фазе колошения, однако в целом показатели особенностей уступали аналогичным у контроля. Изменчивость к норме по высоте растений в фазу выхода в трубку составляла 85,1 %, в фазу колошения - 96 %. По площади листовой поверхности показатель вырос от 60,6 % до 89,9 % , но оставался меньше нормы. Только в фазе созревания показатели морфологических особенностей колоса превышали норму на 0,4% по средней длине колоса и на 6 % по количеству зерен вегетации растения в его развитии можно выделить в колосе. Таким образом на протяжении всей фазы активного роста, адаптации и нормализации.

Таблица 4. Характеристика морфологических особенностей ячменя Б1 после обработки семян реагентами

Данные таблицы свидетельствуют о необходимости проведения дополнительных внекорневых опрыскиваний растений гетероауксином. В варианте с обработкой семян бензидином, в фазу выхода в трубку рост растений стабилизировался. Показатель высоты растения приблизился к норме и составлял 85,8 %, показатель длины листа превысил норму на 16,6 % и на 51,3 % аналогичный показатель у варианта с гетероауксином. Показатель ширины листовой пластинки составлял 125 % к норме. В фазе колошения все растения по показателям морфологических особенностей превосходили норму и были выше аналогичных показателей у варианта с гетероауксином. Эта тенденция преобладания продолжалась и в фазе созревания. Средняя длина колоса равнялась 5,19 см, что выше чем в варианте гетероауксином (4,72 см), изменчивость к норме становила 110,4 %.

Показатель количество зерен с колоса становил 39, 6 штук, что также выше показателей других вариантов. Если растения в варианте с гетероауксином в фазе кущения не получили дополнительно стимулятора и были вынуждены в последующей фазе адаптироваться к условиям окружающей среды, то в варианте с бензидином период вегетации растений характеризовался фазой адаптации, нормализации и активной фазы, что вызвало превышение к норме показателей изменчивости генеративных и вегетативных органов. Такая комбинация прохождения фаз растением указывает на обработку семян высокой концентрацией бензидина для данного вида растений, но дальнейшее развитие растений, наблюдения за распределением фитомассы травостоя, говорят о возможности применения бензидина как стимулятора при изучении эффективных доз концентраций и возможных сочетаний обработок а также использование его в качестве мутагена в селекционных опытах. Для ячменя Б¹! характерной особенностью распределения фитомассы по горизонтам в установленных вариантах опыта, было подтверждение прохождения растением выделенных нами фаз в процессе вегетации. По формированию фитомассы в фазу кущения выделялись растения в варианте гетероауксин с показателем 0,108 г сухой массы растения, что выше чем в контроле - 0,077 г и в варианте с бензидином - 0,072 г (табл. 5).

Таблица 5. Распределение фитомассы ячменя Б1 по вертикальным горизонтам, г

В фазу выхода в трубку и колошение растений контрольной группы превосходили по формированию фитомассы на 0,693 г и 0,556 г соответственно показатель варианта с бензидином. Преобладание показателей фитомассы в контроле указывает на реакцию растения, связанную с дополнительным влиянием реагентов в период вегетации. На это указывает и наблюдение за подземной частью растений ячменя. В варианте гетероауксин наблюдалась тенденция увеличения массы подземной части растений в фазу кущения в 1,7 раза по сравнению с контролем и в 2 раза с вариантом бензидин (табл. 6).

Из сравниваемых нами вариантов максимальные величины поверхности и длины корней обнаружены у растений с варианта гетероауксин. Так, общий показатель поверхности корней растения ячменя в этом варианте достигал 4,543 см². Корневая систем...