CC BY
13УДК 576.535.2:631.466.3:581.14:635.63:635.64
Алина Александровна Горбатенко1
Государственное учреждение образования «Шерстинская базовая школа»,
Ветковскийрайон Гомельской области, Беларусь, [email protected]
ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ ПОЧВЕННОЙ МИКРОВОДОРОСЛИ VISCHERIA
MAGNA НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ ОГУРЦОВ И ТОМАТОВ
Аннотация. Представлены результаты серии экспериментов по изучению влияния суспензии микроводоросли рода Vischeria на рост и развитие некоторых овощных культур. Показано, что эффективность применения водорослей в качестве стимуляторов роста огурцов и томатов зависит от времени предварительного замачивания их семян в суспензии микроводоросли, а также от способа и формы внесения фотосинтезирующего микроорганизма.
Ключевые слова: микроводоросли, почва, фитоэффект, стимулирующее действие
Alina A. Gorbatenko
State Educational Institution "Sherstinskaya basic school", Vetkovsky district of Gomel
region, Belarus, [email protected]
EFFECT OF SUSPENSION OF THE SOIL MICROALGAE VISCHERIA MAGNA ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF SEEDLINGS OF CUCUMBERS AND
TOMATOES
Abstract. The results of a series of experiments to study the effect of suspension of microalgae of the genus Vischeria on the growth and development of some vegetable crops are presented. It is shown that the effectiveness of the use of algae as growth stimulators of cucumbers and tomatoes depends on the time of preliminary soaking of their seeds in a suspension of microalgae, as well as on the method and form of application of the photosynthetic microorganism.
Keywords: microalgae, soil, phytoeffect, stimulating effect
Одним из направлений исследования биотехнологического потенциала фотосинтезирующих микроорганизмов является изучение возможностей их применения в качестве биоудобрений и/или стимуляторов роста высших растений [4,5,8].
Почвенная водоросль Vischeria magna (J.B.Petersen) Kryvenda, Rybalka, Wolf & Friedl - типичный представитель альгофлоры, встречающийся в различных почвах, в том числе и антропогенно-преобразованных, что свидетельствует о высокой пластичности вида к неблагоприятным условиям среды [2,7]. Общеизвестной является и перспективность использования данного представителя для получения липидов, белков, жирных кислот, эйкозапентаеновой кислоты, пигментов, каротиноидов и др. [6].
Целью настоящего исследования являлось изучение возможностей использования микроводоросли Vischeria magna при выращивании огурцов и томатов открытого грунта.
Культивирование водоросли проводили на основной среде Болда при температуре (20±3) °C при 10/14 часовом чередовании световой и темновой фаз и освещении 3500-4000 лк с барботированием в дневное время. Плотность клеток Vischeria magna в культуре составила 29,7-29,8 млн клеток на 1 мл культуры.
Выполнение работы осуществляли в 2 этапа: 1) серия лабораторных экспериментов, 2) полевой эксперимент. При проведении лабораторных экспериментов в качестве тестовых культур использовали сорта белорусской селекции - огурцы (Cucumis sativus L.) сорта Малыш и томаты (Solanum lycopersicum L.) сорта Перамога 165 [1]. Семена отбирали по размерам и раскладывали на двух слоях фильтровальной бумаги в пластиковые емкости (50
© Горбатенко А. А., 2022
семян для каждого варианта опыта). В стаканы приливали по 5 мл жидкости соответствии с вариантами опыта: контроль I (среда Болда); контроль II (дистиллированная вода); опыт I (суспензия водоросли исходная); опыт II (суспензия водоросли, разбавленная 1:1 дистиллированной водой). Серия экспериментов при этом включала 4 блока: без предварительного замачивания семян, с замачиванием семян на 1, 2 и 4 часа. Эксперименты проводили при естественном освещении, при t 22 ± 3°C. На 3 и 7 сутки доливали по 2 мл жидкости в соответствии с вариантами опыта. В ходе экспериментов определяли энергию прорастания и всхожесть семян, измеряли морфометрические показатели проростков, учитывали поражение семян плесневыми грибами [3].
Полевой эксперимент выполняли на базе ОАО «Комбинат «Восток» Гомельского района Гомельской области. В качестве тестовых культур использовали огурцы сорта Сатина и томаты сорта Намиб, которые выращиваются в данном хозяйстве. При проведении полевого эксперимента применяли варианты опыта, апробированные в лабораторных экспериментах. Суспензию водорослей под растения вносили дважды с интервалом в один месяц в объеме 150 мл под один экземпляр растения; в начале и после окончания эксперимента измеряли морфометрические показатели объектов, отбирали почвенные образцы для определения основных агрохимических показателей. Анализов образцов почвы на содержание pH, фосфора, калия, органического вещества, кальция, магния, меди, цинка, общего азота проводился сотрудниками КУП «Гомельская ОПИСХ».
Статистическую обработку данных проводили с помощью программных продуктов Statistica (Version 10) и Microsoft Excel.
В серии лабораторных экспериментов с томатами наибольшие показатели энергии прорастания наблюдали при предварительном замачивании семян на 2 часа в разбавленной суспензии водоросли (90 %), всхожести - при предварительном замачивании семян на 4 часа в дистиллированной воде (98 %). Максимальная средняя длина корней проростков томатов отмечена в эксперименте с замачиванием семян на 2 часа при использовании разбавленной суспензии Vischeria magna (97,94 мм), средние длина побегов и масса проростков - в варианте опыта без предварительного замачивания семян (38,02 мм и 48 г соответственно).
По итогам серии экспериментов с томатами выявлено как положительное, так и отрицательное действие суспензии Vischeria magna на развитие проростков томатов. Ингибирующее влияние водоросли наблюдали в некоторых вариантах опыта с исходной суспензией вишерии при увеличении времени замачивания семян до 4 часов. Наибольшие фитоэффекты по длине проростков томатов установлены при использовании разбавленной суспензии Vischeria magna - фитоэффекты варьировали в пределах (40-90) % относительно контроля с дистиллированной водой и (7-68) % относительно контроля со средой Болда. Наибольшее стимулирующее действие на массу проростков томатов оказала разбавленная суспензия микроводоросли - фитоэффекты находились в пределах от 68 % до 115 % относительно контроля с водой и от 2 % до 26 % относительно контроля с основной средой Болда.
В серии лабораторных экспериментов с огурцами энергия прорастания и всхожесть семян были выше, чем в экспериментах с томатами. Энергия прорастания семян огурцов составила (24-100) %, всхожесть - (92-100) %; наибольшие показатели отмечены в контрольных вариантах опыта без и с замачиванием семян на 1 час. Максимальные показатели средней длины корней проростков огурцов зафиксированы при использовании разбавленной суспензии Vischeria magna в эксперименте с замачиванием семян на 1 час (150,1 мм), длины побегов - в варианте опыта с замачиванием семян в исходной культуре на 2 часа (42,8 мм), массы проростков - в варианте опыта с замачиванием семян на 1 час в разбавленной культуре микроводоросли (345мг).
По итогам проведения экспериментов с огурцами установлено и статистически подтверждено, что суспензия микроводоросли Vischeria magna оказывает стимулирующее действие на длину и массу проростков огурцов во всей серии проведенных экспериментов. Наибольшие фитоэффекты выявлены в эксперименте с предварительным замачиванием
семян на 4 часа при использовании разбавленной суспензии водоросли: по длине проростков - 72 % относительно контроля с дистиллированной водой и 71 % относительно контроля со средой Болда, по массе проростков - 51 % и 99 % соответственно.
Анализ основных агрохимических показателей опытных делянок в рамках полевого эксперимента показал, что почва на участках кислая или близка к нейтральной, хорошо обеспечена основными макро- и микроэлементами. После проведения эксперимента отмечены незначительные изменения показателей, что связано с комплексным влиянием ряда факторов.
По итогам проведенного полевого эксперимента показано, что суспензия микроводоросли Vischeria magna оказывает стимулирующее действие на ряд морфометрических показателей огурцов и томатов. Наибольшее стимулирующее действие на томаты сорта Намиб выявлено в отношении количества цветков при использовании разбавленной суспензии микроводоросли (31 % - 202 %). Наибольшее стимулирующее действие на огурцы сорта Сатина установлено по отношению к количеству цветков при использовании исходной суспензии микроводоросли (6 % - 44 %).
Выполненное исследование показало, что эффективность применения суспензии микроводоросли Vischeria magna в качестве стимулятора роста огурцов и томатов зависит от времени предварительного замачивания их семян в суспензии микроводоросли, а также от способа и формы внесения фотосинтезирующего микроорганизма. Результаты исследования могут быть использованы в области сельского хозяйства и биотехнологии для поиска видов водорослей перспективных для практического использования.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Аутко А. А., Гануш Г. И., Забара Ю. М. Современные технологии в овощеводстве: монография. Мн.: Беларус. навука, 2012. 490 с.
2. Бачура Ю. М. Почвенные водоросли и цианобактерии антропогенно-преобразованных почв (на примере Гомельского региона): монография. Чернигов: Десна Полиграф, 2016. 148 с.
3. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 декабря 1984 г. № 4710 : дата введения 1986-07-01. Москва: Изд-во станд., 2001. 30 с.
4. Биотехнологический потенциал почвенных цианобактерий (обзор) [Электронный ресурс] / С. В. Дидович, С. В. Москаленко, А. Д. Темралеева, С. А. Хапчаева // Вопросы современной альгологии. 2017. № 2 (14). URL: http://algology.ru/1170 (дата обращения: 14.11.2021)
5. Михеева Т. М. Перспективы использования культивируемых и планктонных микроскопических водорослей // Наука и инновации. 2018. № 2 (180). С. 15-19.
6. Патент № 2661116 Российская Федерация, C12R1/645, C12N1/12, C12P7/64. Штамм одноклеточной микроводоросли Eustigmatos magnus - продуцент эйкозапентаеновой кислоты: № 2017143643: заявл. 13.12.2017 опубл.: 11.07.2018 / Кузьмин Д. В., Гусев Е. С., Петрушкина М. А., Патова Е. Н., Новаковская И. В.; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «Соликсант». 4 с.
7. Сафиуллина Л. М., Кабиров Р. Р., Болдина О. Н. Эколого-биологические и цитологические особенности рода Eustigmatos (B.Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta): монография. Уфа : Гилем, 2012. 119 с.
8. Шалыго Н. В. Микроводоросли и цианобактерии как биоудобрение // Наука и инновации. 2019. № 3 (193). С. 22-26.
REFERENCES
1. Autko A. A., Ganush G. I., Zabara Yu. M. Sovremenny'e texnologii v ovoshhevodstve: monografiya. Mn.: Belarus. navuka, 2012. 490 s.
2. Bachura Yu. M. Pochvenny'e vodorosli i cianobakterii antropogenno-preobrazovanny'x pochv (na primere Gomel'skogo regiona): monografiya. Chernigov: Desna Poligraf, 2016. 148 s.
3. GOST 12038-84. Semena sel'skoxozyajstvenny'x kul'tur. Metody' opredeleniya vsxozhesti: izdanie oficial'noe : utverzhden i vveden v dejstvie Postanovleniem Gosudarstvennogo komiteta SSSR po standartam ot 19 dekabrya 1984 g. № 4710 : data vvedeniya 1986-07-01. Moskva: Izd-vo stand., 2001. 30 s.
4. Biotexnologicheskij potencial pochvenny'x cianobakterij (obzor) [E'lektronny'j resurs] / S. V. Didovich, S. V. Moskalenko, A. D. Temraleeva, S. A. Xapchaeva // Voprosy' sovremennoj aFgologii. 2017. № 2 (14). URL: http://algology.ru/1170 (data obrashheniya: 14.11.2021)
5. Mixeeva T. M. Perspektivy' ispol'zovaniya kul'tiviruemy'x i planktonny'x mikroskopicheskix vodoroslej // Nauka i innovacii. 2018. № 2 (180). S. 15-19.
6. Patent № 2661116 Rossijskaya Federaciya, C12R1/645, C12N1/12, C12P7/64. Shtamm odnokletochnoj mikrovodorosli Eustigmatos magnus - producent e'jkozapentaenovoj kisloty: № 2017143643: zayavl. 13.12.2017 opubl.: 11.07.2018 / Kuzmin D. V., Gusev E. S., Petrushkina M. A., Patova E. N., Novakovskaya I. V.; zayavitel' Obshhestvo s ogranichennoj otvetstvennosfyu «Soliksant». 4 s.
7. Safiullina L. M., Kabirov R. R., Boldina O. N. E'kologo-biologicheskie i citologicheskie osobennosti roda Eustigmatos (B.Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta): monografiya. Ufa : Gilem, 2012. 119 s.
8. Shaly'go N. V. Mikrovodorosli i cianobakterii kak bioudobrenie // Nauka i innovacii. 2019. № 3 (193). S. 22-26.
Информация об авторе
А.А. Горбатенко — учитель биологии и химии ГУО «Шерстинская базовая школа».
