Влияние стимулятора роста "Эпин-Экстра" на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)

Введение. Леса Дальнего Востока обширны. Более 76 % их площади занимают хвойные древесные породы: кедр корейский ( Pinus koraiensis Sieb . et Zucc.), лиственница амурская ( Larix amurensis B. Kolesn.), пихта почкочешуй-ная (белокорая) ( Abies nephrolepis Maxim.), сосна обыкновенная ( Pinus sylvestris L.) [21].

Одной из наиболее изученных и вовлеченных в селекцию хвойных пород в мире является сосна обыкновенная – древесная порода, имеющая огромное хозяйственное значение. Она используется для самых разнообразных народно-хозяйственных целей и пользуется большим спросом. В условиях горного рельефа, легкоранимых и трудно восстанавливающихся дальневосточных экологических систем, сосна обыкновенная – одна из лучших лесомелиоративных пород для закрепления оврагов, склонов, песков, полезащитных и придорожных полос. Эта древесная порода перспективна для интродукции как быстрорастущая, засухоустойчивая и холодостойкая древесная порода для озеленительных целей и мелиорации [23–26].

Высокое народно-хозяйственное значение, биологические и экологические особенности сосны обыкновенной требуют ее охраны и проведения активных мероприятий по ее воспроизводству. Однако семенные годы в сосняках региона наблюдаются через три-четыре малоурожайных [7, 23–26]. При таком сроке хранения семена снижают энергию прорастания и всхожесть. Повысить посевные качества семян могут стимуляторы роста [3, 12, 14–20, 30].

Стимуляторы роста – это вещества, стимулирующие или ингибирующие процессы роста и развития в растениях. Однако инструкции по применению стимуляторов роста составлены для сельскохозяйственных культур. В лесном хозяйстве эти работы проводятся в опытном порядке.

Исследования проводили за рубежом [32], на Украине [1], в Белоруссии [9, 33] и различных регионах России: Европейской части [2, 4, 11, 1 3 , 18, 19, 22, 28–31], Сибири [10] , на Дальнем Востоке [14–17, 27] как с хвойными, так и с лиственными древесными породами: сосной обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), густоцветковой ( Pinus densiflora Siebold et Zucc.), Банкса ( Pinus Banksiana Lamb.); лиственницей амурской ( Larix amurensis B. Kolesn.), Каяндера ( Larix ca-janderi Mayr.); туей западной ( Thuja occidentalis L.), складчатой ( Thuja plicata Donn ex D.Donn); елью европейской ( Picea abies (L.) H. Karst.) и сибирской ( Picea obovata Ldb.); пихтой почкоче-шуйной (белокорой) ( Abies nephrolepis Maxim.), цельнолистной ( Abies holophylla Maxim.) и Дугласа ( Pseudotsuga menziesii ); дубом черешча-тым ( Quercus robur L. = Q. pedunculata Ehrh.) и ясенем обыкновенным ( Fraxinus excelsior L.).

Результаты опытных работ показали эффективность использования в лесном хозяйстве стимуляторов роста, в том числе и препарата «Эпин-Экстра». У семян повышаются энергия прорастания, лабораторная и грунтовая всхожесть, активизируется корнеобразование, рост сеянцев на питомнике и выход стандартного посадочного материала с единицы площади. Сохранность саженцев в лесных культурах высокая. Необходимы дальнейшие исследования.

Цель исследований : изучение стимулирующего эффекта водных растворов стимулятора роста «Эпин-Экстра» и выявление доз, стимулирующих энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян, нарастание проростков по длине и массе сосны обыкновенной.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:

– замачивание заготовленных семян сосны обыкновенной в водных растворах стимулятора роста «Эпин-Экстра» различной концентрации;

– проращивание семян в лабораторных условиях;

– анализ влияния стимулятора «Эпин-Экстра» на энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян и динамику нарастания про- ростков по длине и массе древесной породы Приморского края – сосны обыкновенной.

Объекты и методика исследований. Объект настоящего исследования – семена сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), заготовленные в южной части Приморского края. Выявление стимулирующего эффекта стимулятора роста «Эпин-Экстра» на посевные качества семян проводили в лабораторных условиях, согласно действующим ГОСТам [5, 6]. Для проращивания отбирали внешне неповрежденные семена, которые замачивали в водных растворах указанного препарата на 20 ч. В опытах изучали 7 вариантов (концентрации растворов препарата и воды составили: 1×10^-3, 1×2×10^-3, 1×3×10^-3, 1×4×10^-3, 1×5×10^-3, 1×6×10^-3 мл/л и контроль – семена, замачиваемые в дистиллированной воде. Принятое соотношение объема семян и раствора 1:5. Все эксперименты выполнены в четырехкратной повторности. Подготовленные к опытам семена по 100 шт. раскладывали в чашки Петри, на влажное ложе, подготовленное из фильтровальной бумаги, которую нарезали по размерам чашек Петри.

Проращивание семян проводили в термостате ТС-80 – «КЗМА» (электрический, суховоздушный, изготовлен на Казанском заводе медицинской аппаратуры). Чашки Петри выставляли в рабочей камере термостата.

Ложе для проращивания семян поддерживали во влажном состоянии, периодически смачивая фильтровальную бумагу дистиллированной водой.

Температура проращивания – в пределах 22–24 °С. Учет проростков проводили согласно действующему ГОСТу на 5, 7, 10, 15-й день [5].

В день каждого подсчета проростков с ложа удаляли нормально проросшие и загнившие семена и отмечали в карточке анализа, отдельно по каждой повторности, количество семян: нормально проросших, загнивших и оставленных на ложе непроросших семян. Энергию прорастания определяли на 5-й и 7-й дни проращивания. В день окончательного учета всхожести у оставшихся на ложе семян определяли количество здоровых, ненормально проросших, загнивших, запаренных, беззародышевых и пустых, зараженных вредителями семян [6]. Полученные данные заносили в карточку анализа.

Микрометром замеряли длину проростков. Их массу определяли взвешиванием на электронных весах. Материалы опытов подвергали статистической обработке в прикладной программе Microsoft Excel [8].

Результаты исследований. Стимулятор роста «Эпин-Экстра» – синтетический аналог природного фитогормона. Механизм его действия заключается в активизации в растениях собственных фитогормонов. По физиологическому воздействию на растения отнесен к классу регуляторов роста: активирует собственные защитные функции растений, вырабатывая у них иммунитет перед агрессивной окружающей средой (перепадами температур, засухой, заморозками, ливнями и т. д.), ускоряет прорастание семян, луковиц и клубнелуковиц, повышает всхожесть семян, рост, цветение, корнеобразование, активизирует процессы синтеза хлорофилла, устойчивость к грибковым и инфекционным заболеваниям. Ускоряет созревание плодов и повышает урожайность. Вырабатывает у растений иммунитет перед болезнями и вредителями, защищает их от стрессовых погодных условий: перепадов температур, заморозков, жары, обильных осадков и пр. Снижает содержание нитратов, пестицидов и тяжелых металлов в плодах. Эффективное средство реабилитации и поддержания здоровья растений на всех стадиях их роста и развития. Безопасен для человека, животных и полезных насекомых, экологически безвреден, не обладает мутагенным действием, рекомендован для предпосевной, корневой и внекорневой подкормки растений. Препарат включен вСписок пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, легко растворим в воде и спирте, свободно реализуется торговой сетью [3, 14, 20]. Однако инструкции по использованиюс тимуляторов роста составлены для сельскохозяйственных культур. В лесном хозяйстве эти работы начаты в опытном порядке.

Полученные в результате проведенных опытов данные показывают, что стимулятор роста «Эпин-Экстра» положительно влияет на проращивание семян при их намачивании в растворах концентрацией 1×3×10-3 – 1×5×10-3 (табл. 1, рис. 1, 2). Энергия прорастания семян значительно превышала аналогичные показатели контрольной группы и составляла 69–71 %. Соответст- венно повысилась и всхожесть семян – до 81– 83 %, обусловив повышение посевных качеств на один класс: с третьего до второго. Следует отметить, что в аналогичных опытах, проведенных нами в предыдущие годы с семенами сосны обыкновенной, заготовленными в более благоприятных лесорастительных условиях Хабаровского края, данные показатели качества семян были выше [14]. Более высокие концентрации растворов (1×10-3 и 1×2×10-3) оказали на прорастание семян ингибирующее влияние. При дальнейшем снижении концентрации раствора

(до 1×6×10-3) энергия прорастания и всхожесть семян снизились по отношению к контролю на 26,6 и 18,1 %.

Общая динамика нарастания проростков по длине и массе по отношению к контролю показывает на снижение темпов их роста при концентрациях растворов 1×10-3 – 1×3×10-3. Активизация нарастания проростков наблюдалась лишь при ослаблении концентрации растворов до 1×4×10-3 и 1×5×10-3. Дальнейшее ее снижение до 1×6×10-3 оказалось не эффективным (табл. 2, 3, рис. 3, 4).

Рис. 1. Семена сосны обыкновенной на 5-й день проращивания (концентрация раствора 1×4×10-3)

Рис. 2. Семена сосны обыкновенной на 7-й день проращивания (концентрация раствора 1×4×10-3)

Таблица 1

Влияние препарата «Эпин-Экстра» на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.)

Дата очередного подсчета проростков, дни; показатель	Контроль (вода дистиллированная)	Концентрации растворов, мл/л
		1×10 ˉ³	1×2×10 ˉ³	1×3×10 ˉ³	1×4×10 ˉ³	1×5×10 ˉ³	1×6×10 ˉ³
Количество семян по концентрациям растворов, шт / % по отношению к контролю
5-й	52,3±2,1	22,3 ± 2,2 -57,4	23,8 ± 1,8 -54,5	51,0 ± 2,1 -2,5	53,0 ± 1,7 +1,3	57,0 ± 3,2 +9	32,8 ± 2,0 -37,3
Достоверность t m	25,4	10	13,2	24,1	31,4	17,9	16,2
7-й	15,5±0,7	17,5 ± 1,6 +12,9	21,3 ± 1,1 +37,4	18,3 ± 1,1 +18,1	16,0 ± 2,1 +3,2	14,0 ± 0,7 -9,7	17,0 ± 1,8 +9,7
Достоверность t m	23,8	11,2	19,2	16,5	7,7	19,7	9,6
10-й	6,5±1,6	14,3 ± 1,3 +120	20,0 ± 1,8 +207,7	7,0 ± 1,4 +7,7	7,0 ± 0,9 +7,7	8,0 ± 1,1 +23,1	8,3 ± 1,1 +27,7
Достоверность t m	4,2	11,4	11,2	17,1	7,6	7,4	7,5
15-й	4,0±0,4	5,3 ± 1,4 +32,5	7,3 ± 0,8 +82,5	6,0 ± 1,5 +50	5,0 ± 0,4 +25	4,0 ± 1,2 -	6,0 ± 0,9 +50
Достоверность t m	9,8	3,8	9,7	4,1	12,2	3,7	6,5
Энергия прорастания, %	67,8	39,8	45,1	69,3	69,0	71,0	49,8
Всхожесть, %	78,3	59,4	72,4	82,3	81,0	83,0	64,1
Число не проросших семян, шт.	22	41	28	18	19	17	36
Из числа не проросших:
здоровых	4	20	11	9	9	7	13
загнивших	1	2	3	3	5	5	7
запаренных	1	3	6	-	-	-	5
пустых	5	5	-	3	-	5	5
ненормально проросших	11	11	8	3	5	-	6
поврежденных вредителями	-	-	-	-	-	-	-

Примечание: 1×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 1 л воды; 1×2×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 2 л воды.

тГя^рн эп^ээипгогопсь

Таблица 2

Влияние препарата «Эпин-Экстра» на рост проростка по длине при проращивании семян сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.)

Дата очередного подсчета проростков, дни	Контроль (вода дистиллированная)	Концентрации растворов, мл/л
		1×10 ˉ³	1×2×10 ˉ³	1×3×10 ˉ³	1×4×10 ˉ³	1×5×10 ˉ³	1×6×10 ˉ³
Средняя длина проростка, см. / % по отношению к контролю
5-й	1,6±0,1	0,9 ± 0,1	1,0 ± 0,1	1,2 ± 0,2	1,3 ± 0,2	1,7 ± 0,1	1,2 ±0,2
		-43,7	-37,5	-25	-18,7	+6,3	-25
Достоверность t m	17,8	12,9	11,1	7,5	6,8	42,5	8
7-й	1,8 ±0,1	1,0 ± 0,1	1,2 ± 0,1	1,4 ± 0,2	1,9 ± 0,1	2,2 ± 0,1	1,4 ± 0,1
		-44,4	-33,3	-22,2	+5,6	+22,2	-22,2
Достоверность t m	36	20	10,9	8,2	21,1	20	20
10-й	1,7 ±0,1	1,2 ±0,1	1,4 ± 0,1	1,7 ± 0,1	1,7 ± 0,2	1,9 ± 0,1	1,2 ±0,1
		-29,4	-17,6	-	-	+11,8	-29,4
Достоверность t m	24,3	10,9	15,6	18,9	9,4	17,3	24
15-й	1,5 ±0,1	1,1 ±0,1	1,2 ± 0,1	1,6 ± 0,1	1,6 ± 0,1	1,6 ± 0,1	1,1 ±0,1
		-26,7	-20	+6,7	+6,7	+6,7	-26,7
Достоверность t m	37,5	12,2	17,1	40	17,8	22,9	12,2

Примечание: 1×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 1 л воды; 1×2×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 2 л воды.

ill Контроль

<1*10-3

«1*2*10-3

E1*3*10-3

-1*4*10-3

J 1*5*10-3

«1*6*10-3

Дни учета

Рис. 3. Влияние стимулятора роста «Эпин-Экстра» на длину проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), см

Таблица 3

Влияние препарата «Эпин-Экстра» на нарастание массы проростка при проращивании семян сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.)

Дата очередного подсчета проростков, дни	Контроль (вода дистиллиро ванная)	Концентрации растворов, мл/л
		1×10 ˉ³	1×2×10 ˉ³	1×3×10 ˉ³	1×4×10 ˉ³	1×5×10 ˉ³	1×6×10 ˉ³
Средняя масса проростка, мг / % по отношению к контролю
5-й	8,1±0,2	3,5 ± 0,9	4,3 ± 0,5	5,5 ± 1,2	9,0 ± 1,1	10,8 ± 1,2	6,0 ± 0,8
		-56,8	-46,9	-32,1	+11,1	+33,3	-25,9
Достоверность t m	36,8	4	9	4,6	8,3	9,2	7,3
7-й	6,9±0,3	5,5 ± 0,7	5,8 ± 0,6	7,0 ± 0,9	9,0 ± 1,1	10,3 ± 0,9	6,0 ± 0,4
		-20,3	-15,9	+1,4	+30,4	+49,3	-13
Достоверность t m	28,8	8,5	9,2	7,6	8,3	12	14,6
10-й	6,9±0,3	3,5 ± 0,3	5,8 ± 0,5	8,3 ± 1,1	6,8 ± 0,5	8,5 ± 0,7	5,3 ± 0,5
		-49,3	-15,9	+20,3	-1,4	+23,2	-23,2
Достоверность t m	24,6	12,1	12,1	7,5	14,2	13,1	11
15-й	6,4±0,3	4,0 ± 0,4	4,8 ± 0,5	6,8 ± 0,5	7,0 ± 0,9	6,3 ± 0,5	4,5 ± 0,5
		-37,5	-25	+6,3	+9,4	+1,6	-29,7
Достоверность t m	24,6	9,8	10	14,2	7,6	13,1	9

Примечание: 1×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 1 л воды; 1×2×10ˉ³ – концентрация раствора 1 мл препарата на 2 л воды.

Рис. 4. Влияние стимулятора роста «Эпин-Экстра» на нарастание массы проростка при проращивании семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), мг

Выводы

• 1.    Стимулятор роста «Эпин-Экстра» возможно применять и в лесном хозяйстве, при проращивании семян сосны обыкновенной.

• 2.    Наиболее эффективны концентрации растворов 1×3×10^-3 – 1×5×10^-3, повышающие в сравнении с контролем энергию прорастания, а всхожесть семян – на один класс качества.

• 3.    Нарастание проростков по длине и массе наиболее эффективно при концентрации раствора 1×5×10^-3.

• 4.    Изучение возможности применения стимулятора «Эпин-Экстра» целесообразно продолжить.