Зачастую сельскохозяйственные культуры выращиваются на бедных
по содержанию микроэлементов почвах. Для того, чтобы увеличить
продуктивность растений в этих условиях аграрии, как правило,
вносят большое количество минеральных удобрений. Однако многие
микроэлементы являются в то же время тяжелыми металлами,
поэтому их бесконтрольное внесение может привести к
значительному увеличению содержания токсичных ионов в почве.
Альтернативой повышения урожайности растений в
неблагоприятных условиях минерального питания может стать
обработка их семян регуляторами роста. Влияние одного из таких
веществ на рост и продуктивность злаков изучили физиологи
растений Карельского научного центра РАН. Оказалось, что
предпосевная обработка семян зерновых злаков раствором
салициловой кислоты повышает их устойчивость к недостатку
цинка и меди, способствует увеличению урожая зерна в этих
условиях, а также обеспечивает более высокое содержание в зерне
этих важных микроэлементов.
Довольно большие земельные площади, занятые под зерновые
культуры, характеризуются низким содержанием в почве веществ,
необходимых для роста и развития растений. При этом хорошо
известно, что дефицит микроэлементов, в том числе таких важных
как цинк и медь, негативно отражается на жизнедеятельности злаков
и приводит к большим потерям урожая. В большинстве случаев
проблема недостатка этих элементов в почве решается внесением
больших количеств минеральных удобрений. Однако такие меры
могут привести к повышению их содержания до уровня, токсичного
как для самого растения, так и для животных и человека.
Помочь повысить устойчивость растений к неблагоприятным
условиям минерального питания и увеличить их урожайность может
обработка семян или проростков регуляторами роста. В качестве
одного из таких веществ ученые предлагают использовать
салициловую кислоту – природный, экологически безопасный
регулятор роста, который можно было бы широко использовать в
растениеводстве. Физиологи растений КарНЦ РАН изучили
положительные эффекты салициловой кислоты на рост, развитие и
урожайность двух наиболее важных зерновых культур – пшеницы и
ячменя – в условиях дефицита цинка и меди. Исследование было
поддержано грантом РНФ №22-26-00168.
В лабораторных и полевых экспериментах ученые проверяли
эффективность использования двух способов обработки яровых
злаков салициловой кислотой на устойчивость растений к дефициту
цинка и меди, а также на урожай зерна в этих условиях. Оказалось,
что предпосевная обработка семян салициловой кислотой и
опрыскивание ею растений в фазу кущения положительно влияют на
физиологические процессы у злаков, что способствует повышению их
урожайности. Однако более ярко выраженный эффект наблюдался
после обработки семян. Результаты исследований опубликованы в
международном научном журналe Vegetos.
— Мы обнаружили, что обработка семян салициловой кислотой в
дальнейшем в условиях дефицита цинка и меди способствует
увеличению количества антиоксидантов в клетках растений,
усилению фотосинтеза, повышению накопления надземной
биомассы. Помимо этого, у злаков после обработки семян
салициловой кислотой возрастают размеры колоса и количество
семян в колосе, — рассказала Наталья Казнина, руководитель
исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории
экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ
РАН.
В ходе исследований выяснилось также, что у растений, чьи семена
были обработаны этим регулятором роста, отмечалось более высокое
содержание цинка и меди в зерне, чем у растений без обработки. По
предположению исследователей, такой эффект может быть связан с
воздействием салициловой кислоты на активность трансмембранных
белков (переносчиков ионов металлов в клетках). Однако этот
механизм еще предстоит изучить.
Наталья Казнина
— Таким образом, обработка семян злаков салициловой кислотой
приводит к выраженному положительному эффекту: повышает
устойчивость растений к дефициту цинка и меди, увеличивает их
семенную продуктивность в этих условиях и способствует
повышению содержания важных микроэлементов в зерне. Учитывая
доступность и невысокую цену салициловой кислоты, мы можем
рекомендовать аграриям использовать ее в качестве эффективного,
экономически выгодного и безопасного реагента для повышения
урожайности злаков на почвах с низким содержанием цинка и меди
как альтернативу внесению большого количества минеральных
удобрений — подытожила Наталья Казнина.
Фото: КарНЦ РАН
Нет комментариев