Новости
15 января 2024
Карельские ученые выяснили, как увеличить урожайность зерновых злаков на бедных почвах

Зачастую сельскохозяйственные культуры выращиваются на бедных по содержанию микроэлементов почвах. Для того, чтобы увеличить продуктивность растений в этих условиях аграрии, как правило, вносят большое количество минеральных удобрений. Однако многие микроэлементы являются в то же время тяжелыми металлами, поэтому их бесконтрольное внесение может привести к значительному увеличению содержания токсичных ионов в почве. Альтернативой повышения урожайности растений в неблагоприятных условиях минерального питания может стать обработка их семян регуляторами роста. Влияние одного из таких веществ на рост и продуктивность злаков изучили физиологи растений КарНЦ РАН. Оказалось, что предпосевная обработка семян зерновых злаков раствором салициловой кислоты повышает их устойчивость к недостатку цинка и меди, способствует увеличению урожая зерна в этих условиях, а также обеспечивает более высокое содержание в зерне этих важных микроэлементов.
Довольно большие земельные площади, занятые под зерновые культуры, характеризуются низким содержанием в почве веществ, необходимых для роста и развития растений. При этом хорошо известно, что дефицит микроэлементов, в том числе таких важных как цинк и медь, негативно отражается на жизнедеятельности злаков и приводит к большим потерям урожая. В большинстве случаев проблема недостатка этих элементов в почве решается внесением больших количеств минеральных удобрений. Однако такие меры могут привести к повышению их содержания до уровня, токсичного как для самого растения, так и для животных и человека.

Помочь повысить устойчивость растений к неблагоприятным условиям минерального питания и увеличить их урожайность может обработка семян или проростков регуляторами роста. В качестве одного из таких веществ ученые предлагают использовать салициловую кислоту – природный, экологически безопасный регулятор роста, который можно было бы широко использовать в растениеводстве. Физиологи растений КарНЦ РАН изучили положительные эффекты салициловой кислоты на рост, развитие и урожайность двух наиболее важных зерновых культур – пшеницы и ячменя – в условиях дефицита цинка и меди. Исследование было поддержано грантом РНФ №22-26-00168

В лабораторных и полевых экспериментах ученые проверяли эффективность использования двух способов обработки яровых злаков салициловой кислотой на устойчивость растений к дефициту цинка и меди, а также на урожай зерна в этих условиях. Оказалось, что предпосевная обработка семян салициловой кислотой и опрыскивание ею растений в фазу кущения положительно влияют на физиологические процессы у злаков, что способствует повышению их урожайности. Однако более ярко выраженный эффект наблюдался после обработки семян. Результаты исследований опубликованы в международном научном журналe Vegetos.

— Мы обнаружили, что обработка семян салициловой кислотой в дальнейшем в условиях дефицита цинка и меди способствует увеличению количества антиоксидантов в клетках растений, усилению фотосинтеза, повышению накопления надземной биомассы. Помимо этого, у злаков после обработки семян салициловой кислотой возрастают размеры колоса и количество семян в колосе, — рассказала Наталья Казнина, руководитель исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ РАН.

Наталья Казнина, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ РАН
Наталья Казнина, руководитель исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ РАН


В ходе исследований выяснилось также, что у растений, чьи семена были обработаны этим регулятором роста, отмечалось более высокое содержание цинка и меди в зерне, чем у растений без обработки. По предположению исследователей, такой эффект может быть связан с воздействием салициловой кислоты на активность мембранных белков (переносчиков ионов металлов в клетках). Однако этот механизм еще предстоит изучить.

— Таким образом, обработка семян злаков салициловой кислотой приводит к выраженному положительному эффекту: повышает устойчивость растений к дефициту цинка и меди, увеличивает их семенную продуктивность в этих условиях и способствует повышению содержания важных микроэлементов в зерне. Учитывая доступность и невысокую цену салициловой кислоты, мы можем рекомендовать аграриям использовать ее в качестве эффективного, экономически выгодного и безопасного реагента для повышения урожайности злаков на почвах с низким содержанием цинка и меди как альтернативу внесению большого количества минеральных удобрений — подытожила Наталья Казнина.

Смотрите также:

Валентина Каргинова-Губинова, старший научный сотрудник Отдела региональной экономической политики Института экономики КарНЦ РАН и генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет
22 февраля 2024
В КарНЦ РАН отметили лучшие работы молодых ученых за 2023 год

Награждение победителей конкурса научных и научно-популярных работ молодых ученых прошло на торжественном заседании Ученых советов КарНЦ РАН, ПетрГУ и Карельского филиала РАНХиГС, посвященном 300-летию РАН. Оценивались публикации исследователей как на русском, так и на иностранном языках. Поздравляем лауреатов и желаем новых успешных публикаций!
22 февраля 2024
Торжественное заседание в честь 300-летия РАН прошло в КарНЦ РАН

Совместное заседание Ученых советов Карельского научного центра РАН, Петрозаводского государственного университета и Карельского филиала РАНХиГС, приуроченное к 300-летию РАН и Дню российской науки, состоялось 21 февраля. На встрече говорили о становлении академической науки в регионе, современных достижениях карельских ученых и строили планы на будущее.
19 февраля 2024
Карельский ученый награжден Почетной грамотой Президента РФ

Главный научный сотрудник Института водных проблем Севера Карельского научного центра РАН, член-корреспондент РАН Николай Филатов награжден Почетной грамотой Президента Российской Федерации.
14 февраля 2024
В рамках празднования Дня науки в КарНЦ РАН прошли открытые экскурсии

Жители и гости Петрозаводска познакомились с экспозициями музеев Карельского научного центра РАН. В Дни открытых дверей они побывали на мастер-классах и открытых экскурсиях в Музее прикладных экологических исследований, Археологическом музее и Музее геологии докембрия.
Ирма Муллонен в студии «Вести-Карелия». Фото:«Вести-Карелия»
13 февраля 2024
На региональных телеканалах вышел целый ряд программ с участием карельских ученых

В честь Дня российской науки и 300-летия РАН зрители телеканалов ГТРК «Карелия» и САМПО ТВ 360 всю минувшую неделю знакомились с работой карельских ученых. Исследователи КарНЦ РАН приняли участие в съемках программ «Утро Карелии», «Тема дня», «Тайны карельского леса», «Современники».