Geum.ru

Т. И. Тураходжаев методы эффективной дефолиации различных сортов хлопчатника

Вид материалаДокументы

Содержание


Влияние дефолиантов и десикантов на некоторые физиолого-биохимические процессы в семенах различных сортов хлопчатника
Влияние дефолиантов на содержание углеводов в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1, опыты 1981 года; обработка п
Возраст коробочек
Крахмал + гемицеллюлоза
Содержание углеводов в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта 108-ф
Возраст коробочек, дни
Подобный материал:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   18
Глава 4

Влияние дефолиантов и десикантов на некоторые физиолого-биохимические процессы в семенах различных сортов хлопчатника


4.1. Углеводный обмен в ядрах семян


Для зрелых семян хлопчатника характерно наличие относительно большого запаса жиров и белков при сравнительно небольшом содержании углеводов. Начальные этапы формирования семени характеризуются развитием тканей зародыша и запасающих органов, оводненностью семени, высоким содержанием углеводов, малым содержанием белков и почти полным отсутствием жира. Поступающие из листьев пластические вещества откладываются в семенах в виде зерен крахмала. По мере созревания семени наблюдаются постепенное снижение содержания углеводов в семенах и накопление соответственно значительных количеств жира (Прокофьев, 1955).

Представление об углеводах как источниках образования жиров подтверждено изучением включения меченой глюкозы в запасные вещества семян хлопчатника. Наряду с интенсивным образованием радиоактивной целлюлозы происходило включение радиоактивности в глицериновую и алифатическую часть молекулы жира (Shafizadeh, и др., 1956) . Глюкоза и фруктоза могли использоваться для синтеза высших жирных кислот.

Установлено (Таксон, 1950; Linen, Ochoa, 1953), что фермент альдолаза вызывает последовательную деградацию углеводов от гексоз через триозы до непосредственных предшественников высших жирных кислот – двууглеродных соединений. Отмечено (Жданова, Иванова, 1954), что самая высокая активность альдолазы у семян совпадает во времени с периодом интенсивного распада и потребления углеводов для синтеза жира.

Однако в работах, посвященных изучению химического состава семян хлопчатника, обычно мало уделяется внимания углеводам, играющим большую роль в обмене веществ зародыша семени. Углеводный обмен после применения дефолиации и десикации характеризуется распадом крахмала и других высокомолекулярных углеводов и накоплением в листьях более простых растворимых углеводов. С течением времени их количество постепенно уменьшается (Имамалиев, 1969).

Дефолианты резко подавляют синтетическую и усиливают гидролитическую активность ферментов инвертазы и амилазы. Происходит отток растворимых углеводов из зрелых и старых листьев в плодоэлементы, особенно в семена, снижается их количество в корнях и стеблях. Интенсивность превращения, передвижения и перераспределения углеводов тесно коррелирует с активностью ферментов инвертазы и амилазы в различных органах. Максимальный отток отмечается при применении дефолиантов в оптимальные сроки (Имамалиев, 1967, 1969).

Литературна не располагает данными о влиянии высушивающих доз хлората магния на углеводный обмен в семенах хлопчатника не изучался. В связи с этим очень важно выяснить, как влияет высушивающая доза хлората магния на углеводный обмен в созревающих семенах хлопчатника в связи с маслообразованием.

Изучение углеводного обмена в семенах хлопчатника проводилось нами ежегодно в зависимости от возраста коробочек. Для этого использовались пробные коробочки определенного возраста, отобранные с определенного места куста хлопчатника.

Изменение содержания углеводов в ядрах семян хлопчатника, как следует из наших данных, зависит от возраста коробочек. В опытах 1981г. самое высокое содержание углеводов (26.8 %) в ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1 отмечено в молодых 25-дневных коробочках. По мере созревания семян абсолютное и относительное содержание углеводов постепенно падает и в момент полной зрелости достигает величины, характерной для семян данного вида хлопчатника (табл. 24).

При сопоставлении данных по динамике отдельных фракции углеводов в созревающих семенах хлопчатника видно, что моносахара во всех исследуемых нами возрастах семян содержатся в незначительном количестве и почти не меняются в процессе созревания семян. Сахароза содержится в ядрах семян хлопчатника в очень большом количестве. Она значительно (более чем в три раза) преобладает над остальными растворимыми сахарами. Дисахара трудного гидролиза типа мальтозы также содержатся в семенах в значительных количествах. Количество сахарозы и мальтозы снижается по мере созревания семян. За счет этого снижается и сумма растворимых сахаров. Что касается крахмала и гемицеллюлозы, то относительное и абсолютное их количество в ядрах снижается в значительно большей степени, чем растворимые сахара по мере созревания семян. В ядрах зрелых семян хлопчатника наблюдается самое низкое содержание крахмала. За счет этого снижается и сумма нерастворимых (запасных) углеводов (см.табл.24).

Предуборочное удаление листьев с помощью дефолиантов не изменяет закономерности падения различных фракций углеводов в ядрах семян хлопчатника. Эти процессы в опытных вариантах проходят как и в ядрах семян необработанных растений.

Таблица 24

Влияние дефолиантов на содержание углеводов в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта Ташкент-1, опыты 1981 года; обработка при раскрытии 2-3 коробочек


Возраст коробочек
В мг на 1 г абсолютного сухого вещества

монозы
сахароза
мальтоза
сумма растворимых сахаров
декстрины
Крахмал + гемицеллюлоза


сумма углеводов

запасных
всех

Контроль

25
5.5
89.8
22.5
117.8
43.1
106.9
150.0
267.8

30
1.8
88.8
22.0
112.6
26.1
109.2
135.3
247.9

35
2.0
78.5
27.0
107.5
19.4
104.8
124.2
232.7

40
1.0
73.1
27.5
101.6
23.4
95.3
118.7
220.3

45
1.0
74.9
21.6
97.5
23.9
94.2
118.1
215.6

50
0.6
73.2
21.1
94.9
9.3
107.3
116.6
211.5

55
2.1
82.7
9.0
93.8
13.6
92.3
105.9
199.7

60
5.6
70.6
16.0
92.2
12.7
86.6
993
191.5

Бутифос

25
4.3
83.7
27.3
115.3
25.6
115.2
140.8
256.1

30
0.8
76.7
28.6
106.1
25.5
101.5
127.0
233.1

35
1.7
76.6
21.0
99.3
24.4
99.6
124.0
223.3

40
0.8
72.1
20.7
93.6
17.1
86.8
103,9
197.5

45
1.5
74.2
16.8
92.5
17.9
80.5
98.4
190.9

50
1.6
66.8
21.9
90.3
10.5
86.4
96.9
187.2

55
2.3
72.0
14.6
88.9
4.9
85.2
90.1
179.0

60
1.9
75.9
8.4
86.2
7.9
80.5
88.4
174.6

Хлорат магния

25
3.9
75.4
27.2
106.5
35.5
116.6
152.1
258.6

30
1.3
71.5
31.7
104.5
33.9
111.2
145.1
249.6

35
1.6
69.2
26.8
97.6
28.8
103.6
132.4
230.0

40
1.3
65.0
28.3
94.6
18.3
97.7
116.0
210.6

45
0.6
60.4
25.1
86.1
13.8
93.1
106.9
193.0

50
1.6
66.5
22.1
90.2
9.4
88.7
98.1
188.3

55
4.9
70.2
13.2
88.3
8.3
85.5
93.8
183.1

60
4.3
67.5
16.8
88.6
60
84.4
90.4
179.0

Однако под влиянием дефолиантов ускоряются темпы падения количественного содержания углеводов в семенах хлопчатника по сравнению с контролем. Общее содержание углеводов (без целлюлозы) в семенах опытных вариантов также снижается интенсивнее по сравнению с контролем (см.табл.24). В связи с этим общее содержание углеводов снизилось по отношению к контролю под влиянием бутифоса на 11.7 – 24.7 мг/г или на 4.4 – 9.2 % и под влиянием хлората магния - на 10.6 – 23.2 мг/г – 4.0 – 8.7 % (см.табл.24).

Подобная закономерность по изменению содержания различных фракций углеводов в ядрах созревающих семян хлопчатника сорта Ташкент-1 под влиянием дефолиантов получена и в опытах 1982 г.

Результаты наших опытов 1978 г. при десикации показали, что характерным для созревающих семян хлопчатника является снижение относительного количества углеводов как растворимых, так и запасных по мере созревания семян (табл.25). Как видно, изменение содержания углеводов в ядрах семян хлопчатника по мере их созревания зависит в основном от возраста коробочек. Самое высокое содержание углеводов (около 30%) отмечено в ядрах семян молодых коробочек 25-дневного возраста.

При сопоставлении данных по динамике отдельных фракций углеводов в созревающих семенах хлопчатника (см.табл.25) видно, что моносахара резко снижаются по мере созревания коробочек и к моменту полной зрелости в ядрах семян хлопчатника встречаются лишь следы моносахаров. За счет снижения моносахаров снижается и сумма растворимых сахаров. Сахароза повышается в процессе созревания семян хлопчатника, а дисахара типа мальтозы почти не изменяются. Относительное и абсолютное содержание крахмала с гемицеллюлозой значительно снижается в ядрах по мере созревания семян. В ядрах зрелых семян хлопчатника наблюдается самое низкое содержание крахмала. За счет этого снижается и сумма запасных углеводов (см.табл.25). Подобные изменения по углеводному обмену в семенах хлопчатника отмечены и в опытах 1979 и 1980 гг.

Десикация хлопчатника химическими препаратами не изменяет закономерности падения различных фракций углеводов в ядрах семян. Однако высушивающая доза хлората магния оказала заметное влияние на количественное содержание углеводов в семенах хлопчатника. Высушивающая доза хлората магния способствует более интенсивному снижению общего содержания углеводов в семенах опытного варианта по сравнению с контролем. При этом отмечено, что высушивающая доза хлората магния наибольшее снижение углеводов вызвала в семенах молодых коробочек 25-50- дневного возраста (см.табл.25). При этом отмечено, что снижение общего содержания углеводов в ядрах семян хлопчатника под влиянием высушивающей дозы хлората магния происходит за счет уменьшения моносахаров и запасных углеводов.

Из анализа экспериментального материала выявляется интересная закономерность в характере обмена углеводов хлопковых семян. Наблюдается различное соотношение растворимых сахаров и запасных углеводов в семенах в зависимости от возраста коробочек. Отмечено, что в семенах молодых коробочек запасные углеводы преобладают над растворимыми сахарами. По мере созревания доля запасных углеводов в зародышах семян хлопчатника постепенно снижается, в связи с чем повышается относительное содержание растворимых сахаров. В результате у зрелых семян количество растворимых сахаров приравнивается к запасным углеводам или даже превышает их. Следовательно, преобладание растворимых сахаров над запасными углеводами является признаком скороспелости (Баръетас, 1970).


Таблица 25

Содержание углеводов в обезжиренных ядрах семян хлопчатника сорта 108-ф

под влиянием хлората магния в связи с возрастом коробочек в момент обработки. Опыт 1978 г.

(мг глюкозы на 1 г абсолютно-сухого вещества)

Возраст коробочек, дни
Контроль
Хлорат магния 30 кг/га

монозы
сахароза
мальтоза
сумма растворимых сахаров
декстрины
крахмал + гемицеллюлоза
сумма нерастворимых сахаров
общее количество углеводов
монозы
сахароза
мальтоза
сумма растворимых сахаров
декстрины
крахмал + гемицеллюлоза
сумма нерастворимых сахаров
общее количество углеводов

25
10.7
61.2
35.2
97.1
6.6
181.5
188.7
286.8
13.3
50.1
8.5
71.9
41.2
172.6
213.8
285.7

30
8.5
63.8
18.1
90.4
31.2
142.5
173.7
264.1
5.3
66.8
5.3
77.4
35.7
131.5
167.2
244.6

35
1.5
66.2
19.0
86.7
18.7
129.5
148.2
234.9
1.2
65.6
14.6
81.4
27.0
129.5
156.5
237.9

40
1.1
7.0
23.6
94.7
22.4
119.0
141.4
236.1
2.6
65.6
20.8
89.0
16.6
124.0
140.6
229.6

45
2.1
71.1
19.9
93.1
17.5
118.0
135.5
228.6
3.2
66.0
26.3
95.5
10.5
122.5
133.0
228.5

50
3.0
73.2
18.6
94.8
-
127.0
127.0
221.8
1.7
74.5
19.5
95.7
11.0
111.0
122.0
217.1

55
2.5
79.1
22.69
104.2
11.0
111.0
122.0
226.2
1.9
78.2
20.7
100.8
9.8
106.0
115.8
216.6

60
2.3
82.6
21.5
106.4
7.8
109.0
116.8
223.2
2.1
78.1
29.2
109.4
6.0
104.0
110.0
209.4

65
2.7
79.5
23.1
105.3
6.5
108.0
114.5
119.8
3.0
86.0
16.6
105.6
3.2
97.3
100.5
206.1

70
1.7
82.0
16.6
100.3
8.0
103.4
111.4
211.7
2.1
88.2
20.1
115.4
-
100.0
100.0
215.4

Высушивающая доза хлората магния оказывает влияние на углеводный обмен в семенах хлопчатника в зависимости от того, в каком возрасте коробочки попали под высушивающую дозу хлората магния. В семенах молодых коробочек 25-45- дневного возраста под влиянием высушивающей дозы хлората магния задерживаются процессы превращения запасных углеводов, в результате чего доля их преобладает над растворимыми сахарами. И, наоборот, в семенах более зрелых коробочек, где отложение пластических веществ в основном закончено, высушивающая доза хлората магния ускоряет процессы созревания и дозревания в семенах. Вследствие этого ускоряется убыль запасных углеводов и повышается в связи с этим относительное содержание растворимых сахаров, доля которых преобладает над запасными углеводами (см.табл.25).