Рост и продуктивность перца сладкого Сapsicum annuum L. при обработке препаратом дв 47-4

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2011, № 5

Стимуляторы роста растений

УДК 635.649:631.559.2:631.811.98

РОСТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПЕРЦА СЛАДКОГО Capsicum annuum L.

ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРЕПАРАТОМ ДВ 47-4

Е.А. ЮРЧЕНКО, М.М. АНИСИМОВ

В условиях юга Хабаровского края изучали влияние почвенного полива и комплексной обработки (полив под корень и опрыскивание) препаратом ДВ 47-4 на биометрические показатели у растений перца сладкого Capsicum annuum L. сорта Подарок Молдовы. Показано, что использование препарата приводит к усилению роста, увеличению числа листьев, точек роста, бутонов, цветков и завязей, большему накоплению биомассы. Эти изменения обеспечивают увеличение общей урожайности и урожая семян соответственно на 12-19 и 8-19 % даже при неблагоприятных почвенно-климатических условиях.

Ключевые слова: перец сладкий, стимуляция роста, растение.

Keywords: Capsicum annum L., growth stimulation, plant.

К весьма эффективному методу повышения продуктивности сельскохозяйственных культур относится их обработка препаратами, содержащими гуминовые кислоты и тритерпеновые гликозиды. К числу таких препаратов относится ДВ 47-4, разработанный в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО РАН.

Сложный набор гуминовых веществ обусловливает отсутствие однозначной зависимости их свойств от состава (1). Многочисленные данные позволяют предположить, что стимулирующее действие этих веществ на рост растений связано как с прямым влиянием на активность Н+-АТФаз плазматических мембран, так и со специфической модификацией их проницаемости (2). Некоторые исследователи считают, что одна из причин стимулирующего эффекта гуминовых веществ — проявляемая ими поверхностная активность (3), а также наличие в их молекулах фрагментов, обладающих свойствами стабильных свободных радикалов (4). Тритерпеновые гликозиды влияют как на отдельные этапы метаболизма, так и на общее функциональное состояние микро- и макроорганизма (человека, животного, растения) (5-7). Основой широкого спектра действия каулозидов (тритерпеновые гликозиды, выделенные из растения Caulophyllum robustum Maxim.) служит их способность модифицировать, с одной стороны, биохимические процессы в клетке, с другой — структурно-функциональные свойства биологических мембран, вследствие чего изменяется избирательная проницаемость последних (7). В плазматических мембранах каулозид С формирует поры, размером и временем открытого и закрытого состояния которых можно управлять посредством изменения рН среды. Через такие поры осуществляется транспорт в клетки некоторых клеточных эффекторов, например Са2+ или ц-АМФ (8). Следовательно, можно предположить, что двухкомпонентный состав препарата способен оказать значительное действие на продуктивность культурных растений, особенно в зоне рискованного земледелия.

В этой работе мы ставили цель изучить эффект от применения препарата ДВ 47-4 при возделывании перца сладкого Capsicum annuum L. в открытом грунте (изменение биометрических показателей и продуктивности растений).

Методика. Исследования проводили в 2003-2004 годах в фермерском хозяйстве «Лето» (с. Чернолесье, Хабаровский р-н, Хабаровский край).

Почва экспериментального участка подзолисто-бурая оглееная тяжелосуглинистая, на покровных глинах. Из включенных в Государственный реестр селекционных достижений (для возделывания в Дальневосточном регионе) сортов перца сладкого в качестве объекта исследования был выбран среднеранний сорт Подарок Молдовы. Препарат ДВ 47-4 получен в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО РАН из природных источников.

Полевые опыты закладывали по методике Б.А. Доспехова (9). Площадь делянок 20 м2, расположение рендомизированное, повторность в опытах 4-кратная. Почву мульчировали черной полиэтиленовой пленкой. Концентрация рабочего раствора препарата ДВ 47-4 — 1 мл/л. Применяли два способа обработки растений препаратом — корневой полив (250 мл/растение) и комплексную обработку (корневой полив и опрыскивание вегети-рующих растений). Растения выращивали согласно агротехнике, принятой в Хабаровском крае. В течение эксперимента в фазы роста, бутонизации и цветения определяли биометрические показатели растений (высота, число листьев, точек роста, бутонов, плодов и завязей). Урожай плодов убирали по достижении ими биологической спелости. В 2003 году сбор спелых плодов начинали 18 августа и затем проводили каждые 2 нед. Перед заморозками 28 сентября были собраны все плоды в состоянии биологической и технической спелости. Для получения семян проводили дозревание плодов. По мере сбора плодов учитывали урожайность перца сладкого для определения ее динамики. Общую урожайность устанавливали на основании массы плодов, собранных за весь период эксперимента. Урожайность семян рассчитывали, исходя из массы выделенных спелых семян. Для определения массы отбирали здоровые растения в фазу бутонизации, доводили до воздушно-сухого состояния в сушильном шкафу при 100 °С и взвешивали на электронных весах («Kern GmbH», Германия).

Данные обрабатывали методом дисперсионного анализа (9) с использованием компьютерной программы ORIGIN 7.0.

Результаты. Выбор в качестве объекта исследования перца сладкого Capsicum annuum L. обусловлен тем, что из-за сложных климатических условий продуктивность этой ценной овощной культуры в Хабаровском крае остается крайне низкой.

Обработка препаратом ДВ 47-4 после высадки рассады в открытый грунт привела к более интенсивному росту растений (табл. 1). В фазу цветения (вторая половина июля) их высота достигала 43 см (в контроле 38 см), число листьев превышало контрольное в 1,6 раза, точек роста на обрабатываемых растениях было в 2 раза больше, чем на контрольных. Следует отметить также 2-кратное превышение числа сформировавшихся завязей по сравнению с контролем. Эти данные свидетельствуют о более активном росте растений перца сладкого при поливе препаратом ДВ 47-4, что отразилось на числе завязей и плодов на растениях. В 2003 году через 1 нед после высадки рассады в открытый грунт на опытном участке отмечались заморозки, вызвавшие омертвение листьев и приостановку роста у растений. По нашим наблюдениям, обработка препаратом ДВ 47-4 привела к более быстрому отрастанию листьев и возобновлению роста по сравнению с контролем.

По окончании фазы цветения перед началом созревания плодов определяли массу растений. Применение ДВ 47-4 для полива перца сладкого под корень обеспечило увеличение этого показателя до 28,0±3,2 г, в то время как в контрольном варианте он составил 19,0±3,2 г (рис. 1). При комплексном использовании препарата масса растений равнялась 30,1±3,7 г (в контроле — 16,7±1,2 г).

Рис. 1. Сухая масса растений у перца сладкого Capsicum annuum L. (сорт Подарок Молдовы) в открытом грунте при обработке препаратом ДВ 47-4 (стимулятор роста): 1, 3 —

полив водой (контроль), 2 — корневой полив препаратом, 4 — корневой полив и опрыскивание вегетирующих растений (фаза цветения; Хабаровский край, 2003 год).

Значительное по сравнению с контролем накопление биомассы под влиянием ДВ 47-4 бышо прямым следствием большей интенсивности ростовых процессов, обусловленной почвенным поливом препаратом, и свидетельствовало о лучшей готовности растений перца сладкого обеспечить созревание плодов (см. рис. 1).

Полив и комплексную обработку препаратом завершали к началу сезона муссонных дождей (конец июля—I декада августа) из-за риска размывания почвы на делянках вследствие избыточной увлажненности. При этом физиологические эффекты, достигнутые при обработке ДВ 47-4, име-

ли явно длительный характер, поскольку в фазу плодоношения в опытном варианте продолжалось активное цветение и образование завязей, что обеспечило значительное увеличение урожайности.

1. Динамика биометрических показателей растений у перца сладкого Capsicum annuum L.

Вариант

__Срок учета__

1-2 июня, рост 122-23 июня, бутонизация 123-24 июля, цветение

В ы с о т а р а с т е н и й, см

Полив водой (контроль) 19 23 38

Полив ДВ-47-4 19 24 43

Ч и с л о л и с т ь е в, шт/растение

Полив водой (контроль) 11 40 99

Полив ДВ-47-4 11 61 161

Ч и с л о т о ч е к р о с т а, шт/растение

Полив водой (контроль) 2 8 12

Полив ДВ-47-4 6 12 21

Ч и с л о б у т о н о в, шт/растение

Полив водой (контроль) - 2 11

Полив ДВ-47-4 - 2 18

Ч и с л о ц в е т к о в, шт/растение

Полив водой (контроль) - - 6

Полив ДВ-47-4 - - 8

Ч и с л о з а в я з е й, шт/растение

Полив водой (контроль) - - 7

Полив ДВ-47-4 - - 13

П р и м е ч а н и е. Прочерк означает отсутствие соответствующих органов у растений в указанный срок.

В 2003 году при почвенном поливе препаратом ДВ 47-4 (рис. 2, А) в начале сбора плодов, находящихся в состоянии биологической спелости, урожайность в контроле была выше, а во второй половине периода плодоношения большее число плодов собрали с обработанных препаратом делянок. При этом кривая, характеризующая изменение урожайности в зависимости от срока сбора (см. рис. 2, А), в варианте с обработкой стимулятором роста оказалась более плавной, что указывает на равномерность формирования спелых плодов в течение всего периода плодоношения. При комплексной обработке (см. рис. 2, Б) в опыте превышение урожайности по сравнению с контролем отмечалось только в начале сбора урожая.

Однако общая урожайность за весь период плодоношения в варианте с комплексной обработкой ДВ 47-4 оказалась выше, чем в контрольном (табл. 2). Так, при применении препарата ДВ 47-4 для корневого полива это повышение составило 11,8 % по сравнению с контролем (см. табл. 2). Ком-

плексное использование препарата (корневой полив и опрыскивание растений по листу) позволило увеличить урожайность на 19,1 %. Большая эффективность комплексной обработки препаратом, видимо, быша обусловлена суммарным действием компонентов на интенсивность поглощения пита-тельныгх веществ из почвы и происходящие в листе биохимические процессы.

Рис. 2. Динамика урожайности перца сладкого Capsicum annuum L. (сорт Подарок Моддовы) в открытом грунте при поливе (А) и комплексной обработке (Б) препаратом ДВ 47-4 (стимулятор роста): 1 и 2 — соответственно контроль и опыт (Хабаровский край, 2003 год).

2. Урожайность плодов у перца сладкого Capsicum annuum L.

Вариант

Урожайность, ц/га ц/га %

319,8

357,8 38,0 11,8

8,1

288,4

343,6 55,2 19,1

26,3

Полив водой (контроль) Полив ДВ-47-4

НСРе,5 Полив водой (контроль) Полив и опрыскивание ДВ-47-4 НСРо,5

Увеличение урожайности семян при обработке препаратом коррелировало с усилением плодоношения (табл. 3).

3. Урожайность семян у перца сладкого Capsicum annuum L.

Вариант

Урожайность, г/растение

Прибавка урожайности

г/растение

%

Полив водой (контроль) Полив ДВ-47-4

НСРо,5 Полив водой (контроль) Полив и опрыскивание ДВ-47-4 НСРо,5

11,2 12,1

11,4 13,6

0,5

0,7

0,9

2,2

8,0

19,3

Описанное нами влияние препарата ДВ 47-4 на рост и продуктивность растений перца сладкого при выращивании в открытом грунте согласуется с опубликованными ранее результатами исследования эффектов, оказываемых этим препаратом на растения сои (10). Так, было выявлено, что у сои под действием ДВ 47-4 усиливается рост главного корня у проростков, оптимизируется процесс нарастания площади листовой поверхности и увеличивается продуктивность фотосинтеза, что обеспечивает высокую урожайность и качество семян. Полагаем, что положительный эффект препарата может наблюдаться и в отношении других сельскохозяйственных культур.

Итак, использование стимулятора роста ДВ 47-4 при возделывании перца сладкого в условиях юга Хабаровского края приводит к усилению роста, большему накоплению биомассы, что проявляется в увеличении сухой массы растений, а также к повышению степени их адаптации к неблагоприятным климатическим условиям, характерным для дальневосточной зоны рискованного земледелия. Перечисленные положительные эффекты, в свою очередь, обеспечивают усиление плодоношения в течение всего периода сбора урожая и, как следствие, увеличение общей урожайности плодов и урожая семян перца сладкого.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. О р л о в Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М., 1990.

2. О в ч и н н и к о в а Т.Ф., К у д р я ш о в А.П., М а ж у л ь В.М., Н а у м о в а Г.В., Р а й ц и н а Г.И. О мембранной активности гидрогумата — гуминового препарата из торфа. Биол. науки, 1991, 10: 87-90.

3. В а х м и с т р о в Д.Б., М и ш у с т и н а Н.Е., 3 в е р к о в а О.А., Д е б е ц Е.Ю. Поверхностная активность гуминовых кислот — одна из причин их стимулирующего действия на рост растений. Физиол. раст., 1989, 36(5): 980-989.

4. К о м и с с а р о в И.Д., Л о г и н о в Л.Ф. Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993.

5. А н и с и м о в М.М. Тритерпеновые гликозиды и структурно-функциональные свойства мембран. Биол. науки, 1987, 10: 49-63.

6. А н и с и м о в М.М., Л и х а ц к а я Г.Н., П р о к о ф ь е в а Н.Г., С т е х о в а С.И., Ш е н ц о в а Е.Б., C т р и г и н а Л.И. Свободные и гликозилированные тритерпе-ноиды как модификаторы структурно-функциональных свойств биологических и модельных мембран. В сб.: Успехи в изучении природных соединений. Владивосток, 1999: 124-140.

7. А н и с и м о в М.М., С т р и г и н а Л.И., Г о р о в о й П.Г., А м и н и н Д.Л., А г а-ф о н о в а И.Г. Химический состав и медико-биологические свойства тритерпеновых гликозидов дальневосточного растения Caulophyllum robustum (семейство Berberidaceae). Растительные ресурсы, 2000, 1: 107-129.

8. A m i n i n D.L., A g a f o n o v a I.G., G n e d o i S.N., S t r i g i n a L.I., A n i s im o v M.M. The effect of pH on biological activity of plant cytotoxin cauloside C. Comp. Bio-chem. Physiol., 1999, 122A: 45-51.

9. Д о с п е х о в Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985.

10. В а щ е н к о А.П., Д е г а Л.А., Л о г а ч е в В.В., Д е м и н а Е.А., А н и с и м о в М.М. Рост и продуктивность растений сои при действии стимуляторов роста ДВ 47-4 и био-стил. С.-x. биол., 2008, 3: 110-114.

Учреждение Российской академии наук Поступила в редакцию

Тихоокеанский институт биоорганической химии 23 июля 2009 года

Дальневосточного отделения РАН,

690022 г. Владивосток, просп. 100 лет Владивостоку, 159,

e-mail: dminae@mail.ru

EFFECT OF AGROCHEMICAL DV 47-4 ON THE GROWTH AND PRODUCTIVITY OF Capsicum annuum L.

E.A. Yurchenko, M.M. Anisimov S u m m a r y

The effects of root watering and combined treatment (i.e. root watering and leaf spraying) of agrochemical DV 47-4 on the growth and productivity of Capsicum annuum (cv. Podarok Moldovy) were studied in the conditions of the south of Khabarovskii krai. It was shown that the application of this agrochemical stimulates plant growth, increases the number of leaves, growing-points, buds, flowers and ovaries, and biomass accumulations. These changes provided the increase of vegetable and seed yields by 12-19 % and 8-19 %, respectively, even during unfavorable soil-climatic conditions.

Научные собрания

III МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ»

Тематика: астробиология, добиологическая эволюция, возникновение клетки, условия жизни на ранней Земле и ранняя биосфера, ранние эукариоты, эволюция геобиологических систем в фанерозое. Контакты и информация: http://conf.nsc.ru//BOE-2011