მცენარის ფესვები რიზოსფეროს მნიშვნელოვანი კომპონენტია, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს წყლისა და საკვები ნივთიერებების ნიადაგში ტრანსპორტირებაში. გარდა ამისა, მიწისზედა ბიომასის წარმოება მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული მცენარის ფესვებზე. ფესვების ზრდა და განაწილება ნიადაგში განსაზღვრავს კულტურის უნარს, შეიწოვოს საკვები ნივთიერებები და წყალი. მცენარის ფესვთა სისტემის გაუმჯობესება საშუალებას აძლევს მათ უკეთ შეიწოვონ წყალი, საკვები ნივთიერებები და მინერალები ნიადაგიდან. მოსავლიანობის ზრდის დაახლოებით 49% მიეწერება მოსავლის მართვის გაუმჯობესებულ პრაქტიკას, ხოლო დარჩენილი 51% განპირობებულია გენეტიკური გაუმჯობესებით. მცენარის ზრდის რეგულატორები, რომლებიც ამცირებენ დამაგრებას და ზრდიან მარცვლის წონას, მოსავლიანობის გაზრდის გასაღებია. დამაგრება ამცირებს წყლისა და საკვები ნივთიერებების ტრანსპორტირებას და ფოტოსინთეზს, რაც იწვევს სიმინდის მოსავლიანობის შემცირებას. დამაგრების სიჩქარე ასევე უარყოფითად მოქმედებს მარცვლის მარცვლის რაოდენობასა და წონაზე, რაც ამცირებს მოსავლიანობის ხარისხს. სიმინდის დამაგრება ძირითადად ხდება მესამე ბაზალურ კვანძში მარცვლის შევსების ეტაპზე, რადგან სწორედ ამ დროს გადადის ნახშირწყლები ღეროდან თავთავში. სიმინდის ნაადრევი დაბერება და დამაგრება პირდაპირ კავშირშია ფესვების ზრდასთან. ფესვთა სისტემის ანალიზი მნიშვნელოვანი ფაქტორია მოსავლიანობის გაზრდისა და დამაგრების შემცირებისთვის.მშრალი მიწასასოფლო-სამეურნეო სისტემები.13
ნიადაგის ადეკვატურმა ტენიანობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ფესვის მშრალი ნივთიერების სიმკვრივე ერთეულ ფართობზე. ტრადიციულ სასუქის გამოყენების მეთოდებთან შედარებით, მცენარის ზრდის რეგულატორების (PPR) გამოყენებამ შეიძლება გააძლიეროს ნიადაგიდან წყლისა და საკვები ნივთიერებების შეწოვა ფესვების მიერ. ფესვის წნევა ფესვის წვენის ნაკადისა და სეკრეციის მაჩვენებელია. ფესვის სეკრეცია დამოკიდებულია მის ინტენსივობაზე, ხოლო ფესვის აქტივობა იცვლება ნიადაგის ტენიანობის პირობების, კულტურის ტიპისა და ვეგეტაციის სეზონის მიხედვით. მინდორში რთულია ფესვების ქცევის ზუსტად გაგება, ხოლო ფესვის სეკრეციის გამოყენება შესაძლებელია ფესვების ქცევის და საკვები ნივთიერებებისა და წყლის შეწოვის პროგნოზირებისთვის. ფესვის ჩაჭედვაზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, მათ შორის ფესვების რაოდენობა, ფესვის დიამეტრი და ზრდის მიმართულება. ლიგნინის შემცველობა ღეროების ძირითადი კომპონენტია და მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ღეროების ჩაჭედვის სიჩქარეზე. ეთეფონი არის ეფექტური ზრდის რეგულატორი, რომელსაც შეუძლია შეამციროს ჩაჭედვის რისკი. ეთეფონის გამოყენება შესაძლებელია სიმინდის ფესვების სიმაღლის შესამცირებლად, მექანიკური სიმტკიცის გასაზრდელად და ფესვების ადჰეზიის გასაუმჯობესებლად. ეთეფონი და ქლორმეკვატ ქლორიდი ეფექტურად აძლიერებენ ჩაჭედვის წინააღმდეგობას და ენდოგენურ ჰორმონალურ სიგნალიზაციას. DA-6 მნიშვნელოვნად ამცირებს ჩაჭედვის სიჩქარეს, პანიკულების რაოდენობას და მცენარის სიმაღლეს და აუმჯობესებს ღეროს შეღწევადობას. ამრიგად, სასოფლო-სამეურნეო კულტურებში დასაწოლი ადგილების პრობლემების მოგვარება სტაბილური და მაღალი მოსავლიანობის მისაღწევად მთავარია.
ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ნახევრადმშრალ რეგიონებში, სხვადასხვა სახის ნიადაგის დამუშავების პრაქტიკის მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან შერწყმამ შეიძლება შეამციროს სიმინდის დაჭიმულობის რისკი და გაზარდოს მოსავლიანობა. ამ ჰიპოთეზის შესამოწმებლად, ამ ექსპერიმენტმა გაზომა სხვადასხვა სახის ნიადაგის დამუშავების პრაქტიკის გავლენა მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან ერთად სიმინდის ღეროების ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზე, ფესვის მორფოლოგიაზე, სისხლძარღვოვანი კონების მოლეკულურ სტრუქტურაზე, ფესვის წვენში ენდოგენური ჰორმონების შემცველობასა და მოსავლიანობაზე. ამ კვლევის მიზანია თეორიული საფუძვლის შექმნა ნახევრადმშრალ რეგიონებში სიმინდის დაჭიმულობისადმი წინააღმდეგობისა და მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად. მცენარეთა ზრდის რეგულატორების გამოყენება სასარგებლოა სასოფლო-სამეურნეო წარმოების მართვისთვის.
ნალექებისა და ტემპერატურის ყოველთვიური განაწილება ექსპერიმენტულ ნაკვეთებზე 2021 და 2022 წლების სიმინდის მზარდი სეზონების განმავლობაში.
ამ მოდელის გამოყენებით, ვეგეტაციის პერიოდში ფესვის ზრდის საშუალო ტემპი (Ć) შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
პანიკულების ფორმირების ეტაპზე, თითოეული ნაკვეთიდან შეირჩა ხუთი მცენარე და ფესვთა სისტემა მცენარის ცენტრიდან ამოიღეს, რიგებს შორის მანძილი კი მცენარის სიგანისა და სიგრძის ნახევარი იყო. ფესვების გარეცხვის შემდეგ, ზედაპირის ტენიანობა ფილტრის ქაღალდით გააშრეს და ფესვის ფენების რაოდენობა დაითვალეს. ახალი კოჭის ფესვები 80°C ტემპერატურაზე გააშრეს მუდმივ წონამდე, რის შემდეგაც მათი მშრალი წონა გაიზომა. ენდოგენური ჰორმონების ნაკადი განისაზღვრა ფერმენტთან დაკავშირებული იმუნოსორბენტული ანალიზის (ELISA) გამოყენებით (ვანგი და სხვ.).
სხვადასხვა ნიადაგის დამუშავების მეთოდების გავლენა მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან კომბინაციაში ფესვების სიმკვრივეზე 0–100 სმ სიღრმეზე 2022 წელს. ვერტიკალური ხაზები წარმოადგენს საშუალო მნიშვნელობის სტანდარტულ შეცდომას (SEM) (n = 3). პატარა ასოები მიუთითებს მნიშვნელოვან განსხვავებებზე P ≤ 0.05 მნიშვნელობის დონეზე (LSD ტესტი).
სხვადასხვა ნიადაგის დამუშავების მეთოდების გავლენა მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან კომბინაციაში ფესვის მასის სიმკვრივეზე 0–100 სმ სიღრმეზე 2022 წელს. ვერტიკალური ხაზები წარმოადგენს საშუალო მნიშვნელობის სტანდარტულ შეცდომას (SEM) (n = 3). პატარა ასოები მიუთითებს მნიშვნელოვან განსხვავებებზე P ≤ 0.05 მნიშვნელობის დონეზე (LSD ტესტი).
მრავალრიცხოვანმა ნიადაგის დამუშავებამ მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან ერთად მნიშვნელოვნად იმოქმედა გაუმჯობესებული ფესვების მორფოლოგიურ მახასიათებლებზე თავდაპირველ ეტაპზე (ცხრილი 6). EYD და EYR დამუშავებისას გაიზარდა გაუმჯობესებული ფესვების დიამეტრი, მოცულობა, დახრილობის კუთხე და მშრალი წონა, სადაც საუკეთესო ეფექტი აჩვენა როტაციულმა ნიადაგის დამუშავებამ Jindel-ისა და Yuhuangjin-ის მცენარეთა ზრდის რეგულატორებთან ერთად. კვლევის ორივე წელს მცენარეთა ზრდის რეგულატორების გამოყენებამ გაზარდა გაუმჯობესებული ფესვების დიამეტრი, მოცულობა, დახრილობის კუთხე და მშრალი წონა. საკონტროლო დამუშავებასთან შედარებით, EYD, EYR და EYB დამუშავებისას გაუმჯობესებული ფესვთა შრეების რაოდენობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა 2021 წელს. თუმცა, 2022 წელს დამუშავებებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა.
ყველა დამუშავების შემთხვევაში, სიმინდის დამუშავების დროს დამაგრების მაჩვენებელი (EYD), დამაგრების კოეფიციენტი (EYR), დამაგრების ინდექსი (EH), დამაგრების კოეფიციენტი (EHC) და დამაგრების კოეფიციენტი (CG) მნიშვნელოვნად მაღალი იყო სხვა წლებთან შედარებით (ცხრილი 8). სხვადასხვა დამუშავების მეთოდმა მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა დამაგრების კოეფიციენტი და დამაგრების ინდექსი, ხოლო Jindel + Yuhuangjin-ის მცენარის ზრდის რეგულატორის გამოყენებამ გაზარდა დამაგრების კოეფიციენტი. 2016 წელს, ორ სასწავლო წელს შორის დამაგრების ინდექსში, დამაგრების კოეფიციენტსა და დამაგრების კოეფიციენტში მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა. დამაგრების ინდექსს, დამაგრების კოეფიციენტსა და დამუშავების სხვა მეთოდებს შორის კორელაცია მნიშვნელოვნად გაიზარდა დამუშავების მეთოდებში დამაგრების კოეფიციენტისა და დამაგრების ინდექსისთვის, რამაც გამოიწვია დამაგრების ეფექტურობის გაუმჯობესება.
სხვა კულტივაციის მეთოდებთან შედარებით, მცენარეთა ზრდის რეგულატორებს შეუძლიათ მოსავლის ზრდის რეგულირება წარმოების საჭიროებების შესაბამისად.,აკონტროლებს მცენარის მორფოლოგიას და ზრდის ლიგნინის შემცველობას, მცენარის ჰორმონების დონეს და მოსავლიანობას.კარგად არის ცნობილი, რომ მცენარეთა ზრდის რეგულატორებს დაბალი ხარჯების უპირატესობა აქვთ..ამჟამად, საკონტროლო მკურნალობასთან შედარებით, EYD მკურნალობა მესამე ინტერნოდში ლიგნინის უფრო მაღალ შემცველობას აჩვენებს. ლიგნინის შემცველობა მნიშვნელოვნად დადებითად კორელაციაშია ენდოგენური ჰორმონალური სიგნალების აქტივობასთან, რაც თანხვედრაშია წინა კვლევების შედეგებთან. გაუმჯობესებული ჩაჯდომისადმი წინააღმდეგობა ძირითადად განპირობებულია უჯრედშორისი ქსოვილის მატებით.შინაარსილიგნინის, ცელულოზის, ნახშირწყლების და ანატომიური სტრუქტურული ფაქტორების, როგორიცაა ქერქის სისქე,ნომერისისხლძარღვოვანი კონების რაოდენობა და ლიგნიფიკაციის ხარისხი. ამ კვლევაში დადგინდა, რომ სიმინდის ქერქის სისქე და სისხლძარღვოვანი კონების რაოდენობა იზრდებოდა EYD დამუშავების დროს. EYD დამუშავების დროს, მცირე სისხლძარღვოვანი კონები მჭიდროდ იყო შეფუთული, ხოლო დიდი სისხლძარღვოვანი კონები კარგად იყო განვითარებული. მცენარის სისხლძარღვოვანი კონები ასევე მნიშვნელოვანია წყლისა და საკვები ნივთიერებების ტრანსპორტირებისთვის.45 სიმინდის სისხლძარღვოვანი ქსოვილის გამტარობა დადებითად კორელაციაშია სისხლძარღვოვანი კონების რაოდენობასთან.42 EYD დამუშავების დროს, საკონტროლო დამუშავებასთან შედარებით, SLR შემცირდა 97%-ით, RLR - 65%-ით და TLR - 74%-ით.
ძირითადი ურთიერთქმედების გზები იყო ფესვის წვენის ექსუდაცია და ენდოგენური ჰორმონების დონე. EYD დამუშავებისას, ფესვის წვენის ექსუდაციის მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად მაღალი იყო ზრდის ყველა ეტაპზე, ვიდრე ყველა სხვა დამუშავებისას. ფესვის წვენის ექსუდაციის მაჩვენებლებში მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა ER და EYR დამუშავებებს შორის, ან YB და EYB დამუშავებებს შორის ზრდის ნებისმიერ ეტაპზე. გარდა ამისა, დათესვიდან 25 და 125 დღის შემდეგ, ფესვის წვენის ექსუდაციის მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად მაღალი იყო YD და EYD დამუშავებისას, ვიდრე ყველა სხვა დამუშავებისას. ხვნის მეთოდმა მნიშვნელოვნად იმოქმედა ფესვის წვენის ექსუდაციის სიჩქარეზე. როტოტილაჟმა მნიშვნელოვნად გაზარდა ფესვის წვენის ექსუდაცია, რამაც მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა ფესვების მიერ საკვები ნივთიერებების შეწოვის უნარი და მოსავლიანობა.46V7 და მარცვლეულის შევსების ეტაპებზე, არა−და ნიუ ჰემფშირი4+ტრანსპორტიEYD დამუშავებისას მნიშვნელოვნად მაღალი იყო, ვიდრე ნებისმიერი სხვა დამუშავებისას. იონური ტრანსპორტი ფესვის წვენში ასევე მნიშვნელოვნად მაღალი იყო EYD დამუშავებისას, ვიდრე ნებისმიერი სხვა დამუშავებისას ზრდის სხვადასხვა ეტაპზე. მცენარის სისხლძარღვოვანი კონები ასევე გადამწყვეტია წყლის, საკვები ნივთიერებების ტრანსპორტირებისა და ფოტოსინთეზისთვის.34ტრანსპორტირების ქსოვილები და სისხლძარღვოვანი კონები დადებითად კორელირებულია სიმინდის მცენარეებში.38
ღეროს სიმტკიცისა და ფესვის მორფოლოგიის გაუმჯობესებამ გააძლიერა მცენარის წყლის, საკვები ნივთიერებების ტრანსპორტირებისა და ფოტოსინთეზის უნარი, რამაც დადებითად იმოქმედა თესლის შევსების ეტაპზე. როდესაც როტაციული დამუშავება შერწყმული იყო მცენარის ზრდის რეგულატორის (PGR) შესხურებასთან Kindle + Yuhuanghuang-ის გამოყენებით, EYD და EYR დამუშავებებმა მაქსიმალურად გაზარდა ფესვის პარამეტრები. 2021 წელს, EYD, EYR და EYB დამუშავებისას ფესვის შრეების რაოდენობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა, მაგრამ სხვაობა უმნიშვნელო იყო 2022 წელს. მცენარის ზრდის რეგულატორებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ ფესვის საკვები ნივთიერებების შეწოვა ფესვის მორფოლოგიის გაუმჯობესებით. სხვადასხვა ჰორმონების ფარდობითი სიჭარბე, კონკრეტული ჰორმონების აბსოლუტური სიჭარბის ნაცვლად, განსაზღვრავს ფიზიოლოგიურ ეფექტებს.
ნიადაგის დამუშავების დროს მცენარის ზრდის რეგულატორების გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ჩაწოლის რისკი, ძირითადად ღეროს მექანიკური სიმტკიცის გაზრდით. ჩვენი შედეგები აჩვენებს, რომ Jindel + Yuhuangjin-ის გამოყენებამ როტაციულ ნიადაგის დამუშავებასთან ერთად მნიშვნელოვნად შეამცირა ჩაწოლის სიჩქარე, გააუმჯობესა ფესვების განაწილება და მშრალი მასა, ასევე გააუმჯობესა ღეროს მიკროსტრუქტურა, ლიგნინის შემცველობა, საყრდენი ფესვის მორფოლოგია და სიმინდის მოსავლიანობა. EYD დამუშავებამ მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი ფესვის ზრდას, გაზარდა ლიგნინის შემცველობა და ღეროს მექანიკური სიმტკიცე, ამავდროულად მნიშვნელოვნად შეამცირა ჩაწოლის სიჩქარე. გარდა ამისა, NO3- და NH4+ შემცველობა მნიშვნელოვნად მაღალი იყო EYD დამუშავებისას, ვიდრე ED და YD დამუშავებისას. Zn, Fe, K, Mg, P და Ca-ს გადაცემის სიჩქარემ მაქსიმალურ მნიშვნელობებს მიაღწია EYD და EYR დამუშავებისას. EYD დამუშავებამ გაზარდა ფესვის დახრილობის კუთხე, მშრალი მასის მოცულობა და საყრდენი ფესვის დიამეტრი. ED და YD დამუშავებასთან შედარებით, TRDW, ARD და TRL-ისთვის Ć, cm და Wmax მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად გაიზარდა EYD და EYR დამუშავებისას. EYD დამუშავებით RLD, ARD და RDWD-ის გაზრდილი დონეები ხელს უწყობს ფესვების განვითარებას, აუმჯობესებს ნიადაგის ტენიანობას და აძლიერებს საკვები ნივთიერებების შეწოვას, რითაც მნიშვნელოვნად ზრდის დაბუჟებისადმი მდგრადობას და წარმოადგენს ეფექტურ მეთოდს ნახევრადმშრალ რეგიონებში მოსავლის რისკების შესამცირებლად. შედეგები აჩვენებს, რომ ეს ტექნოლოგიები პერსპექტიული ინსტრუმენტებია ნახევრადმშრალ რეგიონებში ფერმერებისთვის, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ სიმინდის მაღალი მოსავლიანობა და ამავდროულად შეამცირონ დაბუჟების დანაკარგები. თუმცა, საჭიროა შემდგომი კვლევა მცენარეთა ზრდის რეგულატორების გამოყენებისა ინტეგრირებულ მეურნეობაში და მათი კონტროლის მექანიზმების შესახებ სიმინდის სხვადასხვა ჯიშში.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 2 თებერვალი