фиторегуляторные аспекты устойчивости цветной капусты к

2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
УДК 631.811.98:632.938:635.342
ФИТОРЕГУЛЯТОРНЫЕ АСПЕКТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ЦВЕТНОЙ КАПУСТЫ К БОЛЕЗНЯМ
(СРЕДНЕЕ ЗА 2010—2012 ГГ.)
Г.Л.Матевосян*, А.Д.Шишов, А.С.Садовников
THE PHYTOREGULATORY ASPECTS OF THE DISEASE RESISTANCE OF CAULIFLOWER (AVERAGE
FOR 2010-2012)
G.L.Matevosyan*, A.D.Shishov, A.S.Sadovnikov
*
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет (СПбГАУ),
Институт сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ, [email protected]
Целью настоящей работы явилось изучение различных способов и сроков применения новых фиторегуляторов и их
влияние на рост, развитие растений, их адаптивность, снижение пораженности культуры болезнями, улучшение качества
цветной капусты и ее урожайности. Исследования проводили в 2010—2012 гг. в условиях опытного поля на сорте МОВИР-74 с
использованием обработки семян, рассады перед высадкой и вегетирующих растений в фазе 6—7 листьев. Для оценки
эффективности
действия
фиторегуляторов
проводили
фенологические,
биометрические,
физиолого-биохимические
исследования, учет урожайности и пораженности цветной капусты «черной ножкой» и килой по общепринятым методикам.
Впервые установлено, что обработка семян и растений новыми фиторегуляторами иммуноцитофитом, новосилом и хитофосом
снижает пораженность рассады «черной ножкой», а вегетирующих растений — килой благодаря активизации физиологического
состояния цветной капусты.
Ключевые слова: иммуноцитофит, новосил, хитофос, пораженность, цветная капуста, «черная ножка», кила,
индукторы устойчивости, адаптивность
The purpose of the present work was the study of various ways and terms of the use of new phytoregulators and their influence
on the growth, development of plants, their adaptability, decrease of the incidence of diseases of a vegetable crop, improvement of the
quality of cauliflower and its productivity. The researches were conducted in 2010—2012 in the experimental field on the variety MOVIR74 with the use of the treatment of seeds, seedling before the transplanting and vegetative plants on the stage of 6–7 leaves. The study
of phytoregulators was carried out with the observance of the standard technology and the agrotechnology of the cultivation of
cauliflower in the Northwest region of the Russian Federation. The phenological, biometrical, physiological and biochemical researches,
the registration of the productivity and the incidence of the blackened stem base and the anbury of cauliflower were conducted by the
standard techniques for the assessment of the efficiency of the influence of phytoregulators. It is established for the first time that the
treatment of seeds and plants with new phytoregulators immunocytophyte, “Novosil” and chitophos reduces the incidence of the
blackened stem base of the seedling and the anbury of vegetative plants due to the activization of the physiological condition of
cauliflower.
Keywords: immunocytophyte, “Novosil”, chitophos, incidence, cauliflower, blackened stem base, anbury, inductors of resistance,
adaptability
Цветная капуста обладает большим потенциалом в развитии, но она очень восприимчива к неблагоприятным условиям абиотического и биотического
характера, и реализовать возможность формирования
высокой продуктивности можно, используя регуляторы роста и индукторы устойчивости растений [1]. Со-
116
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
лабораторных опытах [1-3]. Семена перед посевом в
теплицу во второй декаде марта намачивали в водных
растворах фиторегуляторов в течение 6 ч при норме
расхода 1 л/кг семян. Норма расхода растворов препаратов при опрыскивании рассады составила 150
л/га, а вегетирующих растений — 300 л/га. Контрольные семена и растения обрабатывали водой.
Рассаду высаживали в поле во второй декаде мая по
схеме 30 х 70 см. Площадь учетных делянок 10 м2,
повторность опытов трехкратная, размещение делянок рендомизированное. Изучение фиторегуляторов
проводили при соблюдении общепринятой технологии и агротехники выращивания цветной капусты в
Северо-Западном регионе РФ [3]. Для оценки эффективности действия фиторегуляторов проводили фенологические,
биометрические,
физиологобиохимические исследования, учет урожайности и
пораженности цветной капусты «черной ножкой» и
килой по изложенным в [1, 3, 7-9] методикам. Агроклиматические условия в годы проведения исследований не всегда соответствовали требованиям условий
выращивания цветной капусты.
временная ситуация выдвигает на первый план задачи
по разработке экологически безопасных, в том числе
беспестицидных, технологий выращивания овощных
культур [1, 2]. Именно поэтому системное применение современных регуляторов роста и индукторов устойчивости является весьма актуальным для стимуляции роста, развития и адаптивности растений, снижения пораженности культуры болезнями, индуцирования образования и ускорения созревания головок,
увеличения урожайности, улучшения качества и биохимического состава урожая, обеспечения возможности получения экологической продукции цветной капусты [1-3]. В связи с этим весьма приоритетным
явилось изучение новых биогенных регуляторов роста и индукторов устойчивости (фиторегуляторов) на
основе производных хитозана (хитофом), арахидоновой (иммуноцитофит) и тритерпеновых (новосил,
силк) кислот [4-6] при выращивании цветной капусты.
Ростстимулирующее и элиситорное действие
уникального биополимера — хитозана связано с его
проникновением в клеточное ядро, образованием
комплексов с ДНК и влиянием на экспрессию соответствующих генов. Хитозан индуцирует образование в растениях фитоалексинов и хитиназ, вызывает
продолжительную локальную и системную устойчивость к заболеваниям [4]. Именно поэтому было изучено новое модифицированное производное хитозана
— хитофос [2, 4].
Как известно [5], активность природной арахидоновой кислоты обусловлена действием сигнальных
молекул, элиситоров и фитоалексинов. Поэтому иммуноцитофит является стимулятором защитных реакций, роста и развития растений [1-3, 5].
Новосил (силк, биосил), состоящий из натуральной смеси тритерпеновых кислот, выделенных из
древесной зелени хвойных пород, проявляет фунгицидную, фунгистатическую и фиторегуляторную активность, обеспечивая повышение устойчивости растений к болезням, стимуляцию роста, ускорение созревания и увеличение урожая, улучшение качества
продукции за счет накопления сахаров и витаминов
[6].
Целью настоящей работы явилось изучение
различных способов и сроков применения новых фиторегуляторов на основе биогенных производных хитозана (хитофос), арахидоновой (иммуноцитофит) и
тритерпеновых (новосил) кислот для стимуляции роста, развития и адаптативности растений, снижения
пораженности культуры болезнями, увеличения урожайности и улучшения качества цветной капусты.
Результаты и их обсуждение
Обработка семян и растений в фазе 3 и 5 листьев фиторегуляторами оказала более заметное формативное действие на рассаду цветной капусты по
сравнению лишь намачиванием семян в растворах
препаратов. Фиторегуляторы, ингибируя апикальный
рост растений, способствовали утолщению стебля,
стимулировали образование листьев и развитие их
ассимиляционной поверхности, увеличивали сырую
массу рассады. Комплексная обработка семян и растений фиторегуляторами стимулировала рост. Развитие и адаптивность цветной капусты способствовали
получению высококачественной рассады с хорошо
развитой корневой системой и ассимиляционной поверхностью, а также повышенным содержанием сухих веществ, сахаров, азота, аскорбиновой кислоты,
хлорофилла a, хлорофилла b и каротиноидов. В вариантах с обработкой семян и растений фиторегуляторами содержание сухих веществ в листьях рассады
составило 8,3—8,6%, сахаров 7,1—7,6%, аскорбиновой кислоты 39,95—42,17 мг%, нитратного азота
490—511 мг/кг, хлорофилла a 54,20—58,96 мг%, хлорофилла b 26,70—27,81 мг%, каротиноидов 15,31—
16,81 мг%, соотношение хлорофилла а:b 2,03—2,12.
Наиболее эффективное действие на физиологобиохимические показатели рассады оказало сочетание обработок семян и рассады хитофосом, где содержание в листьях цветной капусты сухих веществ
составило 8,6%, сахаров 7,7%, аскорбиновой кислоты
42,17 мг%, нитратного азота 511 мг/кг, хлорофилла a
58,96 мг%, хлорофилла b 27,81 мг%, каротиноидов
16,81 мг%, соотношение хлорофилла а:b 2,12.
При оценке фитосанитарного состояния рассады цветной капусты в вариантах с применением фиторегуляторов было отмечено существенное снижение пораженности растений «черной ножкой» (возбудитель Olpidium brassicae) на естественном фоне развития заболевания. Так, при обработке семян фиторе-
Методика исследования
Исследования проводили в 2010—2012 гг. при
выращивании цветной капусты сорта МОВИР-74 с
использованием фиторегуляторов путем обработки
семян и рассады в фазе 3 и 5 листьев; и вегетирующих растений в фазе 6—7 листьев и начала завязывания головок растворами оптимальных концентраций
хитофоса (19 мг/л), иммуноцитофита (0,0023 мг/л) и
новосила (30 мг/л), предварительно установленных в
117
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
№86, Ч.1
растениях физиолого-биохимических процессов под
воздействием эндогенных фитогормонов и экзогенных фиторегуляторов [1]. Именно поэтому после обработки вегетирующих растений фиторегуляторами у
цветной капусты в фазе начала образования головок
определяли содержание в листьях сухих веществ, сахаров, аскорбиновой кислоты, хлорофилла, активность пероксидазы и интенсивность фотосинтеза. В
начале образования головок у цветной капусты физиолого-биохимические показатели растений имели
более высокие значения, чем в фазе 8—9 листьев.
При этом сохранилась тенденция повышения значений биохимических показателей растений при переходе от обработки семян фиторегуляторами до их
комплексного применения путем обработки семян,
рассады и вегетирующих растений в фазах 6—7 листьев и начала завязывания головок цветной капусты.
Так, при обработке семян фиторегуляторами содержание сухих веществ в листьях составило 9,8—
10,3%, сахаров 7,4—8,0%, аскорбиновой кислоты
45,96—47,25 мг%, хлорофилла 146,38—153,86 мг%,
активной пероксидазы 3,0—3,29 Д/г, интенсивность
фотосинтеза 1,93—2,14 мг СО2/дм2ч. В случае обработки семян и рассады фиторегуляторами содержание сухих веществ в листьях составило 10,2—11,4%,
сахаров 8,4—8,8%, аскорбиновой кислоты 48,3—
50,16 мг%, хлорофилла 149,26—155,68 мг%, активной пероксидазы 3,51—3,94 Д/г, интенсивность фотосинтеза 2,07—2,20 мг СО2/дм2ч. При комплексной
обработке семян, рассады и вегетирующих растений
фиторегуляторами содержание сухих веществ в листьях составило 12,4—13,3%, сахаров 8,6—9,0%, аскорбиновой кислоты 52,03—53,94 мг%, хлорофилла
153,81—162,31 мг%, активной пероксидазы 3,97—
4,38 Д/г, интенсивность фотосинтеза 2,18—2,39 мг
СО2/дм2ч. При этом наиболее высокими биохимическими показателями характеризовались растения из
варианта с комплексным применением хитофоса, где
содержание сухих веществ составило 13,5%, сахаров
8,8%, аскорбиновой кислоты 53,94мг%, хлорофилла
162,31 мг%, активной пероксидазы 4,38 Д/г, интенсивность фотосинтеза 2,39 мг СО2/дм2ч.
Следовательно, системная обработка семян,
рассады и вегетирующих растений фиторегуляторами
является весьма эффективным способом стимуляции
роста, развития и болезнеустойчивости растений, активизации физиологического состояния культуры,
индуцирования образования и ускорения формирования головок, а в конечном итоге и повышения продуктивности цветной капусты. Изученные фиторегуляторы при системном применении стимулировали
коррелятивный рост и развитие культуры, индуцировали образование листьев и продуктовых органов,
способствуя формированию растений с оптимальным
соотношением массы головки к общей массе листьев
и головки (16,9—18,4%), обеспечивающих увеличение массы и урожайности головок цветной капусты
на 7—19%.
Таким образом, комплексная обработка семян
и рассады фиторегуляторами снижает пораженность
рассады «черной ножкой» до уровня 7,1—11,6% при
гуляторами пораженность рассады «черной ножкой»
составила 9,7—13,8 при 23,2% в контроле. При комплексной обработке семян и растений в фазе 3 и 5 листьев фиторегуляторами пораженность рассады «черной ножкой» составила 7,1—11,6 при 21,4% в контроле. Причем пораженность рассады «черной ножкой» в варианте с новосилом не превышала 7,1%, что,
по-видимому, обусловлено высокой физиологической
активностью растений и фунгистатическим действием препарата [6].
Системная обработка семян, рассады в фазе 3 и
5 листьев, а вегетирующих растений в фазе 6—7 листьев и начала завязывания головок фиторегуляторами ускоряет на 2—3 сутки появление ранних и дружных всходов, на 5—6 сутки образование 5—6 листьев, на 6—8 сутки начало образования и на 7—9 сутки
активное формирование и созревание головок цветной капусты.
Проведенный через 7 суток после высадки рассады в открытый грунт и адаптации растений учет
показал, что приживаемость растений при обработке
семян фиторегуляторами составила 89,7—93,5 при
86,5% в контроле. При обработке семян и растений в
рассадный период фиторегуляторами приживаемость
рассады составила 92,3—96,7 при 87,0% в контроле.
В этих вариантах приживаемость рассады превышала
контроль на 5,3—9,7% и наибольшая оказалась при
применении хитофоса (96,7%).
Обработка семян фиторегуляторами и начальная стимуляция роста и развития рассады, а также
улучшение фитосанитарного состояния растений способствовали повышению завязываемости головок
цветной капусты до уровня 86,1—90,8% при 63,8% в
контроле. При обработке семян и рассады фиторегуляторами завязываемость головок составила 90,7—93,2
при 65,1% в контроле. При этом наиболее существенное влияние на завязываемость головок цветной капусты оказывала комплексная обработка семян, рассады и вегетирующих растений хитофосом (96,1%).
Анализ фитосанитарного состояния растений
цветной капусты, выращенных с применением фиторегуляторов, показал существенное снижение пораженности культур килой (возбудитель Plasmodiophora
brassicae) на естественном фоне развития заболевания. Так, при использовании фиторегуляторов путем
намачивания семян пораженность растений составила
8,3—12,3 при 16,1% в контроле. Обработка семян и
рассады фиторегуляторами способствовала снижению пораженности цветной капусты килой до уровня
6,2—9,2 при 14,8% в контроле. При системной обработке семян, рассады и вегетирующих растений фиторегуляторами пораженность культуры килой составила 5,1—8,1 при 14,2% в контроле. Наиболее эффективным в защите цветной капусты от килы оказался
защитно-стимулирующий препарат новосил, где пораженность растений не превышала 5,1%, что, вероятно, связано с высокой физиологической активностью культуры и фунгистатическим действием тритерпеновых кислот [6].
Как известно [3], рост, развитие и адаптивность растений являются следствием происходящих в
118
2015
ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
21,4% в контроле, а вегетирующих растений — килой
до 5,1—8,1% при 14,2% в контроле. При этом наиболее существенное влияние на повышение болезнеустойчивости цветной капусты оказывает защитностимулирующий препарат новосил, что обусловлено
высокой физиологической активностью культуры и
фунгистатическим действием тритерпеновых кислот.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
№86, Ч.1
References
1.
2.
Матевосян Г.Л. Регуляция роста, развития, адаптивности
и продуктивности цветной капусты // Агрохимия. 2007.
№ 9. С. 85-96.
Матевосян Г.Л. К вопросу разработки и фитофармакологического применения регуляторов роста и индукторов
устойчивости при выращивании овощных культур и картофеля // Проблемы аграрной науки на современном этапе: Сб. науч. тр. СПГАУ. СПб., 2004. С. 62-67.
Матевосян Г.Л., Шишов А.Д. Регуляция роста и продуктивности основных овощных культур и картофеля / НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2007. С.
55-73.
Матевосян Г.Л., Шишов А.Д. Биогенные регуляторы роста и индукторы устойчивости растений на основе полиглюкозамина (обзор) // Материалы науч. конф. «Эффективность использования природных ресурсов и экология». Великий Новгород, 2003. Т. 1. С. 138-142.
Култнев А.И., Соколова Е.А. Стимуляция устойчивости и
активация ростовых процессов у высших растений полиненасыщенными жирными кислотами как общебиологическое явление // Науч. материалы I Всерос. конф. по
иммунитету растений к болезням и вредителям. СПб.:
Изд-во ВИЗР, 2002. С.143-144.
Сазанович С.В., Власенко Н.Г. Силк не конкурент фингицидам, а помощник // Защита и карантин растений.
2003. № 2. С. 31-32.
Ермаков А.И. Методика биохимических исследований.
М.: Агропромиздат, 1987. 278 с.
Лазарев А.М. Бактериальные и актиномицетные болезни
растений на территории РФ. СПб.: Изд-во ВИЗР, 1995. 40
с.
Хохряков М.К. и др. Определитель болезней растений.
Л.: Колос, 1966. 592 с.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
119
Matevosjan G.L. Reguljacija rosta, razvitija, adaptivnosti i
produktivnosti cvetnoj kapusty [The regulation of the growth,
development, adaptability and productivity of cauliflower].
Agrohimija. 2007. no. 9, pp. 85-96.
Matevosjan
G.L.
k
voprosu
razrabotki
i
fitofarmakologicheskogo primenenija reguljatorov rosta i
induktorov ustojchivosti pri vyrashhivanii ovoshhnyh kul'tur i
kartofelja [On the question of the development and phytopharmacological use of growth regulators and inductors of
resistance in the growing of vegetables and potato]. Problemy
agrarnoj nauki na sovremennom jetape. Sb. nauch. tr.
SPGAU. Saint Petersburg, 2004, pp. 62-67.
Matevosjan G.L., Shishov A.D. Reguljacija rosta i
produktivnosti osnovnyh ovoshhnyh kul'tur i kartofelja [The
regulation of the growth and the productivity of basic
vegetables and potato]. Velikij Novgorod, 2007, pp. 55-73.
Matevosjan G.L., Shishov A.D. Biogennye reguljatory rosta i
induktory ustojchivosti rastenij na osnove poligljukozamina
(obzor) [Biogenous growth regulators and inductors of
resistance of plants on the basis of polyglycosamine
(review)].
Materialy
nauch.
konf.
“Jeffektivnost'
ispol'zovanija prirodnyh resursov i jekologija”. Velikij
Novgorod, 2003, vol. 1, pp. 138-142.
Kultnev A.I., Sokolova E.A. Stimuljacija ustojchivosti i
aktivacija rostovyh processov u vysshih rastenij
polinenasyshhennymi
zhirnymi
kislotami
kak
obshhebiologicheskoe javlenie [The stimulation of resistance
and the activation of growing processes of higher plants with
polyunsaturated fatty acids as a general biological
phenomenon]. Nauch. materialy I Vserossijsk. konf. po
immunitetu rastenij k boleznjam i vrediteljam. Saint
Petersburg, 2002, pp. 143-144.
Sazanovich S.V., Vlasenko N.G. Silk ne konkurent
fingicidam, a pomoshhnik [“Silk” is not a competitor of
fingicides, but an assistant]. Zashhita i karantin rastenij,
2003, no. 2, pp. 31-32.
Ermakov A.I. Metodika biohimicheskih issledovanij [The
methodology of biochemical researches]. Moscow,
Agropromizdat Publ., 1987. 278 p.
Lazarev A.M. Bakterial'nye i aktinomicetnye bolezni rastenij
na territorii RF [The bacterial and actinomycetic diseases of
plants in the Russian Federation]. Saint Petersburg, 1995. 40
p.
Hohrjakov M.K. et al. Opredelitel' boleznej rastenij [The
manual of plant diseases]. Leningrad, Kolos Publ., 1966. 592
p.