doi: 10.24412/0044-3913-2025-7-14-18

УДК 633,161

Е. Ю. ПОДЛАСОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник (е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

С. В. ЛЕБЕДЕВ, доктор биологических наук, член корреспондент РАН, ведущий научный сотрудник

А. А. НОВИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, ул. 9 Января, 29, Оренбург, Оренбургский р-н, 46000, Российская Федерация

Исследование проводили с целью определения роли первичной корневой системы в формировании урожая и биохимических параметров ярового ячменя сорта Лекарь 2. Растения выращивали до восковой зрелости зерна в камерах с контролируемым микроклиматом. Работу выполняли в двухфакторном эксперименте: условия увлажнения (фактор А) – регулярный полив, отсутствие (ограничение на 5 дней) полива в фазы кущения и колошения; формат корневой системы (фактор В) – полная корневая система (ПКС), с удаленными первичными корнями (УПК). Контроль – растения с ПКС при регулярном поливе. В варианте УПК при поливе наблюдали увеличение сухой массы корней на 5,6 % и снижение массы зерна с колоса на 13,5 % относительно контроля. При отсутствии полива в фазы кущения и колошения растений с УПК отмечали большее уменьшение массы зерна с колоса, в сравнении с контролем (на 78,1 и 50,0 % соответственно), чем у растений с ПКС (на 67,7 и 41,7 %). При водном дефиците содержание каротиноидов в растениях с ПКС возрастало на 0,28 и 0,08 мг/см³ к контролю соответственно фазам, при удалении первичных корней – на 0,11 и 0,09 мг/см³. Уровень продуктов перекисного окисления липидов, подтверждающий наличие стресса, возрастал у растений с УПК при поливе в фазе кущения на 35,4 %, без полива в фазе колошения – в 8,2 раза. Недостаток влаги в период кущения и колошения растений с ПКС способствовал повышению активности супероксиддисмутазы в 5,3 и 2,8 раза соответственно, каталазы – на 36,6 % в фазе кущения. Удаление первичного корня приводило к существенному снижению количества флавоноидов и белка при отсутствии полива в фазе кущения на 74,9 и 50,5 % к контролю. Результаты подтверждают необходимость наличия полной корневой системы для адаптации растений к дефициту влаги.

Ключевые слова: яровой ячмень; удаление первичной корневой системы (УПК); отсутствие полива; элементы структуры урожая; фотосинтетические пигменты; биохимические показатели.

Для цитирования: Подласова Е. Ю., Лебедев С. В., Новикова А. А. Роль первичных корней в формировании продуктивности растений ячменя в условиях недостаточного увлажнения // Земледелие. 2025. № 7. С. 14–18. doi: 10.24412/0044-3913-2025-7-14-18.

The role of primary roots in the formation of barley plant productivity under conditions of insufficient moisture

E. Ju. Podlasova, S. V. Lebedev, A. A. Novikova

Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies, Russian Academy of Sciences, ul. 9 Yanvarya, Orenburg, Orenburgskaya obl., 460000, Russian Federation

Abstract. The study aimed to determine the role of the primary root system in yield formation and biochemical parameters of the spring barley variety Lekar 2. Plants were grown to wax ripeness in chambers with a controlled microclimate. The work was carried out in a two-factor experiment: moisture conditions (factor A) – regular watering, no watering (limited for 5 days) during the tillering and heading stages; root system format (factor B) – complete root system (CRS), with removed primary roots (RPR). The control – plants with CRS and regular watering. In the RPR variant, an increase in root dry matter by 5.6 % and a decrease in grain weight per spike by 13.5 % were observed relative to the control. In the absence of irrigation during the tillering and heading phases, a greater decrease in grain weight per ear was observed in plants with RPR, compared to the control (by 78.1 and 50.0 %, respectively), than in plants with CRS (by 67.7 and 41.7 %). Under water deficiency, the carotenoid content in plants with CRS increased by 0.28 and 0.08 mg/cm³ compared to the control, respectively, in phases, and with the removal of primary roots – by 0.11 and 0.09 mg/ cm³. The level of lipid peroxidation products, confirming the presence of stress, increased in plants with RPR with irrigation at the tillering phase by 35.4 %, and without irrigation at the heading phase – by 8.2 times. Moisture stress during tillering and heading in plants with CRS increased superoxide dismutase activity by 5.3 and 2.8 times, respectively, and catalase activity by 36.6 % during the tillering phase. Primary root removal significantly reduced flavonoid and protein levels in the absence of irrigation during the tillering phase by 74.9 and 50.5 %, respectively, compared to the control. These results confirm the need for a complete root system for plant adaptation to moisture stress.

Keywords: spring barley; primary root re moval (PRR); lack of irrigation; crop structural elements; photosynthetic pigments; biochemi cal parameters.

Author Details: E. Ju. Podlasova, Cand. Sc. (Agr.), research fellow (е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.); S. V. Lebedev, D. Sc. (Biol.), corresponding member of the RAS, leading research fellow; A. A. Novikova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow.

For citation: Podlasova EJu, Lebedev SV, Novikova AA [The role of primary roots in the formation of barley plant productivity under conditions of insufficient moisture]. Zemledelie. 2025;(7):14-18. Russian. doi: 10.24412/ 0044-3913-2025-7-14-18.