Растения в условиях стресса

Стресс растений

Способность к защите от повреждающих и неблагоприятных факторов среды – обязательное свойство любого, в том числе и растительного, организма. Ответные реакции, индуцируемые в организме внешними воздействиями, часто объединяют терминам «адаптационный синдром», а также широко распространившимся термином «стресс».

Основные понятия и положения учения о стрессе были разработаны (в приложении к медицине) в 1936 г. канадцем Гансом Селье. Он полагал, что адаптивная реакция организма на различные неблагоприятные факторы (стрессоры) развивается по единому сценарию. Комплекс ответных реакций организма на стрессоры Г. Селье назвал, «генерализованным адаптационным синдромом», в котором он выделил три стадии (триады): 1) тревога и торможение большинства процессов; 2) адаптация, в течение которого организм приспосабливается к стрессору; 3) истощение, если адаптивный потенциал организма недостаточен для преодоления влияния стрессора (рис. 7.1).

Рис. 7.1.«Триада» Селье: I – фаза тревоги; II – фаза адаптации; III – фаза истощения

По Г. Селье, стресс – это совокупность всех неспецифических изменений, возникающих в организме под влиянием любых неблагоприятных и повреждающих факторов (стрессоров). Селье считал, что одной из отличительных характеристик живых организмов является способность адаптироваться к стрессорам путем «концентрирования усилий, или напряжения». Предложенный Г. Селье термин «стресс» быстро завоевал популярность в физиологии, поскольку позволял одним словом объединить воздействие на организм разнокачественных повреждающих факторов без количественной оценки эффекта, вызываемого каждым из стрессоров в отдельности.

При сопоставлении фаз триад у растений и животных наибольшим сомнениям подверглась идентичность первой фазы. Судя по доминирующим в ней реакциям, она не могла быть названа фазой тревоги. Ее предлагается именовать первичной стрессовой реакцией.

Стрессовыми называют те внешние факторы, которые оказывают неблагоприятное воздействие на растение. В большинстве случаев стрессовое воздействие оценивают по его влиянию на выживание растительного организма, процессы роста, ассимиляции углекислоты или элементов минерального питания. Разные виды растений устойчивы (или неустойчивы) к различным стрессовым воздействиям, т. е. характер стрессового воздействия зависит и от вида (сорта) растения,и от стрессового фактора. Приобретение устойчивости под воздействием одного из неблагоприятных факторов может вызывать повышение устойчивости растительного организма к другим стрессовым воздействиям. Это явление называется кросс-устойчивостью, или кросс-адаптацией.

В ответных реакциях растений на повреждающие факторы выделяют элементы неспецифической устойчивости (включающиеся в самых различных стрессовых ситуациях) и специфические процессы, инициируемые в растении только определенным типом стрессовых воздействий. На формирование неспецифических элементов устойчивости (синтез белков теплового шока, полиаминов) требуется гораздо меньшее время, чем для прохождения специфических адаптивных реакций, например, таких, как синтез белков-антифризов, фитохелатинов, переключение фотосинтеза на САМ-метаболизм.

Растения очень часто подвергаются стрессовым воздействиям в естественных условиях. Некоторые стрессовые факторы, например высокая или низкая температура воздуха, могут действовать в течение нескольких минут, другие оказывают на растение неблагоприятное влияние в течение нескольких дней, недель (затопление) или месяцев (дефицит или избыток некоторых минеральных элементов). Именно устойчивость к неблагоприятным условиям среды определяет характер распределения различных видов растений по климатическим зонам. Большинство же сельскохозяйственных культур вынуждены постоянно находиться в стрессовых условиях, поэтому обычно реализуется только 20 % их генетического потенциала. Для эффективного выращивания большинства растений в условиях агрокультуры важна не только их потенциальная продуктивность, но и способность противостоять и адаптироваться к различным стрессовым ситуациям. Важное значение при этом имеет акклиматизациярастений, т. е. увеличение их устойчивости к стрессовому фактору путем закаливания или серии подпороговых стрессовых воздействий. Процесс акклиматизации связан с экспрессией определенных генов и появлением таких генных продуктов, активность которых повышает устойчивость растения к стрессовому воздействию.

Акклиматизацию не следует понимать как адаптацию, которая определяетсякак генетически детерминированный уровень устойчивости определенных видов растений и, как правило, является результатом процесса отбора в течение многих поколений.

Адаптация – это совокупность морфологических, физиологических и химических приспособительных реакций, обеспечивающих возможность выживания определенного вида растений при действии неблагоприятных условий среды.

biofile.ru

12.3.2. Стрессоры и стресс

Стресс у растений возникает в результате воздействия обширного комплекса эколого-ценотических неблагоприятных факторов, и его проявления также оказываются комплексными и разноуровневыми. Рецепторами восприятия стрессовых факторов, как первичные дискретные единицы живой материи, выступают отдельные особи растений. Вторичные проявления стресса изменяют популяционных параметры.
Обычно стрессовые воздействия не единичные и не разовые (хотя бывают и такие случаи). Это ведет к постепенному накоплению негативных последствий и формированию кумулятивного эффекта воздействия неблагоприятных факторов на популяции растений. За счет совокупности всех этих процессов популяции переходят в критическое состояние (Заугольнова и др., 1992), становятся малоустойчивыми и при дальнейшем нарастании или сохранении стрессовых условий выпадают из сообщества.
Следует различать стрессовое состояние особей растений и стрессовое состояние популяций.
На уровне особей под влиянием стрессоров происходят следующие изменения:

  1. снижается уровень продукционного процесса;
  2. уменьшаются размеры растения;
  3. замедляется или, напротив, ускоряется переход растений из одного онтогенетического состояния в другое;
  4. у генеративных особей однолетних растений снижается производство зачатков размножения, а в некоторых случаях оно прекращается вообще;
  5. у многолетних растений, находящихся в потенциально генеративном состоянии, в отдельные годы репродуктивный процесс отсутствует;
  6. можег изменяться жизненная форма растения.
  7. На уровне популяций стрессоры сказываются следующим образом:

    1. за счет смертности особей, которые находятся в наиболее уязвимых онтогенетических состояниях, снижается численность растений в популяции;
    2. уменьшается популяционная плотность;
    3. онтогенетический спектр популяций становится неполночленным;
    4. снижается питал итет популяции за счет увеличения в ней доли угнетенных особей и снижения доли процветающих.
    5. Согласно JI.A. Животовскому (1998:126), «популяционный стресс — это значительное уменьшение приспособленности популяции под действием изменившихся факторов среды». Выживание популяций при стрессе может обеспечиваться двумя способами — сменой реализованной экологической ниши или удержанием экологической ниши (Усманов, 1991).
      Как общее правило, практически любой эколого-фитоценоти- ческий стресс ведет к подавлению продукционного процесса, и общий размер фитомассы растения снижается, В итоге происходит общая миниатюризация особей растений, при которой про порционально уменьшению размера общей фитомассы уменьшается размер всех частей растения. Но такое явление наблюдается нечасто. Его можно наблюдать, главным образом, в посевах в слу чае неоптимального загущения стояния культурных растений и создания популяции высокой плотности. Так, при анализе посева люцерны Medicago saliva с нормой высева 6, 8,12 и 14 кг семян на 1 га к фазе цветения по градиенту увеличения плотности посева наблюдалась общая миниатюризация растений (при исключении из рассмотрения краевых особей на опытных участках).
      Общая структурная целостность особей растений в таких случаях остается высокой, приспособительное реагирование на стресс почти полностью отсутствует. Особи примерно все одинаково подвергаются миниатюризации.
      Более типична и характерна в первую очередь для растений природных экосистем компенсаторная адаптация к стрессу, при которой наблюдается:

      1. уменьшение отдельных размерных показателей;
      2. стабильное сохранение их размера;
      3. увеличение отдельных размерных морфопараметров.

      Такой внутренней перестройкой растения реагируют на стрессовую обстановку, а в некоторых случаях и приспосабливаются к ней. Число вариантов подобных трансформаций достаточно велико, так как зависит от жизненной формы растений и реализуемой им стратегии жизни. Биологическая интерпретация таких трансформаций непростая, поскольку у растений одновременно наблюдаются как адаптивная, так и стрессовая пластичность. Первая повышает приспосабливаемость растения к неблагоприятным условиям, вторая отражает уровень ингибирования фи- зиолого-биохимических и формообразовательных процессов при стрессе.
      Ростовые и формообразовательные стрессовые изменения составляют единый комплекс, в котором имеют место и чисто стрессовая, и адаптационная компоненты. Общеизвестен «синдром избегания затенения* у растений. Он включает в себя изменение направления аллокации веществ, удлинение стебля, уменьшение разветвленности и изменение уровня репродукции. Как компенсирующая адаптация у таких растений одновременно существенно возрастает размер листовой поверхности, что, очевидно, обеспечивает выживание растений.
      В целом, внешние воздействия на популяцию растений отличаются по характеру: одни нивелируют популяционную изменчивость и выравнивают особи между собой, другие — усиливают дифференциацию особей.
      В стрессовой эколого-фитоценотической среде происходит сужение реализованных экологических ниш, и, чем дольше действует стрессовая обстановка на растения и их популяции, чем мощнее это воздействие, тем сильнее расхождение между реализованной нишей и потенциальной экологической нишей.
      При жестких стрессовых воздействиях иногда возрастает значение коэффициентов вариации для многих морфоструктурных признаков. Но имеет место и противоположный процесс. Н.Г. Баш- товым (1991) сформулирована новая концепция о реализации популяциями и особями растений в условиях антропогенных нагрузок стратегии защиты, которая проявляется в повышении морфологической интегрированности особей, когда основные их признаки снижают уровень варьирования и получают большую скор- релированность. Для обеспечения защиты у растений осуществляется изменение аллокации веществ. Стратегия защиты реализуется на первых ступенях всех типов антропогенных нагрузок.
      Экологический стресс в некоторых случаях существенно изменяет характер жизненной формы растения и их морфологическую структуру. Описано много таких случаев. У луговых дер- новинных злаков может полностью подавляться процесс кущения с образованием однопобеговых растений. Еще И.Г. Серебряков (1952) отмечал у клевера ползучего Trifolium repens превращение монокарпичных побегов в ноликарпичные. У рыхлокустового злака полевицы собачей Agrostis canina в неблагоприятных условиях при кущении побеги начинают формироваться ин- травагинально, то есть наблюдается переход к плотнокустовому типу кущения. В условиях низкой аэрации почвы у девясила британского Inula britannica перестает развиваться главный корень, и корневая система из стержневой превращается в мочковатую.
      Среди изменений структуры популяций под действием стрессов внешне наиболее выражены, а часто и наиболее существенны, изменения численности особей в популяции (рис. 12.2). Такие снижения численности особей могут начинаться сразу с начала действия стрессора и быть плавными (кривая А), проявляться с задержкой (кривая Б) или после более продолжительной задержки в популяции могут сразу погибать практически все особи (кривая В).
      Установлено, что под влиянием стрессовых факторов у большинства растений снижается продолжительность репродуктивного состояния, а иногда оно вообще выпадает, тогда как продолжительность пребывания растений в предгенеративном и по- стгенерэтивном состоянии увеличивается. В других случаях в зависимости от вида растения, жизненной формы и условий из популяций могут почти полностью выпадать либо предгенера- тивные, либо постгенеративные особи. Все это, естественно,

      Рис. 12.2. Основные модели изменения плотности популяций растений при воздействии внутрипопуляционных факторов или внешних стрессоров (пояснения в тексте)

      ведет к глубоким изменениям онтогенетических спектров популяций. Изменяются и виталитетные спектры популяций. Как правило, они приобретают депрессивный характер. Конечно, весь комплекс таких трансформаций специфичен и зависит от характера воздействующего фактора.

      Особый характер имеет такой все более распространяющийся стрессовый фактор, как рекреация — отдых населения в природных экосистемах, который сопровождается вытаптыванием, сбором красиво цветущих растений, организацией места отдыха

      4 Scitla sibirica

      -j Д Плотность S Фтомассз
      100

      120
      4 Corydalis soiida
      4 Anemone ranunculoides
      ^uc. 12.3. Изменение плотности особей (шт./м2) и запаса фитомассы г/ м2) у четырех видов эфемероидов по нарастанию рекреационной
      нагрузки (ступени 1-4)

      и т.п. Рекреация ведет к измельчанию особей, в данном случае это универсальный эффект. Иногда рекреация оказывается для отдельных видов и положительным фактором: за счет снижения эдификаторного действия конкурирующих видов, менее устойчивых к рекреации, создаются более благоприятные условия для ассектаторов (Вахрамеева, 1991). Некоторые авторы считают рекреацию одним из наиболее мягких антропогенных факторов. Но это далеко не всегда так. Как видно из рис. 12.3, у четырех видов эфемероидов широколиственных лесов рекреация весьма существенно снижает плотность популяций и запас фитомассы растений.
      Для устойчивого существования любой популяции в ней должно существовать определенное внутрипопуляционное разнообразие особей по полу, возрасту, онтогенетическому и вита- литетному состоянию. Компьютерное моделирование и обширный полевой материал, полученный разными исследователями, показывает, что разнообразие особей в популяции, находящейся в среде с разным уровнем стрессового воздействия, может быть сведено к пяти основным моделям (рис. 12.4). В местообитаниях, близких к оптимальным, с маловыраженной микромозаичностью распределение особей в репрезентативной выборке соответствует типу А. В этом случае в популяциях преобладают особи со средними значениями морфометрических показателей, а особей с отклонениями от этих показателей тем меньше, чем сильнее эти отклонения. Такой тип часто свойственен эдифика- торам. Тип А хорошо аппроксимируется нормальным статистическим распределением. Тип Б характерен для растений, произрастающих в местообитаниях с выраженной мозаичностью при примерно равной площади основных элементов мозаичности. Встречаемость особей разной размерности здесь приблизительно одинакова. Тип Б аппроксимируется либо нормальным распределением с низким значением эксцесса, либо равномерным статистическим распределением. Тип В характерен для растений контрастных местообитаний с наличием элементов мозаики, благоприятных для растений данного вида, и элементов, крайне неблагоприятных. На этой основе появляются двухвершинные и даже многовершинные типы распределения. Типы Г и Д свойственны популяциям растений, произрастающим в благоприятной и неблагоприятной среде соответственно. Распределение особей в статистических рядах в этих случаях асимметрично.

      Рис. 12.4. Основные типы распределения особей растений по их размеру в популяциях растений по уровню их стрессового
      Ингибирования (A)

      При изменении условий среды популяция адаптируется к ним как целостная биосистема и постепенно стремится достичь состояния оптимального уровня внутрипопуляционного биоразнообразия. Схематически этот процесс представлен на рис. 12.5. Уровни разнообразия в популяциях ненарушенных природных систем наиболее близки к оптимальным значениям.
      При постепенном снижении стабильности среды оптимальные значения внутрипопуляционного разнообразия могут увеличиваться, так что популяции, адаптированные к менее стабильным средам, приобретают более высокое внутрипопуляционное разнообразие. Увеличение внутрипопуляционного разнообразия с приближением его к оптимальному значению, расширение толерантности особей, рост рождаемости и снижение смертности повышают устойчивость таких популяций. Дальнейшее прогрессирующее уменьшение внутрипопуляционного разнообразия особей со все

      Рис. 12.5. Соотношение между внутри популяционным разнообразием и жизнеспособностью популяции. Opt. — оптимальный уровень
      разнообразия
      большим отклонением условий произрастания от оптимума ведет к увеличению смертности, снижению рождаемости и обычно уменьшает общий запас фитомассы в популяции. Снижение, а также повышение внутреннего разнообразия биосистем, быстрые изменения среды ведут к снижению жизнеспособности популяций. Таким образом, внутрипопуляционное разнообразие во всех его формах нужно рассматривать как динамичный параметр, который лежит в основе стабильного существования популяций растений.
      В.М. Остапко (2005) подразделял трансформации популяций под влиянием антропогенных факторов на три вида:

      1. прогрессивные, состоящие в усложнении структуры популяции;
      2. компенсационные, сохраняющие основные показатели структуры и функционирования за счет изменения второстепенных свойств;
      3. регрессивные, выражающиеся в упрощении, повышении однородности и унификации функций особей в популяции.
      4. Особой формой антропогенного воздействия на популяции растений является радиоактивное загрязнение среды, которое происходит при использовании атомной энергии и связано с малыми или большими (типа Чернобыльской катастрофы) авариями на АЭС,

        При поступлении и накоплении радионуклидов у относительно радиочувствительных видов растений в зависимости от физико-химических характеристик радиоактивных веществ, их количества и мест локализации могут наблюдаться те же радиобиологические эффекты, что и при эквивалентных поглощенных дозах внешнего облучения животными и человеком: радиационная стимуляция, морфологические изменения, ускорение старения и сокращение продолжительности жизни, деструкция ДНК, гибель.
        Существование популяций в среде с повышенным радиационным фоном связано и с рядом дополнительных обстоятельств. Первое и основное из них — способность некоторых радиоактивных веществ избирательно накапливаться в отдельных тканях и органах растений, что приводит к относительно высоким локальным уровням облучения. Второе — увеличение опасности действия альфа- и бета-излучений, которые в малой степени влияют на растения в условиях внешнего облучения, но могут стать необычайно сильным источником ионизирующей радиации при поступлении внутрь клеток и клеточных структур. Третье обстоятельство вытекает из повышенной длительности сроков облучения. Ввиду специфики метаболизма растений по сравнению с животными радионуклиды, аккумулируясь в тканях, практически не выводятся из них. При огромных периодах полураспада ^Sr, 137Cs, 2зэри у многолетних растений эти радионуклиды будут создавать фон повышенного облучения в течение всего онтогенеза.
        По мере увеличения продолжительности пребывания многолетних растений в зоне с радиационной аномалией следует ожидать селективного увеличения полиморфизма и физиологической нестабильности растений. В этом случае пролонгированное радиационное воздействие на меристемы конусов нарастания может способствовать глубокому преобразованию генетического и физиологического гомеостаза, что, по-видимому, способно привести к микроэволюционным сдвигам. Трансформация популяционной структуры растений с территорий радиоактивного заражения остается практически не изученной.
        В целом, комплексный популяционный анализ с определением характера и степени стресс-трансформации отдельных особей и популяций дает богатый информационный материал и характеризует как состояние популяций, так и экосистем, в которых они находятся.

        myzooplanet.ru

        Управление стрессами растений

        Растения подвержены многочисленным стрессам, которые порой серьезно сказываются на их продуктивности. К таким неблагоприятным воздействиям можно отнести как низкие, так и высокие температуры, как недостаток влаги, так и засуху, а также влияние фитопатогенов, ультрафиолетовой радиации и пр. Даже применение химических препаратов не обходится без стресса для организмов культурных растений. Наука интенсивно работает над вопросом уменьшения воздействия на растения различных негативных факторов, над тем, чтобы помочь им подготовиться к экстремальным ситуациям еще до момента столкновения с ними. И у нанотехнологов уже есть определенные результаты.

        Три фазы реакции растения на стрессы

        Термин стресс (от англ. stress – напряжение) введен в научный лексикон в 1936 г. для описания реакции организма на любое сильное неблагоприятное воздействие. Основоположником стрессовой теории стал канадский ученый-физиолог Ганс Селье.
        Согласно его учению ответные реакции на стрессовое воздействие у животных и человека имеют вид кривой, включающей три фазы («триада Селье») – тревоги, адаптации (резистентности) и истощения. В этот период формируется неспецифическая резистентность (адаптация), но при увеличении стрессового воздействия и истощении защитных сил организма наступает его гибель. Основы стрессовой теории были перенесены на физиологию растений, в результате чего в науке появилось новое направление – стресс-физиология растений. Для них фазы триады Селье были названы первичной индуктивной стрессовой реакцией, адаптацией и истощением ресурсов надежности.

        Способность защищаться от неблагоприятных условий внешней среды – неотъемлемое свойство любого живого организма. Ввиду относительной неподвижности и невозможности избежать неблагоприятных факторов, просто переместившись в другой ареал, растение вынуждено включать активные механизмы саморегуляции, в результате чего происходят глубокие изменения в обмене веществ без нарушения согласованности между отдельными функциями, что позволяет сохранять единство организма и среды (гомеостаз).

        К числу наиболее распространенных факторов, способных вызвать у растений стресс, относятся: экстремальные температуры (как низкие, так и высокие), недостаток влаги (засуха), избыток воды в почве, чрезмерная засоленность почвы, низкая или чрезмерная освещенность, влияние фитопатогенов (микроорганизмов и грибов), ультрафиолетовая радиация, воздействие ионов тяжелых металлов.
        Во время первой фазы – первичной индуктивной стрессовой реакции – у растения увеличивается проницаемость мембран в результате изменения молекулярного состава их компонентов, что приводит к закислению цитоплазмы и, как следствие, к активации гидролаз и процессов распада полимеров. Синтез белка тормозится, в то время как синтез стрессовых белков активизируется. Дыхание и фотосинтез сначала усиливаются, а затем подавляются.

        Накапливаются продукты распада. Во время второй фазы – адаптации – в растении усиливаются процессы синтеза. Происходит стабилизация проницаемости мембран. Растение формирует минимальное количество генеративных органов. В третьей фазе – истощения – защитные возможности растения исчерпываются, клеточные структуры (хлоропласты и митохондрии) разрушаются и вызывают энергетическое истощение клетки, что приводит к физикохимическим изменениям цитоплазмы. Как правило, это необратимый процесс, ведущий к гибели растения.

        Как помочь растению подготовиться к стрессу

        Последние исследования физиологии растений подтвердили тот факт, что защитные механизмы растений являются своего рода химическим оружием против стресса. При этом «внутренний защитник» растения действует по следующей схеме:

        1) распознает стресс;

        2) ищет в «информационной базе» ДНК растения самые лучшие средства для выживания;

        3) активизирует синтез специфических и неспецифических элементов стрессовой защиты, таких как энзимовантиоксидантов, стрессовых белков, глютатиона, фенолов и других антиоксидантов;

        4) перемещает синтезированные стрессовые белки и вещества в проблемные зоны для борьбы со стрессом.

        Над созданием препарата, способного помочь растению справляться с различными стрессовыми ситуациями, работает множество ведущих фирм мира. Agro Nanotechnologi, Corp предложил аграриям революционный продукт – Nano-Gro, который способен подготовить растение к отражению стрессового воздействия еще до момента его наступления. В результате его применения растение получает конститутивные механизмы устойчивости по аналогии, например с растениями-галофитами, солеустойчивость которых предопределена генетически. Иными словами, механизмы устойчивости срабатывают в любых условиях независимо от наличия или отсутствия стрессового фактора. В то время как необработанные растения для включения защиты должны сначала почувствовать и распознать стресс (индуцированные механизмы защиты, которые хотя и детерминированы генетически, но реализуются только при действии стрессора). Как это происходит?

        Нанопрепарат содержит активные вещества в столь малых концентрациях, что в килограмме готового продукта можно найти только их отдельные молекулы. При последовательном разведении до концентрации 10-9 вещество как таковое исчезает, остаются лишь следы его присутствия. Но после исчезновения молекулы базового вещества остается информационное поле, содержащее все его компоненты. Такое поле действует гораздо быстрее и эффективнее, чем само вещество. Вода ввиду наличия большого количества водородных связей и образования кластерной структуры является идеальным транспортером информации. Поэтому для равномерного распределения информационных следов между кластерами воды препарат следует развести водой и тщательно перемешать. Растение, обработанное раствором гранул, мгновенно распознает информацию, которую несут следы активных веществ, и трактует ее как предупреждение о предстоящем стрессе (наличие токсичных соединений в почве, аномальные температуры, недостаток влаги, а также различные вирусные, инфекционные и грибковые заболевания и поражения вредителями). Движимое соображениями выживания, растение сразу начинает готовиться к предстоящему (воображаемому) стрессу на клеточном уровне, в результате чего происходят:

        – стимуляция биосинтеза фитогормонов (цитокининов, гиббереллинов, абсцизовой кислоты, брассиностероидов);

        – регуляция экспрессии генов, индуцирование синтеза стрессовых белков, фитоалексинов и других компонентов системы фитоиммунитета, в том числе витаминов, например аскорбиновой кислоты, являющейся антиоксидантом, препятствующим деструкции натурального ауксина. Опыт на томатах в Польше показал значительное повышение содержания витамина С в обработанной группе по сравнению с контролем: 21,5% против 18,9%

        – по сорту Рамбозо; 25,8% против 20% – по сорту Гермес;

        – адаптация к новым условиям метаболизма.

        В итоге мы имеем:

        • более развитую корневую систему (в стремлении защитить себя от воображаемых токсичных металлов растение развивает мощную корневую систему, резервируя в корнях пространство, чтобы «закрыть» токсины и не дать им подняться по васкулярным тканям в другие органы – стебель, листья, плоды);

        • лучшую обеспеченность минеральными веществами за счет деятельности привлеченных анаэробных бактерий, позволяющих по трофическим цепям поднимать азот из более глубоких слоев почвы;

        • укрепление общего здоровья растения и улучшение сопротивляемости неблагоприятным условиям окружающей среды за счет стимуляции синтеза шоковых белков (БТШ70, БТШ90) и более выраженного иммунного ответа на изменение условий;

        • повышенную урожайность и улучшенные качественные показатели урожая (содержание сухой массы, важнейших белков и микроэлементов, витаминов).

        Нанопрепарат подтвердил свою эффективность в стимулировании защитных механизмов против ЛЮБОГО вида стресса. Растение активизирует как биохимические, так и физиологические реакции. В частности, опыт на томатах в Краковском сельскохозяйственном университете (Польша) подтвердил формирование растением более длинных волосков на поверхности листа, что предохраняет культуру от атак вредителей.

        Синтезированные под влиянием антистрессового регулятора роста стрессовые белки проявляют антифризную и криопротекторную активность, предотвращая замерзание жидкости и образование льда в клетках под воздействием низких температур, а также препятствуют локальной дегидратации и денатурации белков, участвуют в процессах регулирования устойчивости клеток. В естественных условиях реализация антистрессовых перестроек метаболизма требует от растения значительных энергетических затрат. Теряя энергию, предназначенную для обеспечения процессов продуктивности, растение дает меньший урожай. Применение же антистрессового препарата позволяет регулировать процессы метаболизма на высоком уровне и активизировать устойчивость к широкому спектру стрессовых факторов с сохранением высокой урожайности культур.

        Антистрессовый регулятор роста растений – гомеопатический препарат, абсолютно нетоксичный и безопасный, представляющий собой органический стимулятор роста растений. Его активные ингредиенты (сульфаты железа, кобальта, алюминия, магния, марганца, никеля и серебра) в наномолекулярной (10-9) концентрации скомбинированы в форме водорастворимых гранул сахарозы диаметром 4 мм. Препарат может применяться на всех культурах – зерновых, овощных, бобовых, многолетних насаждениях, виноградниках, плодовоягодных и декоративных. Обработка растений может проводиться как перед посадкой, так и во время вегетации. При этом препарат растворяется в обычной водопроводной воде и применяется в рамках традиционной агротехнологии (в том числе в смеси с другими протравителями, жидкими удобрениями, пестицидами), не требуя дополнительных затрат трудовых и энергетических ресурсов.

        Эффект от применения нанопрепарата выражается в:

        • увеличении урожая (в среднем до 20%);

        • сокращении сроков созревания плодов;

        • однородности плодов по размеру и форме;

        • увеличении содержания сахаров, важнейших белков и масла (для масличных культур);

        • повышении устойчивости к болезням и погодным условиям;

        • улучшении вкусовых качеств плодов.

        Комментарий ученого

        Виктор Швартау, член-корреспондент НАН Украины:

        – Разработка нанотехнологий и их применение в сельском хозяйстве очень актуальны. Предполагается, что они позволят повысить эффективность и рентабельность выращивания культур и, вероятно, качество самой продукции. Нынче активно развивается направление создания и испытаний влияния наносоединений на физиологические процессы растений, прежде всего культурных, в целях регулирования их роста и развития, устойчивости к стрессам и т.д. (http://www.nano.nas.gov.ua и http://www.nano-info.ru).

        Так, применение нанопрепаратов в растениеводстве в качестве микроудобрений обеспечивает повышение стойкости к неблагоприятным погодным условиям и повышению урожайности почти всех продовольственных (картофель, зерновые, овощи, плодово-ягодные) и технических (хлопок, лен) культур. Предложено механизм, по которому эти эффекты достигаются благодаря более активному проникновению микроэлементов в ткани растений за счет наноразмеров частичек и их электрохимически нейтрального статуса. Ожидается также положительное влияние наномагния на повышение продуктивности фотосинтеза, нанокремния – на повышение стойкости растений к стрессам. Такие опыты разрабатывают многие ведущие компании мира. Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности ведет к появлению абсолютно нового класса пищевых продуктов – нанопродуктов. Согласно официальному заявлению экспертов международной исследовательской организации ЕТС Group со временем нанопродукты вытеснят генномодифицированные.

        Перспективы и возможности, которые открываются для человечества с развитием нанотехнологий, трудно переоценить. При этом многое остается невыясненным – от механизмов воздействия нанопрепаратов на организм растений до вероятных путей взаимодействия синтезированных наносоединений с другими компонентами экосистемы. Представленные авторами статьи эффекты нанопрепарата достаточно интересны и требуют детального изучения в условиях полевых опытов и производственных испытаний. Требуют также дополнительного обоснования представленные механизмы действия препарата. Желаю авторам разработки успехов в испытаниях и внедрении перспективных технологий в растениеводстве.

        Комментарий практика

        Александр Бовсуновский, руководитель департамента агротехнологий «Амако Украина»:

        – Наша компания – один из признанных лидеров в области аграрных инновационных технологий. Мы постоянно отслеживаем все новинки, появляющиеся на аграрном рынке, тестируем их и внедряем в производство. Появление в Украине такого продукта, как Nano-Gro, не могло остаться без нашего внимания. Особый интерес вызвал тот факт, что этот продукт снимает в растениях стрессы различной природы – термические, от засухи, излишних осадков и пр. Причем механизм действия продукта строится на самых современных научных парадигмах, таких как структурализм, теория нелинейных существенно неуравновешенных сред, синергизма и пр. Кроме того, препарат насыщен активными веществами-антистрессантами в очень малых количествах, но через созданную ими структурную матрицу информация передается на органеллы растений намного быстрее и активнее, чем через прямой контакт с веществом.

        Мы испытывали препарат на посевах гибридной кукурузы компании «Лендком» в 2010 году. Место проведения опытов – с. Кичкирит Радомышльского района Житомирской области. Гибрид кукурузы – PR 39612, посев – 08.05.2010 г. Густота посевов – 96 000 растений на га, глубина посева – 6 см. Система удобрения: под основную обработку – 128 кг/га тукосмеси N7P19K29+5S на базе хлористого калия, нитроаммофоски и супрефоса), припосевное удобрение – 230 кг/га известково-аммиачной селитры.

        Система защиты: гербицид Пропонит – 2,5 л/га после посева, гербицид Майстер – 0,15 кг/га + прилипатель Биопауер – 1,0 л/га в фазе 6 листьев.

        Опыт проводился на четырех участках по 10 га. Опрыскивание Nano-Gro проводилось в фазе 8-9 листьев. Результаты влияния на урожайность были следующими (урожайность элеваторная, 14,8% влажности):

        1) Карбамид (6кг/га) + Грамитрел (1,0 л/га) – 8,47 т/га;

        2) Nano-Gro – (7 гранул на емкость опрыскивателя) – 8,88 т/ га;

        3) Карбамид (6кг/га) + Nano-Gro (7 гранул) – 8,93 т/га;

        4) Карбамид (6кг/га) + Грамитрел (1,0 л/га) + Nano-Gro (7 гранул) – 9,04 т/га.

        А что такое прибавка урожая 0,6 т? Если учесть нынешнюю цену (1700 грн/т), то это 1020 грн на гектаре, на 100 га – 102 000 грн, а на 1000 га – уже миллион. Добавьте к этому усиление иммунитета растений, улучшение качественных характеристик и простоту в использовании.

        Ирина Дидур, генеральный менеджер Agro Nanotechnology Corp

        www.zerno-ua.com

Это интересно:

  • Мелодия против стресса Скачать 100 лучших мелодий против стресса Дворжак. Славянский танец №10 ми минор, соч.72 №2 Шопен. Вальс №10 си минор, соч.69 №2 Любовь Брук, Марк Тайманов Сен-Санс. Карнавал животных: Лебедь Бах. Ария из сюиты №3 ре мажор, BWV 1068 Глазунов. Концертный вальс №1 ре мажор, соч.47 Шуберт. Ave Maria Шуман. «Детские […]
  • Стресс слайд Стресс. Что такое стресс? - презентация Презентация была опубликована 4 года назад пользователемАнтонина Батракова Презентация на тему: " Стресс. Что такое стресс?" — Транскрипт: 2 Что такое стресс? Стресс общая реакция организма на очень сильное воздействие, будь то физическое или психологическое, а также […]
  • Шизофрения в рисунках Метка: шизофрения Творчество пациента с вялотекущей шизофренией Творчество людей, страдающих шизофренией Совмещение рисунка и текста, символика Особенности шизофренического мышления ясно выступают в их творчестве. Это прежде всего относится к тем случаям, когда шизофренией, заболевает какой-нибудь крупный […]
  • Презентации по темам заикание Заикание. Презентацию подготовила: Липартелиани Н.Г Группа 931, ФСУ. - презентация Презентация была опубликована 4 года назад пользователемЛев Шукшин Похожие презентации Презентация на тему: " Заикание. Презентацию подготовила: Липартелиани Н.Г Группа 931, ФСУ." — Транскрипт: 1 Заикание. Презентацию подготовила: […]
  • Подострые психозы Подострые психозы В начальной стадии алкоголизма психозы практически не бывают. Очень редко возможно патологическое опьянение. В хронической стадии чаще всего встречаются острые, редко подострые психозы. В поздней стадии возможны любые формы психозов, но наиболее часто бывают подострые и хронические. Различают […]
  • Чем снять алкогольный психоз Алкоголизм в нашей стране занимает одну из самых насущных и острых позиций. Ежегодно с этой бедой сталкивается огромное количество людей. Причем алкозависимость касается не только лиц средней возрастной категории, с ней приходится близко знакомиться уже и молодым. Помимо того, что данные больные много и часто пьют, […]
  • Острые металкогольные психозы МЕТАЛКОГОЛЬНЫЕ (АЛКОГОЛЬНЫЕ) ПСИХОЗЫ Металкогольные психозы — это острые, затяжные и хро­нические расстройства психической деятельности, возникаю­щие у больных алкоголизмом преимущественно во II и III ста­диях болезни. Существующий ранее термин «алкогольные психозы» заменен на «металкогольные» в связи с тем, что их […]
  • Аутизм микрополяризация Электростимуляция - как метод немедикаментозного воздействия. В последнее время всё чаще используется электростимуляция - как метод немедикаментозного воздействия при лечении психо-нервологических проблем. Одним из методов электростимуляции является транскраниальная микрополяризация (ТКМП ) и .трансвертебральная […]