РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти і умови проведення лабораторних,
вегетаційних та польових досліджень
Об'єктами досліджень обрано сорти м'якої озимої пшениці (Triticum aestivum L.) степового (Альбатрос одеський. Одеська 51, Одеська 117, Одеська 162, Одеська 267, Степняк, стійкі до посухи) та лісостепового (Білоцерківська 18, Білоцерківська 47, Веселка, Київська 7, Поліська 70, Ровенська 14, Ровенська 49, слабостійкі до посухи) екотипів. Для дослідження адаптивних реакцій сортів озимої пшениці за умов недостатнього водозабезпечення проводили лабораторні, вегетаційні та польові досліди протягом 1997-2000 рр.
У лабораторних дослідах вивчали інтенсивність надходження тритієвої води в листки сортів озимої пшениці Одеська 51 (стійкий до посухи) і Ровенська 14 (слабостійкий до посухи) за дії водного та високотемпературного стресів. Моделювання високотемпературного стресу проводили у кліматичній шафі ВКШ-73 за ВВП 100%.
Для регулювання ВВП, яка суттєво коливається залежно від температури, освітлення і маси рослин й призводить до похибок у реєстрації фізіолого-біохімічних параметрів й інтерпретації отриманих результатів по вивченню фізіологічної реакції генотипів рослин на стресові чинники довкілля, нами вперше створено простий, надійний та зручний для користування пристрій. Він дозволяє з високою точністю і надійністю регулювати ВВП безпосередньо в об'ємі кліматичної шафи [173].
Вегетаційні досліди з сортами озимої пшениці проводили в умовах Інституту фізіології рослин і генетики НАН України протягом 1997-2000 рр., згідно методики [58].
Рослини вирощували в посудинах Вагнера (8 кг абсолютно сухого темно-сірого дерново-опідзоленого грунту на посудину), за оптимального (60% ПВ) та недостатнього (25-30% ПВ) водозабезпечення. Перед посівом пшениці в кожну посудину вносили аміачну селітру, гранульований суперфосфат та сульфат калію (з розрахунку N-100, Р205 -150 і К2О-150 мг/кг абсолютно сухого грунту).
Штучну посуху створювали одночасним припиненням поливу рослин впродовж 9-20 діб в критичні до нестачі вологи фази онтогенезу - виходу в трубку, колосіння та цвітіння (VII-X етапи органогенезу) [81]. Необхідний рівень вологості грунту підтримували шляхом зважування посудин з рослинами через добу. Щорічно кожний сорт пшениці вирощували в двадцятикратній повторності.
Польові дрібноділянкові досліди проводили в 1997-1999 рр. на полях науково-виробничого відділу Інституту фізіології рослин і генетики НАН України на темно-сірому дерново-опідзоленому грунті.
Основні показники родючості грунту становили: вміст гумусу - 3,02-3,80%; рухомих форм NO3 - 27,0-39,2 мг/100 г; рухомих форм Р2О5 - 21,8- 22,7 мг/100 г; обмінного калію К2О - 14,7-20,2 мг/100 г; рН сольове - 5,25-5,62; гідролітична кислотність - 2,05-2,89 мг-екв/100 г; сума увібраних основ - 10,7-14,0 мг-екв/100 г; ступінь насичення основами - 82-89%. Запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту становили 280-350 мл, температура повітря в 12 год. - 27,0-29,50С, відносна вологість - 60-65%.
Суперфосфат і сірчанокислий калій вносили в грунт під глибоку оранку в дозі 120 кг/га за діючою речовиною, а аміачну селітру під передпосівну культивацію в аналогічній дозі. Норма висіву зерна пшениці становила 250 кг/га. Обробіток грунту, посів, внесення добрив і хімічних засобів захисту рослин від шкідників та хвороб проводили за технологією, яка рекомендована для зони Полісся України.
Для індукції адаптивних реакцій сортів озимої пшениці в умовах посухи використовували полімерні регулятори росту і розвитку рослин - полістимулін К та полістимулін А-6 (рис.2.1), які синтезовані в Російському хіміко-технологічному університеті ім. Д.І. Менделєєва [289,302]. Вони відрізняються від своїх мономерних попередників пролонгованою фітогормональною дією, відсутністю негативних морфологічних і фізіологічних ефектів, мутагенної активності [195-198].
Полістимулін К - полімерне похідне цитокініну 6-бензиламінопурину (БАП), що зв'язане в положенні N6 з полімером-носієм, яке представляє собою комплекс сополімеру N-вінілпірролідона і малеїнового ангідрида в співвідно-шенні 1:1 з молекулярною масою 50-70 тис.D [6].
Вміст в сополімері активних ланок з залишками активної речовини становить до 20 молярних процентів. В полістимуліні К БАП зв'язаний амідним зв'язком з нейтральним полімером-носієм, який володіє мінімальною біологіч-ною активністю і властивістю полімераналогічних перетворень, що визначає пролонгований ефект, дозволяє знизити летючість, токсичність та вимивання [196].
Полістимулін А-6 - полімерне похідне 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти (2,4-Д), яке представляє собою сополімер алілового ефіру 2,4-Д і акрилату амонію з співвідношенням ланцюгів 15:85, молекулярною масою 50-60 тис. Д та вмістом активної речовини 20 молярних процентів. В полістимуліні А-6 2,4-Д зв'язана ефірним зв'язком з нейтральним полімером-носієм. На відміну від кислоти, полістимулін А-6 розчиняється у воді, має ширший спектр рістстимулюючих доз і концентрацій. В результаті гідролізу амідного (полістимулін К) і ефірного (полістимулін А-6) зв'язків діючі речовини БАП і 2,4-Д поступово вивільнюються з матриці полімеру-носія і протягом тривалого часу включаються в метаболізм рослинного організму [195,197,198].
Обробку рослин водним розчином полістимуліну К і полістимуліну А-6 проводили вручну ранцевим оприскувачем ОРР - 1А ЕРА при температурі 27-29°С і ВВП 55-60% перед настанням посухи в найефективніший ріст - стимулюючій концентрації 10-4 М (0,23 мг/рослину), встановленої дослідним шляхом [37], з розрахунку, що витрата робочої рідини в польових умовах становить 450 л/га. Для приготування маточного розчину брали 15 г полістимуліну К або 14,7 г полістимуліну А-6, заливали 1 л підкисленої
(А)
Полістимулін К
(Б)
[(CH2-CH)n...-(CH2-CH)m-]x
R