Особливості впливу фосфату (PO43–) і фосфіту (PO33–) на стан фотосинтетичного апарату рослин пшениці визначали методом індукції флуоресценції хлорофілу (ІФХ). Експеримент проводили на рослинах пшениці м’якої сорту Зимоярка із застосуванням фосфорних добрив у вигляді монокалійфосфату (МКФ) (23 % Р у формі PO43–) та квантум-фітофос (11 % Р: 5,5 % у формі РО33– та 5,5 % у формі РО43–). Рослини обприскували водним розчином добрив наприкінці фази колосіння (ВВСН 59). Параметри ІФХ вимірювали на прапорцевому листку впродовж 14 діб після обробки рослин добривами. За параметрами ІФХ розраховували значення варіабельної флуоресценції Fv і Fv/Fm в адаптованих до темряви листках для оцінювання фотохімічної активності фотосистеми II (ФС II) та індекс ослаблення флуоресценції хлорофілу протягом повільної фази індукційної кривої (RFd), що характеризує активність процесів асиміляції СО2. Встановлено, що фотохімічна активність ФС II та індекс RFd у контрольних рослин істотно знижувались як унаслідок онтогенетичного старіння листка, так і під впливом несприятливих чинників довкілля, зокрема підвищення температури на фоні низької вологості повітря. Позакореневе підживлення фосфорними добривами сприяло збереженню стабільності показника Fv упродовж практично всього досліджуваного періоду і меншому зниженню фотохімічної активності ФС II та індексу RFd в ході онтогенезу і дії підвищеної температури. Показники активності фотосинтетичного апарату найменше знижувались у рослин, обприсканих комбінованим добривом квантум-фітофос, що містить фосфат і фосфіт. Отримані результати підтвердили, що позакореневе підживлення фосфоровмісними добривами сприяє збереженню активності фотосинтетичного апарату й уповільненню процесів його старіння в ході репродуктивного розвитку рослин пшениці, а включення до їх складу фосфіту істотно посилює позитивний ефект.
Ключові слова: Triticum aestivum L., фосфоровмісні добрива, позакореневе підживлення, індукція флуоресценції хлорофілу
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Sajyan, T.K., Shaban, N., Rizkallah, J. & Sassine, Y.N. (2018). Effects of Monopotassium-phosphate, Nano-calcium fertilizer, Acetyl salicylic acid and glycinebetaine application on growth and production of tomato (Solanum lycopersicum) crop under salt stress. Agronomy Research, 16, No. 3, pp. 872-883. https://doi.org/10.15159/ar.18.079
2. Lv, X., Han, J., Liao, Y. & Liu, Y. (2017). Effect of phosphorus and potassium foliage application post-anthesis on grain filling and hormonal changes of wheat. Field Crops Research, 214, pp. 83-93. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.09.001
3. Froese, S., Wiens, J. T., Warkentin, T. D. & Schoenau, J. J. (2020). Response of Canola, Wheat and Pea to foliar phosphorus fertilization at a phosphorus deficient site in eastern Saskatchewan. Canadian Journal of Plant Science, Ja, pp. 1-11. https://doi.org/10.1139/cjps-2019-0276
4. Zhan, X., Liu, W., Hou, Y. & Zhang, Sh. (2016). The Influence of Phosphorus Sources on the Growth and Rhizosphere Soil Characteristics of Two Genotypes of Wheat (Triticum aestivum L.). Communications in Soil Science and Plant Analysis, 47 (9), pp. 1078-1088. https://doi.org/10.1080/00103624.2016.1166236
5. Reynolds, M.P., Pask, A.J.D. & Mullan, D.M. (2012). Physiological breeding I: interdisciplinary approaches to improve crop adaptation. Mexico: CIMMYT, 174 p.
6. Achary, V.M.M., Ram, B., Manna, M., Datta, D., Bhatt, A., Reddy, M.K. & Agrawal, P.K. (2017). Phosphite: a novel P fertilizer for weed management and pathogen control. Plant Biotechnology Journal, 15 (12), pp. 1493-1508. https://doi.org/10.1111/pbi.12803
7. Gomez-Merino, F.C. & Trejo-Tellez, L.I. (2016). Conventional and novel uses of phosphite in horticulture: potentialities and challenges. Italus Hortus, 23 (2), pp. 1-13.
8. Rossall, S., Qing, C., Paneri, M., Bennett, M. & Swarup, R. (2016). A «growing» role for phosphites in promoting plant growth and development. Acta Horticulturae, 1148, pp. 61-68. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2016.1148.7
9. Martinez, S. (2016). Effects of combined application of potassium phosphite and fungicide on stem and sheath disease control, yield, and quality of rice. Crop Protection, 89, pp. 259-264. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2016.08.002
10. Zambrosi, F.C., Mesquita, G.L., Menino, G., Tanaka, F.A., Mattos, D. & Quaggio, J.A. (2017). Anatomical and ultrastructural damage to citrus leaves from phosphite spray depends on phosphorus supply to roots. Plant and soil, 418 (1-2), pp. 557-569. https://doi.org/10.1007/s11104-017-3314-x
11. Vinas, M., Mendez, J.C. & Jimenez, V.M. (2020). Effect of foliar applications of phosphites on growth, nutritional status and defense responses in tomato plants. Scientia Horticulturae, 265, 109200. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109200
12. Zambrosi, F.C. (2019). Foliar Phosphorus Applications in the Forms of Phosphate and Phosphite Have Contrasting Effects on Wheat Performance Under Field Conditions. Journal of Crop Science and Biotechnology, 22 (5), pp. 395-401. https://doi.org/10.1007/s12892-017-0060-0
13. Bachiega Zambrosi, F.C. (2016). Phosphite and phosphate have contrasting effects on nutrient status of plants. Journal of Crop Improvement, 30 (4), pp. 421-432. https://doi.org/10.1080/15427528.2016.1173611
14. Song, L., Guanter, L., Guan, K., You, L., Huete, A., Ju, W. & Zhang, Y. (2018). Satellite sun-induced chlorophyll fluorescence detects early response of winter wheat to heat stress in the Indian Indo-Gangetic Plains. Global Change Biology, 24 (9), pp. 4023-4037. https://doi.org/10.1111/gcb.14302
15. Liu, L., Yang, X., Zhou, H., Liu, S., Zhou, L., Li, X., Yang, J., Han, X. & Wu, J. (2018). Evaluating the utility of solar-induced chlorophyll fluorescence for drought monitoring by comparison with NDVI derived from wheat canopy. Science of the Total Environment, 625, pp. 1208-1217. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.12.268
16. Gao, M., Qi, Y., Song, W. & Xu, H. (2016). Effects of di-n-butyl phthalate and di(2-ethylhexyl) phthalate on the growth, photosynthesis, and chlorophyll fluorescence of wheat seedlings. Chemosphere, 151, pp. 76-83. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.02.061
17. Korneev, D.Yu. (2002). Information capabilities of chlorophyll fluorescence induction method. Kyiv: Alterpres [in Russian].
18. Wang, X., Wang, L. & Shangguan, Z. (2016). Leaf Gas Exchange and Fluorescence of Two Winter Wheat Varieties in Response to Drought Stress and Nitrogen Supply. PLoS One, 11 (11), e0165733. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0165733
19. Romanov, V.O., Braiko, Y.O., Imamutdinova, R.G., Fedak, V.S., Sarakhan, E.V. (Eds.). (2013). Portable fluorometer «Floratest». Operating instructions. Kyiv: V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of the NAS of Ukraine [in Ukrainian].
20. Lichtenthaler, H. K., Buschmann, C. & Knapp, M. (2005). How to correctly determine the different chlorophyll fluorescence parameters and the chlorophyll fluorescence decrease ratio RFd of leaves with the PAM fluorometer. Photosynthetica, 43 (3), pp. 379-393. https://doi.org/10.1007/s11099-005-0062-6
21. RP5. Weather archive in Kyiv / Zhulyany (airport). Retrived from https://rp5.ua (2020, October, 05)
22. Shevchenko, V.V. & Bondarenko, O.Yu. (2017). Study of thermal resistance of the photosynthesic apparatus in winter wheat varieties with different sensitivity to elevated temperatures. Biologichni Studiyi, 3-4, pp. 78-79 [in Ukrainian].
23. Kochubei, S.M., Bondarenko, O.Yu. & Shevchenko, V.V. (2014). Photosynthesis: structural organization and functional features of the light phase of photosynthesis. 1. Kiev: Logos [in Russian].
24. Morgun, V.V., Stasik, O.O., Kiriziy, D.A. & Pryadkina, G.O. (2016). Relations between reactions of photosynthetic traits and grain productivity on soil drought in winter wheat varieties contrasting in their tolerance. Fiziol. rast. genet., 48, No. 5, pp. 371-381 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg2016.05.371
25. Polishchuk, O.V. (2017). Methods in laboratory and field research of chlorophyll fluorescence. Ukr. Bot. J., 74 (1), pp. 86-93 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/ukrbotj74.01.086
26. Lysenko, V.S., Varduni, T.V., Sawyer, V.G. & Krasnov, V.P. (2013). Chlorophyll fluorescence of plants as an indicator of environmental stress: theoretical foundations of the method. Fundam. Issledovaniya, 4 (1), pp. 112-120 [in Ukrainian].
27. Patyka, V.P., Huliaieva, H.B., Bohdan, M.M., Tokovenko, I.P., Pasichnyk, L.A., Patyka, M.V., Maksin, V.I. & Kaplunenko, V.G. (2019). Phytohormone ratio and photosynthetic activity of bread whear plants under the effect of bioactive substances. Fiziol. rast. genet., 51, No. 2, pp. 133-146 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg2019.02.133