Биологические науки/ 2. Структурная ботаника и биохимия растений

 

К.с.х.н. Мемешов С., к.б.н. Дурмекбаева Ш.Н, магистрант Шарипов Б. Кокшетауский государственный университет имени Ш.Уалиханова.

 

ВЛИЯНИЕ ЛИГНОГУМАТА  НА АНАТОМИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ  ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

 

В Республике Казахстан основной зернофуражной культурой является ячмень, 70-75 % валового сбора зерна используется на кормовые цели для удовлетворения нужд животноводства.  Зерно ячменя − концентрированный корм для сельскохозяйственных животных, а солома и мякина используются в качестве грубого корма или силоса. Зерно используется для производства муки, перловой и ячневой круп, как суррогат кофе[1,2 ].

Ячмень – универсальная культура как по широте распространения, так и по использованию. Растения ячменя экономно расходуют влагу на единицу продукции в течение вегетационного периода.

 Почвенно-климатические условия Северного Казахстана позволяют получать в регионе высокий урожай ячменя. Однако урожайность и качество зерна все еще остаются невысокими и резко колеблются по годам, поэтому в настоящее время ведется поиск приемов  повышения урожайности ярового ячменя.

Применение регуляторов роста и препаратов, созданных на основе  гуминовых кислот, дает возможность растениям полнее реализовать потенциальные возможности, создает благоприятные условия для оптимизации физиолого-биохимических процессов, происходящих в растении  и как следствие, приводит к увеличению урожайности и улучшению качества зерна ячменя[3-5].

Цель работы: выявить влияние обработки посевов лигногуматом на изменения в анатомическом строении растений ячменя.

Агротехника возделывания ячменя ярового сорта Арна соответствовала рекомендациям, принятым в зоне. Опыт закладывался по схеме:

№

Варианты опыта

1

Без лигногумата - контроль

2

Обработка посевов 0,025 %  лигногуматом в фазу кущения

3

Обработка посевов  0,05 % лигногуматом в фазу кущения

4

Обработка посевов  0,1 %  лигногуматом в фазу кущения

5

Обработка посевов  0,025 %  лигногуматом в фазу кущения+ цветение

6

Обработка посевов  0,05 %  лигногуматом в фазу кущения+ цветение

7

Обработка посевов  0,1 %  лигногуматом в фазу кущения+ цветение

 

Сорт ярового ячменя «Арна» - разновидность – nutans, двурядный, яровой, вегетационный период 75-85 дней, высота растений 78-87 см, продуктивная кустистость 2,6-3,7 шт., число зерен в колосе от 24-30 шт. Форма куста – прямостоячая, лист узкий, длинный без опущения, колос параллельной формы, окраска желтая, средней плотности. Масса 1000 зерен-50,0 г. Натура зерна -704,7 г/л. Устойчив к ранневесенним заморозкам, полеганию и осыпанию при перестое. Содержание белка в зерне не более    12 %, крахмала 60-63 %, экстрактивных веществ от 76-81%.

Повторность опытов четырёхкратная. Размещение вариантов рендомизированное. Общая площадь делянки (25 х 4,2) – 105 м2, учётная площадь - 64 м2.

Анатомические исследования проводили по общепринятой методике. Для изучения особенностей анатомической структуры были использованы  труды Прозина М.Л.  и BrauneW. [6-7].

Измерение морфометрических показателей проводили с помощью окуляр микрометра МОВ -1-15 (при объективе х8, увеличении х15). Статистическая обработка морфометрических показателей по методике Лакина Г.Ф. (1990)[8]   с помощью  программ  МS Excel и Statistica.  Микрофотографии на микроскопе МБИ -6 (увеличение х 63). Уборка урожая проведена комбайном «САМПО».

Снаружи стебель ярового ячменя (сорт Арна) покрыт однослойной эпидермой, клетки который отличаются по форме и толщине стенок. Над механическими волокнами клетки эпидермы узкие, с толстыми прямыми стенками, над хлоренхимой стенки клеток эпидермы более тонкие, извилистые, между ними расположены парные и  устьичные клетки.

В нижних междоузлиях стебля сразу к эпидерме прилагает  сплошной цилиндр склеренхимы. Мелкие пучки наружного круга погружены в склеренхимное кольцо. Проводящие пучки разбросаны в паренхиме в 1-2 круга. Пучки закрытого типа, имеют склеренхимную и паренхимную обкладки. В узлах отсутствует полость в сердцевине, здесь происходит слияние пучков нижнего и верхнего ярусов стебля, листовых следов.

Во внутреннем строении стебля ячменя, отобранных с контрольного варианта без лигногумата, механическая ткань состоит из 3-4 рядов клеток, количество проводящих пучков 41, в том числе количество больших проводящих пучков 25, количество малых проводящих пучков 16, паренхимные клетки состоят из 5-6 рядов (таблица 1).

Наблюдается увеличение показателей в анатомическом строении растений, отобранных с вариантов с применением лигногумата. На варианте с обработкой посевов 0,05 % лигногуматом  в фазу кущения увеличена толщина механической ткани, состоит из 3-5 рядов клеток. Наблюдается увеличение количества малых и больших проводящих пучков до 54. Увеличена площадь  паренхимных клеток, состоящих из 6-7 рядов.

Увеличение анатомических показателей стебля наблюдается на растениях, отобранных с вариантов с обработкой посевов 0,05 % лигногуматом в фазу кущения+ цветение.

 

Таблица 1  - Влияние лигногумата на анатомическое строение стебля ярового ячменя

№
Варианты

Количество рядов клеток механической ткани

Количество проводящих пучков

Количество больших проводящих пучков

Количество малых проводящих пучков

Количество рядов паренхимных клеток

1.  

Без лигногумата- контроль

3-4

41±0,8

 

25±0,58

16±0,60

5-6

2.  

Обработка посевов 0,025 % лигногуматом в фазу кущения

3-5

45±0,8

25±0,16

20±0,72

5-7

3.  

Обработка посевов 0,05 % лигногуматом в фазу кущения

3-5

54±0,7

34±0,50

20±0,76

6-7

4.  

Обработка посевов 0,1 % лигногуматом в фазу кущения

3-4

44±0,6

27±0,48

17±0,87

5-6

5.  

Обработка посевов 0,025 % лигногуматом в фазу кущения+ цветение

4-5

 

 

47±0,5

26±0,36

 

 

21±0,50

6-7

6.  

Обработка посевов 0,05 % лигногуматом в фазу кущения+ цветение

4-5

56±1,2

35±0,45

21±0,57

7-8

7.  

Обработка посевов  0,1 % лигногуматом в фазу кущения+ цветение

4-5

46±0,9

28±0,37

18±0,33

6-7

 

         Таким образом, при применении лигногумата изменяются показатели внутреннего строения стебля. Увеличивается толщина механической ткани, количество и площадь проводящих пучков и количество рядов паренхимных клеток. В связи с увеличением толщины механической ткани стебля повышается устойчивость растений к полеганию. Определена положительная корреляция и прямолинейная зависимость между показателем анатомического строения стебля - количеством проводящих пучков и урожайностью зерна.

 

 

 

 

 

Литература:

1.                 Культурная флора СССР. Ячмень // Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я., Гудкова Г.Н.// Л.: Агропромиздат, 1990.  - 421 с.

2.                 Добрынин Г.М. Рост и формирование хлебных и кормовых злаков. –Л.: Колос,  1969 –2 75 с .

3.                 Мемешов С.К., Дурмекбаева Ш.Н. Влияние гумата натрия на анатомическое строение яровой пшеницы // X Международной научно-практической конференции «Современные научные достижения  –  2014». Publishing House “Education and Science” s.r.o. (Чехия, Прага).

4.                 Sh.N. Durmekbayeva, S.K. Memeshov and A.A. Tleppayeva. The Impact of NatriumHumate on Anatomical Organization, Yield and Content of Heavy Metals in Spring Wheat // Middle-East Journal of Scientific Research 14 (3): 366-370, 2013. ISSN 1990-9233.

5.                 Мемешов С.К., Дурмекбаева Ш.Н., Курманбаева М.С., Сураганов М.Н. Влияние лигногумата на технологические показатели качества семян яровой пшеницы сорта. Астана // Известия Национальной Академии наук Республики Казахстан, серия биологическая и медицинская - 2013. №2(296). С.69-72.

6.                 Прозина М.Л. Ботаническая  микротехника.- М. 1960.- 208 с.

7.                 Braune W., Leman A., Taubert. 1971. Pflanzenanatomisches Praktikum. Zur   Einfuhrund in die Anatomie der hoheren Pflanzen. Jena. Рр 332.

8.                 Лакин Г.Ф. Биометрия.- М.: Высшая школа, 1990.- 253 с.