Осмотический стресс зерновых: снижение рисков

Посевная кампания в нашей стране зачастую проходит в неблагоприятных погодных условиях: в засуху и при высоких температурах. В период вегетации еще одним существенным фактором, снижающим продуктивность сельхозкультур, является засоление почв. Стремление растений адаптироваться к стрессу в первую очередь сказывается на их развитии. Как снизить риск нарушения физиологических перестроек под воздействием внешних факторов и  нивелировать депрессивность на ранних этапах развития культур?

Адаптация к неблагоприятным факторам среды — сложный интегральный процесс, протекающий на всех уровнях структурной организации и затрагивающий все функции растений. Известно, что засоление среды вызывает осмотический стресс, в ответ на который в растительном организме развивается целый спектр реакций, приводящий к образованию веществ, препятствующих потере воды клетками. Стрессовые явления разной природы влекут за собой повышенное образование активных форм кислорода (АФК), вызывая перекисное окисление липидов, окислительное повреждение белков, нуклеиновых кислот, ингибирование ферментов, а также активацию программируемой клеточной смерти, что в итоге приводит к гибели растительных клеток.

Для повышения устойчивости растений к негативным явлениям важно способствовать уменьшению содержания в них АФК, что снизит и вероятность окислительных повреждений биомакромолекул и клеточных структур и в дальнейшем будет препятствовать потере воды клетками и  положительно воздействовать на продуктивность растения в целом. Такой эффект оказывают стрессовые фитогормоны и некоторые препараты для защиты растений, как правило, высокосистемные ингибиторы фермента сукцинатдегидрогеназы. Ранее в ходе исследований было обнаружено, что препараты с содержанием седаксана стимулируют развитие корней и способствуют формированию прочного фундамента для дальнейшего развития растений независимо от внешних факторов. Антиоксидантное действие таких СЗР связано с предотвращением усиления генерации АФК, вызываемого стрессом.

Механизм такого эффекта заключен в ингибировании сукцинатдегидрогеназы, которая, в свою очередь, служит одним из источников АФК в митохондриях. Такой эффект уменьшает содержание АФК в клетках корней и нормализует работу клеток. Стабилизированное состояние растения способствует повышению поступления воды и растворенных в ней питательных веществ в корни, что  является ключевым фактором накопления сухого вещества в надземной части растения.

Институт защиты семян подтверждает это на основании исследований по изучению влияния препарата ВАЙБРАНС® Интеграл на развитие проростков озимой пшеницы. В качестве осмотика использовали водный раствор соли KH2PO4 в концентрациях 0,05% и 0,1%. В контрольном варианте применяли дистиллированную воду. Растения выращивали в климатической камере с температурой воздуха +23,0 ± 0,1 °С. На 14-е сутки после посева определяли массу корней и содержание в них накопленной воды.

В самой высокой концентрации раствора KH2PO4 0,1% ВАЙБРАНС® Интеграл способствовал поступлению и сохранению воды в корнях на 10,1% и повышал массу корней на 29,4% относительно контроля. Такое физиологическое действие на корни обусловлено снижением стресса для растения, что также повлияло на развитие его надземной части.

Инсектофунгицид ВАЙБРАНС® Интеграл способствовал повышению как процентного содержания сухого вещества в надземной части растения, так и общей массы побегов. В самых стрессовых условиях опыта препарат стимулировал увеличение массы побегов на 66% и накопление сухого вещества на 46,4% к контролю.

Развитая корневая система — основной фактор высокой продуктивности растения. ВАЙБРАНС® Интеграл способствует развитию высокоэффективных корней с повышенной поглотительной способностью, а это благоприятно сказывается на развитии надземной части растения. Очевидно, что большее накопление сухого вещества в начале вегетации позволяет повысить продуктивность растений и реализовать потенциал культуры.