Действие синтетического регулятора роста на ростовые показатели и продуктивность растения Sol'anum tuber'osum

Введение. Эффективность сельскохозяйственного производства на сегодняшний в значительной мере определяется степенью использования достижений научно-технического прогресса. Он определяется научно-исследовательской и инновационной деятельностью, направленной на получение, распространение и использование новых знаний и технических решений в сельском хозяйстве [3].

В сельском хозяйстве этим критериям больше всего удовлетворяют регуляторы роста растений. Именно низкие нормы расхода этих препаратов и возможность управления процессами метаболизма растений определяют перспективность более широкого применения данных препаратов в сельском хозяйстве. В современных технологиях большое практическое значение регуляторов роста определяется многими обстоятельствами: влияя на процессы роста и развития растений, они способны значительно ускорить рост или повысить урожайность большинства сельскохозяйственных культур, предотвратить полегание зерновых культур, ускорить созревание плодов, повышать устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, а также сохранность продукции.

Все регуляторы роста подразделяются на природные и синтетические. В последние годы синтезировано большое количество регуляторов роста, обладающих весьма многообразной направленностью воздействия на растения. Активно изучаются кремнийорганические соединения, к которым относятся силатраны, силоканы, силоцины и их винильные, β- хлорвинильные и акриловые производные.

Известно, что кремний обнаружен у всех растений. Его дефицит ограничивает рост корней. На злаковых, цитрусовых, овощных культурах и кормовых травах показано, что улучшение питания кремнием позволило увеличить количество вторичных и третичных корней (на 20–100%), общую и адсорбирующую поверхность и массу корней [10]. Под действием кремния изменяется архитектура клеточной стенки, она укрепляется, и это повышает ее способность к расширению [11]. Кремний представляет большой интерес для земледелия, т.к. способствует росту урожаев, повышению качества продукции, защите растений от стрессов биотической и абиотической природы [9].

К синтетическим регуляторам роста относится новый кремнеауксиновый биостимулятор «Энергия-М» (ортокрезоксиуксусной кислоты триэтаноламмониевая соль + хлорметилксилатран). Препарат разработан ООО «Флора-Си» совместно с Государственным научно-исследовательским институтом химии и технологии элементоорганических соединений. Энергия-М прошел все лабораторные, доклинические и клинические испытания и зарегистрирован в качестве нового отечественного иммуномодулятора и адаптогена. Результаты исследований позволяют считать Энергия-М сильнейшим не гормональным, экологически безопасным стимулятором роста для флоры и фауны [1, 8].

Несмотря на рост числа публикаций по вопросам использования кремнийорганического регулятора роста Энергия-М на различных сельскохозяйственных культурах, механизм его действия на растениях остается недостаточно изученным. Мало данных о совместном применении регуляторов роста растений на основе биологически активного кремния и синтетических ауксинов [7] на растении картофеля.

Сельскохозяйственная культура Solánum tuberósum является одной из ценных продовольственных культур в России. Несмотря на то, что картофель относится к эколого- пластичным культурам, при различных неблагоприятных условиях окружающей среды заметно снижается ее урожайность. [5, 6]. В связи с этим, нами было принято решение изучить влияние разных концентраций регулятора роста Энергия-М на Solánum tuberósum.

Цель исследований – определение особенностей влияния синтетического регулятора роста Энергия-М на ростовые показатели и продуктивность Solánum tuberósum сорта Жуковский, выращенных на темно-серых лесных почвах Орловской области.

В соответствии с поставленной целью выделены следующие задачи: изучить особенности влияния разных концентраций Энергия-М на ростовые показатели Solánum tuberósum; выявить оптимальную концентрацию регулятора роста в отношении Solánum tuberósum.

Методы исследования. В качестве объекта исследования выбрали клубни растения Solánum tuberósum сорта Жуковский отечественной селекции. Сорт был внесен в Госреестр в 1993 году и по праву считается одним из лучших достижений российской селекции. Данный Сорт адаптирован к различным типам почв и климатическим условиям, рекомендован для выращивания во всех, без исключения, регионах РФ, в том числе и Центрально-Черноземном, к которому относится и Орловская область.

Опыт проведен на базе КФХ Стебаков В.И. в вегетационных условиях. Для почвенной культуры использовали серую лесную почву. Использование вегетационного метода сыграло большую роль при выяснении таких вопросов, как питание растений, выявление наилучших видов, форм и доз удобрений, для оценки быстрых методов определения потребности растений в удобрениях и т.д. [2].

Обработку растений проводили путем замачивания клубней растения Solánum tuberósum в течение 2-х часов в кремнийорганическом регуляторе роста Энергия- М в следующих концентрациях: 10 мг/л, 50 мг/л, 80 мг/л. В сосуде с 10 кг почвы выращивали одно растение. В период закладки опытов в почву вносили оптимальные количества азота, фосфора и калия, соответственно 230, 70, 310 мг элемента на кг почвы.

Рост определяли линейным методом, Ростовую активность (относительную скорость роста) высоты побегов рассчитывали, используя формулу: ^акт _ &2^—а1 ⋅ t ⋅ О.-^ 100% , где a1 – величина ростового показателя при первом измерении, a2 – при втором измерении, t – время в сутках.

Продуктивность растений в почвенной культуре учитывали путем взвешивания клубней в каждом сосуде (10 биологических повторностей). Математическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову.

Результаты и обсуждение. Представляло интерес изучить действие разных концентраций синтетического регулятора роста Энергия-М на ростовые реакции Solánum tuberósum. Известно, что рост является интегральным показателем хода и направленности физиологических процессов, по результатам наших измерений видим, что абсолютная высота побегов оказалась больше в варианте с концентрацией 10 мг/л (рис. 1), а более высокие концентрации Энергия-М на первых этапах оказали тормозящий эффект на высоту побегов, вероятно, это связано с синтезом этилена. Данные о том, что Энергия-М стимулирует синтез этилена в литературе имеются [4] (рис. 1).

Данные рис. 2 свидетельствуют о том, что малые концентрации регулятора роста Энергия-М не оказывают воздействия на ростовую активность побегов: в варианте 10 мг/л ростовая активность осталась на уровне контроля, в варианте Энергия-М 50 мг/л – незначительно снизилась.

Значение имеет концентрация регулятора роста Энергия-М, 80 мг/л, при которой ростовая активность возросла в 1,7 раза (рис. 2).

Рисунок 1 – Влияние разных концентраций кремнийорганического регулятора роста Энергия-М на ростовые показатели побегов Solánum tuberósum, 2020-2021гг.

■ Контроль ■ Энергия М-10 мг/л ■ Энергия М-50 мг/л2 ■ Энергия М-80 мг/л

Рисунок 2 – Влияние разных концентраций кремнийорганического регулятора роста Энергия-М на ростовую активность побегов Solánum tuberósum, 2020-2021гг.

Анализ конечной продуктивности Solánum tuberósum выявил, что на фоне увеличения ростовой активности побегов, продуктивность в варианте Энергия-М 80 мг/л возросла на 30% по сравнению с контролем (табл. 1). Масса ботвы при этом снизилась, что указывает на усиление оттока ассимилятов в клубни. Данный вывод можно сделать по двум годам исследования. Имеющиеся в литературе данные по применению препарата Энергия-М на картофеле также свидетельствуют об увеличении продуктивности растений [9].

Общее количество клубней в кусте существенно не изменилось (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние разных концентраций кремнийорганического регулятора роста Энергия-М на продуктивность Solánum tuberósum, 2020-2021 гг.

Вариант	Масса ботвы, г	Среднее кол-во клубней, шт/куст	Общая масса клубней, г/куст	Масса ботвы, г	Среднее кол-во клубней, шт/куст	Общая масса клубней, г/куст
	2020 г.			2021 г.
Контроль	42,50±2,13	6,25±0,31	340±17,00	41,48±2,07	5,45±0,31	365±17,25
Энергия М10 мг/л	38,25±1,91	5,75±0,29	368±18,40	37,40±1,73	6,15±0,29	342±18,07
Энергия М50 мг/л	39,00±1,95	6,50±0,32	286±14,30	38,05±1,87	6,35±0,32	309±15,05
Энергия М80 мг/л	32,50±1,63	5,75±0,29	442±22,10	31,75±1,54	6,37±0,29	476±24,25

Выводы. Результат влияния синтетического регулятора роста Энергия-М на ростовые показатели Solánum tuberósum был неоднозначным. Энергия-М 80 мг/л незначительно повлиял на высоту побегов и их ярусность, но сохранил стимулирующее действие на массу органов Solánum tuberósum.

Результатом продукционного процесса растений является их продуктивность. Так, регулятор роста Энергия-М в концентрации 80 мг/л оказал положительный эффект и на процесс клубнеобразования, продуктивность при этом возросла на 30% по сравнению с контролем. Таким образом, проводимые исследования позволили выявить оптимальную концентрацию регулятора роста Энергия-М в отношении растения картофеля, которая составила 80 мг/л.