CC BY
28
P. 933-974.
6. Кононова C.B., Несмеянова M.A. Фосфонаты и их деграда-
ция микроорганизмами //Биохимия,- 2002 - Т. 67, № 2-С. 220-233.
7. Огородникова С.Ю., Гэловко Т.К., Ашихмина Т.Я. Реакции
растений на действие метилфосфоновой кислоты // Теорет. и приклад, экология,- 2007 - № 1- С. 78-93.
8. Серебрякова H.H. Влияние ксенобиотиков на физиологию
и биохимию листостебельных мхов // Вестник Оренбургского государственного университета,- Оренбург.
- 2007,- № 12,- С. 71-75.
9. Плотникова О.М., Матвеев H.H., Корепин A.M. и др.
Биохимические показатели лабораторных мышей в зависимости от времени интоксикации метилфосфо-натом // Теоретическая и прикладная экология,- 2010-№ 1,- С. 81-86.
10. Плотникова О.М., Савинова И.В., Матвеев H.H. и др.
Особенности влияния различных доз метилфосфоновой кислоты на основные биохимические показатели метаболизма лабораторных мышей // Вестник Челябинского государственного педагогического университета.
- Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2011,- № 1,- С. 307-316.
11. Международные рекомендации по проведению медико-
биологических исследований с использованием животных//Ланималогия,- 1993,- № 1,- С. 29.
12. Правила лабораторной практики в Российской Федера-
ции: приложение к приказу МЗ РФ № 267 от 19.06.2003. Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных: приложение к приказу МЗ СССР № 755 от 12.03.1977.
13. Гланц С. Медико-биологическая статистика,- М.:
Практика, 1998,- 459 с.
14. Камышников B.C. Справочник по клинико-биохимическим
исследованиям и лабораторной диагностике. - М.: МЕДпресс-информ, 2004,- 920 с.
15. Методика выполнения измерений биохимических показа-
телей в плазме (сыворотке) крови мелких теплокровных животных фотометрическим методом. Свидетельство об аттестации МВИ № 22.11.03.052/2009.
16. Малахова М.Я. Методы биохимической регистрации
эндогенной интоксикации. Сообщение второе // Эфферентная терапия,- 1995 - Т. 1, № 2 - С. 61-64.
17. Вьюшина A.B., Вайдо И.А., Гэрасимова И.Г. и др. Различия
в процессах перекисного окисления белков у крыс, селектированных по порогу возбудимости нервной системы // Бюл. экспер. биол - 2002 - Т. 133, № 3. -С. 292-296.
18. Гобский Ю.И., Беленичев И.Ф., Левицкий Е.Л. и др. Токсико-
логические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях (обзор литературы) // Совр. пробл. токсикол - 2005-№ 3. - С. 20-26.
УДК 581.1
Т.А. Лушникова, В.Е. Толчинская Курганский государственный университет
ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТА «АЛЬБИТ» НА НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАРТОФЕЛЯ
Аннотация
В статье показано влияние обработки препаратом «Альбит» на рост, урожайность и содержа-
ние крахмала в клубнях картофеля сорта Розара.
Ключевые слова: картофель, препарат «Альбит», рост, урожайность, крахмал.
Т.А. Lushnikova, V.E. Tolchinskaya Kurgan State University
INFLUENCE OF THE PREPARATION «ALBIT» ON SOME PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PARAMETRES OF POTATOES
Annotation
In article the influence of the processing by preparation «Albit» on growing, productivity and contents of the starch in tubers of the potatoes of variety «Rozara» is shown.
Keywords: potatoes, preparation «Albit», growing, productivity, starch.
Введение
Картофель - важнейшая продовольственная, техническая и кормовая культура. Благодаря высокому содержанию в клубнях крахмала, белка и витаминов картофель является важным продуктом питания, и его по праву называют «вторым хлебом». Картофель используют в спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслях промышленности. Картофельный крахмал применяют в пищевой, текстильной, бумажной промышленности. Клубни картофеля - ценный корм для сельскохозяй-ственныхживотных. На корм также используют побочные продукты его переработки (барда, мезга) и засилосованную ботву. В настоящие время картофель выращивают во всех странах мира на площади около 20 млн га. По объёму производства он занимает второе место в мире после зерновых культур, а Россия лидирует по посевным площадям валовым сборам картофеля. Картофель на территории России выращивают в Центральных районах Нечернозёмной зоны, Центрально-Чернозёмных областях, Поволжье, Башкортостане, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке [1]. В агротехнике возделывания широко используют различные химические препараты, в частности регуляторы роста. Применение этих веществ способствует повышению урожайности, устойчивости растений к стрессовым воздействиям и защите от вредителей и патогенов [2].
Цель настоящей работы - изучить влияние синтетического регулятора роста и развития растений «Альбит» на некоторые физиолого-биохимические показатели картофеля сорта Розара.
1. Методика исследования
Объектом исследования был картофель сорта Розара и химический препарат регулятора роста и раз-
вития растений «Альбит». Исследования проводились на базе фермерского хозяйства с. Сычево (Варгашин-ский р-он, Курганская обл.) и лаборатории биохимии КГУ. В полевом опыте в каждом варианте растения в количестве 100 шт. высаживались на делянках квадратно-гнездовым методом, расстояние между гнездами составляло 50 см. Размещение делянок проводилось рендамезационным методом в трехкратной по-вторности. Обработка раствором препарата «Альбит» в концентрации 1 г/5л воды (расход 4-5л /100м2) проводилась в фазу интенсивного роста побегов. Растения контрольного варианта опрыскивались водой.
На протяжении периода вегетации проводилось измерение биометрических показателей (высоты, размеров и площади листьев) анализировалось содержание крахмала, белка, витамина С, активность ката-лазы в клубнях картофеля [3, 4]. В работе использовался сплошной метод учета урожая. Полученные результаты подвергались статистической обработке [5].
2. Результаты исследования
2.1. Влияние обработки препаратом «Альбит» на физиологические показатели растений картофеля сорта Розара
От напряженности водного режима во многом зависит устойчивость растений к неблагоприятным экологическим фактором [6,7]. В качестве показателей водного обмена нами анализировались водоудержи-вающая способность, водный дефицит, относительная тургесцентность, интенсивность транспирации и содержание воды в листьях картофеля в конце фазы цветения. Определение показателей водного обмена проводили в полдень, когда наблюдалось максимальное напряжение метеорологических факторов (температура воздуха +28'С, ясно, ветра нет). Определение интенсивности транспирации в опытных вариантах показало (табл. 1), что обработка растений картофеля стимулятором роста и развития «Альбит» способствовала снижению этого показателя водного обмена. Так, в результате обработки препаратом «Альбит» интенсивность транспирации листьев картофеля сорта Розара снизилась на 32 %. Водоудерживающую способность листьев картофеля характеризовали по величине водоотдачи. При этом большей водоотдаче соответствовала меньшая водоудерживающая способность и наоборот. Проведенные исследования показали (табл. 1): обработка растений картофеля препа-
ратом «Альбит» способствовала повышению водоудерживающей способности листьев картофеля. Повышение водоудерживающей способности листьев и снижение интенсивности транспирации под влиянием регулятора роста и развития растений «Альбит» способствовало увеличению оводненности тканей (табл. 1).
В качестве показателей напряженности водного режима растения используют водный дефицит и дефицит относительной тургесцентности ткани. В обоих случаях сравнивают содержание воды в растительной ткани с количеством ее в той же ткани, находящейся в состоянии полного тургора. Под водным дефицитом понимают недостающее до полного насыщения клеток количество воды, выраженное в процентах от общего ее содержания при полном насыщении ткани. Относительная тургесцентность — величина, показывающая, какую долю в процентах составляет имеющееся в наличии количество воды от ее содержания, обеспечивающего полный тургор [6; 7]. Проведенные исследования показали, что на фоне повышения водоудерживающей способности и оводненности листьев в опытных вариантах под влиянием регулятора роста и развития растений «Альбит» наблюдалось увеличение показателя относительной тургес-центности и снижение показателя водного дефицита (табл. 1). Это может говорить о том, что под влиянием изучаемого препарата стабилизируется водный режим растений картофеля.
Известно, что не только рост, но и продуктивность сельскохозяйственных культур во многом зависят от показателей энергетического обмена. Важными сторонами энергетического обмена являются процессы фотосинтеза и дыхания [6]. Нами изучалось влияние регулятора роста «Альбит» на интенсивность фотосинтеза растений картофеля. Проведенные исследования показали (табл. 2), что обработка изучаемым препаратом существенно повысила интенсивность фотосинтеза листьев растений картофеля. Так, в конце периода цветения интенсивность фотосинтеза листьев картофеля сорта Розара в результате обработки препаратом «Альбит» увеличилась с 234 мгСО2/гч до 284 мгСО2/гч (повышение составило 21 °%).
Аналогичная картина наблюдалась при определении влияния изучаемых препаратов на такие показатели, как истинный фотосинтез (нетто-фотоситез) и чистая продуктивность фотосинтеза листьев растений картофеля (табл. 2). Известно, что усиление фотосин-
Таблица 1
Влияние обработки препаратом «Альбит» на показатели водного обмена растений картофеля сорта Розара
Показатели водного обмена Вариант
контроль «Альбит»
Интенсивность транспирации, мгН2О/см •ч 330 225
Водоудерживающая способность, % 75 86
Содержание воды, % 72 82
Относительная тургесцентность, % 64 79
Водный дефицит, % 36 21
Влияние обработки препаратом «Альбит» на показатели фотосинтеза картофеля (фаза цветения)
Вариант Показатели фотосинтеза
Интенсивность фотосинтеза, Нетто-фотосинтез, Чистая продуктивность фотосинтеза,
мгСО2/гч % мгСО2/гч % мг ¿1^сух. в-ва дм •ч %
Контроль 234 ± 8 100 423 ± 11 100 13,5 ± 0,2 100
«Альбит» 284 ± 7 121 482 ± 8 114 21,9 ± 0,5 162
теза приводит к повышению содержания сахаров в листьях растений. Образовавшиеся ассимиляты могут использоваться на процессы роста и в качестве дыхательного субстрата [8]. В связи с этим было важно изучить влияние обработки препаратом «Альбит» на интенсивность дыхания листьев картофеля. Проведенные исследования показали, что обработка изучаемым препаратом способствовала некоторому повышению этого показателя энергетического обмена. Так, в конце периода цветения интенсивность дыхания листьев картофеля сорта Розара в результате обработки препаратом «Альбит» увеличилась с 189 мгСО2/гч до 198 мгСО2/гч.
Известно, что рост растения является интегральным показателем всех происходящих в растении процессов. В связи с этим нам было важно проследить действие обработки регулятором роста и развития растений «Альбит» на рост растений картофеля. В качестве показателей роста нами проводилось измерение длины и размеров листьев.
Результаты измерения высоты растений (длины стеблей) картофеля сорта Розара представлены
80
70
60
5
о
к е; ю 0) I-о га
I-
о
о
ш
50
40
30
20
10
59,1
55,9
на рис. 1. Как видно из данных рисунка, обработка растений препаратом «Альбит» стимулировала рост надземных побегов растений картофеля.
Значительно большее влияние обработка изучаемым препаратом оказала на формирование листовой поверхности растений картофеля. Обработка растений изучаемым препаратом способствовала увеличению числа листьев на надземных побегах картофеля сортов Розара в фазу цветения на 30 %. Обработка регулятором роста и развития растений «Альбит» способствовала и увеличению размеров листовой массы картофеля сорта Розара (табл. 3). Как видно из данных табл. 3, опрыскивание растений изучаемым препаратом способствовало нарастанию длины и ширины листьев картофеля. В результате этого наблюдалось увеличение площади листьев в опытных вариантах. Так, например, в фазу цветения площадь листьев картофеля сорта Розара под влиянием обработки препаратом «Альбит» увеличилась со 91,25 см2 до 116,83 см2 (повышение составило 28 %).
Общие потери урожая от вредителей, болезней и сорняков в мире составляет 34% от потенциально воз-
66,3
67,6
бутонизация
конец цветения
плодообразование
фаза онтогенеза
□ контроль ЕЭ альбит
Рис. 1. Влияние обработки препаратом «Альбит» на длину стеблей картофеля сорта Розара
0
Влияние обработки препаратом «Альбит» размеры листьев растений картофеля сорта Розара
Вариант Фаза онтогенеза Показатели размеров листьев
длина, см ширина, см площадь, см2
Контроль бутонизация 12,5 ± 0,2 7,5 ± 0,3 59,06 ± 2,0
цветение 14,2 ± 0,4 10,2 ± 0,5 91,25 ± 2,8
плодоношение 14,8 ± 0,5 10,5 ± 0,3 97,90 ± 3,1
«Альбит» бутонизация 13,9 ± 0,3 8,5 ± 0,2 74,43± 3,2
цветение 15,2 ± 0,2 12,2 ± 0,5 116,83 ± 3,6
плодоношение 16,0 ± 0,4 12,5 ± 0,4 126,00 ± 2,7
можного урожая, кроме того, значительно снижается качество продукции. Обработка растений внедренными средствами химической защиты и регуляторами роста в агротехнику возделывания позволяет снизить эти потери урожая. Проведенные нами исследования показали, что применение регулятора роста и развития растений «Альбит» увеличивает не только число клубней на растении, но и их массу (табл. 4). Это в конечном итоге значительно повышает урожайность картофеля. Важно отметить, что повышение урожайности картофеля в опытных вариантах происходило на фоне стабилизации водного режима и стимуляции процессов энергетического обмена (фотосинтеза и дыхания) и роста растений. В литературе отмечается, что формированию большого урожая способствует более интенсивный и длительный процесс фотосинтеза [9].
2.2. Влияние обработки препаратами «Альбит» на биохимические показатели клубней картофеля сорта Розара
Основные вещества, входящие в состав клубня картофеля, - это крахмал, сахара, клетчатка, азотсодержащие соединения, жир и зольные элементы. Количество веществ, входящих в состав клубней картофеля, может значительно меняться в зависимости от сорта и условий произрастания. Кроме вышеназванных веществ, входящих в состав клубня картофеля, имеются другие, оказывающие значительное влияние на качество картофеля: витамины, ферменты, алкалоиды и др. [10].
Картофель является ценной продовольственной, кормовой и технической культурой. Его пищевую и кормовую ценность определяют, в первую очередь, углеводы и азотистые вещества. Содержание крахмала, который занимает наиболее значимую по весу часть клубня, является важным показателем качества. При этом крахмал - важное запасное вещество и по-
ставщик энергообразующих метаболитов в питании человека и животных. Содержание крахмала в клубнях картофеля в среднем составляет 18,2 %. Причем содержание крахмала в клубнях картофеля зависит от сортовых особенностей, почвенно-климатических условий произрастания, агротехники возделывания [11].
Проведенные нами исследования показали, что обработка растений изучаемым препаратом «Альбит» способствовала повышению уровня крахмала в клубнях картофеля с 18,43 % от сырой массы до 24,57 % в расчете на сырую массу.
Большая часть азотистых веществ клубней картофеля представлена белками. На практике для оценки количества белков общего содержания азотистых веществ используют такой показатель, как «сырой протеин». Среднее содержание сырого протеина в клубнях картофеля составляет 1,5-2,0% сырой массы [11]. Несмотря на то, что картофель считают культурой, содержащей низкое количество белка, при урожайности клубней 150-200 ц/га он может дать 300-400 кг сырого протеина. Такое же количество протеина гектара дает зерно пшеницы при содержании сырого протеина в зерне 15% и урожайности зерна 20-25 ц/га. Большая часть белков картофеля представлена глобулинами (50-60%), 20-30% представлена альбуминами и 15-20% - глюте-нинами. Белки картофеля сбалансированы по составу незаменимых аминокислот, поэтому имеют высокую биологическую ценность. По отношению к белкам куриного яйца биологическая ценность белков картофеля равна 85% [12; 13]. Определение содержания белка в клубнях картофеля показало, что в результате обработки растений препаратом данный показатель пищевой ценности клубней повысился с 1,96% сырой массы до 2,54% сырой массы.
Содержание витаминов обусловливает биологическую ценность картофеля как пищевого продукта.
Вариант Показатели урожайности
Число клубней на растении Средняя масса одного клубня Средняя масса клубней на растении
шт. % г. шт. % г.
Контроль 10 ± 2 100 87,4±1,9 100 874,0 ± 6,5 100
«Альбит» 13 ± 2 130 111,8±2,4 128 1453,4 ± 7,9 166
Таблица 4
Влияние обработки препаратом «Альбит» на показатели урожайности картофеля
Наибольшее значение имеет присутствие в клубнях картофеля витамина С. Больше всего витамина С в камбиальном слое клубня. В свежем картофеле его содержание составляет 10-40 мг на 100 г, а весной -4-11 мг на 100 г. При хранении картофеля содержание витамина С в нем постепенно снижается. Обычно к весне в его клубнях остается треть первоначального содержания витамина С [14]. Определение содержания аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля показало, что в результате обработки растений данным препаратом её количество повысилось с 12,79 мг% сырой массы до 21,03 мг % сырой массы.
Ферменты представляют собой органические катализаторы, образующиеся в живых клетках в незначительных количествах. В клубнях картофеля особое место занимают оксидоредуктазы — каталаза, поли-фенолоксидаза (тирозиназа), пероксидаза, аскорби-наза и др. Каталаза катализирует реакцию разложения пероксида водорода на воду и кислород. Функцией каталазы является защита клетки от губительного действия пероксида водорода, образующегося в результате действия супероксиддисмутазы, а также в реакциях, катализируемых оксидазами. Пероксид водорода образуется в результате микросомального окисления чужеродных соединений так называемых ксенобиотиков [15]. Определение активности каталазы показало, что в клубнях картофеля сорта Розара активность каталазы составила в контрольном варианте 22,13 мкмоль/минг, в результате обработки препаратом «Альбит» - 26,67 мкмоль/минг.
Заключение
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Обработка картофеля сорта Розара регулятором роста «Альбит» оказывает влияние на физиологические и биохимические показатели растений.
2. Опрыскивание регулятором роста «Альбит» способствует стабилизации водного режима растений, снижает такие показатели водного обмена, как интенсивность транспирации и водный дефицит, повышает водо-удерживающую способность, оводненность тканей, относительную тургесцентность листьев картофеля.
3. Обработка растений картофеля регулятором роста и развития растений «Альбит» способствует повышению интенсивности и чистой продуктивности фотосинтеза, интенсивности дыхания листьев картофеля сорта Розара.
4. Обработка растений картофеля препаратом «Альбит» способствуют усилению роста картофеля.
5. Использование препарата«Альбит» повышает урожайность и качество клубней картофеля.
Список литературы
1. Половникова В.В, Степановских А.С. Защита картофеля
от болезней в Зауралье. - Куртамыш: ГУГ Куртамыш-
ская типография, 2007. - 126 с.
2. Верзилов В.Ф. Регуляторы роста и их применение в
растениеводстве.- М.: Наука, 1971. - 142 с.
3. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. - 2-е
изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1982. - 271 с.
4. Власюк П.А, Власенко Н.Е., Мицко В.Н. Химический состав
картофеля и пути улучшения его качества. - Киев: Наукова думка, 1979. - 196 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами
статистической обработки результатов исследований). - М.: Колос, 1965. - 423 с.
6. Жолкевич В.Н. Энергетика дыхания высших растений в
условиях водного дефицита.- М.: Наука, 1968. - 230 с.
7. Кузнецов Вл.В., Ракитин В.Ю., Опоку Л. и др. Влияние
теплового шока и последующей почвенной засухи на водный режим и устойчивость хлопчатника // Физиология растений.- 1997.- Т. 44, №1.- С.54-58.
8. Головко Т.К. Дыхание растений (физиологические аспек-
ты). - СПб.: Наука, 1999. - 204 с.
9. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А Хлорофилл и продуктив-
ность растений. - М.: Наука, 2000. - 136 с.
10. Кириллов Ю.И., Яковлев В.А., Борисков Д.Е. Основы
биохимии растений: Учебное пособие.- Курган: Изд-во «Зауралье», 2002. - 224 с.
11. Власюк П.А, Власенко Н.Е., Мицко В.Н. Химический состав
картофеля и пути улучшения его качества. - Киев: Наукова думка, 1979. - 196 с.
12. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И. и др. Химия
пищи. - М.: Колос, 2000. - Книга 1. Белки: структура, функции, роль в питании.- 384 с.
13. Нечаев А.П., Траунберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Пище-
вая химия. - СПб.: Гиорд, 2007. - 640 с.
14. Смирнов. М.И.: Витамины. - М.: Медицина, 1974. - 495 с.
15. Ккорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия: Учебник
для хим., биол. и мед. спец. вузов. - 3-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.
УДК 581.1 Т.А. Лушникова
Курганский государственный университет
ИЗМЕНЕНИЕ АНАТОМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ЖИГУЛЕВСКАЯ В УСЛОВИЯХ ЗАСУХИ
Аннотация
Изучалось влияние засухи на анатомические и физиологические показатели яровой мягкой пшеницы сорта Жигулевская. Органы пшеницы в условиях засухи имели более развитые проводящую систему и моторные клетки, большое число устьиц, более развитую механическую ткань, больший водный дефицит и интенсивность транспирации, меньшие во-доудерживающую способность, содержание воды на листьях растений пшеницы, интенсивность и чистую продуктивность фотосинтеза. В условиях засухи растения пшеницы характеризовались повышенной интенсивностью дыхания, долей дыхания поддержания, усилением гликолиза, уменьшением продуктивности.
Ключевые слова: пшеница, засуха.
T.A. Lushnikova Kurgan State University
