Сортовая реакция овса тюменской селекции на возрастающие концентрации ионов алюминия в ювенильный период

Цель исследования – изучение алюмоустойчивости генотипов овса посевного (Avena sativa L.) на ранних этапах онтогенеза. Овес является ценной культурой и широко используется для производства кормов и продовольствия. Объектом испытаний были 6 сортов овса посевного (Отрада, Фома, Талисман, Тоболяк, Сириус, Радужный). На примере сорта Тоболяк (к-15887), был заложен опыт 1 по влиянию уровня рН раствора на ростовую активность семидневных растений. Используя серную кислоту, рН дистиллированной воды довели до 3,6 ед. В качестве контроля использовали дистиллированную воду с рН, равным 6,0 ед. Водные растворы сульфата алюминия для опыта 2 готовили в концентрации 1,5; 3,0; 5,0 г/л, что соответствовало 4, 9 и 15 ммоль/л. Установлено, что независимо от исследуемого варианта рН раствора 6,0 и 3,0 ед. не оказало существенного влияния на ростовую активность в ювенильный период, визуально растения выглядели здоровыми – отсутствовали изменения корневой системы по цвету и форме, как и у проростков. Установлена сортовая реакция овса на токсическое действие возрастающей концентрации ионов алюминия. Наиболее устойчивым к воздействию ионов алюминия с концентрацией 4 и 9 ммоль/л в растворе был сорт Тоболяк – индекс длины корня семидневных проростков растений составлял 57 и 20 % относительно контроля. Наиболее сильный эффект торможения развития растений овса отмечается у сорта Отрада на варианте с концентрацией Al³⁺ 4 ммоль/л – индекс длины корня составил 25 % относительно контроля. Была определена зависимость, выражаемая следующим уравнением регрессии: y = 0,7x² – 20,15x – 157,4, где y – длина корней на седьмые сутки прорастания, мм; x – концентрация Al³⁺ в растворе, ммоль/л. При этом индекс детерминации (R²) равен 1, что соответствует идеальной модели линии регрессии, доказывая зависимость длины корня ростков овса от концентрации Al³⁺ в растворе.

1. Аканова Н. И. Эффективность известкования как фактор плодородия почв и охраны окружающей среды // Плодородие. 2023. № 3(132). С. 5–9. DOI: 10.25680/S19948603.2023.132.01

2. Гончар-Зайкин П. П., Чертов В. Г. Надстройка к EXCEL для статистической оценки и анализа результатов полевых и лабораторных опытов // Рациональное природопользование и сельскохозяйственное производство в южных регионах Российской Федерации: сборник материалов научно-практической конференции «Разработка адаптивных систем природоохранных технологий производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах России». М., 2003. С. 559–565.

3. Давыдова Н. В., Марченкова Л. А., Павлова О. В., Чавдарь Р. Ф., Орлова Т. Г., Широколава А. В. Адаптивность сортов и линий яровой пшеницы к искусственно создаваемым осмотическому, солевому и кислотному стресс-факторам на ранних этапах онтогенеза // Биосфера. 2022. Т. 14, № 4. С. 306–310.

4. Иванов А. Л., Столбовой В. С., Гребенников А. М., Оглезнев А. К., Петросян Р. Д., Шилов П. М. Ранжирование кислых почв по приоритетности проведения известкования в Российской Федерации // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. 2020. № 103. С. 168–187. DOI: 10.19047/0136-1694-2020-103-168-187

5. Иванова Ю. С., Фомина М. Н., Брагина М. В. Оценка технологических показателей коллекционных сортов овса в Тюменской области // Аграрный вестник Урала. 2023. Т. 23, № 10. С. 2–10. DOI: 10.32417/1997-4868-2023-23-10-2-10

6. Косарева И. А., Блинова Е. В., Лоскутов И. Г. Овес: характеристика образцов по устойчивости к алюмотоксичности кислых почв // СПб.: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова», 2021. 44 с. DOI: 10.30901/978-5-907145-77-1

7. Каюгина С. М., Еремин Д. И. Вариабельность физико-химических свойств темно-серых лесных почв Северного Зауралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 4(96). С. 13–18. DOI: 10.37670/2073-0853-2022-96-4-13-18

8. Шкуркин С. И., Носиков В. В., Торшин С. П. Основоположник коллоидной химии почв // Плодородие. 2022. № 2(125). С. 71–73. DOI: 10.25680/S19948603.2022.125.17

9. Яковлева О. В., Капешинский А. М. Генетические основы устойчивости к токсичным ионам алюминия у разных видов злаков // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2012. Т. 170, С. 45–57.

10. Vishnyakova M. A., Semenova E. V., Kosareva I. A., Kravchuk N. D., Loskutov C. I., Pukhalskii I. V., Shaposhnikov A. I., Sazanova A. L., Belimov A. A. Method for rapid assessment of aluminum tolerance of pea (Pisum sativum L.) // Agricultural Biology. 2015. Vol. 50, № 3. P. 353–360. DOI: 10.15389/agrobiology.2015.3.353rus

11. Loskutov I. G., Butris V., Kosareva I. A., Blinova E. V., Novikova YU L. Aluminum tolerance and micronutrient content in the grain of oat cultivars with different levels of breeding improvement from the VIR collection // Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2022. Vol. 183, № 3. P. 96–110. DOI: 10.30901/2227-8834-2022-3-96-110

12. Huanhuan G., Sang Y., Jiayi W., Liuyan W., Ruili W., Wei L., Lijiao M., Fang Y., Qingyuan Z., Cui C. Genome-wide association analysis of aluminum tolerance related traits in rapeseed (Brassica napus L.) during germination // Genetic Resources and Crop Evolution. 2020. Vol. 68, P. 335–357. DOI: 10.1007/s10722-020-00989-2