|
Полное название:
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ СТИМУЛЯТОРОВ НА ПРОЦЕССЫ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ И ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫЕ ОРГАНЫ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ
Чувашская государственная сельскохозяйственная академия (г. Чебоксары)
Исследования проведены на средства гранта некоммерческой организации «Ассоциация образовательных учреждений АПК и рыболовства» - «Молодые новаторы аграрной России»
В последние десятилетия количество биологически активных веществ, используемых в сельском хозяйстве, ветеринарии и медицине неуклонно возрастает. В частности, в специализированных и хозяйственных магазинах встречаются следующие стимуляторы роста растений: Агрофил, Агровит-Кор, Альбит, Атлет, Байкал ЭМ1, Гетероауксин, Гиббереллин, Гумат, Гумат 80, ИВИН, Иммуноцитофит, Корневин, Тиомочевина, Эпин Экстра, ЭПИН, Стимулин. Укоренитель, Фитостим, Фитоспорин, Флавобактерин, Циркон.
К сожалению, данных, о физиологическом действии биостимуляторов на внутренние органы растений и животных, на процессы роста и развития организмов в целом, в открытой печати, телевидении и в электронных носителях информации, практически нет. Вышеперечисленные средства информации во многих случаях лишь восхваляют достоинства вновь создаваемых биологически активных веществах, умалчивая об их побочных действиях на организмы растений, животных и человека, хотя, зачастую, некоторые классы стимуляторов роста имеют больше отрицательных качеств, чем положительных.
В этих условиях исследования, направленные на выявление экологической безопасности и экономической эффективности наиболее популярных стимуляторов роста растений и животных, остаются актуальными и востребованными временем.
Исходя из этого, целью настоящей работы явилось обоснование экологической и экономической эффективности наиболее популярных стимуляторов роста растений, рекомендованных к использованию в сельском хозяйстве, индивидуальных подсобных, садоводческих и фермерских хозяйствах.
Среди всех стимуляторов роста растений для исследования и сравнения нами были отобраны 4 наиболее популярных: «Иммуноцитофит» (этиларахидонат, содержащий 0,16 г/кг активного вещества); «Фитоспорин» (представляет собой натриевые соли гуминовых кислот, содержащий 300 г/кг активного вещества в комплексе с фунгицидом); «Циркон», представляющий собой смесь гидроксикоричных кислот с содержанием 0,1мг/мл активного вещества; «ЭПИН» (эпибрассинолид, в концентрации 0,025 г/л ).
На первом этапе мы проводили лабораторные исследования по определению всхожести и энергии прорастания семян при воздействии стимуляторов.
Физиологические опыты по изучению влияния данных препаратов на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян проводились согласно ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». Семена яровой пшеницы сорта «Прохоровка» замачивали в водных растворах анализируемых препаратов в концентрациях, взятых в соответствии с инструкцией по применению. В контрольном варианте семена замачивали в воде.
Исследования показали, что все изученные препараты оказывают стимулирующее действие на энергию прорастания и всхожесть семян пшеницы. Максимальный стимулирующий эффект наблюдается при обработке семян пшеницы водным раствором иммуноцитофита, при этом энергия прорастания повышается на 14,96 %, а всхожесть – на 15,25 % (табл. 1).
На втором этапе мы проводили изучение влияния исследуемых препаратов на полевую всхожесть и фазы развития растения пшеницы мягкой яровой сорта «Прохоровка». При этом посев обработанных семян пшеницы мягкой яровой сорта «Прохоровка» проводился на глубину 5-6 см, норма высева, расстояние между рядками и количество рядков в делянке соответствовал норме. В процессе роста и развития растений учитывали время появления всходов, время начала фазы ветвления, выхода в трубку, начало фаз колошения, цветения, молочной, восковой спелости и созревания, также учитывали количество стеблей, колосьев на растениях, число зёрен в колосе, их вес, высоту растения.
Опыты показали, что все исследуемые препараты положительно влияют на рост и развитие растений. Максимальный эффект наблюдался при использовании в качестве стимулятора роста водного раствора иммуноцитофита. При этом полевая всхожесть составила оказалась на 19,91 % выше, чем в контрольном варианте (табл. 2).
1. Влияние стимуляторов
роста на энергию прорастания и всхожесть пшеницы мягкой яровой сорта
«Прохоровка»
|
Препарат
|
Энергия прорастания, %
|
Всхожесть,
%
|
|
лабораторная
|
полевая
|
|
Контроль
|
50,03
|
53,05
|
43,20
|
|
Иммуноцитофит
|
64,99
|
68,30
|
48,39
|
|
Фитоспорин
|
63,33
|
68,30
|
52,78
|
|
Циркон
|
61,66
|
64,99
|
52,02
|
|
ЭПИН
|
60,01
|
63,33
|
54,23
|
2. Влияние стимуляторов роста на энергию
прорастания и всхожесть пшеницы мягкой яровой сорта «Прохоровка»
|
Препарат
|
Энергия прорастания, %
|
Всхожесть
|
|
лабораторная
|
полевая
|
|
Контроль
|
50,03
|
53,05
|
45,93
|
|
Иммуноцитофит
|
64,99
|
68,30
|
65,84
|
|
Фитоспорин
|
63,33
|
68,30
|
63,42
|
|
Циркон
|
61,66
|
64,99
|
63,16
|
|
ЭПИН
|
60,01
|
63,33
|
59,77
|
Фенологические наблюдения показали, что обработка семян пшеницы раствором Циркона наиболее сильно повлияла на высоту растения и продуктивную кустистость.
Для выявления экономической эффективности возделывания любой культуры важно установить качество полученного урожая, от которого зависит товарный вид, а, в конечном счете, цена реализации и величина получаемой прибыли.
Несмотря на то, что число семян с растения при использовании циркона было больше, чем при использовании иммуноцитофита, однако масса семян оказалась ниже, и составила 1,04 г, что сказалось на урожайности. Так, при использовании циркона урожайность составила 2,82 т/га, что 2.5 % ниже, чем при использовании иммуноцитофита (табл.3).
Обработка семян иммуноцитофитом способствовала формированию крупных семян в колосе. Так, по сравнению с контролем, масса их была выше на 0,37 г.
Масса 1000 зерен также была максимальной в варианте, где семена обрабатывались водным раствором иммуноцитифита и составила 49,63 г, что выше, чем в контроле на 11,41 г. В целом за счет высокой полевой всхожести и крупности семян урожайность в этом варианте составила 2,89 т/га.
3. Анализ структуры урожая пшеницы сорта "Прохоровка"
|
Препарат
|
Урожайность, т/га
|
Высота раст., см
|
Продуктивная кустистость
|
Число зерен с колоса, шт
|
Масса зерна с колоса, г
|
Масса 1000 зерен, г
|
|
Контроль
|
2,69
|
67,64
|
1,25
|
17,63
|
0,73
|
38,22
|
|
Иммуноцитофит
|
2,89
|
72,25
|
1,37
|
20,54
|
1,10
|
49,63
|
|
Фитоспорин
|
2,75
|
73,20
|
1,25
|
20,59
|
0,97
|
47,11
|
|
Циркон
|
2,82
|
81,18
|
1,38
|
23,09
|
1,04
|
45,07
|
|
ЭПИН
|
2,70
|
75,93
|
1,25
|
24,94
|
0,87
|
39,33
|
На третьем этапе мы проводили исследование по изучению влияния используемых препаратов на организм теплокровных животных.
В качестве объекта исследования были выбраны морские свинки, которым вводили вышеназванные стимуляторы роста перорально в течение семи дней и после этого проводили изучение состояния внутренних органов, а также определяли концентрацию серотонина и норадреналина в тимусе и селезенке изученных животных.
Вилочковая железа и селезенка подопытных и контрольных живот¬ных забирались под глубоким эфирным наркозом. Из них готовились криостатные срезы, которые обрабатывались нижеследующими методами: люминесцентно-гистохимическим методом Фалька-Хилларпа для выявления норадреналин- и серотонинсодержащих струк¬тур - для избирательного выявления моноаминсодержащих струк¬тур; люминесцентно-гистохимическим методом Кросса, Эвена, Роста - с целью идентификации гистаминсодержащих структур; методом цитоспектрофлуориметрии - для оценки количественного выражения уровней норадреналина, серотонина и гистамина в тканевых структурах тимуса и селезенки.
Полученный цифровой материал обработан нами статистически с вычислением следующих основных величин: среднего квадратич¬ного отклонения, средней арифметической ошибки, показателя различий, вероятности или достоверности различий. Статистическую достоверность опреде¬ляли критерием Стъюдента.
Исследования внутренних органов морских свинок показали, что практически все использованные препараты в указанных выше концентрациях оказывают физиологическое действие на печень и на другие внутренние органы. Так, печень подопытных животных была увеличена по сравнению с контрольной группой животных в 1,2-13 раза по массе.
Изучение биоаминосодержащих структур тимуса и селезенки, отвечающих за синтез, хранение, секрецию и инактивацию нейромедиаторов и ферментов показал, что препараты оказывает разностороннее действие на аминосодержащие структуры тимуса морских свинок.
Практически во всех группах концентрация биогенных аминов отличалась от контрольной группы животных. Причем тенденция этих отклонений была сравнима с действием стрессового фактора на организм подопытных животных (табл. 4; 5).
Совокупность результатов исследований позволяет сделать нижеследующие выводы.
1. Все исследуемые препараты (Эпин, Фитоспорин, Иммуноцитофит, Циркон) оказывают стимулирующее действие на энергию прорастания, полевую всхожесть и урожайность семян пшеницы мягкой яровой сорта «Прохоровка».
2. Показано, что предпосевная обработка семян водным раствором иммуноцитофита оказывает максимальную экономическую эффективность по сравнению с другими препаратами.
3. Продолжительное действие изученных препаратов в высоких концентрациях оказывает отрицательное действие на организм теплокровных животных.
4. Динамика соедржания гистамина (Г), катехоламинов (К) и серотонина (С) в аминосодержащих структурах тимуса
|
Вариант
|
Премедуллярные клетки
|
Субкапсулярные клетки
|
Тучные клетки
|
|
Г
|
К
|
С
|
Г
|
К
|
С
|
Г
|
К
|
С
|
|
Контроль
|
0,102
|
0,010
|
0,05
|
0,022
|
0,017
|
0,006
|
0,052
|
0,0088
|
0,0014
|
|
Иммуноцитофит
|
0,114
|
0,053
|
0,073
|
0,039
|
0,016
|
0,002
|
0,082
|
0,0094
|
0,0004
|
|
Фитоспорин
|
0,142
|
0,015
|
0,06
|
0,051
|
0,027
|
0,009
|
0,085
|
0,0096
|
0,00051
|
|
Циркон
|
0,122
|
0,012
|
0,019
|
0,047
|
0,023
|
0,003
|
0,072
|
0,0053
|
0,0279
|
|
ЭПИН
|
0,097
|
0,013
|
0,059
|
0,024
|
0,024
|
0,0015
|
0,07
|
0,0068
|
0,0023
|
5.
Динамика содержания гистамина (Г), катехоламинов
(К) и серотонина (С) в аминосодержащих
структурах селезенки
|
Вариант
|
Красная пульпа
|
Фолликулы
|
Клетки по перефирии
|
|
Г
|
К
|
С
|
Г
|
К
|
С
|
Г
|
К
|
С
|
|
Контроль
|
0,0663
|
0,0113
|
0,0498
|
0,102
|
0,0408
|
0,0367
|
0,112
|
0,0084
|
0,023
|
|
Иммуноцитофит
|
0,04
|
0,0692
|
0,0471
|
0,058
|
0,0617
|
0,0415
|
0,096
|
0,0202
|
0,022
|
|
Фитоспорин
|
0,047
|
0,0057
|
0,0423
|
0,089
|
0,0106
|
0,0241
|
0,106
|
0,0205
|
0,016
|
|
Циркон
|
0,094
|
0,0558
|
0,0579
|
0,138
|
0,0402
|
0,0407
|
0,156
|
0,0177
|
0,0204
|
|
ЭПИН
|
0,074
|
0,0827
|
0,0579
|
0,072
|
0,0364
|
0,0448
|
0,081
|
0,0191
|
0,0143
|
|
