II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИЗУЧЕНИЕ ПОСТСТРЕССОВОЙ РЕАКЦИИ ТОМАТОВ В УСЛОВИЯХ ВНЕСЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Вахромова И.А. 1

---

1

Прошкина О.И. 1

---

1

Работа в формате PDF

8.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Актуальность темы:Ответ растений на действие экстремальных факторов среды включает неспецифические реакции и процессы специализированной адаптации. Их биологическое значение заключается в срочной мобилизации защитных систем для сохранения жизнеспособности в неблагоприятных условиях и обеспечивает сохранение высокого уровня продуктивности растений в данных условиях. Важным свойством живых объектов является способность поддерживать гомеостаз - относительное постоянство внутренней среды при действии внешних факторов.

При действии на растение неблагоприятных факторов (стрессоров) возникает напряженное состояние, отклонение от нормы. Ответные реакции, индуцируемые в организме любыми внешними воздействиями, часто называют «адаптационным синдромом» или «стрессом» (от англ. stress - напряжение). В физиологии стресс - это комплекс неспецифических изменений, возникающих в организме в ответ на действие неблагоприятных факторов. При нормализации условий эти изменения могут полностью исчезнуть, если повреждение не было радикальным. Проведение исследований по оценке стрессовых реакций сельскохозяйственных растений важно с практической точки зрения. Подбор надежных методов обработки растений может обеспечить получение устойчивых урожаев, особенно в районах рискованного земледелия.

Особое место среди овощных культур отводится томату – растение, часто используемое на приусадебных участках, его плоды используются, как в свежем виде, так и в составе различных консервированных продуктов и салатов. Это теплолюбивое растение, которое плохо переносит повышенную влажность воздуха, но требует много воды для роста плодов. Посевы томата способны обеспечивать высокие урожаи плодов, особенно в условиях дополнительного орошения - до 100 т с 1 га [5].

При внесении органических и минеральных удобрений и поддержания грунта в рыхлом состоянии томат может расти на любых (кроме очень кислых) почвах. Однако посевные площади томата в России сравнительно не велики. Расширение посевов томата во многом сдерживается отсутствием современных высокоэффективных технологий ее возделывания и комплекса машин для механизации технологических операций.

Цель исследования: Выявить влияние внесения БАВ на рост и развитие томатов в условиях действия стресса.

Задачи исследования:

1. Выяснить роль биологически активных веществ (БАВ) в постстрессовой реакции томатов;

2. Проследить динамику ростовых процессов, при воздействии БАВ;

3. Выяснить действие такой обработки на урожай исследуемых растений, определить структуру урожая и продуктивность растений.

Объект исследования: Физиологические особенности Solanum lycopersicum (томатов).

Предмет исследования: Ростовые и продукционные процессы этих растений в зависимости от воздействия на семена температурного стресса и БАВ.

Гипотеза исследования: Воздействие на семена томатов повышенной температуры оказывает влияние на рост и развитие, развивающихся из них растений. В каких-то случаях это воздействие обнаруживается сразу - на этапах прорастания, а в каких-то - лишь на более поздних, например, в фазе плодоношения. Обработка семян БАВ может помочь растению в постстрессовой реакции и повлиять на урожайность культуры.

Практическая значимость: Разработаны предложения для получения максимальной урожайности плодов томата в открытом грунте с использованием БАВ, рассчитана экономическая эффективность применения биологических препаратов.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО ИЗУЧАЕМОМУ ВОПРОСУ

1.1. Эколого-биологическая характеристика томата

Томат (Solánum lycopérsicum) - однолетнее или многолетнее травянистое растение сем. Паслёновые. Родина томата Южная Америка, где его выращивали туземцы задолго до открытия континента европейцами. В Европу это растение завезено в 16 веке испанскими и португальскими мореплавателями из Перу. Долгое время (до 18 в.) томат выращивали в садах в декоративных целях, ради его золотисто-оранжевых и ярко-красных плодов, считавшихся несъедобными. Им украшали клумбы, цветники, выращивали в горшках на окнах среди других комнатных растений.

В России помидоры появились в 18 в. сначала в южных районах: в Бессарабии, на юге Украины, в Крыму, Закавказье, Астраханской губернии. Одними из первых стран мира, начавших культивировать томат в качестве пищевого растения, были Россия и Украина. Долгое время считали, что помидоры можно выращивать только на юге. Постепенно помидоры стали распространяться в районы лесостепи и центральной нечерноземной полосы, где урожаи их в настоящее время почти такие же, какие получают на юге. Кроме того, в этих районах они более устойчивы к поражению растений болезнями.

Томат имеет развитую корневую систему стержневого типа. Корни растут быстро, уходят в землю на большую глубину (при безрассадной культуре до 1 м и более), распространяясь в диаметре на 1,5-2,5 м. При наличии влаги и питания дополнительные корни могут образовываться на любой части стебля, поэтому томат можно размножать не только семенами, но также черенками и боковыми побегами (пасынками). Стебель прямостоячий или полегающий, ветвящийся, высотой от 30 см до 2 м и более. Листья непарноперистые, рассеченные на крупные доли, иногда картофельного типа.

Цветки мелкие, невзрачные, желтые различных оттенков, собраны в кисть. Томат – факультативный самоопылитель: в одном цветке имеются мужские и женские органы. Плоды - сочные многогнёздные ягоды различной формы (от плоско-округлой до цилиндрической; могут быть мелкими (масса до 50 г), средними (51-100 г) и крупными (свыше 100 г, иногда до 800 г и более). Окраска плодов от бледно-розовой до ярко-красной и малиновой, от белой, светло-зелёной, светло-жёлтой до золотисто-жёлтой. Семена мелкие, плоские, заострённые у основания, светло- или тёмно-желтые, обычно опушённые, вследствие чего имеют серый оттенок [13].

Благодаря своим высоким вкусовым качествам томат культивируют почти повсюду, являясь излюбленным овощем многих народов. Плоды отличаются высокими питательными, вкусовыми и диетическими качествами. Калорийность спелых плодов (энергетическая ценность) - 19 ккал. Они содержат 4-8 % сухого вещества, в котором главное место занимают сахара (1,5-6 % от общей массы плодов), представленные в основном глюкозой и фруктозой, белки (0,6-1,1 %), органические кислоты (0,5%), клетчатка (0,84%), пектиновые вещества (до 0,3%), крахмал (0,07-0,3%), минеральные вещества (0,6%). В плодах томата высокое содержание каротиноидов (0,8-1,2 мг/100 г сырой массы), витаминов (В1, В2, В3, В5), фолиевой и аскорбиновой кислоты (15-45 мг/100 г сырой массы), органических, высокомолекулярных жирных и фенолкарбоновых кислот. В плодах найдены антоцианы, стеарины, тритерпеновые сапонины, абсцизировая кислота. Имеющийся в плодах холин понижает содержание холестерина в крови, предупреждает жировое перерождение печени, повышает иммунные свойства организма, способствует образованию гемоглобина.

Томат - тепло-светлолюбивая культура. Для нормального развития и роста необходима оптимальная температура 23-25⁰С. Если температура ниже 10⁰С, рост растения останавливается, при температуре ниже 15⁰С прекращается его цветение. Заморозки - главный враг томатов. При температуре выше +32⁰С пыльцевые зерна не прорастают и замедляется фотосинтез. Растения томата требуют высокой интенсивности света. Чем лучше освещение, тем скорее закладывается цветочная кисть и раньше наступает плодоношение.

Томат устойчив к засухе, но при этом резко уменьшает урожай и заболевает вершинной гнилью. Чтобы получить урожай 50 т/га, нужно около 5600 м³воды (обычно в наших условиях влаги меньше, т.е. нужны поливы). Оптимальная влажность почвы для томата в период вегетативного роста 60-70% ППВ, в период плодоношения - 75-80% ППВ. При влажности ниже 70% применяют орошение. Оптимальная относительная влажность воздуха составляет 45-60%. При более высокой (70%) ухудшается опыление цветков: только сухая пыльца может отделиться от тычинок и попасть на рыльце пестика. К сожалению, в открытом грунте нельзя уменьшать влажность воздуха, но можно это делать в теплице (Планк, 1992). Для выращивания подходят суглинистые или супесчаные почвы. Томат лучше других овощей переносит большую кислотность почвы (рН = 5,5-7). Вегетационный период у раннеспелых сортов составляет 90-110 дней, у среднеспелых - 111-120, у позднеспелых - более 120 дней. При этом благоприятные температурные условия для томатов в открытом грунте в средней полосе России составляют 2 - 2,5 месяца. Поэтому вегетационный период удлиняют искусственно, выращивая рассаду в теплицах или парниках [11].

1.2. Использование регуляторов роста при возделывании томатов

К числу перспективных агроприёмов, обеспечивающих повышение урожайности и качества томатов следует отнести метод предпосевной обработки семян регуляторами роста, которые участвуют в метаболических процессах растительного организма [14]

Исследованиями ученых Ульяновской ГСХА разработаны дополнительные экологически чистые, ресурсосберегающие технологические приемы увеличения урожайности томатов в условиях закрытого грунта. Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что природные и синтетические регуляторы обладают физиологической активностью, ускоряют рост, развитие, способствуют формированию экологически чистой овощной продукции с хорошими биохимическими показателями. Применение регуляторов роста оказывает влияние на количество и массу плодов. В среднем за шесть сборов количество плодов на контроле составило 13,1 шт./раст, а на опытных вариантах от 16,7 до 20,8 шт., что составило 27,458,7%. Регуляторы роста способствуют формированию и более крупных плодов от 187,5 до 212,6г. Предпосевная обработка семян томата регуляторами роста повышает урожайность на 31,0-73,6%, что составляет 1,32 и 3,13 кг/м². Для улучшения посевных качеств семян томатов, повышения урожайности и качества получаемой продукции в условиях защищенного грунта рекомендуется за 10-18 часов до посева проводить предпосевную обработку семян томатов рабочими растворами регуляторов роста: мелафен - 1-10" 7%; экстрасол - 100 мл/л; янтарная кислота - 0,002 г/л; крезацин - 1 г/л; крезации (1 г/л) + янтарная кислота (0,002 г/л).

Исследованиями Дагестанской ГСХА установлено, что регуляторы роста улучшают посевные качества семян томатов, повышают энергию прорастания на 3,0-4,0%, снижают межфазные периоды на 5-8 дней, ускоряют созревание плодов и влияют на репродуктивный потенциал растений. Препараты Эпин Экстра и Иммуноцитофит повышают сырую массу растений томата у сорта Талалихин 186 на 9-15%, Волгоградского скороспелого 323 – на 7,0-13,9%. Изучаемые препараты повышают устойчивость растений томата к черной ножке: у сорта Утро этот показатель достигает 100% при обработке Цирконом, у сорта Талалихин 186 устойчивость повышается после обработки Иммуноцитофитом и Эпином Экстра в 1,5 раза, у сорта Волгоградский скороспелый 323 в 2,5 раза и у сортов Аран 735 и Утро в 2, 4 раза.

Регуляторы роста вызывают положительные сдвиги в обменных процессах прорастающего семени и развивающегося из них растения, особенно в условиях закрытого грунта [7],[12],[2],[4],[1],[3].

1.3. Методы обработки растений регуляторами роста

Существуют различные способы обработки растений [19].

Опрыскивание: Этот метод самый распространенный, производится при помощи пульверизаторов с резиновой грушей, ручных, ранцевых, тракторных и авиационных опрыскивателей.

Обработка порошком: Применяется для обработки клубней, семян, луковиц, черенков и целых растений.

Кратковременное погружение: В растворы регуляторов роста погружают семена, клубни, луковицы.

Нанесение капель: Способ применяется в опытных целях. Регулятор роста наносят пипеткой на верхушечные почки или листья.

Нанесение ланолиновой пасты: Паста наносится на верхушки растений, основания почек и молодых побегов, отдельные участки стеблей.

Инъекция. При изучении действия более глубокого введения регулятора роста его вводят при помощи медицинского шприца в ту или иную часть растения.

1.4. Стресс у растений

Стресс у растений – это комплексная защитная реакция, включающая как неспецифические (общие для разных типов стрессоров), так и специфические компоненты [21].

Понятие «стресс» введено в науку Гансом Селье, который называл это явление также «общим адаптационным синдромом». Под стрессом обычно понимают стереотипный (примерно одинаковый у разных особей) ответ организма на разные воздействия, сопровождающийся перестройкой его защитных сил. Считается, что главная роль стресса – мобилизация сил организма в критической ситуации.

В невысоких дозах повторяющиеся стрессы способствуют закаливанию организма, причем, во многих случаях показано, что закаливание по отношению к одному стрессовому фактору способствует повышению устойчивости организма и к некоторым другим стрессорам.

Поскольку при стрессе изменяется фитогормональный статус растений, возникла идея об искусственном, экзогенном внесении фитогормонов и биологически активных веществ (БАВ) для восстановления исходных оптимальных показателей. Довольно часто в системе наблюдалось восстановление баланса и отмечалось снижение негативного эффекта от действия стресса. Однако положительный эффект обнаруживался не всегда, одной из причин этого называлась недостаточная изученность реагентов – фитогормонов и БАВ. В настоящее время создана классификация регуляторов роста и изучаются тонкие механизмы их действия на растения [15].

1.5. Реакция растений на изменение температуры

Диапазон температур, действующих в природе на растения, достаточно широк: от -77ºС до + 55°С, т.е. составляет 132°С. Для каждого вида имеется интервал температур, когда интенсивность физиологических процессов максимальна. Из культурных растений жароустойчивостью обладают растения южных широт - сорго, рис, хлопчатник, клещевина. Большинство растений повреждается при температуре 35-40 °С [10].

Повышенная температура влияет на скорость диффузии и, как следствие, на скорость химических реакций (прямое влияние), вызывает изменение структуры белковых макромолекул, приводит к изменению активности ферментов, увеличению проницаемости мембран, нарушению гомеостаза, изменению взаимодействия между нуклеиновыми кислотами и белками, гормонами и рецепторами, происходит денатурация белков и нарушения структуры мембран, увеличивается интенсивность транспирации, что сопровождается возникновением у растения водного дефицита [18]. Высокая температура нарушает опыление и оплодотворение, приводит к недоразвитию семян, вызывают стерильность цветков и опадание завязей в период цветения [6].

Причины повреждения и гибели растений под действием пониженных температур: увеличение проницаемости мембран, разобщение окислительного фосфорилирования и дыхания, фотосинтетического фосфорилирования и темновой фазы фотосинтеза, нарушение белкового синтеза и накопление токсичных веществ. Низкие температуры (+4°С) вызывают у теплолюбивых растений (огурцы, томаты) уменьшение интенсивности дыхания, нарушается согласованность в работе ферментов, катализирующих ход различных реакций, следствием чего является резкое увеличение количества эндогенных токсинов (ацетальдегид, этанол и др.). При длительном действии пониженных температур увеличивается продолжительность всех фаз митотического цикла и снижается скорость роста клеток в фазе растяжения [17], [9].

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика биологических препаратов используемых в опыте

Агрика - препарат для повышения продуктивности растений. Применяется для обработки почвы, опрыскивания растений и обработки семян всех сельскохозяйственных культур, в любых климатических условиях как отдельно, так и с любыми минеральными подкормками, стимуляторами, фунгицидами, гербицидами, инсектицидами и биопрепаратами. Безвреден для человека и теплокровных животных, не загрязняет окружающую среду.

Действие препарата Агрика сводится к активизации процессов метаболизма растений за счет его способности синтезировать гормоны роста, витамины. Поселяясь на корнях растений и питаясь продуктами их выделений, полезные бактерии проникают в сами корни и передвигаются по сосудистой системе растения, обеспечивая ему защиту от бактерий-вредителей. Агрика повышает иммунитет растений, защищает их от стрессов, таких как засуха или чрезмерная влажность. Агрика улучшает развитие корневых волосков и усиливает поглотительную активность корней. Механизм действия при проведении обработок посевного материала сводится к тому, что при инокуляции происходит искусственное заселение поверхности семян полезной микрофлорой. При посеве, бактерии начинают интенсивно размножаться и активно колонизируют ризосферу развивающегося растения.

По имеющимся сведениям обработка препаратом Агрика дает прибавку до 2.5-5,5 ц зерна с 1 га, заболеваемость растений снижается в 2-5 раз. Для предпосевной обработки семян сои 1 литр препарата разводят в 8-10 литрах воды и расходуют на тонну посевного материала, обработку можно проводить за 1-14 дней посева.

Мизорин – препарат на основе ассоциативных азотфиксаторов для повышения урожайности и улучшения качества продукции сельскохозяйственных культур. Препарат повышает устойчивость к засухе, заморозкам и другим, неблагоприятным для растений условиям. Улучшает всхожесть семян, стимулирует рост и развитие растений. Мизорин обладает широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы, подавляя развитие корневых гнилей в 2-5 раз, плодовых гнилей - 1,5-4 раза, фитофтороза - в 2-4 раза; ограничивает поступление и накопление в растениях нитратов; повышает урожайность, улучшает качество продукции. Гектарная норма препарата по действию заменяет 40-60 кг/га минеральных удобрений. Повышает содержание крахмала в картофеле на 0,8-2,5%, урожайность на 40-60 ц/га, проса на 3-4 ц/га [23].

Агрофил – бактериальный препарат, рекомендуемый при выращивании капусты, огурцов, томатов, перца, салата, моркови, тыквы, лука, плодово-ягодных растений. Это чистая культура бактерий рода агробактериум, поддерживаемых в активном состоянии на специально приготовленном торфяном материале-носителе. В 1 грамме Агрофила содержится не менее 10 миллиардов клеток бактерий. Агробактерии вырабатывают антибиотики, подавляющие развитие фитопатогенных грибов и бактерий. Агробактерии, способны растворять труднодоступные для растений минеральные соединения почвы, выделять ростостимулирующие вещества (природные аналоги ауксинов и гетероауксинов) и витамины, ускоряя созревание урожая. Агрофил обладает свойством превращать недоступный фосфор почвы (до 30%) в легко усвояемые соединения. Он улучшает всхожесть семян, стимулирует рост и развитие овощных культур, повышает устойчивость растений к болезням, улучшает минеральное и водное питание растений, ускоряет выход ранней продукции. Применение Агрофила увеличивает содержание витаминов, каротина в продукции на 10-30%, ускоряет созревание на 7-10 дней, снижает содержание нитратов, радиоактивных веществ и тяжёлых металлов. Обработку семян следует проводить в день посева, а ещё лучше – непосредственно перед посевом, так как клубеньковые бактерии, нанесённые на поверхность семян, быстро гибнут – уже через 5-6 часов после обработки их количество уменьшается вдвое [22].

1.  

   1. Характеристика метеорологических условий

Из абиотических факторов существенное влияние на рост и развитие томатов, формирование урожая оказывали погодные условия.

Анализ агроклиматических факторов, что за период январь – апрель выпало 113,6 мм атмосферной влаги, что на 20,6 мм больше среднемноголетнего значения. В пределах нормы выпали дожди в первой декаде мая. Однако вторая и третья декады месяца были засушливыми с суммой осадков 7,4 мм, при норме 22 мм. В целом дефицит атмосферной влаги в мае составил 37,3 %, при температуре воздуха на 31,4% выше нормы.

Развитие опытных растений в июне проходило при повышенных температурах и не равномерном выпадении осадков. В первой декаде, когда растения находились, в фазе бутонизации дожди полностью отсутствовали, а среднесуточная температура воздуха была на 4,5 ⁰С больше обычного. Практически отсутствовали осадки и в третей декаде июня. Но во второй декаде их выпало в 3,2 раза больше нормы. Период цветения и образования плодов в июле проходил также при дефиците атмосферной влаги, причем

количество выпавших осадков равнялось, только 5,4 мм при среднегодовом значении 47 мм. Ход среднесуточных температур был близок к норме и составил 20,3⁰С. Вегетация растений в августе продолжалась в условиях недостатка влаги, который составил 20 мм или 45,5%. При норме осадков 44 мм выпало только 24 мм.

В целом за вегетационный период (май-август) в зоне нахождения опытного участка выпало 94,3 мм осадков при норме 163 мм или 57,8 %. Дефицит увлажнения равнялся 68,7 мм или 42,2 %.

1.  

   1. Материал и методы исследований

Для решения поставленных задач в 2015 году на семейном приусадебном участке, расположенном в селе Красный Яр в открытом грунте закладывался полевой опыт по изучению действия следующих биологических препаратов: Агрика; Мизорин и Агрофил на рост и развитие раннеспелого гибрида томата Семко-Синдбад F₁.

Для этого гибрида характерно то, что его плодоношение начинается на 90-93-й день после появления всходов. Первое соцветие закладывается над 6-7 м листом, последующие – через 1-2 листа. В соцветии 6-8 плодов. Плоды округлые ярко-красной окраски, массой 90 г. Урожайность 9-10 кг/м².

Схема опыта представлена в таблице 1. Она включала контрольный вариант, в котором рассада высевалась без обработки препаратами.

Таблица 1

Схема опыта

Опыт закладывался в 3-х кратной повторности. Таким образом, каждый вариант обработки биологическим препаратом и контроль предусматривал высадку 9 рассадных растений (по 4 растения в каждом повторении). В общей сложности на опытном участке высаживалось 48 растений.

Почва участка – чернозем типичный легко суглинистый. Предшественник – лук. Участок был вспахан с осени, весной проводилось боронование почвы в ручную содовой бороной, а после появления сорняков опытный участок обрабатывали ручной мотыгой на глубину 3-4 см.

Высадка рассады проводилась вручную в предварительно сделанные лунки (рис. 2). Перед высадкой корневая система рассада погружалась на 6 часов в раствор биопрепаратов. Обработка проводилась в помещении. Посадка проводился после захода солнца, что исключало попадание солнечных лучей на корневую систему и биопрепараты. В качестве прилипателя использовалось цельное молоко.

В течение вегетационного периода проводились следующие фенологические наблюдения, измерения и подсчеты:

1. Отмечалась дата высадки рассады, цветения, образования первого плода, начало уборки урожая уборки;

2. Подсчитывалась число цветков и число плодов;

3. Проводилось взвешивание всех плодов с их разделением на мелкие и крупные, затем рассчитывались средние значения, и определялся вес одного плода;

4. Рассчитывался урожай со всей площади учетных делянок и с 1 га.

В опытах использовались препараты Агрика, Мезорин и Агрофил произведенные в апреле 2015 г. ООО «Биофабрика» г. Кузнецк, Пензенской области. Погодные условия наблюдались в течение вегетации растений, а также отслеживались по данным АМС «Усть-Кинельская».

Для изучения ответных реакций томатов на тепловой стресс был заложен лабораторный опыт, включающий в себя изучение всхожести семян после предварительной их обработки растворами биологически активных веществ. Опытные семена хранились при температуре около 20⁰С и влажности 20%.

Заранее были приготовлены обеззоленные фильтры определённых размеров, чтобы они подходили для чашек Петри, которые предварительно были вымыты и высушены. В каждую чашку, на фильтр, разделённый на четыре части и смоченный дистиллированной водой, правильными рядами выкладывались семена. Количество семян в одной чашке Петри равно 40. Опытные семена перед посевом подвергали термострессу – выдерживали в сушильном шкафу при температуре 40^оС в течение 3 дней. Контроль составляли растения, не подвергавшиеся предпосевному температурному воздействию. Этот метод, разработанный в конце 50-х гг А. Леопольдом, применяется для моделирования неблагоприятных условий хранения зерна на току. Семена получили названия «стрессовые».

Затем семена заливались водными растворами биологически активных веществ (Агрика, Мизорин, Агрофил). Часть семян, как в контроле, так и в опыте, заливалась дистиллированной водой. Инкубация проводилась в чашках Петри, в темноте, при комнатной температуре. На 10 сутки определялась схожесть семян. Проросшими принимались семена, имеющие длину стебля более 1 см и длину корня более 1,5 см. Подсчёт проводился путём нахождения среднего арифметического (статистический подсчёт). С контролем производились те же подсчёты.

По результатам исследований полученные данные заносились в таблицы и составлялись графики.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.  

   1. Всхожесть томатов под влиянием теплового стресса и обработки БАВ

Всхожесть – параметр показывающий жизнеспособность всего посевного материала. Вычислялось процентное отношение всхожести томата по действие БАВ и теплового стресса (табл. 2).

Таблица 2

Всхожесть томатов под влиянием теплового стресса и обработки БАВ

* за Контроль приняты растения, не подвергнутые действию теплового стресса и БАВ

По данным таблицы вода при нормальных условиях показывает 83% процента всхожести, процентное отношение к контроль растениям, не подвергнутым теплового стресса и БАВ равна 100%, при тепловом стрессе 40% и 48% к К (контроль растения, не подвергнутые действию теплового стресса и БАВ). Применяя Мизорин мы имеем следующие показатели: от нормы 84% и 101% к контролю. Агрофил при норме показывает 86% и 103% к контролю, при тепловом стрессе мы имеем 43% и 52% к контролю. Агрика при норме 83% и 100% к контролю, тепловой стресс показывает 50% и 60% к контролю. В результате проделанных измерений получаем, что при тепловом стрессе показатели всхожести ниже, чем при нормальных условиях обработке томата БАВ.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют, что способными к прорастанию оказались 83% семян. Для томатов этот показатель достаточно высок. Обработка таких семян БАВ значительно снизила негативный эффект температурного стресса, подняв всхожесть с 40% (без БАВ) до 50% (с БАВ).

1.  

   1. Фенологические наблюдения

Наблюдениями за растениями установлено обработка рассады томата биологическими препаратами ускоряет начало образования плодов. Выявлено, что фаза начало цветения у растений, обработанных Агрикой, Мизорином и Агрофилом наступает в среднем на 2 дня раньше, чем у контрольных растений и приходится на начало июня (табл. 3).

Таблица 3

Фенологические наблюдения

Образование первого плода у растений, обработанных Мизорином и Агрофилом, отмечалось через 18 дней после начала цветения – 20 июня. У контрольных растений плоды начинали формироваться к концу месяца – 27 июня или на 7 дней позже. Вместе с контрольными растениями запаздывало образование плодов и в варианте с Агрикой. Сбор первого урожая томатов проводился в июле примерно через 30 дней после образования первого плоды. При этом в среднем на 8 дней раньше контрольных растений начиналась уборка урожая в вариантах с Мизорином и Агрофилом – 20 июля. Первые плоды у контрольных растений снимались 28 июля или на 8 дней позже. В варианте с Агрикой первые плоды снимались 26 июля это на 2 дня раньше контрольного посева, но на 6 дней позже посевом с Мизарином и Агрофилом (Приложение 1). В течение вегетации в опытах проводилось 7 сборов урожая. При этом на контрольных делянках сбор плодов оканчивался 17 сентября. В вариантах с Мизарином и Агрофилом – 15 сентября или на 2 дня позже. На делянках с Агрикой наоборот, растения вегетировали до 22 сентября. Это на 5 дней позже контрольных делянок. Данный биологический препарат способствовал увеличению вегетативной массы растений, повышалось число листьев и стеблей. Очевидно, это задерживало созревание плодов.

Таким образом, можно сделать заключение, что применение биологических препаратов Мизорин и Агрофил ускоряет образование цветов и плодов, в среднем на 7-8 дней сокращая срок вегетации растений в среднем на 2 дня. Обработка рассады Агрикой также сокращает срок начала уборки урожая в среднем на 2 дня по сравнению с контролем, но увеличивает период вегетации растений на 5 дней (Приложение 2).

1.  

   1. Структура урожая

Анализ структуры урожая показал, что контрольный вариант позволяет получить в сумме с трех повторений 22,4 кг плодов. В варианте с Агрикой урожай плодов составил 27,3 кг, что на 21,8% больше. При этом существенно возрастал размер и вес одного плода с 123 г – на контроле до 160 г – в варианте с Агрикой. Это на 30,0% больше веса контрольного плода (табл. 4).

Таблица 4

Анализ структуры урожая, суммарно по трем повторениям

Обработка семян Мизорином также способствует увеличению продуктивности посевов в среднем на 6,2%. Возрастает и число плодов – на 37 шт. Однако их вес снижается по сравнению с контролем на 11,8%. Примерно на равном уровне с Мизорином отмечалась прибавка урожая и в варианте с Агрофилом. Но при этом общее число плодов снижалось до 178 шт., а вес одного плода возрастал до 132 г.

Таким образом, можно сделать заключение, что применение биологических препаратов Агрика, Мизорин и Агрофил увеличивает сбор плодов с единицы площади в среднем на 5,3-21,8%. При этом максимальный выход плодов с единицы площади, а также наибольший вес плода обеспечивается при замачивании рассады в растворе Агрики (Приложение 3).

3.4. Влияние БАВ на урожайность плодов

Взвешивание плодов в собранных за период уборки урожая показало, что наибольшее их количество с одного повторения (4 растения) получается в варианте с Агрикой, в среднем – 9,1 кг или 22,7 т плодов с 1 га. Это на 22,0% больше контрольного посева (табл. 5).

Таблица 5

Урожай плодов

Очевидно, обработка рассады Агрикой существенно активизирует обменные процессы растений, повышает их иммунитет и защищает от стрессов, что положительно сказывается на продуктивности растений. Выявлено, что предпосадочная обработка рассады Мизорином и Агрофилом также увеличивает продуктивность растений и позволяет получить урожай плодов на уровне 19,6-19,8 т с 1 га, что в среднем 15,2% или 3 т/га меньше варианта с Агрикой. Но в среднем на 5,9% или 1,1 т/га больше значения контрольного варианта. Математическая оценка урожаев томата по повторениям и вариантам опыта показала достоверность полученных результатов.

Таким образом, можно сделать заключение, что обработка рассады Агрикой позволяет получать около 22,7 т плодов томата с 1 га, что на 3,0 т/га больше контрольного посева. Применение Мизорина и Агрофила увеличивает урожайность томата в среднем на 5,9%.

3.5. Экономическая эффективность применения биологических препаратов

Экономическая оценка полученных результатов показала, что все варианты опыта обеспечивают получение дополнительного количество плодов и денежного дохода (табл. 6).

Таблица 6

Экономическая эффективность

При этом максимальное количество дополнительного урожая плодов – 4,1 т/га и денежной прибыли – 819,4 тыс. руб./га обеспечивает вариант с применения препарата Агрика. Использование Мизарина и Агрофила обеспечивает дополнительный денежный доход в пределах 239,5 тыс. руб./га и 199,5 тыс. руб./га, что соответственно в 3,4 раза и 4,1 раза меньше варианта с Агрикой.

ВЫВОДЫ

По результатам исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Постстрессовая реакция томатов на повышенную температуру выражается в снижении активности прорастания семян. Действие БАВ снижает негативный эффект стресса и стимулирует развитие растения на ранних этапах его развития.

2. Применение биологических препаратов Мизорин и Агрофил сокращает срок вегетации растений в среднем на 2 дня. Обработка рассады Агрикой также сокращает срок начала уборки урожая в среднем на 2 дня по сравнению с контролем, но увеличивает период вегетации растений на 5 дней.

3. Обработка растений биологическими препаратами Агрика, Мизорин и Агрофил ускоряет образование цветов и плодов томата, в среднем на 7-8 дней, увеличивает сбор плодов с единицы площади в среднем на 5,3-21,8%. При этом максимальный выход плодов с единицы площади, а также наибольший вес плода обеспечивается при замачивании рассады в растворе Агрики. Обработка рассады Агрикой позволяет получать около 22,7 т плодов томата с 1 га, что на 3,0 т/га больше контрольного посева. Применение Мизорина и Агрофила увеличивает урожайность томата в среднем на 5,9%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения максимальной урожайности плодов томата в открытом грунте (22,7 т с 1 га) и дополнительного денежного дохода (819,5 тыс. руб./га) рассаду перед посадкой необходимо обрабатывать биологически активным препаратом Агрика.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Можарова, И. П. Перспективы использования регуляторов роста растений / И. П. Можарова // Плодородие, 2006. – № 6. – С. 13–14.

2. Наумова, Г. В. Эффективность регуляторов роста растительного происхождения при выращивании томатов в закрытом грунте / Г. В. Наумова, Н. Л. Макарова, А. А. Хрипович, И. В. Кляуззе, Н. А. Жмакова, Т. Ф. Овчинникова // Природопользование. – Минск, 2003. – Вып. 9. – С. 164–167.

3. Степуро, М. Ф. Влияние биологически активных препаратов на урожайность и биохимический состав овощей / М. Ф. Степуро, А. Э. Томсон, Г. В. Наумова, Н. Л. Макарова, Н. А. Жмакова, Т. Ф. Овчинникова // Овощеводство: Сб. науч. тр. Ин-та овощеводства НАН Беларуси. – Минск, 2010. – Вып. 18. – С. 187–191.

4. Пироговская, Г. В. Об эффективности применения регуляторов роста растений при возделывании многолетних трав / Г. В. Пироговская, И. М. Богдевич, В. И. Сорока, А. С. Силкова, Г. В. Наумова, Т. Ф. Овчинникова, Н. Л. Макарова, В. А. Хрипач // Природопользование. – Минск, 2003. – Вып. 9. С. 168–171.

5. Алпатьев, А. В. Влияние условий выращивания на формирование признаков у томата / А. В. Алпатьев // Экологическое изучение и испытание сортов и гибридов овощных культур: Сб.науч.тр. / ВНИИССОК. – М.: Изд-во «ВНИИССОК», 1982. – С.39 – 44.

6. Альтергот, В. Ф. Действие повышенной температуры на растения в эксперименте и природе / В. Ф. Альтергот. М.: Изд-во «Наука». 1981. – 57 с.

7. Баскаков, Ю. А. Регуляторы роста растений / Ю. А. Баскаков, А. А. Шаповалов. М.: Изд-во «Знание», 1982. – 64 с.

8. Ван дер Планк, Я. Устойчивость растений к болезням / Я. Ван дер Планк. – М.: Изд-во «Колос», 1992. – 202 с.

9. Войников, В. Н. Температурный стресс и митохондрии растений / В. Н. Войников. – Новосибирск: Изд-во «Наука», 1987. – 132 с.

10. Генкель, П. А. Физиология растений / П. А. Генкель. М.: Изд-во «Просвещение», 1975. – 335 с.

11. Глущенко, Е. Я. Томаты / Е. Я. Глущенко, А. И. Стрекалова. – Л.: Изд-во «Поляна»,1996. – 110 с.

12. Дерфлинг, К. Гормоны растений. Системный подход / К. Дерфлинг. – М.: Изд-во «Мир», 1985. – 304 с.

13. Должков, Д. С. Томаты: экология, агротехника, переработка / Д. С. Должков, О. С. Безуглова. Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 2000. – 448 с.

14. Кефели, В. И. Химические регуляторы растений / В. И. Кефели, Л. Д. Прусакова. – М.: Изд-во «Знание», 1985. – 64 с.

15. Коф, Э.М. Регуляторы роста природного типа и отдельные фазы онтогенеза / Э.М. Коф, Т.А. Борисова, Н.А. Аскоченская, под. ред. проф. И.Н. Якушкиной // Физиология растений, 1990. – С. 41–83.

16. Кулаева, О.Н. Гормональная регуляция физиологических процессов у растений на уровне синтеза РНК и белка / О.Н. Кулаева. – М.: Наука, 1982. – С. 10–17, 48–57, 60–72.

17. Либберт, Э. Физиология растений / Э. Либберт. – М.: Изд-во «Мир», 1976. – 580 с.

18. Муромцев, Г. С. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений / Г. С. Муромцев, Д. И. Чкаников, О. Н. Кулаева, К. З. Гамбург. – М.: Изд-во «Агропромиздат», 1997. – 383 с.

19. Овчаров, К. Е. Регуляторы роста растений / К. Е. Овчаров. – М.: Изд-во «Просвещение», 1968. – 283 с.

20. Полевой, В. В. Фитогормоны / В. В. Полевой. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1982. – 248 с.

21. Полевой, В.В. Физиология растений / В.В. Полевой. – М.: Высшая школа, 1989. – С. 38–42, 339–341.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Фенологические наблюдения

Приложение 2

Сбор урожая

Приложение3

Определение структуры урожая и взвешивание плодов