Влияние стимуляторов роста на прорастание семян пшеницы

Обновлено: 15.09.2024

Семена высевались в оптимальные для данной климатической зоны сроки с 10 по 30 сентября. Норма высева семян составила 3,5 млн. всхожих зерен на гектар.
Регуляторы роста использовались в опытах согласно дозам, указанным в рекомендациях.
С целью установления степени воздействия протравителей, совместного сочетания их с физиологически активными веществами (ФАВ) на подавление инфекции и увеличение продуктивности озимой пшеницы, были проведены полевые опыты на опытном поле Нижне-Волжского НИИСХ, расположенном в сухостепной зоне каштановых почв Нижнего Поволжья. Климат резко континентальный, годовая сумма положительных температур равна 3400-3500оС. Среднегодовое количество осадков 300-350 мм. ГТК не превышает 0,5-0,6. Почвы низко обеспечены азотом, средне – фосфором и повышено калием.
Полевые опыты закладывались методом последовательных повторений и рендомизированным расположением вариантов с использованием ФАВ: Витаплан, Мивал-агро, Купроцин. Полевые исследования, наблюдения, биометрические измерения, лабораторные анализы и обработку результатов проводили в соответствии с методикой полевого опыта Б.А. Доспехова. Повторность полевого опыта 3-хкратная, учетная площадь варианта с использованием препаратов – 72 м2.
Варианты опыта:
В-1 контроль (без обработки препаратами);
В-2 Витавакс – обработка семян;
В-3 Витавакс + Витаплан – обработка семян + Витаплан – обработка растений в фазу весеннего кущения;
В-4 Витавакс + Мивал-агро – обработка семян + Мивал-агро – обработка растений в фазу весеннего кущения;
В-5 Витавакс + Купроцин – обработка семян + Купроцин – обработка растений в фазу весеннего кущения.
На изучение поставлено комплексное применение регуляторов роста: баковые смеси протравителя и регуляторов роста при предпосевном протравливании семян и обработка вегетирующих растений стимуляторами роста. Следует отметить, что дозировка химического протравителя была снижена на 33,0%.
В исследованиях изучалось влияние следующих препаратов:
Витаплан – высокоактивный микробиологический фунгицид на основе смеси штаммов Bacillus subtilis, внесенный в почву препятствует развитию и распространению возбудителей корневых гнилей, грибных и бактериальных заболеваний.
Мивал-агро , относится к классу кремнийорганических соединений. Структурообразующийся элемент – кремний. Кремний, как регулятор дыхания, усиливает синтез ДНК, РНК и белка, что ускоряет рост и развитие растений.
Купроцин – хелатное микроудобрение, содержащее комплекс микроэлементов, предназначен для предпосевной обработки семян и подкормки сельскохозяйственных и декоративных культур в период вегетации на различных типах почв [5,6].
В результате проведенных трехлетних лабораторных исследований удалось выяснить, что обработка посевного материала баковой смесью протравителя и регуляторов роста оказывала положительное воздействие на прорастание семян озимой пшеницы. Наилучшие результаты всхожести отмечены: Витавакс + Купроцин – 98%, Витавакс + Мивал-агро – 99%, Витавакс+ Витаплан – 96%, в контрольном варианте – 96% (табл. 1).

Как видно из таблицы №1 всхожесть значительно повышалась при обработке семян баковой смесью с регуляторами роста и развития по В-4 на 4.2%, по В-5 на 3,2%.
Запасы заразного начала на семенах, растительных остатках, почве в природе всегда присутствуют. Ситуация усугубляется характерным для Нижнего Поволжья дефицитом влаги в ранневесенний и летний периоды, что приводит к агрессивности и вредоносности фитопатогенов.
Пестициды, используемые для защиты растений, вызывая гибель вредителей, патогенов могут оказывать негативное действие на развитие самой культуры. Для устранения негативного действия протравителей используют регуляторы роста в баковой смеси и обработке вегетирующих растений в 2011-2013 гг., оценивая эффективность применения препаратов. Учет развития инфекций озимой пшеницы проводили в стадии кущения растений и восковой спелости зерна. В первый срок учета развития растений все испытанные баковые смеси существенно снижали уровень развития гельминтофузариозной корневой гнили (Helminthosporiosis root rot,) особенно эффективными были Витаплан и Купроцин (табл. 2).

Развитие корневой гнили в фазу молочно-восковой спелости растений было минимальным в вариантах с обработкой семян смесевой композицией с Витапланом и Купроцином и составило 4,4 и 2,6%, в контрольном варианте 12,3%. Длительное последействие смесей обеспечивалось совместным применением регуляторов роста, которые обладали свойствами иммуномодуляторов, пролонгировали фунгицидный эффект препаратов.
Урожай и качество зерна озимой пшеницы изменялся в зависимости от применяемых физиологически активных веществ и климатических особенностей [9]. Анализ снопового материала показал, что препараты Витаплан, Мивал-агро и Купроцин существенно влияли на уровень продуктивной кустистости растений озимой пшеницы.
В результате взаимодействия элементов продуктивности под влиянием Витаплана, Мивал-агро и Купроцина биологическая урожайность составила: 1,78 т/га на контрольном варианте; 1,82 т/га на варианте № 2 (Витавакс), 2,24 т/га на варианте с применением препарата Купроцин и 2,01-2,12 т/га − Витаплан и Мивал-агро.
Таким образом, воздействие регуляторов роста на структуру урожая озимой пшеницы весьма существенное. Причем препарат Купроцин имел некоторое преимущество по сравнению с другими препаратами. Так как исследования проводились в условиях недостаточной влагообеспеченности, то применение регуляторов роста растений приобрело большое значение в вопросах увеличения продуктивности зерна исследуемой культуры.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что применение комбинированной смеси системного протравителя Витавакс с ФАВ (Витаплан, Купроцин) способствовало повышению устойчивости растений озимой пшеницы к корневым гнилям, а также за счет активации физиологических процессов жизнедеятельности в растениях, обеспечило увеличение урожайности и улучшение качества зерна.

Иванченко Т.В., ведущий научный сотрудник, к. с.-х. н.,
НВНИИСХ – филиал ФНЦ
агроэкологии РАН

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Данилов А.В.

В настоящее время одним из перспективных и достаточно эффективных направлений повышения уровня урожайности является применение стимуляторов роста растений , которые могут быть как природного происхождения, так и синтезированы человеком и являются аналогами фитогормонов. Стимуляторы роста растений комплексно влияют на физиологические и биохимические процессы, протекающие в органах растения. Их применение позволяет ускорить наступление фенологических фаз, тем самым способствуя сокращению вегетационного периода в целом, а это в свою очередь дает возможность более рационально использовать сельскохозяйственную технику во время уборки урожая. Стимуляторы роста растений нетоксичны и безопасны для человека и окружающей среды, ввиду своего происхождения. Семенной материал или растения, обработанные стимуляторами роста, лучше реагируют на неблагоприятные условия внешней среды. Стимуляторы роста растений широко применяются в сельском хозяйстве. В статье на примере проведенных исследований российских и зарубежных ученых показано их положительное влияние на рост и развитие растений, урожайность и качество зерна ; фитопатологическое состояние посевов зерновых культур : озимую пшеницу , озимую рожь , озимую тритикале , яровую пшеницу , яровой ячмень , овес , кукурузу, гречиху , в различных почвенно-климатических условиях на территории Российской Федерации и ближнего зарубежья. Применение стимуляторов роста растений оправдано не только своей экологичностью и высокой эффективностью, но и ввиду того, что для обработки растений требуются в незначительном количестве еще и экономически выгодно. Таким образом, в настоящее время важным является разработка и применение в сельском хозяйстве стимуляторов роста растений .

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Данилов А.В.

Эффективность способов основной обработки почвы и применения агрохимикатов в технологии возделывания зерновых культур на светло-каштановых почвах Волгоградской области

Влияние растворов молочной сыворотки и стимуляторов роста на урожайность и качество зерна яровой пшеницы

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола

INFLUENCE OF GROWTH PROMOTERS ON YIELD AND QUALITY OF GRAIN CROPS PRODUCTS

Mari State University, Yoshkar-Ola

В настоящее время одним из перспективных и достаточно эффективных направлений повышения уровня урожайности является применение стимуляторов роста растений, которые могут быть как природного происхождения, так и синтезированы человеком и являются аналогами фитогормонов. Стимуляторы роста растений комплексно влияют на физиологические и биохимические процессы, протекающие в органах растения. Их применение позволяет ускорить наступление фенологических фаз, тем самым способствуя сокращению вегетационного периода в целом, а это в свою очередь дает возможность более рационально использовать сельскохозяйственную технику во время уборки урожая. Стимуляторы роста растений нетоксичны и безопасны для человека и окружающей среды, ввиду своего происхождения. Семенной материал или растения, обработанные стимуляторами роста, лучше реагируют на неблагоприятные условия внешней среды. Стимуляторы роста растений широко применяются в сельском хозяйстве. В статье на примере проведенных исследований российских и зарубежных ученых показано их положительное влияние на рост и развитие растений, урожайность и качество зерна; фитопатологическое состояние посевов зерновых культур: озимую пшеницу, озимую рожь, озимую тритикале, яровую пшеницу, яровой ячмень, овес, кукурузу, гречиху, в различных почвенно-климати-ческих условиях на территории Российской Федерации и ближнего зарубежья. Применение стимуляторов роста растений оправдано не только своей экологичностью и высокой эффективностью, но и ввиду того, что для обработки растений требуются в незначительном количестве еще и экономически выгодно. Таким образом, в настоящее время важным является разработка и применение в сельском хозяйстве стимуляторов роста растений.

Ключевые слова: урожайность, качество зерна, зерновые культуры, стимуляторы роста растений, ячмень, рожь, пшеница, гречиха, тритикале, овес.

Now one of perspective and enough efficient directions of increase in level of productivity are application of growth factors of plants, which can be as a natural origin, and are synthesized by the person and are analogs of phytohormones. Growth factors of plants influence in a complex the physiological and biochemical processes proceeding in bodies of a plant. Their application allows to accelerate approach of phenological phases, thereby promoting reduction of the vegetative period in general, and it in turn gives the chance to use more rationally agricultural machinery during harvesting. Growth factors of plants are nontoxical and safe for the person and a surrounding medium, in view of the origin. The seed material or plants processed by growth factors react to better adverse environmental conditions. Growth factors of plants are widely applied in agriculture. Their positive influence on body height and development of plants, productivity and quality of grain; phytopathologic condition of grain crops are shown in the article, on the example of the conducted researches of the Russian and foreign scientists. Winter wheat, winter rye, winter triticale, spring-sown field, summer barley, oats, corn, a buckwheat were studied in various soil climatic conditions in the territory of the Russian Federation and the neighboring countries. Application of growth factors of plants is justified not only the environmental friendliness and high performance, but also in view of the fact that for processing of plants are required in slight quantity also is economic. Thus now, development and application in agriculture of growth factors of plants is important.

Keywords: productivity, grain quality, grain crops, growth promoter, barley, rye, wheat, buckwheat, triticale, oats.

Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является поиск путей повышения продуктивности сельскохозяйственных культур [6]. Получение уровня урожайности, который может обеспечить высокую экономическую эффектив-

ность, возможно за счет включения в технологию возделывания культуры новейших приемов, одним из которых является применение стимуляторов роста растений [17]. Использование комплекса стимуляторов роста в технологическом процессе

Vestnik of the Mari State University

Chapter "Agriculture. Economics". 2017, vol. 3, no. 1 (9)

выращивания зерновых культур в экономически развитых странах позволяет дополнительно получать около 20-30 % продукции земледелия [13]. Стимуляторы роста комплексно влияют на физиологические и биохимические процессы, которые протекают в растении. Проявление их действия в исключительно малых концентрациях позволяет широко применять их в практике сельскохозяйственного производства, и в настоящее время их применение приобретает особую актуальность [5].

Стимуляторы роста и развития можно разделить на две основные группы: эндогенные - природные (гиббереллины, ауксины, этилен, кинины и др.) и экзогенные - синтетические, полученные в результате органического соединения. Природные стимуляторы действуют совместно и строго согласованно. Они участвуют в обмене веществ на всех этапах жизни растения, влияют на процессы роста и формирование новых органов, цветение, плодоношение, старение, переход к покою и выход из него. Синтетические стимуляторы роста и развития являются физиологическими аналогами эндогенных фитогормонов или их антагонистами, которые воздействуют на общий гормональный статус растений [16].

В сельском хозяйстве, конкретно в растениеводстве, применение стимуляторов роста растений оправдано их высокой эффективностью и результативностью. Стимуляторы сокращают вегетационный период, а также помогают корректировать состояние посевов, в связи с неблагоприятными условиями среды, обработка посевов стимуляторами роста положительно сказывается на темпах среднесуточного прироста и высоте растений. Растения лучше переносят непогоду, перепады температур, повреждения, болезни, негативное воздействие вредителей на органы растения. Применение стимуляторов для развития культур дает возможность в отдельных случаях снизить количество вносимых минеральных удобрений, пестицидов, что влияет на качество продукции [3].

Исследованиями многих российских [1; 2; 4; 5; 7; 9; 10; 11; 15; 18], так и зарубежных [8; 17; 19] ученых было установлено, что стимуляторы роста

оказывают активное влияние на развитие растений, формирование органов и качественных признаков урожая. Стимуляторы роста широко применяются на различных сельскохозяйственных культурах, проведены исследования почти на всех зерновых культурах, где отмечен положительный результат их действия, что подтверждено нижеприведенными результатами [14].

Г. И. Комарова, А. В. Сорокина, В. П. Овчинников и Л. В. Касимова (2013) установили,

что опрыскивание посевов гуминовым стимулятором роста растений обеспечивает стимулирование минерального питания овса, повышение полноты всходов и повышает урожайность более чем на 0,2 т/га, при этом увеличивается крупнозер-нистость семян, натура зерна, снижается его плен-чатость. На бедных дерново-подзолистых почвах с повышенной кислотностью (рН-4,3-4,7) и содержанием гумуса ниже 2 %, на которых проводились испытания предлагаемого способа, удалось повысить урожайность овса при низких затратах [11].

Таким образом, стимуляторы роста являются эффективными препаратами, повышающими качество зерна и урожайность зерновых культур. Создание новых стимуляторов роста требует сравнительного их изучения для рационального применения их в общедоступной форме, так как данное направления является экономически выгодным и экологичным агроприемом.

1. Белопухов С. Л., Бугаев П. Д., Ламмас М. Е., Прохоров И. С. Влияние биопрепаратов на фотосинтетическую активность посевов ячменя // Агрохимический вестник. 2013. № 5. С. 19-21.

2. Василевский В. Д. Влияние регуляторов роста на водный режим растений мягкой яровой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири // Аграрная наука сельскому хозяйству: Междунар. научно-практич. конф. Алтайский гос. аграр. ун-т. Барнаул, 2016. Вып. XI. С. 55-57.

3. Васин А. В., Васина Н. В., Трофимова Е. О. Эффективность применения стимуляторов роста при возделывании зернофуражных кормосмесей // Вклад молодых ученых в аграрную науку: мат. Междунар. научно-практич. конф. Кинель: РИЦ СГСХА, 2015. С. 96-103.

4. Глуховцев В. В., Кукушкина Л. А., Демина Е. А. Стимуляторы роста в современных технологиях возделывания яровой пшеницы // Успехи современной науки. 2015. № 5. С. 19-21.

5. Евдокимова М. А., Соловьева Н. И., Данилов А. В., Михайлова А. Г. Стимуляторы роста на посевах ярового ячменя // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Мосо-ловские чтения: материалы междунар. научно-практич. конф. / Мар. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2015. Вып. XVII. С. 16-18.

6. Евдокимова М. А. Сортовые особенности азотного питания ячменя в условиях востока Нечерноземной зоны: дис. . канд. с.-х. наук. Йошкар-Ола, 2005. 272 с.

Vestnik of the Mari State University

Chapter "Agriculture. Economics". 2017, vol. 3, no. 1 (9)

7. Исайчев В. А., Андреев Н. Н., Плечов Д. В. Влияние макроэлементов и регуляторов роста на динамику содержания азота, фосфора, калия и серы в растениях озимой пшеницы сорта Бирюза в условиях лесостепи среднего Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 25-32.

8. Кочурко В. И., Абарова Е. Э., Ритвинская Е. М. Влияние совместного применения природных регуляторов роста и микроэлементов на продуктивность озимой тритикале // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии 2016. № 1. С. 60-68.

10. Мамсиров Н. И., Дагужиева З. Ш. Влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на продуктивность озимой пшеницы в Адыгее // Новые технологии. 2016. № 2. С. 117-123.

12. Перегудов С. В., Таланова Л. А., Перегудова С. В. Оценка действия препарата Эпин-Экстра и Циркона на рост и продуктивность моркови // Агрохимический вестник. 2010. № 2. С. 30-31.

13. Периченко В. Н., Логинов С. В. Влияние регуляторов роста растений и микроэлементов на урожайность подсолнечника и масличность семян // Аграрная Россия. 2010. № 4. С. 24-26.

14. Пигорев И. Я., Засорина Э. В., Родионов К. Л., Катунин К. С. Применение регуляторов роста в агрокомплексе при возделывании картофеля в Центральном черноземье // Аграрная наука. 2011. № 2. С. 15-18.

15. Понамарёва Ю. Н., Захарова О. А. Действие минеральных удобрений и регулятора роста на урожайность и качество пивоваренного ячменя в условиях засухи // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. 2015. № 3. С. 36-42.

16. Попов С. Я., Дорожкина Л. А., Калинин В. А. Основы химической защиты растений. М.: Арт-Лион, 2003. С. 144.

18. Собчук Н. А., Чмелева С. И. Влияние препарата Циркон на прорастание семян кукурузы (Zea Mays L.) // Экосистемы. 2015. Т. 4. № 4. С. 45-51.

19. Demchenko O., Shevchuk V., Yuzvenko L. and other. Investigation of the resistance of different varieties of buckwheat to infectious diseases after the presowing treatment of seeds and vegetating plants with biological preparations // Агробюлопя. 2016. № 1. С. 57-66.

1. Belopuhov S. L., Bugaev P. D., Lammas M. E., Prohorov I. S. Vlijanie biopreparatov na fotosinteticheskuju aktivnost' posevov jach-menja [Influence of biological products on the photosynthetic activity of barley], Agrohimicheskij vestnik = Agrochemical Bulletin, 2013, no. 5, pp. 19-21.

2. Vasilevskij V. D. Vlijanie reguljatorov rosta na vodnyj rezhim rastenij mjagkoj jarovoj pshenicy v juzhnoj lesostepi Zapadnoj Sibiri [Influence of growth regulators on the water regime of plants soft spring wheat in the southern forest-steppe of Western Siberia], Agrarnaja nauka sel'skomu hozjajstvu: Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. = Agricultural science for agriculture. International scientific-practical conference, Altajskij gos. agrar. un-t. Barnaul, 2016, vyp. XI, pp. 55-57.

3. Vasin A. V., Vasina N. V., Trofimova E. O. Jeffektivnost' primenenija stimuljatorov rosta pri vozdelyvanii zernofurazhnyh kor-mosmesej [Effectiveness of the use of growth promoters in the cultivation of forage feed mixtures], Vklad molodyh uchenyh v agrarnuju nauku: mat. Mezhdunar. nauchno-praktich. konf. = Contribution of young scientists in agricultural research: proceedings of the International scientific and practical conference, Kinel': RIC SGSHA, 2015, pp. 96-103.

4. Gluhovcev V. V., Kukushkina L. A., Demina E. A. Stimuljatory rosta v sovremennyh tehnologijah vozdelyvanija jarovoj pshenicy [Growth promoters in modern technologies of cultivation of spring wheat], Uspehi sovremennoj nauki = Successes of modern science, 2015, no. 5, pp. 19-21.

5. Evdokimova M. A., Solov'eva N. I., Danilov A. V., Mihajlova A. G. Stimuljatory rosta na posevah jarovogo jachmenja [Growth promoters on crops of spring barley], Aktual'nye voprosy sovershenstvovanija tehnologii proizvodstva i pererabotki produkcii sel'skogo hozjajstva. Mosolovskie chtenija: materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf.= Actual issues of improving the technology of production and processing of agricultural products. Mosolov readings: materials of the international scientific-practical conference, Mar. gos. un-t, Joshkar-Ola, 2015, vyp. XVH, pp. 16-18.

6. Evdokimova M. A. Sortovye osobennosti azotnogo pitanija jachmenja v uslovijah vostoka Nechernozemnoj zony [High-quality features of barley nitrogen in nutrition conditions of the Nonchernozem east zone]: dis. . kand. s.-h. nauk. Joshkar-Ola, 2005, 272 p.

7. Isajchev V. A., Andreev N. N., Plechov D. V. Vlijanie makrojelementov i reguljatorov rosta na dinamiku soderzhanija azota, fosfora, kalija i sery v rastenijah ozimoj pshenicy sorta Birjuza v uslovijah lesostepi srednego Povolzhja [Impact of macro and growth regulators on the dynamics of nitrogen, phosphorus, potassium and sulfur in winter wheat plants of Biryza variety in a forest area of the middle Volga region], Vestnik Uljanovskoj gosudarstvennoj sel'skohozjajstvennoj akademii = Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy, 2016, no. 1, pp. 25-32.

8. Kochurko V. I., Abarova E. Je., Ritvinskaja E. M. Vlijanie sovmestnogo primenenija prirodnyh reguljatorov rosta i mikrojelementov na produktivnost' ozimoj tritikale [Effect of combined application of natural growth regulators and trace elements on the productivity of winter triticale], Izvestija Timirjazevskoj sel'skohozjajstvennoj akademii = // Timiryazev Agricultural Academy News, 2016, no. 1, pp. 60-68.

10. Mamsirov N. I., Daguzhieva Z. Sh. Vlijanie mineral'nyh udobrenij i reguljatorov rosta na produktivnost' ozimoj pshenicy v Adygee [Influence of fertilizers and growth regulators on winter wheat productivity in Adygeya], Novye tehnologii = New Technologies, 2016, no. 2, pp. 117-123.

12. Peregudov S. V., Talanova L. A., Peregudova S. V. Ocenka dejstvija preparata Jepin-Jekstra i Cirkona na rost i produktivnost' morkovi [Evaluation of the drug Appin-Extra and Zircon on the growth and productivity of carrot], Agrohimicheskij vestnik = Agrochemical Bulletin, 2010, no. 2, pp. 30-31.

13. Perichenko V. N., Loginov S. V. Vlijanie reguljatorov rosta rastenij i mikrojelementov na urozhajnost' podsolnechnika i maslichnost' semjan [Effect of plant growth regulators and micronutrients on the yield of sunflower and oil seeds], Agrarnaja Rossija = Agricultural Russia, 2010, no. 4, pp. 24-26.

14. Pigorev I. Ja., Zasorina Je. V., Rodionov K. L., Katunin K. S. Primenenie reguljatorov rosta v agrokomplekse pri vozdelyvanii kartofelja v Central'nom chernozem'e [Use of growth regulators in the agricultural complex in potato cultivation in the Central Black Earth], Agrarnaja nauka = Agricultural science, 2011, no. 2, pp. 15-18.

15. Ponamarjova Ju. N., Zaharova O. A. Dejstvie mineral'nyh udobrenij i reguljatora rosta na urozhajnost' i kachestvo pivovarennogo jachmenja v uslovijah zasuhi [Action of fertilizers and growth regulators on yield and quality of malting barley under drought conditions], Vestnik Rjazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta imeni P. A. Kostycheva = Bulletin of the Kostychev Ryazan State Agrotechnological University, 2015, no. 3, pp. 36-42.

16. Popov S. Ja., Dorozhkina L. A., Kalinin V. A. Osnovy himicheskoj zashhity rastenij [Fundamentals of chemical plant protection], Moscow: Art-Lion, 2003, p. 144.

18. Sobchuk N. A., Chmeleva S. I. Vlijanie preparata Cirkon na prorastanie semjan kukuruzy (Zea Mays L.) [Effect of Zircon drug on seed germination of corn (Zea Mays L.)], Jekosistemy = Ecosystems, 2015, vol. 4, no. 4, pp. 45-51.

Статья поступила в редакцию 15.12.2016 г.

Вложение	Размер
stimulyatory_semyan.zip	2.39 МБ

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки Челябинской области

Областная конференция научного общества учащихся

Изучение и сравнение влияния стимуляторов на всхожесть семян и формирование зелёной биомассы растений

Автор: Шевкопляс Юлия

ученица 9 класса,

МОУ СОШ №1 г. Южноуральска

Научный руководитель: Щеголихина Е.В.

учитель биологии МОУ СОШ №1

Научный консультант: Гренец Л.В.,

кандидат биологических наук,

ст. преподаватель кафедры

Введение…………………………………….1
Семенное размножение растений…………2
Методика исследований……………………3
Результат исследований и их анализ………4
Выводы………………………………………8
Рекомендации……………………………….9
Литература………………………………….10
Приложение………………………………. 11

Русский крестьянин всегда любил землю, гордился своей работой и достигнутыми результатами. Сейчас возможность приобщаться к земле и работать на ней получили миллионы людей. Для одних свой участок земли – зона отдыха, но для многих – основной источник обеспечения семьи овощами и фруктами, для других – основной вид работы – фермерство. Выращивание зерновых культур для продажи государству и для корма скоту.

И начинающие, и опытные огородники стараются разнообразить ассортимент выращиваемых овощей, культур. Советы по выращиванию и другие рекомендации составлены в расчете на природно-климатические условия. В южных районах фазы роста и развития растений проходят на одну, две недели раньше, а в северных уральских – позже. Основные культуры садоводы выращивают через рассаду(томаты, перец, огурцы, свеклу, капусту, кабачки). Для получения раннего урожая и большого урожая необходима дополнительная предпосевная подготовка семян. Семена в магазинах продаются в пакетиках и в разных видах продаются дражированные семена. В последнее время стали появляться инкрустированные семена, покрытые гидрофобной пленкой с комплексом росторегулирующих веществ. Они дорогие для садоводов и фермеров. На пакетах с семенами рекомендуют применять стимуляторы роста и развития растений для получения больших урожаев. А какой лучше применить не указывают. В магазинах большой выбор стимуляторов: Форте, Планта-эффект, Планта чудо-рост, Гетероауксин, Этин, Рэкстра. В сельском хозяйстве для получения высоких урожаев бобовых(фасоль, соя, горох) и злаковых культур применяли стимулятор роста – Гетероауксин. Его временно запрещено было применять в производстве, но сейчас опять предлагают в магазинах.

Мы перед собой поставили проблему : какой стимулятор роста и развития растений эффективнее стимулирует всхожесть и развитие растений.

Исследуемый материал – это наиболее знакомые, быстропрорастающие растения – пшеница, овес, фасоль, лук. У них можно подсчитать прирост биомассы по длине листьев.

Цель нашей работы: изучить и сравнить влияние стимуляторов, предлагаемых в магазинах, на рост и развитие сельскохозяйственных культур.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

Изучить по литературным источникам семенное размножение растений и виды регуляторов роста и развития;
Изучить инструкции регуляторов роста и развития растений, предлагаемых в магазинах, которые будут использованы в опытах;
Выработать методику проведения опытов;
Проанализировать полученные результаты и определить практическое значение регуляторов роста.

Растения размножаются вегетативным способом (томат,фасоль,сморо-

дина) и семенным способом (овощные, сельскохозяйственные культуры). Величина и качество урожая зависит от предпосевной подготовки семян.

Предпосевной подготовке семян проводится в несколько этапов : колибровка семян, прогревание, обеззараживание, закаливание, намачивание, проращивание. Обратим внимание на нама-чивание. Семена овощных культур, которые имеют плотную оболочку или со-

держат эфирные масла, замедляющие прорастание , замачивают пред-

варительно в тёплой воде. Замечено , что у петрушки и моркови на-

моченные семена прорастают на 5-7-й день, не намоченные на 14-20-й

день. Намоченные семена овса, пшеницы прорастают на 3-4-й день. Плотную оболочку имеют семена свеклы, шпината, фасоли, лука. Их

тоже рекомендуется замачивать перед посевом.

Колоссальный успех дает намачивание семян в растворах различных

веществ. Для этого можно использовать 0,5 – 1%-ный раствор марганцево-кислого калия, питьевой соды, гумат натрия и калия, ивин, оксигумат. Значительно повышает энергию прорастания семян намачивание их в растворах ростовых веществах(стимуляторах роста и развития растений),макро- и микроэлементов .В качестве стимуляторов роста можно успешно использовать природные биологически активные соединения: лигнины, стероидные гликозиты , иммунноцитофит, креза-

цин, фузикокцин. Стероидные гликозиты чаще всего выделяют из перца стручкового. Кроме всего прочего, они обладают антивирусной активностью.Наиболее эффективны молдстим, павстим , экостим Помимо естественных регуляторов роста и развития(гормонов) образуемых самими растениями, для управления их ростом можно использовать целый ряд веществ синтезируемых искусственным путём.К ним относятся стимуляторы (для повышения укореняемости черенков, повышения всхожести семян,для выведения растения из периода покоя), ингибиторы ( тормозящие рост) , дефолианты (для удаления листьев перед уборкой), десиканты (для быстрого высушивания растения на корню), ретарданты (для борьбы с полеганием растений ).

В цветочных магазинах предлагают большой выбор регуляторов роста и развития растений: форте,корневин,укоренить, планта-эффект,эпин,гете-

роауксин,планта-чудо.Мы выбрали те стимуляторы ,которые применя –

ются для повышения всхожести семян.Это планта-эффект,эпинРэкстра,

Изучив литературу , мы не нашли рекомендаций по эффективному применению стимуляторов ,продаваемых в магазине: эпинР экстра, ге-

тероауксин, планта-эффект. Какой стимулятор лучше? Мы решили изучить и сравнить их влияние на растениях.

Вводное пояснение: Изучаем и сравниваем действие тех стимуляторов, которые применяются для обработки семян. Это стимуляторы: эпин, планта – эффект, гетероауксин.

В опыте №1 исследуется материал обработанный стимулятором – эпином.

В опыте №2 исследуется материал обработанный по инструкции стимулятором планта – эффектом.

В опыте №3 исследуется материал обработанный по инструкции гетероауксином.

Опыт №4 – это контрольный опыт. Исследуемый материал замоченный в воде.

Материал и оборудование:

Зерна овса – 20 шт (80 шт), пшеницы – 20 шт (80 шт), семян фасоли – 20 шт (80 шт), луковицы лука – 5 шт (20 шт) в каждом опыте. Четыре ящика с одинаковой почвой и количеством, препараты стимуляторов, линейка.

Отсчитываем по 20 шт семена пшеницы, овса, фасоли, 5луковиц лука. Обрабатываем их по инструкции (см.приложение) стимулятором эпином. Берем ящик с почвой и высаживаем семена на одинаковом расстоянии. Нумеруем и подписываем ящик №1 – опыт №1.

В ящик №2 – опыт №2 садим исследуемый материал, обработанный стимулятором – планта – эффект, (см.приложение1) В ящик №3 – опыт №3 садим на одинаковое расстояние исследуемый материал, обработанный по инструкции(см.прил.) гетероауксином.

В ящик №4 – опыт №4 – контрольный опыт. Высаживаем исследуемый материал, замоченный в воде.

Все четыре ящика (опыт №1, 2, 3, 4) ставим в одинаковые условия. Одинаковое освещение, t=20 0 , через 8, 10 и 30 дней подсчитываем количество появившихся всходов, измеряем высоту растения, находим среднюю высоту растения, заносим в таблицу и подсчитываем % всхожести. Делаем анализ, выводы, рекомендации о применении стимуляторов.

Результаты исследований и их анализ

Результаты собственных исследований . Опыт №1.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высота раст. мм

Средняя длина растения мм.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высота растений мм.

Средняя высота растения мм.

Анализируя таблицу 1,отмечаем эффективное влияние стимулятора- эпина на всхожесть семян овса- 100% ,луковиц лука – 100 % .Всхожесть пшеницы -85% .Всхожесть фасоли – 20% .Лук взошел-100% .Стимулятор – эпин зффективно влияет на формирование зеленой биомассы : у овса - 201,6 % ,у пшеницы-160,8 % ,у лука- 134,04%.(см. прил. №1).

Результаты собственных исследований. Опыт №2.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высота растений мм.

Средняя длина растения мм.

Кол-во всходов шт.

Суммар-ная высота растений мм.

Средняя высота растения мм.

та расте-ния , % конт-роля

Анализируя таблицу № 2,отмечаем эффективное влияние планта- эффект на всхожесть луковиц лука- 100%(контроль- 60%).Всхожесть фасоли -60%( контроль- 15%).Это наилучший результат. Всхожесть овса -90%

(100%) пшеницы -65% (75%) - это не эффективное влияние стимулятора.

Планта-эффект влияет на формирование зелёной биомассы у овса-197,7%, а у пшеницы- 158,38%,на лук -154,86%.(см. прил. № 1).

Определить биомассу фасоли не возможно.

Результаты собственного исследования. Опыт №3.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высота растений мм.

Средняя длина растения мм.

Кол-во всходов шт.

Суммар-ная высота растений мм.

Средняя высота растения мм.

Анализируя таблицу № 3, отмечаем высокую всхожесть овса -100% (конт-

роль-100%), лука-100% (контроль-60%).Всхожесть пшеницы-75%( 75%),

фасоли-20% (15%) без особых изменений.

Эффективно гетероауксин влияет на формирование зелёной биомассы растений:овёс-248,9%-это самый высокий результат,пшеница-145,62%, лук-170,3%.(см.приложение 1).

Результаты собственных исследований. Опыт №4.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высота растений мм.

Средняя длина растения мм.

Кол-во всходов шт.

Суммарная высо-та расте-ний мм.

Средняя высота растения мм.

Анализируя все четыре таблицы, т.е. результаты четырёх опытов, можно сделать следующие выводы.

На всхожесть сельскохозяйственных культур стимуляторы влияют индивидуально.
Всхожесть овса эффективнее стимулирует ЭПИН – (100%) и ГЕТЕРОАУКСИН – (100%).(см. прил.№1,рис.1).
Семена пшеницы, обработанные ЭПИНОМ-ЭКСТРА,дают наибольшую всхожесть – 85%, (контроль 75%),(см. прил.№1,рис2).
На развитие зеленой биомассы у овса эффективно влияет ГЕТЕРОАУКСИН – (248,9%,127,68 мм.), (контроль – 51,3 мм). Биомасса увеличивается в сравнении с контролем в 2,5 раза,(см.прил.№1,рис 5).
На развитие зеленой биомассы у пшеницы эффективнее влияет ЭПИН –160,8%, 158,06 мм., (контроль 98,3 мм). Зеленая биомасса увеличивается в 1,6 раза.(см прил.1,рис 6).
На всхожесть бобовых эффективно влияет ПЛАНТА-ЭФФЕКТ – 60%, (контроль 15%). Всхожесть в 4 раза больше в сравнении с контролем.(см прил. 1,рис.3).
На произрастание лука все стимуляторы повлияли хорошо – 100% (контроль-60%),(см. прилож.1,рис.4).
На развитие биомассы луковых эффективно влияет ГЕТЕРОАУКСИН – 170,3%, 220,8мм (контроль -129,7 мм.). Величина биомассы увеличивается в 1,7 раза,(см. прил.1,рис.7).

9. Стимулятор- ЭПИН эффективно влияет на всхожесть злаковых: овёс-100%, пшеница-85%.Влияет на развитие зелёной биомассы с наилучшим результатом у пшеницы- 160,8%,вторым результатом у овса 201,6%,(см. прил. 1,рис.1,2,5,6).

10. Стимулятор- ПЛАНТА-ЭФФЕКТ эффективно влияет на всхожесть фасоли – 60%, она наивысшая из всех опытов, в 4 раза,(см прил.1,рис.3).

11.Стимулятор- ГЕТЕРОАУКСИН эффективно влияет на всхожесть овса-100%,(см. прил.1,рис.1). Колоссально влияет на развитие зелёной биомассы овса- 248.9% , т.е. в 2,5 раза больше,(см.прил.1,рис5)

у лука -170,3% ,т.е. в 1,7 раза больше (см. прил. 1,рис.7).

Для предпосевной обработки семян овса рекомендуем применять ГЕТЕРОАУКСИН, т.к. он стимулирует всхожесть семян и развитие зеленой биомассы . Можно порекомендовать стимулятор – ЭПИН.
Для предпосевной обработки семян пшеницы рекомендуем эффективный стимулятор – ЭПИН ,стимулирующий всхожесть семян и развитие зеленой биомассы .
Для предпосевной подготовки семян бобовых (горох,фасоль,соя)

рекомендуем эффективный стимулятор - ПЛАНТА-

ЭФФЕКТ ,повышающий всхожесть семян в 4 раза. Нет потери

семян. С целью материальной экономии и получается моральное

Для развития зеленой биомассы луковых рекомендуем приме-

нять стимулятор- гетероауксин. Зеленая биомасса

увеличивается в 1,7 раза.

Методика приготовления растворов стимуляторов

и обработка ими исследуемого материала

(семена пшеницы, овса, фасоли и луковицы лука)

1-2 капли на 100мл воды

Замачивание семян в

растворе в течение 4-6 часов при t20 0 С, луковицы замачиваем на 24часа

10гр препарата растворяем

в 2л теплой воды, настаиваем

0,5 таблетки растворяем в 5л

Замачиваем семена луковиц на 24часа в растворе

1.Для приготовления раствора не пользоваться пищевой посудой, а пользоваться химической посудой.

2.Препараты не трогать руками, а специальными шпателями или непищевой ложечкой.

3.Во время работы нельзя пить и принимать пищу.

4.При работе с препаратами соблюдайте элементарные гигиенические нормы.

5.По окончании работы вымыть руки и лицо с мылом.

6.При попадании на кожу – смыть водой с мылом, при попадании в глаза – промыть большим количеством воды.

7.При оральном попадании в организм человека выпить несколько стаканов воды со взвесью активированного угля, вызвать рвоту и обратиться к врачу.

Сравнение влияния стимуляторов на всхожесть семян исследуемых растений

Рис.1 Сравнение стимуляторов на всхожесть семян овса

Рис.2 Сравнение влияния стимуляторов на всхожесть семян пшеницы

Рис.3 Сравнение влияния стимуляторов на всхожесть семян фасоли

Рис.4 Сравнение влияния стимуляторов на всхожесть луковиц лука

Сравнение влияния стимуляторов на развитие зеленой биомассы у исследованных растений

Рис.5 Сравнение влияния стимуляторов на развитие зеленой биомассы у овса

Рис.6 Сравнение влияния стимуляторов на развитие зеленой биомассы пшеницы

Рис.7 Сравнение влияния стимуляторов на развитие зеленой массы у лука

Рис. 1. Подготовка семенного материала к опыту № 1, №2. (семена пшеницы и овса)

Рис.2. Подготовка семенного материала - луковиц лука. Опыт №3

Рис. 3. Измерение высоты растений на 10-й день.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству и нанобиотехнологиям. Способ стимуляции всхожести семян пшеницы включает обработку семян раствором биологически активного вещества, при этом в качестве биологически активного вещества используют водорастворимую композицию наночастиц селена в альгинате натрия в концентрации 1,0-3,0 мг/л (по селену). Предложенный способ предпосевной обработки семян пшеницы нанобиокомпозицией на основе селена позволяет ускорить прорастание семян пшеницы, увеличить всхожесть и накопления биомассы надземной части и корней проростков и может быть использован в растениеводстве при разработке новых способов стимуляции роста и защиты растений. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству и нанобиотехнологиям, и может быть использовано для предпосевной обработки семян пшеницы.

К числу основных факторов повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур относятся биологически активные вещества, которые повышают иммунитет растений, улучшают усвоение питательных веществ почвы, стимулируют рост и развитие растений.

Известны различные препараты для стимуляции всхожести семян сельскохозяйственных растений, представляющие собой вещества химического, биологического и минерального происхождения, которые в малых концентрациях влияют на обмен веществ высших растений. К ним относятся препараты, содержащие различные формы селена. Известна основная биохимическая функция селена - участие в построении антиоксидантного фермента и защита организма от действия свободных радикалов, а селенодефицит может вызвать ряд разнообразных заболеваний у человека.

Известен способ стимуляции роста и развития растений клевера, включающий предпосевную обработку семян водным раствором, содержащим селенат натрия в концентрации 0,001% (пат. РФ №2183394, кл. А01С 1/00, А01С 1/08).

Общим недостатком этих способов является их невысокая эффективность и высокая токсичность селенита и селената натрия.

Известно положительное влияние на семена сельскохозяйственно-значимых культур суспензии наночастиц селена, полученных путем инжекции в воду под воздействием лазерного импульса большой мощности (Никонов И.Н., Иванов Л.И.. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Влияние наноразмерного селена на рост сельсохозяйственно-значимых культур. - Перспективные материалы. - 2009. - №4. - С. 54-57). Наночастицы, полученные физическими методами, в том числе воздействием лазерного импульса, обладают низкой агрегативной устойчивостью и быстро коагулируют. Это значительно снижает их биологическую активность.

Наиболее близким по технической сущности является способ предпосевной обработки семян пшеницы водорастворимой биологически активной композицией наночастиц серебра в альгинате натрия в концентрации 0,1-10,0 мг/л (по серебру) (Пат. UA 87159, кл. A61K 33/38, A61K 31/725, 2013), выбранный в качестве прототипа. Недостатком описанного способа являются невысокие показатели ростовой активности пшеницы.

В основу изобретения поставлена задача ускорения прорастания семян пшеницы, увеличения всхожести и накопления биомассы надземной части и корней проростков, а также расширение ассортимента эффективных биологически активных веществ для предпосевной обработки семян пшеницы.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе стимуляции всхожести семян пшеницы, включающем замачивание семян перед посевом в течение 4 ч в растворе биологически активного вещества, в качестве биологически активного вещества используют водорастворимую композицию наночастиц селена в концентрации 1,0-3,0 мг/л (по селену).

Композиция наночастиц селена представляет собой водный раствор наночастиц селена, где в качестве восстановителя используют L-цистеин, а в качестве стабилизатора - альгинат натрия. Действующими веществами этой композиции являются стабильные наноразмерные частицы селена и альгинат натрия. Соотношение селена к альгинату натрия 0,05-0,2.

Альгинат натрия относится к полисахаридам бурых морских водорослей и обладает широким спектром биологической активности (иммуномодулирующей, противоопухолевой, противовоспалительной, противовирусной, противогрибковой), а также не имеет побочных эффектов.

Новизна технического решения заключается в использовании в качестве биологически активного вещества водорастворимой композиции наночастиц селена.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками и техническим результатом - ускорением прорастания семян пшеницы, увеличением всхожести и накоплением биомассы надземной части и корней проростков заключается в следующем.

Биологические свойства элемента селена наиболее активно проявляются в состоянии наночастиц. Попадая в биологические объекты, наночастицы селена образуют многочисленные, довольно длительно действующие скопления ионов, которые непрерывно образуются в незначительных концентрациях вокруг каждой частицы. Благодаря этому свойству наночастицы сильно отличаются по своему биологическому воздействию от ионов солей. В отличие от ионных форм наноразмерный селен менее токсичен и обладает пролонгированным действием, которое способствует повышению поглощения минеральных веществ, углеводного обмена, фотосинтеза и дыхания клеток. Таким образом, наноселен способствует защите иммунной системы и повышает сопротивляемость к неблагоприятным факторам внешней среды, благодаря чему происходит ускорение прорастания семян сельскохозяйственных растений, сокращение вегетационного периода, повышение иммунитета растений, снижение их заболеваемости и стимуляция роста и развития, что в конечном итоге обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Как видно из приведенных аналогов, соединения селена, в т.ч. наноселена, полученного другими способами, применялись в растениеводстве, однако особенно хороших результатов достигнуто не было. Механизм достижения высокой урожайности в нашем способе заключается, видимо, в химическом восстановлении селена цистеином и стабилизации альгинатом, что обеспечивает высокую стабильность наночастиц селена, и этот механизм ранее известен не был.

Таким образом, благодаря композиции высокостабильных наноразмерных частиц селена, полученных за счет его химического восстановления цистеином и стабилизацией альгинатом, достигаются особо хорошие результаты в стимулировании показателей ростовой активности пшеницы, решается давно существующая проблема, развивается новое направление применения нанотехнологий в сельском хозяйстве, что говорит в пользу неочевидности технического решения.

Примеры реализации изобретения для заявляемого способа предпосевной обработки семян пшеницы представлены в таблице. Во всех примерах семена пшеницы замачивали в течение 4 часов в растворе композиции наночастиц селена в альгинате натрия, а затем проращивали на фильтровальной бумаге в чашках Петри при температуре 24°С в течение 7 суток. На 7 сутки определяли всхожесть семян и накопление сухой биомассы корней и надземной части растений.

Как видно из данных, приведенных в таблице, максимальные значения всхожести и накопления биомассы проростков пшеницы наблюдалось при концентрации наноселена 1,0-3,0 мг/л (пример 2-4). При этом значительный прирост биомассы корней свидетельствует об усилении адаптивных свойств проростков.

Предложенный способ предпосевной обработки семян пшеницы нанобиокомпозицией на основе селена может быть использован в растениеводстве при разработке новых способов стимуляции роста и защиты растений.

Способ стимуляции всхожести семян пшеницы, включающий обработку семян раствором биологически активного вещества, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют водорастворимую композицию наночастиц селена в альгинате натрия в концентрации 1,0-3,0 мг/л (по селену).

Читайте также: