Влияние селеносодержащего препарата на рост растений семейства Астровые (Asteraceae): астра однолетняя (Callistephus chinensis), тагетес отклонённый (Tagetes patula), георгина гибридная (Dahlia × hortensis) в условиях водного дефицита

Актуальность. Возможность повышения стрессоустойчивости растений в условиях изменяющегося климата лежит в основе усовершенствования современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Знание об участии микро- и макроэлементов в процессах роста и развития растений обеспечивает возможность регулирования устойчивости к различным стрессам, среди которых одним из важнейших является водный дефицит. Многолетние мировые исследования выявили стрессопротекторную функцию селена, подтверждают большое значение этого элемента в повышении жизненных функций организмов и высокой эффективности при выживании растений в условиях стресса. Вместе с тем, сведения об особенностях воздействия селена на различные виды растений, формы селеносодержащих препаратов и удобрений, их концентрации, разнятся. В связи с этим, исследования, направленные на выявление влияния селеносодержащего препарата на рост растений семейства Астровые (Asteraceae) в условиях водного дефицита, являются актуальными.

Методы. Опыт по изучению влияния селеносодержащего препарата на рост растений наиболее распространённых видов семейства Астровые: астра однолетняя (Callistephus chinensis); тагетес отклонённый (Tagetes patula); георгина гибридная (Dahlia × hortensis) в условиях водного дефицита поставлен в контролируемых условиях. У изучаемых растений оценивали биометрические показатели: высоту побегов (см); количество листьев (шт.), площадь листовых пластин (см²), которые влияют на декоративность. Измерения проводили на 7 сутки после стресса.

Результаты. Выявлены специфические реакции растений изучаемых видов семейства Астровые на воздействие селеносодержащего препарата в условиях водного стресса. Выявлено, что применение изучаемого препарата в период засухи способствует росту побегов у растений Астры однолетней, Тагетеса отклонённого и Георгины гибридной, сохранению имеющихся и росту новых листьев на растениях Астры однолетней и Георгины гибридной, увеличению площади листьев у растений Астры однолетней, что в целом сказывалось на большей жизнеспособности растений, скорейшему восстановлению после засухи и сохранению декоративности. Отмечено, что среди изучаемых видов растений семейства Астровые наибольшую устойчивость к воздействию водного стресса проявил Тагетес отклонённый.

Заключение. Применение селеносодежащего препарата оказало положительное влияние на рост растений у изучаемых видов семейства Астровые (Asteraceae): астра однолетняя (Callistephus chinensis); тагетес отклонённый (Tagetes patula); георгина гибридная (Dahlia × hortensis) в условиях водного дефицита, способствуя сохранению жизнеспособности и декоративности.

1. Omar A.A., Heikal Y.M., Zayed E.M., Shamseldin S.A. M., Salama Y.E., Amer K.E., Basuoni M.M., Abd Ellatif S., & Mohamed A.H. Conferring of Drought and Heat Stress Tolerance in Wheat (Triticum aestivum L.) Genotypes and Their Response to Selenium Nanoparticles Application. Nanomaterials. 2023;13(6). 998. https://doi.org/10.3390/nano13060998

2. Аладина О.Н., Акимова С.В., Лебедева С.Ю., Полянская А.Е., Скоробогатова И.В., Никиточкин Д.Н. Роль субстратов и некорневых обработок регуляторами роста в укоренении зеленых черенков крыжовника в пластиковых ячейках Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2008;(1):111-122. https://elibrary.ru/isdlvd

3. Ni G., Shi G., Hu C., Wang X., Nie M., Cai M., Cheng Q., Zhao X. Selenium improved the combined remediation efficiency of Pseudomonas aeruginosa and ryegrass on cadmium-nonylphenol cocontaminated soil. Environ Pollut. 2021;287:117552. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117552

4. Molnár A., Kolbert Z., Kéri K., Feigl G., A. Ördög A., Szőllősi R., Erdei L. Selenite-induced nitro-oxidative stress processes in Arabidopsis thaliana and Brassica juncea. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018;148:664-674. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.11.035

5. Chen J., Huang T., Zeng C., Xing Y., Pan L., Liao Q., ... & Liu Y. Physiological Responses of Pak Choi to Exogenous Foliar Salicylic Acid Under Soil Se Stress. Water, Air, & Soil Pollution. 2021;232(9):374. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05319-5

6. da Cruz Ferreira R.L., de Mello Prado R., de Souza Junior J.P., Gratao P.L., Tezotto T., & Cruz F.J.R. Oxidative stress, nutritional disorders, and gas exchange in lettuce plants subjected to two selenium sources. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2020;(20):1215-1228. https://doi.org/10.1007/s42729-020-00206-0

7. Ashraf M.A., Akbar A., Parveen A., Rasheed R., Hussain I., Iqbal M., Phenological application of selenium differentially improves growth, oxidative defense and ion homeostasis in maize under salinity stress. Plant Physiol. Biochem. 2018;(123):268–280. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.12.023

8. Zahedi S.M., Abdelrahman M., Hosseini M.S., Hoveizeh N.F., Tran L.-S.P., Alleviation of the effect of salinity on growth and yield of strawberry by foliar spray of selenium-nanoparticles. Environ. Pollut. 2019;(253):246–258. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.04.078

9. Sardar R., Ahmed S., Shah A. A. & Yasin N. A. Selenium nanoparticles reduced cadmium uptake, regulated nutritional homeostasis and antioxidative system in Coriandrum sativum grown in cadmium toxic conditions. Chemosphere. 2022;(287):132332 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132332

10. Ismael M.A., Elyamine A.M., Moussa M.G., Cai M., Zhao X., & Hu C. Cadmium in plants: uptake, toxicity, and its interactions with selenium fertilizers. Metallomics. 2019;11(2):255-277. https://doi.org/10.1039/c8mt00247a

11. Nawaz F., Ahmad R., Ashraf M.Y., Waraich E.A., Khan S.Z. Effect of selenium foliar spray on physiological and biochemical processes and chemical constituents of wheat under drought stress Ecotoxicol. Environ. 2015;(113):191-200. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.12.003

12. Sattar A., Cheema M. A., Sher A., Ijaz M., Ul-Allah S., Nawaz A., & Ali Q. Physiological and biochemical attributes of bread wheat (Triticum aestivum L.) seedlings are influenced by foliar application of silicon and selenium under water deficit. Acta Physiologiae Plantarum. 2019;(41):1-11. https://doi.org/10.1007/s11738-019-2938-2

13. Andrade F.R., Nascimento da Silva G., Guimarães K.C., Barreto H.B.F., Dázio de Souza K.R., Guilherme L.R.G., Faquin V, Rodrigues dos Reis A. Selenium protects rice plants from water deficit stress. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018;164(30):562-570. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.08.022

14. Proietti P., Nasini L., Del Buono D., D’Amato R., Tedeschini E., Businelli D. Selenium protects olive (Olea europaea L.) from drought stress Sci. Hortic. (Amst.). 2013;(164):165-171. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.09.034

15. Чупахина Г.Н. Физиологические и биохимические методы анализа растений. Калининград, 2000. 59 с.

16. Полевой В.В., Максимов Г.Б. Методы биохимического анализа растений. Л.: Изд-во ЛГУ, 1978. 192 с.