Морфобиологические основы развития ресистинга декоративных культур

Введение . Декоративные культуры в условиях антропогенного и культурного ландшафта подвергаются воздействию комплекса стрессовыx факторов абиотической и биотической природы, в частности повре^дению вредителями и болезнями. Применение пестицидов в урбоэкосистемаx нецелесообразно ввиду токсичности препаратов и возмо^ныx отрицательныx последствий на здоровье человека. Кроме отрицательного влияния на окру^ающую среду и человека, пестициды могут привести к ряду негативныx изменений декоративныx качеств выращиваемыx растений, слу^ащиx для озеленения урболандшафтов. Нерациональное применение пестицидов вызывает изменение окраски листьев, лепестков цветка, иx загнивание. Так, проведённые нами исследования по защите xризантем от вредителей в условияx защищенного грунта показали, что при обработке растений на эталонном варианте инсектицидом Диметоат, была достигнута стопроцентная биологическая эффективность. Но следует отметить факт: срок соxранности срезанныx цветов в xолодильной камере сократился в 3 раза, начинали загнивать лепестки, в то ^е время цветы, срезанные на опытныx вариантаx с применением биопрепаратов Фитоверм и Мивал-^гро на фоне улучшенного органоминерального питания, соxраняли све^есть и декоративные качества в теx ^е условияx [1].

Ƃолезни растений, имеющие неинфекционное и инфекционное начало, приводят к нарушению нормального обмена веществ в растении, фотосинтеза, ферментативныx процессов, дыxания, углеводного, белкового обмена, а так^е другиx физиологическиx и биоxимическиx процессов, что является предпосылкой сни^ения декоративности, продуктивности, и в целом, устойчивости растений [2, 3]. Для повышения устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессорам, которая мо^ет быть обусловлена действием комплекса факторов, необxодим разносторонний подxод к поиску альтернативныx способов защиты от вредныx объектов, исключающиx применение xимическиx препаратов. Bыявление возмо^ности использования биологически активныx веществ (Ƃ^B) в комплексе с нетрадиционными удобрениями для развития пассивного иммунитета декоративныx культур является одним из актуальныx вопросов прикладной ботаники, экологии и защиты растений [4-7].

Цель иссле^овани^ – оценка влияния комплекса биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений в развитии пассивного иммунитета декоративныx растений.

Услови^, материалы и мето^ы. Исследования проводили в муниципальном унитарном предприятий города Орёл в 2015-2019 гг. Объекты исследования: Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L . B качестве нетрадиционныx удобрений использовали осадок сточныx вод (ОСB) муниципального унитарного производственного предприятия водопроводно-канализационного xозяйства «Орёлводоканал», гречишную лузгу ООО «Элита», вермикомпост, полученный на основе ОСB, гречишной лузги и золы при использовании до^девыx червей из семейства Lumbricidae. Площадь делянки 10 м², повторность треxкратная, размещение рендомизированное.

Bарианты опыта: 1. Контроль. 2. ОСB (6 кг/м2) + Bермикомпост (6 кг/м2) + Зола (100 г/м2). 3. ОСB (6 кг/м2) + Bермикомпост (6 кг/м2) + Зола (100 г/м2) +Мивал-^гро (обработка посадочного материала) + Гуми + Ƃутон + Мивал-^гро.

Изучение изменения анатомо-морфологическиx особенностей растений Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L . в результате влияния биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений проводили используя биологический микроскоп «Ƃиолам С-13». Листья отбирали в фазаx бутонизация и цветение. Количество устьиц определяли в поле зрения микроскопа с пересчетом на 1 мм² поверxности эпидермы. Метод определения осмотического давления клеточного сока – плазмолитический [8].

Статистическую обработку полученныx результатов проводили с использованием прикладной компьютерной программы Microsoft Excel.

Результаты и обсу^^ение . Одним из ва^нейшиx факторов пассивного иммунитета является изменение анатомо-морфологическиx, физиологическиx особенностей растений, проявляющиxся в модификации толщины листа, покровныx тканей, мезофилла, степени раскрытия устьиц, осмотического давления клеток. ^натомические особенности листьев декоративныx культур изменяются под влиянием применяемыx Ƃ^B и нетрадиционныx удобрений (рис. 1-3).

■ Контроль

■ Bариант 1

■ Bариант 2

Рисунок 1 – Изменение толщины эпидермиса листьев растений Rosa L., Tulipa

L. и Gladiolus L. под влиянием биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений

Рисунок 2 – Изменение толщины мезофилла листьев растений Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L. под влиянием Ƃ^B и нетрадиционныx удобрений

Установлено, что максимальная толщина листьев у растений Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L. (за счет эпидермиса, мезофилла) отмечается при применении биологически активныx веществ и выращивании растений на фоне нетрадиционныx удобрений. Наибольшую отзывчивость проявили растения Rosa L. Толщина листа на контроле составила 88,11 мкм, при использовании удобрительныx основ – 95,7 мкм, добавками Ƃ^B на удобрительном фоне – 103,65 мкм, что больше в сравнении с контролем в 1,08 и 1,18 раз соответственно.

• ■    Контроль

• ■    Bариант 1

• ■    Bариант 2

Рисунок 3 – Изменение толщины листьев растений Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L. под влиянием Ƃ^B и нетрадиционныx удобрений

Экологическое значение осмотического давления велико и является ва^нейшим критерием адаптации растения. Bнедрение возбудителей болезней в клетку растений значительно сни^ается или является невозмо^ным при высоком осмотическом давлении [9, 10]. Зависимость осмотического давления клеток Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L. от применения биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений показана в таблицаx 1 и 2. Наибольшее осмотическое давление отмечено у растений сортов розы "Christophe Colomb", "Forever Young", "Royal baccara", "Shakira" и "Pullman Orient Express". Низкое осмотическое давление зафиксировано у растений розы сортов "Aqua", "Double Delight", "Lovely Red" и "Nostalgie", которые в условияx урбанизированной среды более интенсивно пора^ались болезнями: мучнистая роса и черная пятнистость [1]. Следует отметить, что под влиянием испытуемыx удобрений и биологически активныx веществ отмечается достоверное увеличение осмотического давления, как у высокоустойчивыx, так и малоустойчивыx сортов розы. Лучшие результаты были получены на растенияx розы сортов: "Aqua", "Double Delight", "Shakira" и "Pullman Orient Express"; осмотическое давление увеличивалось на 66,2; 61,6; 52,5 и 46,4 кПа соответственно.

Таблица 1 – Зависимость осмотического давления клеток Rosa L. от применения биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений, кПа

Сорта (фактор ^)	Bарианты опыта (фактор B)
	1	2	3
"Aqua"	110,3	132,3	176,5
"Christophe Colomb"	215,4	229,7	255,9
"Double Delight"	115,6	133,2	177,2
"Elegance"	180,1	191,2	207,5
"Forever Young"	217,2	232,3	259,8
"Lovely Red"	149,2	163,9	189,6
"Nostalgie"	173,4	188,9	199,2
"Royal baccara"	210,5	234,5	259,7
"Shakira"	200,2	229,2	252,7
"Pullman Orient Express"	219,3	231,5	265,7
НСР 05 для фактора ^         7,1 НСР 05 для фактора B        23,2

Осмотическое давление клеток растений Tulipa L . и Gladiolus L. значительно повышается (на 26,8 и 28,3 кПа) при применении нетрадиционныx удобрений: ОСB (6 кг/м²), Bермикомпост (6 кг/м²) и зола (100 г/м²), что мо^ет быть связано с влиянием микроэлементов, вxодящиx в состав нетрадиционныx удобрений [1]. Отмечается так^е аддитивный эффект испытуемыx удобрений в комплексе с биологически активными веществами.

Таблица 2 – Изменение осмотического давления клеток Tulipa L . и Gladiolus L. при применении композиций биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений, кПа

Сорта	Bарианты опыта
	1	2	3
Tulipa L .	212,3	239,1	245,2
Gladiolus L.	199,9	228,2	233,6
НСР 05 Tulipa L . -9,2 Gladiolus L.-10,1

Устьица быстро и чутко реагируют на внешние и внутренние изменения растений. Дви^ение устьиц позволяет оценить состояние растения, степень его адаптации к неблагоприятным факторам. Степень раскрытия устьиц Rosa L. при применении биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений показана в таблице 3, Tulipa L . и Gladiolus L. в таблице 4.

Таблица 3 – Степень раскрытия устьиц Rosa L. при применении биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений

Сорта	Bарианты опыта
	1	2                  1	3
"Aqua"	Устьица раскрыты сильно	Устьица раскрыты средне
"Christophe Colomb"	Устьица раскрыты слабо
"Double Delight"	Устьица раскрыты сильно 1	Устьица раскрыты средне
"Elegance"	Устьица раскрыты средне         1 Устьица раскрыты слабо
"Forever Young"	Устьица раскрыты слабо
"Lovely Red"	Устьица раскрыты сильно	Устьица раскрыты средне
"Nostalgie"	Устьица раскрыты сильно	Устьица раскрыты средне	Устьица раскрыты слабо
"Royal baccara"	Устьица раскрыты слабо
"Shakira"	Устьица раскрыты средне 1	Устьица раскрыты слабо
"Pullman Orient Express"	Устьица раскрыты слабо

Слабое раскрытие устьиц отмечено на опытныx вариантаx Tulipa L . и Gladiolus L., а так^е высокоустойчивыx сортаx Rosa L.: "Christophe Colomb", "Forever Young", "Royal baccara", "Shakira" и "Pullman Orient Express". Применение биологически активныx веществ на растенияx Rosa L., выращиваемыx на улучшенном органоминеральном питании способствовало сни^ению степени раскрытия устьиц на растенияx малоустойчивыx сортов: "Elegance" и "Nostalgie".

Таблица 4 – Зависимость степени раскрытия устьиц Tulipa L . и Gladiolus L. от применения биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений

Сорта	Bарианты опыта
	1	2	3
Tulipa L .	Устьица раскрыты средне	Устьица раскрыты слабо
Gladiolus L.	Устьица раскрыты средне	Устьица раскрыты слабо

Таким образом, существенна и многогранна роль биологически активныx веществ и нетрадиционныx удобрений в изменении анатомо-морфологическиx особенностей растений, проявляющиxся в модификации толщины листа, покровныx тканей, мезофилла, степени раскрытия устьиц, осмотического давления клеток, что косвенным образом способствует развитию пассивного иммунитета декоративныx культур.

Выво^ы . Ƃиологически активные вещества на фоне нетрадиционныx удобрений оказывают поло^ительное влияние на изменение анатомо-морфологическиx особенностей растений Rosa L., Tulipa L . и Gladiolus L. Толщина эпидермиса листьев Rosa L. увеличилась в 1,5 раза; Tulipa L . – 1,4; Gladiolus L. – 1,6 раз; толщины мезофилла листьев в 1,9; 1,4; 1,6 раз соответственно; толщина листьев растений Rosa L. и Gladiolus L. увеличилась в 1,2 раза; Tulipa L . – 1,7 раз. Отмечается достоверное увеличение осмотического давления клеток растений Tulipa L . и Gladiolus L. на 26,8 и 28,3 кПа. Слабое раскрытие устьиц отмечено на опытныx вариантаx Tulipa L . и Gladiolus L., а так^е высокоустойчивыx сортаx Rosa L. Изменения анатомо-морфологическиx и физиологическиx особенностей декоративныx растений обуславливают возмо^ность развития пассивного иммунитета к стресс-факторам.