Документ 13

Грицаенко З. М. Физиолого-биохимические процессы в растениях и
микробиологическая активность почвы при использовании РРР и
гербицидов
Учеными кафедры биологии Уманского государственного аграрного университета
под руководством проф. Грицаенко З. М. в течение 10 лет выполняются исследования,
заказанные
Министерством
аграрной
политики
проблемной
лаборатории
министерства, основанной на базе кафедры.
Заданиями предполагалось изучение биологических процессов в растениях и почве при
применении современных гербицидов и биологически активных веществ в зависимости от
различных условий их применения, сроков внесения, вида растений, фазы развития,
зависимости от предшественников.
В исследованиях Леонтюк И. Б. изучали влияние регулятора роста агростимулин
отдельно и совместно с гербицидами на активность окислительных ферментных систем –
каталазы, пероксидазы и полифенолоксидазы в растениях озимой пшеницы в стадии
колошения. Под влиянием Агростимулина активность каталазы увеличивалась в 1,8 раза,
пероксидазы в 1,1 раза, полифенолоксидазы – в 1,3 раза. Причем, при совместном
применении регуляторов и гербицидов часто наблюдался синергизм действия (таблица № ),
который можно рассматривать как усиление детоксицирующего действия остаточных
количеств пестицидов.
Таблица 1. Активность каталзы в листьях озимой пшеницы (стадия колошения)
Вариант
Контроль
Ковбой, 150 мл/га
Эмистим С 5 мл/га
Агростимулин 5 мл/га
Эмистим С 5 мл/га + ковбой 150 мл/га
Агростимулин 5 мл/га + ковбой 150 мл/га
Активность
каталазы, % к К
100
109
94
140
406
346
Интенсивность данных процессов в значительной степени зависит от предшественника
посевов озимой пшеницы. В работе (7) определено, что при использовании регулятора роста
Биолан в посевах озимой пшеницы, выращивания после различных предшественников
(черный пар, многолетние травы, горох и кукуруза на силос) активность окислительновосстановительных ферментов значительно варьировался. Наивысшая активность каталазы
отмечена при предшественниках горох и кукуруза на силос, что соответственно составила –
103,6 и 119,3 % относительно контроля. активность пероксидазы была наивысшей – после
черного пара (154,5 %), а полифенол оксидазы – после гороха (109,1 %).
Исследованиями на клеточном уровне (13) было определено, что повышения
морозостойкости растений связано с увеличением под влиянием регуляторов роста
часто связанной воды, количества углеводов и белков, которые поддерживают
структурную и функциональную организацию растений, повышают температуру
перехода цитоплазмы из жидкого в твердое состояние.
Повышение засухоустойчивости растений связано с ускорением биосинтеза РНК и
белков, которые восстанавливают термические нарушения обмена веществ в клетке.
Одновременно при дефиците влаги регуляторы роста растений препятствуют
деградации липидов, частично снижают их перекисное окисление, повышают
устойчивость клеточных мембран.
Исследованиями Грицаенко З. М. и Карпенко В. П. (16, 17) установлено, что Эмистим С
10 мл/га отдельно и совместно с гранстаром в нормах 10, 15, 20 и 25 г/га существенно влияет
на формирование анатомической структуры и увеличения площади листового аппарата
ячменя.
По данным (20-22) совместное применение РРР с гербицидами положительно влияет
на прохождение основных физиологических процессов в растениях ярого ячменя. В
листьях значительно увеличивается содержание хлорофилла и сухих веществ,
повышается чистая продуктивность фотосинтеза, аналогичные процессы происходят в
растениях сои и кукурузы.
В десятилетних исследованиях Меркушиной А. С. (9) показано, что при
предпосевной обработке семян трех сортов гороха (труженик, орловчанин, аграрий)
регуляторами
роста
Эмистим С и Радостим усиливалась интенсивность ростовых процессов. Прирост
растений в сутки составлял 1,13-1,28 см. Под влиянием РРР увеличивалась толщина
эпидермиса на 16,6 %, столбчатая паренхима на 6,25-12,5 % увеличивалось количество
проводящих пучков. Определение посещаемости растений гороха тлей, гороховым трипсом,
гороховой зерновкой с использованием энтомологического сачка показано в таблице.
Вариант
Контроль
Эмистим С
Радостим
Тля
Количество особей
шт.
%кК
1804
100
1857
86,3
1178
65,3
Гороховый трипс
Количество особей
шт.
%кК
64
100
46
71,8
54
84,4
Гороховая зерновка
Количество особей
шт.
%кК
23
100
14
60,9
7
30,4
Исследованиями установлено ускорение прохождения фенологических фаз развития
растений под влиянием регуляторов роста, увеличение размеров клеток эпидермиса
листков, других фрагментов клеток листовой пластинки, изменение эндогенного
состава фитогормонов, что приводит к значительному снижению повреждения
растений вредителями. Учитывая, что большинство из них являются переносчиками
инфекций, становится понятным механизм опосредственного защитного эффекта также
связанного с несовпадением фаз развития растения и вредителя, не восприятия
рецепторов клеток к различным патогенам, что создает возможность повысить
устойчивость растений к болезням и вредителям.
Сказанное выше повлияло на снижение поражения зерна гороховой зерновкой, акациевой
огневкой и гороховой плодожоркой в среднем по годам на 12-40 % в зависимости от сорта и
года исследований.
В исследования (25) показано, что обработки растений сои Эмистимом С и Биоланом
существенно стимулирует развития стебля, формирует увеличенную листовую
поверхность, объем корневой системы и количество бобов на растениях сои.
одновременно происходит увеличение хлорофилла а и хлорофилла б. И, как следствие,
повышение фотосинтетической активности.
Проведенные исследования показали, что регуляторы роста Ивин, Эмистим С,
Агростимулин и Зеастимулин в изученных ростстимулирующих концентрациях не
проявляют мутагенного эффекта, а существенно снижает уровень спонтанных мутаций в
растениях гороха, пшеницы и гибридах кукурузы.
Очевидно, их защитное действие проявляется еще до появления повреждений хромосом,
вызванных мутагенными продуктами, которые накапливаются в растениях в процессе
онтогенеза под действием антропогенных факторов и способствуют появлению спонтанных
мутаций
на
различных
этапах
развития
растений.
Возможно,
это
обусловлено
положительным влиянием регуляторов роста растений на протекание репаративных
процессов
клетках
и
активность
соответствующих
ферментных
систем,
которые
обуславливают эти процессы, что, в конечном счете, способствует сохранению хромосом.
Установление фактов значительного снижения уровня спонтанных хромосомных
аберраций, а также, вызванных гербицидами стомп и трефлан свидетельствуют о
перспективности
регуляторов
роста
при
выращивании
чистой
продукции
растениеводства и сохранять генотип растений.
На кафедре биологии Уманского ДАУ изучено влияние Эмистима С внесенного и
совместного с гербицидами на фертильность пыльцы озимой пшеницы (13).
Регуляторы
роста
растений
положительно
повлияли
на
жизнеспособность
пыльцевых зерен озимой пшеницы. Таким образом, представленный материал
проблемной лаборатории Минагрополитики на базе кафедры биологии показывает, что
регуляторы роста растений совместно с пестицидами и микробиологическими
препаратами способны в значительной мере влиять на прохождение физиологобиохимических процессов в растениях и микробиологических процессов в почве,
которые лежат в основе формирования высокой продуктивности посевов и качества
урожая.