Действие зеленых водорослей и гетероауксина на рост и развитие Medicago sativa L.

УДК 631.4+581+582.26 ББК 28.5

ДЕЙСТВИЕ ЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ И ГЕТЕРОАУКСИНА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ MEDICAGO SATIVA L.

Асфандиярова Л.З., Маркова О.В.

В микровегетационных опытах Chlorella vulgaris, Klebsormidium flaccidum var. nitens и гетероауксин стимулировали рост и развитие растений Medicago sativa. За 7 дней вегетации энергия прорастания, площадь листочков, длина сформировавшихся корней и стебельков, превысили контрольные показатели в пределах 1,5 - 2 раза.

В условиях интенсификации сельского хозяйства и резкого повышения антропогенного воздействия на окружающую среду, в частности на почвенный покров, значительно возрастает роль биологических факторов повышения плодородия почв и их рекультивации. Большую помощь в этом может оказать умелое использование и регулирование развития почвенной биоты, постоянной и существенной составляющей которой являются водоросли.

В прижизненных выделениях водорослей обнаружены многие вещества высокой биологической активности. В многочисленных опытах они оказывали стимулирующее действие на рост высших растений [1;2], нередко приводя к ускорению роста корней, репродуктивных органов и к повышению урожаев [3].

Роль водорослей в посевах многолетних трав в различных типах почв до конца не выяснена, поэтому целью данной работы было изучение закономерностей влияния Сhlorella vulgaris Beijer, Klebsormidium flaccidum (Kfitz.) Fott. var. nitens Menegh. emend. Klebs и гетероауксина ф-индолилуксусная кислота) на рост и развитие Medicago sativa L. (табл. 1).

Эксперименты были поставлены и проведены в чашках Петри с навеской песка в течение 7 дней. Повторность постановки опыта трехкратная. Для полученных данных мы рассчитывали статистические параметры: дисперсию (стандартное отклонение от средней) и коэффициент вариации (v%). По критерию Фишера (F) проверялась достоверность математических данных.

В чашки Петри поместили по 100 семян растений люцерны посевной. Гетероауксин и суспензию водорослей вносили однократно в объеме 15 мл, равномерно распределив на поверхности песка. В дальнейшем полив опытов производили дистиллированной водой. Просмотр проводился через 2

дня после постановки эксперимента и продолжался в течение одной недели. Учет полученных результатов проводился по морфологическим и биометрическим параметрам. Контролировали первичную и окончательную биометрические характеристики (длина корня, побега, стебелька, ширина листа растений). Полученные данные были математически обработаны. Статистические методы исследования включали как стандартные методы, так и многомерный анализ данных. Влияние средовых факторов на растения было изучено с использованием модели однофакторного дисперсионного анализа.

Гетероауксин оказывает стимулирующее действие на растение люцерны посевной. Энергия прорастания семян с внесением гетероауксина увеличивается уже на второй день после постановки опыта по сравнению с контролем. В опытном варианте проросло 53% семян, а в контрольном 48%. Тенденция увеличения всхожести семян продолжался до четвертого дня, к этому сроку проросло 59% семян, а в контроле всего 53%. До окончания эксперимента, в опыте с внесением гетероауксина, прорастание новых семян не наблюдалось, в контрольном варианте на шестой день мы выявили 54% проросших семян.

После снятия опыта длина корня составила в среднем 33, 96 мм при действии гетероауксина, что на 5,64 мм больше чем в контроле; длина стебля -15, 31 мм, превышая контроль на 0,64 мм; по стебельку, длине и ширине листа показатели не различались и составили 2,5 мм±0,08, 5,10 мм±0,17 и 2,32 мм±0,09 соответственно (табл.1).

На фоне действия гетероауксина формирование листочков на вторые сутки составило 2 первичных листочка, в то время как в контроле они не сформировались. Тем не менее, на 3 сутки количество в контроле было в 2 раза меньше, чем при действии гетероауксина. В дальнейшем, разрыв между контролем и гетероауксином по количеству сфор-

Вестник Башкирского университета.200б№3.

57

мировавшихся листочков сократился и составил 1,2; 1,3 и 1,2 раза на 4,5 и 6 сутки соответственно в пользу гетероауксина. Значения коэффициентов вариации у корня и стебля различались и состави-

ли в контроле 13% и 18%, а при действии гетероауксина 23% и 20% соответственно. В стебельке, длине и ширине листа коэффициент вариации в контроле и гетероауксине не различались.

Таблица 1

Средние значения морфометрических показателей по вариантам опыта

Варианты опыта Средние значения по вариантам опыта

Длина корня, мм Длина стебля, мм Длина стебелька, мм Длина листа, мм Ширина листа, мм

Контроль 28,32±0,48 14,б7±0,34 2,5±0,08 5,10±0,17 2,32±0,09

Гетероауксин 33,9б±1,01 15,31±0,41 2,5±0,08 5,10±0,17 2,32±0,09

Klebsormidium flaccidum 28,32±1,20 13,94±0,58 2,9б±0,15 4,74±0,19 2,2б±0,09

Klebsormidium flaccidum и гетероауксин 29,13±1,09 15,б4±0,б5 2,51 ±0,14 4,8б±0,19 2,23±0.10

Chlorella vulgaris 3б,5 ±0,5 17,4 ±0,2 3,32 ±0,08 б,98 ±0,1 3,51 ±0,05

Chlorella vulgaris и гетероауксин 29,5 ±0,43 15,2 ±0,18 2,5 ±0,04 5,07 ±0,1 2,4 ±0,05

Положительный стимулирующий эффект на прорастание семян люцерны оказывал К. /1асс1ёыт уаг. пШт. Количество проросших семян превышал контроль на 2 сутки - на 8%, на 3 сутки - на 10%, 4 сутки - на 15%, 5 сутки - на 17%, 6 сутки - на 16%. По морфометрическим показателям эффект стимуляции водоросли на растения люцерны был недостоверным, что подтверждается однофакторным дисперсионным анализом.

Однако, К. /1асс1ёыт уаг. пШт оказал также стимуляцию на формирование листочков. На 2 сутки в контроле не было листочков, в опытах с водорослью листочков было 3. На 3 сутки заметна стимуляция: в контроле листочков в 5 раз меньше, чем при действии водоросли, на 4 сутки в 2,1 раз меньше. На 5 и 6 сутки в контроле листочков было меньше, чем на фоне действия К. /1асс1ёыт уаг. пШт в 1,3 раза.

Совместное действие гетероауксина и К. /1асс1ёыт уаг. пШт показало дружное прорастание семян, чем в контроле. С внесением водоросли и гетероауксина энергия прорастания семян повышается уже на 2 день после постановки опыта по сравнению с контролем. В контрольном варианте проросло 48% семян, а при суммарном действии водоросли и гетероауксина - 52%. Тенденция увеличения всхожести семян на фоне совместного

действия водоросли и гетероауксина продолжается до ликвидации опыта, к этому времени проросло 64% семян. В контроле идет незначительное увеличение количества проросших семян по сравнению с водорослью и гетероауксина и составляет на 3 день - 51%, на 4 и 5 день - 53%, на 6 день - 54%. В контроле длина корня, стебля и стебелька была ниже, чем при суммарном действии водоросли и гетероауксина; составляя 28,32 мм±0,48; 14,67 мм±0,34; и 2,5 мм±0,08 в контроле и 29,13 м±1,09; 15,64 мм ±0,65 и 2,51 мм±0,14 в опытном варианте. Тем не менее, по длине и ширине листа на фоне совместного действия водоросли с гетероауксином, наблюдается ингибирующий эффект. В контроле показатели длины и ширины листа были выше, чем при совместном действии водоросли и гетероауксина. Полученные нами статистические данные по корню, стеблю и стебельку были недостоверны, а по длине и ширине листа - достоверны. По количеству проросших листочков на 2 и 3 дне в контроле и при суммарном действии водоросли и гетероауксина мало различаются, в дальнейшем на 4,5 и 6 сутки наблюдался стимулирующий эффект водоросли и гетероауксина почти в 2 раза больше.

Проведенные нами исследования показали, что суспензия водорослей C. vulgaris оказывает заметное влияние на растения люцерны посевной.

Через 2 дня после постановки опыта количество проросших семян в опыте политые суспензией водорослей превышало по сравнению с контролем на 13%.

В течение проведения эксперимента в опыте с хлореллой наблюдается тенденция увеличения всхожести семян. В момент снятия опыта количество проростков в варианте опыта, который поливали суспензией водорослей, составило 75%, а в контрольном всего 54%. Это говорит о стимулирующем действии С. vulgaris на прорастание семян. Следует отметить, что все морфометрические показатели значительно превышали контрольные значения. Это особенно заметно по длине корня и стебля. В контроле длина стебля составила 14,67 мм.±0,19, а для суспензии хлореллы 17,4 мм±0,2. В опытном варианте длина корней превышала контрольной в 1,4 раза.

Внесение гетероауксина совместно с суспензией С. vulgaris не оказало существенного влияния на растения люцерны посевной. Энергия прорастания семян в опытном варианте мало отличалась от контрольного. На шестой день после снятия опыта в контроле количество проросших семян составило 54%, а в пробе с внесением гетероауксина совместно с С. vulgaris 58% семян. Растения были слабее и разреженнее, чем в опытах с внесением гетроаук-

сина и С. vulgaris по отдельности. Гетероауксин + С. vulgaris также оказывает незначительное влияние на все морфометрические показатели. Рассчитанные нами данные, среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации были статистически достоверными (по критерию Фишера).

Для определения стимулирующей дозы гетероауксина были поставлены опыты на среде Громова и гетероауксина в следующих концентрациях 20 мг/л, 10 мг/л, 5 мг/л, 2 мг/л, 1 мг/л, 0,5 мг/л. На-

чальное число клеток в 1 мл суспензии составило 800 тыс. Повторность опыта трехкратная. В результате были получены следующие данные: при выращивании Сhlorella vulgaris с добавлением гетероауксина наблюдается положительное влияние на численность и накопление биомассы водорослей. Было установлено, что интенсивное размножение клеток отмечено при концентрации гетероауксина 5 мг/л. Число клеток превысило контроль в 2 раза.

Выводы: все опыты, за исключением вариантов гетероауксин + ^lorella vulgaris и

Klebsormidium flaccidum var. nitens, показали статистически достоверное влияние на энергию прорастания и морфометрические показатели растений люцерны.

ЛИТЕРАТУРА

1. Штина Э.А., Юнг Л.А. Пути и методы использования водорослей для повышения плодородия неорошаемых почв // Методы изучения и практического использования почвенных водорослей. - Киров, 1972. - с. 19-28.

2. Дубовик И.Е., Шарипова М.Ю. Влияние внесения культур водорослей и активного ила на всхожесть и рост злаков // Тез. докл. научн. конф. по прогр. «Университеты Росии» - Уфа: БашГУ, 1995.- С. 76-77.

3. Сайфуллина З.Н., Кузяхметов Г.Г. Влияние почвенных водорослей на рост проростков многолетних трав // Тез.докл. 2-й респ.научн.-практ. конф. молодых ученых-микробиол. (Ташкент, 20-22 сен. 1978).- Ташкент: Фан, 1978. - С. 203.

Поступила в редакцию 0б.12.05 г.