ВПЛИВ РІДКОГО КОМПЛЕКСНОГО ДОБРИВА ЗА ВІРУСНОГО УРАЖЕННЯ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ ТА ПОСІВНІ ЯКОСТІ НАСІННЯ ПШЕНИЦІ

Михайло Михайлович Богдан

doi:10.32782/agrobio.2024.4.3

Михайло Михайлович Богдан Інститут мікробіології і вірусології імені Д. К. Заболотного Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-4786-8558

DOI: https://doi.org/10.32782/agrobio.2024.4.3

Ключові слова: Triticum aestivum L., рідке комплексне добриво, ВСМП, продуктивність, посівна якість

Анотація

Стаття присвячена дослідженню ролі рідкого комплексного добрива (РКД) Фізіоживлін-Р у формуванні елементів продуктивності та посівних якостей пшениці за штучного ураження вірусом смугастої мозаїки пшениці (BCMП). Мікробіологічні, молекулярно-генетичні, біометричні, статистичні. У польових двох річних дослідах досліджено вплив позакореневої обробки рідким комплексним добривом із збалансованим за макро- і мікроелементним складом (з вмістом N, P, K, Са, Mg, S, B, Mn, Zn, Cu, Fe, Мо, Li) здорових і вірус-інфікованих рослин пшениці (штучне ураження) на структурні показники урожаю, посівну якість насіння і ростові процеси ювенільних рослин. Наявності вірусу смугастої мозаїки пшениці в листках пшениці з BCMП-симптомами підтверджено методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Дослідженнями встановлено істотне пригнічення величини основних структурних показників продуктивності пшениці м’якої за впливу ураження ВСМП: зменшення кількості продуктивних пагонів, висоти стебел, кількості колосків у колосі, довжини і кількості зерен у головному колосі, маси зерен головного і бокового колосу, маси 1000 зерен. Виявлено, що позакоренева обробка РКД посівів здорових рослин підвищувала головним чином масу зерен головного і бокового колосу. Виявлено, що маса ювенільних рослин вирощених з насіння рослин оброблених рідким комплексним добривом істотно зростала, але переважно за рахунок збільшення кореневої системи. Застосування РКД за вірусного зараження менш згубно діяло на наростання сирої маси, що позначалося у її зростанні порівняно із вірус-інфікованими рослинами без обробки, яке відбувалося за рахунок поліпшення росту кореневої системи. Варто відмітити, що маса 1000 зерен з вірус-уражених рослин за обробки РДК мала навіть тенденцію до зростання по відношенню до чистого контролю. Таким чином, за отриманими даними встановлено, що обробка рідким комплексним добривом дозволяє підвищити толерантність рослин пшениці до вірусного ураження, певним чином знижуючи втрати продуктивності, хоча й не впливає на посівну якість насіння і структуру продуктивності посівів наступного року.

Посилання

1. Awulachew, M.T. (2020). The role of wheat in human nutrition and its medicinal value. Global Academic Journal of Medical Sciences, 2(6), 50–54. doi: 10.36348/gajms.2020.v02i06.001
2. Bhaduri, D., Rakshit, R., & Chakraborty, K. (2014). Primary and secondary nutrients-a boon to defense system against plant diseases. International Journal of Bio-resource and Stress Management, 5(1), 461–467. doi:10.5958/0976-4038.2014.00597.1
3. Bhattacharyya, D., & Chakraborty, S. (2018). Chloroplast: the Trojan horse in plant-virus interaction. Molecular Plant Pathology, 19(2), 504–518. doi: 10.1111/mpp.12533
4. Cabi. Digital Library. Wheat streak mosaic virus (wheat streak). Access mode: https://www.cabi. org/isc/datasheet/56858
5. Chalupníková, J., Kundu, J.K., Singh, K., Bartaková, P. & Beoni, E. (2017). Wheat streak mosaic virus: incidence in field crops, potential reservoir within grass species and uptake in winter wheat cultivars. Journal of Integrative Agriculture, 16, 523–531.
6. Devadas, R., Simpfendorfer, S., Backhouse, D., & Lamb, D. W. (2014). Effect of stripe rust on the yield response of wheat to nitrogen. The Crop Journal, 2, 201–206. doi: 10.1016/j.cj.2014.05.002
7. Dráb, T., Svobodová, E., Ripl, J., Jarošová, J., Rabenstein, F., Melcher, U. & Kundu, J.K. (2014). SYBR Green I based RT-qPCR assays for the detection of RNA viruses of cereals and grasses. Crop and Pasture Science, 65, 1323–1328. doi: 10.1071/CP14151
8. Elmer, W.H, & Datnoff, L.E. (2014). Mineral nutrition and suppression of plant disease, van Alfen N.K. (Ed.), Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, Academic Press, 231–244.
9. Faostat. Crops and livestock products. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Access mode: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL/visualize
10. Gauthier, K., Pankovic, D., Nikolic, M., Hobert, M., Germeier, C.U., Ordon, F., Perovic, D. & Niehl, A. (2023). Nutrients and soil structure influence furovirus infection of wheat. Frontiers in Plant Science, 14, 1200674. doi: 10.3389/fpls.2023.1200674
11. Graham, D.R., & Webb, M.J. (1991). Micronutrients and disease resistance and tolerance in plants, 329–370. In Mortvedt, J.J. & Cox, F.R. (Eds). Micronutrients in Agriculture. doi: 10.2136/sssabookser4.2ed.c10
12. Huliaieva, H.B. (2024). Klitynni, fizioloho-biokhimichni i molekuliarno-henetychni mekhanizmy vzaiemodii roslyn i zbudnykiv khvorob riznykh taksonomichnykh hrup. [Cellular, physiological-biochemical, and molecular-genetic mechanisms of the interaction of plants and disease agents of various taxonomic groups]. Physiology of Plants and Genetics, 56(4), 279–310 (in Ukrainian). doi: 10.15407/frg2024.04.279
13. Jones, R.A.C., Coutts, B.A. Mackie, A.E. & Dwyer, G.I. (2005). Seed transmission of Wheat streak mosaic virus shown unequivocally in wheat. Plant Disease, 89, 1048–1050.
14. Kaur, S., Samota, M.K., Choudhary, M., Choudhary, M., Pandey, A.K., Sharma, A., & Thakur, J. (2022). How do plants defend themselves against pathogens-Biochemical mechanisms and genetic interventions. Physiology and Molecular Biology of Plants, 28(2), 485–504. doi: 10.1007/s12298-022-01146-y.
15. Kumar, S., Kumar, S. & Mohapatra, T. (2021). Interaction between macro- and micro-nutrients in plants. Frontiers in Plant Science, 12, 665583. doi: 10.3389/fpls.2021.665583
16. Kumari, V.V., Banerjee, P., Verma, V.C., Sukumaran, S., Chandran, M.A.S, Gopinath, K.A., & Awasthi, N.K. (2022). Plant nutrition: an effective way to alleviate abiotic stress in agricultural crops. International Journal of Molecular Sciences, 31, 23(15), 8519. doi: 10.3390/ijms23158519
17. Lau, S.E., Teo, W.F.A., Teoh, E.Y. & Tan, B.Ch. (2022). Microbiome engineering and plant biostimulants for sustainable crop improvement and mitigation of biotic and abiotic stresses. Discov Food 2, 9. doi: 10.1007/s44187-022-00009-5
18. Markov, I. (2019). Virusni khvoroby zernovykh kolosovykh i zakhody shchodo obmezhennia yikhnoho poshyrennia. [Viral diseases of cereal grains and measures to limit their spread]. Propositiya, 1. (in Ukrainian). Access mode: https://propozitsiya.com/ua/virusni-hvoroby-zernovyh-kolosovyh-i-zahody-shchodo-obmezhennya-yihnogo-poshyrennya
19. Meena V.S., Meena S.K., Verma J.P., Meena R.S., & Ghosh B. N. (2015). The needs of nutrient use efficiency for sustainable agriculture. Journal of Cleaner Production, 102 562–563. doi: 10.1016/j.jclepro.2015.04.044
20. Mishchenko, L., Nazarov, T., Dunich, A., Mishchenko, I., Ryshchakova, O., Motsnyi, I., & Smertenko, A. (2021). Impact of wheat streak mosaic virus on peroxisome proliferation, redox reactions, and resistance responses in wheat. International Journal of Molecular Sciences, 23, 22(19), 10218. doi: 10.3390/ijms221910218
21. Mishchenko, L.T., Dunich, A.A., Mishchenko, I.A., Petrenkova V.P., & Mukha, T.I. (2018). Monitoring of economically important wheat viruses under weather conditions change in Ukraine and investigation of seed transmission of wheat streak mosaic virus. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 24, 660–669
22. Nasinnia silskohospodarskykh kultur. Sortovi ta posivni yakosti. Tekh-nichni umovy: DSTU 2240-93. [Seeds of crops. Varietal and showing qualities. Technical conditions: DSTU 2240-93]. K., State Standard of Ukraine, 1994, 73. (in Ukrainian).
23. Pandey, M., Shrestha, J., Subedi, S., & Shah, K.K. (2020). Role of nutrients in wheat: a review. Tropical Agrobiodiversity (TRAB), 1(1), 18–23. doi: 10.26480/trab.01.2020.18.23
24. Paudel, D.B., & Sanfaçon, H. (2018). Exploring the diversity of mechanisms associated with plant tolerance to virus infection. Frontiers in Plant Science, 9,1575. doi: 10.3389/fpls.2018.01575
25. Price, J.A., Workneh, F., Evett, S.R., Jones, D.C., Arthur, J., & Rush, C.M. (2010). Effects of wheat streak mosaic virus on root development and water-use efficiency of hard red winter wheat. Plant Disease, 94, 6, 766–770. doi: 10.1094/PDIS-94-6-0766
26. Singh, K., Wegulo, S.N., Skoracka, A., & Kundu, J.K. (2018). Wheat streak mosaic virus: a century old virus with rising importance worldwide. Molecular Plant Pathology, 19(9), 2193–2206. doi: 10.1111/mpp.12683
27. Sposib pidvyshchennia produktyvnosti pshenytsi ozymoi iz zastosuvanniam ridkoho kompleksnoho dobryva, shcho mistyt khelaty mikroelementiv: pat. 113638 Ukraina MPK [Method for increasing winter wheat productivity using liquid complex fertilizer containing chelates of trace elements: patent 113638 Ukraine MPK] (2016.01) A01C 21/00 C05G1/00 C05D 9/02 (2006.01) C05D 11/00 C05D 11/00. No u 2016 07482; appl. 08.07.2016; publ. 10.02.2017, Bul., 3. 6 p. (in Ukrainian)
28. Sun, Y., Wang, M., Mur, Luis A., Shen, Q., & Guo, S. (2020). Unravelling the roles of nitrogen nutrition in plant disease defences international journal of molecular sciences. International Journal of Molecular Sciences, 21, 572. doi: 10.3390/ijms21020572
29. Tripathi, R., Tewari, R., Singh, K.P., Keswani, C., Minkina, T., Srivastava, A.K., & Sansinenea, E. (2022). Plant mineral nutrition and disease resistance: A significant linkage for sustainable crop protection. Frontiers in Plant Science, 20;13, 883970. doi: 10.3389/fpls.2022.883970.
30. Velasquez, A.C., Castroverde, C., & He, S.Y. (2018). Plant-pathogen warfare under changing climate conditions. Current Biology, 28, 619–634. doi: 10.1016/j.cub.2018.03.054
31. Wang, M., Zheng, Q., Shen, Q., & Guo, S. (2013). The critical role of potassium in plant stress response. International Journal of Molecular Sciences, 14, 7370–7390. doi: 10.3390/ijms14047370