Вплив регуляторів на динаміку росту озимої пшениці

Відомі 2 типи рецепторів: внутрішньоклітинні розчинні білки-рецептори, що зв'язують фітогормони і мігруючі між цитоплазмою і ядром; мембранні білки-рецептори, що зв'язують фітогормони з позаклітинним простором. Рецептори першого типу, зв'язавши гормон, впливають на метаболізм у клітині, змінюючи рівень транскрипції відповідних генів ДНК ядра та органел (експресія геному). Виявлено розчинні зв'язуючі білки першого типу для ауксинів, цитокінінів і гіберелінів. Мембранні білки-рецептори другого типу, утворивши комплекс з гормоном, викликають швидке збільшення в клітині концентрації метаболітів-посередників, за допомогою яких реалізується фізіологічна дія фітогормону [ 13, 14, 34]. 

Таким чином, механізм дії фітогормонів в клітині зводиться, перш за все, до активації специфічних генів, відповідальних за синтез необхідних ферментів. Фітогормони впливають також на структуру і функції клітинних мембран, рибосом, ендоплазматичної сітки, що призводить до зміни метаболізму клітини.  Біосинтез самих фітогормонів контролюється геномом рослини.

 

 

РОЗДІЛ II

МАТЕРІАЛИ, МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1. Матеріали досліджень

Під час проведення досліджень були використані такі препарати:

1. Агростимулін, в розрахунку 10 мл в 10 л робочого розчину на 1 т насіння ;

2. Емістим, у розрахунку  10 мл в 10 л робочого розчину на 1 т насіння;

3. Янтарна кислота, в розрахунку 0,2 г на 10 л води.

Польові дослідження проводили на території навчально-дослідної агробіостанції Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя, на дослідних ділянках для проведення наукової роботи. Площа ділянки складала 12 м2 (3х4). Кожен варіант складався із трьох повторностей.

На кожен варіант висівали по 400 г насіння, яке витримували у розчині Янтарної кислоти або інкрустували розчинами Емістиму С та Агростимуліну. Схема досліду мала такий вигляд:

1. Контроль (без препаратів) – обробка водою.

2. Емістим С(10 мл/т насіння).

3. Агростимулін (10 мл/т насіння).

4. Янтарна кислота (0,002 %-розчин).

Для дослідження впливу синтетичних регуляторів на динаміку росту обрали озиму пшеницю сорту Золотоколоса.

Насіння озимої пшениці висівали рядками 12 вересня. Відстань між рядками – 12 см, а між кожним варіантом – удвічі більша.

Температура навколишнього середовища під час висівання становила 27 °С, вологість ґрунту була недостатньою, тому рядки для кожного варіанту перед висіванням попередньо поливали водою. Через дві доби після висіву пройшли опади у вигляді дощу, що покращило умови проростання насіння. Перші сходи з’явилися через 10 днів після висівання. Протягом росту озимої пшениці було достатньо вологи та суттєвих відхилень від норм, які встановлені багаторічними спостереженнями, не спостерігалось.

Для дослідження впливу синтетичних регуляторів на динаміку росту обрали озиму пшеницю сорту Золотоколоса. Оригінатори: Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Миронівський інститут пшениці ім. В.М. Ремесла УААН. Різновидність – еритроспермум. Тип розвитку – озимий. Кущ – напівпрямостоячий, рослини середньої висоти. Прапорцевий листок має сильний восковий наліт на піхві і дуже слабке або відсутнє антоціанове забарвлення вушок. Соломина слабко виповнена, з сильним восковим нальотом на верхньому міжвузлі та помірно опушеною опуклою поверхнею верхнього вузла. Колос зрілий або солом'яно-жовтий, пірамідальний, довгий, середній за щільністю, зі слабким восковим нальотом та наявними остюками.  
Нижня колоскова луска: яйцеподібна, плече скошене, середньої ширини, зубець прямий короткий, опушення внутрішньої та зовнішньої поверхні –слабке. Зернівка червона, середня за довжиною та шириною, крупна. Язичок – середньої довжини, кіль на нижній квітковій лусці – наявний, вушка – шилоподібні. Висота рослин – 86-96 см. Зимостійкість сорту в мовах проморожування – середня–вищесередня, в польових умовах за роки випробування становила 8,6–3,9 бала. Сорт має високу кущистість, стійкість проти вилягання – 8,5– 9,0 бала, осипання – 8,3–9,0, посухи – 8,5–9,0 бала. Стійкий проти борошнистої роси та бурої іржі. Середня врожайність за роки випробування в зоні Степу – 75,6 ц/га, Лісостепу – 80,8 ц/га, в зоні Полісся –66,9 ц/га, гарантований приріст – 11,5–19,5 ц/га. Маса 1000 зерен – 42,2–45,2 г. Інтенсивного типу. Вегетаційний період – 285–300 діб. Зерно містить 13,3–13,8% білка, клейковини – 28,4-29,8%, об'єм хліба з 100 г борошна – 980–100 мл, загальна хлібопекарська оцінка — 7,7–8,0 бала. Цінна пшениця.

2.2. Методи дослідження впливу регуляторів росту на фізіологічні процеси рослин

Метод – це спосіб пізнання явищ природи. Ним може бути упорядкована діяльність дослідника, яка спрямована на отримання нових знань. Для цього використовують загальнонаукові та спеціальні методи дослідження.

Із загальнонаукових у дослідженнях з впливу відомих регуляторів на процеси росту рослин озимої пшениці у осінній період були використані такі методи: гіпотеза, експеримент, спостереження, аналіз, синтез, індукція, дедукція, аналогія, моделювання, узагальнення.

Гіпотеза – наукове припущення, істинне значення якого є невизначеним. Гіпотези можуть висуватись на основі відомих знань і в такому випадку вони є обґрунтованими припущеннями. Крім того вони можуть бути просто здогадками.

Експеремент – метод пізнання, за допомогою якого в штучних, але контрольованих умовах досліджуються об’єкт та процеси, що відбуваються в ньому. У експерименті перевірялися гіпотези, які висувалися у процесі планування досліду.

Сучасна наука використовує різні види експериментів: якісні, кількісні, змішані, обчислювальні. Основною метою якісних експериментів є виявлення передбаченого гіпотезами чи теоріями явища.

Спостереження – цілеспрямоване зосередження уваги дослідника на явищах експерименту або природи, їх кількісна та якісна реєстрація. Основними вимогами спостереження є такі: 1) одержання однозначних результатів досліджень; 2) об’єктивність, тобто можливість контролю за допомогою повторного спостереження; 3) використання для спостереження точних приладів; 4) правильна інтерпретація результатів спостережень.

Аналіз – метод дослідження, за допомогою якого піддослідний об’єкт уявно або практично розчленовується на складові частини з метою більш детального його вивчення. Аналіз як метод дослідження використовувався у поєднанні із синтезом.

Синтез – поєднання розчленованих та проаналізованих частин піддослідного об’єкту або кількох об’єктів в єдине ціле. Мета синтезу – на підставі детального аналізу отримати необхідні дані для більш повних висновків та узагальнень. Певною мірою синтез протилежний аналізу, але вони взаємозалежні та взаємообумовлені.

Індукція – метод дослідження, за допомогою якого судження ведуться від фактів до конкретних висновків.

Дедукція – метод дослідження, який дає можливість за допомогою аналізу, загальних положень і фактів перейти до часткових і поодиноких висновків.

Аналогія – метод, завдяки якому знання про відомі вже об’єкти, предмети та явища переносяться на інші, ще невідомі, але схожі із відомими і вже раніше вивченими. При цьому висновок робиться за аналогією. Метод аналогій є основою моделювання.

Моделювання – метод дослідження об’єктів, процесів і явищ на їх моделях. Сутністю моделювання є заміна об’єктів, які важко вивчати, спеціально створеними зручними моделями.

Прикладом найпростішого моделювання у дослідній справі є складання схеми досліду, креслення у масштабі дослідної ділянки тощо.

Узагальнення – метод, за допомогою якого уявно переходять: 1) від окремих фактів, явищ та процесів до ототожнювання у думках; 2) від одного поняття чи судження до іншого, більш загального.

До спеціальних методів належать: лабораторний, вегетаційний, ліземетричний, вегетаційно-польовий, польовий, експедиційний. При проведенні досліджень мною були використані такі спеціальні методи:

Лабораторний  метод застосовувався для аналізу рослин або їх середовища в лабораторних умовах з метою оцінки ростових показників. Без лабораторних аналізів не можна обійтися при виборі земельних ділянок для польового досліду, його плануванні та проведенні. Тому його включають майже всі вегетаційні та польові досліди.

Польовий метод – це дослідження, яке проводиться в польових умовах на спеціально виділеній ділянці. Він є основним методом наукової фізіології, адже за його допомогою пов’язують теоретичні дослідження з практикою. Основне завдання польового методу – виявлення достовірних різниць між варіантами досліду, кількісна оцінка впливу факторів життя на певні показники.

Експедиційний метод дослідження застосовувався для вивчення і узагальнення питань безпосередньо у виробництві шляхом обстежень посівів культур, які на них вирощуються.

Для дослідження впливу регуляторів росту на сільськогосподарські рослини найчастіше використовують лабораторний, вегетаційний та польовий методи [7, 12]. При цьому  дуже часто використовують методики, які дозволяють простежити за особливостями росту рослин у динаміці. Це дає можливість встановити вплив досліджуваних препаратів на окремі фізіологічні процеси. Таким чином, можна простежити за динамікою приросту рослин через певний проміжок часу, приростом сухої речовини, вмістом сухої речовини у рослинній пробі, висотою рослин, кількістю листків та динамікою наростання асиміляційної поверхні.

 

2.3. Методики впливу регуляторів на динаміку росту рослин озимої пшениці у осінній період

Для вивчення впливу регуляторів росту рослин дуже часто використовують методики, які дозволяють простежити за особливостями росту рослин у динаміці. Це дає можливість встановити вплив досліджуваних препаратів на окремі фізіологічні процеси. Таким чином можна простежити за динамікою приросту рослин через певний проміжок часу, приростом сухої речовини, вмістом сухої речовини у рослинній пробі, висотою рослин, кількістю листків та динамікою проростання асиміляційної поверхні.

 

2.3.1. Методика впливу  досліджуваних регуляторів росту  на динаміку приросту маси сирої речовини

Інтенсивність росту рослин визначають з трьох повторень. Для цього на ділянці відбирають 60 рослин з кожного варіанту (по 20 рослин). Потім їх корені очищають від ґрунту і шляхом зважування знаходять сиру масу з 20 рослин (г) та середнє значення з трьох повторень. Приріст рослин визначають за різницею маси рослин з проби останнього і попереднього строку відбору. Якщо треба визначити добовий приріст маси однієї рослини, загальний приріст ділять на кількість рослин і тривалість періоду, таким чином можна дізнатися приріст щодня.

Існує й інший варіант дослідження впливу препаратів на динаміку приросту рослин. Для цього методом зважування середнього зразка щойно відібраних 10 рослин з кожного повторення знаходять сиру масу. Після цього знаходять середнє значення з трьох повторень.

2.3.2. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на динаміку приросту маси сухої речовини

Одночасно з вивченням впливу досліджуваних препаратів на динаміку приросту рослин можна визначити їх вплив на динаміку приросту маси сухої речовини. Для цього беруть середній зразок, який становить не менше 10 рослин у кожній з трьох повторностей. Такі зразки витримують у термостаті при температурі до 105 ºС до постійної маси. Після цього проводять зважування кожного зразка та визначають різницю маси рослин з проби останнього і попереднього строків відбору. Якщо треба визначити добовий приріст маси сухої речовини однієї рослини, загальний приріст ділять на кількість рослин і тривалість періоду.

2.3.3. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі

Щоб визначити процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі необхідно масу сухого зразка розділити на масу сирого зразка і помножити результат на 100%.

2.3.4. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на висоту рослин

Висоту рослин визначають за допомогою мірної лінійки. При цьому стебло вимірюють від його основи до кінця повністю сформованого листка. Визначається висота стебла кожної з 10-ти рослин. Після цього встановлюється середнє з трьох повторень кожного варіанту [7, 12].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ III

РЕЗУЛЬТАТИ досліджень з вивчення ВПЛИВУ РЕГУЛЯТОРІВ НА РІСТ рослин ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ СОРТУ ЗОЛОТОКОЛОСА В ОСІННІЙ ПЕРІОД

3.1.  Результати впливу препаратів Емістим С, Агростимулін, Янтарна кислота на приріст маси сирої речовини

Визначення динаміки росту рослин озимої пшениці сорту Золотоколоса в осінній період дає можливість прослідкувати формування таких показників як маса сирої, сухої речовини, процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі, висота рослин.

Визначення динаміки росту озимої пшениці дозволяє встановити особливості підготовки рослин до періоду зимового спокою. З цією метою було проведено дослідження по визначенню впливу досліджуваних препаратів: Емістиму С, Агростимуліну, Янтарної кислоти на масу сирої речовини з 20 та 10 рослин, на приріст маси сирої речовини з 20 та 10 рослин, на масу сухої речовини, на приріст маси сухої речовини, на процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі, на висоту рослин.

Результати досліджень відображені в наступних таблицях.

Таблиця 3.1

Вплив препаратів Емістим С, Агростимулін, Янтарна кислота на масу сирої речовини (середнє з 20 рослин)