Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЫКВЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ ПРИ ПРЕДПОСЕВНОМ ОБОГАЩЕНИИ СЕМЯН БОРОМ И МЕДЬЮ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЫКВЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ ПРИ ПРЕДПОСЕВНОМ ОБОГАЩЕНИИ СЕМЯН БОРОМ И МЕДЬЮ"

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР ИНСТИТУТ БОТАНИКИ

На правах рукописи ЧИЧШАДЗЕ ЛНЭОР ИЛЛАРИОНОВИЧ

УДК 581.13

ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИОДОШ-ЕИОХШИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЫКШ В 0НТ0ГШЕЗЕ ПРИ ПРЕДПОСЕЙЮУ ОБОГАЩЕНИИ СВЫЯН ЮРОМ И КЩЯ

03.00.12 - Физиология растений

Автореферат диссертации на соискание ученой отвлеки кандидата Диалогических наук

БАКУ 19 8 8

Работа виполнепа в Кутаисской государстоеилон яедагогичоског: ¡інституте им. А.Цулукидзе.

Научный руководитель:

заслуженийй деятель науки ГССР профессор К.Б.Цхакая.

Научный консультант: кагошдат биологических наук, доц. Н.П.Неисадзв.

Официальные оплонвкти:

доктор ййодогичбских нау* В.И.Йвфвли доктор биологических наук, проф. Т.Г.Ыамедон,

Водуаая организация: Институт экспериментально»! ботаники им. В.Ф/Купревича АН БССР

Защита состоится ^^^ІЗбвг, в ка заседании Специа-

лизированного совета К,004Л2.01 яо присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Института ботаника ЕМ. в.Л.Комарова АЇЇ Азербайджанской ССР яо адресу: 370073, Балу Лагамдартское шоссе, 40.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института .ботшшки Акадшгя наук Азербайджанской ССР .

Автореферат разослан "

У - ЛЛ/вЛДіад9г.

" * ' ' ' ""

Спос^ ""чзиронадаогй совета

Р.- ;і«авад.

^і'-'.Т'

кздг^дсг "биологических наук Р. '¿жавадова.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность проблемы. В Основных направлениям экономического и социального развития СССР на 1986-1930 г*.г. и на период до 2000 года отмечается, что неотложной задачей является коренное улучшение структуры и качества кормов, разработка и реализация комплексной программы по созданию в нашей стране надежной и устойчивой кормовой базы, увеличение производства ого-родно-бахчевых культур, расширение их ассортимента и повьшение качества.

Бахчевые культуры являются обязательной, составной часть» пищевого рациона человека. Они а большом количестве содержат легкоусвояемые углеводы, белки, жиры, витамины, минеральные вещества и т.д. По этим показателям тыква превосходит другие , бахчевые культуры. Кроме того, она является одним из высокоурожайные компонентов кормовой базы животноводства. В Советском Союзе из бахчевых культур 70% посевной площади приходится на арбуз, 20$ на дыни и 10% - на тыкву. В Грузинской ССР под бахчевыми культурами зьното 7,7 тыс.га, из них 1,7 тыс.га приходится на тыкву. Небольшой удельный вес тыквы среди других бахчевых, обусловлен, с одной стороны, "повышенной чувствительностью ее К неблагоприятным факторам среды, особенно на ранних фазах развития, с другой, малочисленностью и фрагментарностью сведений, касасщихся физиологии и биохимии тыквы,

В Грузинской ССР есть все условия для расширения и развития производства бахчевых культур. Разработка приемов, обеспечивающих получение максимального урожая сельскохозяйственных культур с каждого гектара посевной- площади при минимальных затратах должна базироваться только на строгих научно обоснованных результатах.

В зтой связи возникает необходимость разработки ■Нчзиологических основ питания тыквы применительно к конкретным почвен-но-климатическим зонам с целью обоснования оптимальных соотношений < «дельных компонентов, включая микроэлементы, о со бен-то на ранних этапах онтогенеза.

Макроэлементы принимают самое активное участие во многих процессах жизнедеятельности растений. Действуя ча

татиеные системы tutti нелосредств енно связываясь со структурными элементами протоплазмы, микроэлементы могут стимулировать или ингийировать процессы роста, развития и репродуктивнув функция ра стены, И хотя изучению роли микроэлементов ПОСВЯЩв-. но множество работ отечественных и зарубежных авторов (Островская; 1959; Шерстнав, 1962; Власик, I9G9; Пейве, 1970; Жизнев-ская, 1971; Зырин, 1983; Школьник, 1974, 1963; Озолиня, 1964; Vellrath, 19Ê4t г;eueh, t?64; Basaler, tj Droppu, 1984» Hapnane, 1$84î Lôvfttt, 1904( 'imiter, 1985 ï до настоящего времени не выяснены все аспекты столь универсального на первый взгляд, и столь специфического юс действия на обмен веществ у растений.

Цели и задачи исследований. Цель настоящих исследований заключалась в выявлении основных закономерностей изменения ряда фмэнолого-биохимических показателей отдельных органов и тканей на различии этапах онтогенеза при предпосевном обогащении семян микроэлементами бором и медь» двух сортов тыквы (Миндальная 35 и Волжская серая 92) без внесения в почву удобрений и на фоне полного КРК . "

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: : 1

1. В модельных опытах изучить влияние предпосевной обработки семян бором и медь» на рост проростков тыквы на ранних этапах и определить с этой точки зрения оптимальные концентрации*

2. В условиях полевого опыта при предпосевном обогащении семян бором и медь» выявить закономерности изменения ^эиолого-биохимических показателей в листьях и плодах тыквы без внесения в почву удобрений и на полном фоне ктк. -

3. Изучить влияние обработки семян микроэлементами бором и медью на урожайность тыквы и показать экономическую эффективность используемого приема. г~

Научная новизна. Впервые изучены особенности физиологии роста и развития двух сортов тыквы применительно к конкретной почзеюю-климатической зоне Грузинской ССР.

Установлено, что предпосевная обработка семян бором и медью оказывает влияние на исследуемые показатели обмена вкцеств, хозяйств енно-полезные признаки и урожай двух сортов '„тыквы -

Волжская серая 92 и Миндальная 35; наиболее заметны эффекты на фоне нрк . Показана эффективность приема предпосевного обо-, гацения ссмли тыквы микроэлементами, особенно бором.

-Практическая ценность'. Применение микроэлементов бора и меди ПОВЫСИЛО урожай Миндальной 35 на 34,4& и 14.2&, а Волжской , серой 92 - на 43,9% и 24,Чистый денежный доход составил, на ц/га 741 и 409 руб, 830 и 529 руб .'соответственно. Результаты работ и внедрены на ЦхалтубскойопигкоЯстанцииовощеводства, Маглакском, Шуамитисском овощемолочном совхозе и колхозе.им. • Ш.Руставели г.Вани. Составлен рекомендации для практического использования полученных результатов. л'ч- -

Апробапия работы. Материалы диссертационной работы били доложены на: ХХХ1У-ХХХУII (1970-1974), ХШ-ХШ (1980,1981) научных сессиях ^ггаисского.государственного педагогического института мм.А.Цулукмдзе;республиканской научно-технической ^ конференции молодых ученых и специалистов (Кутаиси, 1975); . первой республиканской научной.конференции аспирантов и молодые научных сотрудников педагогических институтов Грузинской ССР: (Тбилиси,-1975); IX объединенной научной конференции по проблемам биологии и медицины 1^ггаисского отделения Московского общества и спыг агелей природы {%таиси, 1977); первой ^республиканской научной конференции биологов Грузии (Тбилиси, 1979); 1У Всесоюзной межуниверситетской конференции по биологии клетки " (Тбилиси, 1905). ; ' ''■'■.■.■'.'

■ : Публикации. Основные результаты диссертации представлены в 10 печатных работах. -У'■■■ '■'/..".■.-.'

Структура работы. Диссертация изложена на 171' страниц/;, машинописного текста, состоит из введения, 5 глав,заключения, выводов, включает П таблиц и иллюстрирована 25 рисунками. Список литературы включает 270 наименований, в том числе 66 на иностранны* языках. 7'1 '7 , ■ ''у- ■

777- МВГ0Д1 И ОБЪЕКТ ИС'-ЩДОШМЯ Ол' — --

; В качестве опытных.объектов нл'т были использованы два ьор-та тыквы - Миндальная 35 н Волжская серая 92.. - -

Изучение физиолого^биохимических показателей и урожайности

указанных сортов тынвы проводили методам полевых опитов и путем детальных лабораторных исследований.

Полевые опиты проподились на аллювиальных почвах Адкамет-ской опытной станции полеводства НИИ земледелия Грузинской ССР им.О.Ломоури в 1970-1962 г.г. по следующей схеме: I) без удобрений: а) обработка бором; б> обработка медь»; фон И?к I а) обработка бором и б) обработка медь».

Семенной материал на 24 часа помещали в 0,0Цй растворы борной кислоты и медного купороса; контрольные семена замачивали в дистиллированноЯ водо. Посев прородили после того, как семена немного подсыхали.

Др постановки опыта нами устанавливались механические и агрохимические показатели почвы. По содержании бора и меди изученные почвы относятся к бедным' или средним почвам (по Ринькису).

С цель» всестороннего изучения влияния микроэлементов на растение тыквы в онтогенезе проводились фенологические наблюдения в фазе 3-5-ти листьев, цветения кплодовой спелости» Дня определения еухсинов и ингибиторов в проростках тыквы использовался метод Кефели и др. (1966). В листьях и плодах сахара определяли методом Бертрана, крахмал - по Кизелв, общий азот - , методом Кьельдаля* белковый азот - № Барпггейну, аскорбиновую кислоту - методом Тильманса (Ермаков и др., 1972), Жиры определяли по нежировому остатку методом Руш«овского (Ермаков и др., 1972), свободные аминокислоты- методом бумажной хроматографии (Успенская и др.» 1962), пдастидные пигменты - спектро-фотометрическиы методом (Божанова н др.* 1964), бор и медь -по Ринькису (Ринькис, 1965). Каталазу определяли газометричес-кк.пероксндаэу и поякфекояоксидазу - по Михлину и Броновинкой (Ермаков и др., 1972).

При изуч.лин анатомического строения листа и семени тыквы мы рукводствовались ухазаниямл Мокеевой (1940) и Захаре&нча ( 1954),!(.£. Цсакая и Е.И. Мирианшпвили (1955).

Полученные данные обработаны стандартными методами вариационной статистики; принятый критерий достоверной разности -Р •< 0,0556 (Беили, 1964).

0С0Ш1ШСТН РОСТА И ПОКАЗАТЕЛЕН ЫОРЙ)-АНАТОМИЧЕСКОГО

СТРОЕНИЯ ТКАЛЕЯ ТЛКШ ПРИ ПРЕДЮСОЗНОЯ ОБРАБОТКЕ СЕШН БОРОН И МЕЛЬ!)

Все настоятельнее чувствуется потребность с помощью фи— эиолого-биохимических приемов улучшать не только качество семян, но и оказывать воздействие на начальные этапы роста и развития» определяющие в дальнейшем весь ход онтогенеза растительного организма.

Прорастание, рост проростков и содержание <Ытогормонов в проростках тыквы. По литературным даннш (Понтович, 1978) начальные фазы онтогенеза, в частности уже гистогенез« тесно связаны с регулигорными функциями свободных форм ^итогормонов и ингибиторов, запускающих или тормозящих отдельные микрофазы онтогенеза. Однако, все еще мало сведений, касающихся влияния микроэлементов на эти процессы у тыквы.

В этой связи представляло интерес изучить влияние разных концентраций Ь и Си на прорастание семян тыквы, рост проростков и содержание в них фитогормонов и природных ингибиторов. Семена тыквы на 24 часа при 30° С помещались в растворы Н3ВО3 и Си304 различной концентрации (2*; 0,023$; 0,00££). Затем

семена переносились в чашки Петри. В 20-ти дневных проростках замеряли длину корней и надземной части. Выяснилось, что наиболее эффективной дозой является 0»02$-ныЙ раствор как Н^ВО^(

так и СиЗО,.

4

Как известно, рост и развитие отдельных органов и тканей зависит от соотношения Ъ' них фитогормонов и природных ингибиторов. Мы попытались определить соотношение между ауксинами и ингибиторами в проростках контрольного и опытных вариактов (табл ца).

2Ь-ныв растворы испытуемых микроэлементов оказались токсичными и семена не прорастали, или приостанавливали рост на начальной фазе. Поэтому в них не определялись ауксины и ингибиторы. Из таблицы видно, что максимальная активность ауксинов проявляется в проростках при обработке сем). . 0,02%-ними растворами Н3Ш3 и Си304 , Проростки тыквы Волжской серой

в контрольном варианте содержат 6 соединений с довольно

низкой биологической активностью. В проростках тыквы Волжская

Таблица ■ . . . .

Максимальная активность ауксинов и ингибиторов (%) в проростках тыквы, при ггредгюеегшой обработке семян

микроэлемент '<ми

Варианты

Миндальная 35

ауксины : ингибиторы

Контроль Обработка Н3ВО3 ZU

О, 2Й 0,02& О.ООЙ

Обработка CuSO.

SA ' 0,2? 0,0255 ■ 0.002Й

142,0 '00,0

134,0 233,0 140,2

134,6 205,0 138,6

78,4 О

81,9

.78,5 О

80,4

Волжская серая 92

ауксины ; ингибиторы

130,0

115,5

158.0

130.1

112,6 158,0 129,6

75,5

75,3 О

76,6

78,3

72.3

75.4

серая 92 в контрольном варианте и проростках растений в варианте с предпосевной обработкой семян 0,02Й-ным раствором CuSO^ идентифицировано одинаковое количество соединений, иэ которшс одно проявляет ингибиторную активность и тормозит рост на 41,7%, Под влиянием 0,02Й-го раствора CuSO^ rio- сравнен::1-) с , контролем в некоторой.степени возрастает стимулирующая активность соединений. Если в контрольных растениях этот показатель составляет 130?, то в опытных растениях он возрастает до 158?. В варианте с бором ни одно соединение не проявляет ингибитор-ного эффекта, а максимальная активность ауксинов випе.

Предпосевная обработка семян тыквы Миндальной 35 0,02Й-нш ■ раствором cuSO^ значительно повышает активность выявленных соединений. Еще более эффективна предпосевная обработка

семян тыквы 0,01Й-ным раствором Н^ВОу .

Таким образом, проведенное исследование выявило, что из исследуемы* концентраций растворов Н3ВО3 и Cuso4 для тыквы сорта Миндальная 35 и Волжская серой 92 наиболее эффективными ив-ляются 0,02Ж-ные раствора.

Предпосевная обработка семян микроэлементами вызывает изменения в активности фитогормонов тыквы сорта Миндальная 35 и Волжская серая 92. Оба сорта тыквы оказались более чувствительными к бору, чем к меди.

Полученные данные даггг возможность предполагать, что обогащение семнн микроэлементами, вызывая существенные изменения ауксин-ингибигорного соотношения к их активностей, как следует из проведении* нами фенологических наблюдений, отражается на интенсивности роста не только в начальные фазах развития растения, но н на веем протяжении онтогенеза.

Анатомическое строение листьев тыквы.Микроэлементы влияют на анатомическую структуру растительных: тканей, изменяю? их строение, У многих растений при предпосевной обработке семян уменьшается размер клеток и устьиц, возрастает количество последних и структура листа становится более ксероморфюй (Школьник, Макарова, 1956).

Особое внимание при анатомической характеристике листьев растения уделяется изучению строения эпидермиса. Оказалось, что обработка семян микроэлементами вызывает изменения как количественного, так И качественного характера - под влиянием бора увеличивается извилистость оболочек, уменьшается размер самих клеток, усиливается опушенность, особенно нижнего эпидермиса; существенно изменяются размер и количество устьиц. При воздействии меди клетки удлиняются, несколько увеличивается ИЗ Б ил 1' "гость клеточной „генки нижнего эпидермиса, отмечается попарное сближение устьиц.По изменениям в анатомическом строении листьев, которые вызывает предпосевная обработка семян тыквы бором и медью, наблюдаются.межоортов^ч различия. В листьях обоих сортов тыква обработка бором увеличивает количество удит, на единицу площади и уменьшает их размер; в варианте с медью этот эффект проявляется в меньшей степени. По изменениям в структуре эпидермиса можно предположить, что вор

; увеличивает степень ксероморфности растения. Бор и медь влияет также и на структуру меэофила листа, изменяя толщину пялисадноп паренхимы.'■ ■ , ■-'''.■■"■ '.'.■ '"-L--.'. ■.

. Проводящие гфгчки листьев тыквы биколатероль.чы, закрыты. ; Флоэма;находится с обеих сторон ксилемы^ Клетки обкладки вокруг пучка слабовыражены, некоторые из них содурхат хлоропласта. Нижняя флоэма занимает большую площадь, нежели керхнля.

Под влиянием микроэлементов изменяется диаметр и количество;, сосудов в пучке. Наибольшее число сосудов наблюдается в пучках

■ листьев в варианте с бором. . ,, ':•■.'*'-'>'•■

.•■.Т.'.--ВЛИгШЕ ОПОГЛОр-МЯ СЕЯЯН БОРОМ И МЗДЬЮ ИЛ НЕЮТОШБ ЗВЕНЬЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ У ТОКШ ^ ':.'

Микроэлементы, являгадееся компонентами и активаторами ферментов и играющие огромную роль а различных биосинтезах и превращениях веществ, оказывают большое влияние на многие физио-- логические и биохимические процессы в растении. С другой сто-.

роны, ценность любого продукта определяется комплексом вхо-; дятцнх в него'соединений (углеводы, белки, незаменимые амино-. , кислоты, жиры, минеральные вещества и т.д.).При изучении лю- . : бых ^зико-химичесхих воздействий, в перву» очередь, кеобходи-мо выявить закономерности в изменении первичных звеньев обме-' навеществ. рд у _ ■:. .'.■'•..'■:'..' ' ■'■''vV. ■.

Углеводы. Под влиянием микроэлементов обычно изменяется количественное содержание углеводов и соотношение между их / '".'. формами (Школьник, Абдурашигов, 1958; Мехти-заде, Лятофэв, . 1962; Немсадэе, 1965; Власюк, 19^0; Шумик, 1981; Bible ,1981; : Портале , 1984). ■'■."■.-'.','.■■'.■ .■';■■■ 'i; - i'У,'. -.i,. ■■'■ V- v

Изучаяо<* oCutee количество Сахаров, сосстаназлиеыядие саха-■" pa, сахароз* и «pntut.

ÍKCTbfl riaíiroi OfltftHiit сортов тыквы характерлзухяся высо-

■ ким содержанием углеводов. Следует отметить,' что во всех фа- •. • эах развития <3-6 листьев, цветения,-плодовой спзлости)"листья, а также плоды содержат все изучаемые нами формы углево-дов,но растворимые сахара в большем, а крахмал -в меньшем количеств«, Плода содержат в 2,5-3 раза больше углеводов, нежели

'листья. ■ ':v ; У "Ó- У,J > .:■

В листьях Волжской серой 92 во всех фазах развития углеводов больше, чем в листьях Миндальной 35; в плодах же наоборот: в Миндальной 35 их содержание вше, нежели я Волжской серой 92.

В листья* обоих сортов тыквы в течение ьегетации содержание углеводов меняется - на ранних фазах разви-шя их больше, затем содержание их понижается.

Обработка обоими элементами повысила содержание углеводов в листьях и плодах на фоне НТК . Влияние бора более аффективно, чем меди.

Листья И плоды опытных сортов тыквы в достаточном количестве содержат восстанавливающие сахара - в плодах их больше, нежели в листьях; в последних максимальное количество Сахаров отмечено в фазе 3-5 листьев. Предпосевная обработка семян тыквы микроэлементами повшает содержание восстанавливающих Сахаров в листьях и плодах. Эффект микроэлементов более заметен на фоне удобрений, однако, и без внесения в почву удобрений, бор повшает количество восстанавливащкх Сахаров s плодех Миндальной 35 на 4,7 мrj, медь - на 2,5 мг5£. Влияние бора на содержание указанной формы углеводов в плодах Волжской серой 92 более заметно. На фоне удобрений обработка бором повшает содержание во останавливающих Сахаров в плодах Волжской серой 92 с 8,5 до 17,5 мг&, а медь - с 6,5 до 15,8 ит%» 5 плодах Миндальной 35 с 9,5 до 15,6 их% и до 14,6 мт% соответственно (рис.1.2).

В листьях опытных сортов тыквы содержание сахароз» вше из ранних фазах развития, затем оно уменьшается. В ^ сравнении с восстанавливающими сехарами ее меньше, т.е. в плодах накопление восстанавливающих Сахаров превалирует над их последующим превращением, что указывает на низку» активность ферментативных процессов.

Под влиянием микроэлементов в листьях и плодах тыквы содержание сахарозы увеличилось как ка фане удобрений, так и без них. lia обработку микроэлементами сильнее реагирует Миндальная 35. Бор и медь не изменяют соотношение "¡ие в листь.ос тыквы. с«хар5эа

1{ак указывалось вше, в сравнении с другими формами углеводов, крахмала в листьях и плодах тыквы меньше. Содержание его выие в Миндальной 35. Обработка микроэлементами но обоих

12«;

т

і

І

І

І

і

І

О В Cu Без удобрений

І

Я 1

Ш

.сумма Сахаров сахароза

во сст. сахара

I иг.

О В Cu

0 В Сії

О В Cu

На фоне НРК Без удобрений Па фоне тек

Рис Л. Содержание углеводов (в в плодах тыквы Волжская серая 92: А - сахара, 6 - крахмал

О В Си

I

І

І

І

1

і

і

і

/ >

сумма сахаров сахароза

воест. сахара

I«

О В Си

О В Си О В Си

Без удобрений ¡te фоне ВТК

Вез удобрений IIa фоне HPK

Рис.2. Содержание'углеводов (в wrfe) в плодах тыквы Миндальная 35: А - сахара, В - крахмал

фоках в одинаковой мере повысила содержание крахмала.

Для характеристики питательной ценности опигных сортов определяли количество сухого вещества в них. Оказалось^ что обработка микроэлементами повысила процентное содержание указанньк веществ как на фоне удобрений, так и без них. Большим содержанием сухих веществ характеризуется Волжская серая 92.

Опытные сорта тыквы отличается и по процентному отношению общего содержания Сахаров к сухому веществу. Именно эти два фактора и определяют питательную ценность и вкусовые качества - тыквы. Предпосевная обработка семян тыквы 0,02$ раствором борной кислоты в плодах обоих сортов значительно повысила как содержание сухих веществ, так и общее количест л Сахаров.

Пигменты. Известно, что микроэлементы положительно действуют на синтез хлорофилла в листьях растений (Островская, 1959; Соловьева, 1960; Школьник, Сааков, 1967; Огорра ,1964; Ьотагъ , 1964). Тем не менее, содержание хлорофилла не всегда коррелирует с интенсивностью фотосинтеза. Однако, этот показатель, в среднем, кокет хараетеризовать течение процесса ассимиляции углерода.Таким образом, интересно сопоставить приведенные выше результаты об углеводном балансе различных органов и тканей растения тыквы с динамикой хлорофилла и друга пигментов.

В листьях тыквы содержание хлорофилла максимально в фазе 3-5 листьев, начиная с фазы цветения оно постепенно поникает» ся и в фазе плодовой спелости доходит до минимума, В сравнении с другими пигментами, в листьях тыквы хлорофилл рано начинает разрушаться. По-видимому, это обусловлено биологическими особенностями тыквы. Из изученных сортов хлорофилла больше в листьях Миндальной 35.

Как показали анализы, в сравнении с контролем, на фоне удобрений и бор и медь повышают содержание, хлорофилла на 0,35 мг£ и 0,36 мг? соответственно. Что касается содержания в листьях каротина и ксантофилла, оно максимально в фазе цветения. Под влиянием бора и меди содержание обоих пигментов повдаается, особенно на фоне удобрений. В соотношениях ^'¿ротКн31" *

хлорофилл и ксантофилл отмечаются сортовые различия и они ксантофилл каротин изменяются по фазам развития.

Плоды тыквы в небольшом количестве содержат хлорофилл. В

сравнении с Волжской серой 92, в Миндальной 35 его больше. Так же, кал и в случае листьев, в плодах под влиянием бора и меди содержание указанного пигмента повивается; бор действует более . эффективно.

В сравнении с листьями; в плодах ксантофилл в 12 раз меньше В большем количестве содержат его плоды Волжской серой 92. И в этом случае бор оказался более эффективен по сравнению с медью

Влияние микроэлементов на содержание каротина в плодах тыквы весьма существенно. В сравнении с контролем бор на фоне удобрений повысил содержание этого пигмента на 2,05 иг?, а медь на I,18 мг£. В 100 г сырой массы плодов в варианте с бором содержится 4,9 мг каротина (рис.3). При среднем урожае Волжской серой 92 - 2Э5 ц/га (см.далее), а Ыиндальной 35 - 236 ц/га выход каротина с I га составляет 1,445 кг и 1,155 кг соответствен но. С таким большим выходем и таким высоким экономическим эффектом получение каротинсодержащего сырья из других, даже более богатюс каротиноц растений невозможно.

Ъ

|0,5 М1% I

гЬ •

II ,

+1

&

4

О ВСц О В Си О В Си О В Си

Вез удобрений Но ({она Без удобрений 11а фоне

Рис.3. Содержание каротина (в ъ плодах тыквы Миндальная 35(1), Болжская серая 92(11)

Масла.' По содержанию масел а листьях, плодах и семенах отмечаются сортовье различия т«к8ы;е листьях оно изменяетсл m фазам развития - в ранних фазах масел больше, о поздних же содержание vk уменьшается. Микроэлементы, особенно бор, повшаюг содержание масел как на фоне удобрений, так и в их отсутствие.

В плодах тыквы содержание масел виде, чем п.листьях, осо- -Сенно.в пледах Миндальной 35, где оно колеблется в пределах" ; 4.60J -,9,05t. Q волжской серой 92 этот показатель варьирует от 3,5 до 8,4 Ымяроэяементы положительно действуют и на содержание масел в пяодахЛЗновь более эффективным оказывается бор, хстя и в варианте с медью содержание в плодах масел также возросло по сравнению с контролем. ■ ,

Содержание масел в семенах опытных сортов тыквы в контрольных вариантах доволью высокое* Обработка микроэлементами повышает их содержание как на фоне удобрений, так и без них. Мак-сималы loe содержание исследуемых масел отмечено в семенах Миндальной 35 в варианте с бором на фоне крк (45,8%). , ■„■-■.

В плодах и семенах тыквы отмечена определенная взаимосвязь между содержанием масел и общим количеством Сахаров. Содержание масел высоко в семенах тех вариантов, где больше восстанавливающих сахарок . Исходя из этого, можно предположить, что высокое содержание углеводов в плодах и семенах тыквы способствует накоплению масел. ;*';:''';

■Общий и белковый азот» Под влиянием микроэлементов поэы-вшется содержание общего и' белкового азота (Трофимов, 1950; Зардалишвили,' Карт в елишвили, 1982)существенно повшается интенсивность биосинтеза белка ( Gauch, Dugger , 1953; Walfcer 1981; «ochado • » 19вЗ). Участвуя в синтезе белка, микроэлементы улучдаягг азотный обмен (Буслава, 1952; Островская, 19GI; : Школьник, 1966). ;-V-■ v ''V-'--''

Влияние предпосевной обработки семян микроэлементами • на содержание общего, белкового и небелкового азота в листьях и плодах опытных сортов тыквы Миндальная 35,.Волжская серая 92 различно и изменяется по фазам развития.: Действие ее более ■эффективно па фоне Ш.', . '■■};■ ¡ 'i Как известно (Школьник, 1972; Зарааяитвили и Др., 1982), бор способствует переводу небелкового азота в белковую форму,!

медь же, наоборот, увеличивает долю небелкового азота в общем содержании азота. Подобная закономерность отмечена и в наших опитах.

При характеристике сортов использовался такой показатель, как доля белкового азота в общем азоте. Многие исследователи по атому показатели оценивают активность физиологических процессов в растении: чем больше доля белкового азота в общем азоте, тем выше синтетическая способность растения. . ■■ "

В листьях в фазе 3-5 листьев содержание общего, белкового И небелкового азота значительно, в фазе цветения оно уменьшается. В обеих фазах бор и медь повысили содержание исследуемых веществ в сравнении с контролем, причем бор повысил содержание белкового и понизил - небелкового азота, а медь увеличила общий и небелковый азот, понизив долю белкового азота. -

Обработка бором повысила долю белкового азота в общем азоте в листьях Волжской серой 92 на фоне без удобрений на І43Е, а на фоне ИМС -. на 1Ь%, а в плодах этого сорта соответственно на 12,3 И 18,ОЖ. В листьях Миндальной 35 этот показатель повысился на 11 на фоне без удобрения и, на фоне ї'РК , в плодах же - на 12,7% и 10,4& соответственно.

В сравнении с листьями, в плодах содержание азотистых соединения ниже. Бор и в плодах повысил содержание белкового и понизил - небелкового азота (рис,4.б), .

Свободные аминокислоты. Содержание в растениях свободных аминокислот в значительной мере зависит от минерального питания. Недостаточное обеспечение фосфором полностью изменяет азотистый обмен растения. В таких условиях в плодах-тыквы накапливается аргинин, а содержание глицина, валика, лейцина и аспараги-ново" кислоти значительно понижаете« (Червинская, Туева,1969; Виннеев, 1985).

.-и определяли содержание свободны? аминокислот в плодах • о ні/-чих сортов тыквы. Оказалось, что в плодах Миндальной 35 встречаются 19 раэтк аминокислот (глицин, аланин, валин, лейцин, серии, треонин, аспаргииовая кислота, глотаминовая кислота, аспарагин, глютамин, аргинин, лизин, цистеин, метионик, фенил аланин, тирозин, трнітгофан, гистидин, пролин), а у Волжский серой 92 - 18 (здесь кет цистекна). Под влиянием бора и-

.общий

О В Си . ;

Без удобрений На фоне*КРК Без удобрений На фоне ИГК

Рис.4. Содержание азота (А) и белка (Б) (» мг%) в глодах тыквы Волжская серая 92 •

10,5 мг Я

О Н Си Без удобрений

общий /белковый.

/ нс-

0 В Си О В ; Си

На фоне НРК. Без удобрений

. О „ Си На фоне КГК

Рис.5. Содержание азота (А) и белка СБ) (в в плодах тыквн Миндпльняп ЗЬ

меди содершике аминокислот как на фоне удобрений, так и без ник сильно изменяется. Бор значительно повышает общее содержание аминокислот, особенно а плодах Волжской серой 92.

В плодах исследуемых сортов тыквы обнаружено 9 незаменимых аминокислот: в&лин, лейцин, треонин, лизин, аргинин, метио-иин, фенклаланин, триптофан, гиотвдин.

Влияние бора и меди на содержание аминокислот в плодах тикви на.фона ХРК и без внесения в почву удобрений различно. Оказалось, что в плодах Миндальной 35 в варианте с бором содержание аминокислот гораздо больше, чем в варианте с медью. В последнем - из незаменимых аминокислот не обнаружено триптофана.

^екотррыд Д^шэнтц. Изучение влияния микро-

элементов на ферментативную активность занимает важное место в решении вопросов, касающихся обмена вешаетв в растениях " (Школьник, 1952; Дагио и др., 1959; Мамедов, 1963; Смирнов, 1979). , •

Предпосевная обработка семян тыквы микроэлементам» В, влияет на активность каталазн, перокешщэы и полмфенолоксидаэы. В листьях опытных сортов тыквы активность указанных ферментов изменяется по фазам развития: в фазе 3-5 листьев она наиболее высокая, постепенно понижаясь к фаза плодовой спелости. В плодах, в сравнении с листьями, активность указанных ферментов ниже. Микроэлементы, особенно медь, повысили активность определяемых окислительных ферментов.

В листьях тцквы отмечается сравнительно высокая активность ■ полифенолоксидаэы и относительно низкая - пероксидаэы.. В плодах же наоборот, полифенолоксияаэа менее активна, нежали лер-

оксид^зіі.

Виияние бора на активность каталазн более значительно на ранне., фазе развития, в последующие фази оно уменьшается; медь же активирует каталазу в поздних wsax развития.

Аскорбиновая кислота. В ^яде работ (Агтлков, 195G; Ливда-не, 1Э82; Балик, 1982) показано, что микроэлементы влияют на синтез аскорбиновой кислоты в растениях.

В листьях и плодах исследуемых сортом тцквы содержание ви'.^мина С различно. Оно изменяется no фазам разшітил: в Фазе

3-5 листьев оно незначительно, затем постепенно увеличивается и достигает максимума в фазе цветения; минимальное количество аскорбиновой кислоты наблюдается в фазе плодовой спелости. Содержание витамина С в листьях и плодах тыквы говыдается при обработке семян бором и медью как на фоне удобрений, так и без них; влияние меди более значительно по сравнению с бором. При увеличении содержания аскорбиновой кислоты в листьях, повшает-ся ее содержание и в плодах. Сорт Волжская серая 92, г» сравнению с Миндальной 35, характеризуется большим содержанием витамина С.

Микроэлементы. Предпосевная обработка с пш тыквы 0,02% растворами H3UO3 и cuS04 увеличила содержание бора и меди в листьях как волжской серой 92, так и Миндальной 35. Обоих микроэлементов больше в Волжской серой 92. Содержание микроэлементов в листьях и плодах растений контрольны* борных и медных вариантов до 10^6. В сравнении с листьями,в плодах содержание микроэлементов ниже. В плодах обоих сортов тыквы медь содержится в большем количестве, нежели бор._

УРОЖАЙНОСТЬ ТШШ И ОСНОВШЕ ШША~ЕШ . ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Предпосевная обработка семян тыквы микроэлементами В , Си влияет на урожайность как Мивдалыюй 35, так к Волжской серой 92; по сравнению с контролем,как на фоне удобрений, так и беэ них,урожай существенно повысился, особенно в варианте с бором. Урожайность Миндальной 35 на фоне без внесения в почву удобрений под влиянием бора увеличилась на 39 ц/га, а под влиянием меди - на II ц/ra. На фоне HPK бор увеличил урожай на 61 ц/га, а медь - на 25 ц/га. Особенно высокий урожай получендиВолжской серой 92 на обоих фонах; прибавка в урожае на фоне удобрений в варианте с бором составила 90 ц/га, а в варианте с медью - 50 ц/га. На фоне без удобрений урожай в варианте с бором повысился на 54 о/га, а в варианте с медью - на 19 ц/га.

Таким образом, наибольшая прибавка урожая наблюдается при предпосевной обработке семян микроэлементами на фоне И PK .

Целесообразность каждого мероприятия, направленного на

увеличение урожайности сельскохозяйственных культур, в конечной счете, определяется его"экономической эффективностью. Среди экономических показателей важнейшими являются уменьшение себестоимости продукции,-повмиение производительности труда и рентабельности. ' •'.•':■'•"V ' ■'.■.■"'I- '. - :

В наших от/гах оказалось, что себестоимость одного центне- . ра обоих сортов тыкай как контрольного, так и рпьггных вариантов .обходится в 8 рублей. Однако, увеличивается чистый денежный доход. В частшсти, в сравнении с контролем, чистый денежный доход в варианте с бором для Волжской серой 02 составил 830 '; руб/га, а Минальной 35 - 741 руб/га. Вместе с тем, производительность труда и рентабельность повысились для Волжской серой 92 на1,3 руб/га и 6,7 соответственно, а для Миндальной 35 -на 1,2 руб/га и 6,7*. ;■;'.■ ,;,■./■ /V-' "л;"' ■■--Л;-: V.'.''

вшюда ': .

1. Предпосевная обработка семян тыквы двух сортов - Волжская серая 92 и Миндальная 35 0,02£-ньми растворами Н^ВО^ и СиЗ^ь , способствует прорастанию семян, ускоряет появление :

и рост всходов, влияет на гормональную регуляцию. ■ ': ' ■.*'■ ,

2. Бор и медь влияют на анатомическое строение листа; изменяется толщина листа, увеличивается количество устьиц, уменьшается их размер, изменяется опушенность, что, в свою очередь, увеличивает ксероморфдасть листа.-■'":■■

... 3. Микроэлементы улучшают обмен веществ в листьях тыквы, в частности» синтез й передвижение углеводов, способствуют . накоплению азотистых веществ. Под влиянием бора увеличивается доля белкового азота в общем.азото; повивается количество ' '. масел."'..:".'.' . .'".■ ■'■' \.:..:; '"■■;■ .■:■"■.'■-'.. 'Л' '■ ■ -'■'■■ '/'■ 4. На раннем этапе развития (фаза 3-5 листьев) обмен веществ в листьях тыквы более интенсивен; в фазах цветекия и' плодовой спелости уменьшается содержание как различных форм 'углеводов (восстанавливающие сахара, сахароза,, крахмал), так '■'■■;■ и азотистых веществ и масел,' что вызвано интенсивную их вовлечением в процессы нарастания биомассы во время цветения и созревания плодов. • ,д : ; *'

5. Микроэлементы усиливают синтез свободные аминокислот, пластиднксс пигментов, аскорбиновой кислоты и увеличивают активность охислительньк ферментов в листьях и плодах двух сор-то» тыквы.

Плоды характеризуются высокий содержанием углеводов, сухих веществ,.белков, витаминов, аминокислот, масел, каротина (провитамина А).

Особенно заметно влияние бора на синтез незаменимы* аминокислот и накопление аскорбиновой кислоты и каротина.

6. Испытанные микроэлемент» существенно порицают урожайность изученных сортов тыквы, особенно на фоне полной довы Под влиянием бора урожай Миндальной 35 возрос на 61 ц/га, а Волжской серой 92 - на 90 ц/га; значительно повысились рассч«-ные показатели рентабельности, производительности труда и чистого денежного дохода.

Материмы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Чичинадэе А.И, Содержание пластидкых пигментов в двух сортах тыквы предпосевно обработанных микроэлементами - Тезисы докладов ХХХ1У научней сессии кутаисского пединститута, Кутаиси, 1970, с.108-109. ; •

2. Чичинадзе А.И. Содержание углеводов в двух сортах тыквы предпосевно обработанных микроэлементами - Тезисы докладов ХХХУ научной сессии Кутаисского пединститута, Кутаиси, 1971, с. 134. ■ '..■■■

3. Чичинадзе А.И. Содержание общего белкового и небелкового азота в двух сортах тыквы на фоне питания мнкроэлементами-Тезисы докладов ХХХУ1 научной конференции Кутаисского пе"Института, г^утаиси, 1Э72, с.100-109.

4. Чичинадзе А.И. Содержание жира в листьях, плодах и семенах двух сортов тыквы на фоне питания микроэлементами. -Тезисы докладов Республиканской научно-технической конферен-[¡ии молодь« ученых, работников и специалистов. Кутаиси, 1975, с.60-61.

5. ЧичинаД&е А.И. Содержание аскорбиновой кислоты в листьях и плодах двух сортов тыквы, активность некоторых фермен-

тов и урожайность. - Тезисы докладов Первой республиканской научной конференции аспирантов и молодых научньк сотрудников педагогического института Грузинской ССР, Тбилиси, 1975, с.104-105.

6. Чичинадзе А.И. Содержание пластидных пигментов в листьях двух сортов тыквы предпосевно обработанных микроэлементами.-Тезисы докладов Первой республиканской научной конференции биодогов Грузии, Кутаиси, 1979, с.04-05.

7. Чичинадзе А. 11. Содержание углеводов в листьях и плодах двух сортов тыквы на фоне питания микроэлементами. - Труды Тбилисского госпединститута им.А.С.Пушкина, Тбилиси, 1981,

т.IX, с. 131-130.

6. Чичинадзе А.И., Габелапшили U. Содержание органических кислот в листьях и плодах двух сортов тыквы на фоке питания, микроэлементами. - Труды Тбилисского госпединститута им.А.С. Пушкина, Тбилиси, 1984, с.30-25.

9. Чичинадзе,А.И. Содержание общего, белкового и небелкового азота в листьях и плодах двух сортов тыквы на фоне питания микроэлементами. - Труды Тбилисского госпединститута им.А,С. Пушкина, Тбилиси, 1984, с.37—17.

10. Чичинадзе А.Я. Влияние микроэлементов < В, Си ) на анатомическую структуру листа тыквы (Миндальная 35, Волжская серая 92). - Труды IY Всесоюзной межуниверситетской конференции пс биологии клетки, Тбилиси: ТГУ, 1985, с.765-766.

an¿njóa>r> дп8гмчфг&г>згу - bonjodojño fljfl^jEfjacoSftb цзсоозЗдйл gflot» ootiçot» йлЯоя ça OJncjödoe eoUjottgoffj a^âçoçrtaÂoti.

çflnO .

(

* :

■г ■ .

« ÜJ564 тир. xoo ' за к lt.

Офовтвы* цех Прамаиня ойцеотва "Зншпв " Гиср ; Твилио* , Пр* Ымрл» 3S ;■'