РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти досліджень
Об'єктами досліджень були сорти ярої пшениці Колективна 3 та Рання 93. Сорт Колективна 3 створений сумісно Миронівським інститутом пшениці ім. В.М. Ремесла, УААН та Інститутом рослинництва ім В.Я. Юр'єва, УААН. Він внесений до Реєстру сортів рослин Україні по зоні лісостепу [8]. Відноситься до цінних м'яких пшениць. Середньостиглий, достигає за 87-90 діб. Стійкість сорту до вилягання - 4,8 бали, осипання - 4,9 бали, посухи - 4,6 бали. Слабко уражується борошнистою росою та бурою іржею. Борошнохмельні та пекарські якості добрі та задовільні. Вміст білка в зерні - 13,9 %, клейковини - 28,6 %. Загальна хлібопекарська оцінка - 3,8 бали. Маса 1000 зерен - 37,6 г. Технологія вирощування звичайна. Сорт Рання 93 зернового напрямку використання, створений Інститутом землеробства УААН і рекомендований до вирощування в зоні Лісостепу [17]. Середньостиглий, виколошується й достигає за 94 доби. Стійкість до вилягання - 4,9 бали, осипання - 5 балів, посухи - 4,6 бали. Ураження борошнистою росою - 12,1 %, бурою іржею - 14,0 %, септоріоз - 10 %. Вміст білка - 13,2 %, вміст клейковини - 26,7 %. Загальна хлібопекарська оцінка - 4,2 бали. Маса 1000 зерен - 45,3 г. Технологія вирощування звичайна. Обидва сорти ярої пшениці на початок наших досліджень були невідомими за солестійкістю. Нами вони були обрані для порівняльного визначення їх стійкості до натрійхлоридного засолення за фітометричними та біохімічними показниками.
2.2. Умови проведення експериментів
2.2.1. Лабораторні досліди
В умовах лабораторного досліду рослини пшениці сортів Рання 93 та Колективна 3 вирощували у водній культурі. Насіння пшениці замочували на 1 добу у вологу тканину та висаджували на середовищі Хогланда. В дослідних варіантах у поживне середовище додавали NaCl у кількості 10-90 мМ. Рослини вирощували при середньодобовій температурі 23-25 оС, 14-годинному фотоперіоді та інтенсивності освітлення 3000 лкс впродовж 11 діб та використовували для аналізів. Зовнішній вигляд проростків представлений на рис. 2.1:
Рис. 2.1. Зовнішній вигляд проростків ярої пшениці сорту Рання 93, вирощених за різних концентрацій хлориду натрію в середовищі: 1 - контроль, 2 - 30 мМ NaCl, 3 - 60 мМ NaCl, 4 - 90 мМ NaCl.
2.2.2. Вегетаційні досліди
Експерименти проводили на рослинах ярої пшениці сорту Рання 93 у різні фази онтогенезу: кущіння, стеблування (вихід у трубку), колосіння, цвітіння. Вирощували рослини в посудинах Вагнера об'ємом 10 дм3 на ґрунтовій культурі. Ґрунт сірий лісовий опідзолений. Рослини контрольного та дослідного варіантів вирощували при 60 %-й відносній вологості ґрунту від його повної вологоємності (ПВ). Полив вегетаційних посудин здійснювали о 9-й годині ранку. При закладанні досліду в ґрунт вносили суміш NPK у кількості 1 г кожного елемента на 8 кг ґрунту у контрольному та дослідному варіантах. В посудини дослідних варіантів окрім суміші NPK у тих же концентраціях у ґрунт вносили NaCl у кількості 1,875 г на 1 кг ґрунту, що відповідає середньому рівню засолення, який був умовно розрахований для пшениці. В кінці фази стеблування та у фазі колосіння в частині посудин обох варіантів припиняли полив, продовжуючи підтримувати вологість ґрунту в інших посудинах на рівні 60% від ПВ ваговим методом [26]. Схема досліду зображена на рис. 2.2:
Рис. 2.2. Загальна схема вегетаційних експериментів 2003-2004 років
Для боротьби з паразитами зернових культур використовували препарати "Тілд" (проти борошнистої роси) та "Нурел-Д" (проти попелиці). Рослини обробляли вищезгаданими препаратами повітряно-крапельним способом 2 рази впродовж періоду проведення вегетаційного досліду.
2.2.3. Відбір рослинного матеріалу для аналізів
Рослини для досліджень, відбирали, як правило, близько 10-ї години ранку. Для визначення активності СОД та АПО в хлоропластах використовували листки всіх ярусів, фітометричних вимірювань - листки всіх ярусів та флаг-листок. Полив вегетаційних посудин здійснювали о 9-й годині ранку, відбір рослинного матеріалу - о 10-й годині ранку.
2.3. Визначення фітометричних параметрів
Вимірювали довжину пагонів, суху та сиру масу листків та надземної частини рослин, площу листкової поверхні. Зернову продуктивність пшениці визначали за Доспєховим [6].
2.4. Виділення хлоропластів.
Ізольовані хлоропласти пшениці 2-го класу отримували механічним способом за допомогою методу диференційного центрифугування з попередньо витриманих у холодильнику при температурі 2-4 оС у вологому фільтрувальному папері листків усіх ярусів. Процедуру виділення хлоропластів проводили при температурі 0-4 0С .
Охолоджені листки гомогенізували впродовж 20 с у середовищі, що містило 0,33М сорбітолу, 10 мМ NaHCO3, 5 мМ MgCl2, 10 мМ ЕДТА, 0,1% БСА, 4мМ аскорбінової кислоти, 50 мМ трис-НCl (pH 7,5) [92]. Аскорбат натрію був замінений аскорбіновою кислотою, оскільки за [30] без її наявності в середовищі хАПО інактивується протягом 30 с.
Гомогенат фільтрували через 2 шари капронової тканини та центрифугували на центрифузі К-24D при 80 g протягом 5 хв для осадження важких часток. Супернатант зливали в інші центрифужні пробірки та центрифугували при 2000 g 10 хв для отримання фракції хлоропластів. Осад хлоропластів ресуспендували в ізотонічному середовищі 4мМ аскорбінова кислота, 50 мМ трис-НCl (рН 7,5) об'ємом 2 мл та в подальшому використовували для визначення активності АПО та СОД. При такій процедурі виділення хлоропластів їх інтактність складала біля 80 %.
2.5. Визначення вмісту фотосинтетичних пігментів.
Концентрацію хлорофілу в суспензії хлоропластів визначали згідно з [29] за формулою:
(2.1)
Вміст хлорофілу a та b та загальний вміст каротиноїдів у листках визначали в 80 % ацетоні та диметилсульфоксиді (ДМСО). Розрахунок проводили згідно з [130] за формулами: