ИНДУЦИРОВАНИЕ ИММУНИТЕТА У РАСТЕНИЙ И ИММУНИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ

Главная страница
Контакты

    Главная страница



ИНДУЦИРОВАНИЕ ИММУНИТЕТА У РАСТЕНИЙ И ИММУНИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ



страница21/35
Дата18.08.2017
Размер7.7 Mb.


1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   35

ИНДУЦИРОВАНИЕ ИММУНИТЕТА У РАСТЕНИЙ И ИММУНИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ
К.Н. КОЗЯВИНА, кандидат биологических наук

ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

г. Орел, Российская Федерация
Освоение огромных территорий целинных и залежных земель под сельскохозяйственные культуры, изменение характера сельскохозяйственного производства (специализация земледелия, переход на монокультуру, мелиорация почв, изменение системы ее обработки, введение новых сортов и другие мероприятия) привели к нарушению исторически сложившихся в естественных условиях развития взаимоотношений животных и растений.

В свою очередь, это способствовало широкому распространению многих видов вредных организмов, наиболее приспособившихся к новым условиям существования. В комплексе мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур в настоящее время ведущее место занимает химический метод, который характеризуется высокой эффективностью. Широкое использование синтетических пестицидов в сочетании с современными средствами их применения сыграли большую роль в развитии защиты растений и природопользования и сырья для промышленности.

Вместе с тем все пестициды, используемые для защиты растений, обладают высокой биологической активностью и их воздействие на живые организмы в зависимости от дозы препарата и физиологического состояния приводит к различным последствиям.

В последнее время во всех странах мира возрастающий интерес и тревогу вызывает проблема охраны окружающей среды. Человек вынужден применять агрохимикаты. Химические средства, применяемые в сельскохозяйственном производстве, наносят ущерб в различных областях экологии главным образом потому, что постоянно поступают в окружающую среду в больших количествах При внесении в количествах, превышающих оптимальные дозы, установленные с учетом вида растений и свойств почвы, большая часть химических средств защиты растений поступает в водоемы, почву, атмосферу.

Помимо потерь питательных веществ и, следовательно, экономического ущерба, подобные нарушения кругооборота веществ могут привести к различным изменениям в окружающей среде, например к эвтрофированию водоемов и тем самым к потере питьевой и производственной воды.

Действие агрохимикатов на природу, как и действие любых других загрязняющих материалов, в конечном счете через пищевую цепь достигает человека, оказывая на него отрицательное влияние.

Иммунная система, которая защищает растения от болезней и стрессов в настоящее время сама нуждается в защите. Поэтому сейчас особенно важна разработка различных средств фитоиммунокоррекции, с тем чтобы эффективно контролировать иммунный статус растения для преодоления его дефицитности.

Еще с начала прошлого века ученые пытались индуцировать устойчивость (иммунизировать) растения.

К настоящему времени наши знания в отношении природы устойчивости растений оказались существенно продвинутыми. Фитоиммунитет подобно иммунитету животных и человека является индуцированной категорией, а, следовательно, его, в принципе, можно вызвать.

Классик фитоиммунологии швейцарский исследователь Эрнст Гойман определял иммунизацию как повышение устойчивости растительной ткани в результате предварительного заражения ее фитопатогенами или предобработки их метаболитами.

Иммунизировать растения можно только с помощью определенных соединений патогенов, носящих название индукторов, или элиситоров, биологчески активных препаратов. Эти вещества патогенов распознаются растением, в ответ на то, что растение отвечает комплексом защитных механизмов.

Потери урожая гороха от болезней в годы эпифитотий достигают 80-90%. Интенсивные технологии возделывания и использование большого разнообразия сортов сельскохозяйственных растений провоцирует появление новых более агрессивных штаммов патогенов, что требует защиты уже внедренных в производство сортов. В связи с этим выработка методов быстрой оценки устойчивости форм растений, физиологической адаптации, однократного искусственного иммунитета приобретает приоритетное направление.

В настоящее время под системой индуцированной устойчивости (СИУ) понимают совокупность физиолого-биохимических реакций, обеспечивающих формирование приобретенной устойчивости растений к патогенам после локальной вакцинации или иммунизации растительных тканей.

Еще с начала прошлого века ученые пытались индуцировать устойчивость (иммунизировать) растения. Естественно, что при этом пошли по пути, проложенному медиками, которые добились в этом плане выдающихся успехов. Исследователи обрабатывали растения ослабленными культурами микроорганизмов, их авирулентными штаммами либо экстрактами. Результаты были в большинстве своем неутешительными, а главное - трудно воспроизводимыми.

Сложилось крайне неопределенное положение. Большинство авторитетов сомневались в возможности иммунизировать растения, ссылаясь при этом на кардинальные отличия структуры и функциональных особенностей растений и животных. Противоположную позицию занял Н.И. Вавилов, который утверждал, что возможность приобретенного иммунитета у растений в результате вакцинации и воздействия инфекции не может вызывать сомнений. Оставалась неясной только природа иммунитета. Именно это служило основой всех неудач. Ведь опыты по иммунизации проводились вслепую методом проб и ошибок. Простая аналогия с принципами иммунизации животных к успеху не приводила. Нужна была теория, вскрывающая механизмы фитоиммунитета.

К настоящему времени наши знания в отношении природы устойчивости растений оказались существенно продвинутыми. Возможность иммунизации растений уже решена положительно. Вопрос заключается в разработке биотехнологии ее использования. Но само по себе это направление в альтернативном земледелии является чрезвычайно перспективным. Принцип иммунизации растений с помощью малых концентраций биологически активных препаратов был впервые предложен в СССР, в Институте биохимии им. А.Н. Баха еще в 1978 году. Таким образом, он является пререгативой российских исследователей .

Открытие все новых и новых элиситоров, биологически активных препаратов, вероятно, является делом не столь далекого будущего. В основе таких технологий должно лежать индуцирование иммунного потенциала растительных тканей, что может не только повысить адаптационные возможности растения, но и ослабить тот химический прессинг, от которого так страдает все живое на нашей планете.
ЛИТЕРАТУРА


  1. Дьякон, Ю.Т. Что общего в иммунитете растений и животных? / Ю.Т. Дьякон, С.Ф. Багирова // Природа. - 2001. - № 11. - С. 1-10.

  2. Захaренко В.А., Мельников Н.Н., Новожилов К.В. В стороне от от реальной жизни // Защита и карантин растений. 2000. №6. С. 27-29.

  3. Курдюков , В.В. Последствие пестицидов на растительные и животные организмы.- М.: Колос, 1982. -128 с.

  4. Лозановская, И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова. – М.: Колос, 1992.- 269 с.

  5. Лысенко, Н.Н. Теоретические основы природоохранного использования химических средств защиты растений / Н.Н. Лысенко. -Орел: изд-во ОрелГАУ, 2002. - 94 с.

  6. Озерецковская, О.Л. Индуцирование устойчивости растений / О.Л. Озерецковская // Аграрная Россия. - 1999. - № 1. - С.4-9.

  7. Щербень, Э.П. Исследование токсичности некоторых веществ для Ckadoctra / Э.П. Щербень // Экспериментальная водная токсикология. - 1986. - С.137.

УДК: 635.656:546.46-31


ВЛИЯНИЕ ИОНОВ МАГНИЯ НА ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ГОРОХА
К.Н. КОЗЯВИНА, кандидат биологических наук

ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

г. Орел, Российская Федерация
Содержание магния в растениях находится в пределах 0,15 - 35% от сухой массы растений. От других биологически важных катионов магний отличается уникальными свойствами.

Магний необходим для многих ферментов гликолиза и цикла Кребса. В митохондриях при его недостатке наблюдается уменьшение количества, нарушение формы и исчезновение крист. Магний усиливает синтез эфирных масел, каучука, витаминов А и С. Магний необходим для формирования рибосом и полисом, для активации аминокислот и синтеза белков. Он активирует ДНК- РНК- полимеразы, участвует в формировании определенной пространственной структуры нуклеиновых кислот.

Таким образом, у растений Mg2+ включен в активацию генеральных процессов ассимиляции СО2 и азота, синтезе и использовании АТФ.

Поскольку недостаток магния может привести к нарушению самых важных процессов растительного организма, то его дополнительное внесение, по всей видимости, будет способствовать усилению всех сил растительного организма для противостояния неблагоприятным факторам.

Урожайность гороха также зависит от плодородия почвы, прежде всего, от содержания в ней гумуса. В последние годы значительная часть почв Российской Федерации теряет свое плодородие. Пахотные земли обеднены микроэлементами, бором, молибденом, кобальтом, цинком и другими элементами питания растений. Микроэлементы почв входят в состав различных соединений, а лишь незначительная их часть представлена подвижными формами доступными для растений.

Применение биологически активных препаратов, средств защиты растений на семена, позволяет обеспечить проростки семян необходимыми питательными веществами и защитить их от различных видов почвенной инфекции. Опрыскивание посевов сельскохозяйственных культур биологически – активными препаратами также способствует увеличению урожайности.

Обработка семян гороха Фараон была проведена растворами ионов магния с концентрацией 10-3 – 10-4 %, за 3-4 дня до посева. В качестве пленкообразователя был полимер Эпок в 1% концентрации. Объем раствора для обработки семян - 10 литров на 1 тонну. Температура воды – 20-22оС. За контроль опыта были приняты необработанные семена.

Проведенные исследования по изучению влияния солей магния на семена гороха Фараон показали, что длина корешков и проростков, на четвертые сутки проращивания семян, превышала длину контрольных проростков – от 13,5 до 21,4%. На день снятия лабораторной всхожести рост проростков сохраняется. Длина корешков и проростков была выше контрольного варианта – от 10,7 до 12,6%.

Большее стимулирующее действие на прорастание семян оказало совместное применение Mg2+ и пленкообразователя Эпок в 1% концентрации раствора.

Длина проростков (корешков и ростков) на четвертые сутки проращивания семян превышала длину контрольных проростков – от 0,5 до 0,9 см, или от 17,3 до 35,7 %, а на восьмые сутки проращивания – от 1,8 до 2,1 см или от 12,0 до 18,9 %.

Лабораторная всхожесть обработанных семян Mg2+ повышалась от 4 до 6 %. Увеличение длины проростков оказало влияние на повышение их массы до 12,2 %.

Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии обработанных семян Mg2+ на высоту растений гороха Фараон. При первом замере высота растений превышала контрольные растения на 34,7 %, при втором – 13,0 %. Добавление к Mg2+ пленкообразователя также увеличивает высоту растений до 17,4 %.

Отмечено, что наибольшее влияние Mg2+ проявляется в первые периоды роста и развития растений.

Действие Mg2+ на семена позволяет снизить пораженность корневой системы растений корневыми гнилями до 10 % и уменьшить степень развития болезни до 5 %.

Дальнейшее снижение пораженности растений корневыми гнилями до 15% и снижение развития корневых гнилей до 18,8 % отмечено в варианте опыта с добавлением к Mg2+ пленкообразователя.

Таким образом, Mg2+ оказывает стимулирующее действие на рост и развитие проростков, увеличивает высоту растений и способствует снижению заболеваемости растений корневыми гнилями.

Предпосевная обработка семян Mg2+ влияет на развитие корневой системы и вегетативной части растений гороха.

Зеленая масса растений гороха у обработанных семян Mg2+ превышала контрольный вариант на 49,5 г, 21,5 %, а в варианте с обработкой семян препаратом и пленкообразователем – 61,2 г, или 26,6 %. Масса корневой системы по вариантам была выше – от 0,5 до 1,0 г, или 5,3-10,5 %.

Наиболее существенное накопление сухой массы растений гороха – до 25-30 % отмечено в варианте опыта с обработкой семян Mg2+ и пленкообразователем Эпок-1%.

Обработка семян гороха, перед посевом, Mg2+ ∙10-3 – 10-4 М концентрации раствора способствует повышению полевой всхожести до 5% и увеличению урожайности на 0,14 т/га, или 3,7 %. Полевая всхожесть семян, обработанных Mg2+ и пленкообразователем повышалась до 7 %, а прибавка в урожае гороха составила к контрольному варианту – 0,20 т/га, или до 5,3 %.

Масса 1000 семян с применением Mg2+ была выше контроля на 1,6 г, в варианте опыта (пленкообразователь Эпок + Mg2+) – на 1,9 г, а в варианте с обработкой семян и опрыскиванием растений – на 2,2 г, или 0,9 %.

Таким образом, применение на семена и для опрыскивания растений по вегетации оказало положительное влияние на формирование элементов структуры урожая.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Шкляев, Ю.Н. Магний в жизни растений. Сиглы хранения (пер.с нем.) / Ю.Н. Шкляев . - М.: Колос, 1975. - 400 с.

  2. Школьник , М.Я. Микроэлементы в жизни растений / М.Я. Школьник. - Л., 1974. - 324 с.

  3. Полевой, В.В. Физиология растений / В.В. Полевой. - Москва: Высшая школа, 1989. - 464 с.

  4. Кук Дж.У. Регулирование плодородия почвы. / У.Дж.У Кук М.: Колос. – 1970 –С. 3-41

  5. Ермаков, И.П. Физиология растений : учебник для студ. вузов / И.П. Ермаков.- М.: «Академия», 2005. - 640 с.

  6. Платонова, Н.А. Приемы повышения посевных качеств и урожайных свойств семян гороха : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук / Н.А. Платонова. – г. Санкт-Петербург - 1994 г. - 20 с.

  7. Ерохин, А.И. Защитно-стимулирующие препараты нового поколения на предпосевной обработке семян гороха как прием уменьшения загрязнения ценозов. Пути повышения устойчивости сельскохозяйственных культур в современных условиях / А.И. Ерохин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции 13-15 июля. - Орел. - 2005. - С. 251-256.

УДК 631.8:633.2:546.36


оценка применения минеральных удобрений

на естественных кормовых угодьях

Е.В. СмольскиЙ, к. с.-х. н., С.В. Чесалин, аспирант

ФГБОУ ВПО «Брянская ГСХА»,

РФ, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино


Авария на Чернобыльской АЭС привела к масштабному загрязнению Территорий России, Беларуси, Украины и ряда европейских стран. Одним из наиболее тяжелых последствий аварии явилось радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, а также природных экосистем. Загрязнение сельскохозяйственных угодий и вызванное этим производство и потребление продукции с повышенным содержанием радионуклидов является одним из основных источников внутреннего облучения населения.

Анализ радиационной обстановки свидетельствует, что реализация комплекса реабилитационных мероприятий для обеспечения безопасного проживания населения, позволила во многом смягчить последствия Чернобыльской катастрофы. Однако спустя 27 лет обстановка на загрязненных территориях по-прежнему неблагополучна.

Целью исследований явилась оценка агрохимических приемов реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий на пойменных дерново-оглеенной песчаных почвах.

Исследования проводили в 2009-2011 гг. на луговом участке центральной поймы реки Ипуть в долголетнем опыте, заложенном в 1994 году. Площадь посевной делянки 63 м2, уборочной – 24 м2, повторность вариантов опыта трехкратная.



При радиоактивном загрязнении территории, важнейшим показателем качества получаемых кормов является содержание в них радионуклидов. Введение новых нормативов по содержанию радиоцезия (ВП 13.5.13/06-01), при которых содержание 137Сs в зеленой массе не должно превышать 100 Бк/кг усложняют проблему получения экологически безопасных кормов [1]

На естественном травостое без применения удобрений содержание 137Cs в зеленой массе трав составило 1055 и 1156 Бк/кг в урожае 1-го и 2-го укоса соответственно, что в 10,6 и 11,6 раза превышает нормативный показатель.

Зеленая масса 1 укоса. Внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе Р60К45 и Р60К60 понижало содержание 137Cs в зеленой массе многолетних трав от 171 до 107 Бк/кг по сравнению с контролем, однако это не соответствовал требованиям (< 100 Бк/кг).

Внесение азота в дозе N45 в дополнение к P60K45 (N:К= 1:1) повышало содержание 137Cs в зеленой массе многолетних трав. Увеличение доли калия по отношению к азоту от 1:1,33 до 1:1,66 уменьшало содержание 137Cs в корме, но нормативный уровень был превышен.

Внесение азота в дозе N60 в дополнение к P60K60 также повышало содержание 137Cs по сравнению с фосфорно-калийными удобрениями. Дальнейшее уменьшение отношения азота к калию от 1:1,25 до 1:1,5 уменьшало содержание 137Cs в корме до установленного норматива.

Азотные удобрения увеличивали переход 137Cs из почвы в растения, но при соотношении N : K 1:1,25 и 1:1,5 калийные удобрения нивелировали действие азотных.

Гарантированное получение зеленой массы многолетних трав с нормативным содержанием цезия-137 обеспечивалось внесением минерального удобрения в дозе N60Р60К75.



Рассматривая переход 137Cs из зеленой массы 1 укоса в продукцию животноводства, следует отметить, что для получения мяса, соответствующего СанПиН 2.3.2.1078-01 (160 Бк/кг) [2], необходимо применять полное минеральное удобрение в дозе N60Р60К90, для получения молока соответствующего качества (100 Бк/кг) – фосфорно-калийные удобрения или полное минеральное удобрения в дозе N45P60K75, N60P60K60, N60P60K75, N60P60K90.
Таблица. Оценка возделывания естественных многолетних трав на зеленую массу


Вариант

Содержание 137Cs, Бк/кг

Кратность снижения, раз

Активность молока, Бк/л

Активность мяса, Бк/кг

1 укос

1

Контроль

1055

1,0

528

2110

2

Р60К45

171

6,2

86

342

3

N45Р60К45

353

3,0

177

706

4

N45Р60К60

206

5,1

103

412

5

N45Р60К75

124

8,5

62

248

6

Р60К60

107

9,9

54

214

7

N60Р60К60

143

7,4

72

286

8

N60Р60К75

86

12,3

43

172

9

N60Р60К90

69

15,3

35

138

2 укос

1

Контроль

1156

1,0

578

2312

2

К45

125

9,2

63

250

3

N45К45

322

3,6

161

644

4

N45К60

250

4,6

125

500

5

N45К75

133

8,7

67

266

6

К60

112

10,3

56

224

7

N60К60

185

6,2

93

370

8

N60К75

103

11,2

52

206

9

N60К90

81

14,3

41

162


Зеленая масса 2-го укоса. Внесение калийных удобрений в дозах К45 и К60 понижало содержание 137Cs в зеленой массе многолетних трав второго укоса по сравнению с контролем, однако корм не соответствовал ветеринарно-санитарным требованиям.

Внесение азота в дозе N45 в дополнение к K45 повышало содержание 137Cs в зеленой массе многолетних трав, уменьшение соотношения между азотом и калием до 1:1,25 и 1:1,5 уменьшало содержание 137Cs в корме, но содержание 137Cs в нем превышало норматив.

Внесение азота в дозе N60 в дополнение к K60 повышало содержание 137Cs по сравнению с калийными удобрениями. Дальнейшее уменьшение соотношения между азотом и калием до 1:1,25 снижало содержание 137Cs в корме, а соотношение 1:1,5 доводило его до установленного норматива.



Азотные удобрения увеличивали переход 137Cs из почвы в растения, причем только дозы 90 кг д.в. калийных удобрений из применявшихся при соотношении N : K = 1:1,5 нивелировали действие азотных.

Гарантированное получение зеленой массы многолетних трав с нормативным содержанием цезия-137 обеспечивалось внесением минерального удобрения в дозе N60К90.



Рассматривая переход 137Cs из зеленой массы 2-го укоса в продукцию животноводства, следует отметить, что для получения мяса соответствующего СанПиН 2.3.2.1078-01, необходимо увеличивать дозы калийных удобрений до 90 кг д.в., ибо при применении более низких доз содержание 137Cs в мясе превышало норматив. Для получения молока соответствующего качества необходимо применять калийные удобрения или азотно-калийные удобрения в дозе N45K75, N60K60, N60K75, N60K90.

Необходимо отметить, что при пастбищном выращивании скота, в отличие от стойлового, трудно контролировать поедание кормов (зеленой массы), поэтому содержание в продукции животноводства 137Cs может как увеличиваться, так и уменьшаться.

На естественном травостое без применения удобрений содержание 137Cs превышало нормативный показатель в урожае сена многолетних трав 1-го и 2-го укоса соответственно в 8,1 и 7,8 раз.

Таким образом, минеральные удобрения являются источником получение кормов, соответствующих ветеринарно-санитарным требованиям, ограничивающим миграцию 137Cs из кормов в продукцию животноводства.
литература
1. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопастности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов 90Sr и 137Cs. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01 // Ветеринар. Патология. 2002. №4. С. 44-45.

2. Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: Санитарноэпидемилогические правила и нормы СанПиН 2.3.2.1078-01. М.: Минздрав РФ, 2002. 164 с.


УДК 631.42:546.48:544.622:631.453(470.319)
Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, 4-5 курсов факультетов «Бизнес-управление»
123456789 -> Учебно-методическое пособие по дисциплине «корпоративное управление» Рассмотрено на заседании кафедры
123456789 -> Методические рекомендации для слушателей, обучающихся по специальности
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Введение в глобалистику
123456789 -> Методические рекомендации для студентов заочной формы обучения, обучающихся по направлению подготовки
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   35

  • ВЛИЯНИЕ ИОНОВ МАГНИЯ НА ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ГОРОХА
  • Зеленая масса 1 укоса.
  • Оценка возделывания естественных многолетних трав на зеленую массу
  • Зеленая масса 2-го укоса.