Научная статья на тему 'Підвищення продуктивності сільськогосподарських культур під впливом активних форм кремнію'

Підвищення продуктивності сільськогосподарських культур під впливом активних форм кремнію Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
98
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
силікати / біомаса / педозем / дерново-літогенні ґрунти / сільськогосподарські культури / silicates / biomass / pedozem / soddy-litogenous soils / agricultures

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — І В. Вагнер, В І. Чорна

Встановлено позитивний вплив кремнієвмісних сполук на продуктивність сільськогосподарських культур. Проаналізовано варіанти вегетаційного експерименту на трьох культурах гречка, вика та соняшник, зафіксована їх енергія проростання та біомаса. Визначено, що оптимальна концентрація натрій метасилікату в вегетаційному експерименті склала 0,2 %. При використанні 0,4%-го розчину натрію метасилікату біомаса вики на педоземах збільшилась на 20% у відношенні до біомаси з варіантом 0,2%-го розчину. Для інших культур такої позитивної тенденції не виявлено. При застосуванні 0,3%-го та 0,4%-го розчинів Na2SiO3 виникає желеподібна плівки, на подолання якої у насіння не вистачає енергії проростання і розвиток рослини уповільнюється. Усі досліджувані сільськогосподарські культури на техногенно-порушених ґрунтах позитивно реагують на внесення кремнієвих сполук, збільшуючи біомасу.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — І В. Вагнер, В І. Чорна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PRODUCTIVIZATION OF CROPS UNDER THE INFLUENCE OF ACTIVE SILICON FORMS

We showed the positive impact of silicon compounds on the crops productivization. Soil sampling was conducted on the Research Remediation Center of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University in Nikopol manganese ore basin. In the course of vegetation experiment, we conducted a series of laboratory experiments with the addition of Na2SiO3 in concentrations ranging from 0% to 0,4% (0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, and 0,4%). The main evaluation criterion was the reaction of plants (biomass change) to sodium silicate solution adding, regarding to the options of water irrigation. We selected seedling trays with cell size of 40x40x60 and the composite soil sample (blend of 40 samples from each experimental plot) weighing 30 g, which was optimal for a given cell size. The experiment lasted 14 days, watering was carried out every 3 days. We maintained the temperature and humidity in the range of 21-23°C and 50-70% respectively. We selected buckwheat as the representative of the non-grain crops, vetch as grain legumes, sunflower as oil-bearing plants. pH of soils studied ranged from 7,1 to 7,8, characterizing the soil as slightly alkaline. We processed the data using Microsoft Excel 2010 and STATISTIKA 10.0. We analyzed 160 samples of plants and identified their biomass. It was determined that the best concentration of sodium metasilicate in vegetation experiment was 0,2%. When using higher concentrations of sodium metasilicate, the biomass was higher only in experiments when vetch growing on pedozems, in all other cases it did not give better results than comparing to using 0.2% concentration of sodium metasilicate. When using high concentrations of monosilicic acid, gel-like film generates, and seeds have lack of germinating energy to overcome this film, so plant growth slows down. All selected cultures on technogenic soils respond well to silicon compounds adding by increasing the biomass.

Текст научной работы на тему «Підвищення продуктивності сільськогосподарських культур під впливом активних форм кремнію»

I. В. Вагнер удкб31.41б.з

асгпрант кафедри екологм та охорони навколишнього середовища Дыпропетровського державного аграрно-економ1чного университету

В. I. Чорна

доктор бюлопчних наук, професор, завщувач кафедри екологм та охорони навколишнього середовища Дыпропетровського державного аграрно-економ1чного уыверситету wagner_ignatiy@mail.ru

П1ДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТ1 С1ЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР П1Д ВПЛИВОМ АКТИВНИХ ФОРМ КРЕМН1Ю

Анотащя. Встановлено позитивний вплив кремн'/евм'юних сполук на продуктивн'ють альськогосподарських культур. Проанал/зовано вар/анти вегетац'шного експерименту на трьох культурах - гречка, вика та соняшник, заф/ксована Тх енерпя проростання та б'юмаса. Визначено, що оптимальна концентрац'т натр'ш метасил/кату в вегетацшному експерименл склала 0,2 %. При використанн/ 0,4%-го розчину натр/ю метасил/кату б'юмаса вики на педоземах зб'шьшилась на 20% у в'щношенн'гдо б'юмаси з вар/антом 0,2%-го розчину. Для /нших культур такоТпозитивно/ тенденцп не виявлено. При застосуванн/ 0,3%-го та 0,4%-го розчинш NazSi03 виникае желепод/бна пл'тки, на подолання яко/ у насшня не вистачае енергП проростання / розвиток рослини упов/льнюеться. Уа досл'щжуван/ стьськогосподарсью культури на техногенно-порушених фунтах позитивно реагують на внесения кремн/евих сполук, зб'тылуючи б'юмасу. Ключовг слова: сил/кати, б'юмаса, педозем, дерново-л/тогенн/ фунти, альськогосподарсью культури.

И. В. Вагнер

аспирант кафедры экологии и охраны окружающей среды Днепропетровский государственный аграрно-экономический университет В. И. Чорна

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры экологии и охраны окружающей среды Днепропетровский государственный аграрно-экономический университет

ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПОД ВЛИЯНИЕМ АКТИВНЫХ ФОРМ КРЕМНИЯ

Аннотация. Установлено положительное влияние кремнийсодержащих соединений на продуктивность сельскохозяйственных культур. Проанализированы варианты вегетационного эксперимента на трех культурах - гречка, вика и подсолнечник, зафиксирована их энергия прорастания и биомасса. Определено, что оптимальная концентрация натрия метасиликата в вегетационного эксперименте составила 0,2%. При использовании 0,4% раствора натрия метасиликата биомасса вики на педоземах увеличилась на 20% по отношению к биомассы с вариантом 0,2% -го раствора. Для других культур такой положительной тенденции не выявлено. При применении 0,3% -ного и 0,4% -ного растворов Na2Si03 возникает желеобразная пленки, на преодоление которого у семян не хватает энергии прорастания и развитие растения замедляется. Все исследуемые сельскохозяйственные культуры на техногенно-нарушенных почвах положительно реагируют на внесение кремниевых соединений, увеличивая биомассу. Ключевые слова: силикаты, биомасса, педозем, дерново-литогенные почвы, сельскохозяйственные культуры.

I. V. Wagner

Graduate Student

Dnipropetrovsk State Agrarian and Economics University V. I. Chorna

Doctor of Biological Sciences, Professor, Dnipropetrovsk State Agrarian and Economics University

PRODUCTIVIZATION OF CROPS UNDER THE INFLUENCE OF ACTIVE SILICON FORMS

Abstract. We showed the positive impact of silicon compounds on the crops productivization. Soil sampling was conducted on the Research Remediation Center of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University in Nikopol manganese ore basin. In the course of vegetation experiment, we conducted a series of laboratory experiments with the addition of Na2Si03 in concentrations ranging from 0% to 0,4% (0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, and 0,4%). The main evaluation criterion was the reaction of plants (biomass change) to sodium silicate solution adding, regarding to the options of water irrigation. We selected seedling trays with cell size of 40x40x60 and the composite soil sample (blend of 40 samples from each experimental plot) weighing 30 g, which was optimal for a given cell size. The experiment lasted 14 days, watering was carried out every 3 days. We maintained the temperature and humidity in the range of 21 -23 °C and 50-70% respectively. We selected buckwheat as the representative of the non-grain crops, vetch - as grain legumes, sunflower - as oil-bearing plants. pH of soils studied ranged from 7,1 to 7,8, characterizing the soil as slightly alkaline. We processed the data using Microsoft Excel 2010 and STATISTIKA 10.0. We analyzed 160 samples of plants and identified their biomass. It was determined that the best concentration of sodium metasilicate in vegetation experiment was 0,2%. When using higher concentrations of sodium metasilicate, the biomass was higher only in experiments when vetch growing on pedozems, in all other cases it did not give better results than comparing to using 0.2% concentration of sodium metasilicate. When using high concentrations of monosilicic acid, gel-like film generates, and seeds have lack of germinating energy to overcome this film, so plant growth slows down. All selected cultures on technogenic soils respond well to silicon compounds adding by increasing the biomass. Keywords: silicates, biomass, pedozem, soddy-litogenous soils, agricultures.

№1, 2017 В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА

Постановка проблеми. Грунт е найважлившим компонентом бюсфери i його вщновлення теля роз-робки родовищ у Ыкопольському марганцеворудному басейш е необхщною умовою регенераци техногенного ландшафту. Однак у бшьшосп випадкш темпи po6iT з рекультиваци вщстають вщ обсяпв порушених земель, а технолопчш прийоми, що застосовуються е еколопчно малоефективними. Очевидно, що для пщвищення ефек-тивносп рекультиваци та управлшня фунтогенезом в техногенних ландшафтах потр1бш HOBi пщходи. Останшм часом ¡нтерес до наземного циклу кремшю у фунтах та у систем! грунт - рослина ¡статно 3pic. Роботи вчених [1, 2], вказують на важливють вивчення рухливих (активних) форм кремшю в систем! грунт - рослина. Багато в чому зростання ¡нтересу пов'язане з отриманням нових даних про роль кремшю не тшьки як каркасного елемента крупнокристалтних мшералш, але найважлившого бюгенного елемента, який контролюе багато бюлопчних, х1м1чнихта еволюцшних npoueciB у наземних екосистемах бюсфери [3, 4].

Кремний (Si) е другим, найбшьш розповсюдженим елементом у земнш Kopi. До тепер основш дослщження кремшю зосереджеш на його учасп у процесах вив1трю-вання, особливо у глиняних новоутвореннях буферних мехашзмах для регулювання кислотносп фунтш або xiMi4Hiii денудацп ландшафтш. Але мало вчених розгля-дають оксид кремшю, як продукт Грунтагенезу. KpiM цього, ¡снуе зацкавлешсть у покращеш знань мкробюлопчних та ризосферних npoueciB, яю сприяють мобш1заци кремшевих сполук, що поглинаються рослинами [2]. Встановлення мехашзмш перерозподшу i рол1 бюгенного кремшю та npoueciB десилкаци у фунтових профшях залишаються маловивченими [3]. Кремнш е бюфшьним елементом, який бере участь у низц1 фЫолопчних та 6ioxiMi4HHx npoueciB i сприяе пщвищенню врожаю та якосп рослинноТ продукци. В фунт1 велика частина кремшю знаходиться в склад1 малорозчинних сполук, що недоступш рослинам. Вм1ст рухомих сполук кремшю в фунт1 досить низький i не перевищуе 150-200 мг Si02/Kr Грунту [4]. Найважлившою ланкою 6ioreoxiMi4-ного кругооб1гу кремшю е надходження i накопичення його в рослинах, взаемозв'язок цього процесу з жив-ленням ¡ншими бюфшьними елементами. Вмют кремшю в рослинах можна поршняти з вмютом основних макро-елементш. У сухш маа рослин метиться 1-2 % Si, в 'ix зол1 - вщ 20 до 91 %.

Кремнш е необхщний рослинам для стшкосп до вилягання, влагонакопичення, зам1щення фосфору при його дефщитк У гумусовому горизонт! фунтш кремшю, доступного рослинам, мютиться мало - 1,3-3,2 % вщ його загального вм1сту [5]. Високий вмiст оргашчноТ речовини в ^pyHTi знижуе доступний кремн1й. Кремн1й пом1тно впливае на xiMiio i ф1зику фунтш: пщвищуе рухлив1сть фосфору, кальц1ю, ршень рН, емн1сть кат1онного обм1ну, а зниження вилуження катюшв покращуе постачання фунтом кисню; кремшева кислота бере участь в утворенш гум1нових кислот [6]. Дефщит монокремн1ево1' кислоти i зменшення вм1сту аморфного кремнезему призводять до руйнування органомшерального комплексу фунту, прискоренню деградаци орган1чно1' речовини, попршення м1нералопчного складу. Для п1дтримки балансу монокремшевоТ кислоти, з метою забезпечення м достатнього р1вня для живлення рослин кремшем i запоб1гання деградаци фунтш необхщно внесения кремн1евих добрив. Кремнш поглинаеться рослинами у бшьших кшькостях, н1ж деяк1 макроелементи (фосфор, калш, а часто й азот), безсумншно Biflirpae важливу безпосередню роль в фЫолопчних процесах. Однак ц1 процеси вивчен1 слабко [7].

Цикли С i Si TiCHO пов'язаш з вив1трюван1стю сил1кат1в. В обох циклах, наземш рослини вносять значний вклад в процеси вив1трювання i ^рунтоутворення. Кремн1й трансформуеться, акумулюеться та збер1гаеться в рослинах у вигляд1 ф1толит1в, що у майбутньому може бути запасом кремшю у фунтах. Особливо велике значения

кремнш мае для зернових культур, його внесения сприяе пщвищенню врожаТв пшениц1 та кукурудзи. У фосфоппа, кремшю мютиться до 1% i бшьше, i тому його внесения у норм1 1 т/ra ¡статно покращуе живлення рослин цим елементом [8]. Кремнш на 2-2,5 тижш прискорюе достигання кукурудзи та проростання насшня ячменю i рису, збшьшуе кореневу масу ячменю, пщсилюе фотосинтез i pier рослин рису, прискорюе його достигання, впливае на азотний, фосфатний i калшний обмш [4]. BiH сприяе пщвищенню посухостшкосп рослин, стшкосп рослин до ураження грибковими хворобами, шкщниками, вилягання низьких температур [9]. Диоксид кремшю становить бшьше половини мшеральних речовин, яю зернов1 засвоюють з фунту. Bmîct Si в рослинах досягае максимуму до юнця вегетацИ'. Попередш досл1дження показали, що застосування рисово!' соломи i орган1чних добрив може полтшити живлення кремн1ю при вирощуванш рису, що вказуе на роль оргашчно!' речовини фунту як важливого джерела кремшю для рису [10]. KpiM того, рН фунту, ймовфно, впливае на фунтову доступшсть кремшю, тому що наявшеть кремшю е низьким у кислих фунтах.

Одним з важливих властивостей полкремшевих кислот е ïx участь в направленому катал1тичному синтез! оргашчних речовин в якосп катал1затора. Силкагель е не тшьки адсорбентом, а й катал1затором реакци конденсацИ' ацетальдег1ду, яка при юмнатнш температур! i нормальному тиску за вщсутносп силикагеля не вщбуваеться. Реакц1я конденсацИ' ацетальдег1ду йде з утворенням зв'язку С = С. Вщомо, що кремшева кислота може утворювати розчинш комплекси з оргашчними i неоргашчними л1гандами [11]. У наших роботах [12] теж встановлена певна залежшеть у мЫмумахта максимумах вм1сту гумусу та загального кремшю. КоефМент кореляцИ' становить 0,84, що характеризуеться як високий.

Вкрай мало ¡нформаци про розчинш форм кремшю в тканинах рослин. Проте, наявш даш вказують на можливють безпосередньо!'участ1 Si в метабол1зм1 рослин. Тому науковий ¡нтерес представляе обфунтування високоефективних прийомш використання кремшю для пщвищення врожаю с1льськогосподарських культур, а також розробка нових високоефективних еколопчно безпечних засобш, саме на техногенно-порушених фунтах, де основною метою е вщновлення ïx якосп та повернення у сшьськогосподарське використання.

Метою дослщжень було встановлення рол1 кремше-вих сполук при вирощуванн1 злакових, бобових та олш-них культур на техногенно-порушених фунтах.

Методика дослщження. Вщбф зразк1в г*ру htî в проводився на дослщних д1лянках науково-досл1дного стацюнару з рекультивацИ' земель Дн1пропетровсь-кого державного аграрно-економнного ун1верситету (м. Орджошкщзе, Дн1пропетровська обл.), зпдно ДСТУ 4287:2004. Для визначення оптимально!' концентраци кремшевмюних добрив, був закладений вегетац1йний експеримент та проведен! cepiï лабораторних дослщв з внесениям у грунти силкату натр1ю з д1апазоном концентрац1й вщ 0 % до 0,4 % (0 %, 0,1 %, 0,2 %, 0,3 %, 0,4 %). yci експерименти проводились на 6a3i науково-досл1дно'|' лабораторИ' пдроекологИ' Днтропетровсь-кого державного аграрно-економ1чного ун1верситету. Основним показником оцшювання була енерг1я проростання та бюмаса oflHieï рослини з внесениям р1зних концентрац1й силкату натр1ю у в1дношенн1 до поливу звичайною водою. Було обрано касети-розсадники з розм1ром касети 40x40x60 мм та усереднена проба фунту масою 30 г. Експеримент тривав 14 д1б, полив проводився кожш 3 доби. Температура та волопсть пов1тря пщтримувалась у д1апазош 21-23°С та 50-70 % вщповщно. Представниками незлакових зернових культур було обрано гречку, з зернобобових - вику, олшних - соняшник. Показник рН дослщжуваних фунтш змшювався вщ 7,1 до 7,8, що характеризуе грунти як слаболужш. Отриман1 дан1 було оброблено за допомогою програми Microsoft Excel 2010 та STATISTIKÂ 10.0.

В1СНИКУМАНСЫЮГО НАЦЮНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА

4

№1, 2017

Основш результати дослщження. У попередшх роботах було встановлено, що вмют загального кремшю змшюеться в1д 52 % до 32 % з тенденцию зниження за глибиною [13], а юльюсть рухомих сполук кремтю змшюеться вщ 6,4 до 13,4 мг/100 г, що свщчить про високий дефщит цього елементу. Енерпя проростання фксувалась на 3 добу. У вар1антах з водою, 0,1%, 0,2% розчижв Ыа25Ю3 вона склала бтьше 80 %. У вар1ан-п з гречкою з додаванням 0,3% та 0,4% розчижв Ыа25Ю3 вона зменшувалось до 65-70 %, а з викою та соняшником до 72-75 %. Для зразюв рослин, з1браних через 14 д\б, розраховаш середш значения, стандарты похибки, стандарты вщхилення бюмас гречки, вики та соняшника.

Гречка мае високу фвюлопчну здатшсть кореневоТ системи, яка за ¡нтенсившстю поглинання поживних речовин з важкорозчинних сполук фунту переважае багато ¡нших стьськогосподарських культур та е неви-багливою до фунт1в. Кожен вар1ант експерименту закладався восьмиразово. Встановлено, що найбтьша оптимальна бюмаса гречки на педозем1 та на дерново-лпюгенних Грунтах на лесопод1бних суглинках була отримана при додаванш 0,2%-го розчину Ыа2БЮ3 про що свщчить д1аграма розмаху (рис. 1.). При додаванш 0,1%-го розчину Ыа25Ю3 ефект на обох типах техногенно-порушених фунт1в був мало поманим та не давав значного росту бюмаси [9]. Вар1анти з 0,3%-ним та 0,4%-ним розчинами Ыа25Ю3 давали прирют бюмаси гречки, але значно менший жж 0,2%-ний розчин,

тому Тх використання е економнно не випдним. При використанш 0,2%-го кремшевого нанопрепарату та його розведення нав1ть у 20 раз1в призводило до збтьшення бюмаси на 7-16 % [14]. Портнюючи результати бюмаси, можна зробити висновки, що педоземи на лесопод1бному суглинку (середне значения бюмаси 0,1543±0,0045 г -вар1ант з водою) е бтьш придатними для вирощування гречки, н1ж дерново-л1тогенн1 фунти на лесопод1бному суглинку (середне значения бюмаси 0,0855±0,0114 г -вар1ант з водою). Збтьшення бюмаси рослин можливо пов'язано з особливютю рослин акумулювати велику ктьюсть Б1 та використовувати його, як осморегулятор при дефщит1 води [15], що призводить до покращення фотосинтетичноТактивносп та дтльноспантиоксидантних фермент^. Але у робот1 А. О. Ьаутэку [16] кремшй був визнаний яюсним елементом для пщвищення врожайносп рису, що було пов'язане з1 збтьшенням юлькосп зерна та маси 1000 зернин, але площа листюв та бюмаса рослини залишилась незмшною.

При внесент кремыевих сполук бтьш чутливими виявилися дерново-л1тогенн1 фунти на лесопод1б-ному суглинку, де середня бюмаса рослини склала 0,2639±0,0174 г, а на педозем1 - 0,1964±0,0058. Мода, медяна та середне значения не ствпадають. Асиметрт >0,5 е значимою на обох типах техногенно-порушених фунтт та правосторонньою, що свщчить про перевагу зустрМ значень бтьших, шж середне. Розраховаш критери асиметри та ексцесу, яю е меншими н1ж 3 у

0.30

0,28

0.26

0.24

^ 0.22

I 0.20 Ь

2- 0 .18 3

1 0.16 ^ 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06

а Середне; I | Середне ±2"Ст.похибка; В ар 1 ант експерименту X Середне ±0,95*Ст. в|дх.

Рис. 1. Д1аграма розмаху бюмаси гречки на техногенно-порушених Грунтах з додаванням кремшевих добрив

Прим/'тка. 0,1;0,2;0,3;0,4% - розчини Ыа25Ю3; Г- гречка (незлаков1 гречаш), культура, яка вирощуеться; (П) -насипний шар чорнозему поденного на лесопод1бному суглинку; Л/С - дерново-л1тогенш фунти на лесопод1бному суглинку

Е © 3

' Г2П а ® сш 0 «■:

дп

ш

и <_1

§ £ а? §

см

о с> о о

ь. 0.35

0 о в,.

®

©

[ л

СШ г1

СЮ

аз

а £

О & и и и ё О"

т 1 т т # см со £ т =■=

Вар1ант експерименту

□ Середие,

□ Середне ±2*Ст.похи6ка. X Середне ±0 95"Ст вщх

Рис. 2. Д1аграма розмаху бюмаси вики на техногенно-порушених Грунтах з додаванням кремшевих добрив

Прим/'тка. 0,1;0,2;0,3;0,4% - розчини Ыа2БЮ3; В - вика (бобовО, культура, яка вирощуеться; (П) - насипний шар чорнозему твденного на лесопод1бному суглинку; Л/С - дерново-лпюгенш фунти на лесопод1бному суглинку

№1, 2017 В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА

5

Середне.

Варгант експерименту I Середне ±0,95*Ст вщх.

Рис. 3. Д1аграма розмаху вирощування соняшнику на техногенно-порушених Грунтах

з додаванням кремшевих добрив

Примака. 0,1;0,2;0,3;0,4% - розчини Ыа2БЮ3; С - соняшник (олмш), культура, яка вирощуеться; (П) - насипний шар чорнозему поденного на лесоподЮному суглинку; Л/С - дерново-л1тогенш фунти на лесоподЮному суглинку

кожному експерименту що дае можливють стверджувати про вщсутшсть вщмшностей м\ж емтричним \ теоретичним нормальним розподтами [17].

Вика е вологолюбною культурою. Як сидерат цшуеться за скоростиглють. Добре реагуе на внесения фосфатних та калмшх добрив. ГНсля розкладання в фунт1 бюмаса вию стае легкозасвоюваним добривом. Мае дренуюч1 властивосп, покращуе структуру фунту, пщвищуе його пухкють \ вологоемшсть. Покращуе умови життедтльносп фунтових м1крооргашзм1в \ хробаюв, при розкладанш служить Тм кормом.

Експерименти при вирощуванш вики на техногенно-порушених фунтах показали цкав1 результати. Уа вар1анти з вирощування вики на дерново-л1тогенних Грунтах на лесопод1бних суглинках у 1,3-2,6 раз1в бтьше за бюмасою, шж у вар1антах на педоземк Було встановлено, що додавання розчишв 0,2- та 0,4%-ного метасилкату натр1ю у дослщ1 на педоземах збтьшуе бюмасу (0,2522±0,0120 та 0,3035±0,0097 г), а внесения кремшевих сполук у вах вар1антах при вирощуванш на дерново-л1тогенних фунтах на лесопод1бних суглинках призвело до збтьшення бюмаси у 2 рази. Най-бтьше значения бюмаси було зафксоване у вар1ант1 експерименту з додаванням 0,2%-го розчину Ыа2ЗЮ3, а подальше збтьшення концентраци розчишв не давала кращих результате. Розраховаш критерм асиметри та ексцесу, були меншими шж 3 у кожному експерименту що дае можливють стверджувати про вщсутшсть вщмшностей м\ж емтричним \ теоретичним нормальним розподтами [17]. Ексцес був бтьше 0 у вар1антах 0,2%- та 0,4%-них розчишв Ыа2ЗЮ3 на вах типах дослщжуваних фунт! в, асиметричнють була неютотною.

Оптим1зац1я кремшевого живлення рослин призвела до збтьшення маси корешв на 20-50 %, Ух обсягу, загальноТ та робочоТ адсорбуючоТ поверхш \ покращила кореневе дихання. Збтьшилися вмют л1гншу, ктьюсть стручюв на одну рослину \ маса 1000 зерен [18].

Соняшник - культура ¡нтенсивного мшерального живлення, вимоглива до запаав поживних речовин у фунтк Пришвидшенню розвитку соняшнику \ збтьшенню врожайносп сприяють мшеральш та оргашчш добрива. Вирощування соняшнику залежить вщ ктькосп тепла, вологи, типу фунт1в та р1вня мшерального живлення. Непридатними для соняшника е фунти легкого \ важ-кого гранулометричного складу з високим вмютом вап-на, а також сильно заболочен! фунти. Показник рН дослщжуваних фунтш е слаболужним.

Отримаш даш по бюмаа представлен! на рис. 3. При вирощування соняшнику без внесения добрив до-слщжуваш фунти проявили себе однаково. Бюмаса соняшника на педоземах та на дерново-л1тогенних фунтах

фунтах склала 0,1495±0,0114 та 0,1135±0,0044 г вщ-повщно. При внесенн1 кремшевих сполук бюмаса рослини збтьшилася у 2-4 рази на дерново-л1тогенних фунтах на лесоподЮному суглинку та у 4 рази на педоземах по вщношенню до вар1анта без внесения кремшевих добрив. ПроаналЬувавши експерименти по вщношенню до титв фунту встановлено, що бтьш придатними виявились педоземи на лесоподЮному суглинку.

BapiaHT експерименту з 0,2%-м розчином Na2Si03 виявився найефектившшим при вирощуванш соняшнику на Bcix типах дослщжуваних фунтт.

Асиметричнють була неютотною на педозем1 на лесоподЮному суглинку та ¡стотною на дерново-л1тогенних фунтах на лесоподЮному суглинку. Розраховаш критерм асиметри та ексцесу, були меншими шж 3 у кожному експерименту що дае можливють стверджувати про вщсутшсть вщмшностей м\ж емтричним i теоретичним нормальним розподтами [17].

Висновки. Оптимальна концентрац1я натрш мета-силкату для пщвищення бюмаси стьськогосподарських культур склала 0,2 %. За використання 0,3%-х та 0,4%-х розчишв натр1ю метасилкату б1омаса вики збтьшилась ттьки у експеримент1 при вирощуванш на педоземах. При застосуванш розчишв Na2Si03 з концентрацию бтьше 0,2 % виникае желепод1бна пл1вки, на подолання якоТ у насшня не вистачае енерпТ проростання i розвиток рослини уповтьнюеться.

Збтьшення бюмаси у nepuji 14 д\6 пов'язане з ад-сорбуючою д\ею кремшю, який утримуе воду та прискорюе розвиток рослини. Встановлена неоднакова поведшка обраних культур на р1зних типах техногенно-порушених фунтт. Д1аграма 6iOMac е достатньо показовою для ви-значення найбтьш ефективноТ концентраци кремшевих сполук.

/Нтература

1. Lucas Y., Luizao F. J., Chauvel A., Rouiller J., Nahon D., 1993. The relation between biological activity of the rain forest and mineral composition of soil. Sciencev. 260, p. 521-523.

2. Sommer M., Kaczorek D. Kuzyakov, Y., Breuer J., 2006. Silicon pools and fluxes in soils and landscapes:A review J Plant Nutr Soil Sci, 169(2006), pp. 310-329

3. Sanglard, L. M.V.P, Detmann, К. C., Martins, S.C.V., Teixeira, R. A., Pereira, L. F., M. L., Sanglard, Fernie, A. R., Wagner L. Araujo, DaMattaa F. M. The role of silicon in metabolic acclimation of rice plants challenged with arsenic. Environmental and Experimental Botany. Volume 123, March 2016, Pages 22-36.

4. Матыченков И.В. Изучение взаимовлияние кремниевых, фосфорных, азотных удобрений в системе почва-растение [Текст]: дисс.к.б.н./ И.В. Матыченков. - M., 2012. - 136 с.

5. Воронков М.Г. Кремний и жизнь[Текст]/М.Г. Воронков, Г.И.Зелчан, А.Ю. Лукевиц. - Рига.: Зинатне, 1978. - 587 с.

6. Воронков М.Г. Кремнш в живш природ! [Текст] / М.Г. Воронков, 1.Г. Кузнецов. - Новосиб1рськ: Наука, 1984. - 157 с.

7. Матыченков В.В. Роль подвижных соединений кремния в растени-

В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА №1, 2017

6

ях и системе почва - растение [Текст]: Дисс. докт. биол. н.:2.03.2008/ В.В.Матыченков. - Пущино, 2008. - 330 с.

8. Calatayud, P. A., Njuguna, Е., Mwalusepo, S., Gathara, М., Okuku, G., Kibe, A., Musyoka, В., Ong'amo, G., Juma, G., Johansson, Т., Subramanian, S., Gatebe, E., Le Ru, В., 2016. Can climate-driven change influence silicon assimilation by cereals and hence the distribution of lepidopteran stem borers in East Africa? Agriculture, Ecosystems & Environment. Volume 224, 15 May 2016, Pages 95-103

9. Довгун В. Б., Янишевская О. Л. Урожай и качество льна-долгунца при применении кремнийсодержащих удобрений и кобальта // Плодородие. -2007. - № 2. - С. 27-28.

10. Keller, С., Guntzer, F., Barboni, D., Labreuche, J., Meunier,, J-D.,2012. Impact of agriculture on the Si biogeochemical cycle: Input from phytolith studies. Comptes Rendus Geoscience. Erosion-Alteration: from fundamental mechanisms to geodynamic consequences (Ebelmen's Symposium). Volume 344, Issues 11-12, November-December 2012, Pages 739-746

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Tsujimoto, Y. Muranaka, S., Saito, K., Asai H., 2014. Limited Si-nutrient status of rice plants in relation to plant-available Si of soils, nitrogen fertilizer application, and rice-growing environments across Sub-Saharan Africa Field Crops Res, 155 (2014), pp. 1-9

12. Чорна В.I., Вагнер I.В. Дослщження BMicry загального кремыю у чорнозем1 звичайному та технозем1 - SWorld - International Scientific Journal. - выпуск 1(38). - том 24. - Иваново: Маркова АД - 2015. С. 30-35

13. Чорна B.I., Вагнер I.B. Участь кремнгёвих сполук та гумЫових кислот у формуваны властивостей фунту. Природне агровиробництво вУкраТнк про-блеми становления, перспективи. - Дыпро - 2015. С.151-153

14. Забегалов Н.В., Дабахова Е.В. Влияние кремнийсодержащего нано-препарата на урожайность и содержание кремния в зерновых культурах: Земледелие и растениеводство. Достижения науки и техники АПК, №12. -2011.С.22-24.

15. Kang, J., Zhao, W., Zhu X., 2016. Silicon improves photosynthesis and strengthens enzyme activities in the C3 succulent xerophyte Zygophyllum xanthoxylum under drought stress. Journal of Plant Physiology. Volume 199, 20 July 2016, Pages 76-86

16. Lavinsky A.O., Detmann КС., Reis J.V., Avila R.T., Sang lard M.L., Pereira, L.F., Sanglard L. M., DaMatta F.M., 2016. Silicon improves rice grain yield and photosynthesis specifically when supplied during the reproductive growth stage. Journal of Plant Physiology. Volume 206, 1 November 2016, Pages 125-132

17. Siegel S., Castellan N.J. 1988. Nonparametric statistics for the behavioral sciences. 2nd edition. McGraw - Hill, New York. XXIII. -. - Pp. 399

18. Kuai, J., Sun,Y., Guo, C., Zhao, L., Zuo, Q., Wu, J., Zhou, G., 2016. Root-applied silicon in the early bud stage increases the rapeseed yield and optimizes the mechanical harvesting characteristics. Field Crops Research. Volume 200, January 2017, Pages 88-97

19. Eul-Su Choi, Sukweenadhi, J., Kim, Y.-Ju, Jung, К. H., Koh, S. C., Hoang, V.A., Yang, D. C., 2016. The effects of rice seed dressing with Paenibacillus yonginensis and silicon on crop development on South Korea's reclaimed tidal land. Field Crops Research. Volume 188, 1 March 2016, Pages 121-132

References

1. Lucas Y., Luizao F. J., Chauvel A., Rouiller J., Nahon D., 1993. The relation between biological activity of the rain forest and mineral composition of soil. Sciencev. 260, p. 521-523.

2. Sommer, M., Kaczorek, D. Kuzyakov, Y., Breuer J., 2006. Silicon pools and fluxes in soils and landscapes: A review J Plant Nutr Soil Sci, 169 (2006), pp. 310-329

3. Sanglard, L.M.V.P, Detmann, K.C., Martins, S.C.V., Teixeira, R. A., Pereira, L. F.,

Sanglard, M.L., Fernie, A. R., Wagner L. Araujo, DaMattaa F. M. The role of silicon in metabolic acclimation of rice plants challenged with arsenic. Environmental and Experimental Botany. Volume 123, March 2016, Pages 22-36.

4. Matychenkov I.V. Izuchenie vzaimovlijanie kremnievyh, fosfornyh, azotnyh udobrenij v si stem e pochva-rastenie [Tekst]: diss.k.b.n./ I.V. Matychenkov. - M., 2014. - 136 s.

5. Voronkov M.G. Kremnij i zhizn'[Tekst]/M.G. Voronkov, G.I.Zelchan, A.Ju. Lukevic. - Riga.: Zinatne, 1978. - 587 s.

6. Voronkov M.G., Zelchan G.I., Lukevic A.Ju. Kremnij i zhizn1. Riga, Zinatne, 1978, 578 s. Voronkov M.G., Kuznecov I.G. Kremnij v zhivoj prirode // Novosibirsk, Nauka: Sibirskoe otd., 1984,157 s.

7. Matychenkov V.V. Rol1 podvizhnyh soedinenij kremnija v rastenijah i si stem e pochva - rastenie [Tekst]: Diss. dokt. biol. n.:2.03.2008/ V.V.Matychenkov. -Pushhino, 2008. - 330 s.

8. Calatayud P. A., Njuguna E., Mwalusepo S., Gathara M., Okuku G., Kibe A., Musyoka B., Williamson D., Ong'amo G., Juma G., Johansson T., Subramanian S., Gatebe E., Le Ru B. 2016. Can climate-driven change influence silicon assimilation by cereals and hence the distribution of lepidopteran stem borers in East Africa? Agriculture, Ecosystems & Environment. Volume 224, 15 May 2016, Pages 95-103

9. Dovgun V.B., Janishevskaja O.L. Urozhaj i kachestvo I'na-dolgunca pri primenenii kremnijsoderzhashhih udobrenij i kobal'ta // Plodorodie. - 2007. -№ 2. - S. 27-28.

10. Keller,, C., Guntzer, F., Barboni, D., Labreuche, J., Meunier,, J-D.,2012. Impact of agriculture on the Si biogeochemical cycle: Input from phytolith studies. Comptes Rendus Geoscience. Erosion-Alteration: from fundamental mechanisms to geodynamic consequences (Ebelmen's Symposium). Volume 344, Issues 11-12, November-December 2012, Pages 739-746

11. Tsujimoto, Y. Muranaka, S., Saito, K., Asai H., 2014. Limited Si-nutrient status of rice plants in relation to plant-available Si of soils, nitrogen fertilizer application, and rice-growing environments across Sub-Saharan Africa Field Crops Res, 155 (2014), pp. 1-9

12. Chorna V. I., Vagner I. V., 2015a. Doslidzhennja vmistu zagal'nogo kremniju u chornozemi zvichajnomu ta tehnozemi - SWorld - International Scientific Journal. - vypusk 1(38). - torn 24. - Ivanovo: Markova AD S. 30-35

13. Chorna V. I., Vagner I. V., 2015b. Uchast1 kremnievih spoluk ta guminovih kislot u formuvanni vlastivostej rVuntu. Prirodne agrovirobnictvo v Ukraini: problemi stanovlennja, perspektivi rozvitku. - Dnipropetrovs'k. -. S.151-153

14. Zabegalov, N.V., Dabahova, E.V., 2011. Vlijanie kremnijsoderzhashhego nanopreparata na urozhajnost1 i soderzhanie kremnija v zernovyh kul'turah NTP: zemledelie i rastenievodstvo. Dostizhenija nauki i tehniki APK, №12. str.22-24.

15. Kang, J., Zhao, W.,Zhu X., 2016. Silicon improves photosynthesis and strengthens enzyme activities in the C3 succulent xerophyte Zygophyllum xanthoxylum under drought stress. Journal of Plant Physiology. Volume 199, 20 July 2016, Pages 76-86

16. Lavinsky A. O., Detmann K. C., Reis, J. V., Avila R. T., Sanglard M. L.,, Pereira, L. F., Sanglard, L. M.V.P., Rodrigues, F. A., Araujo, W. L., DaMatta F. M., 2016. Silicon improves rice grain yield and photosynthesis specifically when supplied during the reproductive growth stage. Journal of Plant Physiology. Volume 206, 1 November 2016, Pages 125-132

17. Siegel S., Castellan N.J.6 1988. Nonparametric statistics for the behavioral sciences. 2nd edition. McGraw - Hill, New York. XXIII. -. - Pp. 399

18. Kuai, J., Sun, Y., Guo, C., Zhao, L, Zuo, Q., Wu, J., Zhou, G., 2016. Root-applied silicon in the early bud stage increases the rapeseed yield and optimizes the mechanical harvesting characteristics. Field Crops Research. Volume 200, January 2017, Pages 88-97

19. Eul-Su Choi, Sukweenadhi, J., Kim, Y.-Ju, Jung, K. H., Koh, S. C., Hoang, V.A., Yang, D. C., 2016. The effects of rice seed dressing with Paeni bacillus yonginensis and silicon on crop development on South Korea's reclaimed tidal land. Field Crops Research. Volume 188, 1 March 2016, Pages 121-132

№1, 2017

В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА

7

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.