Засіб підвищення приживлюваності саджанців деревних рослин

Засіб підвищення приживлюваності саджанців деревних рослин, який застосовується для обробки кореневих систем саджанців при пересаджуванні, який відрізняється тим, що використовують водні розчини полімерних регуляторів росту полістимуліну К та полістимуліну А-6 з пролонгованою цитокініновою та ауксиновою дією в концентрації Винахід належить до лісівництва, а саме посиленню адаптивного потенціалу саджанців деревних рослин в міських зелених насадженнях. Приживлювання саджанців після пересаджування є актуальною проблемою зеленого будівництва. Підраховано, що при пересаджуванні відбувається гальмування або загибель близько 30% деревних рослин [7]. Так, за даними Київського комунального об'єднання зеленого будівництва та експлуатації зелених насаджень міста "Київзеленбуд" в Києві щорічно висаджується більше Ютис. дерев і кущів, при цьому посадка одного дерева коштує близько 300грн. Однак біля 25% деревних рослин не приживлюється, що завдає економічних збитків на суму близько 800-ЭООтис. грн. Основними причинами даного явища при пересаджуванні є підсихання і висушування кореневої системи, а також ініційовані втратою води процеси інтенсифікації дихання, непродуктивні витрати асиміляційних запасів, порушення фітогормонального та енергетичного балансів деревних рослин [2, 6, 8, 9]. Одним з наукових напрямків вирішення даної проблеми є застосування засобів, які зменшують інтенсивність транспірації деревних рослин [6, 11]. Так, згідно патенту [10], пропонується препарат, що обмежує випаровування води листками рослин, який складається з неіоногенних коемульгаторів, екстракту біоліпідів, мінеральних мас та парафінсульфамідів. Даний препарат утворює на листках і хвої плівку, яка скорочує розміри продихів та знижує інтенсивність фотосинтезу. Гальмування фотосинтетичної активності обумовлено блокуванням плівкою газообмінних процесів між рослиною і навколишнім середовищем, зокрема різким зростанням дифузійного опору для вугле кислого газу [4, 6]. Обмеження плівкою, запропонованого в патенті [10] складу і руху молекул вуглекислого газу, викликає суттєве гальмування дихальних процесів і синтезу аденозинтрифосфату, тому недоцільне у випадку обробки препаратом кореневої системи деревних рослин при пересаджуванні. З метою усунення вказаних недоліків нами пропонується принципово новий засіб захисту видів деревних рослин від підсихання при пересаджуванні на основі полімерних регуляторів росту - полістимуліну К і полістимуліну А-6. В основу винаходу покладено унікальні властивості полістимулінів утворювати тонку полімерну плівку, яка обмежує випаровування води і проникнення вуглекислого газу, а також фізіологічна дія ауксину та цитокініну, що входять до їх складу. Полістимуліни відносяться до полімерних регуляторів росту, які синтезовані в Російському хіміко-технологічному університеті ім. Д.І. Менделєєва [1]. Вони відрізняються від своїх попередників пролонгованою фітогормональною дією, відсутністю негативних морфологічних і фізіологічних ефектів, мутагенної активності [12, 13]. Полістимулін К - полімерне похідне цитокініну 6-бензиламінопурину, полістимулін А-6 - полімерне похідне 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти [12, 13]. Показано, що дія полістимулінів на рослини має поліфункціональну природу. Поперше, розчин полімерного матриксу при екзогенній обробці утворює еластичну, щільну і структуровану плівку на поверхні коренів, яка захищає їх від висихання. Плівці властива здатність колоїдного гелю незворотно нагромаджувати воду і осмотично підтримувати значно вищий водний потенціал порівняно з ґрунтом. По-друге, біологічно-активні речовини ауксинової (2,4 со CD CD 5> о> 9166 дихлорфеноксиоцтова кислота) і цитокінінової (6бензиламінопурин) дії, які входять до складу полістимулінів, пролонговано вивільняються з матриксу полімеру, проникають через лігнізований епідерміс до клітинних стінок, регулюють процеси обмінного поглинання води та тиск клітинних стінок [2, 4, 9, 12]. Відмінними від прототипу ознаками у винаході, що заявляється є: - можливість застосування засобу для обробки кореневої системи саджанців; - зниження водного дефіциту і інтенсивності непродуктивного дихання коренів; - збільшення величини енергетичного заряду коренів. Об'єктами досліджень слугували двохрічні саджанці деревних рослин різних за посухостійкістю видів, а саме: клен гостролистий (Acer platanoides L), гіркокаштан звичайний (Aesculus hippocastanum L), липа широколиста (Tilia platyphyllos Scop.), дуб червоний (Quercus rubra L). Для приготування маточного розчину полістимулінів беруть наважку 14,7г полістимуліну А-6 і 15г полістимуліну К, що відповідає 10"2М за діючою речовиною, заливають 1л підкисленої дистильованої води з рН 5,5-6, постійно перемішують на магнітному змішувачі при температурі 45-50°С протягом 10год. до повного розчинення полімера. При цьому кислотність розчину періодично підтримується титруванням. Готовий маточний розчин розбавляють водою до необхідної концентрації діючої речовини і рівномірно обприскують корені викопаних саджанців. Для запобігання стікання крапель з кореневих волосків зменшують час обприскування і залишки розчину наносять повторно. Визначення водного дефіциту рослинних зразків проводили за модифікованою методикою Литвинова [3]. Визначення вмісту вільних аденозинфосфатів, розрахунок енергетичного заряду (відношення вмісту (АТФ+1/2 АДФ) до загального вмісту вільних аденозинфосфатів) виконували за розробленою нами методикою, що ґрунтується на тонкошаровій хроматографії [3]. Вимірювання інтенсивності дихання саджанців деревних рослин проводили за методом [5]. Приклад 1. Досліджувалась дія полістимуліну К і полістимуліну А-6 на параметри водного режиму коренів. Встановлено, що при пересаджуванні саджанців відбувається суттєве зниження вмісту води, поглинальної здатності та зростання водного дефіциту коренів рослин [9]. Обробка кореневої системи водними розчинами полістимулінів сприяла зменшенню втрат води і величин водного дефіциту залежно від ступеня посухостійкості та виду саджанців деревних порід (табл. 1). За умов підвищення концентрації розчину полістимуліну К відзначено пропорційне зменшення водного дефіциту, водночас для полістимуліну А-6 - наявність максимуму дії за концентрації 10"4М. Сумісне застосування полістимуліну К і полістимуліну А-6 виявило найбільший стимулюючий ефект. Приклад 2. Здійснювали оцінку ефективності дії різних концентрацій полістимулінів на інтенсивність дихання саджанців різних видів деревних рослин (табл. 2). Показано, що обробка коренів водними розчинами полістимулінів індукує зниження інтенсивності дихання саджанців деревних рослин, пропорційно вмісту діючої речовини. При цьому ефективнішим за дією виявився Полістимулін К з цитокініновою активністю, який спричиняв зменшення інтенсивності дихання, і значить, економне витрачання асиміляційних запасів саджанців рослин на 15-50% від контролю. Оптимум концентрації полістимулінів становив 10"4М Однак, найбільший стимулюючий ефект зафіксовано за умов сумісної обробки полістимуліном К і полістимуліном А-6 для всіх досліджуваних видів рослин, крім липи широколистої. Приклад 3. Досліджено ефективність дії різних концентрацій полістимулінів на величину енергетичного заряду коренів саджанців деревних видів рослин (табл. 3). З'ясовано, що необроблені препаратами рослини відзначаються низькою величиною енергетичного заряду, що пов'язано з посиленим витрачанням аденозинфосфату і непродуктивним диханням. Застосування обробки полістимулінами збільшувало величину енергетичного заряду особливо у липи широколистої та гіркокаштана звичайного більше, ніж у два рази порівняно з контролем. Оптимальна концентрація полістимулінів становила 10'4М. Сумісне застосування полістимуліну К і полістимуліну А-6 в концентраціях 10'4М виявилося найефективнішим. Таким чином, обробка кореневої системи саджанців водними розчинами полістимуліну К і полістимуліну А-6 знижує водний дефіцит і інтенсивність непродуктивного дихання коренів, а також збільшує величину енергетичного заряду, що сприяє підвищенню їх приживлюваності після пересаджування. Найбільший ефект досягався при сумісному застосуванні полістимуліну К і полістимуліну А-6 в концентраціях 10"4М. Джерела інформації: 1. А.с. 1172239 СССР, C08F 226/10 А01 №43/90. Сополимеры производного N6бензиладенина в качестве средств, повышающих морозостойкость озимой пшеницы / Н.И. Штильман, Н.В. Антипов, П.А. Денисова и др. - Приоритет, 1982г. "ДСП". 2. Григорюк І.П., Моргун В.В., Яворовський П.П., Ткачов В.І. Наукове обгрунтування і удосконалення агротехніки вирощування декоративних деревних насаджень за умов водного та мінерального дефіциту (Методичні рекомендації). - К.: Наук, світ, 2002. - 35с. 3. Григорюк И.А., Ткачев В.И., Савинский СВ., Мусиенко Н.Н. Современные методы исследования и оценки засухо- и жароустойчивости растений (Методическое пособие). - К.: Наук, світ, 2003. -139с. 4. Григорюк Т.П., Ткачов В.І., Михальський М.Ф., Серга O.I. Біоенергетичні основи стійкості озимої пшениці до посухи. - К.: Наук, світ, 2004. 202с. 5. Гуляев Б.И., Ильящук Е.М., Митрофанов Б.А. и др. Фотосинтез и продукционный процесе. Киев: Наук, думка, 1983. - 144с. 6. Крамер П., Козловський Т. Физиология дре 9166 весных растений. - М.: Гослесбумиздат, 1963. 627с. 7. Лаптев О.О. Екологічна оптимізація біогеоценотичного покрову в сучасному урболандшафті. - Київ, 1998. - 206с. 8. Либберт Э. Физиология растений. - М.: Мир, 1976.-580с. 9. Моргун В.В., Григорюк І.П., Ткачов В.І., Яворовський П.П. Застосування полімерних регуляторів росту і добрив для підвищення життєздатності саджанців деревних порід (Наукові основи і рекомендації). - К.: Наук, світ, 2001. - 42с. 10. Пат. 229580 А1 ГДР МКИ A01N 25/30, A01N 27/00. Средство для снижения транспирации у культурных растений. Strolel В., Michael G., Barth P., Wildgrube W., Riedel M., Tesche M., Kramer W., MullerL-Опубл. 13.11.1985. 11. Слухай С И . Питание и удобрение молодых древесных растений. - Киев: Наук, думка, 1965.-301с. 12. Штильман Н.И. Полимерные регуляторы роста растений // Пластмассы. -1983. - №2. - С.2628. 13. Shtilman M.I. Phytoactive polymere // Polymer Science. Ser B. - 1995. - 37, №5-6. - P.251-259. Таблиця 1 Дія різних концентрацій полістимуліну К і полістимуліну А-6 на водний дефіцит коренів саджанців видів деревних рослин (через 3 доби після пересаджування) Варіант Контроль (без обробки) Полістимулін-К 10"ьМ Полістимулін-К 10"4М Полістимулін-К 10"JM Полістимулін А-6 10"йМ Полістимулін А-6 10"4М Полістимулін А-6 10 Ь М Полістимулін-К 10"4+Полістимулін А-6 10"4 Клен гостролистий 17,2±1,2 13,9±0,8 9,2+0,9 8,1 ±0,7 15,1±1,1 12,7±1,2 13,5±0,9 8,2±1,0 Гіркокаштан звичайний 19,3±1,6 16,2+1,9 11,5±1,2 9,6±0,8 18,3±2,0 14,2±1,3 15,4+1,2 8,0+1,1 Липа широДуб червоний колиста 21,5±1,8 13,3±1,9 20,3±2,4 11,7+0,9 15,2+1,7 5,8±0,4 11,6±1,1 6,3±0,3 20,2±1,8 13,0±0,9 14,5±0,7 10,1±1,2 15,2±1,3 9,4+0,5 10,9±0,9 5,3±0,5 Таблиця 2 Дія різних концентрацій полістимуліну К і полістимуліну А-6 на інтенсивність дихання саджанців видів деревних рослин (через 3 доби після пересаджування, мг СОг на 1 кг сухої маси речовини за годину) Варіант Контроль (без обробки) Полістимулін-К 1О'ЙМ Полістимулін-К 10'4М Полістимулін-К 10'JM Полістимулін А-6 10 & М Полістимулін А-6 10"4М Полістимулін А-6 10"аМ Полістимулін-К 110"4+Полістимулін А-6 10'4 Клен гостролистий 73+3 56±4 50±3 46±3 68±2 61 ±2 62±3 45±4 Гіркокаштан звичайний 96±6 88±3 75±4 77±4 90+5 82±3 81 ±3 64±5 Липа широкоДуб червоний листа 94+8 51 ±5 78±4 38±3 79±4 27±3 25+1 63±3 84±6 42±4 71±2 30±3 80±4 36±3 77±4 28±2 Таблиця З Дія різних концентрацій полістимуліну К і полістимуліну А-6 на величину енергетичного заряду коренів саджанців деревних рослин (через три доби після пересаджування, %) Варіант Контроль (без обробки) Полістимулін-К 10 ь М Полістимулін-К 10'4М Полістимулін-К 10"dM Полістимулін А-6 10"йМ Полістимулін А-6 10"4М Полістимулін А-6 10"dM Полістимулін-К 110"4+Полістимулін А-6 10"4 Клен гостролистий 22±2 27+2 39±3 34±3 29±3 33±3 36±4 41 ±4 Гіркокаштан звичайний 19+1 25+1 34+4 37±3 22±4 35±3 35±2 39±3 Липа широколиста 24±2 32±2 48±4 53±5 28±3 37±2 34±2 50±6 Дуб червоний 34±3 42+4 47±3 49±4 40±2 48±6 52±5 51 ±4 9166 Комп'ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601