CC BY
467. Ничипорович А.А. Теория фотосинтетической продуктивности растений // Итоги науки и техники. Физиология растений. Теоретические основы продуктивности растений. М.: ВИНИТИ. 1977. Т.3. С.11-55.
8. Пат. 2626586 МПК А 01 Н 1/04. Способ оценки селекционного материала гороха посевного на интенсивность фотосинтеза листьев / Амелин А.В., Чекалин Е.И., Кондыкова Н.Н.; патентообладатель ФГБОУ ВО Орловский ГАУ. № 2016104162; заявл. 09.02.2016; опубл. 28.07.2017. Бюл. № 22.
9. Can improvement in photosynthesis increase crop yields? / S.P. Long [et. al] // Plant Cell Environment. 2006. Vol. 29. P. 315-330. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2005.01493.x
10. Evans J.R. Improving photosynthesis // Plant Physiology. 2013. Vol. 162 (4). P. 1780-1793. Doi: 10.1104/pp.113.219006.
11. Lawson T., Kramer D.M., Raines C.A. Improving yield by exploiting mechanisms underlying natural variation of photosynthesis // Current Opinion in Biotechnology. 2012. Vol. 23. Is. 2. P. 215-220. Doi: https://doi.org/10.1016/j.copbio.2011.12.012.
12. Phenotyping of field-grown wheat in the UK highlights contribution of light response of photosynthesis and flag leaf longevity to grain yield / E. Carmo-Silva [et. al] // Journal of Experimental Botany. 2017. Vol. 68. No. 13 pp. 3473-3486. Doi:10.1093/jxb/erx169
13. Rascher U., Liebig M., Luttge U. Evaluation of instant light-response curves of chlorophyll-fluorescence parameters obtained with a portable chlorophyll fluorometer on site in the field // Plant, Cell and Environment. 2000. Vol. 23. P. 1397-1405. Doi: https://doi.org/10.1046/j. 1365-3040.2000.00650.x.
14. Redesigning photosynthesis to sustainably meet global food and bioenergy demand / D.R. Ort [et al.] // PNAS. 2015. V. 112. №. 28. P. 8529-8536. doi: 10.1073/pnas. 1424031112.
15. Wang L., Peterson R.B., Brutnell T.P. Regulatory mechanisms underlying C4 photosynthesis // New Phytologist. 2011 Vol. 190 (1). P. 9-20. Doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03649.x.
Авторы статьи выражают огромную благодарность руководителю Центра коллективного пользования «Генетические ресурсы растений и их использование» доктору сельскохозяйственных наук, профессору Амелину Александру Васильевичу.
УДК 631.811.982
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ПРОЦЕССЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ДВУДОЛЬНЫХ И ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ
Танрибергенова М.М., бакалавр 2 курса направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология». Научный руководитель: к.с.-х.н., доцент Коношина С.Н. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье изучено действие биологически активных веществ алоэ, каланхоэ, меда на прорастание семян двудольных и однодольных растений. Проведено сравнение действия биологически активных веществ природного происхождения и синтетического препарата «Корневин».
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Биологически активные вещества, алоэ, каланхоэ, мед, прорастание семян, пшеница, горох.
ABSTRACT
The article studies the effect of biologically active substances of aloe, kalanchoe, honey on seed germination of dicotyledonous and monocotyledonous plants. A comparison of the action of biologically active substances of natural origin and the synthetic drug «Kornevin».
KEYWORDS
Biologically active substances, aloe, kalanchoe, honey, seed germination, wheat, peas.
Биологически активные вещества - химические вещества, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам живых организмов (человеку, животным, растениям, грибам и др.) даже при небольших концентрациях. К ним относятся витамины, ферменты, гормоны.
Витамины - вещества с высокой биологической активностью, содержащие аминокислоты и влияющие на большое количество метаболических процессов, поскольку они выполняют роль биорегуляторов.
Ферменты - биокатализаторы белков, влияющие на скорость биохимических реакций, большинство из которых имеют белковую природу.
Гормоны - химические вещества, влияющие на рост и интенсивность клеток. Так, БАВ имеют разнообразные физиологические функции: одни влияют на рост клеток, ускоряя или подавляя его, другие оказывают антибактериальный эффект и т.п.
В условиях биологизации современного сельского хозяйства особенно актуально использовать в полном объеме скрытые потенциалы биологически активных веществ природных источников.
Значительное количество биологически активных веществ содержится в растениях каланхоэ, алоэ, водном растворе меда.
В каланхое содержится дубильных веществ до 0,06-0,07%, флавоноидов до 8,05% (от сухой зелёной массы). При 3% сухом остатке каланхоэ содержит 1,2% полисахаридов.
В листьях алоэ вода составляет 96%. Из сухого остатка: смолистые вещества 20%, протеолитические ферменты: каталаза, оксидаза, амилаза, целлюлаза, аминаза; витамины: А, B1, B3, B6, B9, C, E; фитонциды; флавоноиды; бета-керотин; аллантоин; антрагликозиды; антрахинон; алкалоиды; восемнадцать аминокислот; фолиевая кислота; сложные эфиры; дубильные вещества; поли- и моносахариды; простые органические кислоты (яблочная, масляная и др.), а также макро и микроэлементы, количественный состав которых представлены таблице 1 [1].
Таблица 1 - Химический состав алоэ
Макроэлементы (мг/г) Бор 94,0
Калий 28,5 Марганец 0,38
Кальций 79,1 Медь 1,1
Магний 17,4 Цинк 2,75
Железо 0,32 Кобальт 0,04
Микроэлементы (мкг/г) Хром 0,08
Селен 11,9 Алюминий 0,09
Никель 0,45 Барий 14,9
Стронций 17,64 Литий 162,0
Свинец 0,22
Благодаря такому уникальному составу сок алоэ и каланхоэ широко применяется в медицине как антисептическое, противовоспалительное, заживляющее, регенерирующее и бактерицидное средство [2].
Мед является широко используемым источником биологически активных веществ. В нем содержатся на 100 г: рибофлавин (В2) - 0,038 мг, ниацин (В3) - 0,121
мг пантотеновая кислота (В5) - 0,068 мг, пиридоксин (В6) - 0,024 мг, фолацин (В9) - 2
мкг, аскорбиновая кислота (витамин С) - 0,5 мг, кальций - 6 мг, железо - 0,42 мг, магний - 2 мг, фосфор - 4 мг, калий - 52 мг, натрий - 4 мг, цинк - 0,22 мг, фруктоза -38,0%, глюкоза - 31,0%, сахароза - 1,0%, вода - 13,0-20,0%, другие сахара - 9,0% (мальтоза,мелицитоза и другие). В состав меда входит аутоксин - природный стимулятор корнеобразования [3].
Препарат «Корневин» - синтетический стимулятор корнеобразования на основе индолилмасляной кислоты (ИМК), относящийся к группе ауксинов. В отличие от гетероауксина (индолилуксусной кислоты), молекула ИМК длиннее (рис. 1), чем обусловлено более продолжительное и мягкое действие «Корневина». В состав «Корневина», кроме ИМК, входят минеральные вещества, способствующие корнеобразованию: калий, фосфор, марганец, молибден.
Рисунок 1 - Химические формулы ИМК и гетероауксина
Однако, в литературных источниках сведения о влиянии данных биологически активных веществ на физиологические процессы прорастания семян растений встречаются редко.
Цель исследования. Для получения сведений о влиянии биологически активных веществ растительного и животного происхождения на процессы прорастания семян однодольных (пшеница) и двудольных (горох) растений был проведен опыт, в ходе которого были выявлены различные свойства алоэ, каланхоэ и меда.
В качестве контроля исследуемые образцы были обработаны дистиллированной водой.
В сравнении исследовали воздействие синтетического препарата «Корневин» традиционно используемого для стимуляции прорастания семян и корнеобразования растений.
Материалы и методика исследований. Для исследования были взяты листья растений алоэ и каланхое, предварительно выдержанные в течение суток в темноте при температуре +4°С. Из листьев был отжат сок и разбавлен дистиллированной водой в соотношении 1:2. Препарат «Корневин» приготовлен согласно инструкции.
Семена пшеницы и гороха в количестве 20 штук были помещены в чашки Петри в трех повторностях.
Варианты опыта:
1. Семена гороха, обработанные соком листьев алоэ.
2. Семена гороха, обработанные соком листьев каланхоэ.
3. Семена гороха, обработанные раствором меда.
4. Семена гороха, обработанные раствором «Корневина».
5. Семена гороха обработанные дистиллированной водой.
6. Семена пшеницы, обработанные соком листьев алоэ.
7. Семена пшеницы, обработанные соком листьев каланхоэ.
8. Семена пшеницы, обработанные раствором меда.
9. Семена пшеницы, обработанные раствором «Корневина».
10. Семена пшеницы, обработанные дистиллированной водой
Все образцы обрабатывали одинаковым объемом растворов (2,5 мл). Полив продолжался ежедневно в течение 3 дней. На 4 день была проведена обработка результатов (рис. 2).
Рисунок 2 - Исследуемые образцы
Обсуждение результатов. Двудольные и однодольные культуры неодинаково реагировали на содержания биологически активных веществ. Количество проросших семян двудольных (гороха) в 1,5 раза больше, чем однодольных (пшеницы) (рис. 3).
18-1''' 16' 14-' 12-' 10-'
□ горох О пшеница
Рисунок 3 - Влияние биологически активных веществ различного происхождения на прорастание семян класса однодольных и двудольных растений (в шт.)
Длина корешка проростков составляла от 0,65 до 1,75 см у пшеницы, а у гороха - от 0 до 1,25 см. Причем действие сока каланхоэ оказало ингибирующее действие на прорастание семян гороха и проросших семян не наблюдалось (рис. 4).
2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
□ горох 0 пшеница
Рисунок 4 - Действие биологически активных веществ на развитие корешка семян двудольных и однодольных растений (длина корешка в см)
Стимулирующее действие на семена гороха оказывали биологические вещества меда (1,25 см), а сок алоэ и каланхоэ (0,65-0,6 см) оказывали слабое ингибирующее действие по сравнению с контролем (0,75 см).
Для однодольных лучший результат был определен в контрольном образце и составил 1,75 см. Меньший размер корешка был определен в образцах, обработанных растворами меда и алоэ (0,65-0,7 см).
Листовая пластинка сформировалась не во всех вариантах. У пшеницы листовая пластинка была определена у контрольного образца, обработанного водой, у образцов, обработанных раствором «Корневина», алоэ и каланхоэ. У растений гороха - только в варианте с препаратом «Корневин» (рис. 5).
контроль мед "Корневин" алоэ каланхоэ
□ горох
□ пшеница
Рисунок 5 - Действие биологически активных веществ на развитие листовой пластины двудольных и однодольных растений (длина листовой пластины в см)
Таким образом, однодольные (семена пшеницы) чувствительны к биологически активным веществам алоэ, в вариантах с которыми наблюдался более интенсивный процесс прорастания семян и развития растений [4-7].
Для двудольных (семена гороха) лучший эффект наблюдался при обработке раствором меда.
При проведении опыта было также отмечено, что образцы, обработанные соком каланхоэ наиболее подвержены действию плесневых грибков, а более чистые - с раствором меда, благодаря его бактерицидным свойствам.
Библиография:
1. Биологически активные компоненты меда // URL: https://www.apiworld.ru/1396597627.html (дата обращения 01.12.2019).
2. Биологически активные вещества каланхое // URL: https://mobile.studbooks.net/1418918/meditsina/biologicheski aktivnye veschestva kalanho e (дата обращения 01.12.2019).
3. Корневин: свойства и применение биостимулятора // URL: https://udobreniya.net/kornevin-instrukciya-po-primeneniyu/ (дата обращения 01.12.2019).
4. Ясинская Д.С., Козупова О.Н., Коношина С.Н. Изучение влияния биологически активных веществ на активность прорастания семян и развитие проростов гороха // Химия и жизнь: сб. статей XVIII Междунар. науч.-практ. студ. конф. Новосибирск, Новосиб. гос. аграр. ун-т., 2019. С. 309-313.
5. Коношина С.Н. Основные методы анализа биологически активных веществ в пищевых продуктах // Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения: материалы Междунар. научно-практической конференции по актуальным проблемам в области биотехнологии. Орел: ООО ПФ Картуш, 2018. С. 194-196.
6. Коношина С.Н., Прудникова Е.Г. Влияние полифенольных соединений на рост и развитие растений озимой пшеницы // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2015. № 5(56). С. 61-67.
7. Прудникова Е.Г., Хилкова Н.Л., Коношина С.Н. Химические элементы и соединения в растительном мире (учебное пособие) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 3-2. С. 228-229.
УДК 631.811:631.831
ДРЕВЕСНАЯ ЗОЛА КАК ИСТОЧНИК ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ РАСТЕНИЙ
Харина А.В., бакалавр 2 курса направления подготовки 35.03.10 «Ландшафтная архитектура». Научный руководитель: д.с.-х.н., профессор Новикова Н.Е. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрен химический состав древесной золы. Микрохимическим методом в золе выявлены питательные элементы: кальций, магний, фосфор, железо. Обсуждается значение древесной золы как ценного удобрения.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Древесная зола, питательные элементы, микрохимический анализ, удобрение. ABSTRACT
The chemical composition of wood ash is considered in the article. In the ash found nutrients: calcium, magnesium, phosphorus, iron microchemical method. The importance of wood ash as a valuable fertilizer is discussed.
KEYWORDS
Wood ash, nutrients, microchemical analysis, fertilizer.
