Введение: Повышение урожайности лекарственных и сельскохозяйственных культур, в том числе артишока колючего связана с условием питания.
Известно, что формирование пластидного аппарата, содержание в нем фотосинтетических пигментов зависят от условий питания. Минеральное питание один из основных регулирующих факторов внешней среды, с помощью которого можно достичь определенной максимальной продуктивности растений [1,2].
Азот, особенно вместе с фосфором и калием, оказывает положительное влияние на образование и накопление зеленых пигментов в листьях растений [3,4].
Вопросам накопления пигментов пластид в зависимости от условий минерального питания посвящено немало работ. Однако, не достаточно изучен вопрос об изменениях содержания пластидных пигментов при недостатке фосфора в почве и при повышенном питании фосфора на фоне азота, калия и микроэлемента кобальта. Биосинтез хлорофилла в листьях хлопчатника может изменятся в зависимости от условий минерального питания. [5], изучая действия различных элементов минерального питания на содержание хлорофилла у хлопчатника установила их влияние как на общее содержание хлорофиллов а и б, так и на их соотношение.
Некоторыми исследователями было установлено, что содержание пластидных пигментов в зависимости от условия питания хлопчатника и периоды его онтогенетического развития подвергается довольно большому количественному изменению.
Цель исследования. Целью наших исследований являлось выяснить физиологическую реакцию артишока колючего на недостаточное и дополнительное внесение фосфора в почву при различных уровнях и формах азотного удобрения.
Материал и методы исследования. Объектом исследования служил артишок колюче, выращенный в условиях на опытных участках Ташкентского фармацевтического института и Ташкентского Государственного аграрного университета
СХЕМА ОПЫТА
|
№ вар.
|
обеспеченность фосфором
|
формы азота
|
годовая норма |
Удобрения вносятся г/сосуд |
||||||||
|
г.сосуд |
при набивке |
фаза 2-3 наст. листоч. |
фаза бутонизации |
фаза цветения |
||||||||
|
N |
Р |
К |
N |
Р |
К |
N |
N |
К |
N |
|||
|
1. |
Низкая |
NH4NO3 |
- |
0 |
1,5 |
2,0 |
0 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
2. |
Низкая |
CО(NH2)2 |
- |
0 |
1,5 |
2,0 |
0 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
3. |
Средняя |
NH4NO3 |
5 |
5 |
1,5 |
2,0 |
5 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
4. |
Средняя |
CО(NH2)2 |
5 |
5 |
1,5 |
2,0 |
5 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
5. |
Средняя |
NH4Cl |
5 |
5 |
1,5 |
2,0 |
5 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
6. |
Средняя |
KNO3 |
5 |
5 |
1,5 |
2,0 |
5 |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
0,7 |
1,0 |
|
7. |
Высокая |
NH4NO3 |
10 |
10 |
3,0 |
4,0 |
10 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
1,5 |
2,0 |
|
8. |
Высокая |
CО(NH2)2 |
10 |
10 |
3,0 |
4,0 |
10 |
1,5 |
2,0 |
2,0 |
1,5 |
2,0 |
Опыты закладывали на вегетационных сосудах Вагнера, емкостью 30 кг почвы с песком в соотношении 3:1 по методике Белоусова М.А.[1]. Влажность почвы в сосудах на протяжении всего вегетационного периода поддерживалась на уровне 75% от полной ее влагоемкости. Повторность опыта десятикратная. Содержания пластидных пигментов в листьях артишока колючего определяли по Веттштейну. В качестве растворителя пигментов применяли 85% ацетон.
Результаты исследования и их обсуждение. Результаты анализов показали, что условия минерального питания существенно влияет на содержание пластидных пигментов в листьях артишока колючего. Опытных вариантах суммарное содержание хлорофиллов и их отдельных компонентов в онтогенезе артишока колючего повышается. Так, например, в фазе бутонизации содержание хлорофилла «а» в контроле без внесения фосфора составляло 1,15 мг/г сырого вещества в варианте, где было внесено 5 г фосфора и столько же азота в различных формах содержание хлорофилла «а» колеблется в пределах 1,22-1,32 мг/г сырого вещества. Повышенное питание азотом, фосфором и калием(двойная норма) значительно увеличивают пигментонакопление. При этом содержание хлорофиллов в листьях артишока колючего, где было возделывало с присутствием микроэлемента кобальта, увеличиваются на 41,7% по сравнению с их содержанием в листьях контрольных растений.
С наступлением фазы цветения содержание хлорофиллов (а и б) увеличивается во всех исследуемых вариантов опыта. При этом наибольшее (2,65 мг/г) содержание хлорофиллов отмечено у растение VIII варианта и наименьшая (1,88 мг/г) количество хлорофиллов а и б у I варианта, где растения артишока колючего возделываемого без внесения фосфора.
В последующие этапы развития артишока колючего (т.е. в фазах плодообразования и созревания семян) содержание пластидных пигментов начинает снижаться, особенно это наглядно видно у растений, выращенных без внесения фосфорных удобрений. Повышение содержания хлорофиллов в листьях артишока колючего выращенных при различном фоне питания в основном происходит за счет хлорофилла «а» тогда как хлорофилл «б» изменяется меньше, чем хлорофилла «а». Определение содержания желтых пигментов в листьях артишока колючего показывало, что уровень фосфорного питания значительно влияет на содержание этих пигментов. В течении онтогенетического развития артишока колючего возделываемого в различных условиях питания количество каротиноидов изменяется, максимум их приходится на фазы цветения и плодообразования, а минимум в фазы бутонизации и созревания семян. В листьях артишока колючего возделываемого в отсутствии фосфора(вариант .I) отмечено минимальное содержание суммарного количества желтых пигментов во всех фазах развития по сравнению опытных вариантов.
Среднее и высокое содержание фосфора с сочетанием азота и калия наоборот способствует повышению содержания желтых пигментов. Так , содержание каротиноидов в фазе бутонизации в контроле испытывающих недостаток фосфора составляло 0,65 мг/г сырого вещества, в варианте где было внесено 5 и 10 г фосфора соответственно 0,70-0,92 мг/г сырого вещества. В листьях артишока колючего, получивших высокую дозу азота, фосфора, калия и кобальта отмечено высокое содержание коротиноидов во всех фазах его развития. Видимо повышенные дозы удобрений в присутствии кобальта способствует более продолжительному периоду вегетации и процессу пигментонакопления.
Выводы. Таким образом, основываясь на проведенных данных, можно сделать вывод, произрастание растений в различных условиях минерального питания оказывает значительное влияние на содержание пластидных пигментов. Исключение одного из основных элементов минерального питания приводит к снижению пластидных пигментов.В наших опытах исключение из питательной смеси фосфора приводило к наиболее сильному понижению фотосинтезирующих пигментов в листьях артишока колючего.