Засоление почв характерно для многих регионов земного шара. В настоящее время засоленные почвы занимают 25 % от общей площади суши. Основная часть засоленных почв расположена на территории Средней Азии: 89 %- в Туркменистане, 70 %- в Узбекистане, 65 % – в Казахстане, 30 % – в Таджикистане, 25 % – в Кыргызстане.
Одной из основных экологических проблем Казахстана является засоление почв, особенно засоление коснулось Кызылординской области в результате высыхания Аральского моря [1].
Засоление приводит к созданию в почве низкого водного потенциала, поэтому поступление воды в растение сильно затруднено. Под влиянием солей происходит нарушение ультраструктуры клеток, в частности изменение в структуре хлоропластов. Особенно это проявляется при хлоридном засолении. Вредное влияние высокой концентрации солей связано с повреждением мембранных структур, в частности плазмалеммы, вследствие чего возрастает ее проницаемость, теряется способность к избирательному накоплению веществ. В этом случае соли поступают в клетку пассивно, и это усиливает повреждение клетки. На засоленных почвах большая концентрация натрия препятствует накоплению других катионов, в том числе кальция. Высокая концентрация солей нарушает азотный обмен, возникают признаки серного голодания. Наоборот, в условиях засоления, связанного с высокой концентрацией серно-кислых солей, наблюдается обратный процесс – избыточное накопление серы, что также приводит к синтезу и накоплению ядовитых соединений [2].
В связи с этим изучение приспособления зерновых культур к условиям засоления почвы является одной из приоритетных проблем Казахстана.
Цель работы: изучение влияния различных концентрации соли на всхожесть семян зерновых культур.
Материалы и методы исследования. В качестве объектов исследования были взяты семена пшеницы, ячменя, кукурузы. Выбор данных объектов основан на том, что эти важные сельскохозяйственные зерновые культуры широко распространены в республике. Для опытов были взяты семена пшеницы сорта «Красноводопад-210», ячменя- «Байшешек», кукурузы – «Южный-3».
Для контрольного опыта: сначала 3 навески различных зерновых культур по 100 семян проращивали в чашках Петри в дистиллированной воде, при температуре 20-25°С, через трое суток проводили подсчет проросших семян и определяли энергию прорастания. Далее для определения всхожести подсчитывали количество семян, проросших через 7 суток в этих же чашках. К всхожим относили семена, длина корешков которых, составляла половину длины семени.
По методу В.Б. Иванова, для определения солеустойчивости исследуемых культур, неповрежденные семена обрабатывали раствором перманганата калия и проращивали в 3 % и 10 % растворах NaCl [3]. В качестве контроля служил вариант с проращиванием семян в дистиллированной воде. Опыты проводились в 3-кратной повторности.
Результаты исследований. Результаты контрольного опыта по определению энергии произрастания и всхожести занесены в табл. 1.
Как видно, из табл. 1 в первый день проросли семена пшеницы в количестве – 9, кукурузы – 8, ячменя – 10. Во второй день пшеницы – 13, кукурузы – 13, ячменя – 10. В третьи день – пшеницы – 13, кукурузы и ячменя – по 14. В пятый день пшеницы – 15, кукурузы – 13, ячменя – 14. В шестой день – пшеницы -16, кукурузы – 12, ячменя – 15. В седьмой день пшеницы и кукурузы по 16, ячменя – 17.
В нашем опыте по энергии прорастания и всхожести из исследуемых семян на первом месте оказалась пшеница – 35 % и соответственно – 95 %. У ячменя и кукурузы энергия прорастания одинаковая – по 33 %, тогда как всхожесть у ячменя выше – 93 %, а у кукурузы ниже – 88 %.
Таким образом, среди исследуемых зерновых, энергия прорастания и всхожесть у пшеницы была наиболее высокая.
Результаты опытов по определению солеустойчивости исследуемых культур отражены в табл. 2.
Результаты наших опытов показали, что всхожесть семян пшеницы и ячменя в дистиллированной воде достигла – 97,5 %, а кукурузы – 85 %. В 3 %-м солевом растворе всхожесть семян составила: пшеницы – 55 %, ячменя – 32,5 %, кукурузы – 45 %.
А в 10 %-м солевом растворе семена пшеницы и кукурузы не проросли, тогда как у ячменя всхожесть семян составила – 20 %.
В табл. 3 приведены среднеарифметические показатели всхожести семян зерновых культур в зависимости от концентрации соли.
Таблица 1
Определение энергии прорастания и всхожести семян
|
Вариант опыта, культура |
Количество проросших семян по дням |
Энергия прорастания, % (3 суток) |
Всхожесть, % |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
|
пшеница |
9 |
13 |
13 |
13 |
15 |
16 |
16 |
35 |
95 |
|
кукуруза |
8 |
12 |
13 |
14 |
13 |
12 |
16 |
33 |
88 |
|
ячмень |
10 |
10 |
13 |
14 |
14 |
15 |
17 |
33 |
93 |
Таблица 2
Влияние засоления на всхожесть семян зерновых культур
|
Зерновые культуры |
Контроль |
Количество проросших семян |
Всхожесть, % |
|
Пшеница |
Вода |
39 |
97,5 |
|
NaCl, 3 % |
22 |
55 |
|
|
NaCl, 10 % |
0 |
0 |
|
|
Ячмень |
H2O |
39 |
97,5 |
|
NaCl, 3 % |
13 |
32,5 |
|
|
NaCl, 10 % |
0 |
20 |
|
|
Кукуруза |
H2O |
34 |
85 |
|
NaCl, 3 % |
18 |
45 |
|
|
NaCl, 10 % |
8 |
0 |
Таблица 3
Среднеарифметические показатели всхожести семян зерновых культур в зависимости от концентрации соли.
|
№ |
Зерновые культуры |
Варианты опытов |
x--Sx |
V |
Cs |
|
1 |
Пшеница |
H2O |
39±1,0 |
2,56 |
1,82 |
|
NaCl, 3 % |
22±2 |
9,09 |
6,4 |
||
|
NaCl, 10 % |
- |
0 |
0 |
||
|
2 |
Кукуруза |
H2O |
34±2 |
5 |
3,57 |
|
NaCl, 3 % |
13±1,0 |
7,6 |
5,4 |
||
|
NaCl, 10 % |
- |
0 |
0 |
||
|
3 |
Ячмень |
H2O |
39±1,0 |
2,5 |
1,8 |
|
NaCl, 3 % |
9,0±1,0 |
11,1 |
7,9 |
||
|
NaCl, 10 % |
4,5±0,5 |
11,1 |
7,9 |
Результаты исследовании по определению влияния различных концентрации соли на всхожесть семян зерновых культур показали, что солеустойчивыми являются семена ячменя к 3 % и 10 %-му раствору NaCl; семена пшеницы устойчивы к 3 % раствору и погибают в 10 %-м растворе соли.Среди исследуемых зерновых культур наименее устойчивыми к разным концентрациям раствора соли оказались семена кукурузы.
Выводы. Результаты исследовании по определению влияния различных концентрации соли на всхожесть семян зерновых культур показали следующее:
1. энергия прорастания и всхожесть семян у разных зерновых культур разные;
2. 3 %-й раствор соли снижает всхожесть семян пшеницы на 42,5 %, а 10 % на – 100 %; соответственно кукурузы – на 32,5 % и 100 %, а ячменя – 40 % и 65 %.
3. наиболее солеустойчивыми являются семена ячменя.