Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТИМУЛЯТОРОВ НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ И ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS)

Гапонько Е.А. 1 Каницкая Л.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Байкальский государственный университет»
Проведено исследование по выявлению наиболее эффективного стимулятора, влияющего на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris). Объектом исследования являлись семена сосны обыкновенной I класса качества урожая 2017 г. Всего в ходе эксперимента было заложено 8 партий семян. На каждый стимулятор и контроль пришлось по 2 партии, одна из которых предварительно была стратифицирована. В каждой партии было размещено по 400 шт. семян. В качестве стимулирующих препаратов использовали Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон. Результат эксперимента показал, что наиболее эффективным стимулятором для стратифицированных семян сосны обыкновенной является Рибав-экстра. Энергия прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян на 4,3 % выше, чем у стратифицированной контрольной партии. Лабораторная всхожесть превышала контроль на 2,1 %. При этом наблюдались ростки семян, обработанных стимулятором Рибав-экстра в 2 раза длиннее, чем ростки партии контроля. Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели качества превышали результаты контрольных партий на 1,1 %. Установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 раза длиннее, чем ростки партий контроля. Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра. Как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий лабораторная всхожесть не была повышена с помощью данного стимулятора. Но длина ростков, обработанных Эпин-экстра семян также превышала длину контрольных.
стимулятор
сосна обыкновенная (pinus sylvestris)
семена
лабораторная всхожесть
энергия прорастания
1. Лесной план Иркутской области на 2009–2018 годы. Книга 1. Пояснительная записка. – Иркутск, 2017. – 406 с. URL: http://irkobl.ru/sites/alh/documents/proektnormpravaktov/LesPlan/LesPlan_PartI_04102017.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
2. Костылева С.В. Тенденции развития лесопромышленного комплекса Иркутской области / С.В. Костылева // Известия Байкальского государственного университета. – 2018. – Т. 28, № 2. – С. 266–274. DOI: 10.17150/2500-2759.2018.28(2).266-274.
3. Суходолов А.П. Целлюлозно-бумажная промышленность Байкальского региона / А.П. Суходолов. – Новосибирск: Изд-во Ин-та экономики и орг. пром. пр-ва СО РАН, 1995. – 146 с.
4. Русецкая Г.Д. Устойчивое управление, экологические законы и проблемы лесных систем / Г.Д. Русецкая // Известия Иркутской государственной экономической академии. – 2015. – Т. 25, № 3. – С. 408–415. DOI:10.17150/1993-3541.2015.25(3).408-415.
5. Алиев Э.В. Влияние предпосевной обработки семян на всхожесть и рост сеянцев сосны обыкновенной ростовыми веществами / Э.В. Алиев, А.И. Сиволапов // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4.; URL: https://www.science-education.ru/ru/article/viewid=9909 (дата обращения: 07.08.2018).
6. Острошенко В.В. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их посевные качества / В.В. Острошенко, Л.Ю. Острошенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2011. – № 5 (56). – С. 12–15.
7. Острошенко В.Ю. Продолжительность замачивания семян хвойных в растворе стимулятора роста эпин-экстра / В.Ю. Острошенко // Актуальные проблемы лесного комплекса. – 2015. – № 41. – С. 137–141.
8. Кириенко Н.Н. Влияние препарата «Рибав-экстра» на всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris L.) / Н.Н. Кириенко, В.Г. Распопин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2012. – № 3 (66). – С. 145–148.
9. Влияние стимуляторов роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus Silvestris L.) / В.В. Острошенко [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. – 2015. – Т. 17, № 6. – С. 242–247. URL: http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2015/2015_6_242_247.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
10. ГОСТ 13056.6–97. Межгосударственный стандарт. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025567.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
11. Агат-25К // ООО Эдна.URL: http://agat-25k.ru/agat-25k (дата обращения: 07.08.2018).
12. Кириенко М.А. Влияние стимуляторов роста на всхожесть семян и сохранность всходов главных лесообразующих пород / М.А. Кириенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2014. – № 12. – С. 134–140.
13. Что такое Новосил // НПП Биохимзащита. URL: http://biohimzashita.ru/novosil-menyu (дата обращения: 07.08.2018).

Площадь лесов Российской Федерации и, в частности, Иркутской области с каждым годом сокращается [1, с. 20–21]. Наиболее высокими темпами сокращалась площадь спелых и перестойных сосновых древостоев. В источнике [1] показано, что доля сосняков, достигших возраста спелости, неуклонно снижается: в 1961 г. она составляла 72 % от общей площади сосновых насаждений, в 1973 – 62 %, в 1978 – 54 %, в 1983 – 52 %, в 1988 – 50 %, в 1993 – 47 %, в 1998 – 45 %, в 2003 – 44 %, в 2008 – 41 %, а на 1 января 2017 г. их доля сократилась до 39 %. И такая тенденция сохраняется из-за увеличения объемов лесохозяйственной деятельности в Иркутской области [2, 3]. Автор работы [4] считает, что «проблемы нерационального, часто экономически неэффективного использования природно-ресурсного потенциала, загрязнения природной среды, разрушения экосистем находят отражение на национальном и региональном уровнях». Объемы лесовосстановления недостаточны, чтобы предотвратить сокращение лесных массивов [1]. В настоящее время лесовосстановление и лесоразведение как в России, так и в Иркутской области испытывает острый дефицит в качественном посадочном материале. Одним из способов решения задачи выращивания посадочного материала с хорошей приживаемостью является использование биологических методов обработки семян, в частности биостимуляторов роста растений [5–7]. Применение ростовых веществ позволяет не только ускорить рост сеянцев, но и стимулировать их иммунитет. Это приводит к повышению устойчивости ко многим болезням различной этиологии, а также к стрессам [8–9].

Цель исследования: выявить наиболее эффективный стимулятор, влияющий на энергию прорастания и всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris) в лабораторных условиях.

Материалы и методы исследования

Эксперимент по выявлению наиболее эффективного стимулятора проводили на базе филиала ФБУ «Рослесозащита» – «Центр защиты леса Иркутской области» в лаборатории отдела «Иркутская лесосеменная станция». Использовали семена сосны обыкновенной (pinus sylvestris) I класса качества, заготовленные в Иркутской области, урожая 2017 г., в количестве 3 200 шт. Из них 1 600 семян предварительно были стратифицированы в холодной воде в течение 6 ч. Непосредственно перед стратификацией семена продезинфицировали в 1 л воды с добавлением 5 г марганцовокислого калия в течение 2 ч. В качестве стимулирующих препаратов использовали Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон. В эксперименте использовали концентрации растворов стимуляторов и время замачивания, которые указаны в инструкциях к препаратам. Это связано с тем, что «Иркутская лесосеменная станция» филиала ФБУ «Рослесозащита» – «Центр защиты леса Иркутской области» обязаны действовать строго согласно инструкциям, регламенту и требованиям ГОСТ 13056.6–97 [10]. Две партии семян: стратифицированные и нестратифицированные по 400 шт. в каждой были помещены в раствор Рибав-экстра. Через 18 ч семена были разложены по 100 шт. на двухслойные обеззоленные фильтры. Четыре партии семян (400 шт.) были обработаны стимуляторами Эпин-экстра и Циркон и через 2 ч семена и также были разложены фильтры по 100 шт. на каждом. Концентрация растворов Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон составляли 5×10-4 мл/мл. Контрольные партии (одна стратифицированная) были разложены на фильтры с помощью счетчика-раскладчика с числом отверстий 100 шт. Раскладку проводили на аппарате для проращивания семян на свету. Температура воды в аппарате составляла 22 °С и регулировалась автоматическим регулятором температуры и приставкой постоянной температуры. Предварительно аппарат обработали спиртом, а байки с фитилями прокипятили в течение 10 мин. Всего в ходе эксперимента было заложено 8 партий семян. На каждый стимулятор и контроль пришлось по 2 партии, одна из которых предварительно была стратифицирована, а другая не стратифицирована. В каждой партии было размещено по 400 шт. семян. Учет проростков проводили на 5, 7, 10, 15-е сутки. Результативность препаратов оценивали по энергии прорастания на 7-е сутки, и по лабораторной всхожести на 15-е сутки, в соответствии с ГОСТ 13056.6–97 [10].

Результаты исследования и их обсуждение

В настоящее время идет активный поиск и испытания различных групп природных и синтетических органических соединений (табл. 1), которые активно влияют на обмен веществ высших растений [8, 9, 11]. Авторами исследований [6, 7] выявлено, что для того, чтобы получить наибольший эффект при обработке семян сосны обыкновенной препаратом Эпин-экстра, необходимо выдержать их в растворе данного стимулятора с концентрацией 0,04 мл/200 мл в течение 1–3 ч. Для стимулятора Циркон наилучшая концентрация раствора – 0,02 мл/200 мл, период замачивания должен составлять 6–8 ч. По данным авторов [8] Рибав-экстра оказывает наибольшее воздействие на всхожесть семян сосны обыкновенной.

В результате экспериментов было выявлено, что биостимуляторы Рибав-экстра и Циркон оказали положительное воздействие на все исследуемые параметры (табл. 2). Однако наиболее эффективным стимулятором для стратифицированных семян оказался Рибав-экстра. Энергия прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян (рис. 1) на 4,3 % выше, чем у стратифицированной контрольной партии. А лабораторная всхожесть данной простимулированной партии семян (рис. 2) превышала контроль на 2,1 % (табл. 2).

Таблица 1

Стимулирующие препараты прорастания семян

Природные стимуляторы

Синтетические стимуляторы

Фитогормоны

Стимуляторы негормональной природы

Эпин-экстра – регулятор роста и развития растений с ярко выраженным антистрессовым и адаптогенным действием (0,025 г/л д.в. 24-эпибрассинолид) [12]

Экогель – композиция линейных полиаминосахаридов (хитозанов) в растворе альфаоксипропионовой кислоты. Активатор иммунитета, повышения приживаемости и болезнеустойчивости [12]

Гетероауксин – индолил-3 уксусной кислоты калиевая соль, 50 г/кг [12]

Новосил – водная эмульсия экстракта хвои пихты сибирской [13]

Энерген – калиевые соли гуминовых кислот, 80 г/л. Повышает энергию прорастания и всхожесть семян, стимулирует рост и развитие растений, защищает растения от неблагоприятных факторов, заморозков, засухи и повышает приживаемость растений при пересадке [12]

Крезацин – синтетический адаптоген и иммуностимулятор. Повышает устойчивость живых организмов к длительному действию неблагоприятных факторов: пониженной и повышенной температуры, засухи и др.

Ускоряет рост, развитие и сроки созревания [9]

Агат-25К – создан на основе метаболитов штамма бактерий Pseudomonas aureofaciens H16 (штамм депонирован в ВКМ РАН под № В 2433 Д), в процессе которого синтезируется комплекс ростостимулирующих соединений: 3-индолилуксусная кислота, α-аланин, α-глутаминовая кислота, в концентрированной форме [11]

Фумар – диметиловый эфир аминофумаровой кислоты, является синтетическим аналогом природных фитогормонов и сочетает в себе свойства ауксинов, гиббереллинов и цитокининов [6]

Циркон – 0,1 г/л, гидроксикоричные кислоты. Стимулирует ростовые процессы, защищает от стрессов и составляет систему жизнеобеспечения растений [12]

Иммуноцитофит – смесь этиловых жирных кислот и мочевины [12]

ОберегЪ – полиненасыщенные жирные кислоты, которые являются составной частью витамина F (арахидоновая кислота – 0,15 г/л) [12]

Рибав-экстра – продукт метаболизма микоризных грибов, выделенных из корней женьшеня. Действующее вещество 0,00152 г/л L-аланин + 0,00196 г/л L-глутаминовой кислоты [8]

Таблица 2

Влияние стимуляторов Рибав-экстра, Циркон, Эпин-экстра на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)

Дата очередного подсчета проростков, дн.

Стратифицированные семена

Нестратифицированные семена

Контроль, шт.

Число нормально проросших семян, шт/процент относительно контроля

Контроль, шт.

Число нормально проросших семян, шт/процент относительно контроля

Стимулятор Рибав-экстра

5-й

351

381 /+8,5

358

351 /–2,0

7-й

20

5/–25,0

16

8/–50,0

10-й

10

3/–70,0

6

21/+250,0

15-й

1

2 /+100,0

0

0/0

Энергия прорастания, проц.

93

97 /+4,3

94

90 /–4,3

Всхожесть, проц.

96

98 /+2,1

95

95 /0

Число непроросших семян, шт.

18

9

20

20

Стимулятор Циркон

5-й

351

357 /+1,7

358

374 /+4,5

7-й

20

17/–15,0

16

5/–68,7

10-й

10

11/+10,0

6

5/–16,7

15-й

1

1/0

0

1 /+100,0

Энергия прорастания, проц.

93

94 /+1,1

94

95 /+1,1

Всхожесть, проц.

96

97 /+1,0

95

96 /+1,1

Число непроросших семян, шт.

18

14

20

15

Стимулятор Эпин-экстра

5-й

351

363 /+3,4

358

354 /–1,1

7-й

20

12/–40,0

16

15/–6,2

10-й

10

10/0

6

10/+66,7

15-й

1

0 /–100,0

0

0/0

Энергия прорастания, проц.

93

94 /+1,1

94

92 /–2,1

Всхожесть, проц.

96

96 /0

95

95 /0

Число непроросших семян, шт.

18

15

20

21

gap1.wmf

Рис. 1. Значение энергии прорастания контроля и обработанных стимуляторами семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)

gap2.wmf

Рис. 2. Значение лабораторной всхожести контроля и обработанных стимуляторами семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)

gap3.wmf

Рис. 3. Значение длины ростков проросших семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)

Также необходимо отметить, что ростки стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян в 2 раза длиннее, чем ростки партии стратифицированного контроля (рис. 3). На нестратифицированные семена стимулятор Рибав-экстра оказал обратное действие: энергия прорастания данной партии была ниже контрольной на 4,3 %. Однако длина ростков нестратифицированных и обработанных раствором Рибав-экстра семян также в 2 раза превышала длину контрольных ростков (рис. 3). Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели превышали результаты контрольных партий на 1,1 % (табл. 2).

Также установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 и 1,8 раза длиннее, чем ростки партий контрольных семян нестратифицированных и стратифицированных соответственно (рис. 3).

Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра. Как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий лабораторная всхожесть не была повышена с помощью данного стимулятора (табл. 2). Но длина ростков семян, обработанных Эпин-экстра, также превышала длину контрольных (рис. 3).

Заключение

Проведенные исследования показали, что наибольший эффект на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной имеет биостимулятор Рибав-экстра. Энергию прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян сосны обыкновенной он повысил на 4,3. Лабораторную всхожесть на 2,1 %. Также необходимо отметить, что ростки стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии в 2 раза длиннее, чем ростки партии стратифицированного контроля. Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели качества превышали результаты контрольных партий на 1,1 %. Также установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 раза длиннее, чем ростки партий контроля. Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра.


Библиографическая ссылка

Гапонько Е.А., Каницкая Л.В. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТИМУЛЯТОРОВ НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ И ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS) // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 8. – С. 46-51;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36835 (дата обращения: 11.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074