Біологічні науки / Структурна ботаніка і біохімія рослин

Студент ОКР спеціаліст Шафінська М.І., студентка IV курсу Коваль І.А., студентка IV курсу Синенька Ю.В., к.б.н. Рогач В.В., к.с-г.н. Рогач Т.І.

Вінницький державний педагогічний університет, Україна

 

Вплив активаторів росту на динаміку накопичення вуглеводів у рослин картоплі

Одним із важливих напрямів вирішення проблеми одержання високих і стабільних урожаїв у світовому рослинництві є застосування інтенсивних технологій з використанням синтетичних стимуляторів росту рослин [1].

Оскільки суть змін характеру донорно-акцепторних відносин полягає в перерозподілі потоків асимілятів між органами рослини, тому для розробки заходів екзогенної регуляції онтогенезу за допомогою регуляторів росту необхідно мати чітке уявлення про динаміку нагромадження і розподілу пластичних речовин у рослинному організмі.

Картопля важлива овочева, технічна та кормова культура. У бульбах картоплі містяться вуглеводи, білки, пектини, органічні кислоти, клітковина, вітаміни та мінеральні солі. Тому важливим є вивчення процесів перерозподілу різних форм азоту у картоплі за дії стимуляторів росту [1].

У 2014 р. дослідження проводили на насадженнях картоплі СФГ «Бержан» с. Горбанівка Вінницької області. Рослини сорту Санте обробляли за допомогою ранцевого оприскувача ОП-2 стимуляторами росту: 1-НОК, ГК3 та 6-БАП. Площа дослідних ділянок 33 м2, повторність п’ятикратна. Загальний вміст цукрів (моно- і дисахаридів) та крохмалю визначали йодометричним методом за Х.М. Починком [4]. Статистичну обробку здійснювали за допомогою комп’ютерної програми “STATISTICA – 6,1” [2].

Встановлено, що стимулятори росту зумовлювали зміни в накопиченні і перерозподілі різних форм вуглеводів (рис.). Зокрема досліджено, що в процесі вегетації відбувається відтік цукрів від підземного вегетативного органу переважно за рахунок редукуючих форм цукрів, як у контролі так і у дослідних


Подпись: Вміст вуглеводів, % на суху речовину Вміст вуглеводів, % на суху речовину Подпись: Вміст вуглеводів, % на суху речовину Вміст вуглеводів, % на суху речовину  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



варіантах. Обробка рослин 6-БАП уповільнювала процеси відтоку усіх видів вуглеводів. Так, на кінець вегетації вміст редукуючих цукрів, сахарози та крохмалю у тканинах кореня за 6-БАП був більший ніж у контролі на 31%. При застосування ГК3 відтік моносахаридів посилювався і на початок фази бульбоутворення був меншим ніж у контролі на 3%.

Результати наших досліджень свідчать, що від початку фази бутонізації до початку фази утворення бульб у контролі відбувалося накопичення сахарози. В корінні рослин оброблених стимуляторами росту вміст даного дисахариду був суттєво нижчим. На початку фази бульбоутворення вміст сахарози у контролі і досліді суттєво не відрізнялися.

Нами встановлено, що на початку вегетаційного періоду відбувалося накопичення крохмалю в корінні рослин картоплі, як в варіантах оброблених стимуляторами росту так і у контролі. У фазу цвітіння вміст крохмалю у тканинах коріння за дії стимуляторів росту ГК3та 6-БАП перевищував контрольний показник на 16 і 8% відповідно. При застосуванні 1-НОК спостерігалося зниження вмісту крохмалю в корінні дослідних рослин на 22%. Препарати 1-НОК та 6-БАП посилювали відтік крохмалю від коріння до бульб. В кінці досліджуваного періоду вміст крохмалю у корінні картоплі за дії даних препаратів зменшувався у порівнянні з контролем відповідно на 12 та 20%.

Проаналізувавши динаміку накопичення вуглеводів у стеблах рослин картоплі, констатуємо факт зростання вмісту цукрів на початку вегетації та їх відтоку від стебел рослин картоплі в другій половині вегетаційного періоду, як у контролі такі у досліді. Встановлено, що за дії ГК3 та 1-НОК практично не відбувалося накопичення редукуючих цукрів протягом вегетації. Разом з тим на кінець досліджуваного періоду їх вміст перевищував контрольний показник відповідно на 63 та 35%. Натомість вміст сахарози та крохмалю протягом усього досліджуваного періоду був меншим ніж у контролі, і на початок фази активного бульбоутворення відповідно знижувався на 10 та 5%. На нашу думку, посилений відтік крохмалю від стебел до бульб позитивно впливатиме на продуктивність культури. За дії 1-НОК вміст сахарози і крохмалю на кінець досліджуваного періоду зростав на 14 і 1%. При застосуванні 6-БАП вміст редукуючих цукрів був нижчим від контролю на 12%, а вміст сахарози на кінець досліджуваного періоду перевищував контрольний показник на 14%. Також, за дії 6-БАП спостерігалося накопичення крохмалю; його вміст був вищим ніж у контролі на 13%.

Результати наших досліджень свідчать, що в процесі вегетації відбувається постійне зменшення вмісту усіх форм вуглеводів у листках рослин картоплі. Нами встановлено, що стимулятори росту посилювали накопичення редукуючих цукрів в листків рослин картоплі сорту Санте. Найбільш інтенсивно це відбувалося за дії ГК3. Під впливом цього препарату вміст редукуючих цукрів перевищував контрольний показник на 14%. При застосуванні 1-НОК показник зростав на 12%. За дії 6-БАП вміст редукуючих цукрів в листках дослідних рослин у фазу цвітіння був більшим ніж у контролі на 6%. На початок фази активного бульбоутворення вміст редукуючих цукрів у варіантах із 1-НОК та 6-БАП був близьким до контролю. При застосуванні ГК3 спостерігалося посилення відтоку даної форми цукрів. Показник був меншим контрольного на 10%.

Стимулятори росту 1-НОК, ГК3  та 6-БАП сприяли накопиченню сахарози в листках на початок фази утворення бульб. У цей період вміст сахарози в листках перевищував контрольний на 25, 10 та 4%. Досліджено, що вміст крохмалю у листках рослин, оброблених стимуляторами росту не змінювався.

Вивчивши динаміку накопичення різних форм вуглеводів у бульбах рослин картоплі, нами встановлено, що протягом вегетаційного періоду відбувався інтенсивний відтік цукрів, як у контролі так і у досліді.

При застосуванні 1-НОК більш інтенсивно відтікали редукуючі цукри (показник на початок фази утворення бульб був нижчим ніж у контролі на 24%), а за дії ГК3  сахароза (у аналогічну фазу показник був нижчим ніж у контролі на 15%). При застосуванні 6-БАП показники не зазнавали змін.

Аналіз динаміки накопичення крохмалю свідчить, що протягом вегетації відбувається інтенсивне накопичення основного запасаючого рослинного полісахариду в бульбах, як у контролі так і у досліді. Стимулятори росту інтенсифікували процес депонування крохмалю. У фазу активного бульбоутворення його вміст за дії 1-НОК та ГК3 перевищував контрольний показник на 3%, а при використанні 6-БАП на 6%.

Такі зміни у перерозподілі та накопиченні вуглеводів у органах рослин картоплі сорту Санте мали суттєвий вплив на продуктивність культури. Нами встановлено, що за дії 1-НОК та ГК3 сира маса плодів на кінець періоду досліджень зростала практично в двічі, а при застосуванні 6-БАП на 36%.

              Таким чином, застосування стимуляторів росту рослин 1-НОК, ГК3 та 6-БАП зумовлювало перерозподіл потоків асимілятів до господарськоцінних органів – бульб. Нами встановлено, що середня маса однієї бульби за дії 1-НОК становила 54,93±2,47 г., при застосуванні ГК3 52,06±2,39 г., а після обробки 6-БАП 48,16±2,28 г.  У контролі середня маса плоду становила 47,92±2,32 г.

Отже, застосування активаторів росту може підвищувати урожайність культури картоплі за рахунок зростання маси бульб.

 

Література

1. Болотских А.С. Картофель / А.С. Болотских/–Х.:Фолио, 2002.–254 с.

2. Вплив N-оксидів піридину на азотний метаболізм пшениці / А. В. Колісник, М. В. Драга, С. А. Шумік, М. М. Мусієнко // Физиология и биохимия культ. растений. – 2000. – Т. 32, № 5. – С. 394-400.

3. Казаков Є. О. Методологічні основи постановки експерименту з фізіології рослин / Є. О. Казаков. – К. : Фітосоціоцентр, 2000. – 272 с.

4. Починок Х. Н. Методы биохимического анализа растений / Починок Х. Н. – К. : Наук. думка, 1976. – 334 с.