Сибирский государственный университет инженерии и биотехнологий
Новосибирск, Россия
Томск, Россия
Томск, Россия
Томск, Россия
Самарканд, Узбекистан
Самарканд, Узбекистан
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова
Новосибирск, Россия
Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова
Новосибирск, Россия
Ячмень (Hordeum vulgare L.) используется в качестве кормовой, продовольственной, технической и агротехнической культуры. Одним из стрессовых факторов в процессе роста и развития данной культуры является водный дефицит. Альтернативой уменьшения почвенной засухи, ограничивающей рост и продуктивность злаковых культур, выступают биопрепараты на основе хитозана. Цель исследования – оценка влияния биоорганического препарата Юнигель Плантум (на основе модифицированного хитозана) на устойчивость растений ячменя к последующему действию почвенной засухи при внесении в почву. Объект исследования – ячмень сорта Биом. В рамках работы проводили две серии опытов с применением удобрения Юнигель Плантум в 3 повторениях. Оценивали влияние биоудобрения Юнигель Плантум на энергию прорастания семян ячменя в оптимальных условиях выращивания, а также влияние препарата на повышение устойчивости растений ячменя к водному дефициту. Применение биоудобрения способствовало улучшению водного статуса растений, снижению окислительного повреждения, регулированию накопления защитных метаболитов (антоцианов и пролина). Отмечено уменьшение негативного влияния водного стресса на фотосинтетическую систему за счет сохранения высокого уровня фотосинтетических пигментов. Использование гидрогелевых структур, которые входят в состав биоорганического препарата Юнигель Плантум, способствовало удерживанию воды в почве, повышая ее доступность для растений и снижая стрессовые воздействия. Совокупность положительных факторов повышает устойчивость ячменя к засухе и уменьшает повреждения, вызванные водным дефицитом. Полученные результаты позволяют рекомендовать биопрепарат Юнигель Плантум для исследования в полевых условиях выращивания ячменя.
Ячмень, биоудобрение, водный дефицит, хитозан, метаболиты
1. Zarei T. Balancing water deficit stress with plant growth-promoting rhizobacteria: A case study in maize. Rhizosphere. 2022;24:100621. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2022.100621
2. Sergeeva MN, Danilova ED, Efimova MV. Exogenous melatonin increases the drought tolerance of barley plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2025;72(6):1–9. https://doi.org/10.1134/S1021443725604847
3. Simova-Stoilova L, Demirevska K, Petrova T, Tsenov N, Feller U. Antioxidative protection in wheat varieties under severe recoverable drought at seedling stage. Plant, Soil and Environment. 2008;54(12):529–536. https://doi.org/10.17221/427-PSE
4. Demidchik V, Straltsova D, Medvedev SS, Pozhvanov GA, Sokolik A, et al. Stress-induced electrolyte leakage: the role of K+-permeable channels and involvement in programmed cell death and metabolic adjustment. Journal of Experimental Botany. 2014;65(5):1259–1270. https://doi.org/10.1093/jxb/eru004
5. Mahmood T, Khalid S, Abdullah M, Ahmed Z, Shah MKN, et al. Insights into drought stress signaling in plants and the molecular genetic basis of cotton drought tolerance. Cells. 2020;9(1):105. https://doi.org/10.3390/cells9010105
6. Khaleghi A, Naderi R, Brunetti C, Maserti BE, Salami SA, et al. Morphological, physiochemical and antioxidant responses of Maclura pomifera to drought stress. Scientific Reports. 2019;9:19250. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55889-y
7. Shao H-B, Chu L-Y, Jaleel CA, Manivannan P, Panneerselvam R, et al. Understanding water deficit stress-induced changes in the basic metabolism of higher plants – biotechnologically and sustainably improving agriculture and the ecoenvironment in arid regions of the globe. Critical Reviews in Biotechnology. 2009;29(2):131–151. https://doi.org/10.1080/07388550902869792
8. Huang C, Sun M, Ma S, Liu Z, Zhang K, et al. Effects of water deficit at different stages on growth and ear quality of waxy maize. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1069551. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1069551
9. Hu F, Zhang Y, Guo J. Effects of drought stress on photosynthetic physiological characteristics, leaf microstructure, and related gene expression of yellow horn. Plant Signaling & Behavior. 2023;18(1):2215025. https://doi.org/10.1080/15592324.2023.2215025
10. Kadir A, Setu A, Sharmin S, Hossain MA, Tahjib-Ul-Arif M, et al. Chitosan enhances drought tolerance in maize (Zea mays L.) by promoting growth and chlorophyll content while reducing hydrogen peroxide levels. Fundamental and Applied Agriculture. 2024;9(3):195–203. https://doi.org/10.5455/faa.216212
11. Aranaz I, Alcántara AR, Civera MC, Arias C, Elorza B, et al. Chitosan: An overview of its properties and applications. Polymers. 2021;13(19):3256. https://doi.org/10.3390/polym13193256
12. Malerba M, Cerana R. Recent advances of chitosan applications in plants. Polymers. 2018;10(2):118. https://doi.org/10.3390/polym10020118
13. Попова Э. В., Тютерев С. Л., Юнчиц Л. Ф. Биологическая активность композиции на основе хитозанового препарата и микроэлементов. Вестник защиты растений. 2009. № 1. С. 52–55. https://elibrary.ru/KAUMUH
14. Тютерев С. Л. Экологически безопасные индукторы устойчивости растений к болезням и физиологическим стрессам. Вестник защиты растений. 2015. № 1. С. 3–13. https://elibrary.ru/TRZQQL
15. Dubovskaia PI, Saeidi A, Pronchenko AA, Drannikova AI, Lukoyanov IA, et al. Gel-Phase synthesis and pH-sensitive swelling-structure relationships of N-Carboxyethylchitosan. Eurasian Journal Of Chemistry. 2025;30(2):19–33. https://doi.org/10.31489/2959-0663/2-25-6
16. Арипова Ф. К., Гончарова Е. П., Рябинина В. А., Коркина В. И., Плотников К. О. и др. Влияние препарата Юнигель Плантум на качество урожая листового салата. Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 55. № 2. С. 429–438. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-2-2583
17. Новикова И. И., Попова Э. В., Колесников Л. Е., Колесникова Ю. Р., Чекурова С. С. Устойчивость к болезням, продуктивность и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием полифункциональных биопрепаратов и комплексов на основе микроорганизмов и хитозана. Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58. № 1. С. 158–183. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.1.158rus
18. Buege JA, Aust SD. Microsomal lipid peroxidation. Methods in Enzymology. 1978;52:302–310. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(78)52032-6
19. Муравьева Д. А., Бубенчикова В. Н., Беликов В. В. Спектрофотометрическое определение суммы антоцианов в цветках василька синего. Фармация. 1987. № 5. С. 28–29.
20. Bates LS, Waldren RP, Teare ID. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 1973;39:205–207.
21. Lichtenthaler HK. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 1987;148:350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
22. Хамидуллина Л. А., Тобышева П. Д., Черепанова О. Е., Пузырев И. С., Пестов А. В. Карбоксиалкильные производные хитозана как перспективные регуляторы роста и развития лекарственных растений. Вестник Российской Академии Наук. 2023. Т. 93. № 7. С. 684–691. https://doi.org/10.31857/S0869587323070046
23. Mushtaq NU, Saleem S, Rasool A, Shah WH, Tahir I, et al. Proline Tagging for Stress Tolerance in Plants. International Journal of Genomics. 2025;2025:9348557. https://doi.org/10.1155/ijog/9348557
