Изучение влияния обогащенного биогумата «Экосс» на работу фотосинтетического комплекса растений редиса

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБОГАЩЕННОГО БИОГУМАТА «ЭКОСС» НА РАБОТУ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РАСТЕНИЙ РЕДИСА

Одним из важных условий жизни сельскохозяйственных растений и получения высоких урожаев является наличие в почве достаточного количества в оптимальном соотношении макрои микроэлементов и отсутствие в почвенном растворе элементов, отрицательно влияющих на развитие растений. В результате снижения объемов внесения минеральных и органических удобрений в Краснодарском крае наблюдается нарушение баланса основных питательных элементов и в т. ч. микроэлементов. Отмечается рост площадей почв с кислой реакцией среды, что вызывает увеличение подвижности ряда тяжелых металлов и в т. ч. кадмия, наиболее опасного для живых организмов. И в то же время почти все пахотные почвы низко обеспечены подвижным цинком. Вследствие этого идет недополучение продукции и снижение ее качества [1].

В связи с этим предлагается использовать нетрадиционные органические удобрения, и в первую очередь, гуминовые. Преимущество, которых заключается в их свойствах в малых дозах оказывать положительное влияние на развитие сельскохозяйственных культур.

Гуминовые кислоты, основа этих видов удобрений, влияют на физиологические процессы, способствуя лучшему усвоению элементов питания почвы сельскохозяйственными культурами, повышают устойчивость их к неблагоприятным условия произрастания, особенно в начальный период развития растений. гумат корневой листовой заболевание Гуматы не токсичны, экологически безопасны, имеют широкий спектр применения и используются не только в растениеводстве, но и в животноводстве и медицине.

Гуматы применяются в определенных концентрациях и небольших дозах, но как уменьшение, так и увеличение дозы приводит к снижению их эффективности. С гуматами поступает в почву небольшое количество азота и других элементов, так что считать их источником NPK, нет никаких оснований. При их внесении в почву поступает очень небольшое количество и органического углерода [4].

Гуминовые вещества, содержащиеся в гуматах, действуют главным образом на водно-физические свойства почвы, микрофлоры почвы и на растения.

Гуматы повышают капиллярную и полевую влагоемкость легких почв и водопроницаемость тяжелых почв, улучшает структуру и водопрочность почвенных агрегатов, что повышает их водоудерживающую способность и воздухообмен в корнеобитаемом слое. Обширные исследования показали, что различные типы микробов потенциально способны заменить неорганические химические соединения (удобрения и пестициды), которые применяются на полях в широких масштабах [10].

Гуматы благоприятно влияют на усиление микробиологического сообщества почвы: на группу азотофиксаторов, на целлюлозоразлагающие и маслянокислые бактерии, что приводит к усилению ферментативной активности почвы, увеличению подвижности (доступности) запасов питательных элементов почвы и, в конечном счете, к улучшению режима питания растений. Поэтому, гуматы незаменимы при рекультивации заброшенных земель, свалок, отработанных карьеров, земель вдоль автомобильных дорог и железнодорожного полотна [4].

Гуматы оказывают не только стимулирующее действие на растение, увеличивая накопление биомассы, но и обладают четко выраженным фунгицидным действием.

При обработке семян гуматом растения образуют более мощную корневую систему и приобретают устойчивость к различным заболеваниям, меньше поражаются корневыми и прикорневыми гнилями. Растения формируют большую листовую поверхность. В листьях повышается содержание хлорофилла, они остаются более продолжительное время зелеными, более интенсивно работают и накапливают за вегетацию большее количество ассимилянтов (углеводов), а в конечном счете, повышают урожай. Более интенсивная работа листового аппарата способствует также снижению содержания нитратов в продукции, что особенно важно при выращивании овощных, бахчевых культур и картофеля [5].

Гуматы улучшают приживаемость рассады и черенков плодовых и ягодных культур и, поэтому, незаменимы при выращивании посадочного материала в питомниках.

Многие исследователи отмечают антистрессовое действие гуматов. Они сглаживают отрицательное влияние засухи, высоких температур и избыточного увлажнения, уменьшают негативное влияние тяжелых металлов и средств химизации, снижают их накопление в урожае и их негативное влияние на окружающую среду [7].

Гуматы оказывают положительное влияние на урожайность на почвы разного уровня плодородия и при различной величине урожайности. При этом не только повышается урожайность на 3 — 5 ц/га, но и увеличивается содержание клейковины в зерне озимой пшеницы на 3 — 4%. Применение гуматов отличается высокой технологичностью. Их использование можно совместить с протравливанием семян ядохимикатами, опрыскиванием посевов пестицидами, внесением минеральных удобрений [5].

Поэтому, гуматами широко интересуются не только в России, но и во всем мире.

В связи с этим, цель данного исследования — изучение влияния обогащенного БиоГумата «Экосс», произведенного на первом биозаводе Кубанского агробиокомплекса, на рост, развитие, формирование хозяйственно — полезной продукции растений в процессе вегетации.

Для изучения влияния биогумата на урожайность редиса сорта Корунд был заложен лабораторный опыт в условиях Центра искусственного климата Кубанского аграрного университета.

Посев был произведен 24 ноября 2014 года, в трех повторностях. Обработка производилась обогащенным биогуматом Экосс с содержанием гуминового вещества 2 г/л. Для проведения опыта использовали вегетационную камеру фирмы Conviron PGW-36.

Режим работы камеры предусматривал следующие характеристики (табл.1).

Таблица 1 — Технические характеристики климатической камеры.

Техническая характеристика данной камеры позволила создать оптимальные условия для вегетации растений редиса.

Посев был произведен по следующей схеме:

• 1. Контроль. Посев семян без обработки и дополнительное внесение NPK в дозе 10 г/м2.
• 2. Семена без обработки, внесение NPK в дозе 10 г/м2 и обработка почвы гуминовым препаратом в дозе 4 г/л рабочего раствора.
• 3. Семена обработанные гуминовым препаратом (4г/ л), NPK в дозе 10 г/м2, обработка почвы гуминовым препаратом в дозе 4 г/л рабочего раствора.
• 4. Семена обработанные гуминовым препаратом (4г/ л), NPK в дозе 10 г/м2, обработка почвы гуминовым препаратом в дозе 4 г/л рабочего раствора, обработка растений по вегетации в фазе 2−3 листьев гуминовым препаратом (4 г/л).
• 5. Семена обработанные гуминовым препаратом (4г/ л), NPK в дозе 10 г/м2, обработка почвы гуминовым препаратом в дозе 4 г/л рабочего раствора, обработка растений по вегетации в фазе 2−3 листьев гуминовым препаратом (4 г/л), обработка растений по вегетации в фазе 6−7 листьев гуминовым препаратом (4 г/л).

Поскольку существует очень тесная связь между такими важными показателями, как продуктивность, рост, интенсивность фотосинтеза и дыхания, которые, в конечном счете, обеспечивают урожай, нами было изучено влияние обработок гуминовыми препаратом на эти показатели.

Среди факторов, от которых зависит общая продуктивность растений ведущая роль принадлежит фотосинтезу. И одним из важных показателей физиологической активности растений является содержание хлорофилла в листьях растений. От его концентрации зависит и интенсивность процесса, и, в достаточно высокой степени, продуктивность сельскохозяйственных культур.

Признаки работы фотосинтетического аппарата вегетирующих растений изучали по фазам вегетации растений. В листьях пробочным сверлом (диаметр 0,6 см) из нижней, средней и верхней части делали высечки, не затрагивая центральной жилки [12].

Пигменты экстрагировали 96%-ным этиловым спиртом. Содержание фотосинтетических пигментов определяли по спектрам поглощения, снятым на спектрофотометре Uvikon 931 (Германия). Оптическую плотность определяли при длинах волн — 470, 649 и 665 нм и количество пигментов в экстрактах рассчитывали по формулам, предложенным Lichtenthaler [14]. Каждый вариант изучали в трехкратной повторности.

Из данных представленных в таблице 2 видно, что содержание в листьях редиса значительно варьировало по вариантам опыта.

Таблица 2 — Содержание фотосинтетических пигментов в листьях растений редиса сорта Корунд.

В ходе исследований в растениях редиса, обработанных экстрактом биогумата, отмечена положительная динамика содержания хлорофилла в листьях, по сравнению с контрольными показателями. Самое высокое его содержание отмечено на 4 и 5 вариантах опыта по всем фазам развития растений и составило превышение в чистом виде на 5,3−8,7 мг/дм2.

Другой группой пигментов, входящих в состав пигмент-белковых комплексов, являются каротиноиды. Роль их заключается в том, что они являются дополнительными пигментами, использующими ту часть спектра, которую не поглощает хлорофилл. Кроме того, они выполняют защитную функцию — предотвращают распад хлорофилла, который может происходить под действием кислорода [13].

Анализируя содержание каротиоидов в листьях редиса по вариантам опыта, можно сделать вывод, что максимальное содержание этой группы пигментов наблюдалось в третьем варианте опыта по всем фазам вегетации растений.

Таким образом, обработка растений редиса сорта Корунд обогащенным биогуматом Экосс способствовала более высокому содержанию фотосинтетических пигментов (хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов) в листовой пластине редиса.

• 1. Безуглова О. С. Гумусное состояние почв юга России / О. С. Безуглова. Ростов н/ Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. — 228 с.
• 2. Блажей А. Фенольные соединения растительного происхождения / А. Блажей, Л. Шутый. М.: Мир, 1977. — 105 с.
• 3. Витамины и минеральные вещества. Полная энциклопедия / сост. Т. П. Емельянова. СПб.: ИД Весь, 2001. — 368 с.
• 4. Гладков О. Производство гуминовых удобрений приобретает индустриальные масштабы / О. Гладков // Журнал химии. 2003. — С. 33−37.
• 5. Демин В. В. Вероятный механизм действия гуминовых веществ на живые клетки / В. В Демин и др. // IV съезд Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск, 9−13 августа 2004 г.: сб. науч. тр. — Новосибирск: Изд-во Наука-центр, 2004. С. 494.
• 6. Ермаков Е. И. Развитие представлений о влиянии гуминовых веществ на метаболизм и продуктивность растений / Е. И. Ермаков, А. И. Попов // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2003. — № 2. — С. 16−20.
• 7. Ермаков Е. И. Некорневая обработка растений гуминовыми веществами, как экологически гармоничная корректировка продуктивности и устойчивости агроэкосистем / Е. И. Ермаков, А. И. Попов // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2003. — № 4. — С. 7−11.
• 8. Методические указания к лабораторным занятиям по теме «Фотосинтез» / Ю. П. Федулов [и др.]. — КубГАУ, 2010.
• 9. Растениеводство: Практикум / Под ред. В. И. Перегудова. — Рязань: Издательство Рязанской государственной сельскохозяйственной академии, 2006. — 252 с.
• 10. Петенко А. И., Волкова С. А. Проблемы и перспективные биотехнологические решения профилактики пирикуляриоза в рисовых севооборотах / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 101. С. 1045−1055
• 11. Плешков, Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений / Б. П. Плешков. — М., 1980. — С. 149.
• 12. Хусид С. Б., Петенко А. И., Цибулевский Н. И. Содержание пигментов в листовом аппарате различных сортов тыквы / Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 34. С. 114−117.
• 13. Хусид С. Б., Петенко А. И., Жолобова И. С. Биохимические аспекты консервирования витаминного растительного сырья минеральными и биологическими консервантами / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета — Краснодар: КубГАУ, 2014. — № 96(02
• 14. Lichtenthaler, H. K. Chlorophylls and Carotinoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes / H. K. Lichtenthaler // Methods Enzimol. — 1987. — V. 148. — P. 350−382.