Способ определения адаптации растений к стрессовым факторам в раннем онтогенезе

Изобретение относится к области сельского хозяйства и экологии, в частности к определению адаптации различных сортов сельскохозяйственных культур к токсическим веществам почвы - засолению, тяжелым металлам, нефтепродуктам и другим абиотическим факторам. Способ включает проращивание семян в термостате на смоченной фильтровальной бумаге. При этом на стадии проращивания семян фильтровальную бумагу пропитывают 0,3-1,5% водным раствором токсических веществ и выдерживают в термостате 5-8 суток без освещения сначала при температуре 20°С, а спустя двое суток температуру снижают до +2-5°С. Затем по количеству проросших семян более 80% определяют устойчивость сортов к токсикантам. Способ позволяет упростить оценку сортов на адаптацию к стрессовым факторам. 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и экологии, в частности к определению адаптации различных сортов сельскохозяйственных культур к токсическим веществам почвы (засолению, тяжелым металлам, нефтепродуктам и другим абиотическим факторам).

Известен способ, при котором в раннем онтогенезе определяют токсичность почв по величине корней и надземных побегов у проростков, выявляя загрязненность почвы по изменению их величины (патент №2552057 от 10.06.2015).

Однако известный способ недостаточно эффективный, поскольку после установления факта токсичности почвы изменить ситуацию весьма сложно и посевы, выращиваемые для производственных целей, требуют дополнительных затрат для получения экологически безопасной продукции.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором определяют всхожесть семян и степень развития проростков путем расположения семенного материала свернутым в фильтрованную бумагу в течение 5 суток при определенной температуре в термостате (патент №2542971 от 27.02.2015).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что определяют всхожесть, энергию прорастания и степень развития проростков, не учитывая при этом адаптивность растений к стрессовым факторам, что усложняет техническое решение при определении адаптивности растений к токсикантам. Чтобы провести оценку сортов любой культуры на адаптивность, ее высаживают на токсических почвах, что усложняет способ.

Технический результат - упрощение способа оценки сортов на адаптацию к стрессовым факторам.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что на стадии проращивания семян фильтровальную бумагу пропитывают 0,3-1,5% водным раствором токсических веществ и выдерживают в термостате 5-8 суток без освещения при низких и высоких температурах, а по количеству проросших семян более 80% определяют устойчивость сортов к токсикантам.

Способ осуществляют следующим образом. Семена различных сортов сельскохозяйственных культур закладывают на проращивание для определения энергии прорастания и всхожести.

Предварительно замачивают фильтровальную бумагу, увлажняя ее солью кадмия (CdCl2), пищевой солью (NaCl), нефтепродуктами (бензин 92), пестицидами и другими токсикантами агроландшафтов.

Из тяжелых металлов выбран кадмий как наиболее токсический элемент и самый распространенный загрязнитель почвы. Аккумуляция кадмия в клетках и тканях способствует нарушению физиологических и биохимических процессов, что приводит к снижению продуктивности растений и к их гибели.

Ионы Cd нарушают фиксацию атмосферного азота, а также процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации, снижают количество витаминов, каротинов, белков и других веществ, определяющих качественные показатели, а также продуктивность растений.

Ряд растений снижают продуктивность при обработке посевов гербицидами, инсектицидами, фунгицидами. При этом нарушается жизнедеятельность фауны и микрофлоры почвы, снижается количество насекомых - опылителей растений.

Нефть является крупнейшим источником загрязнителем окружающей среды. На его долю приходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу, 27% сброса загрязненных сточных вод, свыше 30% твердых отходов и до 70% объема парниковых газов. Наиболее характерными загрязнителями окружающей среды являются углеводороды (44,9% от суммарного выброса), оксид углерода (47,4%) и различные твердые вещества (4,3%). Ряд сортов слабо переносят засоленные почвы.

Определение отзывчивости семян возделываемых сортов в конкретном регионе позволит выделить наиболее адаптивные к стрессовым факторам.

Обоснование выбранных параметров способа (проращивание 5-8дней) выбрано в зависимости от биологических особенностей анализируемых культур, их сроков появления всходов.

Концентрация химических растворов (0,3-1,5%) обоснована превышением допустимых пределов в почвенном их содержании.

Так, допустимый предел кадмия 0,2% концентрации водного раствора. В такой же концентрации используют и современные гербициды, инсектициды и фунгициды для борьбы с сорной растительностью, болезнями и вредителями.

Солевые растворы используют в концентрации 1,5% из расчета 15 г соли на 1 литр воды.

В частности, гербициды Ковбой и Лонтрел Гранд применяют в полевых условиях в концентрации 0,1% из расчета 0,2 кг на 300 л воды.

Нефтепродукты, в частности бензин (марки 92) из автомобиля, являются вредоносными для развития семян при концентрации 20 г на 1 литр воды, то есть 0,2%.

Все виды токсикантов позволяют отобрать наиболее адаптивные сорта к стрессовым факторам.

Перемена режима температуры дает возможность определить адаптацию сортов к резким перепадам температур как стрессовый фактор.

Пример 1. Семена сортов озимой пшеницы (Аэлита, Батько, и Ларс) располагали по 100 штук на фильтровальной бумаге, которую свертывают в рулон и перемещают в термостат (без освещения) при температуре 20°С. Предварительно фильтровальную бумагу смачивают в 0,3% растворе кадмия, 1,5% соли пищевой, 1% бензина, и 1% гербицида в 1 литре воды.

Все варианты опыта закладывали в трехкратной повторности. Спустя двое суток температуру снижают до +2-5°С и через 5-8 суток (в зависимости от биологических особенностей культуры и сорта) проводят подсчет всхожих семян и оценку проростков.

Пример 2. Семена озимого рыжика (сорта Козырь и Пензяк) располагали на фильтровальной бумаге в количестве 100 штук каждого варианта в трехкратной повторности. Предварительно смачивали фильтровальную бумагу в водных растворах кадмия, бензина, пищевой соли, гербицидов. В качестве контроля служил вариант - замачивание в дистиллированной воде. В первом варианте в дистиллированную воду добавляли 0,3 г хлористого кадмия из расчета 3 г на 1 л воды.

Во втором варианте использовали солевой раствор из расчета 15 г соли на 1 л воды. Третий вариант состоял из водного раствора бензина марки 92 в количестве 10 мл на 1 литр воды (1%). В четвертом варианте - гербицид Лонтрел Гранд в количестве 10 г растворяли в 1 литре воды. Все варианты опыта закладывали в трехкратной повторности в термостате. Результаты опытов приведены в таблицах 1 и 2.

Более 80% всхожести отмечали у сортов на солевом растворе Из приведенных данных таблицы 1 видно, что при воздействии стрессовых факторов (воздействие химических веществ, переменный температурный режим) наиболее адаптивный оказался сорт Батько Кубанской селекции. При воздействии кадмия и бензина энергия прорастания семян замедлялась на 2-3 дня позже контрольного варианта. Кадмий в такой концентрации ингибирует развитие проростков, которые по своему развитию уступали вариантам с солью и гербицидом. Перемена температурного режима не оказывала существенного влияния на показатели зимостойкости озимых культур в процессе их дальнейшего развития.

У озимого рыжика наблюдались незначительные отклонения от контроля, что объясняется высоким содержанием флавоноидов и эфирных масел в семенах, препятствующих стрессовым факторам (таблица 2).Более адаптивным оказался сорт Пензяк.

Сравнивая полученные данные по двум озимым культурам, следует отметить, что рыжик более устойчив к стрессовым факторам, чем пшеница.

Токсические вещества несколько замедляют процесс развития обрабатываемых растений, но не приостанавливают их рост.

Следовательно, предлагаемый способ позволяет определить адаптацию растений в раннем онтогенезе на стадии проращивания семян, выявить их реакцию на токсические вещества и отобрать наиболее адаптивные сорта.

Способ определения адаптации растений к стрессовым факторам в раннем онтогенезе, включающий проращивание семян в термостате на смоченной фильтровальной бумаге, отличающийся тем, что на стадии проращивания семян фильтровальную бумагу пропитывают 0,3-1,5% водным раствором токсических веществ и выдерживают в термостате 5-8 суток без освещения сначала при температуре 20°С, а спустя двое суток температуру снижают до +2-5°С, а затем по количеству проросших семян более 80% определяют устойчивость сортов к токсикантам.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев амаранта в смеси со злаковыми компонентами.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству. Способ включает подбор составляющих смеси кормовых культур, посев, выращивание и их скашивание.

Изобретения относятся к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ содержит этапы, на которых: предоставляют по меньшей мере одну рассаду растения, определяют стадию роста по меньшей мере одной рассады растения, причем стадия роста является фазой в процессе развития по меньшей мере одной рассады растения, управляют спектральным составом света плантации для освещения упомянутой по меньшей мере одной рассады растения на основе упомянутой определенной стадии роста, и освещают по меньшей мере одну рассаду растения светом плантации, где этап, на котором управляют спектральным составом света плантации, содержит этап, на котором обеспечивают дополнительный синий свет на хронологически более ранней стадии роста по сравнению с хронологически более поздней стадией роста.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству и селекции. В способе измеряют величину фотохимической активности тканей растений.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает отбор семян на анализ, получение проростков и оценку признаков зимостойкости в срезах тканей проростков.

Изобретение относится к лесному хозяйству. Осуществляют отбор почек растений березы для анализа суммарных липидов и их жирнокислотного состава.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Осуществляют предпосевную обработку семян озимой пшеницы рабочим раствором со стимулятором роста «Мелафен» в концентрации 10-7%, одновременно используя протравитель в количестве 0,5-2,5 л на 1 т семян в зависимости от вида протравителя.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции и агрохимии. Способ оценки адаптивного потенциала ярового ячменя при стрессовом воздействии, включающий проращивание семян в рулонной культуре в термостате на воде, далее часть двухдневных проростков исследуемой культуры переносят на 0,2 мМ раствор диквата и в 5-дневных проростках, после выдерживания на свету в течение 45 минут, определяют фотосинтетические пигменты и малоновый диальдегид (МДА) как показатели устойчивости к стрессовому воздействию и по разности фотосинтетических пигментов и/или МДА в контроле и после стрессового воздействия оценивают адаптивный потенциал исследуемой культуры.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции, семеноводстве, научной работе при оценке различных полевых культур к недостатку влаги.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ включает нарезку черенков, их посадку и выращивание в атмосфере искусственного тумана.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ повышения всхожести семян амурского винограда путем их обработки электроактивированной водой кислой реакции.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют выращивание листовых овощей с использованием гидропонного раствора с нормальным содержанием калия в течение определенного периода времени и последующее выращивание с использованием в качестве замены гидропонного раствора для периода выращивания с пониженным содержанием калия.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян и растений биологически активным препаратом, полученным из растительного сырья.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для увеличения энергии прорастания и всхожести семян. Предложен стимулятор для предпосевной обработки семян, содержащий сульфат кобальта, сульфат меди, сульфат марганца, сульфат цинка, соль аммония, калий азотнокислый, натрий метасиликат девятиводный, парааминобензойную кислоту.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает подготовку почвы, посев, защиту растений, сбор урожая и подготовку семян к длительному хранению.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству. Предложен способ предпосевной обработки семян, включающий воздействие на семена электромагнитным излучением и магнитным полем.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ криогенной обработки семян растений, включающий охлаждение семян до отрицательных температур и последующее их хранение или отогрев перед посевом при температуре 25-35°С.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ выращивания зеленных гидропонных кормов, с использованием пептидов, согласно которому семена ячменя замачивают в течение не менее 2 часов, в суспензии, содержащей Нуклеопептид с концентрацией не менее 0,02 мас.%, электроактивированный катодный раствор с рН 8-9 и Eh=-350…-400 мВ и глицин с концентрацией не менее 0,01 мас.%.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ предпосевной обработки семян зерновых культур включает выдерживание семян семейства пасленовых, маревых и зонтичных в водном растворе стимулятора в течение 24 часов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ предпосевной обработки семян кукурузы для селекционных целей, включающий замачивание семян в растворе биологически активного вещества.

Изобретение относится к обеззараживанию и очистке зерна одной культуры от вредителей. Линия содержит электродвигатель 12, загрузочный бункер 11, СВЧ-облучатель 3, УФ-облучатель 4 (ультрафиолетовый облучатель), устройство искровой обработки 9, которое состоит из разрядных электродов 5 и заземленных электродов 6, устройство поддува 10 озонированного воздуха, который поступает из озонатора 13, под транспортерной лентой 1. Транспортерная лента 1 выполнена в виде радиопрозрачной сетки. Линия содержит также оптический облучатель 14, загрузочный бункер 20, источник высокого напряжения 17, коронирующий электрод 15, осадительный электрод 2, выполненный в виде барабана из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения, с углублениями и перфорацией, классификатор 18, щеточки для удаления налипших частиц 19. Расширяются технологические возможности, повышается качество разделения зернового потока на зерна одной культуры одинаковых по диэлектрическим свойствам и размерам, но различных по степени травмированности внутренних органов. 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и экологии, в частности к определению адаптации различных сортов сельскохозяйственных культур к токсическим веществам почвы - засолению, тяжелым металлам, нефтепродуктам и другим абиотическим факторам. Способ включает проращивание семян в термостате на смоченной фильтровальной бумаге. При этом на стадии проращивания семян фильтровальную бумагу пропитывают 0,3-1,5 водным раствором токсических веществ и выдерживают в термостате 5-8 суток без освещения сначала при температуре 20°С, а спустя двое суток температуру снижают до +2-5°С. Затем по количеству проросших семян более 80 определяют устойчивость сортов к токсикантам. Способ позволяет упростить оценку сортов на адаптацию к стрессовым факторам. 2 табл., 2 пр.

Наверх