Содержание к диссертации
Введение
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Роль микроэлементов в обмене веществ растений 7
2.2. Роль микроэлементов в устойчивости растений к инфекционным заболеваниям 22
2.2.1. Влияние микроэлементов на защитные системы растения-хозяина 22
2.2.2. Непосредственное действие микроэлементов на развитие самого гриба и на его токсинообразование 27
2.2.3. Действие микроэлементов через антагонистическую микрофлору на жизнедеятельность гриба-паразита , 29
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ
3.1. Материалы и методы исследований 32
3.2. Статистическая обработка данных 54
ВЛИЯНИЕ И РОЛЬ КОМПОНЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В УСТОЙЧИВОСТИ ХЛОПЧАТНИКА К ВИЛТУ
4.1. Выявление дефицита микро- и макроэлементов в растениях, больных вертициллезным и фузариозным увяданием 58
4.2. Выбор оптимальных комбинаций дефицитных микроэлементов и их влияние на устойчивость хлопчатника к вертициллезному и фузариозному увяданию 72
4.3. Роль микроэлементов в устойчивости средневолок-нистых сортов хлопчатника 96
4.4. Испытания микроэлементов на устойчивость хлопчатника к вертициллезу в полевых условиях 107
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 133
6. ВЫВОДЫ 139
7. ПРИЛОЖЕНИЕ
7.1 Экологическая характеристика почв трех районов Таджикистана: Ходаентского, Турсунзадевского, Ку-лябского и Тедженского оазиса Туркмении 141
8. ЛИТЕРАТУРА 168
- Роль микроэлементов в обмене веществ растений
- Материалы и методы исследований
- Выявление дефицита микро- и макроэлементов в растениях, больных вертициллезным и фузариозным увяданием
Роль микроэлементов в обмене веществ растений
При оценке роли микроэлементов для питания растений в равнинных и предгорных районах Средней Азии следует учитывать их обога-щенность осадочными породами, где легко достигается дефицит тяжелых металлов. Поэтому настоящий обзор ограничивается рассмотрением роли выявленных как дефицитные элементов: меди, молибдена, цинка и кобальта.
Для выяснения роли микроэлементов в повышении устойчивости заболевшего растения необходимо выяснить значение данных элементов в обмене веществ здорового растения.
Для роста и развития растений наряду с азотом, фосфором и калием необходимы также и микроэлементы - питательные вещества, требующиеся в небольших количествах. Они выполняют функциональную или динамическую роль в обмене веществ, являются регуляторами роста и имеют большое значение в биосинтезе белков и в нуклеиновом обмене веществ. В настоящее время считается доказанным, что все или почти все из известных микроэлементов входят в состав или активируют отдельные компоненты энзиматических систем, их можно назвать основными двигателями, обеспечивающими работу всей биологической фабрики.
Все многообразие процессов, реакций, которые осуществляются в растительной клетке, требуют присутствия определенных химических элементов, непосредственно осуществляющих их энзиматические реакции.
Мы рассмотрим наиболее известные из. них, роль которых хорошо изучена в настоящее время и их применение наиболее распространено в сельском хозяйстве.
Особые качества, присущие меди, делают ее незаменимой в биологическом мире:
Во-первых, ионы меди по сравнению с ионами других металлов активнее реагируют с аминокислотами и белками и образуют с биологически активными веществами наиболее устойчивые клешневидные или хелатные комплексы.
Во-вторых, медь служит исключительно эффективным и разносторонним катализатором и в сочетании с белком ее каталитическое действие еще более усиливается и приобретает сверх того специфичность для работы медьсодержащих ферментов.
В-третьих, медь легко переходит из одного валентного состояния в другое. Ион меди может служить как донором, так и акцептором электронов, поэтому медьсодержащие ферменты, катализирующие процессы окисления, могут и сами быстро окисляться, в результате чего их функция восстанавливается (Фриден Э., 1969).
Материалы и методы исследований
Исследования проводились на средневолокнистых сортах хлопчатника (Gossypium hirsutum L. ) С-5570, Таш-І, Таш-3, І08-ф,выращиваемых в Таджикистане и в Туркмении - на сортах хлопчатника ( Gossypium barbadense L. ) 8763-И и 9647-И. С этой целью в 1973 году был предпринят отбор образцов растений хлопчатника по районам Таджикистана и Туркмении и проведение их активационного анализа на содержание микро- и макроэлементов в содружестве с лабораторией Ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований под руководством академика Г.Н. Флерова и ст. научного сотрудника В.Я. Выропаева. Полевые исследования проводились в пяти районах Таджикистана: Кулябском, Турсунзадевском (Регарс-ком), Ходжентском, Гиссарском и Вахшском и для сравнения в Тед-женском районе Туркменской ССР. Все эти районы отличались друг от друга различными типами почв и возделыванием разных сортов средневолокнистого хлопчатника. В целях наиболее полной экологической характеристики, кроме заболевания вилтом, проводился фенологический учет растений и оценка почвенных условий этих районов.
Выявление дефицита микро- и макроэлементов в растениях, больных вертициллезным и фузариозным увяданием
Известно, что ряд элементов (калий, цинк, молибден, кобальт и медь) способны действовать, снижая вредоносность вертициллез-ного и фузариозного вилтов, однако механизмы их действия не во всех случаях известны, а круг их может быть расширен. Особенно мало известен механизм действия микроэлементов в отношении верти-циллезного вилта средневолокнистого хлопчатника. Расширение наших знаний о роли компонентов минерального питания позволит найти комплексные меры борьбы с этим заболеванием. Однако, до настоящего времени в целях изыскания средств поддержки природной устойчивости селекционируемых сортов хлопчатника к заболеванию вил-том, которая: как выяснилось, находится в тесной связи с типом и минеральными компонентами почвы (Беккер З.Э., Чадова Ж.С, 1971; Беккер З.Э., Рабочев И.С., Лихачева Л.Н. и др., 1977), использовались только два пути. Путь эмпирических проб различных микроэлементов был использован в работах С.А. Аскаровой и Р.Я. Иоффе (1962, 1964), обнаруживших снижение вертициллезного вилта хлопчатника под влиянием микроэлементов, в особенности кобальта, и путь аналогий с более фундаментально изученными болезнями увядания, как фузариозное увядание томатов и льна ( Gaumann В., 1951, 1958; Kluepfel D., 1957; Дунин М.С.,Младенов М.Р., 1968), был применен в работах под руководством З.Э. Беккер по фузариозному вилту хлопчатника (Беккер З.Э., Полетаева В.Ф., 1971; Kalyana-sundaram R., Saroswati-Devi L., 1955).
При обнаруживаемой в условиях щелочных такыровидных и оазисных почв Туркмении дефицитности многих компонентов (Белкина В.И., Рабочев И.С., Реджепбаев К.Р., 1971), особенно микроэлементов, как например, цинк, железо или марганец (Семергей К.И., 1977), и при обогащении их другими, например, сульфатами и хлоридами натрия, создаются специфические условия, благоприятствующие проявлению болезней увядания (Беккер З.Э., 1973), что дол-но особенно четко выявляться при наблюдении за усвоением этих элементов растениями.
Однако, выявление различий в усвоении их здоровыми и заболевшими вилтом растениями и обнаружение у последних дефицитности элементов, необходимых для поддержки резистентности, встречало до сих пор значительные трудности в силу неточности химических анализов их микроколичеств, содержащихся в растениях, сопровождаемых к тому же потерями при их индивидуальной очистке. Эти трудности в нашей работе удалось преодолеть путем применения нейтронно-активационного анализа по совету его инициатора (Г.Н. Флерова), Преимущество этого метода заключалось в отсутствии необходимости аналитического разделения исследуемых элементов и выделении их из анализируемой массы растений, быстроте анализа и в высокой его точности, допускающей определение исследуемого элемента в количестве до 10 грамма.
