Способ повышения термоустойчивости овощных культур

Способ повышения термоустойчивости овощных культур

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве.

Большая часть России принадлежит к зоне неустойчивых температур, поэтому культурные растения постоянно подвергаются действию неблагоприятных факторов: кратковременных заморозков, длительного понижения и повышения температуры. Поэтому одной из проблем является повышение устойчивости растений как к низким, так и высоким температурам.

Применяют различные способы повышения устойчивости растений к отдельно действующим факторам у отдельных культур.

Известен способ обработки семян льна-долгунца сорта Алексим эпином в дозе 20-25 мг/га на повышение устойчивости растений к низким температурам (-7°С), проявляющуюся в сохранении всходов и интенсивности роста растений (Белопухов С.Л, Фокин Е.В. Действие защитных стимулирующих комплексов с эпином на рост и развитие льна-долгунца / Изв. ТСХА. - 2004. - Вып.1. - С.32-39).

Наиболее близким является способ повышения морозоустойчивости озимой пшеницы, включающий предпосевную обработку растений биологически активным препаратом на основе тритерпеновых кислот, выделенных из древесной зелени пихты экстракцией с последующей обработкой щелочным агентом (RU №2269895, МПК⁷ А01N 65/00, опубл. 20.02.2006 г.).

Недостатком известных способов являются высокие нормы расхода препарата (0,5-1,0 л/т семян). Кроме того, применение препаратов ограничивается только низкими отрицательными температурами, что лимитирует более широкое применение его в качестве антистрессора. В ряде препаратов включены соединения, оказывающие на растение неизвестное действие.

Технический результат заключается в повышении термоустойчивости овощных растений к различным неблагоприятным температурам - от пониженных положительных до повышенных. Кроме того, индуцируется стимуляция роста и развития растений, что приводит к повышению урожайности.

Технический результат изобретения достигается тем, что способ повышения термоустойчивости овощных культур включает предпосевную обработку семян раствором фитопрепарата, в качестве которого используют раствор эпибрассинолида в концентрации 10 нМ/л, в течение 10-12 часов с последующей вторичной обработкой молодых растений раствором эпибрассинолида в концентрации 10 мкМ/л при норме расхода 2-3 мл/растение.

Эпибрассинолид - фитогормон стероидной природы, обладающий ростостимулирующим эффектом, впервые был выделен из липидной фракции пыльцы рапса. В настоящее время брассиностероиды синтезируются главным образом из кампестерола (Хрипач В.А., Жабинский В.Н., Лахвач Ф.А. Перспективы практического применения брассиностероидов - нового класса фитогормонов / Сельскохозяйственная биология, 1995. - №1. - С.3-9). В исследованиях использовали раствор эпибрассинолида в ампулах (фирменное название Эпин-экстра Р).

Продолжительность предпосевной обработки семян препаратом менее 10 ч снижает поступление в семена действующего вещества. Продолжительность предпосевной обработки семян более 12 часов снижает эффективность препарата за счет разложения органических веществ и накопления продуктов распада.

Концентрация 10 нМ/л оказала наиболее эффективное влияние на всхожесть семян и рост проростков по сравнению с контрольными (необработанными) семенами (табл.1).

Повышение термоустойчивости проверяли на примере семян томата раннеспелого сорта (Боярин) и среднеспелого сорта (Грунтово-Грибовский).

Способ осуществляют следующим образом.

Семена замачивают в растворах эпибрассинолида концентрации 10 нМ/л в течение 10-12 часов при температуре 24°С. После этого семена промывают, высаживают в сосуды с почвой и выращивают до возраста 6-7 настоящих листьев. Затем повторно обрабатывают (опрыскивают) молодые растения раствором эпибрассинолида концентрации 10 мкМ/л в дозе 2-3 мл/растение. Термоустойчивость растений оценивают путем помещения 14-дневных проростков в условиях различных температур: оптимальная температура (22-23°С), повышенная температура (35-36°С), длительное охлаждение (10-12°С), кратковременное охлаждение (2-3°С). Кратковременное охлаждение моделировали в течение 3-х суток по 8 часов ежедневно. В качестве контроля использовали растения, выдержанные в тех же температурных условиях, но без предварительной обработки раствором эпибрассинолида. После окончания действия температурного фактора определяли ростовые параметры растений: длину надземных и подземных органов, сырую и сухую массу растений, содержание сухого вещества в листьях и корнях, площадь листовой поверхности, а также чистую продуктивность фотосинтеза.

Через 5 дней после прекращения действия неблагоприятных температур растения пикируют и высаживают в открытый грунт для последующего определения продуктивности томата в последействии стрессового фактора.

Выявлено, что предпосевная обработка семян раствором эпибрассинолида в концентрации 10 нМ/л достоверно повышала по сравнению с необработанными растениями значения: высоту побега, длину корней, сырую и сухую массу, содержание сухого вещества в листьях, чистую продуктивность фотосинтеза во всех температурных вариантах (табл.2). Применение раствора эпибрассинолида во всех вариантах увеличивало урожайность за счет увеличения количества плодов с одного растения (табл.3). Урожайность томата повысилась на 21% (1,58 кг/м²) после температуры 23-24°С; на 12% (0,82 кг/м²) - после 35-36°С; на 28% (1,91 кг/м²) - после 10-12°С; на 12% (0,87 кг/м²) - после 2-3°С.

Сочетание предпосевной обработки и опрыскивания растений раствором эпибрассинолида оказало более эффективное действие на развитие и продуктивность томата. Внекорневая обработка ускоряла наступление фазы бутонизации на 7-9 дней по сравнению с контролем и на 2-4 дня - по сравнению с только предпосевной обработкой. Двойное применение раствора эпибрассинолида увеличило урожайность культуры на 3% при оптимальной температуре, на 14% - при повышенной, на 6% - при длительном охлаждении и на 3% при сильном кратковременном охлаждении (табл.3).

Таким образом, предлагаемое решение позволяет стимулировать рост и развитие растений, усилить процессы генеративного развития и повысить продуктивность на фоне стрессовых температур.

Таблица 1
Параметры	Контроль(без обработки)	Концентрация эпибрассинолида
100 нМ/л	10 нМ/л	1 нМ/л
Всхожесть, %	98,0±3,8	96±4,1	100,0±4,3	100,0±3,9
Длина корня, мм	9,1±0,43	7,6±0,25	15,2±0,65	11,8±0,52
Длина гипокотеля, мм	5,0±0,12	3,5±0,10	4,2±0,22	3,5±1,6

Таблица 2
Ростовые параметры	Температура
22-23°С	34-35°С	10-12°	2-3°С
вода	эпибрассинолид	вода	эпибрассинолид	вода	эпибрассинолид	вода	эпибрассинолид
Высота побега, мм	89,0±0,2	155,0±0,3	77,0±0,3	182,0±0,2	87,0±0,3	148,0±0,3	54,0±0,4	119,0±0,35
Длина корней, мм	38,0±0,2	60,0±0,3	32,0±0,1	47,0±0,2	35,0±0,2	40,0±0,1	28,0±0,0	40,0±0,00
Сырая масса, г	0,64±0,05	0,42±0,03	0,55±0,03	0,74±0,09	0,51±0,02	0,52±0,05	0,47±0,04	0,52±0,01
Сухая масса, г	0,030±0,01	0,016±0,01	0,025±0,00	0,027±0,01	0,019±0,002	0,020±0,00	0,015±0,01	0,019±0,02
Содержание сухого в-ва в листьях, %	3,5±0,02	2,8±0,01	1,5±0,03	2,0±0,00	0,5±0,01	1,7±0,02	0,3±0,01	1,0±0,01
Содержание сухого в-ва в корнях, %	2,1±0,03	1,0±0,03	0,8±0,02	0,8±0,03	0,9±0,03	0,5±0,00	1,5±0,03	0,3±0,01
Площадь 1 листа, см2	17,0±0,02	5,8±0,03	8,9±0,03	7,1±0,01	11,3±0,08	5,1±0,03	8,1±0,06	6,4±0,02
ЧПФ, г/м2·сутки	0,50±0,01	0,20±0,00	0,15±0,03	3,50±0,03	0,20±0,02	0,40±0,02	0,10±0,01	0,90±0,01

Таблица 3
Температурный вариант	Масса плодов кг/м2
Контроль (без обработки)	Предпосевная обработка	Двукратная обработка
23-24°С	7,51±2,56	9,09±3,18	9,37±4,12
35-36°С	7,08±3,15	7,90±2,89	9,13±3,40
10-12°С	6,69±2,32	8,60±3,70	9,10±4,23
2-3°С	7,28±2,20	8,15±3,36	8,40±4,03

Способ повышения термоустойчивости овощных культур, включающий предпосевную обработку семян раствором фитопрепарата, отличающийся тем, что в качестве фитопрепарата используют раствор эпибрассинолида в концентрации 10 нМ/л в течение 10-12 ч с последующей вторичной обработкой молодых растений раствором эпибрассинолида в концентрации 10 мкМ/л при норме расхода 2-3 мл/растение.