CC BY
18
region. Bulletin of the Bashkir State Agrarian University. 2022; 64(4): 37-43. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2022-64-4-37-43.
6. Dekandol A. Location of cultivated plants. St. Petersburg, 1885. 490 p.
7. Zhukovsky P.M. Cultivated plants and their relatives (Systematics, geography, ecology, use, origin). M.: Kolos, 1971. 752 p.
8. Kashevarov N.I., Nurlygayanov R.B., Akhmetgareev R.F. Development of spring rapeseed production in Western Siberia. Kemerovo, 2015. 185 p.
9. Izhmulkina E.A., Ganieva I.A. The current state and prospects for the development of the rapeseed market in Russia and the world. Achievements of Science and Technology of AICis. 2017; 12: 82-85.
10. Sinskaya E.N. Historical geography of cultural flora (at the dawn of agriculture). M.: Kolos, 1969. 425 p.
11. Vavilov N.I. Origin and geography of cultivated plants. L.: Nauka, 1987. 440 p.
12 The average price of soybeans in Russia ... [Electronic resource]. URL: https://soyanews.info/news/sred-nyaya_tsena_soevykh_bobov_v_rossii_v_iyune_2022g-_sos-tavila_45-1_tys-rub-t.html
13. Russia: The most profitable cultivation of potatoes and soybeans in Kuzbass [Electronic resource]. URL: https:// kazakh-zerno.net/136829-rossiya-na-kuzbasse-naibolee-rentabelno-vyrashchivanie-kartofelya-i-soi/
14. Internet portal of Kemerovostat / Official statistics / Entrepreneurship / Agriculture, hunting and forestry [Electronic resource]. URL: https://kemerovostat.gks.ru/ folder/38697
Денис Павлович Ильин, соискатель, fedotova-so@ako.ru
Разит Баязитович Нурлыгаянов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, razit2007@mail.ru Екатерина Александровна Ижмулкина, кандидат экономических наук, ректор, i-katja@mail.ru
Denis P. Ilyin, research worker, fedotova-so@ako.ru
Razit B. Nurlygayanov, Doctor of Agriculture, Professor, razit2007@mail.ru
Ekaterina A. Izhmulkina, Candidate of Economic Sciences, Rector, i-katja@mail.ru
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 27.02.2023; одобрена после рецензирования 10.03.2023; принята к публикации 10.03.2023.
The article was submitted 27.02.2023; approved after reviewing 10.03.2023; accepted for publication 10.03.2023. -♦-
Научная статья
УДК 633.31(571.12)/ 636.086
doi: 10.37670/2073-0853-2023-100-2-58-64
Биохимический состав растений люцерны в зависимости от активности симбиоза со штаммами Sinorhizobium (Ensifer) meliloti
Наталья Николаевна Дюкова1, Леонид Николаевич Скипин2, Юрий Павлович Логинов1
1 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
2 Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия
Аннотация. Изучено действие инокуляции семян клубеньковыми бактериями на основные биохимические показатели кормовой массы растений люцерны - способность накапливать азот, каротин, сахар и клетчатку. Объектом исследования были сорта люцерны изменчивой Vela, AU-PX, СФА-21, Жидруне, Ярославна, King, Dachnfeldt Isis, Марусинская 425 и др. Инокуляцию семян люцерны проводили ризотор-фином, содержащим испытуемые штаммы клубеньковых бактерий Sinorhizobium (Ensifer) meliloti, приготовленным в лабораторных условиях. Результаты исследования показали, что инокуляция сортов люцерны эффективными штаммами клубеньковых бактерий вызывает увеличение общего накопления азота. Сорта люцерны изменчивой Vela, AU-PX, СФА-21 и Жидруне при инокуляции штаммом 425а дали прибавки по накоплению азота (21,9 %, 20,8, 20,4 и 20,0 % соответственно), а по содержание каротина в сухой массе - 4,55 - 5,55 мг/кг. Установлено, что снижение содержания сахаров у инокулированных растений люцерны обусловлено их интенсивным потреблением в клубеньках для поддержания энергоёмкого процесса симбиотической азотфиксации. В целом инокуляция штаммами клубеньковых бактерий повысила качество кормовой массы люцерны.
Ключевые слова: люцерна, штаммы, клубеньковые бактерии, биохимический состав, азотфиксация, азот, каротин, клетчатка, сахар.
Для цитирования: Дюкова Н.Н., Скипин Л.Н., Логинов Ю.П. Биохимический состав растений люцерны в зависимости от активности симбиоза со штаммами Sinorhizobium (Ensifer) meliloti // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 58 - 64. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-100-2-58-64.
Original article
Biochemical composition of alfalfa plants depending on symbiosis activity with strains of Sinorhizobium (Ensifer) meliloti
Natalia N. Dyukova1, Leonid N. Skipin2, Yuri P. Loginov1
1 Northern Trans-Ural State Agricultural University, Tyumen, Russia
2 Tyumen Industrial University, Tyumen, Russia
Abstract. The effect of inoculation of seeds with nodule bacteria on the main biochemical indicators of the fodder mass of alfalfa plants, i.e., the ability to accumulate nitrogen, carotene, sugar and fiber, was studied. Variable alfalfa cultivars Vela, AU-PX, SFA-21, Zhidrune, Yaroslavna, King, Dachnfeldt Isis, Marusinskaya 425, etc. were the object of the study. Inoculation of alfalfa seeds was carried out with rhizotorphin containing test strains of root nodule bacteria Sinorhizobium (Ensifer) meliloti, prepared under laboratory conditions . The results of the study showed that the inoculation of alfalfa varieties with effective strains of nodule bacteria causes an increase in the total accumulation of nitrogen. Alfalfa varieties Vela, AU-PX, SFA-21 and Zhidrune, when inoculated with strain 425a, gave an increase in nitrogen accumulation (21.9 %, 20.8, 20.4 and 20.0 %, respectively), and in carotene content in dry weight - 4.55 - 5.55 mg/kg. It has been established that the decrease in sugar content in inoculated alfalfa plants is due to their intensive consumption in nodules to maintain the energy-intensive process of symbiotic nitrogen fixation. In general, inoculation with nodule bacteria strains improved the quality of alfalfa forage mass.
Keywords: alfalfa, strains, nodule bacteria, biochemical composition, nitrogen fixation, nitrogen, carotene, fiber, sugar.
For citation: Dyukova N.N., Skipin L.N., Loginov Yu.P. Biochemical composition of alfalfa plants depending on symbiosis activity with strains of Sinorhizobium (Ensifer) meliloti. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 100(2): 58-64. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-100-2-58-64.
В структуре кормовых угодий Тюменской области многолетние кормовые культуры занимают 46,3 - 48,8 %. Из многолетних бобовых культур распространение получили клевер луговой и люцерна изменчивая [1].
Среди многолетних бобовых культур люцерна отличается способностью давать высокую питательную кормовую массу. По питательной ценности она превосходит все другие бобовые культуры. Так, содержание переваримого протеина в зелёной массе эспарцета составляет 2,8 %, у клевера лугового - 2,7 %, а у люцерны - 3,6 %. При этом следует отметить, что протеин люцерны обходится сравнительно дешевле и требует меньше затрат невозобновляемых энергоресурсов. Белок люцерны является полноценным по фракционному и аминокислотному составу [2].
По содержанию незаменимых аминокислот и качеству белка люцерна также превосходит многие кормовые культуры, в том числе и бобовые - клевер, донник, эспарцет. В достаточном количестве содержатся в зелёной массе люцерны необходимые для нормальной жизнедеятельности животных витамины - каротин (провитамин А), В2, D, Е, К, С, и РР [3, 4].
Полноценность белков люцерны определяется физико-химическим составом самих белков и качественным составом аминокислот. В люцерне большая часть белков (81 - 91 %) представлена водорастворимой фракцией, которая обладает наибольшей каталитической активностью и содержит все незаменимые аминокислоты.
Наибольшее количество белка в растениях люцерны накапливается в листьях и превышает его содержание в стеблях в 2 - 2,5 раза.
Установлено, что наиболее высокое содержание сырого белка у люцерны бывает в ранние фазы развития - стеблевание, после чего происходит постепенное снижение [5, 6].
По данным аналитической лаборатории ФГБУ ГСАС «Тюменская», в 1 кг люцернового сена содержится 0,45 - 0,47 корм. ед., 57,5 - 66,6 г переваримого протеина, 4,07 - 8,04 г кальция, 164 - 165 г фосфора, 10,7 - 18,9 г каротина. На кормовую единицу зелёной массы люцерны приходится 130 - 140 г переваримого протеина. Зелёная масса и сено богаты витаминами В1, В2, Д1, Е1 и другими [7].
Нитрогеназная активность не только способствует интенсивному накоплению азота бобовыми растениями, но и улучшает качество бобовых культур, увеличивая в них содержание белка, аминокислот, витаминов.
Цель исследования - изучение действия инокуляции семян клубеньковыми бактериями на основные биохимические показатели кормовой массы растений люцерны (способность накапливать азот, каротин, сахар и клетчатку).
Материал и методы. Инокуляцию семян люцерны проводили ризоторфином, содержащим испытуемые штаммы микроорганизмов, приготовленным в лабораторных условиях путём внесения бактериальной культуры, выращенной в жидкой среде «79» в течение 2 - 3 сут. (100 мл, концентрация 1010 клеток/мл), в пакеты с сухим стерильным торфом (200 г). Конечный титр бактерий в ризоторфине составлял (2...3)*109 клеток/г. Ризотрфин вносили в почву после смешивания с семенами люцерны. Контролем служил вариант с внесением стерильного торфа
(контроль без инокуляции) в том же количестве, что и в вариантах с инокуляцией. Эффективность симбиоза оценивали по прибавке урожая зелёной массы и семян, а также по удельному содержанию (%) и общему накоплению азота в биомассе (кг/га).
Биохимический состав вегетативной массы изучаемых сортов люцерны со штаммами определяли в аналитической лаборатории ФГБУ ГСАС «Тюменская». В сухом веществе листостебельной массы определяли содержание азота, сахаров, каротина и клетчатки. Содержание азота определяли методом Къельдаля (ГОСТ 13486.4-84), клетчатки - Кюршера и Ганека, каротина - по Цирели (ГОСТ 13496.17-84), сахаров - с антро-новым реактивом (ГОСТ 26176-84).
Результаты и обсуждение. В наших исследованиях было установлено, что содержание азота в сухой массе люцерны довольно высокое и находилось в зависимости от года исследования, укоса и активности симбиотических взаимоотношений.
Высокое содержание азота отмечено в посевах первого года жизни, что связано с биологическими особенностями люцерны. Максимальным содержанием азота в год посева отличились варианты, где использованы два штамма - варианты СХМ1-239 и СХМ1-224. Инокуляция этими штаммами клубеньковых бактерий привела к увеличению данного показателя. Сорта люцерны Vela, King и Dachnfeldt Isis достоверно увеличили накопление азота при инокуляции штаммами по сравнению с контролем без инокуляции - на 16,4; 24,9 и 25,7 % соответственно.
Во второй и третий годы жизни травостоя на корнях растений сформировалось больше активных клубеньков по сравнению с первым годом жизни. Во второй год вегетации влияние препаратов клубеньковых бактерий достоверно увеличивало концентрацию азота в растениях люцерны. Отклонение от контроля было в пределах от 5,1 до 14,7 % (среднее по сортам). Максимальными концентрациями азота в растениях по первому укосу отличались сорта: Acsai (при отклонении от контроля 42,1 %), Йыгева 118 (отклонение от контроля - 25,1 %), Verneuil
(отклонение от контроля - 22,5 %). Максимальным содержанием азота в растениях люцерны отличился вариант с инокуляцией штаммом 425а.
На третий год вегетации прибавки по содержанию азота в растениях у изучаемых сортов люцерны при инокуляции штаммами были высокими. Увеличение концентрации азота в растениях люцерны отмечено у сортов АИ-РХ (в среднем 35,3 %), Acsai (в среднем 29,0 %) и Жидруне (в среднем 29,9 %). Инокуляция штаммами 425 а и СХМ1-224 привела к достоверному увеличению азота в растениях. Наиболее активным оказался штамм 425а (табл. 1).
Таким образом, инокуляция всеми изучаемыми штаммами клубеньковых бактерий привела к достоверному увеличению накопления общего азота в растениях люцерны. Сорта люцерны изменчивой Vela, AU-PX, СФА-21 и Жидруне при инокуляции штаммом 425а дали прибавки по накоплению азота 21,9; 20,8; 20,4 и 20,0 % соответственно.
На сорте Vela дополнительно был активен штамм СХМ1-105, который достоверно увеличил содержание азота в растениях на 31,6 % (рис. 1).
Пигменты - важнейший компонент аппарата фотосинтеза. Все зелёные ткани высших растений содержат хлорофилл a и b, а также каротиноиды, которые локализованы в хлоропластах. К ним относятся Р-каротин, лютеин, виолаксантин и неоксантин. Они часто содержатся вместе с меньшими количествами а-каротина, зеаксантина, Р-криптоксантина и антераксантина и играют непосредственную роль в процессе фотосинтеза [8].
Принимая во внимание тот факт, что изучение пигментов в растениях люцерны в разные периоды их вегетации для определения их фотосинтетической активности, а также уровня содержания каротиноидов в кормах, полученных из многолетних трав, весьма актуально в настоящее время, мы провели работу по выявлению качественного и количественного пигментного состава в сухой массе разных сортов люцерны, инокулированных штаммами бактерий.
На второй год жизни растений были выявлены существенные отличия по содержанию каротина в сухой массе разных сортов люцерны при
1. Влияние инокуляции штаммами на накопление азота в биомассе люцерны, третий год вегетации (первый укос)
Сорт Контроль, кг/м2 Отклонение от контроля при инокуляции штаммами, %
425а СХМ1-105 СХМ1-239 СХМ1-224 среднее
Марусинская 425 0,226 +27,9* -22,6 -8,4 +3,5 +0,1
Жидруне 0,209 +32,1* +33,5* +23,4 +26,8 +28,9*
AU-РХ 0,245 +46,9* +23,3 +26,9* +44,1* +35,3*
Acsai 0,209 +34,9* +23,4 +25,4 +32,5* +29,0*
Йыгева 118 0,277 +5,4* +0,7 -8,3 +20,9 +4,7
Среднее по сортам 0,226 +24,2* +15,0* +7,9* +16,8* -
Примечание: НСР05 = 0,593 кг/м2 (для сравнения частных средних); НСР05 = 0,133 кг/м2 (для сравнения средних по штаммам); *достоверное увеличение по отношению к контролю без инокуляции.
инокуляции штаммами клубеньковых бактерий. Инокуляция штаммами СХМ1-105 и СХМ1-239 привела к достоверному увеличению содержания каротина в сухой массе люцерны (табл. 2).
Следует отметить, что на третий год вегетации люцерны содержание каротина в сухой массе было выше. В этот год прибавка урожайности зелёной массы при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий была тоже высокой. Существенное увеличение содержания каротина у инокулированных растений обусловлено резкой активизацией процесса фотосинтеза, служащего источником энергии для симбиотической азот-фиксации.
По данным третьего года вегетации, сорта люцерны изменчивой AU-PX, Жидруне и Ferax при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий дали прибавки по содержанию каротина в сухой массе 4,55; 5,55 и 4,65 мг/кг соответственно. Изучаемые сорта люцерны при инокуляции штаммами показали достоверное увеличение данного показателя.
Зелёная масса люцерны - ценнейший белково-витаминный корм с большим спектром незаменимых аминокислот (лизин, метионин, цистин, триптофан, аргинин, гистидин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, валини др.). В люцерне достаточно много таких витаминов, как С, Bi, Вб, Д, РР, Е, К филлохимон или антигеморра-
гический (витамин К), кальциферол или антирахитический. В среднем моносахаридов в сухой массе содержится 3 - 5 %, сахарозы - 2 - 5 %, крахмала - 6 - 8 %, клетчатки - 18 - 30 %. Основными углеводами люцерны являются клетчатка, сахара, фруктозаны, крахмал, гемицелюлоза, пентозаны. Жиров в надземной сухой массе содержится 2 - 5 %, минеральных веществ (в среднем, %): калий - 2,6, кальций - 2,1, фосфор - 0,4, магний - 0,4, кремний - 0,1. Люцерна богата органическими кислотами [9].
Определённое количество сахара образуется в процессе силосования люцерны. А.Л. Березовский и М.Ф. Егорова (1953), проводя опыты по силосованию провяленной люцерны с добавкой летучих антисептиков, установили увеличение содержания сахара в сухом веществе силоса до 7,45 % против 5,50 % в исходной массе. Согласно существующему представлению, причиной этому служит наличие в листьях растений крахмала, который гидролизуется до простых сахаров [10].
Многие отечественные исследователи не признают наличие сколько-нибудь значительного количества крахмала в молодой люцерне, т.е. убранной в фазе бутонизации. Однако это не так. Следует отличать запасной крахмал, который откладывается в семенах или клубнях растений, от транзиторного крахмала, откладывающегося в листьях, без которого растения попросту не
Отклонение от контроля (%) по накоплению азота
Среднее по сортам Жидруне
СФА-21 Йыгева 118 AU-PX Vela
Марусинская 425
У-У-У-У/У-У/У-У-У-
10 20 30 40 50 60 70 80 И 425а ИСХМ1-105 ^СХМ1-239 ЕЗСХМ1-224
90 100
Рис. 1 - Влияние препаратов клубеньковых бактерий на накопление азота в растениях люцерны (сумма за годы изучения)
2. Содержание каротина в сухой массе растений люцерны при инокуляции штаммами (среднее по сортам)
0
Год вегетации Контроль, мг/кг Отклонение от контроля при инокуляции штаммами (X ± S x)
425а СХМ1-105 СХМ1-239 СХМ1-224
Второй 5,95 ± 0,129 0,02 ± 0,137 0,24 ± 0,112* 0,23 ± 0,106* 0,01 ± 0,105
Третий 6,73 ± 2,932 2,46 ± 0,620* 2,80 ± 0,755** 2,08 ± 0,683** 1,15 ± 0,763
Примечание: здесь и далее отклонение от контроля значимо при *Р0 < 0,05; **Р0 < 0,01.
61
могут существовать. Объясняется это тем, что для осуществления своей жизнедеятельности растениям требуются углеводы. У высших растений они образуются при фотосинтезе. При этом основной транспортной формой служит дисахарид сахароза [11].
Поскольку синтез углеводов в листьях при фотосинтезе осуществляется только днём, эти углеводы должны запасаться для того, чтобы обеспечить остальные части растений энергетическим субстратом ночью или при наступлении неблагоприятных погодных условий. Для этого углеводы первично запасаются в форме полисахаридов, в частности крахмала, который и откладывается в пластидах, а именно в хло-ропластах гетеротрофных тканей. Крахмальные зёрна в листьях могут достигать очень большой величины к концу светового дня и, в отличие от запасного крахмала, значительно деградируют в течение последующей ночи. Источником сахаров может служить и сапонин (С27Н37О16), который в процессе ферментации расщепляется на сапогенин, глюкозу и неизвестное горькое вещество [12].
В нашем исследовании в первый год вегетации растений люцерны инокуляция штаммами клубеньковых бактерий СХМ1-105, СХМ1-224 и СХМ1-239 привела к увеличению содержания сахаров. Сорта люцерны Марусинская 425, Vela и Vemeuil при инокуляции штаммами показали достоверное увеличение содержания сахаров в сухой массе растений (табл. 3).
На второй год вегетации растений люцерны сорта Ferax и King при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий достоверно превысили контроль без инокуляции по содержанию сахаров. У других сортов в этом году инокуляция штаммами не привела к существенному изменению величины анализируемого показателя.
На третий год вегетации люцерны содержание сахаров в сухой массе растений было
достоверно низким по сравнению с контролем - на 0,39 - 1,25 % ниже. Надо отметить, что в этот год прибавка урожайности зелёной массы при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий была высокой. Можно предположить, что существенное снижение содержания сахаров у инокулированных растений обусловлено их интенсивным потреблением в клубеньках для поддержания энергоёмкого процесса симбио-тической азотфиксации.
Ещё одним фактором, влияющим на качество корма, является содержание в нём клетчатки. Содержание клетчатки в зависимости от возраста растений люцерны и условий выращивания колеблется в очень широких пределах, перед цветением кормовых трав оно в среднем составляет 20 - 35 % их сухой массы. Известно, что содержание клетчатки более 30 % сухой массы ведёт к резкому снижению переваримости органических веществ корма.
По данным О Ф. Ганущенко (2015), 1 кг сена люцерны содержит 253 г клетчатки, необходимой для здорового функционирования рубца и синтеза молочного жира у КРС. Клетчатка сена оптимальным образом стимулирует жвачку, нормализует кислотность содержимого рубца. Достаточный уровень высококачественного люцернового сена в рационе животных выступает средством профилактики ацидоза и кетоза [13].
В контрольном варианте содержание клетчатки в сухой массе люцерны варьировало от 21,28 до 35,93 %. В первый год вегетации у сортов люцерны при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий в среднем не наблюдалось существенных изменений по содержанию клетчатки в сухой массе. Надо отметить, что инокуляция штаммами 425а, СХМ1-224 и СХС1-105 привела к увеличению содержания клетчатки, а инокуляция штаммом СХМ1-239 достоверно снизила величину анализируемого показателя в сухой массе растений (табл. 4).
3. Содержание сахаров в сухой массе растений люцерны при инокуляции штаммами (среднее по сортам)
Год вегетации Контроль, % Отклонение от контроля при инокуляции штаммами (X ± S x)
425а СХМ1-105 СХМ1-239 СХМ1-224
Первый 1,98± 0,027 -0,24 ± 0,103* 0,27 ± 0,075** 0,19 ± 0,053** 0,15 ± 0,062*
Второй 2,64± 0,033 -0,20 ±0,163 -0,17 ± 0,145 0,05 ± 0,195 -0,05 ± 0,190
Третий 5,77± 1,324 -1,07 ± 0,420* -0,39 ± 0,365 -0,96 ± 0,318** -1,25 ± 0,360**
4. Содержание клетчатки в сухой массе растений люцерны при инокуляции штаммами (среднее по сортам)
Год вегетации Контроль, % Отклонение от контроля при инокуляции штаммами (X ± S x)
425а СХМ1-105 СХМ1-239 СХМ1-224
Первый +3,83 ± 0,432** +1,38 ± 0,511* -2,93± 0,234** +0,47 ± 0,369*
Второй 30,67 ± 6,954 +0,77 ±0,727 +0,48 ± 0,822 -0,96 ± 0,888 -2,27± 0,710**
Третий 24,29 ± 4,934 -1,24 ± 0,524* -0,91 ± 0,459 -1,64± 0,504** -1,42 ± 0,515*
Hü второй год вегетации процентное содержание клетчатки в сухой массе растений люцерны было выше, чем в первый и третий годы. Сорта люцерны Vela, King и Ярославна при инокуляции штаммами клубеньковых бактерий снизили содержание клетчатки в сухой массе, а у сортов Mарусинская 425 и СФA-21 отмечено достоверное увеличение этого показателя. Инокуляция штаммом СХM1-224 привела к снижению содержания клетчатки в сухой массе растений люцерны. Большинство сортов люцерны (Жи-друне, Ярославна, King, Dachnfeldt Isis и др.) на третий год вегетации снизили содержание клетчатки в сухой массе на 0,91 - 1,64 %.
Выводы. Проведённое исследование показало, что инокуляция сортов люцерны, перспективных для селекции в условиях Тюменской области, эффективными штаммами клубеньковых бактерий вызывает увеличение общего накопления азота. Сорта люцерны изменчивой Vela, AU-PX, СФA-21 и Жидруне при инокуляции штаммом 425а дали прибавки по накоплению азота 21,9; 20,8; 20,4 и 20,0 % соответственно. При инокуляции штаммами клубеньковых бактерий лучшие сорта дали прибавки по содержание каротина в сухой массе в пределах 4,55 - 5,55 мг/кг. Снижение содержания сахаров у иноку-лированных растений люцерны обусловлено их интенсивным потреблением в клубеньках для поддержания энергоёмкого процесса симбио-тической азотфиксации. Инокуляция штаммами клубеньковых бактерий СХM1-239, СХM1-224 и 425а существенно снижает содержание клетчатки в сухой массе растений люцерны. В целом инокуляция штаммами клубеньковых бактерий Sinorhizobium (Ensifer) meliloti благоприятно сказывается на качестве кормовой массы люцерны.
Список источников
1. Дюкова H.H. Особенности цветения растений люцерны изменчивой (Medicago varia L.) в Северном Зауралье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 65 - 68.
2. Косолапов ВМ., Воронкова Ф.В. Количественная и качественная характеристика сырого протеина кормовых растений, кормов и биологического материала животных и птицы. Mонография. M.: Угрешская типография, 2014. 160 с.
3. Дюкова H.H., Харалгин A.C, Харалгина О.С. Формирование вегетативной продуктивности селекционных образцов люцерны изменчивой // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им.
B.Р. Филиппова. 2020. № 4 (61). С. 8 - 14.
4. Доев Д.П, Козырев A^. Aгроэкологическое значение посевов люцерны в условиях вертикальной зональности PСО-Aлания // Известия Горского государственного аграрного университета. 2016. Т. 53. № 4.
C. 223 - 228.
5. Роль бобовых культур в совершенствовании полевого травосеяния России / Ю.К. Швоселов, A.Q Шпаков, M.!. Швоселов, В.В. Рудоман // Кормопроизводство. 2010. № 7. С. 15 - 19.
6. Козырев А.Х., Фарниев А.Т., Басаев И.Б. Реализация биологического потенциала люцерны в условиях вертикальной зональности РСО - Алания. Владикавказ: Горский государственный аграрный университет, 2011. 160 с.
7. Дюкова Н.Н. Селекция и совершенствование семеноводства люцерны в Северном Зауралье: автореф... дис. д-ра с.-х. наук. Тюмень, 2013. 34 с.
8. Петров А.М., Яковенко Д.П. Многолетние травы в Центральной Якутии // Многолетние травы на Северо-Востоке СССР. Якутск, 1977. С. 5 - 52.
9. Влияние минеральных удобрений на урожайно-стьи качество зеленой массы люцерны / В.В. Дроздова, А.Х. Шеуджен, Н.Н. Нещадим, А.Н. Лиманский // Плодородие. 2013. № 6. С. 15 - 18.
10. Березовский, А.Л., Егорова М.Ф. Силосование зелёных растений с добавлением крахмалистых кормов // Вопросы кормодобывания. М.: Госсельхозиздат, 1953. С. 379 - 385.
11. Биологическая роль и метаболическая активность янтарной кислоты / Ал.А. Евглевский, Г.Ф. Рыжкова, Е.П. Евглевская и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 9. С. 67 - 69.
12. Слепнева Л.В., Хмылова Г.А. Механизм повреждения энергетического обмена при гипоксии и возможные пути его коррекции фумаратсодержащими растворами // Трансфузиология. 2013. Т. 14. № 2. С. 49 - 65.
13. Ганущенко О.Ф., Разумовский Н.П. Современные подходы к оценке качества кормов // Наше сельское хозяйство. Ветеринария и животноводство. (Белоруссия). 2015. № 22. С. 46 - 50.
References
1. Dyukova N.N. Features of flowering plants of variable alfalfa (Medicago varia L.) in the Northern TransUrals. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 65-68.
2. Kosolapov V.M., Voronkova F.V. Quantitative and qualitative characteristics of crude protein of fodder plants, feed and biological material of animals and poultry. Monograph. M.: Ugresh printing house, 2014. 160 p.
3. Dyukova N.N., Haralgin A.S., Haralgina O.S. Formation of vegetative productivity of selection samples of alfalfa variable. Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy. 2020; 61(4): 8-14.
4. Doev D.N., Kozyrev A.Kh. Agro-ecological significance of alfalfa crops in the conditions of vertical zoning of North Ossetia-Alania. Izvestia of the Gorsk State Agrarian University. 2016; 53(4): 223-228.
5. The role of legumes in the improvement of field grass seeding in Russia / Yu.K. Novoselov, A.S. Shpakov, M.Yu. Novoselov, V.V. Rudoman. Fodder Production. 2010; 7: 15-19.
6. Kozyrev A.Kh., Farniev A.T., Basaev I.B. Realization of the biological potential of alfalfa in the conditions of vertical zonality of North Ossetia - Alania. Vladikavkaz: Gorsk State Agrarian University, 2011. 160 p.
7. Dyukova N.N. Breeding and improvement of alfalfa seed production in the Northern Trans-Urals: abstract of the dis. ... Dr. Agr. Sci. Tyumen, 2013. 34 p.
8. Petrov A.M., Yakovenko D.P. Perennial herbs in Central Yakutia // Perennial herbs in the North-East of the USSR. Yakutsk, 1977. Р. 5-52.
9. Influence of mineral fertilizers on productivity and quality of alfalfa green mass / V.V. Drozdova, A.Kh. Sheud-zhen, N.N. Unsparing, A.N. Limansky. Plodorodie. 2013; 6: 15-18.
10. Berezovsky A.L., Egorova M.F. Silage of green plants with the addition of starchy fodder // Feeding Issues. M.: Gos. selkhozizdat, 1953. P. 379-385.
11. Biological role and metabolic activity of succinic acid / Al.A. Evglevsky, G.F. Ryzhkova, E.P. Evglevskaya et al. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2013; 9: 67-69.
12. Slepneva L.V., Khmylova G.A. The mechanism of damage to energy metabolism during hypoxia and possible ways of its correction with fumarate-containing solutions. Transfusiology. 2013; 14(2): 49-65.
13. Ganushchenko O.F., Razumovsky N.P. Modern approaches to assessing the quality of feed. Our agriculture. Veterinary and animal husbandry. (Belarus). 2015; 22: 46-50.
Наталья Николаевна Дюкова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, natalya.dyukowa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4029-2808
Леонид Николаевич Скипин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ktb@tyuiu.ru
Юрий Павлович Логинов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, https://orcid.org/0000-0002-2372-9350
Natalya N. Dyukova, Doctor of Agriculture, Professor, natalya.dyukowa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4029-2808
Leonid N. Skipin, Doctor of Agriculture, Professor, ktb@tyuiu.ru
Yuri P. Loginov, Doctor of Agriculture, Professor, https://orcid.org/0000-0002-2372-9350.
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 27.01.2023; одобрена после рецензирования 20.02.2023; принята к публикации 10.03.2023.
The article was submitted 27.01.2023; approved after reviewing 20.02.2023; accepted for publication 10.03.2023. -♦-
Научная статья УДК 633.87:631.53
doi: 10.37670/2073-0853-2023-100-2-64-71
Микроклональное размножение курильского чая кустарникового (Dasiphora fruticosa (L.) Rydb.) с элементами гидропоники*
Сергей Сергеевич Макаров12, Амина Юрьевна Казиева3,
Татьяна Анатольевна Макарова3, Зоя Анатольевна Самойленко3,
Пётр Николаевич Макаров3, Наталья Михайловна Гулакова3
1 Центрально-европейская лесная опытная станция ВНИИЛМ, Кострома, Россия
2 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Архангельск, Россия
3 Сургутский государственный университет, Сургут, Россия
Аннотация. В статье представлены результаты исследований по оптимизации этапов микроклональ-ного размножения курильского чая (Dasiphora fruticosa (L.) Rydb.) с адаптацией растений-регенерантов к условиям ex vitro методом гидропоники. Выявлено, что при введении в культуру in vitro неодревесневших стеблевых эксплантов D. fruticosa в качестве стерилизующего агента целесообразно использовать 0,1%-ный раствор сулемы и нитрата серебра в экспозиции 5 мин., эффективность растворов составляет 95 и 87 % соответственно. Максимальное количество микропобегов (6,5 - 8,5) удаётся получить при использовании цитокинина 6-бензиламинопурина (6-БАП, 0,5 мл/л) и Эпин-Экстра (0,1 мл/л). Корнеобразование реге-нерантов активнее происходит в среде с 6-БАП (1,0 мл/л), Эпин-Экстра (0,1 мл/л) и индолил-3-масляная кислота (ИМК, 0,5 мл/л). Период адаптации растений-регенерантов в гидропонной установке вертикального типа в системе периодического подтопления составляет 2 - 3 месяца, эффективность адаптации - 60 %.
Ключевые слова: курильский чай кустарниковый, лапчатка кустарниковая, Dasiphora fruticosa, Pentaphylloides fruticosa, гидропоника, фитогормоны, микроклональное размножение, адаптация растений.
Для цитирования: Микроклональное размножение курильского чая кустарникового (Dasiphora fruticosa (L.) Rydb.) с элементами гидропоники / С.С. Макаров, А.Ю. Казиева, Т.А. Макарова и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 64 - 71. https://doi. org/10.37670/2073-0853-2023 -100-2-64-71.
* Работа выполнена при поддержке департамента образования и молодёжной политики Ханты-Мансийского автономного округа - Югры в рамках проекта: «Технология выращивания и извлечения биологически активных соединений северных ягодных культур и лекарственных трав (ЮграБиоФарм)» (№ 2020-146-11).
