Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням
Aims. The aim of this work was to study the influence of mineral nutrition on stem tissue growth and winter wheat plants productivity. Methods. Winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ were grown on mixture of soil and sand in pots with capacity of 7.5 kg. Optim...
Saved in:
| Published in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177429 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням / О.І. Жук // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859918270377754624 |
|---|---|
| author | Жук, О.І. |
| author_facet | Жук, О.І. |
| citation_txt | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням / О.І. Жук // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | Aims. The aim of this work was to study the influence of mineral nutrition on stem tissue growth and winter wheat plants productivity. Methods. Winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ were grown on mixture of soil and sand in pots with capacity of 7.5 kg. Optimal plant mineral nutrition was N₉₀P₉₀K₉₀ , deficit supply was N₃₂P₃₂K₃₂. During vegetation period the length of stem and fourth and fifth internodes of winter wheat plants were measured. After maturing the internodes and ears length, quantity of grains in ear, and mass of 1000 grains were measured. Results were statistically analyzed with Microsoft Excel. Results. The growth of winter wheat internodes and stem was studied under optimal and deficit support of mineral nutrition main elements — nitrogen, phosphor and potassium. The most intensive growth of wheat was detected in booting phase but under the optimal nutrition it was continued to milky ripeness phase. Under mineral nutrition deficit internodes growth stopped in earing-flowering phase. The smallest internodes were formed in in wheat cv. ‘Favoritka’. Conclusions. It was shown that decreased supply of winter wheat plants of cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ by nitrogen, phosphorus and potassium during pot experiment inhibited growth stem, internodes and productivity of plants.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:06:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
110 ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16
Формування продуктивності озимої пше-
ниці відбувається протягом всього періоду онто-
генезу, а інтенсивність ростових процесів у сте-
блах відіграє визначну роль у надходженні до ре-
продуктивних органів асимілятів, води, розвитку
фотосинтетичного апарату. Забезпеченість рос-
лин азотом, фосфором і калієм та ефективність їх
використання кореневою системою культурних
високопродуктивних сортів злаків належить до
важливих проблем підвищення їх врожайності
та якості зерна [1]. Дефіцит макроелементів лі-
мітує реалізацію потенціалу сортів інтенсивного
типу в несприятливих умовах навколишнього се-
редовища. Формування адаптивної відповіді на
стрес відбувається протягом онтогенезу рослини
і реалізується у вигляді відповідного фенотипу
[2]. В умовах вегетативного стресу ефективність
реалізації потенційної продуктивності рослин
забезпечує максимальну врожайність сільсько-
господарських рослин. Сучасні технології ство-
рення нових сортів пшениці включають залучен-
ня елементів геному інших видів злаків, зокрема
житніх транслокацій, що дозволяє підвищити
продуктивність рослин за рахунок посилення їх
стійкості до несприятливих умов навколишнього
середовища, зокрема забезпечення мінеральним
живленням [3, 4]. Стебло пшениці належить до
найважливіших органів, які постачають до ко-
лоса необхідні ресурси від кореневої системи і
листкового апарату. Вважають, що стебло також
слугує резервом вуглеводів для колоса в період
від цвітіння до наливу зерна, особливо в умовах
природної посухи, прискореного старіння пра-
порцевого і підпрапорцевого листків і обумов-
лює кінцевий врожай пшениці [5–8]. Найбільше
накопичення цукрів відзначено у двох верхніх
міжвузлях і залежить як від швидкості тран-
спорту цукрів від листків, так і розмірів верхніх
міжвузлів. Нами раніше було досліджено вплив
забезпечення рослин пшениці елементами міне-
рального живлення на будову стебла озимої пше-
ниці і розвиток зернівки за різного забезпечен-
ня азотом, фосфором і калієм [9]. Встановлено,
що за недостатнього забезпечення живленням
УДК 581.1
ЖУК О. І.
Інститут фізіології рослин і генетики НАН України,
Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17, e-mail: zhuk_bas@voliacable.com
РОСТОВІ ПРОЦЕСИ У СТЕБЛІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ
ЗА РІЗНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МІНЕРАЛЬНИМ ЖИВЛЕННЯМ
© ЖУК О. І.
послаблювався розвиток стеблової паренхіми,
судин ксилеми і флоеми, зменшувався діаметр
стебла, особливо на рівні четвертого і п’ятого
міжвузлів. Однак закладання і структура еле-
ментів колоса, розміри зернівок значною мірою
обумовлюються розмірами верхніх міжвузлів
стебла, які безпосередньо взаємодіють з колосом
і прапорцевим листком. Метою нашої роботи
було дослідження динаміки росту міжвузлів ози-
мої пшениці за оптимального і недостатнього за-
безпечення рослин озимої пшениці мінеральним
живленням та зв’язку з елементами структури
врожаю.
Матеріали і методи
Рослини озимої м’якої пшениці (Triticum
aestivum L.) сортів Миронівська 808 і Фаворит-
ка вирощували в умовах вегетаційного досліду
на суміші дерново-підзолистого ґрунту з піском
у співвідношенні 4:1 у посудинах місткістю 7,5 кг.
У контрольному варіанті вміст основних елемен-
тів мінерального живлення складав N90P90K90 за
діючою речовиною, у дослідному — N32P32K32.
Добрива вносили у період набивки ґрунту пе-
ред посівом та як підживлення наприкінці фаз
кущіння та цвітіння. Для удобрення використо-
вували нітроамофоску. Вологість ґрунту підтри-
мували на оптимальному для пшениці рівні 70 %
ПВ. Протягом періоду від початку виходу рослин
у трубку до молочної стиглості зерна відбирали
по 10 типових за розмірами та розвитком рослин,
у яких виділяли головне стебло. Після видалення
листків проводили виміри довжини міжвузлів,
висоти головного стебла у міліметрах з наступ-
ним знаходженням середнього для кожного від-
бору значення. Дозрілі рослини видаляли з по-
судин, висушували до повітряно-сухого стану і
потім проводили аналіз структури врожаю, який
включав такі параметри, як висота головного
стебла, довжина колоса, кількість зерен у коло-
сі, маса 1000 зерен. Результати досліджень були
статистично оброблені з використанням програ-
ми Microsoft Excel. На графіках та в таблиці на-
ведено величину дисперсії.
ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16 111
Ðîñòîâ³ ïðîöåñè ó ñòåáë³ îçèìî¿ ïøåíèö³ çà ð³çíîãî çàáåçïå÷åííÿ ì³íåðàëüíèì æèâëåííÿì
Результати та обговорення
Дослідження динаміки росту головного
стебла рослин озимої пшениці за різного забез-
печення макроелементами дозволило встанови-
ти, що в умовах їх дефіциту значне інгібування
приросту пагонів відбувається уже після початку
виходу в трубку і було більшим у високоросло-
го сорту Миронівська 808 порівняно з відносно
низькорослим сортом Фаворитка (рис. 1).
Найбільш значна затримка росту головного
стебла в обох досліджених сортів пшениці від-
значена у фазі колосіння, яка в подальшому збе-
рігалася до завершення ростових процесів. При
цьому загальна висота стебла у пшениці сор-
ту Миронівська 808 зменшилася майже вдвічі,
а у сорту Фаворитка — на 40 %.
Аналіз динаміки росту міжвузлів головно-
го стебла пшениці від початку виходу в трубку
виявив, що забезпеченість мінеральним живлен-
ням найзначніше впливала на ріст четвертого і
п’ятого міжвузлів (рис. 2, 3). Інгібування росту
міжвузлів відзначали вже на початкових етапах
їх формування, що вказувало на дефіцит необ-
хідних ресурсів для проліферативних процесів,
наслідком чого стало зменшення кількості но-
воутворених клітин. Кінцеві розміри четвертого
міжвузля у пшениці сорту Миронівська 808 змен-
шилися на 70 мм. Відставання у рості четвертого
міжвузля у пшениці сорту Фаворитка було менш
значним, а в період після початку цвітіння на-
віть зменшувалося. Кінцеві розміри четвертого
міжвузля рослин контрольного і дослідного ва-
ріантів у сорту Фаворитка відрізнялися менше
порівняно з сортом Миронівська 808. Інтенсив-
ність росту п’ятого міжвузля, яке утримує колос,
значно інгібувалась у сорту Миронівська 808 за
дефіциту живлення протягом всього періоду його
формування і саме за рахунок цього відбувалося
значне зменшення висоти рослин. У сорту Фаво-
ритка дефіцит мінерального живлення спричиняв
менш значне інгібування ростових процесів. Ріст
п’ятого міжвузля у сорту Фаворитка в контроль-
ному і дослідному варіантах припинявся значно
раніше, ніж у сорту Миронівська 808 і збігався
з завершенням цвітіння і початком формування
зернівок. У сорту Миронівська 808 ріст п’ятого
міжвузля тривав до початку дозрівання зернівок.
Регуляція ростових процесів у міжвузлі, яке три-
має колос, очевидно, обумовлена не лише забез-
печенням необхідними ресурсами, а і генетич-
ною програмою, яка керує потоками асимілятів
і енергії. У сортів інтенсивного типу відносно
раннє припинення ростових процесів у стеблі
визначає спрямування ресурсів до колоса, поси-
лення атрагуючої ролі зернівки для збільшення її
розмірів і маси.
Аналіз структури врожаю дозволив встано-
вити, що найбільш значний внесок у формуван-
ня висоти рослин пшениці належав четвертому
та п’ятому міжвузлям, однак за дефіциту голов-
них елементів мінерального живлення суттєвого
інгібування ростові процеси у стеблі зазнавали
Рис. 1. Динаміка росту головного стебла озимої пше-
ниці сортів Миронівська 808 і Фаворитка за різного
забезпечення головними елементами мінерального
живлення
Рис. 2. Динаміка росту четвертого міжвузля озимої пше-
ниці сортів Миронівська 808 і Фаворитка за різного
забезпечення головними елементами мінерального
живлення
Рис. 3. Динаміка росту п’ятого міжвузля озимої пше-
ниці сортів Миронівська 808 і Фаворитка за різного
забезпечення головними елементами мінерального
живлення
112 ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16
Æóê Î. ².
ще на початку його формування (табл.). Значно-
го зменшення набула також довжина колоса, що
свідчить про зменшення періоду функціонування
всіх інтеркалярних стеблових меристем. Врахо-
вуючи, що клітини інтеркалярних меристем, на
відміну від апікальних, детерміновані у напрям-
ку розвитку і часі існування, можна вважати,
що дефіцит ресурсів був вагомим регулятором
макроморфогенезу на етапі трансформації веге-
тативної апікальної меристеми у генеративну. На
жаль, до цього часу функціонування меристем
пагона культурних злаків залишається майже не
дослідженим.
Дефіцит мінерального живлення спричиняв
не лише зменшення розмірів колоса, а й кілько-
сті зерен у ньому та маси 1000 зерен. При цьому
кількість зерен у колосі значніше зменшувалась
у сорту Фаворитка порівняно з сортом Миронів-
ська 808, що свідчить про редукцію плодоелемен-
тів, квіток, недостатнє запилення і запліднення.
Зменшення колоса у пшениці сорту Фаворитка
супроводжувалося недорозвиненістю нижніх ко-
лосків, частковою або повною відсутністю у них
квіток. Раніше було встановлено, що за недо-
статнього забезпечення мінеральним живленням
розвиток зернівки озимої пшениці нерідко зупи-
няється на ранніх етапах і завершується утво-
ренням незначного розміру ендосперму, нерідко
без зародка [10]. В таких умовах значно зростала
кількість дрібних та щуплих насінин, особливо
у центральній частині колоса. Отже, дефіцит
азоту фосфору і калію у ґрунті спричиняв інгібу-
вання росту, яке посилювалось у період форму-
вання верхніх міжвузлів стебла і репродуктивних
органів. Зменшення розмірів елементів стебла
очевидно обумовлено пригніченням проліфера-
тивних процесів в умовах дефіциту необхідних
ресурсів для новоутворення клітин.
Висновки
Інгібування росту головного стебла озимої
пшениці сортів Миронівська 808 і Фаворитка за
недостатнього забезпечення головними елемен-
тами мінерального живлення відзначали від по-
чатку фази колосіння до фази молочної стиглості
зерна. Найбільш значним воно було у високорос-
лого сорту пшениці Миронівська 808, кінцеві роз-
міри стебла у якого зменшувалися на 50 % порів-
няно з відповідними значеннями у контрольному
варіанті. Ріст четвертого міжвузля продовжував-
ся до фази молочної стиглості зерна, однак після
фази цвітіння в обох сортів його інтенсивність
значно падала. Зупинка росту п’ятого міжвузля
у пшениці сорту Фаворитка відбувалась у фазі
цвітіння, а у пшениці сорту Миронівська 808 —
молочної стиглості зерна. Дефіцит елементів мі-
нерального живлення зменшував продуктивність
рослин озимої пшениці за рахунок менших роз-
мірів колоса, зниження кількості і маси зернівок
у колосі, що могло бути обумовлено у тому числі
і недостатнім запасанням фотоасимілятів у верх-
ніх міжвузлях стебла для забезпечення наливу
зернівок, формування запасів ендосперму у пе-
ріод старіння листків.
Таблиця
Структура врожаю пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням
Варіант
Довжина міжвузлів, мм Висота
рослин,
мм
Кількість
зерен
у колосі,
шт.
Довжина
колоса,
мм
Маса
1000
зерен, г1 2 3 4 5
Миронівська 808, оптим.
живлення 79±5 166±6 199±7 289±8 471±9 1267±9 30±2 79±1 53,4±0,9
Миронівська 808, дефіцит
живлення 61±5 121±5 126±5 155±5 195±8 738±8 25±3 78±2 43,5±1,1
Фаворитка, оптим.
живлення 60±5 117±5 199±8 272±6 307±9 760±9 51±3 96±3 59,4±1,2
Фаворитка, дефіцит
живлення 36±5 74±5 86±6 108±7 178±8 559±11 31±5 80±3 43,7±1,3
ЛІТЕРАТУРА
1. Makino A. Photosynthesis, grain yield and nitrogen utilization in rice and wheat // Plant Physiol. — 2011. — 155. —
P. 125–129.
2. Lichtenthaler H. K. Vegetation stress: an introduction to the stress concept in plants // J. Plant Physiol. — 1996. —
148. — P. 4–14.
ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16 113
Ðîñòîâ³ ïðîöåñè ó ñòåáë³ îçèìî¿ ïøåíèö³ çà ð³çíîãî çàáåçïå÷åííÿ ì³íåðàëüíèì æèâëåííÿì
3. Huang M.-L., Deng X. P., Zhao Y.-Z., Zhou S.-L., Inanaga Sh., Yamada S., Tanaka K. Water and nutrient use
effi ciency in diploid, tetraploid and hexaploid wheat // J. Integr. Plant Biol. — 2007. — 49, N 5. — P. 706–715.
4. Whitford R., Fleury D., Reif J., Garcia M., Okada T., Korzun V., Langridge P. Hybrid breeding in wheat: technologies
to improve hybrid wheat seed production // J. Exper. Botany. — 2013. — 64. — P. 5411–5428.
5. Blum A. Improving wheat grain fi lling under stress by stem mobilization // Euphytica. — 1998. — 100. — P. 77–83.
6. Blum A., Sinmena B., Mayer J., Golan G., Shipiler L. Stem reserve mobilization supports wheat grain fi lling under
heat stress // Aust. J. Plant Physiol. — 1994. — 21. — P. 771–781.
7. Ehdaie B., Whitkus R. W., Waines J. G. Genotypic variation in linear rate of grain growth and contribution of stem
reserves to grain yield in wheat // Field Crops Res. — 2008. — 106. — P. 34–43.
8. Bancal P. Early development and enlargement of wheat fl oret primordial suggest a role of partitioning within spike to
grain set // Field Crops Res. — 2009. — 110. — P. 44–53.
9. Zhuk O. The stem structure of Triticum aestivum L. under different mineral nutrition // Modern Phytomorphology. —
2014. — 6. — P. 109–113.
10. Жук О. И. Ростовые процессы в зерновках пшеницы при различной обеспеченности растений минеральным
питанием // Сборник статей Всероссийской научной конференции «Актуальность идей В. Н. Хитровой в ис-
следовании биоразнообразия России», 18–20 сентября 2014 г. — Орел, 2014. — С. 183–186.
ZHUK O.I.
Institute of Plant Physiology and Genetics NAS Ukraine,
Ukraine, 03022, Kiev, Vasylkivska str., 31/17, e-mail: zhuk_bas@voliacable.com
THE GROWTH PROCESSES IN WINTER WHEAT STEM UNDER DIFFERENT MINERAL NUTRITION
Aims. The aim of this work was to study the infl uence of mineral nutrition on stem tissue growth and winter wheat
plants productivity. Methods. Winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ were
grown on mixture of soil and sand in pots with capacity of 7.5 kg. Optimal plant mineral nutrition was N90P90K90, defi cit
supply was N32P32K32. During vegetation period the length of stem and fourth and fi fth internodes of winter wheat plants
were measured. After maturing the internodes and ears length, quantity of grains in ear, and mass of 1000 grains were
measured. Results were statistically analyzed with Microsoft Excel. Results. The growth of winter wheat internodes
and stem was studied under optimal and defi cit support of mineral nutrition main elements — nitrogen, phosphor and
potassium. The most intensive growth of wheat was detected in booting phase but under the optimal nutrition it was
continued to milky ripeness phase. Under mineral nutrition defi cit internodes growth stopped in earing-fl owering phase.
The smallest internodes were formed in in wheat cv. ‘Favoritka’. Conclusions. It was shown that decreased supply of
winter wheat plants of cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ by nitrogen, phosphorus and potassium during pot
experiment inhibited growth stem, internodes and productivity of plants.
Keywords: Triticum aestivum, winter wheat, internode, stem, mineral nutrition.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177429 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:06:38Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Жук, О.І. 2021-02-15T16:03:05Z 2021-02-15T16:03:05Z 2015 Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням / О.І. Жук // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177429 581.1 Aims. The aim of this work was to study the influence of mineral nutrition on stem tissue growth and winter wheat plants productivity. Methods. Winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ were grown on mixture of soil and sand in pots with capacity of 7.5 kg. Optimal plant mineral nutrition was N₉₀P₉₀K₉₀ , deficit supply was N₃₂P₃₂K₃₂. During vegetation period the length of stem and fourth and fifth internodes of winter wheat plants were measured. After maturing the internodes and ears length, quantity of grains in ear, and mass of 1000 grains were measured. Results were statistically analyzed with Microsoft Excel. Results. The growth of winter wheat internodes and stem was studied under optimal and deficit support of mineral nutrition main elements — nitrogen, phosphor and potassium. The most intensive growth of wheat was detected in booting phase but under the optimal nutrition it was continued to milky ripeness phase. Under mineral nutrition deficit internodes growth stopped in earing-flowering phase. The smallest internodes were formed in in wheat cv. ‘Favoritka’. Conclusions. It was shown that decreased supply of winter wheat plants of cultivars ‘Mironivska 808’ and ‘Favoritka’ by nitrogen, phosphorus and potassium during pot experiment inhibited growth stem, internodes and productivity of plants. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Прикладна генетика і селекція Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням The growth processes in winter wheat stem under different mineral nutrition Article published earlier |
| spellingShingle | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням Жук, О.І. Прикладна генетика і селекція |
| title | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| title_alt | The growth processes in winter wheat stem under different mineral nutrition |
| title_full | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| title_fullStr | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| title_full_unstemmed | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| title_short | Ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| title_sort | ростові процеси у стеблі озимої пшениці за різного забезпечення мінеральним живленням |
| topic | Прикладна генетика і селекція |
| topic_facet | Прикладна генетика і селекція |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177429 |
| work_keys_str_mv | AT žukoí rostovíprocesiusteblíozimoípšenicízaríznogozabezpečennâmíneralʹnimživlennâm AT žukoí thegrowthprocessesinwinterwheatstemunderdifferentmineralnutrition |