Анотація до роботи:

Пузік В.К. Алелопатична дія екзометаболітів культурних злаків у агрофітоценозах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія.

У дисертаційній роботі викладені результати досліджень алелопатичної дії едифікаторів злакових фітоценозів – м’якої і твердої пшениці, жита і тритикале.

Показано, що алелопатична активність кореневих виділень едифікаторів злакових фітоценозів обумовлена нуклеїновими кислотами, вітамінами, органічними кислотами, амінокислотами, гіберелінами, ауксинами, ліпідами, фенольними з’єднаннями та іншими сполуками. Поглинальна здатність грунту забезпечує акумуляцію алелопатично активних речовин, в результаті цього вони накопичуються в кореневміщуючому прошарку і виступають як компоненти культурального середовища для одиноких рослин інших видів. Адаптація цих рослин досягається за рахунок модифікаційної і генетичної мінливості.

Генетична мінливість материнського організму внаслідок дії алелопатично активних речовин веде до підвищення схрещуваності різних видів пшениці, пшениці та жита і пояснює причини виникнення спонтанних віддалених гібридів різних видів злаків.

Алелопатично активні речовини, діючи на материнську рослину, підвищують життєздатність і продуктивність гібридів першого покоління та змінюють формоутворення в популяції міжвидових і міжродових гібридів другого покоління.

Наведена методика допосівної обробки насіння екзометаболітами проростаючого насіння (екстрактом) озимої та ярої пшениці і їх вплив на ріст, розвиток, урожайність зерна та його якість.

Інтенсифікація внутрішніх можливостей агрофітоценозів є одним з резервів підвищення їх продуктивності. В дисертаційній роботі на прикладі алелопатичної дії екзометаболітів зернових злаків показано, що вони відіграють велику роль в утворенні спонтанних віддалених гібридів різних видів злаків. Це використовується в селекційній практиці для підвищення ефективності методу віддаленої гібридизації.

1. На підставі вивчення алелопатичних властивостей зернових злаків науково

обгрунтовано використання сумісного посіву твердої пшениці і жита у співвідношенні 1:125, м’якої пшениці і жита - 1:150, твердої і м’якої пшениці - 1:225, м’якої і твердої пшениці - 1:250 для підвищення схрещуваності при віддаленій гібридизації. Це дозволило підвищити схрещуваність різних видів пшениці та жита в 1,2-2,4 раза, а при реципрокних схрещуваннях твердої пшениці з м’якою в 1,4-2,0 раза.

2. Установлено здатність різних видів злаків продукувати алелопатично актив-

ні речовини (нуклеїнові кислоти, вітаміни групи В та інозит). Ступінь алелопатичної активності зернових злаків – м’якої пшениці (Tr. aestivum L.), твердої пшениці (Tr. durum Desf.), жита (Secale cereale L.) і тритикале (Tr. aestivum forme) на ранніх етапах онтогенезу залежить від виду, сорту і умов навколишнього середовища.Найменша кількість нуклеїнових кислот, вітамінів групи В та інозиту серед сортів м’якої пшениці виявлена у кореневих виділеннях сорту Грекум 114, твердої пшениці – у сорту Безенчуцька 182, жита – у сорту Somro.

3. Виявлена різниця в толерантності різних видів пшениці до алелопатично активних виділень жита і твердої пшениці до виділень м’якої. У агрофітоценозі жита тверда пшениця не сходить при співвідношенні компонентів 1:150, у агрофітоценозі м’якої пшениці при співвідношенні 1:250. При таких співвідношеннях м’яка пшениця росте і розвивається як у агрофітоценозі жита, так і у агрофітоценозі твердої пшениці.

4. Установлено корелятивну залежність між вмістом нуклеїнових кислот,

вітамінів групи В та інозиту у кореневих виділеннях різних видів злаків, віком та умовами навколишнього середовища.

5. Доведено, що одним з механізмів еколого-алелопатичної дії едифікато-

рів злакових фітоценозів – м’якої і твердої пшениці, жита і тритикале - є водорозчинні прижиттєві виділення, які надходять у грунт з ексудатами, дифузатами, опадом і кореневими залишками. У результаті цього в грунт поступають нуклеїнові кислоти, вітаміни та інші сполуки.

6. Поглинальна здатність грунту забезпечує акумуляцію алелопатично актив-

них речовин, унаслідок чого вони накопичуються в кореневміщуючому прошарку і виступають як олігодинамічні компоненти культурального середовища для одиноких рослин інших видів, впливаючи на їх метаболізм, інгібуючи їх ріст і розвиток, викликаючи в них хромосомні порушення.

7. Адаптація рослин інших видів у фітоценозі досягається за рахунок модифі-

каційної і генетичної мінливості. Генетична мінливість, обумовлена дією алелопатично активних речовин, веде до підвищення схрещуваності різних видів пшениці, пшениці і жита і пояснює причини виникнення спонтанних віддалених гібридів різних видів злаків.

8. Виявлена стимулююча дія алелопатично активних речовин на життєздат-

ність і продуктивність міжвидових і міжродових гібридів першого покоління. Життєздатність і продуктивність віддалених гібридів першого покоління залежить від комбінації схрещування та вибору материнської рослини при схрещуваннях.

9. Формоутворення в популяції міжродових і міжвидових гібридів залежить від

дії алелопатично активних речовин едифікаторів злакових агрофітоценозів на материнську рослину і проходить з диференціацією на морфотипи м’якої, твердої пшениці, жита і проміжного типу. Установлена стимулююча дія алелопатично активних речовин на продуктивність віддалених гібридів другого покоління.

10. Розроблена методика використання екзометаболітів проростаючого насіння

(екстракту) і його використання для допосівної обробки насіння озимої та ярої пшениці. Така обробка стимулює ріст і розвиток озимої і ярої пшениці та підвищує урожайність зерна і поліпшує його якість.

11. Механізм дії на рослину складної сумішки екзометаболітів проростаючого

насіння (екстракту) олігодінамічний і пов’язаний з дією його компонентів на регуляторні механізми клітини, що веде до перебудови функціональних систем організму. Це реалізується шляхом зміни функціональної активності геному, тобто виключення одних і включення інших локусів, стимулюючих різноманітні метаболітичні процеси.

12. Аналіз економічної ефективності використання фізіологічно активних

речовин (екстракту) показав, що така обробка дозволяє суттєво підвищити

продуктивність озимої та ярої пшениці. Чистий прибуток становив 173,9 –

382 грн./га залежно від попередника.

Публікації автора:

1. Пузік В.К. Алелопатично активні з’єднання злаків і їх роль у агрофітоценозах. -Харків, 2002. – 184с.

2. Пузік В.К., Наумов Г.Ф. Екзометаболіти культурних злаків та їх роль у фітоценозах.- Харків, 2003. – 295с.

3. Наумов Г.Ф., Насонова Л.Ф., Пузик В.К. Методические рекомендации по предпосевному обогащению семян озимой пшеницы биологически активным экстрактом – Х., 1981. – 21 с.

4. Наумов Г.Ф., Закревская Л.Е., Пузик В.К., Насонова Л.Ф., Бутенко Т.И., Пирятинская А.В. Влияние предпосевного обогащения семян озимой пшеницы физиологически активным экстрактом на устойчивость к неблагоприятным внешним факторам и повышение продуктивности озимой пшеницы. //Вопросы физиологии пшеницы. -Кишинев: Штиинца, 1981. – С.240-243.

5. Наумов Г.Ф., Закревская Л.Е., Пузик В.К., Насонова Л.Ф. Влияние предпосевного обогащения семян озимой пшеницы физиологически активным экстрактом //Зерновое хоз-во. – 1983. – №3. – С. 14-15.

6. Пузик В.К. Отдаленная гибридизация яровых злаков //Совершенствование приемов селекции и семеноводства полевых культур: Сб.науч.тр. /Харьк. с.-х.

ин-т им. В.В.Докучаева. – Х., 1987. – С. 33-40.

7. Пузік В.К. Алелопатично активні виділення і їх роль у міжгенотипових взаємовідносинах ярої пшениці і жита в штучно створених агрофітоценозах //Биол. вестн. – 1998. – Т.2. – №2. – С.81-85.

8. Пузік В.К. Вивчення ролі алелопатично активних речовин у міжгенотипових взаємовідносинах ярих злаків //Вісник ХДАУ.- №4 (Сер. „Рослинництво, селекція і насінництво”) /Харк. держ. аграр. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 1999. – С.231-236.

9. Пузік В.К. Екзометаболіти ярих злаків, їх склад і роль у міжгенотипових взаємовідносинах різних видів пшениці та жита в штучно створених агрофітоценозах //Вісник ДААУ.- 2000.- С.62-63.

10. Пузік В.К. Роль алелопатично активних речовин у міжгенотипових взаємовідносинах ярої пшениці і жита у сумісних агрофітоценозах //Физиология и биохимия культ. растений. - 2000.- Т.32. - №5 - С.415-421.

11. Пузік В.К., Єльнікова В.А. Виділення культурних злаків, їх склад і використання в рослинництві та селекції //Інтродукція рослин.- К.: Наук. думка, 2001. - №1-2. – С.110-115.

12. Пузік В.К. Видова та сортова специфічність кореневих виділень хлібних злаків за вмістом вітамінів групи “В” та інозиту //Физиология и биохимия культ.растений. – 2002. - Т.34. -№ 4. –С.332-336.

13. Пузік В.К. Видо- і формотворення при гібридизації різних видів ярої пшениці і жита в залежності від дії алелопатично активних речовин в штучно створених агрофітоценозах //Вісник ХНАУ (Сер. „Рослинництво, селекція і насінництво”)) /Харк. нац. аграр. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 2002. - №5. – С. 23-42.

14. Пузік В.К., Білецька С.А., Коваленко Л.П. Життєздатність віддалених гібридів першого покоління залежно від дії алелопатично активних речовин //Вісник ХНАУ (Сер. „Рослинництво, селекція і насінництво”)) /Харк. нац. аграр. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 2002. - №6. – С. 150-155.

15. Пузік В.К., Єльнікова В.А., Білецька С.О. Вміст вітамінів групи “В” та інозиту у кореневих виділеннях хлібних злаків залежно від температури //Вісник ХНАУ (Сер.„Біологія”) /Харк. нац. аграрн. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 2002,- №9(1).- С.120-123.

16. Пузік В.К., Єльнікова В.А. Динаміка вітамінів у кореневих виділеннях злаків на ранніх етапах онтогенезу //Физиология и биохимия культ. растений. – 2003. – Т.35. - №3. – С.229-233.

17. Пузік В.К., Головко Е.А., Єльнікова В.А. Взаємодія рослин у штучних агрофітоценозах та її використання в селекції //Вісник ХНАУ (Сер. „Грунтознавство, агрохімія, землеробство і лісове господарство”) /Харк. нац. аграр. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 2003. - №1. – С. 157-160.

18. Пузік В.К., Головко Е.А., Єльнікова В.А. Видова і сортова специфічність кореневих виділень за вмістом нуклеїнових кислот //Наук. записки Тернопільського пед. ун-ту ім. В.Гнатюка (Сер.„Біологія”). – 2003. - №1(20). – С. 50-54.

19. Головко Е.А., Пузік В.К. Алелопатія і дизайн ландшафтних композицій //Інтродукція рослин. – К.: Наук. Думка.- 2003. - №1-2. – С. 149-157.

20. Пузік В.К. Економічна та енергетична ефективність допосівного обробітку насіння екстрактом //Вісник ХНАУ (Сер. „Економіка АПК і природокористування”) /Харк. нац. аграр. ун-т ім. В.В.Докучаєва. – 2003. - №4. – С. 404-407.

21. Пузік В.К., Єльнікова В.А., Білецька С.О. Вплив температури на вміст нуклеїнових кислот та їх дериватів у кореневих ексудатах проростків різних видів злаків //Вісник ХНАУ (Сер.”Біологія”)/ Харк. нац. аграр.ун-т ім. В.В. Докучаєва.- 2003, - № 5 (3). – С. 120-123.

22. Пузік В.К., Єльнікова В.А., Білецька С.О. Екологічні основи взаємодії різних видів пшениці у агрофітоценозах // Вісник СНАУ (Сер.”Агрономія і біологія”)/Сум. нац. аграр. ун-т. – 2003.- №7. – С.214-216.

23. А.с. № 993845. Способ подготовки семян прошедших период послеуборочного дозревания / Г.Ф. Наумов, В.К. Пузик, Л.Ф.Насонова; Заявлено 12.02.80; Опубл. 07.02.83. – Біол. № 5. – 1983. – С. 264.

24. Пузік В.К., Сала І. Жермен Тоако. Гібридизація різних видів злаків і формотворчий процес гібридів другого покоління та його модифікація регуляторами росту //Матер. наук. конф. – Х., 1995. – С. 25-26.

25. Пузік В.К., Фесенко В.П., Худолей В.А. Вплив допосівного обробітку насіння ярої пшениці фізіологічно активними речовинами прорастаючого насіння на її ріст, розвиток і продуктивність //Матер. наук. конф. – Х., – 1995. – С. 30-32.

26. Пузик В.К., Худолей В.А. Содержание витаминов группы «В» в семенах разных видов яровой пшеницы. // Матер.наук.конф. – Х., 1995. – С.9-10.

27. Пузик В.К., Пузик Л.М., Тонкая Е.П. Електрофоретический спектр легкорастворимых белков в семенах твердой и мягкой яровой пшеницы //Матер. наук.конф.- Х.., 1996.-С.11.

28. Пузік В.К., Дорош О.В.Алелопатично активні виділення, їх склад і роль у міжгенотипових взаємовідносинах ярої пшениці і жита в штучно створених агрофітоценозах //Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва. // Тези доп. Х., 1999.- С.195-197.

29. Пузик В.К. Выделения культурных злаков их состав и роль в межгенотипическом взаимодействии растений в искусственно созданных фитоценозах //Мат. III Международной научно-производственной конференции.- Пенза, 2000.- Т.3. – С.62-63.

30. Пузік В.К. Видо- і формотворення при гібридизації різних видів ярої пшениці і жита в залежності від дії алелопатично активних речовин в штучно створених агрофітоценозах //Матер. XI з’їзду Укр.бот.товариства. - Х., 2001.- С.318-319.