ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ - Оптимізація продукційного процесу рослин озимої пшениці за використання регулятора росту природного походження, створеного на основі вермикомпосту

Актуальність теми. Одним із важливих завдань прикладної фізіології рослин є інтенсифікація виробництва сільськогосподарської продукції з одночасним зниженням енергетичних витрат. Новим елементом аграрних технологій як засобів оптимізації та підвищення продуктивності рослинництва, крім застосування агротехнічних прийомів та впровадження досягнень селекції, є застосування регуляторів росту рослин синтетичного та природного походження (Муромцев Г. С., 1987, Пономаренко С. П., 1998, Мананков М. К., Мусієнко М. М., 2003).

Основною передумовою застосування регуляторів росту рослин є з'ясування механізмів їхньої дії на генетичному та метаболічному рівнях регуляції клітинних процесів. Основою для практичного використання фізіологічно активних речовин є розкриття механізмів їхнього специфічного впливу на певні системи авторегуляції, характерні для стану рослинної клітини залежно від фази її онтогенетичного розвитку. Однак скоординована система дії біологічно активних речовин, зокрема, й сполук із фітогормональними властивостями на рослину з'ясована поки що недостатньо (Муромцев Г. С., 1987, Кефели В. И., 1989, Моргун В. В., 2001).

Як відомо, найбільш поширеними і за кордоном, і в Україні є синтетичні регулятори росту (Моргун В. В., 2001, Мананков М. К., Мусієнко М. М., 2003). Деякі з них мають комплексну природу, тобто містять як синтетичні сполуки, так і речовини природного походження, зокрема, екстракти ендомікоризних грибів (агростимулін, зеа - та бетастимулін тощо). Проте синтетичне походження окремих регуляторів росту викликає певну пересторогу у зв'язку з можливим накопиченням невластивих рослині сполук у рослинних рештках та грунті. Тому дедалі більше зусиль спрямовується на створення регуляторів росту на основі продуктів природного походження, які були б високо ефективними і, разом з тим, екологічно безпечними та порівняно недорогими.

Важливе місце серед нових видів органічних субстратів для створення регуляторів росту займають вермикомпости - продукти переробки органічної маси дощовими черв'яками та мікроорганізмами. Вермикомпостування є прийомом, який дозволяє включати в кругообіг додаткові ресурси органічної сировини, що накопичується в процесі життєдіяльності людини, і таким чином сприяти охороні довкілля (Мерзлая Г. Е., 2004, Городний Н. М., 1996). На основі біогумусів в Україні агрофірмою "Гермес" створено серію препаратів (гуміам, гумісол), які крім рістстимулювальної активності мають бактерицидні та фунгістатичні властивості. До таких препаратів належить також регулятор росту вермистим (НВ ТОВ "Відродження" та асоціація "Біоконверсія", Україна). Основним недоліком цих препаратів є досить низький вміст важливих для рослинного організму мікроелементів та відносно великі норми їх застосування з розрахунку на гектар посівної площі або тону насіння (5 - 15 л).

Щоб їх уникнути при створенні таких препаратів важливо корегувати вміст макро - та мікроелементів, що дасть можливість підсилити біологічну ефективність біогумусів. Дослідження взаємодії фізіологічно активних сполук і окремих елементів з метою встановити оптимальне їх співвідношення в препаратах дозволить оптимізувати продукційний процес при вирощуванні сільськогосподарських культур.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано на кафедрі фізіології та екології рослин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка за науково-дослідною темою "Адаптивні реакції рослин в системі моніторингу агро - та фітоценозів за умов дії факторів довкілля та антропогенного забруднення" (номер д/р 0102U004060) та у відділі фізіології росту та розвитку рослин Інституту фізіології рослин і генетики НАН України в рамках наукового проекту "Створення біологічно-активних препаратів для зернових культур з метою підвищення їх продуктивності та покращення якості продукції рослинництва" НАН України (номер д/р 0104U006465).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з'ясування фізіологічних закономірностей оптимізації продукційного процесу рослин озимої пшениці за використання комплексного препарату природного походження, створеного на основі вермикомпосту та мікроелементів.

Для досягнення поставленої мети передбачалось:

    - дослідити фізико-хімічний склад вермикопосту; - оцінити специфіку рістстимулювальної активності компонентів вермикомпосту методами біотестування; - з'ясувати вплив окремих компонентів вермикомпосту і створеного на його основі препарату на:
      O морфометричні показники, O фотосинтезувальний комплекс рослинного організму, O формування мікробоценозу ризосфери рослин озимої пшениці, O структуру врожаю та продуктивність озимої пшениці;
    - дослідити антифунгальну активність комплексного препарату на паростках та рослинах озимої пшениці.

Об'єкт дослідження - фізіологічні механізми оптимізації продукційного процесу рослин озимої пшениці.

Предмет дослідження - продукційний процес рослин озимої пшениці.

Методи дослідження: біотестування; фізико-хімічні та фізіолого-біохімічні методи; мікробіологічний аналіз ризосферного грунту; облік ураженості озимої пшениці хворобами; математичний аналіз.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше проаналізовано фітогормональний комплекс вермикомпосту із застосуванням фізико-хімічних методів аналізу та специфічних біотестів. Досліджено рістстимулювальну активність складових комплексного препарату на зернових культурах. Встановлено оптимальні концентрації препарату, що стимулюють проростання насіння та ріст вегетативної маси різних сортів озимої пшениці. Вивчено особливості зміни складу мікробоценозу ризосфери за використання як окремих компонентів препарату, так і самого препарату, створеного на основі вермикомпосту. Вперше показано антифунгальну активність комплексного препарату, зокрема, проти септоріозу листків озимої пшениці.

Практичне значення одержаних результатів. Препарат біовітрекс може бути застосований як елемент технології при вирощуванні озимої пшениці. Обприскування цим препаратом вегетуючих рослин у фазу виходу в трубку дає змогу збільшити урожайність на 10 - 15 % та покращити якість отриманої продукції.

Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто опрацював літературу за темою дисертаційної роботи та оволодів необхідними методами досліджень, виконав переважну більшість експериментальної частини роботи, брав безпосередню участь у підготовці матеріалів до друку в наукових виданнях. Експериментальні дані, висновки, що з них випливають, отримані значною мірою здобувачем самостійно. Аналіз та обговорення отриманих результатів здійснено спільно з науковцями відділу фізіології росту і розвитку рослин Інституту фізіології рослин і генетики НАН України (д. б.н. Яворська В. К., к. б.н. Драговоз І. В.), з науковим керівником дисертаційної роботи (д. б.н., проф. Мусієнко М. М.) та висвітлено у спільних друкованих працях.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на ІІ Міжнародній конференції "Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти" (Львів, Україна, 2004), IX конференції молодих дослідників "Актуальні проблеми фізіології, генетики та біотехнології рослин і грунтових мікроорганізмів" (Київ, Україна, 2005), IV Міжнародній науковій конференції "Регуляция роста, развития и продуктивности растений" (Мінськ, Білорусія, 2005), конференції молодих учених "Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології" (Ужгород, Україна, 2005), 2nd Symposium on microalgae and seaweed products in plant/soil-systems (Mosonmagyarovar, Hungary, 2004), XVII International Botanical Congress (Vienna, Austria, 2005), XII з'їзді українського ботанічного товариства (Одеса, Україна, 2006), 3rd Symposium on microalgae and seaweed products in agriculture (Mosonmagyarovar, Hungary, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 14 праць, серед яких 3 статті у фахових виданнях та 11 тез доповідей у збірниках матеріалів міжнародних та вітчизняних конференцій, симпозіумів, конгресів.

Структура та об'єм роботи. Дисертація складається з переліку умовних скорочень, вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, чотирьох розділів експериментальної частини, висновків, списку 346 найменувань використаної літератури. Робота викладена на 157 сторінках машинописного тексту і містить 12 ілюстрацій та 21 таблицю.

Похожие статьи




ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ - Оптимізація продукційного процесу рослин озимої пшениці за використання регулятора росту природного походження, створеного на основі вермикомпосту

Предыдущая | Следующая