Вплив Базису 75 і фізіологічно активних речовин на анатомічну будову кукурудзи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВПЛИВ БАЗИСУ 75 І ФІЗІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН НА АНАТОМІЧНУ БУДОВУ КУКУРУДЗИ

З.М. ГРИЦАЄНКО, доктор сільськогосподарських наук

О.І. ЗАБОЛОТНИЙ, кандидат сільськогосподарських наук

Уманський державний аграрний університет

Досліджувалася дія гербіциду Базис 75 при застосуванні без фізіологічно активних речовин і сумісно з ними на анатомічну будову рослин кукурудзи (кількість та розміри епідермальних та продихових клітин у листках, кількість судин та розміри ксилеми і флоеми в судинно-волокнистих пучках стебел).

гербіцид базис кукурудза

Установлено, что при действии гербицида Базис 75 без физиологически активных веществ и совместно с ними наибольшие изменения структуры эпидермиса и сосудисто-волокнистых пучков происходит при внесении гербицида совместно с Зеастимулином: значительно увеличивается количество клеток эпидермиса при существенном уменьшении их площади, а также увеличивается площадь проводящих тканей.

It is defined that the influence of herbicide Basis 75 applied separately and together with physiologically active substances the highest modification in the structure of epidermis and vessel-fibrous bunches take place in presence of herbicide jointly with Zeastimulin: the quantity of epidermis cells enlarges while their surface decreases essentially besides the surface of conducting tissues increases.

Анатомічна будова органів рослин за звичайних умов є стабільною системою, що в значній мірі відображає умови їх життєдіяльності. Проте, під впливом ряду екологічних чинників, в тому числі і внесення гербіцидів, анатомічна будова листя і стебел може змінюватися [1, 6].

У зв'язку з широким застосуванням регуляторів росту і гербіцидів у сільськогосподарському виробництві особливо великого значення набуває вивчення механізму дії цих сполук на рослинний механізм, зокрема, на тканинні і клітинні структури, від функціонування яких в значній мірі залежить формування урожайності і якості врожаю [7].

Дія гербіцидів починається з надходження їх у рослину і подолання перешкоди (клітинної стінки та плазма леми). Цей процес має важливе значення , оскільки від нього залежить активність проникнення гербіциду в культурні рослини і бур'яни та фіто токсичність препарату. Як відомо, першими зазнають впливу ксенобіотиків листки рослин, особливо епідерміс. Проникаючи крізь нього в тканини мезофілу листка, ксенобіотики спричиняють зміни в проходженні фізіолого-біохімічних процесів, що впливає на анатомічну будову фотосинтетичного апарату рослин. Однак механізм проходження процесів, які обумовлюють зміни в анатомічній будові та підвищують стійкість рослин до стресових факторів на даний час лишаються маловивченими. Одним з важливих питань наших досліджень було вивчити вплив Базису 75, Зеастимуліну і Рексоліну на процеси життєдіяльності рослин кукурудзи та їх економічну структуру, так як анатомічна будова рослин (кількість клітин епідермісу та продихів у ньому, розміри провідних тканин) є одним із критеріїв, від яких залежить формування врожаю і його якості [4].

Доцільно було встановити, чи змінюється, і в якій мірі, анатомічна структура органів і тканин рослин, особливо провідна система і продиховий апарат, оскільки вони безпосередньо зв'язані з забезпеченням рослин газообміном, водою і поживними речовинами. А від того, наскільки інтенсивно будуть проходити ці процеси в рослинах, залежить рівень їх життєдіяльності: активність обміну речовин, ростових процесів, реакції рослин на гербіциди і ступінь стійкості або чутливості культури до хімічних реагентів [3].

Формування анатомічної будови рослин при застосуванні хімічних і біологічних препаратів на сьогодні вивчено недостатньо, тому метою наших досліджень було вивчення анатомічної будови листків і стебел (судинно-волокнистих пучків, кількості та розмірів клітин епідермісу) рослин кукурудзи при внесенні гербіцидів і фізіологічно активних речовин.

Методика досліджень. Досліди проводили в польових і лабораторних умовах кафедри біології Уманського державного аграрного університету в посівах кукурудзи гібриду Харківський 295 МВ. Гербіцид Базис, 75% в.г. фірми DuPont (комплексний препарат групи похідних сульфонілсечовини, компонентами якого є римсульфурон, 50% та тифонсульфурон-метил, 25%) вносили по сходах кукурудзи у фазу 3-5 листків у нормах 15, 20, 25 і 30 г/га окремо і сумісно з Зеастимуліном у нормі10 мл/га (збалансована композиція регуляторів росту природного походження і синтетичних аналогів фітогормонів для застосування на кукурудзі) та Рексоліном у нормі 200 г/га (універсальна суміш мікроелементів на халатній основі фірми AKZO NOBEL). Повторність досліду - триразова. Ґрунти дослідного поля - чорноземи опідзолені важко суглинкові (вміст гумусу - 3,3%). Препарати вносили обприскувачем ОН-400 з витратою робочого розчину 300 л/га.

Анатомічну будову рослин кукурудзи вивчали за методикою Грицаєнко З.М. [5].

Результати досліджень. У результаті проведених досліджень нами встановлено, що похідні сульфонілсечовини активно впливають на анатомічну будову відносно стійкої до дії гербіцидів кукурудзи. При цьому ступінь і характер змін у анатомічній структурі рослин залежить від норми та способу внесення гербіциду. Кількість судинно-волокнистих пучків при внесенні різних норм гербіциду як окремо, так і сумісно з ріст регулюючими речовинами майже не змінювалась. Однак площа провідних тканин на поперечних зрізах стебел значно відрізнялася від площі ксилеми і флоеми рослин, не оброблених гербіцидами, в сторону їх збільшення, особливо площа ксилеми: при нормі 15 г/га вона збільшилася в 1,36 рази в порівнянні з контролем, а флоеми - в 1,21 рази. При дії 20 і 25 г/га гербіциду площа ксилеми зросла в 1,62 і 1,75 рази відповідно до норм препарату, а площа флоеми - в 1,35 і 1,43 рази. За дії максимальної норми Базису 75 в 30 г/га площа провідних тканин була найменшою в порівнянні з нижчими дозами гербіциду. Тут площа ксилеми зросла в 1,24 рази в порівнянні з контролем, а флоеми - в 1,15 рази. При цій нормі гербі нормі гербіциду спостерігалося також зменшення товщини механічної тканини в судинно-волокнистих пучках (табл. 1).

Аналогічні зміни в анатомічній будові рослин кукурудзи були встановлені і іншими дослідниками. Так, у роботах С.С.Рубіна та З.М.Грицаєнко [8 - 10] при дії 2,4-Д відмічалося посилення діяльності перицикла в меристематичній зоні стеблових міжвузлів кукурудзи, а також розвиток і збільшення кількості водопровідних судин і зменшення механічних тканин.

1. Вплив Базису 75, Зеастимуліну та Рексоліну на анатомічну будову судинно-волокнистих пучків стебел кукурудзи

(фаза викидання мітелки), 2003-2005 рр.

При сумісному застосуванні Базису 75 з Зеастимуліном і Рексоліном площі провідних тканин були більшими, ніж при застосуванні Базису 75 без рістрегуляторів. Так, при 15 г/га гербіциду в суміші з Зеастимуліном площа ксилеми зросла в 1,74 рази, а флоеми - в 1,49 рази в порівнянні з контролем. Найбільша площа провідних тканин формувалася при внесенні 20 г/га Базису 75 з Зеастимуліном: в 2,1 рази вище контролю зросла площа ксилеми і в 1,58 рази - площа флоеми. За вищих норм гербіциду (25 і 30 г/га) площі провідних тканин були меншими в порівнянні з дією попередньої норми. Так, при застосуванні 25 г/га препарату площа ксилеми перевищувала контроль в 1,86 рази, флоеми - в 1,52 рази, а при 30 г/га - в 1,69 та 1,5 рази відповідно.

Сумісне застосування Базису 75 з Рексоліном також сприяло більш активному формуванню провідних тканин у порівнянні з дією лише гербіциду, хоча їх площі були дещо меншими, ніж при застосуванні суміші Базису 75 з Зеастимуліном. Тут найбільша площа провідних тканин формувалася при 20 г/га Базису 75 при якій ксилема перевищувала контроль в 1,86 рази, а флоема - в 1,5 рази. Аналогічна залежність анатомічної будови рослин була і при вивченні дії гербіцидів з біостимулятором росту на рослини сої [2].

Збільшення площі водопровідної тканини може призводити до підвищення врожаю зерна кукурудзи за оптимальних норм застосування гербіциду. Однак при цьому, як видно з дослідів, послаблюється розвиток механічних тканин як у судинно-волокнистих пучках стебел, так і в зовнішньому їх шарі, що може викликати ламкість стебел при механічних обробітках ґрунту в посівах кукурудзи.

Вивчаючи дію Базису 75, Зеастимуліну і Рексоліну на структуру будови епідермісу листя кукурудзи нами встановлено, що кількість клітин епідермісу зростала із збільшенням норми гербіциду. При цьому площа клітин зменшувалася, що свідчить про пристосування рослин кукурудзи до дії гербіциду за рахунок адаптаційних механізмів. Так, при дії Базису 75 в нормах від 15 до 30 г/га кількість клітин зростала відповідно до норм гербіциду від 66,5 до 69,1 шт. на 1 мм², а площа їх зменшувалась від 109 до 78 мкм², тоді як на контролі вона становила 120,7 мкм² (табл. 2).

Гербіцидні препарати - похідні сульфонілсечовини, до яких належить і Базис 75, в перші години після внесення транслокалізуються в листках рослини, в подальшому адсорбований препарат швидко розподіляється по рослині акропетальним і базопетальним шляхом. Метаболізм препарату проходить в основному в листках шляхом гідроксилювання і кон'югації метаболітів з глюкозою. Ці процеси, на наш погляд, можуть бути причиною зміни кількості клітин епідермісу і їх розмірів.

Зменшення площі клітин листкової поверхні при збільшенні їх кількості свідчить про прояв явища ксерофітності, за якого рослина стає більш стійкою до несприятливого температурного та водного режимів [3].

Максимальна кількість продихів у листках кукурудзи формувалася за дії оптимальних норм Базису 75. Так, при 20 і 25 г/га гербіциду кількість продихів перевищувала контроль у середньому на 1,3 та 2,2 шт. на 1 мм² відповідно до норм препарату, а довжина була меншою за контроль на 0,7 і 1,1 мкм. При сумісному застосуванні Базису 75 з Зеастимуліном і Рексоліном структура епідермісу листків також була різною. Так, при внесенні суміші гербіциду з Зеастимуліном кількість клітин на 1 мм² була більшою за контроль на 1,8-3,8 шт., а площа - меншою за контроль на 33,4-51,4 мкм². Кількість продихів на 1 мм²листків була найбільшою при дії 20 г/га Базису 75 з Зеастимуліном - на 3,5шт. вище контролю. Схожа тенденція була і при внесенні суміші Базису 75 з Рексоліном. Тут кількість клітин на 1 мм² збільшувалась від 67,2 до 69,1 шт., а їх площа зменшувалась від 91,7 до 69 мкм² відповідно до норм гербіциду. Найбільше продихів на 1 мм² листків було при дії 20 г/га Базису 75 з Рексоліном - 52,1 шт., що на 3,1 шт. перевищувало контроль.

Як видно з даних таблиць, застосування Базису 75, Зеастимуліну та Рексоліну проявляє значний вплив на анатомічну будову рослин кукурудзи.

2. Вплив Базису 75, Зеастимуліну та Рексоліну на анатомічну будову епідермісу листків кукурудзи,2003-2005 рр.

При цьому найбільша площа провідних тканин та найвища кількість продихів в листках кукурудзи формується під дією оптимальних норм Базису 75, внесеного як окремо, так і сумісно з Зеастимуліном та Рексоліном, що призводить до забезпечення рослин у достатній кількості поживними елементами і водним режимом.

Висновки

1.Гербіцид Базис 75 активно впливає на анатомічну структуру рослин кукурудзи. Ступінь змін в анатомічній будові рослин залежить від норм і способів внесення препарату.

2.При застосуванні Базису 75 без рістрегулюючих речовин найбільші зміни в будові судинно-волокнистих пучків кукурудзи проявляються за норми гербіциду 25 г/га, при якій кількість судин в пучках збільшується в 1,35, площа ксилеми - в 1,75, площа флоеми - в 1,42 рази в порівнянні з контролем. При цьому збільшується кількість клітин в епідермісі листків при істотному зменшенні їх площі.

3.При сумісному застосуванні Базису 75 з Зеастимуліном і Рексоліном кількість судин у судинно-волокнистих пучках і площа флоеми формується більш активно, ніж при дії гербіциду без фізіологічно активних речовин.

Список використаних джерел

1. Большакова М.О., Мусатенко Л.І. Фітогормони листків деревних видів в різних екологічних умовах // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. - К., 2001. - Том 1. - С.282-284.

2. Голодрига О.В., Грицаєнко З.М. Під впливом гербіцидів і біостимуляторів. Анатомічна будова листків та судинно-волокнистих пучків сої // Карантин і захист рослин. - 2004. - №10. - С. 24-25.

3. Грицаєнко З.М., Грицаєнко А.О. Вплив гербіцидів на анатомічну будову злакових рослин і формування їх продуктивності // Біолого-екологічні умови вирощування с.-г. культур в умовах Лісостепу України / Зб. наук. праць, Уманський СГІ. - К.: Сільгоспосвіта, 1994.- С.61-72.

4. Грицаєнко З.М., Грицаєнко А.О. Теоретичне обґрунтування дії гербіцидів на чутливі стійкі до них рослини залежно від умов їх застосування та розробка екологічно безпечних заходів боротьби з бур'янами // Зб. наук. пр., присвячений 100-річчю з дня народження С.С.Рубіна. - Умань: УСГА, 2000. - С. 142-147.

5. Грицаєнко З.М., Грицаєнко А.О., Карпенко В.П. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів. - К.: ЗАТ «Нічлава», 2003. - 320 с.

6. Гродзинський Д.М. Радіобіологічні аспекти у рослин на забрудненій радіонуклідами території // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. - Київ, 2001. - Том 2. - С. 5-17.

7. Мусатенко Л.І., Яворська В.К. Ріст і розвиток рослин та проблеми їх регуляції // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. - Київ, 2001. - Том 1. - С. 269-281.

8. Рубин С.С., Грицаенко З.М. Влияние 2,4-Д-дихлорфеноксиуксусной кислоты на строение некоторых растений // Ботан. журн. - 1968. - 53. - С. 377-378.

9. Рубин С.С., Грицаенко З.М. Влияние гербицидов на анатомическое строение вегетативных органов кукурузы // Вестн. с.-х. науки. 1964. -№ 11. - С. 42-45.

10. Рубин С.С., Грицаенко З.М. Поступление, передвижение и распределение гербицида 2,4-Д в однодольных и двудольных растениях // Химические меры борьбы с сорняками / Тр. ХСХИ. - Киев: Урожай, 1967. - Вып. 69. - С. 7-11.

Размещено на Allbest.ru