Отношение к температуре.

Кукуруза – теплолюбивое растение. Минимальная температура прорастания семян – 8-10оС, однако при такой температуре прорастание идет очень медленно и значительная часть семян поражается болезнями [27]. Всходы кукурузы появляются при температуре не ниже 10-12оС, прирост биологической массы прекращается при среднесуточной температуре ниже 10оС (биологически активная температура) [28].

Температурные условия имеют особенно большое значение в первой половине вегетационного периода – от посева до выбрасывания метелок. В этот период наиболее благоприятна для кукурузы температура 20-24оС. Температура выше 30-35оС плохо отражается на развитии кукурузы, особенно в период выбрасывания пыльников. Объясняется это тем, что пыльца кукурузы, содержащая около 60% воды, быстро высыхает и теряет оплодотворяющую способность. Весенние заморозки (2-3оС) повреждают всходы. Осенние заморозки повреждают листья. Початки молочно-восковой спелости могут переносить заморозки до 4-5оС [27].

Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние. Поврежденные всходы способны оправиться и в течение недели отрасти [28].

Холодоустойчивость растений кукурузы находится в прямой зависимости от стабильности синтеза и распада белковых соединений, устойчивости пигментного комплекса, направленности ферментной деятельности, состояния дыхательной системы фосфорного обмена и характера протекания других физиологических процессов [28].

Температура воздуха определяет сроки появления у кукурузы очередных листьев, наступление фенологических фаз, чем она выше, тем быстрее появляется очередной лист. При температуре ниже 6оС новые листья не вырастают. Минимальная температура, при которой еще формируются вегетативные органы 10-11оС, а наилучшие условия для этого создаются при температуре 16-22оС [28].

Отношение к влаге. Потребность кукурузы во влаге в разные периоды ее развития различна. В начале развития, от всходов до выхода в трубку, она мало расходует влаги и способна хорошо переносить засуху.

В дальнейшем потребность ее во влаге увеличивается и достигает наибольших размеров в период, начинающийся за 10 дней до выметывания, и кончающийся спустя 20 дней после выметывания. В это время заканчивается формирование мужских и женских цветков, происходит оплодотворение и усиленное накопление сухих веществ. Недостаток влаги в этот период резко снижает урожай (критический период) [27].

Значительное потребление влаги растениями наблюдается также во время налива зерна. Оптимальная влажность почвы – 65-75% полевой влагоемкости [27].

Атмосферная засуха не причиняет кукурузе большого вреда. Объясняется это, с одной стороны, сравнительно низким транспирационным коэффициентом, а с другой – тем, что листья кукурузы лучше, чем листья других злаков, поглощают из воздуха конденсированные пары воды, которые используются растением как дополнительный источник влаги [27].

Отношение к свету. Кукуруза – растение короткого дня; световая стадия ее проходит с наибольшей быстротой при продолжительности дня 12-14 часов. При более продолжительном дне кукуруза образует большое количество листьев и вегетационный период ее удлиняется. Наоборот, укороченный день ускоряет развитие кукурузы и сокращает ее вегетационный период [27]. Причем кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте [27].

Отношение к почве. Для кукурузы требуются плодородные рыхлые почвы с глубоким гумусовым слоем, хорошо удерживающие влагу. Наилучшие урожаи она дает на черноземах, темно-серых лесных суглинках, темно-каштановых и почвах речных пойм с нейтральной или слабощелочной реакцией (pH 6,0-7,5). Хорошо развивается также и на супесчаных почвах при наличии в них достаточного количества влаги и питательных веществ. Как показали опыты, высокие урожаи кукурузы получают и на дерново-подзолистых и осушенных торфоболотных почвах. Почвы с повышенной кислотностью (pH ниже 5), склонные к заболачиванию, а также сильно засоленные, для кукурузы непригодны [27].

2. Материалы и методы исследования

2.1. Объект (материал) для работы

Объектом исследования являлись проростки кукурузы гибрида Росс-209.

Сорт Росс-209.

Сорт трехлинейный раннеспелый.

Вегетационный период 102 дня.

Высота растения 201 см, листьев – 14 см.

Початок цилиндрический, длина 23 см, масса зерен 240 гр.

Средне поражается пузырчатой головней, бактериозом, фузариозом початков, сильно повреждается кукурузным мотыльком [30].

2.2. Постановка эксперимента

Эксперимент включал 3 серии опытов.

Семена кукурузы высаживали в растильни с растворами CuSo4 разной концентрации, в каждую растильню по 50 семян, в 4 повторностях каждого варианта. Для проращивания использовали растворы CuSo4 в концентрациях 10-5, 10-4, 10-3 М/л.

Контрольные растения проращивали в дистиллированной воде.

Температура проращивания 25оС.

На 4 день проращивания определяли энергию прорастания, на 7 день – всхожесть семян и проводили измерения ростовых характеристик (длина корня и побега).

Далее 7-дневные проростки кукурузы пересаживали в модифицированную среду Кнопа с добавлением Cu2+ и выращивали еще 2 недели методом рулонной культуры. Контрольные растения выращивали в питательной среде Кнопа без добавления Cu2+. Фотопериод при проращивании составлял 20 ч света/4 часа темноты.

Положительная среда Кнопа включала 6 компонентов в следующих концентрациях и дозах:

1% Ca (NO3)2*4H2O – 8 мл/л

5% KH2PO4 - 4 мл/л

1% MgSO4 - 2 мл/л

10% KNO3 - 2 мл/л

10% KCl - 1 мл/л

0,8% Fe - 5 мл/л

При выращивании растений методом рулонной культуры 7-дневные проростки кукурузы помещали между полосками пергаментной бумаги и в виде рулонной поставили в стеклянные баночки с модифицированной средой Кнопа (20 мл). На 21 день роста измеряли ростовые характеристики (длину корня и побега) и определяли состояние мембран по выходу электролитов из высечек листьев в дистиллированную воду на кондуктометре ОК-102 («Ra delkis» Венгрия) с платиновым электродом при частоте 3 кГц, определение проводили по изменению электропроводности вытяжки после экспозиции определенной длительности. Для этого брали 3 грамма листьев опытных растений каждого варианта, которые затем делили на 5-6 параллельных усредненных навесок листовой ткани по 0,5 г, тщательно промывали их дистиллированной водой для удаления клеточного сока со срезов, обсушивали отфильтрованной бумагой и заливали 100 мл дистиллированной воды каждую навеску.

Экстракцию проводили при комнатной температуре (22-24оС) в течении 4 часов. Выход электролитов из листовой ткани в дистиллированную воду определяли по изменению электропроводной вытяжки. При этом из полученных значений вычитали электропроводность воды.

После экстракции стаканчики с растительным материалом доводили до кипения, остужали до комнатной температуры, после чего доводили объем до 100 мл и определяли полный выход электролитов по электропроводности той же вытяжки после разрушения мембран кипячением.