Введение к работе
Актуальность темы. Поиск путей повышения урожайности кулі урных растений остается весьма актуальной проблемой сельскохс їйственного производства. Активно регулируемые факторы сорта цобрения безусловно являются важным средством повышения прс /ктивности растений (Климашевский, 1991), но и их использова не далеко не всегда приводит к повышению коэффициента исполь звания удобрений. Повышение КИУ посредством генетической кор экции элементарных звеньев трофической системы - один из путе; э функциональной оптимизации. В этом случае эффект достигаете. шь снятием "узких" мест питания. Более общее решение проблемі ітенсификации питания усматривается в использовании организ-;нного подхода, учитывающего физиологическую сбалансирован-эсь, зависимость напряженности трофических процессов от уровн. биологической активности самого растения.
Возможность длительной активации растений принципиальна зказана. Достаточно стабильным повышением жизнедеятельност;: зстений характеризуется, например, эффект гибридного гетерози-1 и индуцированное кратковременным воздействием возрастание юдуктивности растений (Батыгин, 1978). Очевидно, что амплиту-1 долговременной системной активации определятся степенью реа-ізации структурно-функциональной избыточности (СФИ) растений, связи с этим возникает вопрос об управлении СФИ и полноте ее :черпания в системных адаптивных процессах, повышении на зтої': :нове эффективности удобрений и улучшении в конечном счете хо-ійственно- ценных показателей культурных растений.
Цель настоящей работы заключалась в изучении закономерней термической и микроволновой индукции и протекания онто-нетически длительных системных реакций растений в связи с их рновой продуктивностью и обеспеченностью минеральным питани-I. Для этого решались следующие задачи:
-
изучить динамику изменения комплекса физиологических раметров растения по всем фазам онтогенеза в широком диапа-не воздействий;
-
оценить влияние обеспеченности минеральным азотом на епень реализации СФИ в рамках онтогенетически длительных ре-ций;
-
выявить возможность повышения продуктивности и устой-вости растений в связи с индукцией онтогенетически длитель-
- г -ных реакций;
4) оценить длительность реакций, индуцированных кратковременным воздействием на сухие семена растений.
Научная новизна. Впервые показано,что кратковременный нагрев или микроволновая обработка сухих семян пшеницы, гороха, кукурузы и арабидопсиса индуцируют в зависимости от напряженности воздействия три таксономически независимые, онтогенетически незатухающие реакции (ОНР): повышающую (гетеро-зисподобная реакция) .стабилизирующую и снижающую семенную продуктивность растений. Реакции авторе-гуляторно поддерживаются в течение всего онтогенеза и на любо* его этапе обнаруживаются по смещению ряда морфофизиологических характеристик. В пределах ОНР онтогенетическая динамика отклонения фитометрических показателей от контрольного уровня имеет квазипериодический характер.
В связи с индукцией ОНР повышалась эффективность использования минерального азота проростками, их устойчивость к засолению. Гетерозисподобная реакция проявлялась в увеличении показателей содержания хлорофилла , нитратвосстановления, остаточного содержания фосфора в соломе, биологического урожая и зерна. Амплитуда гетерозисподобной реакции зависела от уровня обеспеченности растений минеральным азотом, достигая в оптимальных условиях питания наиболыпих значений. Подтвержден сопряженный характер активации воздушного и минерального питания в пределах гетерозисподобной реакции.
Практическая ценность работы. Полученные результаты позволяют не только объяснить отсутствие в некоторых случаях стабильности эффекта предпосевной обработки семян, но и конкрете-зировать возможность эффективного использования физиологических и генетических резервов растительного организма для повышения урожайности и неспецифической устойчивости, перейти к созданию экологичных агротехнологий, снижающих непроизводительные затраты минеральных удобрении, балластное накопление их в растениях.
Апробация работы. Результаты исследования доложены на Всесоюзной научной конференции "Онтогенетика высших растений" Кишинев, 17- 18 октября 1989 г, 3-м Международном симпозиуме "Генетические аспекты минерального питания".Брауншвейг,19-24 июня 1988 ,16-й научно-теоретической конференции молодых ученых ВНИ-ИМК Краснодар. 27- 29 мапта 1990 г. Ростовской об.пастной науч
- З -но-практической школы-семинара "Механизмы адаптации животных И растений к экстремальным факторам среды" Ростов-на-Дону, 10-14 сентября 1990 г,, научно-теоретической конференции по итогам научно-исследовательской работы за 1986-1990 гг ДЗНИИСХ, НПО "Дон" п.Рассвет 14- 15 марта 1991 г.
Публикации результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ и получено 2 Авторских свидетельства СССР на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти экспериментальных глав, заключения, выводов,и приложения. Материалы изложены на 136 страницах машинописного текста, включающего 5 рисунков,50 таблиц. Список цитируемой литературы включает 182 работы, в том числе 25 зарубежных.
