Лаборатория физиологии минерального питания и устойчивости растений

Заведующая лаборатории

Осипова Людмила Владимировна
Окончила агрохимический факультет Тимирязевский сельскохозяйственной академии. В 1979 г во ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова защитила кандидатскую диссертацию по теме: "Изучение минерального питания пшеницы в контролируемых условиях выращивания." В 2001 году защитила докторскую диссертацию по теме "Потенциальная продуктивность и устойчивость яровой пшеницы к почвенной засухе в зависимости от условий минерального питания".
eLibrary: spin-код:3278-2032;
Author Id:743169

фотогалерея

Цель исследований:

Физиологическое обоснование влияния минерального питания на устойчивость растений к экологическим стрессам

Задачи исследований:

• действие абиотического и антропогенного стрессов на онтогенетические закономерности формирования продуктивности яровых зерновых культур;
• влияние минерального питания на процессы адаптации растений при воздействии стрессов различной природы;
• поглотительная активность корневой системы и окислительный статус корней и побеговой системы яровых пшеницы и ячменя в норме, при действии стрессов в зависимости от обеспеченности минеральными элементами.
• видовая и сортовая реакция ячменя и пшеницы на варьирование уровня обеспеченности минеральным питанием при действии неблагоприятных факторов;
• действие протекторных биогенных элементов (Si, Se, Zn и др.) на устойчивость яровых пшеницы и ячменя к стрессам различной природы
• разработка способов повышения устойчивости яровых пшеницы и ячменя.

Уcпехи лаборатории в прошлом

Одной из основных проблем, решаемых в лаборатории, являлась оценка потенциальных возможностей растений, как основного звена комплексной теории продукционного процесса. Эксперименты по изучению закономерностей формирования и реализации потенциала продуктивности сортов зерновых культур проводятся в герметических фитотронах на моделях посевов при поддержании, контролировании и автоматической регистрации заданных параметров среды - минерального питания, температуры и влажности воздуха, газового состава атмосферы, интенсивности лучистого потока. В проведенных исследованиях было установлено, что в условиях избирательного поглощения элементов в водной и почвенной культуре продуктивность яровой пшеницы обеспечивается регулирующей деятельностью самого растения в поглощении элементов питания в соответствии с его потребностями в конкретных условиях культивирования и не зависит от соотношения основных минеральных элементов в среде.

При изучении широкого диапазона варьируемых факторов были установлены оптимальные концентрации раствора, облученность посева, температура воздуха по периодам онтогенеза. В оптимизированных условиях культивирования были получены рекордные урожаи пшеницы - до 3 кг зерна с 1 м2 посевной площади с содержанием белка до 14-16%. Установлены физиологические закономерности продукционного процесса: сопряженность ассимиляции СО2 с образованием биомассы проявляется неоднозначно на протяжении онтогенеза пшеницы.

Прямолинейная зависимость устанавливается только во время количественного роста биомассы, а взаимосвязь между суммарным количеством углекислоты, поглощенного растением за вегетацию, и величиной общего биологического урожая отсутствует. Наличие в лаборатории герметических фитотронов позволило провести исследования по изучению отдельных аспектов глобального изменения климата Земли, что необходимо для прогноза изменения продуктивности сельскохозяйственных культур и корректировки потребностей в удобрениях и технологий возделывания отдельных культур; экспериментально доказана возможность повышения зерновой продуктивности при обогащении атмосферы углекислотой. Эффективность увеличения концентрации СО2 определяется условием азотного питания. Установлено, что повышение содержания углекислого газа снижает негативное действие водного стресса из-за снижения интенсивности потерь воды даже при длительном воздействии засухи.

История лаборатории:

В лаборатории работали талантливые, увлеченные люди, которые внесли значительный вклад в теорию питания растений и практику применения удобрений: д.с.-х.н. А.З. Станков, д.с.-х.н. Л.П. Воллейдт, д.б.н. Н.М. Карманенко, д.с.-х.н. А.Н. Лапшина, к.с.-х.н. Н.А. Колосова, к.б.н. В.Ф. Лысенко, к.б.н. И.Н. Арбузова, к.б.н. Морозова, д.б.н. Н.Н. Булгакова, д.б.н. Н.В. Пухальская, к.б.н. Л.С. Большакова и многие другие.

Исследования по вопросам физиологии питания и продуктивности растений во ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова начаты с 1931 г., когда была создана лаборатория минеральных удобрений, которую возглавил академик Д.Н. Прянишников. С 1949 г. из этой лаборатории выделилась лаборатория питания растений, которая с 1953 г. называлась лабораторией физиологии питания растений, которой на протяжении многих лет руководили ученики Д.Н. Прянишникова доктора сельскохозяйственных наук, профессора А.В. Владимиров и И.В. Мосолов. С 1973 г. лабораторию возглавил доктор биологических наук, профессор А.Н. Павлов.

В 2000 г. лаборатория физиологии питания была объединена с лабораторией потенциальной продуктивности растений (созданной в 1974 г.) под названием лаборатория физиологии питания и продуктивности растений, возглавляемой доктором биологических наук, профессором, Заслуженным деятелем науки России Н.Т. Ниловской.

Основное направление исследований лаборатории на протяжении многих лет - изучение взаимосвязи между условиями минерального питания и процессами обмена веществ в растениях, формированием урожая сельскохозяйственных, особенно зерновых культур и его качества. Под руководством Д.Н. Прянишникова были выполнены фундаментальные исследования: использование растениями аммиачной и нитратной форм азота в зависимости от сопутствующих факторов и от биологических особенностей растений; влияние минеральных удобрений на обмен веществ, формирование урожая и его химический состав в зависимости от анионов и катионов удобрений. Продолжались начатые в 30-х годах Д.А. Сабининым исследования синтетической деятельности корней, а также изучение значения осмоса в поглощении элементов минерального питания. Исследовались внутренние физиологические причины, лежащие в основе действия различных доз удобрений, особенно азотных, на продуктивность и качество зерна, накопление белка, его состав и свойства.