Влив допосівної обробки насіння на активацію первинних ростових процесів у рослинах пшениці озимої

З.В. Білоусова; Ю.О. Кліпакова; В.А. Кенєва

doi:10.32848/agrar.innov.2022.15.2

З.В. Білоусова http://orcid.org/0000-0001-9687-7920
Ю.О. Кліпакова http://orcid.org/0000-0002-7054-9707
В.А. Кенєва http://orcid.org/0000-0002-4890-651X

DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.15.2

Ключові слова: стерилізація насіння, протруйники, довжина колеоптиля, довжина кореня, малоновий діальдегід, індекс енергії проростків

Анотація

Метою проведених досліджень було визначення впливу допосівної обробки насіння хімічними препаратами для стерилізації та знезараження на посівну якість насіння та активацію ростових процесів у проростках пшениці озимої. Методи. Було використано поетапну поверхневу стерилізацію вихідного матеріалу розчинами 1%-го перманганату калію, 96-% етанолу та 0,1%-го нітрату срібла. Для подальшої обробки було використано фунгіцидні протруйники Раксіл Ультра та Ламардор, як окремо, так і в сумішах з інсектицидним протруйником Гаучо. Контролем слугувала обробка водою. Результати. Встановлено, що хімічна стерилізація насіння перед пророщуванням сприяє знищенню зовнішньої інфекції, однак призводить до пригніченні початкового росту. Використання протруйників зменшувало енергію проростання та схожість насіння, однак його вплив на ростові процеси був неоднозначним. Результати проведених досліджень показують, що допосівна обробка насіння різними хімічними речовинами мала неоднозначний вплив на розвиток оксидативного стресу. Встановлено, що стимулюючий вплив на активацію первинних ростових процесів у рослинах пшениці озимої мало використання для допосівної обробки насіння протруйника Ламардор. Висновки. За сукупною характеристикою впливу досліджуваних препаратів на посівну якість насіння було виділено протруйник Ламардор, який забезпечував надійний захист від збудників хвороб та активне формування проростка та первинних коренів, довжина яких переважала контрольний варіант на 29% і 7% у стадію розвитку ВВСН 07 та на 28% і 43% у стадію ВВСН 10 відповідно. За вмістом сухої речовини в колеоптилі та коренях вказаний варіант обробки дещо поступався контролю за рахунок зростання активності вільнорадикальних процесів. Проте за комплексною характеристикою процесу проростання (індекс енергії), використання для допосівної обробки насіння препарату Ламардор сприяло формуванню найбільш життєздатних рослин.

Посилання

1. Bilousova Z., Klipakova Y., Keneva V., Priss O. Forecasting of winter wheat (Triticum aestivum L.) yield for the Southern Steppe of Ukraine using meteorological indices. Journal of Ecology. 2020. Vol. 10(3). P. 36–43.
2. Duveiller E., Singh R., Nicol J. The challenges of maintaining wheat productivity: pests, diseases, and potential epidemics. Euphytica. 2007. Vol. 157. P. 417–430. doi:https://doi.org/10.1007/s10681-007-9380-z.
3. Figueroa M., Hammond-Kosack K.E., Solomon P.S. A review of wheat diseases – a field perspective. Molecular Plant Pathology. 2018. Vol. 19. P. 1523–1536. doi: https://doi.org/10.1111/mpp.12618.
4. Aboukhaddour R., Fetch T., McCallum B.D., Harding M.W., Beres B.L., Graf R.J. Wheat diseases on the prairies: A Canadian story. Plant Pathology. 2020. Vol. 69(3). P. 418–432. doi: https://doi.org/10.1111/ppa.13147.
5. Strange R., Scott P.R. Plant Disease: A Threat to Global Food Security. Annual Review of Phytopathology. 2005. Vol. 43:83-116. P. 83–116. doi: https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.43.113004.133839.
6. Jalli M., Laitinen P., Latvala S. The emergence of cereal fungal diseases and the incidence of leaf spot diseases in Finland. Agricultural and Food Science. 2011. Vol. 20(1). P. 62–73. doi: https://doi.org/10.2137/145960611795163015.
7. Ghimire B., Sapkota S., Bahri B.A., Martinez-Espinoza A.D., Buck J.W., Mergoum M. Fusarium Head Blight and Rust Diseases in Soft Red Winter Wheat in the Southeast United States: State of the Art, Challenges and Future Perspective for Breeding. Frontiers in plant science. 2020. Vol. 11. P. 1080. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01080.
8. Hashidoko Y. Ecochemical studies of interrelationships between epiphytic bacteria and host plants via secondary metabolites. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2005. Vol. 69. P. 1427–1441. doi: https://doi.org/10.1271/bbb.69.1427.
9. Barret M., Briand M., Bonneau S., Préveaux A., Valière S., Bouchez O., ... Jacques M.-A. Emergence Shapes the Structure of the Seed Microbiota. Applied and Environmental Microbiology. 2015. Vol. 81(4). P. 1257–1266. doi:10.1128/AEM.03722-14.
10. Nelson E. The seed microbiome: Origins, interactions, and impacts. Plant Soil. 2018. Vol. 422. P. 7–34. doi:https://doi.org/10.1007/s11104-017-3289-7.
11. Tkacz A., Cheema J., Chandra G., Grant A., Poole P. Stability and succession of the rhizosphere microbiota depends upon plant type and soil composition. The ISME Journal. 2015. Vol. 9. P. 2349–2359. doi: https://doi.org/10.1038/ismej.2015.41.
12. Munkager V., Vestergård M., Priemé A., Altenburger A., de Visser E., Johansen J., Ekelund F. AgNO3 Sterilizes Grains of Barley (Hordeum vulgare) without Inhibiting Germination-A Necessary Tool for Plant–Microbiome Research. Plants. 2020. Vol. 9(3). P. 372. doi: https://doi.org/10.3390/plants9030372.
13. Andrews S. Evaluation of surface disinfection procedures for enumerating fungi in foods: a collaborative study. International Journal of Food Microbiology. 1996. Vol. 29(2-3). P. 177–184. doi:https://doi.org/10.1016/0168-1605(95)00044-5.
14. Barampuram S., Allen G., Krasnyanski S. Effect of various sterilization procedures on the in vitro germination of cotton seeds. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2014. Vol. 118. P. 179–185. doi: https://doi.org/10.1007/s11240-014-0472-x.
15. Lamichhane J., You M., Laudinot V., Barbetti M., Aubertot J.-N. Revisiting Sustainability of Fungicide Seed Treatments for Field Crops. Plant Disease. 2020. Vol. 104(3). P. 610–623. doi: https://doi.org/10.1094/PDIS-06-19-1157-FE.
16. Білоусова З.В. Оцінка адаптивного потенціалу сортів пшениці озимої (Triticum aestivum L.) в умовах Південного Степу України. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2018. № 3(73). URL: http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/article/viewFile/dopovidi2018.03.013/9460 (дата звернення 13.10.2022).
17. Косаківська І.В., Бабенко Л.М., Скатерна Т.Д., Устінова А.Ю. Вплив гіпо- і гіпертермії на активність ліпоксигенази, вміст пігментів і розчинних білків у проростках пшениці сорту Ятрань 60. Физиология растений и генетика. 2014. Т. 46. № 3. С. 212–220.
18. Мусієнко М.М., Паршикова Т.В., Славний П.С. Спектрофотометричні методи в практиці фізіології, біохімії та екології рослин. Київ: Фітосоціоцентр, 2001. 200 с.
19. Kumar B., Verma S., Ram G., Singh H. Temperature Relations for Seed Germination Potential and Seedling Vigor in Palmarosa (Cymbopogon martinii). Journal of Crop Improvement. 2012. Vol. 26(6). P. 791–801.
20. Ellis R. Seed and seedling vigour in relation to crop growth and yield. Plant Growth Regul. 1992. Vol. 11. P. 249–255. doi:https://doi.org/10.1007/BF00024563.
21. Sen M., Jamal M., Nasrin S. Sterilization factors affect seed germination and proliferation of Achyranthes aspera cultured in vitro. Environmental and Experimental Biology. 2013. Vol. 11. P. 119–123.
22. Білоусова З.В., Кенєва В.А., Кліпакова Ю.О. Посівна якість насіння пшениці озимої залежно від компонентного складу протруйників. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2020. №3 (107). С. 79–86. doi:10.31521/2313-092X/2020-3(107)-10.
23. Bilousova Z., Klipakova Y., Keneva V., Kulieshov S. Influence of the Growth Regulator Application Method on Antioxidant Plant System Activity of Winter Wheat (Triticum Aestivum L.). Modern Development Paths of Agricultural Production / In V. Nadykto (Ed.). Springer, Cham, 2019. P. 615–622. doi:https://doi.org/10.1007/978-3-030-14918-5_60.