Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние циркона и сульфата калия на физиологические процессы томатов сорта "Джина"

Меньщикова Яна

Аннотация

Обработка регулятором роста цирконом и сульфатом калием стимулирует рост стеблей, листьев и повышает урожайность томатов, а также способствует повышению оводненности тканей, относительной тургесцентности, водоудерживающей способности, интенсивность фотосинтеза, интенсивность дыхания, содержания пигментов, при этом способствует снижению водного дефицита.

Ключевые слова:

томаты; рост; урожайность; циркон; сульфат калия; водный обмен; интенсивность фотосинтеза и дыхания

Treatment with the growth regulator by zircon and potassium sulfate stimulates the growth of stems, leaves and increases the yield of tomatoes, and also contributes to increased water content of tissues, relative turgidity, water retention, photosynthesis intensity, respiration rate, pigment content, while helping to reduce water deficiency. джина томат циркон калий

Keywords:

tomatoes; growth; productivity; zircon; potassium sulfate; water exchange; intensity of photosynthesis and respiration

Введение. Высокая урожайность томатов очень важна для сельского хозяйства, т. к. они являются важной частью рациона. В 2017 году выращено в России 153 тыс. тон томатов, при этом общий сбор овощей составил 448,8 тыс. тон [4]. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных культур является важнейшей задачей растениеводства. Одним из направлений решения этой проблемы является применение минеральных удобрений и регуляторов роста и развития растений. С помощью регуляторов роста растений и удобрений можно усилить процессы роста, активизировать развитие и, в конечном итоге, повысить продуктивность растений [2,3].

Цель работы: изучить влияние сульфата калия и синтетического регулятора роста растений «Циркон», при их раздельном и совместном применении, на физиологические процессы томатов сорта «Джина».

Задачи: 1. Изучить влияние циркона и сульфата калия на показатели водного обмена и фотосинтеза.

2. Изучить влияние внекорневой обработки растворами циркона и сульфата калия при их раздельном и совместном применении на высоту стебля, на показатели роста листьев томатов «Джина».

3. Изучить действие внекорневой обработки растворами циркона и сульфата калия при их раздельном и совместном применении на показатели урожайности томатов.

4. Выявить характер взаимодействия между цирконом и сульфатом калия в ходе их влияния на физиологические процессы томатов.

Методы исследования

Полевой опыт проводился на базе личного подсобного хозяйства (г. Курган) на протяжении вегетационного периода 2016-2017 годов. Выращивание томатов проводилось в условиях открытого грунта через рассаду. Схема опыта включала четыре варианта: 1 вариант - обработка водой (контроль), 2 вариант - обработка цирконом в концентрации 0,001 мг/л (циркон), 3 вариант - обработка 1% раствором сульфата калия (К₂SO₄), 4 вариант - совместная обработка сульфатом калия и цирконом (К₂SO₄+циркон). Обработку проводили путем опрыскивания надземной массы растений растворами циркона и сульфата калия дважды: 22 апреля и 29 мая. Растения опрыскивали до появления на листьях мелких капель. 22 апреля на каждое растение использовалось 20 мл раствора исследуемого регулятора (опытный вариант) или воды (контроль), а 29 мая - 45 мл раствора(опытный вариант) или воды (контроль). Томаты высаживали в почву 20 мая двурядным способом по схеме 60 х 40, т.е. 4 раст./м². В ходе эксперимента, наряду агротехническими мероприятиями, проводились наблюдения и учеты биометрических показателей роста растений и измерения интенсивности водного обмена, фотосинтеза и дыхания [7]. Полученные результаты исследования подвергали статистической обработке [1].

Результаты исследования

Степень оводненности растений является одним из важных показателей водного режима. С содержанием воды связаны концентрация клеточного сока, водный потенциал отдельных органов растения, поступление воды в растения. Определение содержания воды в листьях дает возможность выяснить эколого-физиологические особенности растений, вскрыть механизмы их адаптации к условиям среды [5]. Проведенные исследования показали, что обработка изучаемыми препаратами повысила оводненность тканей листьев растений (таблица 1). При этом содержание воды в листьях увеличилось в варианте с использованием циркона на 1,3%, в варианте с обработкой сульфатом калия на 2,1%, а в варианте с совместной обработкой - на 3,8% по сравнению с контрольным вариантом.

Таблица 1. Влияние регуляторов роста «Циркон» и макроэлимента К₂SO₄ на показатели водного режима томатов сорта «Джина».

Повышению оводненности тканей способствовало увеличение их водоудерживающей способности под влиянием обработки растворами циркона и сульфата калия. Анализ полученных данных показал, что водоудерживающая способность растений томатов при обработке цирконом увеличилась на 0,8%, сульфатом калия - на 1,2%, при совместном действии изучаемых препаратов - на 1,5%.

В качестве показателей напряженности водного режима растения используют такие показатели водного обмена как водный дефицит и относительная тургесцентность ткани. Анализ полученных данных показал, что внекорневая обработка цирконом и сульфатом калия способствовала повышению относительной тургесцентности тканей листьев растений томатов (таблица 1). Так, относительная тургесцентность томатов сорта Джина, обработанных цирконом была выше на 4,9% по сравнению с контрольным вариантом, сульфатом калия - на 21,2%. Однако, наибольшая относительная тургесцентность у варианта, обработанного одновременно циркон и сульфатом калия - на 32,4%.

На фоне увеличения оводненности, водоудерживающей способности, относительной тургесцентности тканей листьев у обработанных растений снизилось значение водного дефицита по сравнению с растениями томатов контрольного варианта (таблица 1). Так, значение водного дефицита в листьях побегов томатов в варианте с внекорневой обработкой препаратом «Циркон» уменьшилось с 63 % до 58 %, в варианте с обработкой сульфатом калия - до 41 % и в варианте с совместной обработкой этих препаратов - до 30 %.

Стоит подчеркнуть, томаты, одновременно обработанные цирконом и сульфатом калия, характеризовались наибольшими значениями содержания воды, водоудерживающей способности и относительной тургесцентности и наименьшим значением водного дефицита. Между изучаемыми регуляторами проявился аддитивный эффект, то есть действие циркона и сульфата калия суммировалось.

Дыхание играет важную роль в метаболизме клетки. В результате этого процесса при окислении органических веществ, в частности углеводов, происходит выделение энергии, необходимой для жизнедеятельности растительного организма [6]. Проведенные исследования показали, что обработка цирконом и особенно сульфатом калия значительно повысила интенсивность дыхания (таблица 2) растений томатов сорта Джина, повышение составила в 1,2 и 2,4 раза соответственно, в сравнении с контрольным вариантом. А под влиянием совместной обработки интенсивность дыхания возросла в 3 раза, следовательно, действие циркона и сульфата калия суммируется. Интересно отметить, что повышение интенсивности дыхания происходило на фоне увеличения оводненности растений под влияние обработки изучаемыми регуляторами.

Таблица 2. Влияние циркона и сульфата калия на интенсивность фотосинтеза и дыхания.

Известно, что характер, темпы роста и продуктивность растений зависят от изменений в энергетическом обмене, важными сторонами которого являются процессы фотосинтеза и дыхания. Растения создают органические вещества из неорганических с помощью световой энергии в процессе фотосинтеза [6]. Определение интенсивности фотосинтеза показало (таблица 2), что совместная обработка цирконом и сульфатом калия оказала наибольший стимулирующий эффект - в 3,6 раза по сравнению с контрольным вариантом. Интенсивность фотосинтеза увеличилась при обработки цирконом в 1,5 раза, сульфатом калия - в 2,8 раза. Повышение интенсивности фотосинтеза происходило на фоне увеличения содержания хлорофилла в листьях томатов (таблица 3).

Таблица 3. Влияние циркона и сульфата калия на концентрацию пигментов.

Проведенные измерения высоты побегов томатов (таблица 4) показали, что наиболее интенсивный рост побегов, независимо от варианта опыта, наблюдается в первый период вегетации до середины июля.

Таблица 4. Влияние циркона и сульфата калия на высоту побегов томатов сорта «Джина».

На фоне улучшения водного режима, повышения интенсивностей фотосинтеза и дыхания под влиянием изучаемых регуляторов наблюдалось усиление роста томатов. При этом наиболее интенсивным ростом отличались растения томатов, подвергнутые совместной обработке растворами циркона и сульфата калия. Так, например, 2 июля длина главного побега томатов увеличилась в варианте с использованием сульфата калия с 43 см до 51,7 см (повышение составило 20 %), в варианте с обработкой цирконом - до 63,9 см (повышение -23 %), а в варианте с совместным опрыскиванием сульфатом калия и цирконом - до 64 см (повышение -17 %). Из приведенных данных видно, что при совместном использовании сульфата калия и циркона между ними проявляется аддитивный характер взаимодействия, так как действие этих регуляторов суммируется.

Анализ динамики нарастания листовой массы показал, что наиболее интенсивный рост листьев (изменение длины и ширины) независимо от варианта опыта наблюдается в первый период вегетации до середины июля, затем наблюдается незначительный прирост листовой массы томатов (таблица 5, 6).

Таблица 5. Влияние циркона и сульфата калия на длину листьев томатов.

Таблица 6. Влияние циркона и сульфата калия на ширину листьев томатов.

Анализ полученных результатов показал, что внекорневая обработка сульфатом калия и цирконом способствовала увеличению размеров листьев растений. Например, 1 июля длина листьев томата под влиянием обработки сульфатом калия увеличилась на 15 %, под влиянием обработки цирконом - на 11 %, а под влиянием одновременной обработки сульфатом калия и цирконом - на 17 %; изменение ширины листьев соответственно составило 6 %, 3 % и 10 %. Сходные закономерности изменения линейных размеров листьев под влиянием обработки изучаемыми регуляторами наблюдались на протяжении всего онтогенеза.

При анализе структуры урожая нами учитывались число и масса плодов с каждого растения. Сопоставление полученных результатов показало, что улучшение водного режима, фотосинтеза и дыхания под влиянием обработки цирконом и сульфатом калия ведет к усилению роста растений и как следствие способствует увеличению урожайности томатов. Обработка изучаемыми регуляторами способствовала получению большего числа плодов и их совокупной массы с одного растения (таблица 7). Например, под влиянием внекорневой обработки сульфатом калия общее число плодов на растениях увеличилось на 58 %, циркона - на 20 %, а при совместном их действии - на 145 % по сравнению с контрольным вариантом. Совокупная масса плодов с одного растения в контрольном варианте составила 1,62 кг, в варианте с обработкой цирконом - 2,08 кг (повышение 27,7%), в варианте с обработкой сульфатом калия - 2,06 кг (повышение 27%), а в варианте с совместной обработкой изучаемыми регуляторами 2,76 кг (повышение 69,8%). Повышение урожайности томатов под влияние обработки цирконом и сульфатом калия было связано с увеличением числа мелких и средних плодов на растениях. Однако, проявился и негативный эффект: в опытных вариантах по сравнению с контролем наблюдалось снижение числа крупных плодов на растениях томатов сорта Джина.

Таблица 7. Влияние внекорневой обработки сульфатом калия и цирконом на структуру урожая томатов сорта «Джина».

Выводы

Таким образом, анализ проведенных исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Обработка томатов цирконом и сульфатом калия способствовала повышению оводненности тканей, относительной тургесцентности, водоудерживающей способности, интенсивности фотосинтеза, интенсивности дыхания, содержания пигментов и способствовала снижению водного дефицита.

2. Улучшение водного режима, фотосинтеза, дыхания под влиянием обработки растений томатов растворами циркона и сульфата калия активизирует процессы роста, способствует увеличению высоты побегов и размеров листьев.

3. Наибольший стимулирующий эффект на рост и урожайность томатов оказывает одновременная обработка растворами сульфата калия и циркона, при этом действие этих регуляторов на физиологические процессы томатов суммируется, что говорит об аддитивном характере взаимодействия между изучаемыми регуляторами.

4. Опрыскивание растений растворами сульфата калия и циркона способствует повышению урожайности томатов сорта Джина.

Библиографический список:

1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Москва : Агропромиздат, 1985. 351 с.

2. Котов В. П., Адрицкая Н. А., Завьялова Т. И. Биологические основы получения высоких урожаев овощных культур. Учебное пособие. Санкт-Петербург : Изд-во «Лань», 2010. 128 с.

3. Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений. Москва : Высшая школа, 2005. 736 с.

4. Овощеводство России в 2017 году, данные на август. URL: http://ab-centre.ru/news/ovoschevodstvo-rossii-v-2017-godu-dannye-na-avgust (дата обращения 21.09.17).

5. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений / под ред. Н. Н. Третьякова. Москва : Колос, 1998. 640 с.

6. Якушкина Н. И. Физиология растений: Учеб. Пособие для студентов биол. Спец. пед. ин-тов. - М.: Просвещение, 1980. - 303 с. 7. Практикум по физиологии растений / под ред. В. Б. Иванова. М. : Издательский центр «Академия», 2001. 150 с.

Размещено на Allbest.ru