Вплив обробки насіння на енергію проростання та схожість озимої пшениці

У сучасному сільському господарстві високоякісний насіннєвий матеріал має першочергове значення як засіб виробництва. Високоякісне насіння є однією з основних умов одержання високих врожаїв сільськогосподарських культур. Насіння формується у процесі життєдіяльності материнської рослини у певних умовах довкілля. Внаслідок впливу різних ендогенних та екзогенних чинників у різні періоди життя материнських рослин насіння набуває змін. Однак навіть сформоване здорове насіння не завжди має високі посівні властивості – воно багате на поживні речовини і є добрим субстратом для розвитку й збереження фітопатогенних мікроорганізмів.

Якщо говорити мовою математика, то передпосівна обробка насіння протруйниками, це – аксіома. Тобто, звичний агроприйом, основним завданням якого є запобігти ушкодженню насінини та молодої рослини патогенами та ґрунтовими шкідниками протягом осінньої вегетації. Його ефективність не потребує доведення.

Проте висіваючи насіння з цілком пристойними лабораторними показниками в польових умовах може спостерігатися зовсім не приваблива картина (зріджені та «рвані сходи»). Хтось нарікає на достовірність результатів аналізів або звинувачує продавця насіння, хтось – пов’язує з погодою, післядією гербіцидів і так далі і тому подібне.

Лише одиниці – знаходять пояснення не в якості протруйника, а саме в побічній дії його діючої речовини. І, відповідно, намагаються нейтралізувати шкодочиннісь шляхом застосуванням регуляторів росту рослин антистресової дії, які додаються до сумішей протруйників під час обробки насіння перед сівбою. В науковій літературі описані випадки, коли під впливом протруйника спостерігалося падіння енергії проростання і польової схожості насіння з 93 – 97 відсотків до 65–75.

Чому не варто працювати лише протруйником?

В переважній більшості випадків захисний ефект діючих речовин протруйників обумовлений посиленням генерації супероксидних радикалів. З іншого боку, підвищена кількість супероксидних радикалів призводить до посилення генерації активних форм кисню (АФК). Утворення (АФК) може спричинити пошкодження не лише патогенів, а й рослини-господаря.

Хоча рослини й мають декілька механізмів детоксикації АФК (ферменти і комплексні системи, які перехоплюють АФК), проте на їх синтез рослина потребує як додаткової енергії так і розхідного матеріалу (клітинні продукти білкової природи). Іншими словами рослина замість того щоб рости, починає боротися з результатами нашої діяльності. А якщо взяти до уваги той факт, що наприклад, зернові культури до появи третього листа живляться лише за рахунок насінини, то енергії може й невистачити.

Разом з тим, відмовитися від протруйника – створити собі ще більші проблеми. А отже, виникає питання, яким чином одночасно захистити проросток та молоду рослину від атаки патогенів та створити комфортні умови для росту й розвитку.

Останнім часом все більшої популярності набуває використання різнокомпонентних та різнонаправлених за своєю дією захисностимулювальних препаратів для передпосівної обробки насіння, зокрема й амінокислотних комплексів. Вплив на насіння здійснюється за рахунок речовин, що містяться у них, а це в основному протеїногенні амінокислоти (аргінін і валін; лізин, цистин, метіонін; триптофан; ізолейцин; фенілаланін), а також фітогормони (гібереліни та ауксини), які стимулюють процеси гідролізу.

Слід зазначити, що для  кращого формування рослин перед зимівлею необхідно додавати в бакові суміші добрива (препарати), які завдяки своїй молекулярній структурі безперешкодно проникатимуть в насіння, де повністю метамобілізуються. Як наслідок активно впливаючи на обмін речовин та регулюватимуть фізіологічні та морфогенетичні програми росту і розвитку рослинного організму в тому числі і гормональний баланс, що є досить важливим при проростанні насіння.

Як впливає препаративна форма на ефективність обробки насіння?

На базі українського науково-практичного центру «Інститут живлення рослин» було проведено дослідження впливу обробки насіння препаратами різного походження, в тому числі і амінокислотної групи, на енергію проростання та схожість насіння озимої пшениці. Дослідження проводилось в лабораторних умовах з врахуванням вологозабезпечення та температурного режиму, що наближені до природних.

Для дослідження нами обрано пшеницю озиму сорту Франц. Оригінатор «Нордзаат Заатцухт ГмбХ & Ко. КГ », Німеччина. Топовий сорт нового покоління європейської селекції, високо-інтенсивного типу вирощування, вдало поєднав в собі показники високої врожайності і відмінні хлібопекарські якості.

Дослід закладено за такою схемою:

1. Неудобрений контроль;
2. Гранулоподібний продукт;
3. Порошкоподібний продукт;
4. Суспензійний продукт;
5. Рідина (Амінокислотно-біогенний концентрат).

Для обробки насіння нами обрано чотири види схожих за дією добрив, але різних препаративних форм. Робочий розчин зроблено згідно рекомендацій виробників у розрахунку на 10 л води.

Гранулоподібний продукт – високоефективний стимулятор росту рослин у формі водорозчинних гранул. Рекомендується для передпосівної обробки насіння, позакореневих підживлень протягом всієї вегетації. Даний препарат виготовляється з особливого виду бурого вугілля з застосуванням інноваційної технології з високим вмістом гумінових кислот.

Порошкоподібний продукт, що включає мікроелементи, сировиною є лігносульфонат отриманий з деревини листових і хвойних дерев. Є високоактивним гуміново-фульвовим препаратом, до складу якого входить 90% гумінових кислот. З цих 90% на фульвові кислоти припадає 25-40%.

Суспензійний продукт – це гумінова піджива у вигляді концентрованої суспензії з мікроелементами в хелатній формі, яка володіє властивостями стимулятора та регулятора росту рослин і являється антидепресантом практично для всіх сільськогосподарських культур, сировиною для виробництва є відходи деревини та торф.

АБК forte – органогенний амінокислотно-біогенний концентрат у вигляді рідини. На відміну від інших органогенних продуктів не змінює хімічної активності функціональних груп при застосуванні в бакових сумішах. Завдяки своїй молекулярній структурі безперешкодно проникає в насіння та клітини рослин, де повністю метаболізується. Вуглеводно-пептидний біорегулятор, який активно впливає на обмін речовин, регулює фізіологічні та морфогенетичні програми росту і розвитку рослинного організму в тому числі і гормональний баланс. Проявляє властивості природного енергена з вираженими ознаками стимулятора росту, антидоту, адаптогену та імуномодулятору.

Результати дослідження

Дослідження впливу добрив на лабораторну схожість насіння та енергію його проростання показали неоднозначні результати. Першими пробудились насінини оброблені суспензійним продуктом, порошкоподібним та гранулою. Проте, у насіння обробленого препаратом АБК forte швидше розпочались процеси росту та розвитку.

Набрякання насінини починається, коли насіння досягає вологості вище критичної, за рахунок вологи, що надходить, активується життєдіяльність клітин, їх ферментативні системи приходять в активний стан, збільшується дихальний коефіцієнт, активується механізм синтезу білків і сумарного окисного метаболізму.

Насамперед проростання насіння регулюється фітогормонами, але для їх вироблення має пройти ряд процесів. При достатній забезпеченості вологою зерна, проростання починають стимулювати гіберелінова та ауксинова кислоти, які містяться в препараті АБК forte. Стан спокою порушується, внаслідок фізико-хімічних явищ пов’язаних з включенням у структуру кислот додаткових молекул води та активних форм компонентів препарату, які відразу включаються в фізіологічні процес розвитку рослин.

Як показали отримані результати, щодо формування кореневої системи, то найдовшою вона була у рослин з насіння обробленого гранулоподібним продуктом і коливалась в досить широких межах, а саме 5,6 – 12,6 см. Така ж тенденція прослідковується по висоті рослин, 8,6 – 12,8 см, що свідчить про строкатість усього вирощеного зразка. Щодо суспензійного препарату та порошкоподібного, то теж має місце строкатість та неоднорідність вирощених зразків, а довжина кореневої системи коливається в досить широких межах, про що свідчать дані таблиці.

Щодо препарату АБК forte, то ми зафіксували досить позитивні результати, а саме довжина кореневої системи в середньому по зразку не коливалась в таких широких межах, як у інших досліджуваних добрив і становила 6,2 – 9,2 см, а у прикореневій зоні спостерігався чітко сформований зародок вузла кущення, що не прослідковувалось у жодному із інших варіантів. Щодо висоти рослин, то не було чітко вираженої строкатості, а межі коливання становили 11,2 – 12,6 см.

У порівнянні з необробленим контролем кожен із досліджуваних варіантів показали позитивні результати.

На основі отриманих даних можна зробити висновок, що перевага є у препарату АБК forte, оскільки його компоненти завдяки своїй молекулярній структурі безперешкодно проникають в насіння, а подальшому і в клітини рослин, де повністю метаболізовуються, активуючи уже існуючі в насінині речовини.

Даний продукт містить п’ять груп функціональних сполук – це широкий спектр амінокислот, пектини, меланоїдіни, карбонові кислоти, біогенні елементи. Так, наприклад, аспарагінова кислота, треонін, метіонін, глутамінова кислота, фенілаланін, лізин – стимулюють проростання насіння, аргінін – посилює розвиток кореневої системи та покращує холодостійкість, валін – діє як попередник ауксину; пектини – підтягують вологу з грунту та інтенсифікують її поглинання насіниною, взаємодіють з білковими антигенами та стимулюють гормональний імунітет рослини-господаря; меланоїдіни – своєрідний «енержайзер для рослин», який бере на себе акумулятивну, транспортну, протекторну та регуляторну функції; карбонові кислоти – будівельний матеріал для амінокислот та синтезу стресових протеїнів; біогенні елементи – за їх функціональної ролі поділяються на:

• органогени – хімічні елементи, що становлять основу органічних сполук (С, Н, О, N, Р, S, Se);
• елементи регулювання фотосинтетичного, водно-сольового обміну та мембранного транспорту (Na, К, Ca, Mg, Сl);
• мікроелементи – біологічно активні атоми центрів ферментів, гормонів (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, B, Si).