CC BY
29Ш. Шокиров, Н.К. Сафарова, А.К. Сафаров
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ АЗОЛЛЫ (АЮЬЬА СЛЯвЫМАт ^ШЬЬБ.)
В статье рассматриваются вопросы влияния условий культивирования на продуктивность азоллы каролинской. Высокая продуктивность растений обуславливается оптимальными условиями их выращивания. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальную питательную среду для выращивания азоллы каролинской было проведено сравнение ряда питательных сред. Показано, что начальная плотность маточной культуры влияет на продуктивность азоллы каролинской.
Ключевые слова: азолла каролинская, выращивание, рост, питательная среда, маточная культура, продуктивность.
Известно, что в результате увеличения численности населения мира, проблема питания приобретает первостепенное значение и возрастает спрос на естественные высокопитательные продукты питания. Создание кормовой базы для развития животноводства также связано с расширением посевных площадей и повышения урожайности зернобобовых культур, которые являются основным источником полноценного растительного белка. В связи с этим большое внимание ученых привлекают явления биологической фиксации атмосферного азота [1].
Особый интерес представляют симбиотические системы, которые включают в себя фотоавтотроф-ные азотфиксирующие организмы. К числе таких симбиотических систем относится Лю11а-ЛпаЬаепа а2-о11ае [2, 8].
Замечательной особенностью папоротника азолла является симбиоз этого растения с сине-зеленой водорослью анабеной азоллы (ЛпаЬаепа аю11ае), из семейства Ыо^^сасеае. На азотфиксирующей способности азоллы основано использование её в Японии, Китае и Юго-восточной Азии в качестве зеленого удобрения для рисовых полей. Симбиоз азолла-анабена способен давать до 250 кг азота с 1 гектара. Симбиоз происходит на всех стадиях развития папоротника [3, 4, 6].
Азолла может расти в воде с широким диапазоном pH (4,5-10), однако наибольшая продуктивность биомассы происходит при pH 7,0-7,5, а максимальная азотфиксация - при 6,0-6,5.
Оптимальной температурой для роста азоллы является +20 +25оС. При температуре выше 35оС наблюдается заметное угнетение роста азоллы.
Азолла относится к теневыносливым культурам и поэтому затенение его рисом практически не сказывается на интенсивности его роста [3, 6].
При использовании азоллы в качестве зеленого удобрения урожай риса увеличивается на 20-40%.
Таким образом, биомассу азоллы сушат, фасуют и используют либо как удобрение, либо как питательный корм. Такой корм отличается полным набором незаменимых аминокислот, богат липидами, углеводами, витаминами группы В, каротином и другими биологически активными веществами. Многочисленные данные свидетельствуют, что азолла каролинская способна фиксировать молекулярный азот, перспективна в качестве зеленого удобрения и ценной добавки в корма, а также для очистки сточных вод.
В этой связи актуальными являются выявление оптимальных сроков, экологических условий и состава питательных сред для культивирования азоллы.
Объекты и методы исследований.
Объектом исследования является азолла каролинская (Лю11а сагоНпгапа WШd.) полученная из коллекции Ботанического сада АН РУз.
Для подбора оптимальной питательной среды для культивирования азоллы использовали ряд питательных сред (среда Кнопа, среда Ольсена, среда Гельригеля, органо-минеральная среда). Продуктивность азоллы определяли по накоплению воздушно сухой массы, рассчитанной на единицу площади выращивания (один м2) [5]. Сушка растения осуществлялась в тени при температуре 40оС.
Результаты и их обсуждение. Высокая продуктивность растений обуславливается оптимальными условиями их выращивания. Для того чтобы выбрать наиболее оптимальную питательную среду для выращивания азоллы каролинской было проведено сравнение ряда питательных сред.
© Ш. Шокиров, Н.К. Сафарова, А.К. Сафаров, 2022.
Показано, что азолла каролинская хорошо растет на среде без добавления связанного азота. Нами выявлено, что лучший рост азоллы наблюдается на органо-минеральной среде. Среднесуточный прирост сухой биомассы на среде Кнопа составил 41,5 г/м2 и на органоминеральной среде 54,8 г/м2.
Все указанные модифицированные среды (кроме органо-минеральной среды) не содержали минерального азота, вследствие этого накопление азота в биомассе азоллы происходит за счет фиксации молекулярного азота.
Результаты наших исследований показали, что начальная плотность маточной культуры влияет на продуктивность азоллы каролинской. Так, оптимальной плотностью маточной культуры азоллы каролинской является 300 г сырой массы на м2 водной поверхности. При низкой (200 г/м2) или высокой (500 г/м2) плотности маточной культуры азоллы каролинской её рост замедляется и продуктивность снижается.
В лабораторных условиях изучали влияние различной интенсивности света на продуктивность азоллы каролинской. Показано, что средняя освещенность 50-60 тысячи люкс с фотопериодом 16 ч день и 8 ч темнота способствует высокому суточному приросту биомассы азоллы по сравнению с высокой освещенности (90-100 тысячи люкс).
При высокой интенсивности света растения азоллы становятся коричневыми и рост прекращается. Такие изменения окраски азоллы каролинской в природных условиях республики можно наблюдать в середине лета. Затенение азоллы летом благоприятно влияет на её рост.
На основании полученных данных можно сделать заключение, что при создании необходимых условий (питательная среда, освещенность 30-60 тысяч люксов, температура 25-30оС) азолла каролинская размножается интенсивно и накапливает большую биомассу.
Библиографический список
1. Кретович В.Л. Молекулярные механизмы усвоения азота растениями. - Москва: Наука, 1980. - 29 с.
2. Махлин М.Д., Сурова Т.Д. Семейство азолловые (Azollaceae) // Жизнь растений. - Москва: Просвещение, 1978. т. 4. - С.251-254.
3. Нгуен Хну Тхыок. Фотосинтез и азотфиксация в симбиотической системе Azolla-Anabaena azollae. - Москва: Наука, 1988. - 148 с
4. Норбобоева Р.Б. Биоэкологические особенности Azolla caroliniana Willd. и перспективы её использования в рисоводстве. // Автореф. дисс. канд. биол. наук. - Ташкент, 2012. - 21 с.
5. Рахимова С.Т., Сафаров К.С. Влияние различных факторов на продуктивность и азотфиксирующую активность азоллы в условиях культуры // Материалы международной научной конференции "Актуальные проблемы альгологии, микологии и гидробиологии". - Ташкент, 2009. - С.204-205.
6. Терещенко Н.Н. Биоудобрения на основе микроорганизмов. Учебное пособие - Томск: Томский государственный университет, 2009. - 60 с.
7. Турдалиева Х.С., Хужжиев С.О., Холмурадова Т.Н., Сафаров К.С. Питательная среда для выращивания азоллы каролинской. Патент № FAP 01672. - Ташкент, 2020.
8. Limpkin T.A., Plucknet D.L. Azolla: Botany, physiology and use as green manure // Econ. Bot. 1980. vol. 34. -P.111-153.
ШОКИРОВ ШОВКАТ ЗУКУР УГЛИ - магистрант, Национальный университет Узбекистана им. М. Улугбека.
САФАРОВА НИГОРА КАРИМДЖАНОВНА - ассистент кафедры, кандидат биологических наук, Национальный университет Узбекистана им. М. Улугбека.
САФАРОВ АЛИШЕР КАРИМДЖАНОВИЧ- доктор биологических наук, доцент кафедры, Национальный университет Узбекистана им. М. Улугбека.
