Проведен лабораторный эксперимент с применением микроэлементов в концентрациях от 0,005 до 0,02 %. Изучено влияние концентраций ацетата цинка и меди на лабораторную всхожесть семян эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea). Исследования проведены в 2016 году. Установлено, что при концентрациях 0,005 % и 0,02 % цинк и медь не оказывают стимулирующего действия на всхожесть семян эхинацеи пурпурной. Оптимальной является концентрация ацетата цинка и меди 0,01 %.
Ключевые слова: эхинацея пурпурная, ацетат цинка, ацетат меди, намачивание семянок, лабораторная всхожесть
Лекарственные растения являются незаменимым источником ряда витаминов, минеральных элементов, эфирных масел, которые необходимы человеку для здорового существования.
Эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea) — ценное лекарственное, кормовое, медоносное и декоративное растение семейства сложноцветных [3]. Она является источником целого ряда биологически активных веществ, все органы растения содержат эфирные масла, полисахариды, органические кислоты, витамины А и С, дубильные вещества, флавоноиды [2].
Эхинацея пурпурная обладает противомикробными, противогрибковыми, противовирусными свойствами также применяется для лечения воспалительных и инфекционных заболеваний.
Во многих странах семеноводческие фирмы рекомендуют проведение стратификации, в том числе для семянок эхинацеи пурпурной. Эффективным считают намачивание посевного материала в растворах микроудобрений. Обработка микроэлементами значительно улучшает всхожесть семян, устойчивость растений к болезням и неблагоприятным климатическим условиям, повышает урожайность культур. Предпосевное намачивание семян в растворах микроудобрений часто дает лучший эффект, чем внесение их в почву даже в более высоких нормах.
В настоящее время известна роль микроэлементов в различных физиологических процессах. Весьма важным является их способность усиливать рост растений и накопление биологической массы лекарственного растительного сырья. Так как цинк и медь являются важнейшими микроэлементами, были применены растворы соединений цинка и меди для обработки семянок эхинацеи пурпурной.
Действие микроэлементов начинает проявляться на самых ранних стадиях развития растений. В связи с этим для полной оценки влияния ацетата цинка и меди на растительный организм нами проведены лабораторные исследования по определению воздействия различных концентраций данных микроэлементов на лабораторную всхожесть семянок эхинацеи пурпурной [4].
С целью оптимизации питания эхинацеи пурпурной микроэлементами были установлены их токсические и критические концентрации.
Цель работы — оценить влияние различных концентраций микроэлементов на всхожесть семян эхинацеи пурпурной, выявить оптимальные и токсичные дозы микроэлементов.
Для решения поставленной цели проведен лабораторный опыт с применением микроэлементов в различных концентрациях (рис. 1–2). Микроэлементы применяли в виде ацетата цинка и ацетата меди. Исследования проводили в 2016 г. Схема опыта, варианты: 1. Без обработки (контроль); 2. 0,005 % р-рZn; 3. 0,01 % р-рZn; 4. 0,02 % р-рZn; 5. 0,005 % р-рCu; 6. 0,01 % р-рCu; 7. 0,02 % р-рCu. Проращивание семян проводили в чашках Петри на ложе из фильтровальной бумаги, пропитанной водным раствором микроэлементов. Семена для проращивания закладывали по 25 шт. в трехкратной повторности. После чего чашки с семенами поместили в термостат при постоянной температуре 20˚С. Подсчет всхожести семян проводили через 16 дней. Долю взошедших семян (в %) рассчитывали от числа заложенных на проращивание, согласно ГОСТ Р 51096–97 «Семена лекарственных и ароматических культур» [1].
Рис. 1–2. Всхожесть семян эхинацеи пурпурной в зависимости от различных концентраций Zn(CH3COO)2, (CH3COO)2Cu
Для обработки семян эхинацеи пурпурной ацетатом цинка и ацетатом меди были выбраны три концентрации микроэлементов (0,005–0,01–0,02 %). Проращивание семян эхинацеи пурпурной с применением микроэлементов, дало положительные результаты. Лабораторная всхожесть семян E. Purpurea составила на вариантах с цинком 47–58 %, на вариантах с медью 44–58 %.
Рис. 3. Всхожесть семян % в зависимости от различных концентраций ацетата цинка
Рис. 4. Зависимость между всхожестью семян и применяемыми концентрациями ацетата цинка
Согласно данным рисунков 3, 5 оптимальной для всхожести семян оказалась концентрация 0,01 %, при которой лабораторная всхожесть семянок наибольшая 58 %. Контролем в опыте служили варианты с семянками, обработанными водой, их всхожесть составила 39 %.
На вариантах с применением ацетата цинка лабораторная всхожесть семян при концентрации 0,005 % составила 48 %, что на 9 % больше по сравнению с контролем. На варианте с концентрацией 0,01 % и 0,02 % так же наблюдается увеличение всхожести семян на 19 % и 8 % по сравнению с контролем соответственно.
Используя полученные данные и статистический метод анализа исследуемой системы, мы построили графики отображающие закономерности влияния различных концентраций ацетата цинка и ацетата меди на всхожесть семян эхинацеи пурпурной (рис. 4, рис. 6).
Цинковые удобрения оказали положительное влияние на всхожесть семян, об этом свидетельствует полученный коэффициент корреляции (r = 0,97), связь положительная, сильная (рис. 4). Зависимость между концентрацией ацетата цинка и лабораторной всхожестью семян выражается уравнением 1.
Рис. 5. Всхожесть семян % в зависимости от различных концентраций ацетата меди
Рис. 6. Зависимость между всхожестью семян и применяемыми концентрациями ацетата меди
На вариантах с применением ацетата меди при концентрации 0,005 % т лабораторная всхожесть семян составляет 44 %, что на 5 % больше по сравнению с контролем. При концентрации 0,01 % всхожесть семян увеличивается и составляет 58 % это на 19 % больше по сравнению с контролем. При концентрации раствора 0,02 % наблюдается снижение всхожести на 11 % по сравнению с концентрацией 0,01 %, но по сравнению с контролем происходит увеличение всхожести на 8 %.
Медные удобрения оказывают положительное влияние на лабораторную всхожесть семян эхинацеи пурпурной, об этом свидетельствует полученный коэффициент корреляции (r = 0,89), связь сильная, положительная (рис. 6). Зависимость между концентрацией ацетата меди и лабораторной всхожестью семян выражается уравнением 2.
Относительно цинковых, медные растворы оказали меньший положительный эффект на лабораторную всхожесть семян эхинацеи пурпурной.
Таким образом, оптимальной является концентрация ацетата цинка и меди 0,01 %, так как при данной концентрации наблюдается самый большой процент всхожести семян. Токсичными концентрациями при применении ацетата цинка является 0,02 %, при применении ацетата меди — 0,005 %.
Литература:
- ГОСТ Р 51096–97 Семена лекарственных и ароматических культур. Сотровые и посевные качества. Технические условия. — Введ. 1998–07–01. — М.: ГОССТАНДАРТ, 2016. — 26 с.
- Самородов, В. Н. Фитохимический состав представителей рода эхинацея и его фармакологические свойства [Текст] / В. Н. Самородов [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. –1996. — № 4. — С. 32–37.
- Симонович, Е. И. Влияние удобрений на содержание некоторых тяжелых металлов и биологическую активность в черноземе обыкновенном при возделыванииэхинацеи пурпурной (EchinaceapurpureaMoench.) [Текст] / Е. И. Симонович, Л. Ю. Гончарова, Е. И. Шиманская // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 9. — С. 69–72.
- Степанова, О. В. Влияние йода и селена на всхожесть семян зерновых культур / О. В. Степанова, А. А. Серебренникова, И. С. Пыхтина, А. В. Синдирева, Г. И. Чуянова // Инновационные разработки молодых ученых — развитию агропромышленного комплекса: сб. науч. трудов по материалам II международной конференции. — Ставрополь:ВНИИОК, 2013. — Т. 3. — Вып. 6. — С. 267–270.
