Фізіологія рослин і генетика 2023, том 55, № 4, 355-367, doi: https://doi.org/10.15407/frg2023.04.355

Вплив сульфату амонію на ретардантну активність тринексапакетилу на пшениці

Михальська Л.М., Маковейчук Т.І., Третяков В.О., Швартау В.В.

  • Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України, 03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17

Контроль вилягання посівів зернових та інших культур є важливою складовою досягнення високої продуктивності та рентабельності агровиробництва. Ретарданти класу циклогександіонів (ЦГД) широко застосовують у сучасному рослинництві. Досліджували вплив відомого ад’юванту сульфату амонію на ефективність ЦГД-похідного тринексапакетилу (ТЕ) на рослинах пшениці-дворучки (Triticum aestivum L.) сорту Зимоярка за позакореневого внесення. Показано, що висота рослин пшениці за дії регулятора росту (ретардант модус, 0,6 л/га) у фазу ВВСН 37 була на 26 % меншою від контролю, а також на 18,8 см нижчою порівняно з рослинами, обробленими сульфатом амонію. Сумісне застосування сульфату амонію з тринексапакетилом на пшениці зменшувало висоту рослин на 35,8 % (23,7 см) порівняно з контрольним варіантом, обробленим водою. Зменшення висоти рослин відбувалось внаслідок укорочення довжини 4- та 5-го міжвузлів до 53—57 % щодо контролю без обробки. Встановлено, що обробка рослин пшениці сорту Зимоярка ретардантом у поєднанні з сульфатом амонію поліпшувала асиміляційну здатність листків через підвищення вмісту хлорофілу та подовження періоду вегетації й збільшувала масу 1000 зерен. Маса 1000 зерен за обробки тринексапакетил+сульфат амонію становила 35,5 г, у контролі — 31,3 г. Таким чином, композицію тринексапакетил+сульфат амонію можна використовувати для підвищення рівня контролю вилягання і продуктивності пшениці за обмежених рівнів мінерального живлення. Високі дози тринексапакетилу можуть негативно вплинути на продуктивність, а застосування сульфату амонію дає можливість досягати потрібних рівнів контролю вилягання за помірних доз ретарданту. Водночас позакореневе внесення амонію може бути складовою азотного живлення посіву впродовж вегетації.

Ключові слова: Triticum aestivum L., тринексапакетил, сульфат амонію

Фізіологія рослин і генетика
2023, том 55, № 4, 355-367

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Morgun, V.V., Schwartau, V.V. & Kiriziy, D.A. (2010). Physiological bases of formation of high productivity of grain cereals. Fyzyolohyia y byokhymyia kulturnukh rastenyi, 42, No. 5, pp. 371-392 [in Russian].

2. March, S.R., Martins, D. & McElroy, J.S. (2013). Growth inhibitors in turfgrass. Planta Daninha, 31 (3), pp. 733-747. https://doi.org/10.1590/S0100-83582013000300025

3. Matysiak, K. (2006). Influence of trinexapac-ethyl on growth and development of winter wheat. J. Plant Protect. Res., 46, pp. 133-143.

4. Simmons, D.B., Grey, T.L., Faircloth, W., Vencill1, W.K. & Webster, T.M. (2017). Trinexapac-ethyl winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivar evaluations with variable rates of nitrogen. J. Exp. Agr. Int., 16 (5), pp. 1-9. https://doi.org/10.9734/JEAI/2017/33647

5. Benetoli da Silva, T.R., Schmidt, R., Tavares da Silva, C.A., Nolla, A., Favero, F. & Poletine, J.P. (2011). Effect of trinexapac-ethyl and nitrogen fertilization on wheatgrowth and yield. J. Food, Agr. and Environ., 9, pp. 596-598.

6. Koch, F., Aisenberg, G., Monteiro, M., Pedo, T., Zimmer, P., Villela, F. & Aumonde, T. (2017). Growth of wheat plants submitted to the application of the growth regulator trinexapac-ethyl and vigor of the produced seeds. Agrociencia Uruguay, 21 (1), pp. 24-32. https://doi.org/10.31285/AGRO.21.1.4

7. Pricinotto, L.F., Zucareli, C., Fonseca, I.C.B., Oliveira, M.A., Ferreira, A.S. & Spolaor, L.T. (2015). Trinexapac-ethyl in the vegetative and reproductive performance of corn. Afr. J. Agr. Res., 10 (14), pp. 1735-1742.

8. Trethewey, J.A.K., Rolston, M.P., McCloy, B.L. & Chynoweth, R.J. (2016). The plant growth regulator, trinexapac-ethyl, increases seed yield in annual ryegrass (Lolium multiflorum Lam.). New Zealand J. Agr. Res., 59 (2), pp. 113-121. https://doi.org/10.1080/00288233.2015.1134590

9. Shekoofa, A. & Emam, Y. (2008). Effects of nitrogen fertilization and plant growth regulators (PGRs) on yield of wheat (Triticum aestivum L.) cv. Shiraz. J. Agr. Sci. and Technol., 10, pp. 101-108.

10. Kong, E., Liu, D., Guo, X., Yang, W., Sun, J., Li, X., Zhan, K., Cui, D., Lin, J. & Zhang, A. (2013). Anatomical and chemical characteristics associated with lodging resistance in wheat. Crop J., 1, pp. 43-49. https://doi.org/10.1016/j.cj.2013.07.012

11. Wang, D., Ding, W.H., Feng, S.W., Hu, T.Z., Li, G., Li, X.H., Yang, Y.Y. & Ru, Z.G. (2016). Stem characteristics of different wheat varieties and its relationship with lodging-resistance. The J. Appl. Ecol., 27, pp. 1496-1502.

12. Ervin, E.H. & Koski, A.J. (2001). Trinexapac-ethyl increases kentucky bluegrassleaf cell density and chlorophyll concentration. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 36 (4), pp. 787-789. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.36.4.787

13. Zagonel, J. & Fernandes, E.C. (2007). Rates and application times of growth reducer affecting wheat cultivars at two nitrogen rates. Planta Daninha, 25, pp. 331-339. https://doi.org/10.1590/S0100-83582007000200013

14. Rademacher, W. (2014). Prohexadione-Ca and trinexapac-ethyl: similarities in structure but differences in biological action. Acta Hortic, 1042, рр. pp. 33-41. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2014.1042.3

15. Hedden, P. & Thomas, S.G. (2012). Gibberellin biosynthesis and its regulation. Biochem. J., 444 (1), pp. 11-25. https://doi.org/10.1042/BJ20120245

16. Mykhalska, L.M., Makoveychuk, T.I. & Schwartau, V.V. (2020). Mode of physiological activity of acylcyclohexadione retardants. Biosystems Diversity, 28 (4), рр. 411-418. https://doi.org/10.15421/012053

17. Chastain, T.G., Young III, W.C., Silberstein, T.B. & Garbacik, C.J. (2014). Performance of trinexapac-ethyl on Lolium perenne seed crops in diverse lodging environments. Field Crops Res., 157, pp. 65-70. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.12.002

18. Adams, R., Kerber, E., Pfister, K. & Weiler, E.W. (1992). Studies on the action of the new growth retardant CGA163'935 (Primo). In Progress in plant growth regulations. Karssen, C.M., van Loon, L.C. & Vreugdenhil, D. (Eds). (pp. 818-827). Amsterdam: Kluwer Academics. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2458-4_100

19. Beasley, J.S., Branham, B.E. & Ortiz-Ribbing, L.M. (2005). Trinexapac-ethyl affects Kentucky bluegrass root architecture. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 40 (5), pp. 1539-1542. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.40.5.1539

20. Heckman, N.L., Horst, G.L. & Gaussoin, R.E. (2001). Trinexapac-ethy influences specific leaf weight and chlorophyll content of Poa pratensis. Int. Turfgrass Soc. Res. J., 9, pp. 287-290.

21. Heckman, N.L., Horst, G.L., Gaussoin, R.E. & Tavener, B.T. (2002). Trinexapac-ethyl influence on cell membrane thermostability of Kentucky bluegrass leaf tissue. Sci. Hort., 92 (2), pp. 183-186. https://doi.org/10.1016/S0304-4238(01)00283-7

22. Elansarya, H.O. & Salem, M.Z.M. (2015). Morphological and physiological res-ponses and drought resistance enhancement of ornamental shrubs by trinexapac-ethyl application. Sci. Hort., 189, pp. 1-11. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.03.033

23. McCann, S.E. & Huang, B. (2007). Effects of trinexapac-ethyl foliar application on creeping bentgrass responses to combined drought and heat stress. Crop Sci., 47 (5), pp. 2121-2128. https://doi.org/10.2135/cropsci2006.09.0614

24. Xu, C. & Huang, B. (2011). Proteins and metabolites regulated by trinexapac-ethyl in relation to drought tolerance in Kentucky bluegrass. J. Plant Growth Regul., 31, pp. 25-37. https://doi.org/10.1007/s00344-011-9216-x

25. Sattar, А., Cheema, M.A., Sher, A., Abbas, T., Ijaz, M., Ul-Allah, S., Butt, М., Qayyum, А. & Hussain, M. (2019). Exogenously applied trinexapac-ethyl improves photosynthetic pigments, water relations, osmoregulation and antioxidants defense mechanism in wheat under salt stress. Cereal Res. Commun., 47, pp. 430-441. https://doi.org/10.1556/0806.47.2019.20

26. Faria, L., Silva, S. & Lollato, R. (2022). Nitrogen and trinexapac-ethyl effects on wheat grain yield, lodging and seed physiological quality in southern Brazil. Exp. Agr., 58, E21. https://doi.org/10.1017/S0014479722000217

27. Miziniak, W., Matysiak, K. & Kaczmarek, S. (2017). Studies on trinexapac-ethyl dose reduction by combined application with adjuvants in spring barley. J. Plant Protect. Res., 5 (1), рр. 36-42. https://doi.org/10.1515/jppr-2017-0005

28. Fernandes, C.H. dos S., Arruda, K.M.A., Couto, A.P.S., Zucareli, C. & Fonseca, I.C. de B. (2022). Doses and application times of trinexapac-ethyl on the industrial quality of white oat grains. Semina: Cienc. Agrar. Londrina, 43 (6), pp. 2691-2706. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2022v43n6p2691

29. Bender, A. (2021). Effect of plant growth regulator and additional nitrogen fertilization in spring on the seed yield and seed quality of timothy (Phleum pratense L.). Agraarteadus, 32 (1), pp. 17-24. https://doi.org/10.15159/jas.21.02

30. Ferrari, S., do Valle Polycarpo, G., Vargas, P.F., Fernandes, A.M., Luis Oliveira Cunha, M. & Pagliari, P. (2022). Mix of trinexapac-ethyl and nitrogen application to reduce upland rice plant height and increase yield. Plant Growth Regul., 96 (1), 209-219. https://doi.org/10.1007/s10725-021-00770-0

31. Udding, J., Gelang-Alfredson, J. & Pieijel, H. (2007). Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynthesis Res., 91, pp. 37-46. https://doi.org/10.1007/s11120-006-9077-5

32. Fiorentini, M., Zenobi, S., Giorgini, E., Basili, D., Conti, C., Pro, C., Monaci, E. & Orsini, R. (2019). Nitrogen and chlorophyll status determination in durum wheat as influenced by fertilization and soil management: Preliminary results. PLoS One, 14 (11), e0225126. doi: 10.1371/journal.pone.0225126. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225126

33. Fioreze, S.L. & Rodrigues, J.D. (2012) Efeito da densidade de semeadura e de reguladores vegetais sobre os caracteres morfofisiologicos da folha bandeira do trigo. Rev. Bras. Cienc. Agrar., 7 (1), pp. 89-96. https://doi.org/10.5039/agraria.v7i1a1594

34. Skudra, I. & Ruza, A. (2017). Effect of nitrogen and sulphur fertilization on chlorophyll content in winter wheat tea. Rural. Sustain. Res., 37 (332), pp. 29-37. https://doi.org/10.1515/plua-2017-0004

35. Espindula, M.C., Rocha, V.C., Fontes, P.S.R. & Silva, L.T. (2009). Effect of Nitrogen and Trinexapac-Ethyl Rates on the SPAD index of wheat leaves. J. Plant Nutr., 32, pp. 1956-1964. https://doi.org/10.1080/01904160903245113

36. Kupke, B.M., Tucker, M.R., Able, J.A. & Porker, K.D. (2022). Manipulation of Barley Development and Flowering Time by Exogenous Application of Plant Growth Regulators. Front. Plant Sci., 12, 694424. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.694424

37. Rokhafrooz, K., Emam, Y. & Pirasteh-Anosheh, H. (2016). The effect of chlormequat chloride on yield and components of three wheat cultivars under drought stress conditions. J. of Crop Produktion and Processing., 6 (20), pp. 111-123 [In Persian]. https://doi.org/10.18869/acadpub.jcpp.6.20.111

38. Subedi, M., Karimi, R., Wang, Z., Graf, R.J., Mohr, R.M., O'Donovan, J.T., Brandt, S. & Beres, B.L. (2021). Winter cereal responses to dose and application timing of trinexapac-ethyl. Crop Sci., 61 (4), pp. 2722-2732. https://doi.org/10.1002/csc2.20472

39. Spolidorio, F. & Lollato, R. (2019). Plant growth regulators to decrease wheat height in high fertility scenarios. Kans. Agric. Exp. Stn. Res. Rep., 5 (6), pp. 1-6. https://doi.org/10.4148/2378-5977.7789

40. Zhang, Y., Su, Sh., Tabori, M., Yu, J., Chabot, D., Baninasab, B., Wang, X., Ma, B.L., Li, C. & Khanizadeh, S. (2017). Effect of selected plant growth regulators on yield and stem height of spring wheat in Ontario. J. Agr. Sci., 9 (12), pp. 30-42. https://doi.org/10.5539/jas.v9n12p30

41. Qin, R., Noulas, C., Wysocki D., Liang, X., Wang. G. & Lukas, S. (2020). Application of plant growth regulators on soft white winter wheat under different nitrogen fertilizer scenarios in irrigated fields. Agriculture, 10 (7), 305. https://doi.org/10.3390/agriculture10070305

42. Harasim, E., Weselowski, M., Kwiatkowski, C., Harasim, P., Staniak, M. & Feledyn-Szewczyk, B. (2016). The contribution of yield components in determining the productivity of winter wheat (Triticum aestivum L.). Acta Agrobot., 69, 3, 1675. https://doi.org/10.5586/aa.1675

43. Grijalva-Contreras, R.L., Macias-Duarte, R., Martinez-Diaz, G., Robles-Contreras, F. & Nunez-Ramirez, F. (2012). Effects of trinexapac-ethyl on different wheat varieties under desert conditions of Mexico. Agric. Sci., 3, pp. 658-662. https://doi.org/10.4236/as.2012.35079

44. Hayat, Y., Hussain, Z., Khalil, S.K., Khan, Z.K., Ikramullah, Ali M., Shah T. & Shah, F. (2015). Effects of nitrogen and foliar sulphur applications on the growth and yield of two wheat varieties grown in Northern Pakistan. Res. J. Agr. Biol. Sci., 10 (4), pp. 139-145.

45. Klikocka, H., Cybulska, M., Barczak, B., Narolski, B., Szostak, B., Kobialka, A., Nowak, A. & Wojcik, E. (2016). The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant Soil Environ., 62 (5), pp. 230-236. https://doi.org/10.17221/18/2016-PSE

46. Peake, A.S., Bell, K.L., Fischer, R.A., Gardner, M., Das, B.T., Poole, N. & Mumford, M. (2020). Cultivar ґ management interaction to reduce lodging and improve grain yield of irrigated spring wheat: Optimising plant growth regulator use, N application timing, row spacing and sowing date. Front. Plant Sci., 11, 401. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00401