Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние регулятора роста "Стифун" на растения яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) при совместном применении с гербицидами

ВАК РФ 03.02.01, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Влияние регулятора роста "Стифун" на растения яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) при совместном применении с гербицидами"

На правах рукописи

ЯППАРОВ ИЛЬШАТ ФИКУСОВИЧ

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРА РОСТА «СТИФУН» НА РАСТЕНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (ТгШсит аевйуит Ь.) ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИМЕНЕНИИ С ГЕРБИЦИДАМИ

Специальность 03.02.01 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

21 моя 2013

ОРЕНБУРГ - 2013

005539575

Работа выполнена на кафедре экологии и природопользования ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет

им. М. Акмуллы» Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Кулагин Андрей Алексеевич Официальные оппоненты: Бухарина Ирина Леонидовна

Защита состоится «10» декабря 2013 года в 9:00 часов на заседании диссертационного совета Д212.180.02 при ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» по адресу: 460844, г. Оренбург, ул. Советская, 19; тел. (факс) (332) 77-24-52

E-mail: ospu@ospu.ru; http://www.ospu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет»

Автореферат разослан «__» ноября 2013 г.

Ученый секретарь Мушинская Наталья

доктор биологических наук, профессор

кафедры «Инженерная защита окружающей среды» ФГБОУ ВПО Удмуртский государственный университет (г. Ижевск)

Суюндуков Ялиль Тухватович

доктор биологических наук, профессор, директор ГАНУ «Институт региональных исследований Республики Башкортостан» (г. Сибай).

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Башкирский

государственный университет» (г. Уфа)

диссертационного совета

Ивановна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Применение регуляторов роста является актуальным в технологии выращивания сельскохозяйственных растений, и их роль будет постоянно возрастать. Значительное увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства не может быть достигнута без их широкого использования (Никкел, 1984). В настоящее время идет активный поиск и разработка высокоэффективных регуляторов роста растений, как путем химического синтеза, так и среди биологически активных веществ, природного происхождения (Чекуров, 2003; Давидянц, 2006; Moons, 2005; Yamaguchi, 2005). Исследование новых природных биорегуляторов с целью выявления оптимальных физиологических концентраций, установления специфичности их защитно-стимулирующего действия, а также разработки и оптимизации технологий применения, в том числе совместно с другими препаратами, для получения качественного зернового сырья, является на сегодняшний день актуальной и своевременной научной проблемой.

Одним из таких препаратов, созданным на основе природного сырья относится препарат «Стифун», разработанный в Институте биохимии и генетики УНЦ РАН (Яхин, 1999). «Стифун» - сбалансированная многокомпонентная система физиологически активных веществ метаболического происхождения с антистрессовой активностью на основе метаболитов растений семейства злаковых (Патент РФ № 2076603, 1997). Показано, что «Стифун» обладает ростстимулирующим действием, выраженными фунгицидными свойствами, способностью повышать устойчивость растений к водному дефициту и хлоридному засолению (Yakhin et al., 1998, 1999, 2000). В то же время остается не изученной способность препарата повышать устойчивость растений при обработки гербицидами.

Цель работы - изучение влияния препарата «Стифун» на ростовые и формообразовательные процессы растений пшеницы (ТгШсшп аеи'тип Ь.) сорта Омская 35 при совместном применении с гербицидами.

Задачи исследования:

1. Изучить опыт использования гербицидов и биологически активных веществ для выращивания пшеницы (ТпНсит аех^ит Ь.).

2. Определить влияние препарата «Стифун» и его эффективную концентрацию на растения пшеницы (Тпйсит аемтип Ь.) сорта Омская 35 в лабораторных и полевых условиях.

3. Оценить эффективность комбинированного применения гербицидов и регулятора роста «Стифун» в лабораторных и полевых условиях.

Научная новизна. Впервые изучено влияние регулятора роста растений «Стифун» при совместном применении с гербицидами. Установлено, что препарат предотвращает в определенной степени негативное действие гербицидов на пшеницу и оптимизирует качественные и количественные показатели растений. Полученные в полевых условиях данные позволяют сделать заключение о высокой эффективности препарата «Стифун» в практике выращивания пшеницы.

Обоснованность выводов и достоверность результатов работы обеспечены значительным объемом фактического материала, лабораторными и полевыми экспериментами с применением современных методов проведения исследований и подтверждением их методами математической статистики.

Декларация личного участия. Обзор литературы и анализ производил автор самостоятельно. Все лабораторные и полевые опыты также проведены автором лично. Определение цели и задач производилось совместно с научным руководителем. В совместных публикациях доля автора составляет от 30 до 70%

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют оптимизировать процесс выращивания пшеницы (Triticum aestivum L.) в условиях Прикамско - Вельского округа. Результаты данной работы могут быть использованы на предприятиях сельского хозяйства для выращивания пшеницы, для подготовки специалистов агрономических отраслей в рамках учебного процесса.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международной научной конференции «Ф по пато ген н i бактерн. Снтонцидолопя. Алелопапя» (КиТв, 2005), республиканской научно-практической конференции «Успехи интеграции академической и вузовской науки по химическим специальностям». (Уфа, 2006), IV международной научной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные вопросы современной биологии» (Алматы, 2006), VI съезде Общества физиологов растений России (Сыктывкар, 2007), школе-семинаре молодых ученых УНЦ РАН и Волго-Уральского региона по физико-химической биологии и биотехнологии (Уфа, 2007), VIII Международном симпозиуме «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2012).

Защищаемые положения:

1. Стимулятор роста растений, биологически активное вещество «Стифун» положительно влияет на посевные качества семян, рост и развитие проростков в лабораторных условиях. Биорегулятор «Стифун» при совместном применении с гербицидами снижает негативное влияние гербицидов на растения пшеницы в лабораторных условиях.

2. Применение «Стифуна» в полевых условиях способствуют увеличению морфометричсских показателей растения пшеницы. При комбинированном применении регулятора роста растений «Стифун» с гербицидами в полевых условиях снижается токсическое воздействие гербицидов.

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 8 печатных работах, в том числе в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и приложений, материалы исследований иллюстрированы на 38 таблицах и 18 рисунках. Список использованной литературы содержит 283 названий, в том числе 141 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

Во введении обоснована актуальность исследований, определены цель и задачи исследований, представлены теоретическая и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ КОМБИНИРОВОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА С ГЕРБЦИДАМИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) Выполнен обзор литературы по проблемам применения химических и биологических препаратов на растения, по историческому развитию данного направления, по классификации гербицидов (Радцева 1988, Спиридонов, 2000, Шаповалов, 2003; Лухменев2005, Петровский, 2006).

Предприятия по производству химических препаратов на сегодняшний день, которые производят гербициды, каждый год предлагают новые гербициды, рекламируя их особые свойства, но основу современных препаратов составляют препаративные формы хорошо и давно известных веществ, заводские смеси и особенно аналоги оригинальных препаратов, называемые «дженериками» (Петровский, 2006). В настоящее время имеется сравнительно большой ассортимент гербицидов (Уап Еегс1 е1.а1, 2003), но нет хорошо разработанной классификации их по определенным признакам. В работе приведены

6

варианты классификации гербицидов (Радцева, 1988, Спиридонов, 2000; Сафаров, 2001), механизмы действия (Удовенко, 1979; Федтке, 1985; Jackson, 1997; Van Eerd, 2003, Капа, 2004), метаболизм (Van Eerd, 2003; Shaner 2003). Накоплено большое количество данных об отрицательном действии гербицидов на окружающую среду и на целевые растения (Орлов, 1996; Горбатова, 2006; Ижевский, 2006; Лухменев, 2007). Использование регуляторов роста растений, как антистрессовых препаратов (Шаяхметов, 2000; Юнусбаев, 2003; Чанышева, 2006; Ямапеев, 2007) является одним из решений проблемы (Шакирова 2003; Шаяхметов, 2004; Широков, 2007).

За последние годы в нашей стране значительно расширились работы по использованию новых регуляторов роста растений ( Хрипач, 1995; Хлебникова, 1999; Чекуров, 2003; Шаповалов, 2003; Прусакова, 2005; Петровский, 2006;) Разумеется, что для достижения больших успехов в этой области потребуется не только простое расширение работ, но и более глубокое понимание механизма физиологического действия химических соединений, биологически активных веществ. На сегодня в этой области преобладают эмпирические решения, требующие очень больших затрат времени и труда, и не всегда дающие должные результаты. Не приходится сомневаться, что в процессе совместной творческой работы химиков, физиологов растений и представителей других областей знаний будут создаваться все более эффективные соединения различного действия, позволяющие успешно управлять обменом веществ, ростом и развитием растений.

ГЛАВА 2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ В главе приводятся характеристики климата, почв, гидрологии, растительности района исследования, данные по расположению района в системе природного, агроклиматического и физико-географического районирования Республики Башкортостан.

7

Полевые опыты проводились в 2007-2013 году в опытных полях хозяйства ТНВ «Урожай» Илишевского района, являющегося одним из крупных посташциков зерна в республике. Территория хозяйства расположена в Левобережном прибельском агропочвенном районе южной лесостепной зоны. Почвы - выщелоченный чернозём. Содержание гумуса - 6-9%; общего азота - 0,5%; валового фосфора - 0,19%; Р205 - 1.8-1.9, К20 - 13-17 мг на 100 г почвы; рН - 5.6-6.4; степень насыщенности основаниями - 78-89% Почва - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Мощность гумусового горизонта - 45-55 см. Содержание общего азота - 4300-4700 мг/кг почвы, минерального - 25-30 мг/кг, валового фосфора - 0,21 %, калия - 2 %, рН 4,5-4,9. Сумма поглощенных оснований - 39-43 мг-эквУ100 г почвы. Почва средне обеспечена подвижными формами азота и калия, слабо обеспечена фосфором. По основным физико-химическим, водно-химическим и агрохимическим свойствам выщелоченные черноземы являются одними из самых плодородных почв Южного Урала. При благоприятных природно-климатических условиях они обеспечивают высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Климат южной лесостепи РБ резкоконтинетальный. Он характеризуется колебаниями годового и суточного хода температуры воздуха, неустойчивым увлажнением по годам и неравномерным распределением осадков в течение года, сухостью воздуха.

Среднегодовое количество осадков колеблется 459 мм. Устойчивый снежный покров обычно устанавливается в середине ноября и сходит во второй декаде апреля.

Среднегодовая температура воздуха +2,5° С. Среднемноголетняя продолжительность безморозного периода - 137 дней. Сумма положительных температур за период с температурой выше +15 °С составляет 1531-1689 °С. Гидротермический коэффициент 1-1,2.

Таким образом, почвенио-климатические условия южной лесостепи достаточно благоприятны для выращивания основных сельскохозяйственных культур.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Лабораторные исследования проведены на базе ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы» в период с 2005 по 2013 гг. Полевые исследования проведены в вегетационные сезоны 2007 - 2013 годов на полях ГНВ «Урожай» Илишевского административного района Республики Башкортостан.

Изучали действие препарата «Стифун» на растения пшеницы (ТгШсит аеэНуит Ь.) сорта Омская 35 (таблица 1). Препарат «Стифун» -растительного происхождения, препаративная форма - растворимый в воде порошок. Норма расхода при опрыскивании посевов - 9г/га. В качестве гербицидов использовались: «Аврорекс» (действующее вещество -21 г/л карфентразон-этила+332 г/л 2,4-Д); «Биатлон» (2,4-Д кислота в виде сложного 2-этилгексилового эфира+триасульфурон) и «Топик» (клодинафоп-пропаргил + антидот).

Таблица 1.

Применение наиболее распространенных гербицидов на злаковых культурах, состав, способы и нормы расхода.

Название гербицида Состав, действующее вещество Способ, время обработки Норма расхода Назначение

«Аврорекс» 500г/л эфира 2,4-Д+21г/л карфентразон-этила Опрыскивание сорной растительности в фазе кущения весной. 0,5-0,6 л/га Защита зерновых культур и кукурузы от вредоносных растений- сорняков.

«Биатлон» 2,4-Д кислота в виде сложного 2- этилгексилового эфира+триасуль фурон Опрыскивание посевов яровых зерновых в фазе кущения до выхода в трубку, озимых - в фазе кущения весной. 0,5-0,6 л/га Защита пшеницы, ячменя от однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков

«Топик» клодинафоп-пропаргил + антидот, 80 + 20 г/л Опрыскивание можно проводить независимо от фазы развития культуры, с фазы 2-3 листьев у сорняков. 0,5 -0,75 л /га Послевсходовы й гербицид для борьбы с овсюгом и другими однолетними злаковы-ми сорняками в посевах яровой и озимой пшеницы

Диален Супер 2,4-Д + дикамба (диметиламинны е соли), 344 г/л 2,4-Д к-ты + 120 г/л дикамбы к-ты Опрыскивание, ранняя весна, когда культурные растения находятся в фазе кущеиия до выхода в трубку. 0.6-0.8 л/га Широкий спектр действия против однолетних и мно-голетних двудоль-ных сорняков, благодаря оптимальной комбинации действующих веществ

Логран Триасульфурон Опрыскивание посевов весной в фазе начала кущения культуры до выхода в трубку, в ранние фазы роста однолетних сорняков и в фазе розетки 0,00650,01 л,кг/га Селективный послевсходовый гербицид для борь-бы с широколистными сорняками в посевах зерновых культур.

Лабораторные исследования. Семена пшеницы проращивали в чашках Петри на фильтровальной бумаге, увлажнённой раствором препарата «Стифун» в диапазоне концентраций 0.000000003% - 0.3% и 0.0000000001% - 1% при температуре 24°С в течение 2-х и 3-х суток в термостате (Андреева, 1961). В результате выявляли оптимальную концентрацию, обладающую наибольшим ростостимулирующим эффектом.

Полевые исследования. Препаратом «Стифун» выявленной оптимальной концентрации была проведена обработка растений пшеницы в фазе начала кущения и ранней фазе роста сорняков совместно с гербицидами «Аврорекс», «Биатлон» и «Топик». Были использованы дозы

о,5 л/га, концентрация препарата рекомендованная производителем Площадь делянок 25-100 кв.м, повторность 4-кратная, размещение вариантов систематическое. Контрольные участки обрабатывали водой. Обработка статистических данных и полевые опыты проводились по методике Доспехова (Доспехов, 1985).

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 4.1. Результаты лабораторных экспериментов Обработка препаратом «Стифун» (образец ИБГ-3-2) показала, что при высокой концентрации он оказывал наиболее выраженное стимулирующее влияние на рост и массу корней, увеличивая длину на 46%, массу на 63% по сравнению с контролем. При низкой концентрации стимулировал рост побега, увеличивая его на 30%. Препарат «Стифун» (образец ИБГ-3-1) оказывал стимулирующее действие при концентрации 0,03%. Длину и массу корней увеличивал на 23% и 51%, длину и массу побега на 68% и 42% соответственно. Препарат «Стифун» (образец ИБГ-6) стимулировал накопление массы проростка (особенно при высоких и средних концентрациях). При концентрации 0,3% наблюдалось максимальное увеличение массы корней, которая превышала контроль на 50%, но в то же время при низких концентрациях (0,000003%-0,0000003%) на 44% увеличивалась масса побега.

В лабораторных экспериментах также выявлено сильное ингибирующее действие гербицида «Аврорекс» на линейные размеры и массу растений Т. аевНуит при концентрациях, превосходящих рекомендованные для практического применения, причем токсический эффект был более выражен на надземной части растений. При использовании концентрации «Аврорекса», рекомендованной для использования в растениеводстве, наблюдалась тенденция ингибирования их ростовых параметров. Применение биорегулятора совместно с гербицидом полностью предотвращало его негативное действия на растения Т. аевиуит.

При проведении исследований был апробирован аналитический вариант электрофореза с использованием установки PROTEANIIxiCell (Bio-Rad, USA), подобраны оптимальные условия выделения, количественного определения и разделения белков. Как показали данные, гербициды могут вызывать снижение биосинтеза белка у растений пшеницы Т. aestivum. В то же время возможный механизм действия биорегулятора «Стифун» связан с активацией биосинтеза белка и предотвращением его нарушения при негативных воздействиях.

Была проведена оценка физиологической активности «Стифуна» при действии различных гербицидов на растениях пшеницы. Как видно из таблицы 2, через 48 часов после обработки лограном наблюдалось ингибирование роста проростков. При совместном применении лограна и стифуна происходило уменьшение негативного действия гербицида.

Контроль

Рис. 1. Влияние гербицидов на содержание белка в проростках яровой пшеницы (ТгШсит аезПУитЬ.) сорта Омская 35.

В следующих опытах изучили влияние препарата при совместном применении с гербицидами. В первичных опытах использовали рекомендованную концентрацию гербицида Аврарекс и биопрепарат «Стифун», концентрация 0,003%. Гербицид «Аврорекс», где основное действующее вещество: 2,4-Д кислоты оказывают негативное действие на целевые и нецелевые растения, тем самым снижают урожай сельскохозяйственных культур (Радцева, 2008). В лабораторных опытах

это было подтверждено (рис. 2). Для предотвращения данного ингибирующего эффекта мы решили использовать препарат «Стифун». При использовании концентрации «Аврорекса», рекомендованной для использования в растениеводстве, наблюдалась тенденция ингибирования их ростовых параметров. Применение биорегулятора совместно с гербицидом полностью предотвращало его негативное действия на растения Т. Аев^уит сорта Омская 35 (рис. 2).

/ У

Длина побега (мм)

Ж

Средняя длин корней (мм)

Г

У

Сухая масса побега (мг)

/ / / / У

Сухая масса корней (мг)

Рис. 2. Влияние Стифуна и гербицида на линейные размеры пшеницы сорта Омская 35.

Через 72 часа после применения гербицидов «Аврорекс», «Диален супер» и «Топик» уменьшались все исследованные морфометрические параметры растений. При опрыскивании растений этими гербицидами и «Стифуном» выявлено выраженное предотвращение токсического эффекта гербицида, что могло быть обусловлено защитным либо стимулирующим действием регулятора роста. Следует отметить, что наблюдалось негативное действие гербицидов как на надземную часть растений, так и корневую систему. Необходимо обратить внимание, что протекторное действие «Стифуна» лучше видно при сравнении сухой массы растений, что может свидетельствовать о его положительном влиянии на биосинтетические процессы в растениях в условиях стресса (табл.2)

Таблица 2.

Влияние «Стифуна» на линейные размеры и массу растений яровой пшеницы (ТгШсит ае&тип Ь.) сорта Омская 35 при применении

гербицидов

(% от контроля)*

Вариант опыта Побег Корень

Длина Сырая масса Сухая масса Длина Сырая масса Сухая масса

Логран 87 83 73 83 87 75

Логран +стифун 91 94 87 93 93 92

Аврорекс 59 74 73 53 57 67

Аврорекс+ стифун 74 82 82 69 59 75

Диален супер 44 79 85 58 64 81

Диален супер + стифун 60 82 112 73 66 100

Топик 71 64 47 75 67 55

Топик +сгифун 75 75 71 91 72 73

*Примечание: показатели в контроле приняты за 100 %

4.2. Результаты нолевых экспериментов

Способом применения «Стифуна» (3.3 мг/л) была совместное обработка посевов опрыскиванием (опрыскиватель «Ураган», У=3,7т) в фазе -2-3 листьев - начала кущения культуры и ранние фазы роста сорняков (2-4 листа). В контроле семена опрыскивали водой. Площадь делянок 25-100 кв.м, повторность 4-кратная, размещение вариантов систематическое.

При применении гербицидов выявлена тенденция стимуляции ростовых процессов яровой пшеницы, выражающаяся в ряде случаев в незначительном увеличении морфологических параметров растений и урожайности по сравнению с контрольным вариантом. По всей видимости, это могло быть связано с биологической эффективностью исследуемых гербицидов против сорняков, что могло обеспечить лучшие условия для роста и развития культуры, а также возможной специфичностью действия гербицидов, проявляющейся в отсутствии негативного влияния на защищаемую культуру.

Обработка пшеницы «Стифуном» оказала более эффективное ростстимулирующее влияние и обеспечила большую продуктивность яровой пшеницы, чем применение гербицидов с рекомендованными нормами расхода (табл. 3-8). В то же время, совместное применение «Стифуна» и «Аврорекса» способствовало увеличению длины стебля (15%) и колоса (12%) по сравнению с применением только «Аврорекса», что было на 29% и 18% соответственно выше контроля. Растения имели более мощную корневую систему, развитые надземные органы, большие длину и диаметр междоузлий (табл. 3). Наиболее значительно увеличивалась длина 3-го и 4-го междоузлий - на 21% и 14% соответственно по сравнению с «Аврорексом» и на 47% и 53% по сравнению с контролем. Диаметр 2-, 3-, 4-го междоузлий увеличивался соответственно на 8, 16 и 12% по сравнению с «Аврорексом» и на 17, 29 и 15% по сравнению с контролем. Как известно, полегание пшеницы часто происходит в изгибе 2-го междоузлия. Вероятно, совместное применение

15

препаратов может способствовать формированию устойчивости растений к полеганию. При совместном применении «Стифуна» и «Аврорекса» увеличилась озернённость и масса зерна с одного колоса (табл. 4). Отмечена тенденция повышения количества сохранившихся растений к уборке. В результате урожайность пшеницы увеличилась по сравнению с применением только гербицида при рекомендованной норме расхода на 17%.

«Стифун» в сочетании с «Биатлоном» позволил увеличить длину стебля и колоса пшеницы на 16% и 26% соответственно по сравнению только с биатлоном, длина междоузлий увеличивалась на 37, 20, 26, 8 и 22%, соответственно у 1-, 2-, 3-, 4- и 5-го междоузлий, а диаметр наиболее сильно увеличивался у 3- и 4-го междоузлий на 53% и 56% соответственно (табл. 5). Смесь препаратов была также наиболее эффективной в отношении урожайности пшеницы по сравнению с обработкой данными препаратами в отдельности (табл. 6). Так, озернённость колоса увеличивалась на 17%, масса зерна с одного колоса - на 38%, количество продуктивных стеблей - на 25% по сравнению с действием только «Биатлона», что в итоге отразилось на повышении урожайности при совместном применении «Стифуна» и «Биатлона» на 17%.

При совместном применении «Стифуна» и гербицида «Топик» также отмечалось максимальное увеличение ростовых параметров и продуктивности пшеницы в сравнении с вариантами отдельного применения «Стифуна» или «Топика». Так длина стебля и колоса при совместном действии препаратов были выше по сравнению с действием только «Топика» на 11%. Такая же тенденция наблюдалась для длины и диаметра междоузлий. Увеличение урожая зерна при совместном применении «Стифуна» и «Топика» происходило за счёт возрастания количества продуктивных стеблей, озернённости колоса, массы 100 зёрен, (табл. 7).

Таблица 3.

Влияние совместного применения гербицида аврорекс и регулятора роста растений стифуна на морфологические параметры яровой пшеницы сорта Омская 35.

Варианты Длина междоузлий, см Диаметр междоузлий, см Длина стебля , см Длина колос а, см

] 2 3 4 5 1 2 3 4

Контроль 4,1 9,0 11,6 22,8 32,3 2,1 3,5 3,4 2,4 82,3 8,5

Аврорекс 4,3 9,2 14 25,3 35,3 2,5 3,8 3,8 2,5 92,5 8,9

Стифун 4,5 9,5 15 29,2 39,4 2,7 4,0 4,0 2,7 99,3 9,5

Аврорекс+ст ифун 4,8 9,9 17 35,1 41,3 3,3 4,1 4,4 3,0 106,3 10,0

Таблица 4.

Влияние совместного применения гербицида аврорекс и регулятора роста растений стифуна на продуктивность яровой пшеницы

сорта Омская 35.

Варианты Число зёрен в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г Масса 1000 семян, г Количество растений, сохранившихся к уборке, шт./м" Урожайность, ц/га

сноповая Комбайновая

Контроль 26,0 1,04 36,5 76 23,1 23,1

Аврорекс 28,0 1,29 37,2 80 28,2 24.1

Стифун 29,0 1,33 38,5 84 29,3 26,1

Аврорекс+ стифун 31,0 1,52 39,2 86 32,1 27,1

НСР05 1,3 1,6

Стифун в сочетании с биатлоном позволил увеличить длину стебля и колоса пшеницы на 16% и 26% соответственно по сравнению только с биатлоном, длина междоузлий увеличивалась на 37, 20, 26, 8 и 22%, соответственно у 1-, 2-, 3-, 4- и 5-го междоузлий, а диаметр наиболее сильно увеличивался у 3- и 4-го междоузлий на 53% и 56% соответственно (табл. 3). Смесь препаратов была также наиболее эффективной в отношении урожайности пшеницы по сравнению с обработкой данными препаратами в отдельности (табл. 4). Так, озернённость колоса увеличивалась на 17%, масса зерна с одного колоса - на 38%, количество продуктивных стеблей - на 25% по сравнению с действием только биатлона, что в итоге отразилось на повышении урожайности при совместном применении стифуна и биатлона на 17%. (рис. 6.).

Таблица 5.

Влияние совместного применения гербицида биатлон и регулятора роста растений стифуна на морфологические параметры яровой пшеницы сорта Омская 35.

Варианты Длина междоузлий, см Диаметр междоузлий, см Длин а стебл я, см Длина колоса, см

1 2 3 4 5 1 2 3 4

Контроль 5,0 9,0 16,6 31,1 32,3 2,0 2,5 1,7 2,3 66,4 5,3

Биатлон 6,5 9,4 18,7 35,7 36,9 2,2 2,8 1,9 2,5 67,5 6,4

Стифун 7,7 10,0 22,3 40,1 39,0 2,7 3,1 2,4 2,9 69,4 7,1

Биатлон+стиф ун - ... 9,0 11,2 23,6 42,0 45,0 3,0 3,7 2,9 3,6 78,4 8,1

Таблица 6.

Влияние совместного применения гербицида биатлон и регулятора роста растений стифуна на продуктивность яровой пшеницы сорта Омская

35.

Варианты Число збрен в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г Масса 1000 семян, г Количество растений, сохранивших ся к уборке, шт./м2 Урожайность, ц/га

снопова я комбайн овая

Контроль 22,6 0,94 38,5 203 28,2 26,5

Биатлон 22,9 0,94 41,2 216 30,1 26,1

Стифуи 23,5 1,20 43,1 233 32,3 272

Биатлон+стифун 26,8 1,30 45,1 254 36,1 31,1

НСР05 1,2 2,3

При совместном применении стифуна и гербицида топик также отмечалось максимальное увеличение ростовых параметров и продуктивности пшеницы в сравнении с вариантами отдельного применения стифуна или топика. Так длина стебля и колоса при совместном действии препаратов были выше по сравнению с действием только топика на 11%. (Рис.4.2.14). Такая же тенденция наблюдалась для длины и диаметра междоузлий. Увеличение урожая зерна при совместном применении стифуна и топика происходило за счёт возрастания

количества продуктивных стеблей, озернённости колоса, массы 1000 зёрен, (табл. 8).

Таблица 7.

Влияние совместного применения гербицида топик и регулятора роста растений стифуна на морфологические параметры яровой пшеницы сорта Омская 35.

Варианты Длина междоузлий, см Диаметр междоузлий, см Длина стебля, см Длина колоса, см

1 2 3 4 5 1 2 3 4

Контроль 3,1 8,6 14,6 26,0 30,3 1,1 2,5 3,3 2,5 80,1 7,91

Топик 3,0 8,0 15,6 26,8 33,5 1,5 2,8 3,6 2,9 84,5 8,50

Стифун 3,7 9,3 16,2 28,9 37,9 1,7 2,9 4,1 3,4 86,5 9,24

Трезор Стифун 3,9 9,7 17,8 36,0 40,0 2,0 3,4 4,5 4,6 94,2 9,86

Таблица 8.

Влияние совместного применения гербицида топик и регулятора роста растений стифуна на продуктивность яровой пшеницы сорта Омская

35.

Варианты Число зёрен в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г Масса 1000 семян, г Количество растений, сохранившихся к уборке, шт./м2 Урожайность, и/га

сноповая комбайновая

Контроль 24,2 0,84 36,4 66 26,1 18,2

Топик 26,4 1,04 40,1 78 28,1 20,3

Стифун 28,9 1,18 41,8 81 30,5 21,2

Топик+Стифун 29,6 1,59 42,6 88 31,1 21,9

НСР05 2,2 2,6

Необходимо отметить, что различия между контрольными и опытными делянками были заметны визуально. В литературе сообщается о синергизме препаратов природного происхождения и гербицидов с целью увеличения продуктивности культурных растений. При этом обсуждаются возможности снижения норм расхода гербицидов путём их совместного применения. Так, установлено, что при совместном применении гербицида калибра 75 в смеси с регуляторами роста растений агатом-25К и агростимулином снижается отрицательное действие гербицида на бактерии в ризосфере ярового ячменя, что может способствовать более интенсивному прохождению в растениях фо госннтетических процессов (Карпенко, 2012). Эффективность совместного применения гербицидов со «Стифуном», видимо обусловливается за счёт рострегулирующей активности «Стифуна» в сочетании с сильной гербицидной активностью химических препаратов. Кроме того, «Стифун», активируя метаболические процессы в растениях, может предотвращать стрессовое влияние гербицидов на них. Последнее может быть связано с влиянием «Стифнуна» на гормональный статус в растениях, выражающееся в изменении уровня абсцизовой кислоты (АБК), Ь-индолилуксусной кислота(ИУК), цитокининов (ЦК)(Яхин и др. 2006). Установлено, что препарат альбит проявляет свойства антидота широкого спектра действия и может применяться для зашиты культурных растений от фитотоксического действия гербицидов, не снижая их защитного эффекта. Так, при сочетании в баковых смесях альбит снижал гербицидный стресс в среднем на 16,6 %, при предварительной обработке семян - на 23,2 % (Злотников, 2006).

выводы

1. Препарат «Стифун» обладает ростстимулирующей активностью, выражающейся в усилении роста корней яровой пшеницы (ТгШсит аехптт Ь.), увеличивая длину их на 46% и массу на 63% по сравнению с контролем, Отмечено стимулирующее влияние на рост побегов, увеличивая их длину на 30% и биомассу - на 44% относительно контроля. При этом необходимо отметить, что регуляция роста и устойчивости культурных растений на начальных этапах онтогенеза является важным фактором оптимизации формирования их продуктивности в дальнейшем.

2. В ходе проведения лабораторных экспериментов показано, что гербициды оказывают угнетающее действие на растения яровой пшеницы ('ТгШсит аезйтт Ь.). Показано, что при использовании гербицида «Логран» (Триасульфурон) наблюдалось снижение морфометрических показателей растений на 13-27%, при использовании «Аврорекса» и «Топика» - снижение морфометрических параметров растений до 47%, при использовании «Диален Супер» - до 56% по сравнению с контролем. При этом ярко выраженные негативные эффекты при совместном применении гербицидов с препаратом «Стифун» нормализовались до контрольных значений.

3. При совместном опрыскивании растений гербицидами и «Стифуном» выявлено выраженное предотвращение токсического эффекта гербицида, что обусловлено защитным, либо стимулирующим действием регулятора роста. Следует отметить, что наблюдалось негативное действие гербицидов как на надземную часть растений, так и корневую систему. При этом наилучший протекторный эффект «Стифуна» показан при оценке сухой массы растений, что может свидетельствовать о его положительном влиянии на биосинтетические процессы в растениях в условиях стресса.

4. В естественных условиях произрастания на растениях яровой пшеницы (ТгШсит аезН\тт Ь.) сорта Омская 35 при использовании

22

гербицидов «Лврорекс», «Биатлон» и «Топик» наблюдали возрастание урожайности культур по сравнению с контролем в среднем на 7-21%, а при совместном применении гербицидов и биорегулятора «Стифун» отмечено существенное возрастание урожая зерна - на 17-29 % по сравнению с контролем. В то же время на яровой пшенице (ТгШсшп аеййуит Ь.) сорта Омская 35 гербицид «Биатлон» снижал урожайность культуры па 4 %, но совместное использование биорегулятора «Стифун» полностью предотвращало негативное действие гербицида, обеспечивая увеличение урожайности на 14-17 % по сравнению с контролем.

5. При проведении полевых исследований установлено, что в опыте с «Биатлоном» засоренность посевов была низкой по сравнению с экспериментальными участками, подверженными обработке другими гербицидами. Таким образом, совместное применение природного регулятора роста растений «Стифуна» и гербицидов «Аврорекс», «Битлон» и «Топик» существенно повышает продуктивность яровой пшеницы - 1729%. Это позволяет уменьшить норму расхода химических препаратов, а также снизить их токсическое действие, как на защищаемые растения, так и на окружающую среду.

6. Исходя из результатов выполненных работ установлена рекомендуемая доза препарата «Стифун» - 0,03 % водный раствор. Способ внесения в культуру: опрыскивание посевов весной в фазе начала кущения культуры до выхода в трубку, можно вносить как биорегулятор отдельно, так и совместно с гербицидами, что снижает затраты. При расходе рабочей жидкости 250-300 л/га, норма расхода препарата «Стрифун» составит 9 г/га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Лубянов A.A., Яхин О.И., Калимуллина З.Ф., Батраев P.A., ЯппаровИ.Ф., Гайнетдинова Е.М. Ответные реакции культурных растений при применении регулятора роста стифуна в условиях абиотических стрессовых факторов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 4 (32). С. 44-46.

2. Яппаров И.Ф., Кулагин А. А. Эффективность совместного применения природного регулятора роста растений «Стифуна» с гербицидами на растениях яровой пшеницы П Вестник Удмуртского государственного университета. Серия 6: Биология. Науки о земле. Выпуск 4. - 2013. - №. С. 47-53.

Тезисы и статьи в сборниках и материалах конференций

1. Яхш O.I., Яхш I.A., Лубянов О.О., Kaöipoe P.P., Хашсламова Г.М., Кунакова Р.В., Кашмуллша З.Ф., Черних А.Л., Яппаров 1.Ф. Ф)зюлого-бюх1м1чш та еколого-токсиколопчш аспекта в дослщженнях бюлопчноТ активпосп природних бюрегуляторш / Ф]'топатогеншбактерн. Ф1тонцидолопя. Алелопатш. Тезидоповщей М1жнародно'1 науково'1 конференцп (Кшв, 2005). 2005. С. 108.

2. Яхш O.I., Яхш I.A., Лубянов A.A., Онацький MM. KaoipoB P.P., Хашсламова Г.М., Кунакова Р.В., Каш'муллша З.Ф., Черних А.Л., Яппаров 1.Ф.Комплексне дослщження бюлопчно!" активности б1орегулятор1'в на ochobï рослинноУ сировини. / Ф1топатогенн ¡бактерн. Ф1тонцидолопя. Алелопат1я: Сборник статей. Житомир: "Державний агроеколопчний ун-т". 2005. С. 308-313.

3. Калимуллина З.Ф., И.Ф. Яппаров, P.A. Маникаев, О.И. Яхин, Р.В. Кунакова, А.Г. Ибрагимов. Получение и скрининг соединений, перспективных для применения в качестве регуляторов роста растений. //

24

Материалы республиканской научно-практической конференции «Успехи интеграции академической и вузовской науки по химическим специальностям». Уфа: РИО БашГУ, 2006. С. 118-120.

4. Kalimullina Z.F., Yapparov I.F., Yakhin O.I. Bioassay of growth-promoting substances, which appear as plant growth regulators // IV Международная научная конференция молодых учёных и студентов «Актуальные вопросы современной биологии». Тезисы докладов. Алматы, Казахстан. 2006. С. 142.

5. Яхин О.И., Яхин И.А., Лубянов А.А., Калимуллина З.Ф., Яппаров И.Ф., Махмудияров Г.А., Маникаев Р.А., Кадыров Ф.Ф., Кунакова Р.В. Научно-методологические основы создания и молекулярно-биологические аспекты функциональной активности антистрессовых биорегуляторов на основе природного сырья // VI съезд общества физиологов растений России. Т.2. Сыктывкар. 2007. С 459-461.

6. Яхин О.И., Лубянов А.А., Гареева Г.Б., Батраев Р.А., Маркелова Е.М., Яхин И.А., Калимуллина З.Ф., Яппаров И.Ф. Влияние абиотических стрессовых факторов и регуляторов роста на содержание фенольных соединений у высших растений // Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты: материалы докладов VIII Международного симпозиума. Москва, 2012. С. 506-511.

Лид. на издат. деят. Б848421 от 03.11.2000 г. Подписано в печать 07.11.2013. Формат 60X84/16. Компьютерный набор. Гарнитура Times. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. - 1,8. Уч.-изд. л. - 1,6. Тираж 100 экз. Заказ № 1002.

ИПК БГПУ 450000, г.Уфа, ул. Октябрьской революции, За