Wpływ humatów na żywotność, morfogenezę i plon kukurydzy zbiorowej

Jednym z rezerw pozyskiwania paszy dla hodowli zwierząt jest kukurydza ścierniskowa. Warunki klimatyczne ukraińskich stepów (długość okresu bezprzymrozkowego po zbiorach, wystarczająca temperatura, naturalnie malejąca długość dnia) sprzyjają wzrostowi i rozwojowi kukurydzy w uprawach ścierniskowych. Czynnikiem ograniczającym wzrost i rozwój kukurydzy ścierniskowej jest brak wilgoci w drugiej połowie lata. Dlatego, aby uzyskać wysokie i stabilne plony, kukurydzę ścierniskową należy uprawiać z nawadnianiem.

Wartość ekonomiczna zbioru kukurydzy ścierniskowej znacznie wzrasta, jeśli rośliny tworzą kolby, w wyniku czego wzrasta zbiór jednostek paszowych na hektar. Dlatego też wszelkie działania agrotechniczne powinny być ukierunkowane na przyspieszenie rozwoju kukurydzy ścierniskowej. Kwestie przyspieszenia rozwoju roślin mają nie tylko znaczenie praktyczne, ale także teoretyczne, ponieważ odkrycie wzorców tego procesu może z kolei otworzyć nowe sposoby jego zarządzania. Wielu badaczy ustaliło stymulujący wpływ kwasów huminowych na rośliny. Na tej podstawie postawiliśmy sobie zadanie przyspieszenia rozwoju kukurydzy ścierniskowej, zwiększenia jej plonu i poprawy jej jakości poprzez stosowanie suplementów huminowych potasu w połączeniu z nawozami mineralnymi.

Cele badań:

1. Określenie wpływu kwasów huminowego i fulwowego na procesy biochemiczne kukurydzy ścierniskowej.
2. Badanie wpływu kwasów huminowego i fulwowego na morfogenezę narządów rozrodczych.
3. Określenie skuteczności nawożenia saletrą amonową, superfosfatem i huminianem potasowym na plon kukurydzy ścierniskowej.

Schemat eksperymentu:

1. Kontrola.
2. Karmienie korzeni N20, P20 (tło).
3. Tło + huminian potasu 2 l/ha (nawożenie korzeni).
4. Tło + huminian potasu 0,003% (dokarmianie dolistne).

WPŁYW HUMATÓW POTASOWYCH NA PROCESY BIOCHEMICZNE ZBIORÓW KUKURYDZY

Rośliny przechodzą przez szereg kolejnych etapów w swoim rozwoju. Każdy etap rozwoju rośliny jako całości i każdy indywidualny etap formowania organów rozrodczych charakteryzuje się własnym specyficznym metabolizmem. Dlatego w naszych badaniach czas pobierania próbek do analizy biochemicznej zaplanowaliśmy tak, aby pokrywał się z punktami zwrotnymi w rozwoju organów rozrodczych kukurydzy ścierniskowej, a mianowicie z okresem różnicowania wiech, formowania kwiatów w wiechach, różnicowania plew w kolbie i fazą pojawiania się wiech. Analizę przeprowadzono na szczątkowych i uformowanych wiechach, kolbach i dwóch górnych liściach.

Zmiany aktywności enzymów oddechowych w kukurydzy ścierniskowej pod wpływem humatu potasowego

Wiadomo, że intensywność oddychania jest ściśle związana z aktywnością enzymów oddechowych. Dlatego na poszczególnych etapach organogenezy określiliśmy aktywność katalazy i peroksydazy w organach wegetatywnych i rozrodczych kukurydzy ścierniskowej (Tabela 1).

Tabela 1. Wpływ nawozów mineralnych i humatu potasowego na aktywność enzymów oddechowych w kukurydzy ścierniskowej

Organy roślinne	Kontrola		Karmienie korzeniowe N20, P20		Tło + huminian potasu 2 l/ha		Tło + huminian potasu 0,003%
	Katalaza	Peroksydaza	Katalaza	Peroksydaza	Katalaza	Peroksydaza	Katalaza	Peroksydaza
Faza 9 liści
Wiecha	4	70	10	70	10	85	-	-
Arkusz	13	65	26	53	29	81	-	-
Liście fazy 13
Wiecha	33	35	34	22,5	38	28	35	35
Początek	14	22,5	20	35	24	43	16	35
Arkusz	9	32,5	10	40,5	14.5	32,5	19,5	32,5
Faza wyłaniania się wiech
Wiecha	35,0	24,0	38,5	24,0	24,0	35	33,5	31,5
Początek	9.0	19,0	12,0	19,0	11.5	22,5	11.5	19,0
Arkusz	24,0	43,0	21,0	35,0	17,0	43,0	15,5	28,0

Uwaga: Aktywność katalazy podano w ml O₂ na 1 g próbki w ciągu 15 min., aktywność peroksydazy podano w mg Co na 1 g próbki.

Z tabeli wynika, że ​​podczas ontogenezy kukurydzy ścierniskowej następuje pewien wzrost aktywności katalazy w wiechach i liściach. Aktywność peroksydazy w nich maleje wraz z wiekiem rośliny, co wiąże się ze starzeniem się liści. Podczas formowania się kolby kukurydzy ścierniskowej obserwuje się stopniowy spadek aktywności zarówno katalazy, jak i peroksydazy. Możliwe, że na późniejszych etapach rozwoju kolby następuje zmiana specyficznego znaczenia układów enzymatycznych w jej procesach utleniania-redukcji.

Obserwacje wykazały, że humat potasu sprzyja znacznemu wzrostowi aktywności katalazy i peroksydazy zarówno w organach rozrodczych, jak i wegetatywnych. Enzymy oddechowe zwiększają swoją aktywność szczególnie silnie pod wpływem humatu potasu w początkowych stadiach rozwoju organów rozrodczych kukurydzy ścierniskowej. Ponadto nawożenie korzeni humatem potasu wpływa na aktywność enzymów oddechowych przez dłuższy okres czasu niż nawożenie dolistne.

Wpływ humatu potasowego na dynamikę cukrów

Przeprowadzone badania zawartości cukru w ​​organach rozrodczych i wegetatywnych kukurydzy ścierniskowej wykazały, że w początkowych fazach organogenezy zawartość cukru w ​​nich była istotnie niższa niż w późniejszym okresie rozwoju (tab. 2).

Tabela 2. Wpływ nawozów mineralnych i humatu potasowego na dynamikę cukrów w ścierniskowej kukurydzy

Organy roślinne	Kontrola		Karmienie korzeniowe N20, P20		Tło + huminian potasu 2 l/ha		Tło + huminian potasu 0,003%
	*reduktor	**odwracać.	*reduktor	**odwracać.	*reduktor	**odwracać.	*reduktor	**odwracać.
Faza 9 liści
Wiecha	1,74	3,52	1.23	2.05	1.51	4,35	-	-
Arkusz	1,56	1,90	0,87	1.41	1,69	1,96	-	-
Liście fazy 13
Wiecha	1.13	2.37	0,64	2.30	0,92	2.37	0,95	2.30
Początek	1.41	3.01	1.41	2,50	1.41	3,78	1.41	3.33
Arkusz	1.09	2.01	1,65	2,40	2.06	2,50	1,92	2,69
Faza wyłaniania się wiech
Wiecha	2,83	6,53	2,72	4,64	3,49	6,79	3.15	7.11
Początek	1,25	5.25	1.29	6.41	1.43	6,79	1,54	6,66
Arkusz	1,93	3,48	1,98	5.25	2.32	5.25	1,98	5.25

Uwaga: *cukry redukujące, **cukry inwertowane.

Maksymalną ilość cukrów w wiechach, kolbach i liściach kukurydzy ścierniskowej obserwowano w fazie wschodów wiech. Należy zauważyć, że humat potasowy ma pozytywny wpływ na syntezę cukrów. W wariantach, w których do nawożenia stosowano humat potasowy, rośliny kukurydzy ścierniskowej zawierały więcej cukrów niż w kontroli.

Zmiany form fosforu w roślinach kukurydzy pod wpływem humatu potasowego

Przeprowadzone badania wykazały, że zawartość fosforu w organach wegetatywnych i rozrodczych kukurydzy ścierniskowej nie jest taka sama i zmienia się w trakcie ontogenezy. Najwięcej fosforu zawiera kolba. Na początku i na końcu rozwoju wiechy zawartość fosforu jest mniej więcej na tym samym poziomie. W liściach zawartość fosforu gwałtownie waha się w trakcie ontogenezy. Najwięcej tego pierwiastka w liściach znajduje się w okresach intensywniejszego rozwoju organów rozrodczych, takich jak różnicowanie wiechy i jej pojawianie się.

Humat potasowy wpływa na rozmieszczenie fosforu w organach roślinnych, gwałtownie zwiększając jego zawartość w wiechach kukurydzy ścierniskowej bezpośrednio po nawożeniu. Pod wpływem humatu potasowego w początkowych stadiach rozwoju w fazie 9 liści w wiechach zauważono pewien spadek fosforu białkowego, co doprowadziło do opóźnienia wzrostu wiech. Jednocześnie gwałtownie wzrosła zawartość fosforu rozpuszczalnego w kwasach w wiechach i liściach, co wskazuje na wysoką aktywność energetyczną procesów biochemicznych zachodzących w roślinie.

W okresie intensywnego wzrostu wiechy i kolby, pod wpływem humatu potasowego, zawartość w nich fosforu białkowego znacznie wzrosła. W liściach, w początkowym okresie organogenezy, pod wpływem humatu potasowego, wzrasta zawartość fosforu organicznego rozpuszczalnego w kwasie trójchlorooctowym, który bierze bezpośredni udział w procesach energetycznych.

Tak więc pod wpływem kwasu huminowego i fulwowego w roślinach kukurydzy ścierniskowej zwiększa się ilość cukrów ważnych w biochemicznych przemianach form organicznych i nieorganicznych fosforu rozpuszczalnych w kwasie trichlorooctowym, wzrasta aktywność enzymów oddechowych, co prowadzi do wzrostu potencjału energetycznego organizmu roślinnego. Wpływa to korzystnie na przebieg formowania organów rozrodczych i wegetatywnych kukurydzy ścierniskowej, a ostatecznie na produktywność roślin, czyli na zwiększenie plonu.