Огинова И.А.

Днепропетровский национальный университет им. О. Гончара, Украина

Влияние двухвалентных катионов на ростовые процессы

озимой пшеницы

Начальные этапы онтогенеза растений существенно зависят от ионного состава среды выращивания. При этом важную роль в нормальном протекании ростовых процессов играют двухвалентные катионы, особенно магний и кальций, содержание которых могут изменять физиологически активные гумусовые соединения, в частности гумат натрия. Выращивание растений озимой пшеницы в водной культуре позволило установить, минимальное количество ионов магния обнаруживается на фоне внесения в среду корневого питания гумата натрия в дозе 40мг/л, а максимальное – 150, 300, 350 и 400мг/л. Зависимости между уровнем магния в среде выращивания и ростом проростков представлены в таблице 1.

Таблица 1

Регрессионные модели зависимости ростовых процессов озимой пшеницы от

концентрации магния в среде выращивания растений

Независимая переменная - Х	Зависимая переменная - У	Коэффициент корреляции	Математические модели	Ошибка модели
Концентрация ионов магния	Длина корней	0,524	У = 0,005 – 0,006х У = 0,019+0,001х-0,001х^2 У = 0,113 – 0,035х + 0,004х^2 – 0,005х^3	0,003 0,001 0,002
	Длина надземной части	0,039	У = 0,005 – 0,002х У=-0,006+0,003х – 0,001х^2 У = -0,052 + 0,019х – 0,002х^2 + 0,001х^3	0,005 0,005 0,004

На основании значений коэффициентов корреляции можно заключить, что между длиной корней и содержания магния в среде выращивания растений существует статистическая зависимость средней силы. Рост надземной части оказывается почти не связанным с концентрацией магния в среде выращивания. Такая закономерность нашла свое отражение в том, что адекватная математическая модель оказывается более сложной, чем линейная зависимость. Это свидетельствует о том, что кроме ионов магния, относящихся к микроэлементам, ростовые процессы растений существенно зависят и от других факторов. Особенно значимо это для надземной части проростков.

Содержание кальция в среде корневого питания озимой пшеницы колеблется в зависимости от стадии развития и дозы гумата натрия. Так, в диапазоне концентраций от 10 до 100мг/л оно возрастает, а при 150-500мг/л – увеличивается. Эмпирико-статистические регрессионные модели, построенные для установления связи роста корней и надземной части растений от уровня гумата натрия, представлены в таблице 2.

Таблица 2

Регрессионные модели зависимости ростовых процессов озимой пшеницы от

концентрации кальция в среде выращивания растений

Независимая переменная - Х	Зависимая переменная - У	Коэффициент корреляции	Математические модели	Ошибка модели
Концентрация ионов кальция	Длина корней	0,444	У = 0,005 – 0,006х У = 0,007-0,002х+0,001х^2 У = 0,067 – 0,039х + 0,008х^2 – 0,001х^3	0,002 0,001 0,002
	Длина надземной части	0,211	У = 0,003 – 0,002х У=-0,003+0,001х-0,001х^2 У= -0,054 + 0,021х - 0,003х^2 – 0,002х^3	0,007 0,005 0,006

Как следует из полученных коэффициентов корреляции и адекватности полиномиальных моделей, связь между изучаемыми характеристиками формируется аналогично зависимости между ростовыми процессами и содержанием магния в среде выращивания. А именно, высокие дозы кальция ингибируют рост корней, а небольшие концентрации этого минерального элемента оказывают на этот процесс положительное влияние. Достаточно сложный вид регрессионной модели позволяет утверждать, что действие кальция на ростовые процессы корней проростков озимой пшеницы в значительной степени модифицируется другими минеральными компонентами, находящимися в среде корневого питания, а также другими факторами, установление которых не входило в задачу данного исследования.

Рост надземной части практически не связан с уровнем кальция в среде выращивания, а соответствующая математическая модель представляет собой полином второй степени.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что между содержанием различных ионов в питательной среде и ростовыми процессами культурных растений существует определенная зависимость, которая представляет собой полином второго или третьего порядка. Достаточно высокая сложность полученных адекватных математических моделей позволяет говорить о том, что ни один из исследованных ионов не является определяющим для линейного роста озимой пшеницы. Установленная статистическая закономерность прекрасно согласуется с биологической информацией относительно того, что нормальное протекание ростовых процессов возможно лишь на фоне совместного действия многих средовых факторов. Из их числа определенный уровень того или иного макро- и микроэлемента играет, безусловно, важную, но далеко не ведущую роль. Рост является, по сути, функцией всего растительного организма и совокупности действующих факторов окружающей среды, поэтому для его оптимизации следует озаботиться созданием целого комплекса условий, обеспечивающих оптимальное произрастание растений. В частности, одним из таких значимых для растительного организма регуляторных факторов являются физиологически активные гумусовые вещества (гумат натрия), способные не только адсорбировать излишек минеральных компонентов среды корневого питания, но и пополнять их пул за счет собственных ресурсов.

Создание приемлемой для растений среды произрастания позволяет не только обеспечить адекватный рост, но и создать условия, необходимые для оптимального развития и своевременного протекания всех стадий онтогенеза, включая оставление репродуктивного потомства, то есть, в терминах хозяйственной значимости, урожая.