Изучение влияния регуляторов роста на прорастание семян лиственницы сибирской

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ

STUDY OF HOW PLANT GROWTH REGULATORS INFLUENCE ON LARIX SIBIRICA SEEDS' GERMINATION

Ковылина О.П., Ковылин Н.В., Кеня Е.С., Познахирко П.Ш.

(СибГТУ, г. Красноярск, РФ) Kovylina O.P., Kovylin N.V., Kenya E.S., Poznachirko P.CH.

В работе представлены материалы по изучению влияния энергена (гумата калия) и эпина на техническую, абсолютную всхожесть и энергию прорастания семян лиственницы сибирской. Обработка семян лиственницы во всех опытах вызвала достоверную изменчивость признаков роста, изменчивость средних величин незначительная.

They have advantageous influence upon seed's germination and stimulate the process of its germination.The research materials connected with influence ofpotassium humate and appin on germination capacity of Larix sibirica are presented in the article. Larix sibirica seeds ' steeping caused reliable variability of growth in all experiments.

Ключевые слова: семена, лиственница сибирская, регуляторы роста, всхожесть, энергия прорастания, энерген, эпин, гипокотиль

Key words: seeds, Siberian larch (Larix sibirica Ldb.), plant growth regulators, germination, germination energy, potassium humate, appin, hypocotyl.

Регуляторы роста - это вещества стимулирующие или ингибирующие процессы роста и развития в растениях. Они могут быть как природными, так и искусственно синтезированными. Хорошие результаты при использовании регуляторов роста могут быть получены при обработке семян с неглубоким физиологическим покоем. В процессе хранения семян происходит снижение их всхожести в зависимости от биологических особенностей вида и условий хранения семян. Считается, что семена лиственницы сибирской обладают очень низкой всхожестью по сравнению с другими хвойными породами. Низкая эффективность перекрестного опыления лиственницы приводит к партеноспермии. Этим объясняется нередко низкая всхожесть семян - 30 % [1].

Качество посадочного материала хвойных растений, а также дальнейший рост насаждений существенно зависит от всхожести семян и развития сеянцев в первые годы. Замачивание семян в растворах микроэлле-ментов или биологически активных веществ применяется для стимулирования их прорастания, усиления роста и развития растений [4]. Исследованиями ряда авторов установлено, что предпосевная обработка семян хвойных пород стимуляторами роста позволяет повысить энергию прорастания, всхожесть семян, рост сеянцев сосны и ели, а также применяется при выращивании крупномерного посадочного материала кедра корейского [3]. Повышается сохранность, ускоряются ростовые процессы, увеличиваются

линейные показатели и масса, уменьшается вариабельность показателей сеянцев, что указывает на качество и однородность посадочного материала [2].

К часто использующимся стимуляторам роста относятся - ауксины, гиббереллины, гуматы, цитокинины, и другие. Под их воздействием стимулируются все процессы развития, значительно повышается энергия прорастания, а также техническая и абсолютная всхожести семян. Для повышения всхожести семян, особенно низкого класса качества рекомендуется использовать стимуляторы роста, такие как гумат и эпин.

Энерген - препарат на основе солей гуминовых кислот, представляющий собой особую группу универсальных регуляторов роста растений и стрессовых адаптогенов. Гумат калия стимулирует выработку растением естественных регуляторов роста (фитогармонов) и активизирует их функциональную деятельность. Эпин - регулятор роста с ярко-выраженными антистрессовым и адаптогенным действием, обладающий сильной росто-стимулирующей активностью.

Целью исследования было изучение стимуляционного эффекта водных растворов активных химических мутагенов: энергена (гумата калия) и эпина, и выявления доз, стимулирующих лучшее прорастание и дальнейшее развитие всходов лиственницы сибирской. Обработка семян проводи-

9 9

лась в следующих концентрациях: энерген - 1,4 х10- %; 2,8х10- %; 4,2х10-2 %; 5,6х10-2 %; 7,0х10-2 %; эпин - 0,6 х10- 6 %; 1,2 х10-6 %; 1,8* 10-6 %; 2,5х10-6 %; 3,1 х10-6 %. Для проращивания отбирались внешне неповрежденные семена. Семена в каждом варианте замачивали в течение 20-24 часов. Контрольные семена выдерживались в воде без препарата. Затем семена выкладывали на влажное ложе, температуру поддерживали 20-30 0С. Для дальнейшего изучения эффекта стимуляции проводили наблюдения по дням проращивания (3; 5; 7; 10; 15; 20), определяли количество наклюнувшихся и проросших семян, длину проростков, а на 20 день учитывали длину проростка и число семядолей у каждого всхода. Влияние различных доз препаратов на прорастание определяли с помощью методов математической статистики. Существенность различий средних величин с контролем определена по критерию Стъюдента.

Наилучшие показатели технической и абсолютной всхожести наблюл

даются при обработке энергеном концентрации 7,0х10- % (Ъ005=5,11;

' л

2,98>^=2,45), энергии прорастания - концентрации 5,6х10- % (%5=1,60<^=2,45) (таблица 1).

Таблица 1 - Всхожесть семян лиственницы сибирской, обработанных энергеном (гумат калия), %

Техническая Абсолютная Энергия

всхожесть всхожесть прорастания

опыта Х±т Ъф Х±т Ъф Х±т Ъф

Контроль 58,33± 10,14 - 64,05± 5,54 - 35,83±13,41 -

1,4х10-2 % 61,94±5,14 0,41 70,12±2,64 1,25 30,87±3,11 0,38

2,8х10-2 % 63,75±5,54 5,78* 70,84±3,42 0,91 42,08±4,88 0,51

4,2х10-2 % 67,22±5,91 3,93* 71,23±2,37 0,91 51,75±11,50 2,26*

5,6х10-2 % 62,31±3,04 0,88 68,95±3,81 0,67 54,69±5,83 1,60

7,0х10-2 % 82,87±2,59 5,11* 87,35±2,45 2,98* 50,54±9,95 1,71

*- различия достоверны

Наименьший результат по энергии прорастания показал вариант

Л

1,4х10-2 % (Ю, 05=0,38<^=2,45), а наибольший концентрации препарата -

Л 5

5,6х10-2 % 05=1,60<^-2,45). Техническая всхожесть семян, обработан-5 2 ных раствором концентрации 7,0х10- % выше контроля на 42,1%

^005-5,1 1>^=2,45). Абсолютная всхожесть семян, обработанных раство-5 2 ром энергена концентрации 7,0х10- % также выше контроля на 40,0 %

(^ 05-2,98>^=2,45). Наблюдается уменьшение энергии прорастания семян

' Л

на 5,0 % при концентрации препарата 1,4х10- % (таблица 2). Увеличение технической всхожести также достоверно различается с контролем при концентрациях энергена 2,8х10-2 % (^05=5, 78>^=2,45) и 4,2х10-2 % (to,o5-3,93>tst-2,45).

Таблица 2 - Показатели всхожести семян лиственницы сибирской,

обработанных энергеном разной концентрации, %

Техническая Абсолютная Энергия

Вариант всхожесть всхожесть прорастания

опыта разность с % к разность с % к разность с % к

контролем контролю контролем контролю контролем контролю

Контроль - 100 - 100 - 100

1,4х10-2 % 3,61 106,19 6,07 110,41 -4,96 91,50

2,8х10-2 % 5,42 109,29 6,79 111,64 6,25 110,71

4,2х10-2 % 8,89 115,24 7,18 112,31 15,92 127,29

5,6х10-2 % 3,98 106,82 4,9 108,40 18,86 132,33

7,0х10-2 % 24,54 142,07 23,3 139,95 14,71 125,22

Лучшие показатели технической и абсолютной всхожести тесно связаны с числом полнозернистых семян. Наибольшее число полнозернистых

л

семян наблюдается при обработке препаратом концентраций 4,2х10 %

л

(80,4 %) и 7,0х10- % (92,1 %). Среднее число полнозернистых семян в опыте составляет 77,7 %.

Длина гипокотиля изменяется от 12 до 46 мм, длина корешка от 4 до 15 мм (таблица 3).

Таблица 3 - Длина гипокотеля и корешка семян лиственницы сибир-

ской, обработанных энергеном, мм

Вариант опыта Длина гипокотиля Длина корешка

Хтт Хтах Хср. Хтт Хтах Хср.

Контроль 12 38 23,4 5 11 7,4

1,4х10-2 % 15 45 31,1 6 13 8,5

2,8х10-2 % 24 46 34,1 5 11 7,4

4,2х10-2 % 12 40 25,1 5 15 9,2

5,6х10-2 % 13 45 28,7 5 14 9,0

7,0х10-2 % 14 33 21,4 4 15 7,6

Наибольшая длина гипокотиля наблюдается при обработке семян концентрации 2,8х10-2 % (1005=23,78>181=2,45), а наименьшая - 7,0х10-2 %.

5 л

Наибольшая длина корешка наблюдается при концентрации 4,2х10-2 %

л

(^0,05 =1,15<^=2,45), наименьшая - 2,8х10 % и контроле. Наибольшая 5 2 длина семядолей наблюдается при концентрации 4,2х10- %, наименьшая -

2,8х10-2 % (таблица 4).

Таблица 4 - Сравнение длины гипокотиля, корешка и семядолей лиственницы сибирской, обработанных энергеном, мм_

Вариант опыта Длина гипокотиля Длина корешка Длина семядолей

Х + т Х + т Х + т

Контроль 23,40± 2,55 - 7,40± 0,86 - 7,10±0,62 -

1,4х10-2 % 31,10*2,89 5,66* 8,50±0,65 1,95 6,70±0,70 1,23

2,8х10-2 % 34,10±2,51 23,78* 7,40±0,60 0,00 6,60±0,67 1,97

4,2х10-2 % 25,10±2,95 1,15 9,20±0,99 3,67* 7,90±0,62 0,00

5,6х10-2 % 28,70±3,65 2,03 9,00±0,77 4,18* 7,30±0,58 0,91

7,0х10-2 % 21,40±2,03 1,30 7,60±1,05 0,33 6,80±0,68 1,07

*- различия достоверны

Обработка семян лиственницы эпином (таблица 5) показала, что наибольшее значение технической и абсолютной всхожести наблюдается при концентрации эпина 1,8х10-6 %, наименьшее в контроле (1ф=18,25; 10,28>1:0;05=2,04). При обработке семян эпином увеличивается энергия прорастания, то есть число всходов в первые 7 дней проращивания больше при обработке препаратом, чем в контроле. Наивысшее значение наблюдается при концентрации эпина равной 1,8х 10-6 % (1ф=44,09>1:0,05=2,04).

Таблица 5 - Показатели всхожести семян лиственницы сибирской, обработанных эпином разной концентрации в сравнении с контролем

Вариант опыта Техническая всхожесть Абсолютная всхожесть Энергия прорастания

разность с % отношение к контролю разность с % отношение к контролю разность с % отношение к контролю

контролем контролем контролем

Контроль - 100 - 100 - 100

0,6 х10-6 % 8,0 120 10,3 114 1,7 111

1,2 х 10-6 % 10,5 127 8,7 112 3,6 119

1,8 х 10-6 % 37,8 197 24,1 133 18,2 194

2,5 х 10-6 % 20,5 152 17,1 123 10,7 155

3,1 х 10-6 % 8,5 122 8,6 112 5,8 130

При обработке семян эпином у проростков встречаются всходы с числом семядолей от 5 до 11 шт. Наибольшее число семядолей (%) - 6-7 шт. Наружная сторона семядолей имеет более яркий зеленый цвет и блестящую поверхность. При воздействии на семена препарата слабой концентрации наибольшее количество проросших семян наблюдается на 10 день, а при увеличении концентрации эпина семена начинают прорастать быстрее и уже на 7 день число всходов увеличивается. По данному наблюдению можно делать вывод, что регуляторы роста влияют на ускорение и дружность прорастания семян. Обработка семян лиственницы во всех опытах вызвала достоверную изменчивость признаков роста, изменчивость средних величин незначительная. Регуляторы роста по разному действовали на ростовые процессы. Реакция семян на воздействие эпина оказалась положительной. Практически все средние значения по данному опыту превышали контроль, причем увеличение размеров происходило до среднего значения концентрации препарата, а затем величина стимуляции уменьшалась. Наибольший стимулирующий эффект при обработке энергеном концентрации а при обработке эпином концентрации 1,8х 10-6 %. Результаты опыта показывают, что реакция семян лиственницы на обработку препаратами неоднозначна. При некоторых концентрациях прорастание и развитие семян ослаблялось, а при некоторых усиливалась. Регуляторы роста в указанных концентрациях рекомендуется использовать при обработке семян лиственницы сибирской в целях стимулирования прорастания семян и лучшего развития сеянцев на ранних этапах роста.

Список использованных источников

1. Карасева, М.А. Рост, семеношение и качество семян лиственницы в Среднем Поволжье / М.А. Карасева // Лесное хозяйство. - 2001. - № 3. - С. 44-45.

2. Ларионова, Н.А. Применение гормональных веществ для улучшения качества семян и роста сеянцев хвойных пород в Красноярском крае / Н.А. Ларионова // Лесное хозяйство, 1997. - № 6. - С. 28-30.

3. Острошенко В.В. Эффективность применения стимуляторов роста при выращивании крупномерного посадочного материала сосны кедровой корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) / В.В. Острошенко, Л.Ю. Острошенко, Р.Ю. Акимов. - Актуальные проблемы лесного комплекса. - Сб. науч. тр. - вып.35. - Брянск: БГИТА, 2013. - С.72-76.

4. Пентелькина Н.В. Изучение влияния электромагнитного поля на прорастание семян хвойных пород / Н.В. Пентелькина, Н.Е. Проказин, А.И. Смирнов - Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства -вып.1. - СПб.: Издательство Политехн. ун-та, 2013. - С.39-43.