Влияние препарата Росток на проростки яровой пшеницы на

Аграрный вестник Урала № 12 (118), 2013 г.
Агрономия
ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТА РОСТОК НА ПРОРОСТКИ
ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ИНФЕКЦИОННОМ ФОНЕ
УДК 633.11:632.4
Н. В. МАТВЕЕВА,
соискатель,
И. В. ГРЕХОВА,
доктор биологических наук, профессор, доцент,
Государственный аграрный университет Северного Зауралья
(625003, г. Тюмень, ул. Республики, д. 7; тел.: 89129248513; e-mail: [email protected]),
Н. Н. КОЛОКОЛОВА,
кандидат биологических наук, доцент,
Тюменский государственный университет
(625003, г. Тюмень, ул. Семакова, д. 10)
Ключевые слова: регулятор, проростки яровой пшеницы, морфометрические параметры, микрофлора зерновок,
инфекционный фон.
Рассматривается действие препарата Росток на морфометрические показатели проростков яровой пшеницы сорта Иргина и патогенную микрофлору зерновки. Инфекционный фон создавали с использованием чистой культуры
фитопатогенного гриба Fusarium graminearum. Семена пшеницы обрабатывали суспензией гриба, содержащего 106
конидий в 1 мл дистиллированной воды. Схема опыта: 1. контроль (дистиллированная вода), 2. суспензия Fusarium graminearum, 3. препарат Росток (0,5 мл/кг семян), 4. Росток + Fusarium graminearum. Семена раскладывали в стерильные
чашки Петри с двойным слоем увлажненной фильтровальной бумаги из расчета 10 семян на чашку и помещали в термостат при температуре 22 °С. При обработке семян препаратом Росток увеличивалась длина побега и длина корней на
естественном фоне на 76,8 и 10,4 % соответственно, на искусственном инфекционном фоне — длина побега на 24,8 %
по сравнению с контролем. У семян, обработанных препаратом Росток, индекс, характеризующий соотношение по
длине побегов и корней проростков, максимально приближался к единице — 0,80, что свидетельствует об их равномерном развитии. В контроле, варианте № 2 и варианте № 4 этот индекс составил соответственно 0,50; 0,55 и 0,61. Индекс
соотношения массы побегов и корней при обработке семян препаратом Росток равен 1. Корни преобладали в структуре
биомассы проростков контроля (59 %) и варианта № 2 (63 %), индекс соотношения массы побегов и корней составил
1,4 и 1,7 соответственно. Соотношение массы побегов и корней у проростков яровой пшеницы близко к единице (0,9)
наблюдалось на инфекционном фоне у семян, которые обрабатывали препаратом Росток. На основании данных микроскопических исследований можно судить об отсутствии стимулирующего действия препарата Росток на рост и развитие, как естественной микрофлоры, так и Fusarium graminearum, использованного для создания провокационного фона.
INFLUENCE OF ROSTOK CHEMICAL ON ACROSPIRES
OF SPRING WHEAT AT THE INFECTIOUS BACKGROUND
A. N. MATVEEVA,
applicant,
I. V. GREKHOVA,
doctor of biological sciences, professor, associate professor, State agrarian university of the Northern Urals
(7 Respublika Str., 625003, Tyumen; tel: +7 912 924-85-13; e-mail: [email protected]),
N. N. KOLOKOLOVA,
candidate of biological sciences, associate professor,
Tyumen state university
(10 Semakova Str., 625003, Tyumen)
Keywords: regulator, spring wheat seedlings, morphometric parameters, microflora of corn, infection background.
Considers the action of Rostok chemical on morphometric parameters of spring wheat plantlets of Irgina variety and pathogenic microflora of corn. Infectious background was created with an application of a pure culture of phytopathogenic fungus
Fusarium graminearum. Wheat seeds were processed by a fungus suspension containing 106 conidia in 1 ml of distilled water.
Experience scheme: 1. control (the distilled water), 2. Fusarium graminearum suspension, 3. Rostock preparation (0.5 ml/kg
of seeds), 4. Rostock + Fusarium graminearum. Seeds were put in Petri’s sterile cups with a double layer of the moistened filter
paper on the basis of 10 seeds on a cup and placed in the thermostat at a temperature of 22 °C. When processing seeds by Rostock preparation, the length of sprouts and length of roots on a natural background increased by 76.8 % and 10.4 % respectively,
on an artificial infectious background the length of sprouts increased by 24.8 % in comparison with a check-up. The seeds
processed by Rostock preparation showed an index characterizing a ratio of sprouts and roots length approaching 1 — 0.80 that
proves their even growth. At check-up with option № 2 and option № 4 this index was 0.50; 0.55 and 0.61 respectively. Index
of a ratio of sprouts and roots mass when processing seeds by Rostock preparation is equal to 1. Roots prevailed in structure
of a biomass of acrospire under control (59 %) and option № 2 (63 %), the index of a ratio of sprouts and roots mass was 1.4
and 1.7 respectively. The ratio of sprouts and roots mass of spring wheat seedlings close to 1 (0.9) was shown on an infectious
background by seeds processed by Rostock preparation. On the basis of these microscopic researches it is possible to testify
the absence of stimulating action of Rostock preparation on growth and development of natural microflora and Fusarium graminearum used for creation of a provocative background.
Положительная рецензия представлена М. Ю. Карпухиным, кандидатом сельскохозяйственных наук,
доцентом Уральского государственного аграрного университета.
www.m-avu.narod.ru
www.avu.usaca.ru
15
Аграрный вестник Урала № 12 (118), 2013 г.
Агрономия
Потери урожая яровой пшеницы от комплекса
вредных организмов в Западной Сибири оцениваются в среднем в 30–35 %, а в годы массового распространения могут достигать 60 % и более [3]. В последние годы фитосанитарное состояние посевов
сельскохозяйственных культур ухудшается. Увеличивается засоренность и заболеваемость растений
зерновых культур бурой ржавчиной, фузариозом и
др. Недобор урожая от вредителей, болезней и сорняков на зерновых культурах в среднем составляет
25 % [2]. Особую опасность среди патогенной почвенной микрофлоры представляют возбудители
фузариозов листьев и стеблей, фузариозной снежной плесени (F. nivale, F. culmorum, F. graminearum,
F. avenaceum) [1].
При прорастании семян и вегетации растения
подвержены действию различных стрессов. Первое
место среди биологических стрессов занимают фитопатогены. Использование экологически безопасных регуляторов роста позволяет повысить урожайность культур стимулированием роста и развития
растений, а также за счет повышения их устойчивости к стрессам, в том числе к действию возбудителей
болезней. Все более широкое применение находят
биопрепараты, изготовленные на основе природных
веществ [4]. Таким препаратом в нашем опыте являлся регулятор Росток.
Росток — патентная разработка кафедры общей
химии ГАУ Северного Зауралья (г. Тюмень), зарегистрирован как агрохимикат, но по сути регулятор-адаптоген, в составе — гуминовые кислоты,
выделяемые из низинного торфа, предназначен для
предпосевной обработки семян, некорневой и корневой обработки в период вегетации. Одним из наиболее важных факторов отличия технологии препарата
является то, что он готовится из геля, полученного
осаждением серной кислотой гуминовых кислот,
удаляется не только твердый осадок, но и надосадочный раствор при осаждении, это позволяет получать
препарат со стабильным составом.
Цель и методика исследований.
Целью лабораторного эксперимента являлось изучение влияния препарата Росток на прорастание
семян пшеницы на искусственном инфекционном
фоне.
В качестве объекта исследования был взят районированный в Тюменской области сорт яровой
пшеницы Иргина. Инфекционный фон создавали с
Вариант опыта
Контроль (Н2О)
Fusarium graminearum
Росток
Росток + Fusarium graminearum
использованием чистой культуры фитопатогенного
гриба Fusarium graminearum, вызывающего фузариоз колоса. Семена пшеницы обрабатывали суспензией гриба, содержащего 106 конидий в 1 мл дистиллированной воды. Схема опыта: 1. контроль (дистиллированная вода), 2. суспензия Fusarium graminearum,
3. препарат Росток (0,5 мл/кг семян), 4. Росток +
Fusarium graminearum. Семена раскладывали в стерильные чашки Петри с двойным слоем увлажненной
фильтровальной бумаги из расчета 10 семян на чашку и помещали в термостат при температуре 22 °С.
Повторность опыта четырехкратная. На 7-е сутки
проростки оценивали по основным морфометрическим параметрам: длина корней, количество корней,
длина побега, масса корней и побегов. Микрофлору
зерновок, распространенность и степень поражения
грибами определяли микроскопическим методом.
Результаты исследований показали, что на ранних этапах онтогенеза Fusarium graminearum не
оказывал угнетающего действия на рост и развитие
проростков пшеницы сорта Иргина. Анализ морфометрических параметров не выявил угнетения роста
первичной корневой системы и надземной сферы
проростков, выращенных из семян, обработанных
суспензией фитопатогена, по сравнению с контрольным вариантом. При обработке семян препаратом
Росток отмечалось стимулирующее действие на ростовые процессы в раннем онтогенезе, о чем свидетельствуют достоверные различия между опытным
вариантом и контролем по таким морфометрическим
параметрам как длина побега и длина корней (129,8 ±
8,20 мм и 73,4 ± 5,34 мм; 161,9 ± 4,40 мм и 146,7 ±
4,78 мм, соответственно) (табл. 1).
На провокационном инфекционном фоне с Fusarium graminearum у проростков, выращенных из
семян, обработанных препаратом Росток (вариант
№ 4), по сравнению с семенами, также обработанными препаратом, но без искусственного заражения
патогеном (вариант № 3), наблюдалось снижение некоторых морфометрических показателей — длина
побега (91,6 ± 5,68 мм и 129,8 ± 8,20 мм, соответственно) и масса корней (0,06 ± 0,004 г и 0,1 ± 0,008 г,
соответственно). Вместе с тем, следует подчеркнуть,
что в опытном варианте № 4, по сравнению с контролем, морфометрические параметры проростков не
снижались, а по такому признаку как длина побега
достоверно превышали контрольные образцы (91,6 ±
5,68 мм и 73,4 ± 5,34 мм, соответственно).
Таблица 1
Морфометрические параметры проростков яровой пшеницы сорта Иргина
Длина
Масса
Длина
Число
Масса
побега, мм
побега, г
корней, мм
корней, шт.
корней, г
Х ± mх
73,4 ± 5,3
0,07 ± 0,004 146,7 ± 4,78
5,2 ± 0,11
0,1 ± 0,01
CV, %
45,4
32,9
20,4
13,8
67,3
Х ± mх
79,9 ± 5,6
0,06 ± 0,004 144,3 ± 5,29
5,0 ± 0,16
0,1 ± 0,001
CV, %
43,7
37,6
22,9
19,6
58,7
Х ± mх 129,8 ± 8,2*
0,1 ± 0,05
161,9 ± 4,40*
5,1 ± 0,07
0,1 ± 0,008
CV, %
37,2
30,7
16,1
8,2
50,5
Х ± mх 91,6 ± 5,7♦• 0,07 ± 0,004 149,6 ± 4,85
4,9 ± 0,05
0,06 ± 0,004•
CV, %
38,3
31,2
20,0
6,6
39,0
Примечание: * — различия достоверны между контролем и вариантом № 3; ◆ — различия достоверны между контролем
и вариантом № 4; • – различия достоверны между вариантами № 3 и 4.
www.m-avu.narod.ru
16
www.avu.usaca.ru
Аграрный вестник Урала № 12 (118), 2013 г.
Агрономия
Таблица 2
Микрофлора зерновок яровой пшеницы
Вариант опыта
Контроль (Н2О)
Fusarium graminearum
Росток
Росток + Fusarium graminearum
Микрофлора зерновок
патоген
распространенность, %
Alternaria spp.
Penicillium spp.
Alternaria spp.
Fusarium graminearum
Alternaria spp.
Alternaria spp.
Fusarium graminearum
100
20
100
100
100
100
100
Особенности роста и развития проростков проявляются в показателях длины зародышевых корней и
побегов, а также их массы. У семян, обработанных
препаратом Росток, индекс, характеризующий соотношение по длине побегов и корней проростков, максимально приближался к единице — 0,80, что свидетельствует об их равномерном развитии. В контроле,
варианте № 2 и варианте № 4 этот индекс составил
соответственно 0,50; 0,55 и 0,61.
В структуре биомассы проростков, выращенных
из семян, обработанных препаратом Росток, 50 %
приходилось на долю корней и 50 % — на долю побегов, и таким образом, индекс соотношения массы побегов и корней равен 1. Корни преобладали
в структуре биомассы проростков контроля (59 %)
и варианта № 2 (63 %), индекс соотношения массы
побегов и корней составил 1,4 и 1,7 соответственно.
Соотношение массы побегов и корней у проростков
яровой пшеницы близкое к единице (0,9) наблюдалось на инфекционном фоне у семян, которые обрабатывали препаратом Росток.
Изучение микрофлоры зерновок не выявило существенных различий в микрофлоре контрольного
образца и опытных вариантов (табл. 2).
На всех семенах присутствовали единичные споры грибов рода Alternaria spp., у контрольного варианта на 20 % зерновок обнаружены грибы рода
Penicillium. На основании данных микроскопических исследований можно судить об отсутствии сти-
степень
поражения
оч. слабая
оч. слабая
оч. слабая
средняя
оч. слабая
оч. слабая
средняя
мулирующего действия препарата Росток на рост
и развитие, как естественной микрофлоры, так и Fusarium graminearum, использованного для создания
провокационного фона. В опытных вариантах степень поражения грибами не изменялась и оставалась
на уровне контроля: очень слабой для Alternaria spp.
и средней — для Fusarium graminearum. Отсутствие
стимулирующего эффекта препарата Росток на развитие грибов возможно обусловлено особенностями
типа питания и паразитизма грибов рода Alternaria
и Fusarium graminearum, а также компонентным составом препарата.
Выводы
1. При обработке семян препаратом Росток существенно увеличивалась длина побега и длина корней
на естественном фоне на 76,8 и 10,4 % соответственно, на искусственном инфекционном фоне — длина
побега на 24,8 % по сравнению с контролем.
2. Семена, обработанные препаратом Росток,
имели индекс соотношения длины побегов и корней
проростков 0,8, что свидетельствует о равномерном
развитии проростков. В контроле и вариантах № 2
и 4 этот индекс составил соответственно 0,50; 0,55
и 0,61.
3. Индекс соотношения массы побегов и корней
при обработке препаратом Росток равен 1, на контроле 1,4, на варианте № 2 — 1,7, варианте № 4 — 0,9.
4. Препарат Росток не оказывает стимулирующего действия на развитие патогенной микрофлоры.
Литература
1. Абеленцев В. И. Возможности современных протравителей семян зерновых колосовых культур // Защита и карантин растений. 2011. № 2. С. 19.
2. Алехин В. Т. Перспективы улучшения фитосанитарного состояния агроценозов // Защита и карантин растений.
2006. № 5. С. 7.
3. Кулагин О. В., Кудашкин П. И. Эффективность комплексного применения пестицидов //Защита и карантин растений. 2011. № 6. С. 23.
4. Романова Е. В., Маслов М. И. Регуляторы роста и развития растений с фунгицидными свойствами // Защита и карантин растений. 2006. № 5. С. 26.
References
1. Abelentsev V. I. The possibilities of modern disinfectants of cereal seeds // Plant Protection and Quarantine. 2011. № 2. P. 19.
2. Alekhin V. T. Prospects of improvement of agrocoenosis’ phytosanitary condition // Plant Protection and Quarantine. 2006.
№ 5. P. 7.
3. Kulagin O. V., Kudashkin P. I. Efficiency of complex application of pesticides // Plant Protection and Quarantine. 2011.
№ 6. P. 23.
4. Romanova E. V., Maslov M. I. Regulators of plants’ growth and development with fungicidal properties // Plant Protection
and Quarantine. 2006. № 5. P. 26.
www.m-avu.narod.ru
www.avu.usaca.ru
17