Фізіолого-біохімічне обґрунтування оптимізації марганцевого живлення сільськогосподарських культур - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукНауковий керівник: кандидат біологічних наук, доцент Паузер Олена Борисівна Одеський національний університет імені І.І. Офіційні опоненти: доктор біологічних наук Швартау Віктор Валентинович Інститут фізіології рослин і генетики НАН України завідувач відділу фізіології живлення рослин кандидат біологічних наук Ситар Оксана Володимирівна Київський національний університет імені Тараса Шевченка молодший науковий співробітник кафедри фізіології та екології рослин Захист дисертації відбудеться „15” листопада 2007 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.212.01 в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м.Покращання марганцевого живлення рослин для запобігання негативних наслідків дефіциту мікроелементу та підвищення його вмісту у сільгосппродукції є важливим завданням, шляхи виконання якого необхідно розробляти індивідуально для кожного регіону (Van Campen, 1999; Rengel, 1999). Вагому частину проведених досліджень складали визначення забезпеченості ґрунтів марганцем та розробка марганцевих добрив. Незважаючи на те, що відомо, до складу яких структур входить марганець, дотепер більшою мірою не зясовано реакцію різних ланок метаболізму на рівень марганцевого живлення. Вивчити вплив позакореневого підживлення рослин марганцем на: морфометричні показники рослин, показники стану пігментної системи листків, активність окисно-відновних ферментів, біохімічні показники якості плодів, динаміку плодоносіння, продуктивність рослин; Дослідити особливості змін активності та ізоферментного спектру марганецьзалежних ферментів малатдегідрогеназної системи в листках рослин овочевих та зернових культур в умовах дефіциту марганцю та оптимізації марганцевого живлення;В аналітичному огляді літератури узагальнені дані стосовно вмісту та досяжності марганцю у чорноземних ґрунтах, поглинання мікроелементу рослинами, вмісту марганцю в сільгоспкультурах, відображено сучасні уявлення про роль марганцю в рослинному метаболізмі. Особливу увагу приділено ефективності позакореневого підживлення сільгоспкультур марганцем на чорноземних ґрунтах, проаналізовано існуючі відомості про фізіологічні механізми впливу марганцевого підживлення на ріст та продуктивність сільськогосподарських рослин. Оцінку забезпеченості рослин марганцем проводили на озимій пшениці (Triticum aestivum L., Triticum durum Desf.), кукурудзі (Zea mays L.), горосі (Pisum sativum L.), соняшнику (Helianthus annuus L.), гречці (Fagopyrum esculentum Moench.), вівсі (Avena sativa L.), ячмені (Hordeum vulgare L.), огірках (Cucumis sativus L.), томатах (Lycopersicon esculentum Mill.), баклажані (Solanum melongena L.), салаті (Lactuca sativa L.), редисі (Raphanus sativus L.), перці (Capsicum annuum L.). Тому вплив мікроелементу на кількість та співвідношення хлорофілів залежить від віку рослини та умов вирощування: на початку онтогенезу підживлення марганцем зменшує співвідношення а/b, що свідчить про формування великої кількості світлозбираючих комплексів, а на кінці онтогенезу за несприятливих умов вирощування - підвищує співвідношення, що показує подовження біосинтезу хлорофілу. НАД-малікензим виконує анаплеротичну функцію у мітохондріях (поповнює запас проміжних продуктів ЦТК), облігатно залежить від присутності іонів магнію чи марганцю, у С3 - рослин в основному поповнює чи утилізує пул малату і цитрату, у С4рослин потребує тільки марганцю, та забезпечує двоокисом вуглецю цикл Кальвіна.Позакореневе підживлення марганцем на південному чорноземі покращує ростові показники рослин та фізіологобіохімічні показники стану пігментної системи листків протягом онтогенезу, особливо за несприятливих умов вирощування. Позакореневе підживлення рослин огірка, томатів, баклажанів, перцю, салату та редису марганцем на південному чорноземі покращує їх врожайність, підвищує вміст цукру та вітаміну С у плодах на 1040 %, знижує кислотність плодів на 1560 % і вміст у них нітратів на 58 %. Обробка марганцем подовжує термін фаз цвітіння та плодоносіння рослин на 720 діб, що сприяє підвищенню врожаю. Доведено, що на південному чорноземі передпосівна обробка насіння є більш ефективним засобом оптимізації марганцевого живлення овочевих культур за фізіологічними показниками та врожаєм, ніж позакоренева обробка листків. В умовах дефіциту марганцю змінюється ізоферментний спектр НАДФМАЛІКЕНЗИМУ КФ. 1.1.1.40, що надає можливість розглядати зміни стану малатдегідрогеназної системи як один із специфічних механізмів реакції рослин на забезпеченість мікроелементом.

2. Основний зміст роботи