Павлюкова Н.Ф., Каніболоцька Н. О.

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

Вплив негативних факторів довкілля на фізіолого-біохімічні показники проростків кукурудзи

У наш час забруднення навколишнього середовища набуло великих масштабів і негативно впливає на розвиток живих організмів.

Розвиток промислового виробництва, інтенсивність використання хімічних засобів захисту рослин у сільському господарстві, приводять до забруднення грунтів токсичними речовинами. В результаті взаємодії рослин з техногенним середовищем порушуються їх біологічні процеси, відбувається порушення важливих структур на клітинному рівні, руйнування ключових ферментів.

Оскільки сучасне землеробство неможливе без використання гербіцидів, вивчення їх впливу на сільськогосподарські рослини є актуальним і необхідним.

Метою роботи було вивчення дії гербіциду харнес на ріст та розвиток, білковий і амінокислотний обмін, систему протеолізу у проростків кукурудзи. Необхідно було встановити які зміни відбуваються у культурних рослин під впливом гербіциду харнес, який широко використовується під посіви, встановити які дози гербіциду є найменш шкідливими для рослин кукурудзи і за яких вони можуть адаптуватися до їх дії.

Результати досліджень можуть бути застосовані в агрогосподарствах при вирощуванні зернових культур на гербіцидному фоні при підборі найменш шкідливих концентрацій гербіцидів та їх композицій.

Гербіцидами називають хімічні речовини, застосовані для знищення рослин-бур’янів. У сільському господарстві знаходять застосування гербіциди виборчої дії. Цінність тих чи інших сполук та сумішей як гербіцидів залежить від їх токсичності для бур’яновмішення, від ступеня вибірковості їх дії, від відсутності небажаних побічних ефектів, як в екологічному плані, так і для охорони здоров’я, і, нарешті, якщо це органічні речовини, від їх здатності до біологічного розкладання.

Основні класи сучасних гербіцидів діляться на групи за рівнем відгуку на фон азотного живлення. Визначено, що величина посилення активності гербіцидів при додаванні азоту до робочих розчинів для обприскування прохідних феноксіоцтової кислоти до дводольних видів бур’янів становить 10-50 %. Відомо, що азотні речовини можуть суттєво підвищувати активність інгібіторів фотосинтезу та циклогександіонів. Таким чином, для препаратів гербіцидів, наведених класів характерним є значне зростання активності при додаванні сполук азоту, що забезпечує ефективність використання цього прийому в рослинництві.

На основі виконаної роботи нами були отримані слідуючи результати:

1. Вивчено вплив різних варіантів гербіцидних обробок (харнес) при вирощуванні зерна кукурудзи гібридів на процеси проростання насіння на чистому та гербіцидному фоні та фізіолого-біохімічні процеси при проростанні зерна. Виявлено у більшості пригнічення росту коренів та пагонів обох гербіцидів з такими гербіцидними обробками як: харнес, стеллар. Ці варіанти гербіцидних обробок також у більшій мірі знижують енергію проростання та схожість насіння, особливо на гербіцидному фоні (на 8-10 %).

2. Знайдено підвищення вмісту водорозчинних білків в зерні кукурудзи гібриду Орлиця з різними варіантами гербіцидних обробок на ранніх етапах проростання насіння (6-8 доби) розвитку, але редукцію вмісту водорозчинних білків на більш пізніх етапах, особливо на гербіцидному фоні (на 9-13 доби). При цьому виявлено зниження вмісту вільних амінокислот в більшій мірі, в коренях та зерні кукурудзи гібриду Орлиця при проростанні, при різних варіантах гербіцидної обробок, що свідчило про зниження адаптивних можливостей гібриду при використанні гербіцидної обробки при вирощуванні зерна.

3. Знайдено що активність нейтральних протеїназ насіння кукурудзи гібриду Орлиця, вирощеного з різними варіантами гербіцидних обробок, було підвищено на початкових етапах проростання насіння (6-8 доби), але знижено на більш пізніх (9-13 доби). Для гібриду Почаївський для зерна з різними видами гербіцидних обробок, виявлено, що у більшості варіантів підвищується активність протеїназ насінні при проростанні у більшій мірі на гербіцидному фоні, що узгоджено зі зниженням вмісту водорозчинних білків в зерні при цих варіантах гербіцидних обробок.

4. Виявлено, що у зерні кукурудзи гібриду Орлиця з різними варіантами гербіцидних обробок при проростанні насіння активність інгібіторів трипсина та хімотрипсина в зерні при проростанні на початкових етапах була дещо підвищена (інгібітор трипсину), але суттєво знижувалась на більш пізніх етапах проростання на чистому та гербіцидному (харнес 2,5 мг/л) фоні у більшій мірі та для інгібітора хімотрипсину.

5. Для зерна кукурудзи гібриду Почаївський, вирощеного з різними варіантами гербіцидних обробок, активність інгібіторів протеїназ у більшості понижена у насінні при проростанні тільки на 8-9 доби розвиток активності інгібіторів протеїназ головним чином у насінні при проростанні на гербіцидному фоні підвищувалась, як адаптивна реакція рослин.

6. В цілому, виявлено зниження активності інгібіторів протеїназ у зерні кукурудзи обох гібридів з різними варіантами гербіцидних обробок при проростанні насіння, відбивало зниження захисних та адаптивних можливостей рослин, особливо для гібриду Почаївський. Особливо шкідливими виявились обробки гербіцидами стеллар, пропоніт та (таск+тренд).

7. Виявлені зміни по енергії проростання, схожості, росту та розвитку рослин кукурудзи обох гібридів при проростанні насіння, а також виявлені зміни біохімічних процесів білкового та амінокислотного обміну та системи протеолізу на ранніх етапах проростання зерна, що свідчили про затримку їх розвитку, особливо на гербіцидному фоні, та процеси розщеплення білків і значній редукції захисних властивостей рослин в результаті різних варіантів гербіцидних обробок при вирощуванні зерна.