Регуляторы роста растений (обзор)

Регуляция плодоношения

Слабая нагрузка генеративными органами приводит, как уже указывалось выше, к нежелательному усилению роста. В этом случае необходимо всеми способами увеличивать количество получаемой завязи. Применение гиббереллинов Г (4+7) в дозах 50-250 мг/л повышает завязываемость плодов, а в ряде случаев способствует образованию партено- карпических плодов. Сходные результаты были получены и от применения АВГ + ГК + 6-БАП. Следует учитывать, что обработка деревьев ГК задерживает уборку урожая на неделю, но при этом обработанные плоды лучше хранятся.

Повышение урожайности огурца связано с увеличением завязавшихся плодов. Обычно завязавшиеся первыми 2-3 плода подавляют образование последующих. Этефон вызывает у огурца образование женских цветков и тем самым способствует увеличению урожайности (Никеля, 1984).

Далеко не все цветки образуют плоды – около 90% их осыпается. Результатом этого является усиление периодичности плодоношения. Поэтому, чтобы обеспечить высокий уровень плодоношения, сохранить ростовые процессы в определенных пределах и стабилизировать урожаи во времени, важно постоянно регулировать распределение питательных веществ и регуляторов роста. При применении препаратов, регулирующих завязывание плодов, следует учитывать, что реакция растения на них зависит не только от сорта, состояния растения и погодных условий, но и от подвоя, на который привит сорт.

Наиболее эффективными препаратами, нормирующими нагрузку, оказались ДНОК в концентрации 250-500 мг/л, севин – 1000-2000 мг/л, этефон 100-500 мг/л, а-нафтилуксусная кислота АНУ – 5-15 мг/л, амид АНУ – 30 100 мг/л, КАНУ – около 250 мг/л и некоторые другие. Установлены и сроки обработки: для ДНОК и АНУ – период массового цветения, для амида АНУ – конец цветения, для севина – через 1-2 недели после цветения (Кудрявец, 1987).

Устойчивое снижение завязываемости плодов отмечено при обработке деревьев этефоном (500-1000 мг/л) в начале октября, аларом (1500-2000 мг/л) в начале лета и алара в смеси НУК (100-300 мг/л) в конце октября.

Для прореживания завязей используют также амНУК в сочетании с этефоном или аларом. ДНОК + амНУК + этефон. Этот прием позволяет преодолеть периодичность плодоношения (Никелл, 1984).

Любопытные данные по нормированию урожая были получены при опрыскивании деревьев яблони 0,7-1,5 %-ным раствором кальцинированной соды после опыления цветков, раскрывшихся первыми. Нанесенный раствор вызвал почернение лепестков у неопыленных цветков и затем их опадание, тле. насекомые-опылители обходили их стороной (Будаговский, 1976).

Существует большая группа стимуляторов, ускоряющих созревание сельскохозяйственных культур. Обработка этефоном за 2-3 недели до уборки урожая (в концентрации 0,04-0,1 мг/л) ускоряет созревание плодов, увеличивает интенсивность окраски и величину плодов у яблони, персика, малины, смородины, черешни и вишни. Иногда обработка этефоном приводит к размягчению плодов яблони и опаданию. Этого можно избежать, если предварительно обработать деревья, особенно сорта Мекинтош, аларом (Никеля, 1984).

Обработка аларом ускоряет созревание плодов и увеличивает интенсивность окраски у абрикоса, персика и сливы. Вместе с этим он несколько снижает аромат и, сочность плодов и лежкость слив. Действие алара продолжительно, поэтому опрыскивание им можно проводить через 10- 15 дней после цветения и за 40-50 дней до уборки урожая в концентрации 1-2 г/л.

Следует учитывать, что алар задерживает созревание груши, черной смородины, обработанной в период цветения, а также вишни и черешни, обработанных перед уборкой.

Устойчивость к неблагоприятным факторам

Эндогенные механизмы устойчивости основаны на функционировании регуляторов общего типа: гормонов и ингибиторов, с одной стороны, и специфических регуляторов устойчивости типа фитоалексинов – с другой.

Экзогенное внесение гормонов может повысить или ослабить устойчивость растений: обработка листьев абсцизовой кислотой вызывает закрывание устьиц и уменьшение транспирации; обработка цитокинином стимулирует процесс обратного типа. Существуют и синтетические антитранспиранты – алар и другие.

Растения, обработанные ретардантами, менее восприимчивы к неблагоприятным условиям, таким как: водный дефицит, температура, засоленность почвы, болезни и вредители.

Обработка семян озимой и яровой пшеницы слабым раствором препарата ТУР (5-10 %) углубляет узел кущения и повышает засухоустойчивость, морозостойкость и устойчивость растений к полеганию. Этефон, кампозон и дигидрел вызывают подобный эффект у озимой ржи; дигидрел – у ярового ячменя. Предпосевное внесение препарата ТУР в почву увеличивает засухоустойчивость растений гороха и их урожай (Никеля, 1984). Обработка деревьев груши 1 % -ным раствором ТУРа способствует повышению морозостойкости.

Обработка молодой рассады томатов ТУРом улучшает водообмен растений, морозоустойчивость и повышает количество завязей. Наилучшие результаты на томатах были получены при обработке их гидрелом, который намного сокращал срок вегетации растений и позволял получать более ранние овощи. Опрыскивание молодых посадок картофеля слабым раствором препарата ТУР повышает выживаемость при заморозках в северных районах страны»

В экспериментах ретарданты ТУР, алар и этефон способствовали быстрому и полному вхождению в глубокий покой черной смородины, березы, белой акации, повышая морозостойкость до -196 градусов, в то время как необработанные растения выносили без повреждения – 40 градусов» (Кефели, 1985).

Опытами доказано, что обработка аларом в дозе 2000 мг/л в начале  июля увеличивает морозостойкость малины. Обработка земляники аларом в начале октября дозой 5000 мг/л повышает морозостойкость растений и их продуктивность в следующем году. Абсцизовая кислота (АБК) принимает участие в развитии холодоустойчивости проростков огурца (Никелл, 1984).

Обработка деревьев яблони этефоном (250-500 мг/л) и раствором хлората магния в такой же дозе существенно повышает морозостойкость цветковых почек. У обработанных растений наблюдается более продолжительный срок покоя.

Регуляторы роста сейчас активно используются в борьбе с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. К их числу относятся гербицид 2,4 Д, ГМК, ТИБК, ТУР, ГК, алар. Известно, что синтетические ауксины снижают заболевание томатов фузариозом. В то же время гибберелловая кислота способствует распространению заболевания как в закрытом грунте, так и в полевых условиях. На яблонях, обработанных гибберелловой кислотой, количество двупятнистого паутинного клещика значительно снижается.

ТУР оказался токсичным для некоторых видов тли. Алар снижает заболеваемость паршой картофеля, выращиваемого в закрытом грунте, меняя физиологическое состояние растений таким образом, что симптомы болезни не развиваются (Никелл, 1984). К сожалению, из приведенных данных трудно построить целостную картину, и они нуждаются в теоретическом обобщении. Однако перспективность таких исследований несомненна.

Старение

Считается, что сигналом старения служит образование гормоноподобного вещества, которое передвигается из плодов в листья и другие вегетативные органы и запускает вниз процесс старения.

Хорошо известно, что абсцизовая кислота ускоряет старение, а цитокинины, наиболее эффективные регуляторы роста, задерживают его.

Иногда старение плодов (например, апельсина) задерживается после обработки их ауксином и гиббереллином. Чтобы задержать старение лимона на дереве, используют ретардант ТУР. Алар, добавленный в раствор, содержащий сахар, заметно продлевает сохранность срезанных цветков роз и гвоздик. Отечественной промышленностью выпускается такой препарат под названием “Нора”, содержащий 0,07 % алара, 0,04 % оксихинолинсульфата и сахарозу, способный продлить жизнь срезанных гвоздик до 40 дней.

Тесно связаны с процессом старения такие приемы агротехники как десикация и дефолиация. Десикацию, или подсушивание, с успехом проводят на рисе, сое, хлопчатнике, картофеле, подсолнечнике. Наиболее известные десиканты широкого спектра действия: паракват (производный бипиридиния) и дикват (производное пиразидиния).

Дефолиация – ускорение опадания листьев. В последнее время этот прием используют для ускорения созревания цитрусовых, химической чеканки и ускорения созревания коробочек хлопчатника.

Токсикология

Регуляторы роста растений представлены слаботоксичными химическими соединениями, входящими в группу пестицидов, на долю которых приходится 0,9% загрязнителей окружающей среды. Рассмотрим подробнее сведения о токсичности широко применяемого у нас и за рубежом препарата ТУР (хлорхолинхлорида).

Препарат ТУР относится к среднетоксичным веществам, так называемая летальная доза ЛД (50) для крыс составляет у него 640 мг/кг. Максимально разрешенная доза 4 кг/га. Горький вкус и неприятный залах исключают возможность отравления им. Из организма 60 % препарата выводится за 4 часа. На поверхности почвы он разлагается за 15-20 дней. ПДК для водоемов – 0,2 мг/л воды. Добавление ТУРа в корм птиц повышало их яйценоскость (Кефели, 1984).

Пороговая доза для алара определена в 0,6 мг/кг. Препараты на основе этефона (кампазон, гидрел) – слаботоксичны. Они оказывают даже защитное действие против канцерогенов окружающей среды. В растении этефон превращается в этилен.

Применение ГМК, в частности калиевой и натриевой соли в дозе 6 кг/га, разрешено в нашей стране на сахарной свекле с целью уменьшения потерь сахара во время хранения.

Паракват действует на органы дыхания. Наблюдались летальные случаи. На практике не оказывает мутагенного, канцерогенного и тератогенного действия на животных.

Хлорфеноксиуксусная кислота, применяемая в высоких дозировках, оказывает токсичное действие на центральную нервную систему. ИУК в дозе 500 мг/сут обладает тератогенным действием. НУК в дозе 0,005 мг/сут для живого организма не вреден. 2,4 Д практически не проникает в клетки и не представляет опасности для человека с цитогенетической точки зрения.

При соблюдении рекомендаций, обеспечивающих правильное применение регуляторов роста, никакого вредного влияния на окружающую среду не происходит.

Заключение

Значительное увеличение продуктивности сельскохозяйственных культур не может быть достигнуто без широкого использования регуляторов роста растений, роль которых будет непрерывно возрастать.

В настоящее время растение перегружают большим количеством химических препаратов. В перспективе было бы хорошо, чтобы одно и то же вещество выполняло роль гербицида и стимулятора для культурного растения или являлось дефолиантом и ингибитором прорастания семян. Возможно, будут получены в кристаллическом виде гормоны цветения, клубнсобразования, гормоны роста листа и плода.

По мере углубления наших знаний в области физиологии и генетики, роста и развития растений мы, вероятно, сможем создавать регуляторы роста с заранее заданным воздействием на растения путем их конструирования на молекулярном уровне. В будущем регуляторы роста могут стать существенными факторами обеспечения рационального земледелия в условиях традиционного культивирования растений в поле, в закрытом грунте, в стерильных контейнерах-ферментерах и в космосе, на специализированных агрономических космических станциях.

Поэтому применение регуляторов роста требует углубления наших знаний и в области защиты окружающей среды, непрерывного поиска новых препаратов – еще менее токсичных и безопасных для здоровья нашей планеты.

В. П. Чеблуков