Стресс у растений: как с ним бороться?

Повредить посевы или даже привести к их гибели способен стресс. Это состояние вызывают засуха, сильные ветры, град, заморозки, избыток влаги, резкие перепады температур, воздействие гербицидов и другие неблагоприятные факторы внешней среды.

Как минимизировать влияние стресса на растение и сохранить урожай, обсуждаем с экспертами компаний «Лимагрен» и «Полидон Агро».

Как стресс воздействует на растение

Термин «стресс» (от англ. «stress» — напряжение) предложил известный канадский ученый-физиолог Ганс Селье в 1936 году для описания реакции любого организма на какой-либо неблагоприятный фактор или воздействие. В фитофизиологии «стресс» и «воздействие» синонимичны.

Стресс могут вызвать факторы: 

• физические — низкая или высокая температура, избыток или дефицит влаги, недостаток или избыток света;

• химические — чрезмерное содержание тяжелых металлов или солей, кислотность почвы, средства защиты растений;

• механические — повреждения при проведении операций в поле, ветер, град;

• биотические — поражение болезнями или повреждение вредителями.

Ганс Селье в ходе исследований обнаружил, что ответная реакция растений на стрессовое воздействие имеет вид кривой, на которой можно выделить три фазы: тревогу, адаптацию (резистентность) и истощение. 

Тревога — первичная стрессовая реакция любого организма. Когда человеку тревожно, в его теле происходит резкий выброс адреналина, организм мобилизуется и старается каким-то образом избежать неблагоприятного воздействия. Но растение убежать не может, и его тревожность выражается остановкой в развитии. 

В фазе тревоги в организме растения возрастает количество гормонов старения (абсцизовой кислоты, этилена, жасмоновой кислоты). Изменяется общее соотношение фитогормонов и их количество начинает преобладать над гормонами роста (ауксины, цитокинины, гибберелины). Это приводит к замедлению (отставанию) роста растений или переходу в состояние покоя, чтобы оно могло пережить стресс с минимальными энергозатратами. 

В фазе адаптации все процессы в организме растения стабилизируются и дальнейшее развитие ситуации зависит от типа стресс-фактора и сроков его влияния. В третьей фазе — истощение — защитные возможности растения исчерпываются. Как правило, это необратимый процесс, который приводит к гибели растения. 

«Чтобы вернуться к нормальному вегетационному процессу после стресса и реализовать свой генетический потенциал, растение самостоятельно продуцирует необходимые ему гормоны, аминокислоты и другие вещества, —поясняет директор по развитию ООО «Полидон Агро» по ЮФО Владислав Красняков. — Но при этом оно затрачивает колоссальное количество энергии. Наша задача, как специалистов, не допустить или минимизировать негативное действие стресс-факторов и тем самым сохранить энергетический баланс растения. Решением этой задачи являются антистрессанты».

Сельхозпроизводитель не может повлиять на воздействие кратковременных неблагоприятных факторов — град, низкие или высокие температуры, засуха или избыток влаги. Но может предупредить стресс-фактор, связанный с ошибками применения гербицидов, учитывая критические фазы развития культуры.

Частые ошибки в производстве и практические примеры демоцентра «Лимагрен»

Применять гербициды слишком рано (по первым двум семядольным листьям культуры) — не лучший вариант. Также неправильно проводить и более поздние обработки в критическую фазу, когда подсолнечник уже имеет 6–8 настоящих листьев. В этот период идет закладка генеративных органов, происходит дифференциация клеток в точке роста и образование цветочных бугорков, что определяет уровень урожая растений. Кроме того, в этот период на поле находится наибольшее количество переросших сорняков. Обработка будет неэффективной: культура получит дополнительный стресс, а потенциал урожайности снизится. 

В этом году в одном из демоцентров «Лимагрен» в связи со сложными погодными условиями и большим количеством осадков была использована усиленная система защиты от сорняков. Она включала в себя применение почвенных и фолиарных гербицидов, в том числе граминицидов против злаковых сорняков. 

«Например, на блоке по ТМТ-технологии нам удалось избежать несколько волн сорняков за счет комплексной схемы защиты посевов, где мы применяли почвенные гербициды, граминициды против злаковых сорняков и трибенурон-метил против двудольных. А на блоке по Clearfield Plus® технологии мы успели применить гербицид Евро-Лайтнинг® Плюс в оптимальную фазу — в две пары настоящих листьев культуры и когда сорняки были еще в уязвимой фазе. Это позволило сохранить посевы чистыми на протяжении всего периода вегетации», — рассказывает региональный представитель «Лимагрен» по Югу Ростовской области Роман Кузнецов. Рисунок -1,Таблица -1 (поле 1).

По его словам, на соседнем поле, проводился технический опыт с тем же набором гибридов, но из-за большого количества осадков на этом поле не смогли вовремя применить фолиарные гербициды как по ТМТ, так и по Clearfield Plus® технологии. «Провели обработку позже, по сильно переросшим сорнякам и 6-8 настоящим листьям подсолнечника. В итоге разница по гибридам составила до 10 ц/га (>30%)», — отмечает Роман Кузнецов. Рисунок -2,Таблица -1 (поле 2). 

Рисунок 1. Демоцентр Лимагрен (поле 1), Ростовская область, Матвеево-Курганский район, 2023 год

Рисунок 2. Технический опыт (поле 2). Ростовская область, Матвеево-Курганский район, 2023 год.

Таблица 1. Результаты урожайности гибридов компании «Лимагрен», Ростовская область, Матвеево-Курганский район, 2023 год.  

Важно также отметить, что на демоцентре из-за погодных условий этого года, повышенной влажности воздуха и невысоких температур не использовались максимальные дозировки гербицидов. Тем не менее благодаря своевременному их применению эффективность по контролю сорняков была высокой, а также отмечалось меньшее последействие для самой культуры. 

«Получается, что мы можем контролировать уровень стресса, который потенциально получит растение, за счет своевременного применения гербицидов в оптимальную фазу для культуры, а также за счет выбора дозировки препарата, — говорит Роман Кузнецов. — Кроме того, более стрессоустойчивые гибриды в процессе адаптации быстрее перестраивают скорость метаболических реакций и лучше других переносят гербицидный стресс. В линейке "Лимагрен" — это новое поколение КЛП гибридов, например ЛГ 50455 КЛП и ЛГ 50541 КЛП».

Возможные решения: антистрессовые препараты вовремя

Клетки растения реагируют на фактор стресса синтезом особых (антистрессовых) белков, которые выполняют несколько специфичных функций:

• ферментативная — белки ускоряют протекание многих биохимических реакций;

• структурная — формируют скелет и целостность живого организма;

• транспортная — помогают доставить различные вещества в клетку, «вывозят» из нее токсины, а также поддерживают необходимый электростатический баланс на клеточных мембранах;

• рецепторная — принимают, обрабатывают сигналы и обеспечивают возможности мгновенного реагирования на изменение условий внешней среды. 

Синтез антистрессовых белков занимает определенное время и требует дополнительных энергетических ресурсов, затраты лишней энергии, что в итоге может привести к снижению потенциала урожайности культуры. Чтобы быстро преодолеть последствия стресса, используют антистрессовые препараты, которые содержат соответствующие растительные аминокислоты. Это помогает растению сразу начать образование антистрессовых белков, не жертвуя нормальными. 

«Здоровые, неослабленные болезнями растения легче переносят стресс от гербицидов и быстрее адаптируются. Но очевидно, что растениям следует помогать, стимулируя в них основные адаптивные процессы. Минимизировать или быстрее преодолеть последствия стресса от гербицидов, а также "реанимировать" посевы помогают антистрессовые препараты. За счет правильной дозировки препаратов и своевременного их применения в оптимальную для культуры фазу развития можно контролировать уровень стресса, который получит растение», — отмечает Владислав Красняков.

Автор статьи Сергей Анашенков, руководитель по культуре подсолнечник компании «Лимагрен», кандидат сельскохозяйственных наук.