Вы здесь

РОЛЬ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ В СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ

11 ноября 2015 13:02
РОЛЬ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ В СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ

Стресс как фактор снижения урожайности

Каковы же причины недостаточно полной реализации резерва, заложенного в генотипе сорта? Поскольку генетический потенциал формирования высокопродуктивного растения реализуется только при должном уровне обеспеченности водой и элементами минерального питания, основной причиной, препятствующей раскрытию потенциала, является влияние условий произрастания, которые вводят растение в состояние стресса и как следствие – лимитируют урожайность. На каждом этапе роста и развития растительного организма стресс снижает продуктивный потенциал растений, и особенно существенно – в критические фазы роста и развития: появление всходов, образование генеративных органов, переход к репродуктивной фазе, фаза налива зерна.
Причиной серьезных физиологических нарушений может являться целый комплекс факторов, среди которых следует выделить воздействие неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условий (абиотические факторы), влияние фитопатогенов, вредителей, сорняков (биотические факторы), внесение токсичных агрохимикатов, а также повреждение растений сельхозмашинами и механизмами (техногенные факторы).
Ввиду относительной неподвижности и невозможности избежать неблагоприятного воздействия, переместившись в другой ареал, растения вынуждены включать активные механизмы саморегуляции, в результате чего происходят глубокие изменения в процессах обмена веществ:
• повышается проницаемость клеточных мембран
• увеличивается содержание в цитоплазме ионов кальция, снижается концентрация калия
• увеличивается вязкость цитоплазмы
• усиливается дыхание, угнетается фотосинтез
• замедляется рост и деление клеток
• активизируется синтез особых «стрессорных» белков
• увеличивается образование гормонов стресса – абсцизовой кислоты и этилена
В связи с этим одним из наиболее актуальных современных направлений аграрной науки является разработка приемов, позволяющих сводить к минимуму воздействие на растения различных негативных факторов, вызывающих необратимое влияние на жизнедеятельность растений и существенно снижающих их продукционные возможности.

Полифункциональные препараты в борьбе со стрессом

Одним из современных эффективных технологических приемов, способствующих снижению стрессовой нагрузки на растительный организм под воздействием внешних факторов, является дифференцированное внесение антистрессовых препаратов на основе широкого спектра физиологически активных веществ (ФАВ) органической природы: регуляторов роста, витаминов, гумусовых веществ, антибиотиков, микроэлементов и т.д.
Однако при использовании указанных препаратов класса «дополнительные агрохимикаты» нередко возникает путаница из-за схожести технологических особенностей их внесения, сходной физиологической направленности воздействия и итогового эффекта применения (стимуляция роста и развития, антистрессовое влияние, повышение урожайности и качества продукции). На сегодняшний день не существует строгой системы классификации препаратов, содержащих ФАВ, тем не менее, из их числа в соответствии с характером биологически активного компонента можно условно выделить несколько групп.
1. Регуляторы роста – содержат гормоны или вещества, управляющие выработкой гормонов в растении, способные в очень малых дозах изменять интенсивность тех или иных физиологических процессов, не обладающие фитотоксичностью и не являющиеся источником питания растений. Регуляторы бывают: натуральные – получаемые биологическим синтезом, искусственные – получаемые химическим изменением натуральных гормонов, синтетические – вещества, не встречающиеся в растениях, но оказывающие на культуру гормональное действие.
2. Гуматы – продукты гидролиза органического сырья (торфа, угля, древесины), оказывающие общестимулирующее действие на растения множеством различных активных групп в составе гуминовых молекул, которые не имеют определенной химической формулы. Микроэлементов в составе немного. Большое количество калия или натрия.
3. Микробиологические удобрения, биофунгициды – в состав входят споры микроорганизмов, их метаболиты и живые микроорганизмы. Предназначены для усиления азотфиксации (симбиотической и ассоциативной), повышения доступности содержащихся в почве нерастворимых элементов питания (фосфор, калий), борьбы с фитопатогенной инфекцией.
4. NPK + микроэлементы – содержат чистые, хорошо растворимые соли макроэлементов. Предназначены для коррекции минерального питания в ключевые фазы развития растений. Не являются заменой основного внесения NPK в почву. Микроэлементы повышают эффективность усвоения основных элементов питания из удобрения.
5. Микроэлементы – чистые, хорошо растворимые минеральные и хелатные соли с высоким содержанием микроэлементов. Предназначены для активизации биохимических процессов, лечения и профилактики эндемических заболеваний, иммуностимуляции растений.
6. Полифункциональные препараты – обладают комплексным эффектом, одновременно проявляют росторегулирующие, удобрительные и защитные свойства.
Кроме шести приведенных выше групп, имеются также промежуточные, когда производится смешивание препаратов двух и более групп.
В гуматы и стимуляторы роста нередко добавляют микроэлементы. Такое смешение зачастую вызывает положительное взаимоусиливающее действие.
В настоящее время в мире насчитывается более 5,5 тысячи полифункциональных препаратов, в основе большинства которых физиологически активные структурные аналоги фитогормонов, обладающие способностью активно влиять на основные функции растительного организма.
Все более обширное распространение находят полифункциональные удобрения, полученные на основе экстрактов растительной природы. Широкое практическое применение получили препараты, созданные на основе экстракта морских водорослей, обладающих мощными росторегулирующими свойствами. Морские водоросли – это уникальные организмы, способные в короткие сроки формировать большую биомассу, синтезировать химические соединения и разнообразные биологически активные вещества, образование которых обусловлено эволюцией и борьбой за существование в условиях жестких естественных экологических систем.
Лучшим сырьем для получения растительных экстрактов являются водоросли северных морей, которые произрастают в самых экстремальных условиях Арктического бассейна в зоне прилива и отлива. Помимо того, что среднегодовая температура воды там не превышает + 4°С, во время отлива они часто попадают в условия, мало совместимые с жизнью. Именно под воздействием чрезвычайно неблагоприятных условий окружающей среды водоросли накапливают большое количество биологически активных веществ. Крайне важно, что полученные активные компоненты хорошо сохраняются в экстракте и легко усваиваются другими растениями, которые таким образом приобретают устойчивость к экстремальным условиям.
Водоросли способны эффективно извлекать из морской воды и аккумулировать микроэлементы. Так, концентрация магния в ламинариевых водорослях превышает таковую в воде в 9–10 раз, серы –
в 17 раз. Как показывают исследования, некоторые из БАВ, такие как маннит, альгиновые кислоты, фукоидан, содержатся исключительно в бурых водорослях. Среди многочисленных видов по своей технологической ценности и мощности зарослей промышленное значение имеют ламинариевые Laminaria saccharina (L.) Lamour и Laminaria digitata (Huds.) Lamour, а также два вида фукусовых водорослей –
фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus (L.) и аскофиллум узловатый (Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis).
В связи с высоким содержанием макро- и микроэлементов, особенно калия, азота, фосфора, йода, молибдена и бора, бурые водоросли успешно применяют в качестве удобрений. Удобрения из водорослей, в отличие от навоза и компоста, не содержат семян сорняков, спор патогенных грибов и яиц гельминтов. Полисахариды бурых морских водорослей, вступая в контакт с почвенной влагой, улучшают структурно-механические свойства поверхностного слоя почвы, а витамины и аминокислоты улучшают питание, благоприятно влияют на рост и развитие растений.
В бурых морских водорослях содержится много калия в доступном для наземных растений виде. По его содержанию они превосходят почти все виды применяемых калийных удобрений. Установлено, что внесение препаратов, содержащих калий, дает возможность усилить отток ассимилятов. Этот агрономический прием способствует запуску механизма перераспределения пластических веществ и направления их к репродуктивным органам, что приводит к увеличению массы зерна и улучшению его качества.


Высокая биологическая активность экстрактов бурых водорослей, кроме прочего, связана с наличием в них различных росторегулирующих веществ, в том числе цитокининовой природы. Литературные данные свидетельствуют о том, что по характеру и интенсивности оказываемых эффектов среди растительных гормонов именно цитокинины находятся на первом месте. Они способны влиять на рост, развитие хозяйственно ценных органов, формирование и функционирование фотосинтетического аппарата, транспорт и распределение ассимилятов в растениях, отложение в них запасных питательных веществ. Цитокинины способны регулировать прорастание и созревание семян, специфически усиливать активность нитратредуктазы и устранять последствия стресса.
На сегодняшний день широко используются природные вещества, обладающие, помимо росторегулирующей активности, способностью индуцировать формирование повышенной устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды. Важная роль в данном процессе отводится аминокислотам, входящим в состав полифункциональных препаратов. Механизм антистрессового воздействия аминокислот связан с их способностью проникать через листовую поверхность в клеточные структуры и активно включаться в метаболические процессы синтеза белковых молекул, в том числе так называемых «стрессорных» белков. При этом растение, получая готовый строительный материал, существенно сокращает энергозатраты на синтез собственных аминокислот из неорганических молекул. Это способствует более быстрой постстрессовой активизации всех физиологических процессов, и в первую очередь фотосинтетеза.
Важным аспектом применения ФАВ является индукция приобретенного иммунитета, то есть фитоиммунокоррекция, основанная на тех же принципах, которые действуют в природных условиях. Установлено, что для усиления защитных резервов организма центральное значение имеет активизация цикла шикимовой кислоты. Высокой способностью к активизации данного процесса обладают органические соединения фосфора – фосфиты (фосфонаты). В результате их воздействия усиливается образование растительных гормонов, флавоноидов, лигнина, фитоалекинов и других веществ, повышающих устойчивость к заболеваниям. Усиливается клеточный метаболизм, ускоряется образование аминокислот – фенилаланина, тирозина, триптофана.
Современные исследования подтверждают положительное влияние фосфоната калия на уровень образования цитокинина. Данное вещество обладает способностью улучшения специфических для растения защитных механизмов в отношении вредоносных грибов из семейства фикомицетов (мучнистая роса, фитофтора и др.). Препараты, содержащие в своем составе фосфонаты (Атланте, Атланте Плюс), позволяют сократить количество фунгицидных обработок, благодаря чему снижается опасность развития резистентности.
Учитывая сложные механизмы действия полифункциональных биопрепаратов, исследования по изучению их действия на растения и поиски путей повышения их эффективности постоянно продолжаются. Однако не вызывает сомнений, что использование таких препаратов является одним из важнейших средств повышения реализации продуктивного потенциала и эффективности растениеводства в целом.

Дифференцированное внесение полифункциональных препаратов

Предпосевная обработка семян и вегетирующих растений препаратами на основе биологически активных веществ является необходимым этапом современной технологии интенсивного выращивания сельскохозяйственных культур. В линейке компании «АгроПлюс» представлены продукты, позволяющие поэтапно регулировать рост, развитие и продуктивность растений в процессе вегетации с целью наиболее полного раскрытия их генетического потенциала.
Сегодня специалистами компаний-партнеров ООО «Ставропольская лаборатория № 1» и «АгроПлюс – Ставрополье» разработаны программы применения органоминеральных удобрений для широкого спектра сельскохозяйственных культур, при использовании которых в производстве мы имеем реальную возможность решать проблему повышения продуктивности растений.
В данной статье мы представляем программу минерального питания для основной продовольственной культуры – озимой пшеницы, во многом определяющей экономику сельхозпредприятий Ставропольского края, где обозначены основные цели и пути обеспечения процесса формирования высокого урожая зерна (таблица 1). Такие программы минерального питания, позволяющие поэтапно решать те или иные задачи в ходе роста и развития растений, уже достаточно широко применяются в сельхозпроизводстве края.
В качестве примера приводим стабильно и экономически успешно работающие сельхозпредприятия, где широко используются соответствующие программы минерального питания растений для основных сельскохозяйственных культур – озимой пшеницы, подсолнечника, сахарной свеклы, кукурузы, сои: СПК колхоз «Казьминский», СПК колхоз им. Чапаева Кочубеевского района, ООО «Победа» (Агрохолдинг «Энергомера»), ООО «Агрохолдинг Красно-
гвардейский», ООО Агрофирма «Золотая Нива» Красногвардейского, ООО «Свободный труд» Новоселицкого районов. Применение различных схем минерального питания растений озимой пшеницы по листу позволяет формировать урожаи зерна порядка 70–85 ц/га в зоне неустойчивого увлажнения и 35–50 ц/га в засушливой зоне.


Рекомендации по набору полифункциональных препаратов, используемых в системе, в каждом конкретном случае могут варьировать в зависимости от предшественников, хозяйственно-биологических особенностей сортов, состояния посевов, необходимости активизации метаболических процессов, а также потребности растений в различных элементах питания, при этом необходимо принципиальное понимание характера воздействия препаратов. И в данном случае незаменимым является метод функциональной экспресс-диагностики, который позволяет определить состояние растений и их способность усваивать элементы питания, а также подбирать удобрения для листовой подкормки, максимально отвечающие потребностям растений в конкретных почвенно-климатических условиях при нормальном уровне протекания физиологических процессов. Использование органоминеральных удобрений компании «АгроПлюс» в системе питания растений позволяет получать дополнительно продукцию в виде прибавки урожайности озимой пшеницы порядка 5–8 ц/га, подсолнечника – 2,5–4 ц/га, сахарной свеклы – 50–100 ц/га, зерна кукурузы – 8–15 ц/га.
Так, например, удобрения на основе активных аминокислот (Аминокат 10%, Аминокат 30%) целесообразно использовать при необходимости активизации роста и развития вегетативной массы, предупреждении стрессовых состояний растений (пестицидные обработки) или же для ликвидации последствий воздействия различных повреждающих факторов. Наиболее наглядно высокую эффективность применения антистрессовых препаратов на основе аминокислот (Аминокат….) демонстрируют примеры его применения для восстановления растений, поврежденных градобоем (рисунок 1) или избыточной дозой гербицидов (рисунки 2, 3). Несмотря на крайне угнетенное состояние посева, обработка данным препаратом позволила в короткие сроки восстановить обмен веществ растений, сформировать активно растущий листовой аппарат и достичь уровня продуктивности посева, близкого к продуктивности неповрежденных растений (сахарной свеклы – 486 ц/га при дегистии 16,1%, подсолнечника – 30 ц/га).
Таким образом, грамотное использование современных высокотехнологичных полифункциональных препаратов компании «АгроПлюс» в системе листового питания сельскохозяйственных культур позволяет увеличить выход продукции с площади посева, улучшить ее качество и существенно повысить экономическую эффективность аграрного производства.

Н.А. КВАСОВ, директор ООО «Ставропольская лаборатория № 1», кандидат биологических наук
И.Б. ВЫСОЦКАЯ, заместитель директора ООО «Ставропольская лаборатория № 1», кандидат биологических наук
Т.В. СИМАТИН, генеральный директор ООО «АгроПлюс – Ставрополье»

 

Расскажите друзьям:

Наши партнеры