Пятница, 09.12.2016, 12:43
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН ШАЛФЕЯ ЭФИОПСКОГО (SALVIA AETHIOPISL.)

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН ШАЛФЕЯ ЭФИОПСКОГО (SALVIA AETHIOPISL.)

Е.А. Млечко, Волгоградский государственный университет

В статье изложены материалы, посвященные агроэкологическому аспекту семенной продуктивности и качеству семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L.). Описан микробоценоз семян шалфея и его динамика в процессе длительного хранения.

Ключевые слова: агроэкология, семенная продуктивность, качество семян, шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.).

 

Микрофлора семян растений очень специфична и достаточно устойчивая. Семена и микроорганизмы находятся в постоянных симбиотических или антагонистических отношениях, изучать которые начали совсем недавно и научно достоверной информации крайне мало. Часто возникают сложности с отсутствием четкой границы между симбиозом и паразитическими отношениями микроорганизмов к растениям. В связи с этим, применяется термин « условный патоген», который способен в связи с определенными условиями проявлять свойства фитопатогена, в иных же ситуациях входит в состав нормофлоры растения [7]. Так, многие эпифитные микроорганизмы относят к условным патогенам растений, влияя на снижение посевных качеств семян вследствие их неправильного хранения [9].

Патогенные микроорганизмы микрофлоры семян способны сделать токсичным лекарственное растение. Особенно легко патогену поддаются имеющие микротравмы, битые и разрушенные семена. Такие семена являются носителями активных микробиологических очагов [4]. Особо быстрое нарастание пораженности семян происходит такими токсино-образующими грибами, как Alternaria, Penicillum, Cladosporium, Fusarium [6].

Вопрос о составе нормофлоры семян и изменение её от длительности и условий хранения изучен недостаточно, поэтому данная тема является актуальной.

Особо сильное развитие микробоценоза поверхности семян происходит в момент их набухания и прорастания. За этот период идет обсеменение микроорганизмами всех вегетативных органов растения [1]. Стерильные условия проращивания семян определили, что именно эпифиты семени определяют микробный состав ризопланы и филлосферы.

Шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.) - двулетнее травянистое растение, имеющее обильное беловойлочное опушение, высотой 40-100 см. Почти все листья являются прикорневыми, короткочерешковыми или сидячими, яйцевидно-продолговатыми, городчатозубчатыми. Соцветие метельчатое, сильноветвистое, крупное, состоит из 6-10 цветковых ложных мутовок. Венчик длиной 10-20 мм, едва выдаётся из чашечки, большой. Цветение летнее. Распространен в южных районах европейской части России, в Украине, в Крыму, на Кавказе, в Средней Азии. Растет в степях и на меловых и каменистых склонах, среди древесной растительности [2].

Растение содержит обильное количество алкалоидов, дубильных веществ, флавоноидов. В корнях шалфея эфиопского обнаружены хиноны, дитерпеноид сальвипизон. В надземной части обильное количество эфирного масла, стероиды, дитерпеноид фитол [3]. В семенах S. aethiopis содержится жирное масло, имеющее в составе пальмитиновую, пальмитолеиновую, олеиновую, линолевую, стеариновую кислоты [8].

В народной медицине при сердечной недостаточности, кровохарканье употребляется настой корней, так же он входит в состав сбора М. В. Здренко, применяемого при анацидном гастрите и папилломатозе мочевого пузыря. Настой надземной части растения применяется при гипергидрозе, особенно у больных туберкулезом легких, кровохарканье. При фурункулезе применяются местно свежие листья шалфея эфиопского. Эфирное масло S. aethiopis обладает приятным запахом и может применяться в парфюмерии [7].

К сожалению, до настоящего времени шалфей эфиопский не культивируется в массовых масштабах и агротехники выращивания не имеет. Не просто найти и приобрести семена шалфея эфиопского, если это и возможно, то семена скорей всего будут привезены с Ирана, там он имеет широкое распространение и возделывается уже десятилетия. В Волгоградской области данное растение является заносным видом, но прижившимся и достаточно хорошо подвергающимся интродукции. При хранении семян, их посевные качества снижаются незначительно, примерно на 1-2 % ежегодно. При длительном хранении одной из основных причин снижения посевных качеств семян является обильное обсеменение их поверхности микроорганизмами. Таким образом, можно сделать вывод, что о здоровье семян свидетельствует их микрофлора.

В связи с изложенным выше было предпринято настоящее исследование, целью которого явилось изучение динамики некоторых компонентов микробоценоза семян при различных режимах их хранения.

Для изучения посевных качеств семян в период с 2010 по 2014 гг. изучению подвергали эпифитную микрофлору семян разных лет при различных режимах долговременного хранения. Семена для первого посева на территории агробиостанции ВОЛГУ были собраны на территории Волгоградской области Ольховской района вблизи Каменно- Бродского мужского монастыря.

Семена шалфея урожаев 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 гг. были заложены на хранение при температуре 18-20 °С в октябре 2010 г.
Анализу подвергали лабораторную всхожесть, энергию прорастания, интенсивность плесневения и состав, количество эпифитной микрофлоры шалфея эфиопского.

Увлажненные семена проращивались в стерильных чашках Петри при температуре 20 °С в течение двух недель. Количество проросших семян учитывали через день. По этим данным определялась энергия прорастания (на 3-и сутки) и всхожесть семян (на 10-е сутки).
На 14-е сутки проращивания анализировались оставшиеся непроращенными семена и матрасики из фильтровальной бумаги, на которой производилось проращивание. Площадь плесневения оценивалась визуально в процентах к площади матрасика.

Численность и состав эпифитной микрофлоры определялись путем посева смывов с семян на плотные питательные среды МПА, сусло-агар, среду Сабуро, среду Чапека и картофельно-декстрозный агар. Культивирование микроорганизмов проводилось в термостате при 37 °С в течение 7-14 суток. Видовой состав выделенных микро- мицетов анализировался по определителю грибов [10]. Опыты проводились в 20- кратной повторности. Полученные данные обработаны по программе ANOVA.

Были изучены морфологические и тинкториальные свойства клеток с помощью исследования нативных и окрашенных по Синёву и Граму препаратов. Биохимические свойства устанавливали с помощью общепринятых методов, а также СИБов.

Идентификацию микроорганизмов осуществляли, используя общеизвестные методы, применяемые в микробиологической практике [5].
Семена шалфея эфиопского представляют собой орешки длиной 2-2,5 мм, эллипсоидально трехгранные, зеленовато-бурые, с более темной сетчатостью.

Исследуемый материал, полученный методом смыва с 1,0 г семян шалфея эфиопского, высевали на различные питательные среды: МПА, сусло-агар, среду Чапека, среду Сабуро и картофельно-декстрозный агар.

Все засеянные среды инкубировали в термостате в течение двух недель при t = 37 °С. Учет выросших колоний проводили каждый день опыта. Выявление и идентификацию микроорганизмов осуществляли на основе изучения морфофизиологических, тинкториальных, культуральных и биохимических свойств.

Один из самых главных параметров микрофлоры является общее микробное число (ОМЧ) семян (количество микроорганизмов на поверхности 1 грамма семян). Исходя из результатов исследования наименьшее микробное число было у самых молодых семян, наибольшее - у самых старых (табл. 1).

Таблица 1 - Динамика изменения общего микробного числа семян шалфея эфиопского при длительном хранении

При проращивании семян в стерильных условиях без использования предварительной поверхностной стерилизации показало, что они в значительной степени были инфицированы спорами мицелиальных грибов, которые образовали многочисленные колонии на матрасиках, сделанных из фильтровальной бумаги и мертвых семенах. Учет плесневения проводился одновременно с урожая семян 2010-2014 гг.
При учете площади очагов плесневения было сделано предположение о том, что наибольшим инфицированием грибной микрофлорой обладали семена урожая 2010 г. Именно их газон из плесени уже на 14-е сутки покрыл в среднем 43 % площади чашки Петри. В меньшей степени плесневение наблюдалось у семян урожая 2011 и 2012 гг., их площадь газона составила 36 и 25 % соответственно. Минимальное образование плесени присутствовало у семян урожая 2014 г. (1 %). При сопоставлении интенсивности плесневения и основных посевных качеств семян установлено, что критерии энергии прорастания и всхожести находятся в обратной зависимости от интенсивности образования плесени (табл. 2).

Таблица 2 - Взаимосвязь плесневения и посевных качеств семян шалфея     (показатели 2014 г.)    

 

Изучение видового состава микобиоты показало, что чем старше были семена, тем они ниже имели видовое разнообразие плесени. Семена урожая 2010 г. при закладке опыта имели споры 9 родов, через четыре года из них осталось 3 рода. Семена урожая 2011 г. и 2012 г. несли споры 6 и 4 родов, к 2014 г жизнеспособными оказались лишь 4 и 3 рода соответственно (табл. 3).

Среди обнаруженной эпифитной микрофлоры семян шалфея эфиопского были выделены следующие виды бактерий: Ps. herbicola, Ps. fluorescens, Ps. putida, Bac. subtilis, Bac. cereus. При исследовании 30 проб семян исследуемых растений лишь из трёх удалось выделить Bac. cereus.

Микробоценоз семян шалфея эфиопского чрезвычайно богат и составляет от 5000 до 31 000 микробных клеток на 1,0 г семян, в зависимости от срока их хранения.

Климатические условия формирования семян растений сказываются на численности и составе микрофлоры. Плохие условия формирования приводят к увеличению численности фитопатогенных микроорганизмов, что может снижать качество семян после хранения. Сначала на семенах, а затем на растущих проростках бурно развиваются микроорганизмы, попавшие на семена с пылинками почвы.

Наблюдается доминирование неспороносных бактерий при хранении семян с пониженной температурой 4-5 °С. ОМЧ таких семян было значительно ниже, чем с образцов, хранящихся в комнатных условиях.

При возрастании интенсивности плесневения семян критерии энергии прорастания и всхожести семян шалфея эфиопского, характеризующие их посевные качества, достоверно снижаются. В микрофлоре семян шалфея наблюдалось преобладание бактерий, доля же мицелиальных грибов среди представителей эпифитной микрофлоры составляла от 1,6 до 27,7 %. На семенах урожаев разных лет шалфея эфиопского обнаружено 19 видов микромицетов, 11 из которых являются условными патогенами растений.

При температуре 4-5 °С численность микроорганизмов уменьшается в 10 раз, и в их составе наблюдается меньшая доля токсигенных микромицетов и бацилл, т.е. качество семян значительно выше.

В ходе экспериментальной работы установлено, что микробоценоз семян шалфея эфиопского характеризуется широким спектром микроорганизмов, способных оказывать влияние на здоровье человека как положительно, так и отрицательно. В связи с этим, мы видим необходимость контролировать состав микрофлоры на семенах лекарственных растений, в частности на шалфее эфиопском.

Библиографический список

1. Баглаева, Л.Ю. Динамика эпифитной микрофлоры семян шалфея мускатного при длительном хранении [Текст]/ Л.Ю. Баглаева, С.А. Кузнецов // Научные труды Южного филиала «Крымский агротехнологический университет» Национального аграрного университета. Сельскохозяйственные науки. - Симферополь, 2008. - Вып. 105. - С. 82.
2. Богданова, В.В. Мониторинг массы спор фитопатогенных грибов [Текст]/ В.В. Богданова, А.П. Голощапов, В.В. Евсеев // Аграрный вестник Урала. - 2010. - № 2 (68). - С. 52.
3. Бороздина, И.Б. Микрофлора семян лекарственных растений [Текст]/ И.Б. Бороздина, И.М. Мануйлов //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - №9 (83). - С. 43-47.
4. Гуринович, Л. К. Эфирные масла: химия, анализ и применение [Текст]/ Л.К. Гурино- вич, Т. В. Пучкова. - М.: Школа косметических химиков, 2005. - 192 с.
5. Евсеев, В.В. Лабораторный практикум по экологии микроорганизмов [Текст]: учеб. пособие /В.В. Евсеев. - Курган: Изд-во КГУ, 2008. - 132 с.
6. Евсеев, В.В. Подходы к управлению эпифитной микрофлорой агроэкосистем [Текст]/ В.В. Евсеев // Вестник защиты растений. - 2004. - № 2. - С. 48.
7. Евсеев, В.В. Эпифитная микрофлора растений и агрохимикаты [Текст]/ В.В. Евсеев // Аграрная наука. - 2004. - № 4. - С. 26-28.
8. Млечко, Е.А. Исследование антибактериальных свойств эфирного масла шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L.) [Текст]/ Е.А. Млечко //APRIORI. Серия: Естественные и технические науки. - 2014. - № 6. - С. 27.
9. Решетникова, М.Д. Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья и продуктов животного происхождения [Текст]: учебное пособие / М.Д. Решетникова, В.Ф. Левинова, А.В. Хлебников и др.; под ред. проф. Г.И. Олешко. — Пермь: 2004. - 335 с.
10. Саттон, Д. Определитель патогенных и условно патогенных грибов [Текст]/ Д. Сат- тон, А. Фотергилл, М. Ринальди. - М.: Мир, 2001. - 470 с.
 

Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование № 3 (39), 2015

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443x (15.03.2016)
Просмотров: 126 | Теги: шалфей | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016