Влияние натриево-хлоридного засоления на развитие и рост пшеницы

Введение. Кроме первичного засоления, развивающегося естественным путем, увеличивается доля вторичного засоления сельскохозяйственных земель. Вторичное засоление – это процесс избыточного накопления водорастворимых солей, включая накопление в почвенном поглощающем комплексе ионов натрия и магния. Заключается в избыточном накоплении водорастворимых солей и возможном изменении реакции среды вследствие изменения их катион-но-анионного состава. Засоление связано с повышенным содержанием натрия в почве. В зависимости от накопления отдельных солей натрия засоление может быть сульфатным, хлоридным, содовым или смешанным. Наиболее вредное влияние оказывают ионы Na⁺ и Cl^- [6, 8].

Засоление почв широко наблюдается в странах орошаемого земледелия. Лесостепные и степные ландшафты Сибири испытывают влияние вторичного засоления по причине неглубокого залегания солевых грунтовых вод. Поднятие грунтовых вод может идти с большой скоростью с глубины 1,5–2,0 м, и, испаряясь, они оставляют соли у поверхности [1–3].

В Красноярском крае солонцы – засоленные почвы с большим участием в почвообразовательном процессе обменного натрия – распространены в степной его части. С ними в комплексе формируются солончаки – засоленные почвы, которые в верхнем слое содержат не менее 1 % солей.

Цель исследования . Изучение влияния натриево-хлоридного засоления на проростки семян яровой пшеницы Новосибирская 15 в условиях лабораторного вегетационного опыта.

Вторичное засоление развивается не без помощи человека. Есть серьезные опасения, что вторичное засоление может стать важным фактором, влияющим на сельскохозяйственное производство [4, 8].

Объекты и методы исследования . Объектами исследования являлись проростки семян яровой пшеницы Новосибирская 15 в условиях влияния раствора хлорида натрия (NaCl) при концентрации 1,68 %.

Яровая пшеница, по сравнению с другими зерновыми культурами, проявляет большую чувствительность к неблагоприятным факторам природной среды. Основная масса ее корней располагается в пределах пахотного слоя на глубине до 30 см, поэтому влагу и питательные вещества она может использовать только в верхних горизонтах почвы [4, 5].

Лабораторные исследования выполнены в Инновационной лаборатории «Экологический мониторинг состояния сельскохозяйственных и лесных культур» Института агроэкологических технологий КрасГАУ. Лабораторный вегетационный опыт (эксперимент), в специально создаваемых и контролируемых условиях, является составной частью агроэкологического мониторинга. Для оценки солеустойчивости проростков семян яровой пшеницы Новосибирская 15 использовался рулонный метод оценки проростков [7]. В качестве тестирующего признака рассматривали депрессию накопления биомассы и величины проростков семян, выращенных в солевом растворе, по сравнению с проростками пресного контроля.

Семена предварительно замачивали водой в течение трех суток в чашках Петри в темном термостате при t = 22 oC. Пророщенные зерна переносили в рулоны из фильтровальной бумаги (по 30 проростков в одном рулоне в трех повторностях). Рулоны помещали в вегетационные сосуды: с дистиллированной водой (контроль) и с раствором хлорида натрия (NaCl) при концентрации 1,68 % (опыт). Выбор концентрации обусловлен тем, что при этом уровне содержания хлорида натрия проявляется значимое влияние засоления. Время экспозиции проростков в рулонах ограничено до 7 суток [9]. Измерялись длины (мм) побегов, корней и колео-птелей проростков в рулонах; рассчитывали варьирование этих характеристик среди про- ростков в одном рулоне. Для измерения сырой массы проростков измеряли сырую массу побегов и корней проростков в каждом рулоне и вычисляли среднее. По результатам исследования проводилась первичная статистическая обработка данных.

Результаты и их обсуждение . Изменение длины корней и побегов проростков семян яровой пшеницы Новосибирская 15 в лабораторном вегетационном опыте представлено в таблице 1.

Таблица 1

Изменение средней длины надземной (побеги) и подземной (корни) частей проростков семян яровой пшеницы Новосибирская 15 под влиянием раствора NaCl (1,68 %), мм

Анализ данных таблицы 1 показал, что как длина побегов (надземная часть), так и длина корней (подземная часть) зависит от среды выращивания, и эти показатели резко уменьшаются под влиянием засоления. При выращивании проростков яровой пшеницы Новосибирская 15 на растворе хлорида натрия с концентрацией 1,68 % наблюдается уменьшение длины побегов на 33,75 % и длины корней на 67,32 % по сравнению с контролем. Причем депрессия длины корней выше, чем депрессия длины побегов, на 33,57 %.

Сравнительные результаты исследования массы проростков (побегов и корней) яровой пшеницы Новосибирская 15, выращенных в лабораторном вегетационном опыте (в солевом растворе), по сравнению с контролем (дистиллированная вода) представлены в таблице 2.

Таблица 2

Изменение массы надземной (побеги) и подземной (корни) частей проростков семян яровой пшеницы Новосибирская 15 под влиянием раствора NaCl (1,68 %), г

Анализ таблицы 2 показал, что общая масса проростков (масса побегов + масса корней) изменяется в меньшую сторону под влиянием воздействия раствора NaCl с концентрацией 1,68 %. Наблюдается уменьшение массы проростков яровой пшеницы на 44,1 % по сравнению с контролем. Масса надземной и подземной частей проростков изменяется неодинаково. Масса побегов уменьшилась по сравнению с контролем на 47,4 %, а масса корней – на 40,3 %. То есть отрицательное влияние натриево-хлоридного засоления (под влиянием раствора NaCl с концентрацией 1,68 %) более выражено при действии на массу побегов.

Заключение. Воздействие натриево-хлоридного засоления (под влиянием раствора NaCl с концентрацией 1,68 %) связано с нарушением водно-солевого обмена проростков яровой пшеницы сорта Новосибирская 15. Можно предположить, что большая длина побегов по сравнению с корнями в данном опыте у проростков яровой пшеницы является результатом повышения концентрации клеточного сока. Наблюдается увеличение интенсивности роста растяжением и следовательно – увеличение длины побегов.