Спецможливості
Агрохімія

Нові технології: праймінг насіння елементами живлення

23.01.2020
1491
Нові технології: праймінг насіння елементами живлення фото, ілюстрація

Праймінг — це простий, недорогий, високоефективний інструмент для покращення адаптації рослин до стресів, забезпечення рівномірного та швидкого проростання насіння, стимулювання росту кореневої системи та підвищення продуктивності сільськогосподарських культур.

 

Ранній розвиток посівів та рівномірні сходи є важливою складовою врожайності. Різні абіотичні стреси, такі як посуха, низькі температури, дія пестицидів можуть затримати проростання та знизити схожість. Розрідженні посіви можуть сприяти розвитку бур’янів, що призводить до конкуренції за вологу та поживні речовини з культурними рослинами.

Мінеральні резерви насіння грають важливу роль у рості та розвитку рослини. Достатній запас елементів живлення у зернівці має забезпечити ріст проростків, доки коренева система не почне постачати поживні речовини з ґрунту, особливо це важливо за низького або незбалансованого вмісту елементів живлення в ґрунті. Передпосівна обробка насіння у цьому разі є економічно вигідним і простим способом надходження в рослини необхідних макро-, мікроелементів та біологічно активних речовин.

Одним із способів передпосівної підготовки насіння є праймінг (Seed Priming), що передбачає замочування насіння у воді або розчинах різних речовин конкретної концентрації протягом певного періоду з подальшим підсушуванням. Тобто надходження до насіння достатньої кількості вологи та його набухання запускають процес проростання, за підсушування біохімічні процеси проростання зупиняються. Після висіву, за рахунок ґрунтової вологи, відбувається відновлення запущених фізіологічних процесів, що пришвидшує проростання та покращує схожість уже підготовленого насіння.

 

Види праймінгу насіння

Існує декілька класифікацій видів праймінгу, але всі вони базуються на виборі речовин для обробки або методу впливу. Розрізняють фізичні способи активації проростання насіння (магнітне поле, УФ, мікрохвильове та рентгенівське випромінювання, ультразвуковий вплив та ін.), температурну обробку (низькі або високі температури), обробку біологічними агентами та хімічні методи впливу. Хімічна стимуляція є типовим праймінгом та поділяється на:

Гідропраймінг (Hydro priming) — звичайне замочування насіння у воді з наступним підсушуванням;

Сольовий праймінг (Halo priming) — замочування з використанням розчинів мінеральних солей KCl, KNO3, MnSO4, MgCl2 або K3PO4;

Праймінг поживними речовинами (Nutri priming) — використовують з метою підвищення вмісту елементів живлення (насамперед мікроелементів) у зерні;

Осмотичний праймінг (Osmo priming) — обробка насіння розчинами з низьким осмотичним потенціалом (поліетиленгліколь, гліцерин, полісахариди, поліаміни та ін.);

Праймінг зі стимуляторами росту рослин (PGR priming або hormo-priming) — обробка насіння фітогормонами та біологічно активними речовинами.

Розглянемо докладніше праймінг насіння поживними речовинами та стимуляторами росту. Праймінг насіння з елементами живлення (макро- або мікроелементами) збільшує вміст поживних речовин у насінні, покращує проростання, поглинання поживних речовин, підвищує ефективність використання вологи, стимулює ріст кореневої системи та вегетативної маси багатьох видів сільськогосподарських культур.

 

Мікроелементи — особливо важливі складові

Вплив умісту цинку в зерні пшениці на розвиток рослин в умовах недостатнього забезпечення цинком у поживному розчиніЗабезпечення оптимального вмісту мікроелементів у проростаючому насінні є універсальним механізмом адаптації рослин до дефіциту мікроелементів у ґрунті та підвищення стійкості рослин до грибних, бактеріальних інфекцій та інших стресових факторів (несприятливі температури ґрунту, змінні вологість та рН). Водночас передпосівна обробка насіння є економічно вигідним і простим способом надходження в рослини необхідних мікроелементів. Раніше цей спосіб обробки використовували переважно для підготовки овочевих культур, наразі набуває популярності праймування зернових, насамперед кукурудзи та зернобобових культур.

Під час проростання найбільше значення з мікроелементів має цинк (Zn), який бере участь у синтезі білків, функціонуванні мембран, розтягуванні клітин та механізмах стійкості до стресових факторів. Зі збільшенням рН ґрунту, високого вмісту фосфору розчинність та доступність Zn зменшується. Перешкоджають рослинам повноцінно засвоїти наявний цинк із ґрунту також низькі вологість, температура та ущільненість. На практиці часто використовують праймінг цинком насіння кукурудзи та пшениці. Обробка сполуками цинку значно підвищує його вміст у зерні (рис. 1), що сприяє кращому протистоянню ґрунтовим патогенам, істотно поліпшує поглинання фосфору, покращує розвиток кореневої системи та збільшує посухостійкість. Так, наприклад, за вирощування пшениці в умовах дефіциту цинку насіння з вищим умістом цього елементу мало кращу схожість, відзначалось посиленим ростом кореневої системи, вегетативної маси та інтенсивнішим накопиченням сухої речовини (рис. 2).

Скоригувати цинкове живлення проростаючого зерна можна шляхом обробки насіння відповідними хелатними комплексами мікроелементів та монопрепаратами цинку. Праймінг молібденом (Мо) у небобових рослин сприяє асиміляції нітратних форм азоту в білки, а у бобових культур — фіксації бульбочковими бактеріями атмосферного азоту. На кислих ґрунтах, за високого вмісту органічної речовини або високих доз нітратного азоту доступність молібдену знижуються.

Праймінг сполуками марганцю та міді поширений у разі підготовки насіння зернових, передусім пшениці та вівса, це підвищує енергію проростання, масу проростків, у подальшому позитивно впливає на врожайність. Але слід враховувати, що діапазон між дефіцитом та токсичністю мікроелементів дуже вузький, тому концентрація розчину елементів живлення є найважливішим фактором, що визначає ефективність праймінгу. Для замочування насіння також можуть використовувати різні фітогормони або їхні похідні (гормональний праймінг), а саме: саліцилову, абсцизову або гіберелінову кислоти, кінетин та інші прогормональні сполуки. Наприклад, в якості праймеру можуть бути використані цитокініни, оскільки вони стимулюють вихід насіння зі стану спокою, або гібереліни, які покращують схожість завдяки активації ряду ферментів, що особливо важливі на ранніх етапах проростання.

Різні природні речовини, наприклад екстракти морських водоростей та амінокислоти, також широко використовують як компоненти під час праймінгу насіння. Добре розвинена коренева система та дружні сходи рослин — це лише дві з численних переваг у використанні елементів живлення та біологічно активних речовин в якості праймерів. Праймінг як спосіб підготовки насінням є кращим варіантом з економічної точки зору, оскільки потребує незначної кількості поживних речовин, але при цьому максимально ефективно стимулює ріст рослин на ранніх етапах їхнього розвитку.

 

С. Полянчиков, директор з розвитку,

О. Капітанська, науковий консультант

ТОВ «НВК “Квадрат”»

Журнал «Пропозиція», №9, 2018 р.

Ключові слова: прайминг семян

Інтерв'ю
Максим Тарапата
Україна є лідером з експорту олії в світі. Один з перспективних ринків для української олії - КНР, на якому інтерес до соняшниковій олії постійно зростає. Які складнощі очікують українських імпортерів, розповів Максим Тарапата, генеральний... Подробнее
    Нові «Правила використання повітряного простору України» викликали чимало запитань та нарікань з боку користувачів безпілотників. Ми поспілкувалися із керівником компанії Drone.ua Валерієм Яковенком, щоб дізнатися, які ж наслідки... Подробнее

1
0