CC BY
311
УДК 633.11:631.8 Н. В. Вербицкая, Е. П. Кондратенко, О. М. Соболева ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕПАРАТА ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ
Введение
Основной причиной загрязнения биосферы является грубое, необдуманное вмешательство человечества в природу. Известно, что наибольший вклад в современный экологический кризис по загрязненности продуктов питания и питьевой воды вносит сельское хозяйство массовым применением пестицидов и минеральных удобрений [1].
Экологизация сельского хозяйства означает применение таких способов и методов повышения качества и урожайности сельскохозяйственных культур, которые отвечают принципам рационального экологически безопасного природопользования.
Экологизация растениеводства должна быть направлена, в первую очередь, на сохранение гумусового слоя почвы, как основы плодородия и производство экологически чистой продукции.
Одним из путей решения проблемы снижения использования высокотоксичных химических препаратов является использование средств, которые эффективны и одновременно безопасны для агроценозов, человека, животного мира и окружающей среды в целом. К таким агротехническим приемам относится применение физических методов воздействия и использование препаратов природного происхождения, обладающих способностью стимулировать процессы роста и развития растений.
Одним из направлений повышения урожайности зерновых культур является применение стимуляторов роста растений гуминовой природы [2,
6, 8]. В отличие от пестицидов и агрохимикатов, гуминовые вещества являются естественными компонентами почвы. Гуминовые вещества - особая группа органических соединений, происхождение которых связано с процессами биохимического разложения. В их составе обнаружены гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумины и др. Они обладают стимулирующим и адаптогенным действием на клеточном уровне. Реальная значимость гуминовых веществ в почвах очень велика, даже при их сравнительно невысоком содержании
[4].
Согласно, исследованиям Христевой Л. А., гумусовые кислоты могут выступать в качестве питательных веществ для растений, или же играть роль физиологически активных веществ (ФАВ). В своих работах Л. А. Христева показывает, что растворимые соли гуминовых кислот с одновалентными металлами усваиваются растениями и вызывают определенный физиологический эффект, усиливают рост, прежде всего корневой системы,
а затем и надземной массы. Влияние гуминовых кислот, по ее мнению, наиболее сильно сказывается в начальный период развития растений. Л. А. Христева указывала, что физиологическая активность гуминовых кислот непосредственно связана с определенным строением их молекулы, и, прежде всего, наличием в них хиноидных и полифе-нольных групп [7].
Влияние на урожайность и качество зерна пшеницы оказывает множество факторов как природного, так и антропогенного характера. Повышение посевных качеств семян зерновых культур возможно при применении современных технологий и интенсификации сельскохозяйственного производства с использованием высокоэффективных и экологически чистых препаратов для предпосевной обработки семян.
В связи с этим приобретает большое значение изучение и применение физиологически-активных препаратов и удобрений, с содержанием гумино-вых кислот.
Существенное влияние гуматы оказывают на водно-физические и физико-химические свойства почвы, увеличивают урожайность зерновых, кормовых и овощных культур и повышают сопротивляемость растений к болезням, заморозкам и засухе.
Благодаря обработке препаратами гуминовой природы в семенах укрепляется иммунная система, ослабляется отрицательное значение травматических повреждений семян растений, повышается энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть семян, стимулируется рост и развитие проростков, заметно снижается поражение семян грибными болезнями, вызванными внутренней семенной инфекцией.
После обработки семян гуминовыми удобрениями у растений лучше развивается корневая система: сильнее ветвится и глубже проникает в почву [3].
И. Т. Шаяхметовым, В. И. Кузнецовым, Ш. Я. Гилятдиновым, А. В. Кравец, Л. В. Касимовой и др. определено, что препараты гуминовой природы стимулируют прорастание семян с пониженной всхожестью, ускоряют рост и развитие растений, повышают устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды и сопротивляемость болезням [2, 9].
Наличие в гуминовых веществах разнообразных функциональных групп обуславливает участие этих соединений в окислительно -
восстановительных реакциях, способность образовывать хелатные соединения.
Таблица. Влияние препарата «Гумостим» на посевные качества семян пшеницы сортов Баганская 95 и Новосибирская 40
Параметры опыта Энергия прорастания, % Всхожесть, %
Новосибирская 40 Баганская 95 Новосибирская 40 Баганская 95
Контроль 86 90 88 90
0,001% 98 + 12* 100 + 10* 100 +12* 100 +10*
0,01% 92 + 6* 92 +2* 92 +4* 94 + 4*
0,1% 78 - 8* 80 -10* 76 -12* 84 - 6*
Гумостим не разведенный 42 - 44* 30 - 60* 40 - 48* 30 - 60*
*разница в % по отношению к контролю
Экологическая роль гуминовых веществ заключается не только в снижении количества используемых высокотоксичных химических препаратов для обработки семян и вегетирующих растений, но и способностью при внесении в почву связывать тяжелые металлы, ядохимикаты, нефтепродукты. Они способствуют переводу этих веществ в слаборастворимую форму, снижению их токсичности, и накоплению в тканях растений.
В условиях Кемеровской области не всегда удается получить дружные и полные всходы. По климатическим условиям этот регион относится к районам так называемого критического земледелия, где получение высококачественных семян связано с риском. Посев некондиционных семян с пониженной лабораторной всхожестью приводит к снижению продуктивности возделываемых культур.
Предпосевная обработка семян является наиболее простым способом повышения качества посевного материала и увеличения урожайности зерновых культур. Особое внимание следует уделить изучению гуминовых препаратов, полученных из различных органических субстратов. Производятся такие препараты на основе торфа, бурых углей, сапропелей и других субстратов.
Однако на территории Кемеровской области данный вопрос изучен недостаточно, несмотря на
всю его актуальность для современного земледелия.
Цель работы - изучение влияния обработки гуминовым препаратом из торфа Гумостимом на энергию прорастания, всхожесть, линейновесовые параметры проростков пшеницы.
Материалы и объект исследований
Объектом исследований стали мягкая яровая пшеница сорта Баганская 95 и мягкая озимая пшеница сорта Новосибирская 40. В лабораторных опытах в Кемеровском Государственном сельскохозяйственном институте было изучено влияние гуминового препарата Гумостим на посевные качества семян пшеницы. Гумостим - щелочной экстракт получен путем гидролиза низинного торфа месторождения Темное Томской области смесью аммиачной воды в присутствия окислителя [5].
Для определения влияния Гумостима на рост и развитие, семена переносили в чашки Петри с концентрацией водного раствора 0,1%; 0,01%;
0,001 % и с неразведенным препаратом. В контроле проростки росли в чашках Петри с дистиллированной водой (10 мл). Температура проращивания +180 +20о С. На третьи сутки определяли энергию прорастания, на седьмые - лабораторную всхо-
Рис. 1. Влияние препарата Гумостим на длину проростков пшеницы сортов Новосибирская 40 и Баганская 95
1j4
1j2
1
0j8
0j6
0j4
0j2
0
Масса пР0Рюснкр0/сы'Р^0Г001% □ 0j0M%^a:*ip0%i сыра: разведенный
Рис. 2. Влияние препарата Гумостим на формирование сырой массы проростков и корней
пшеницы Новосибирская 40
1j4
1j2
1
0j8
0j6
0j4 ------1
0j2
Масса ^орконтовлы'рао-сг, 001% □ о,оіМ%асча 0ікн%й сираяр а зведенный
Рис. 3. Влияние препарата Гумостим на формирование сырой массы проростков и корней
пшеницы Баганская 95
0
жесть семян, на двенадцатые осуществляли измерение длины проростков, сырой массы проростков и корней. Все исследования проводили в трехкратной повторности.
Результаты исследований
У семян пшеницы сортов Баганская 95 (яровая) и Новосибирская 40 (озимая) были определены посевные качества, которые представлены в таблице.
В ходе проведенных исследований нами было установлено, что при обработке семян пшеницы раствором гуминового препарата низкой концентрации отмечается стимуляция энергии прорастания и всхожести, в тоже время, высокая концентрация вызывает обратную реакцию.
Как видно из таблицы, препарат Гумостим при низких концентрациях (0,001% и 0,01%) оказывает положительное влияние на процессы роста и развития семян пшеницы: энергия прорастания превышает контроль на 12% и 6% (Новосибирская 40) и 10 и 8% (Баганская 95) соответственно. Всхожесть при концентрации 0,001% у обоих сортов составила 100%, что больше чем на контроле на 12 и 10% соответственно.
При обработке неразведенным гуминовым препаратом виден резко проявляющийся ингибирующий эффект: энергия прорастания ниже, чем на контроле на 44% (Новосибирская 40) и 60% (Баганская 95), всхожесть также значительно ниже, чем на контроле.
Особенностью гуминовых кислот является то, что в первый период прорастания семян они ока-
зывают достаточно сильное стимулирующее влияние на развитие надземной массы - проростков. По сравнению с контролем длина проростков при обработке раствором «Гумостима» с концентрацией 0,001% выше на 1 см у сорта Новосибирская 40 и 4,1 см у Баганской 95.
В вариантах с 0,1% и неразведенным препаратом длина проростков ниже, чем на контроле (рис. 1).
Сырая масса проростков и корней определялась по среднему значению в пересчете на 10 растений. Измерение сырой массы проростков и корней показало, что по сравнению с контролем у обоих сортов лучшие результаты выявлены в варианте с концентрацией препарата 0,001%: сырая масса проростков у Новосибирской 40 больше, чем на контроле на 0,23 грамма, сырая масса корней на - 0,2 грамма, у Баганской 95 на 0,22 и 0, 13 грамм соответственно.
варианте с неразведенным препаратом показатели по обоим сортам ниже, чем на контроле (рис.
2, 3).
Таким образом, в ходе лабораторных опытов нами выяснено, что использование гуминового препарата Гумостим в низких концентрациях (0,01 и 0,001%) оказывает положительное действие на посевные качества семян яровой и озимой пшеницы: повышается энергия прорастания и лабораторная всхожесть, стимулируется рост проростков.
Кроме того проростки имели более развитую корневую систему: преобладали растения с 4-5 корешками, корни были более мощными с достаточным количеством корневых волосков. В контроле большинство растений имели по три первичных корня с редкими корневыми волосками.
При использовании неразведенного препарата наблюдается ингибирование процессов роста и развития проростков, значительно снижается энергия прорастания и всхожесть семян как озимой, так и яровой пшеницы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Жученко А. А. Растениеводство в век биологии и экономики знаний // Вестник РАСХН. - 2006.
- №1. - С. 3-6
2. Кравец, А. В. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы гуминовым препаратом из торфа / А. В Кравец, Д. Л. Бобровская, Л. В. Касимова [и др.] // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - № 4 (78). - С. 22-24.
3. Мешков И. И. Влияние гуматов на урожай озимых культур // Вестник ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА». - 2009. - № 4. - URL: http://cyberlemnka.m/artide/nMiyanie-gumatov-na-urozhaymst-ozimyh-kultur (дата обращения: 01.11.2013).
4. Орлов, Д. С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовые вещества в биосфере. - Москва : Наука, 1993. - С. 18-27.
5. Патент РФ 2213432. Способ получения стимулятора роста растений / Л. В. Касимова, опубл. 10.10.2003.
6. Пронько В. В. Эффективность солей гуминовых кислот при возделывании озимой пшеницы на южных черноземах Поволжья / В. В. Пронько, К. В. Корсаков // Агрохимия. - 2011. - № 8. - С. 51-59.
7. Христева Л. А. К природе действия физиологически активных веществ на растения в экстремальных условиях // Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. - Днепропетровск, 1977.
- Т. 4. - С. 5-15.
8. Шамардина Ю. А. Агроэкологические аспекты применения биологических препаратов на основе гуминовых кислот при возделывании ячменя в условиях центрального черноземья / Ю. А. Шамардина : автореф. дис. ...канд. х. наук. - Курск, 2006. - 16 с.
9. Шаяхметов И. Т. Защитно-стимулирующие и адаптогенные свойства препарата ГУМИ-
биоактивированной формы гуминовых кислот. Эффективность его использования в сельском хозяйстве / И. Т. Шаяхметов, В. И. Кузнецов, Ш. Я. Гилязетдинов [и др.] - Уфа, 2000. - 102 с.
Авторы статьи:
Вербицкая Наталья Валерьевна, аспирант каф.технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Кемеровского ГСХИ Email: veniv4d@maiLru
Emai : ekaterina_kondratenko@list.ru Email: : meer@yandex.ru
Кондратенко Екатерина Петровна
Доктор сельскохоз. наук, профессор каф.технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Кемеровского ГСХИ ,
Соболева Ольга Михайловна
кандидат биол. наук, доцент каф.технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Кемеровского ГСХИ
