Вплив регуляторів росту на ріст і розвиток рослин соняшнику

Регулятори росту рослин – це природні або синтетичні органічні речовини, здатні стимулювати чи пригнічувати ріст і розвиток рослин, не призводячи до їх загибелі. Природні регулятори росту – фітогормони утворюються в самих рослинах у невеликих кількостях і необхідні для їх життєдіяльності. До них належать ауксини, гібереліни, цитокініни, брасиностероїди, які стимулюють ріст і розвиток рослин.

Синтетичні регулятори росту рослин антигіберелінової дії широко застосовують як ретарданти – речовини, покликані сповільнювати ріст рослин угору, при цьому зміцнюючи стебла, що особливо важливо для запобігання виляганню зернових культур в умовах перезволоження. Найважливішими з них є хлормекват-­хлорид, мепікват-хлорид і етефон, які використовують для обробки посівів зернових.

У зв’язку із впровадженням у виробництво нових регуляторів росту, а також нових високопродуктивних гібридів соняшнику вплив названих елементів технології на процес листко­- та коренеутворення і формування врожаю вивчений недостатньою мірою, тож становить науковий і практичний інтерес.

Вирішення цієї проблеми полягає в оптимізації продуктивності цінної олійної культури, запровадженні в технологію вирощування соняшнику регуляторів росту рослин, які забезпечують захист насіння соняшнику в разі тривалого перебування в несприятливих умовах; активізацію розвитку кореневої системи; підвищення активності клітинного дихання; стабілізацію життєдіяльності корисної мікрофлори ґрунту; збільшення ефективності пестицидів і як результат – підвищення врожайності олійної культури. Однак даних про ефективність різних регуляторів росту рослин на соняшнику на сьогодні мало, і до того ж вони мають найчастіше суперечливий характер.

Головна мета нашої роботи полягала у вивченні впливу різних за напрямком дії рістрегулюючих речовин на морфогенез, ріст і розвиток та продуктивність рослин соняшнику різних груп стиглості в умовах північного Степу України, а також визначенні найбільш раціональних регуляторів росту рослин соняшнику, які забезпечують стійкість рослин до хвороб і негативних чинників навколишнього середовища, оптимальний ріст і розвиток рослин та сприяють отриманню високих і сталих урожаїв олійної культури.

УМОВИ ДОСЛІДУ

Закладку і проведення польових дослідів здійснювали за загальноприйнятою методикою. Експериментальна частина роботи виконувалась впродовж 2019–2021 рр. на науково­-дослідному полі Національного наукового центру Дніпровського державного аграрно­-економічного університету в стаціонарному досліді у п’ятипільній сівозміні чистий пар – пшениця озима – кукурудза – ячмінь – соняшник. Вивчалася ефективність сучасних елементів технологій вирощування зернових, зернобобових і олійних культур.

Агротехніка вирощування соняшнику загальноприйнята для зони Степу. Загальнофоновий обробіток ґрунту здійснювали дворазовим у міру появи бур’янів лущенням стерні важкими дисковими боронами БДВ-­3 на глибину 8–10 см. Основний обробіток – полицевий (оранка в жовтні плугом ПО-­3-­35 на глибину 20–22 см).

Під передпосівну культивацію вносили ґрунтовий гербіцид на основі ацетохлору 900 г/л – 2,5 л/га та мінеральні добрива розкидним способом в дозі N₃₀P₃₀K₃₀. Сівбу виконували сівалкою Great Plains PD8070 із нормою висіву насіння 55 тис./га. В досліді висівали гібриди соняшнику різних груп стиглості: SY Kupava – середньостиглий; Sumico HTS – середньоранній; Subaro HTS – середньопізній.

При цьому закладали чотири варіанти внесення регуляторів росту рослин:

1. Контроль (без внесення препаратів);
2. Вимпел К-­2 – 0,7 л/га;
3. Архітект – 0,5 л/га;
4. Церон – 0,5 л/га.

Обприскування проводили у фазі 6–8 пар листків соняшнику. Схема досліду наведена в табл. 1.

Вимпел К­-2 – регулятор, що підвищує стійкість рослин до стресів: холоду, посухи, захворювань, пришвидшує проростання насіння, ріст коренів і пагонів, підвищує урожайність. Особливістю препарату є активізація виробництва аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ), тому препарат посилює клітинне дихання, сприяє засвоєнню кисню клітинами. Підвищується енергія проростання і сила росту проростка, пришвидшується розвиток кореневої системи та вегетативної маси, внаслідок чого стійкість рослин до посухи зростає.

Архітект (піраклостробін 100 г/л, прогексадіон кальцію 25 г/л, мепікват-­хлорид 150 г/л) –  препарат, що оптимізує архітектоніку рослини і транспортування та поглинання поживних речовин і води. Він є морфорегулятором-­фунгіцидом, що розкриває генетичний потенціал соняшнику. Має фунгіцидну дію проти септоріозу, альтернаріозу, іржі, фомозу, фомопсису, склеротиніозу. Підвищує посухостійкість соняшнику та перенесення високих температур. Зберігає і підвищує врожайність.

Церон (етефон 480 г/л) – препарат, що швидко проникає в рослину та пришвидшує біосинтез етилену в рослинних тканинах. Етилен, у свою чергу, стимулює синтез твердих субстанцій (лігнін, целюлоза). Завдяки цьому змінюється динаміка накопичення біомаси рослин, співвідношення маси насіння до рослинних решток. Церон запобігає виляганню соняшнику, стимулює ріст кореневої системи, забезпечує сприятливі умови для збирання врожаю та сприяє збільшенню врожайності.

Для різноманітного вивчення впливу регуляторів на ріст і розвиток рослин соняшнику в досліді було застосовано такі методи: сучасні польові – для визначення взаємодії об’єкта досліджень з агротехнічними чинниками і погодними умовами; морфо-фізіологічні – для визначення біометричних параметрів соняшнику та для аналізу різних його гібридів при визначенні господарсько-­цінних ознак; вимірювально-­вагові – для обліку продуктивності та врожаю насіння; лабораторні – для визначення якості насіння і вмісту жиру; аналітичні та математично­-статистичні – для проведення дисперсійного та кореляційного аналізу й оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень.

Читати по темі: Соняшник після соняшнику чи сівозміна?

Фенологічні спостереження проводили згідно з методикою державного сортовипробування. Для цього визначали ділянки, на яких відмічали час настання тієї чи іншої фенофази. За початок фази приймали стан, коли 15% рослин досягли цієї фази, а за повну фазу – коли її досягали 75% рослин.

Лінійний ріст рослин простежували за рахунок виміру висоти рослин в основні фази. Заміряли довжину 10 рослин у 5­-кратному повторенні.

Динаміку росту проводили за фазами росту. Приріст маси рослин визначали за різницею маси проби останнього і попереднього строків відбору. Обліки висоти стебла рослин, кількості листків і їх площі визначали на постійно виділених для цього 100 рослинах з подальшим виведенням середнього арифметичного показника на варіанті досліду згідно з методикою досліджень.

Площу листкового апарату визначали контурним методом (методом відбитків) у фазі цвітіння рослин соняшнику.

Вміст хлорофілу визначали у свіжому матеріалі спектрофотометричним методом на спектрофотометрі СФ­-18. Для визначення хлорофілу відбирали листки у фазі цвітіння, подрібнювали їх, формували середню пробу для аналізу, а потім екстрагували хлорофіл звичайним етиловим спиртом. Ступінь зеленого забарвлення екстракту визначав рівень вмісту в листках хлорофілу.

Елементи структури урожаю – діаметр кошика, кількість насінин у кошику, масу 1000 насінин тощо – визначали, використовуючи загальноприйняті методики.

Облік урожаю соняшнику здійснювали поділянково методом прямого обмолоту комбайном «Сампо-­500». Після визначення засміченості й вологості зерна урожай перераховували на 100% чистоту і 8% вологість.

Основні технологічні показники якості. Вміст олії в насінні визначали згідно із  загальноприйнятими чинними державними стандартами. Оцінку якості насіння проводили за показниками вмісту олії відповідно до технічних умов стандарту ДСТУ 3768­-2009.

Ґрунти дослідного поля Національного наукового центру Дніпровського державного аграрно-­економічного університету представлені головним чином чорноземами звичайними малогумусними середньосуглинковими. Потужність гумусового горизонту 38–43 см. Вміст гумусу в орному шарі 0–30 см – 3,6%, у шарі 20–40 см – 3,31%. Поглинені основи представлені в основному кальцієм – 20,4 і магнієм – 7,8 мг/екв на 100 г ґрунту. Ступінь насиченості ґрунту основами становить 94,18%. Завдяки цьому реакція ґрунтового розчину близька до нейтральної (рН 6,6–6,8). Валовий вміст поживних речовин в орному шарі ґрунту: загального азоту 0,15–0,19, фосфору 0,11–0,14, калію 2,0–2,4%, рухомих форм фосфору (в оцтовій витяжці за Чириковим) 9–10, обмінного калію (за Масловою) 14–15 мг на 100 г ґрунту.

Клімат території, де проводились дослідження, помірно континентальний зі значним коливанням погодних умов у різні роки. Середньорічна температура повітря дорівнювала 9,6°С тепла, з відхиленням в окремі роки від 8,4 до 10,8°С. Середньорічна кількість атмосферних опадів становила 509 мм і варіювала від 420,7 до 832,7 мм. Основна їх частина (68% річної суми) випадає впродовж теплого періоду (квітень – жовтень) і значною мірою витрачається на випаровування, а також на стік внаслідок переважання зливового характеру дощів при хвилястому рельєфі місцевості.

В останні десятиліття у світі, зокрема і в Україні, відбуваються помітні агрометеорологічні зміни в бік потепління клімату.

Загалом погодні умови під час проведення досліджень можна оцінити як відносно сприятливі для вирощування соняшнику, окрім літнього періоду 2020 р., коли відмічали посуху, а гідротермічний коефіцієнт в період найбільшого водоспоживання рослин (червень і липень) дорівнював 0,7. Для порівняння: в 2019 р. він становив 0,8, а у 2021 р. – 0,9. Показник ГТК до 0,7 свідчить про наявність ґрунтово-­повітряної посухи, яка негативно впливає на формування і налив сім’янок соняшнику.

ВПЛИВ РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ НА БІОМЕТРИЧНІ ПОКАЗНИКИ

Як показали результати досліджень, регулятори росту рослин соняшнику мали безпосередній або опосередкований вплив на біометричні показники (висота рослин, площа листкової поверхні, діаметр кошиків, кількість насінин у кошику тощо) та масу 1000 насінин, урожайність і якість насіння. Так, висота рослин дещо змінювалась залежно від внесення регуляторів росту по соняшнику. Максимальний вплив на висоту рослин мав препарат Церон на всіх гібридах соняшнику, тобто тут відмічена найменша висота рослин – 191–205 см, адже препарат інгібує ріст стебла в довжину та зміцнює його. Гірші результати забезпечував препарат Вимпел К­-2, висота рослин від його застосування по всіх гібридах становила 200–210 см (табл. 2).

Зменшення висоти рослин соняшнику має низку переваг у технології його вирощування, зокрема, зменшується ламкість стебла від шкідників та хвороб, зростає площа листкової поверхні та діаметр кошика, а також покращується робота висококліренсних самохідних обприскувачів тощо.

Що стосується площі листкової поверхні, то після внесення препаратів найбільший вплив на неї мав також препарат Церон: площа листків збільшувалась до 72,8–73,9 тис. м²/га, або на 6–8% більше за контроль, а найменший вплив – препарат Вимпел К­-2 – 68,9–71,9 тис. м²/га (рис. 1).

Регулятори росту рослин мали позитивний вплив на загальний вміст хлорофілу в листках соняшнику: порівняно з контролем його вміст зростав на 2–7%. Рослини соняшнику навіть візуально мали більш темне зелене забарвлення порівняно з контролем, що свідчить про збільшення кількості хлорофілу в листках. Вплив регуляторів росту рослин на вміст хлорофілу наведено на рис. 2.

За вмістом хлорофілу в листках гібриди соняшнику дещо різнилися між собою. Так, перевагу мав гібрид Subaro HTS (середньопізній) – 2266–2350 мг/г, тоді як Sumico HTS (середньоранній) – 2166–2335 мг/г сирої маси.

Зростання площі листкового апарату та вмісту в ньому хлорофілу позитивно позначалися на формуванні генеративних органів рослин соняшнику, а саме – кошика. Величина діаметра кошика була прямо пропорційною площі листкової поверхні та вмісту хлорофілу на всіх досліджуваних гібридах, де вносили регулятори росту, зокрема, збільшувалась на варіанті внесення препарату Церон – 23–26 см (на 11,5–30,4% більше за контроль) та Архітект – 21–25 см (на 8,0–20,0%) (рис. 3).

Збільшення діаметра кошика сприяє збільшенню кількості насінин у кошику, а відповідно при правильному і достатньому живленні рослин зумовлює зростання рівня врожайності олійної культури. Мінімальний приріст діаметра кошика забезпечував препарат Вимпел К­-2 – 1,0–8,0% по відношенню до контролю.

Всі регулятори росту рослин практично не впливали на тривалість міжфазних періодів вегетації рослин соняшнику, відмічена лише невелика тенденція до скорочення тривалості вегетаційного періоду на 1–2 дні при застосуванні цих препаратів (табл. 3).

Кількість насінин у кошику частково залежала від застосування регуляторів росту рослин. Максимальна кількість насінин безумовно відмічена на варіантах застосування Церон – 863–925,3 шт., що перевищувало контроль на 6–10%. Застосування Вимпел К-2 (0,7 л/га) забезпечувало мінімальний результат 828,6–927,6 шт., кількість насінин зростала на 3–8% порівняно з контролем (табл. 4).

Маса 1000 насінин була вищою на варіантах, де вносили препарат Архітект і Церон на середньоранніх і середньопізніх гібридах, – 53,0–56,0 г. Препарат Церон забезпечував кращий результат на середньостиглому гібриді – 57,0 г. Маса 1000 насінин більше залежала від гібридів, норм добрив і практично не залежала від застосування регуляторів росту рослин. Так, найбільша маса 1000 насінин була характерною для середньораннього гібриду Sumico HTS – 53,0–56,0 г, а найменша – для середньопізнього Subaro HTS – 48–53 г, що пояснюється біологічними особливостями гібридів (рис. 4).

ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ НАСІННЯ СОНЯШНИКУ

Застосування регуляторів росту рослин на соняшнику сприяло зростанню рівня врожайності культури. Урожайність насіння в середньому за 2020 р. була меншою через несприятливі, посушливі погодні умови вегетаційного періоду. Найбільшу прибавку зерна всіх гібридів забезпечував препарат Церон (0,5 л/га) – 0,22–0,27 т/га.

Мінімальну прибавку від застосування регуляторів росту рослин дав препарат Вимпел К­-2 (0,7 л/га) – 0,08–0,13 т/га.

Препарат Архітект займав проміжне положення між препаратами Церон і Вимпел К-­2 (табл. 5).

Внесення регуляторів росту рослин дещо впливало на якість насіння соняшнику, зокрема, на показник олійності. Відмічена тенденція до зростання олійності порівняно з контролем, найбільше на варіантах, де вносили препарати Церон (0,5 л/га) та Архітект (0,5 л/га), зростання олійності тут становило 3–8 і 4–6 процентних пункти. Застосування препарату Вимпел К­-2 (0,7 л/га) сприяло зростанню олійності на 1–3 процентних пункти (рис. 5).

ВИСНОВКИ

Формування максимальної площі листкової поверхні соняшнику відмічалось при застосуванні регулятора росту Церон (0,5 л/га) – до 72,8–73,9 тис. м²/га, або на 6–8% більше за контроль. У цьому ж варіанті рослини соняшнику формували найбільший діаметр кошика – 23–26 см (на 11,5–30,4% більше за контроль) та максимальну кількість насінин у ньому – 863–925,3 шт., що перевищувало контроль на 6–10%.

Найбільша маса 1000 насінин була характерною для середньораннього гібриду Sumico HTS – 53,0–56,0 г, а найменша – для середньопізнього Subaro HTS – 48–53 г, що пояснюється біологічними особливостями гібридів.

Застосування регуляторів росту рослин на соняшнику сприяло зростанню рівня врожайності культури. Найбільшу прибавку зерна по всіх гібридах забезпечував препарат Церон (0,5 л/га) – 0,22–0,27 т/га. Застосування рістрегулюючих препаратів Церон (0,5 л/га) та Архітект (0,5 л/га) сприяло також зростанню олійності на 3–8 та 4–6 процентних пункти відповідно.

О. І. Цилюрик, М. Ю. Румбах, О. О. Іжболдін, О. В. Бондаренко, Н. Л. Ноздріна, Я. В. Остапчук, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2023