CC BY
31
УДК 631.8:574.2
1В.И. Кулагина, 1А.М. Хайруллина, 2А.Н. Грачев, 2С.А. Забелкин, 1С.С. Рязанов, 1Р.Р. Шагидуллин, 1Л.М. Сунгатуллина, 1А.А. Андреева
1Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, viksoil@mail.ru 2Казанский национальный исследовательский технологический университет, energolesprom@gmail.com
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА НА ВСХОЖЕСТЬ И ДЛИНУ КОРНЕЙ ПРОРОСТКОВ ТЕСТ-КУЛЬТУР
Жидкие продукты пиролиза древесины содержат комплекс биологически активных веществ, которые теоретически могут оказать благоприятное воздействие на развитие некоторых видов растений. Однако проведенные исследования не выявили статистически доказанного стимулирующего воздействия растворов пиролизной жидкости и древесного уксуса в разведениях 1:100, 1:200, 1:300, 1:400, 1:900 на всхожесть и длину корней проростков овса посевного (Avena sativa L.), горчицы белой (Sinápis álba L.) и гороха посевного (Pisum sativum L.). Наиболее концентрированные растворы пиролизной жидкости и древесного уксуса оказали токсическое воздействие на исследованные тест-культуры. Всхожесть и длина корней проростков при обработке сямян растворами в разведении 1:400 не отличались от контроля. При обработке семян овса посевного (Pisum sativum L.) растворами жидких продуктов пиролиза в разведении 1:900 наблюдается тенденция к стимуляции роста корней и улучшению всхожести.
Ключевые слова: пиролиз; пиролизная жидкость; древесный уксус; всхожесть семян; длина корней.
DOI: 10.24411/2411-7374-2020-10044
Введение
Пиролизная жидкость - коричневая полупрозрачная жидкость, образующаяся во время сухой перегонки биомассы или, по-другому, пиролиза. Чаще всего сырьем для пиролиза служит некондиционная древесина, но могут использоваться и другие органические отходы. Пиролизная жидкость представляет собой сложную смесь, которая содержит 20-30% воды и различные органические ингредиенты, а именно: органические кислоты, фенол, алканы, производные фурана, сложные эфиры, спирт, производные сахаров, соединения азота и др. (Грачев и др., 2009), а также угольную пыль (Забелкин и др., 2010).
Древесный уксус, полученный вакуумной разгонкой из пиролизной жидкости, состоит только из самых летучих веществ, входивших в ее состав. Он не содержит углистых частиц, в нем присутствуют только следы фенолов, значительная часть растворенных веществ представлена уксусной кислотой.
Чаще всего пиролизная жидкость используется в качестве топлива или сырья для получения уксусной кислоты, фенолов, смол и др.
Высокое содержание гваякола, фенола, крезо-лов и фурфурола, по-видимому, объясняет антибактериальную и противогрибковую активность,
проявляемую пиролизной жидкостью (Grewal et al., 2018). Поэтому ее все чаще используют в качестве дезинфицирующего средства.
Однако благодаря содержанию комплекса биологически активных веществ пиролизная жидкость и древесный уксус все чаще находят другое применение.
По некоторым данным, при сильном разбавлении пиролизная жидкость и древесный уксус способны стимулировать рост корней пшеницы и устойчивость ее к засухе (Wang et al., 2019), стимулировать рост корней риса (Kulkarni et al., 2006), улучшить и ускорить прорастание семян петрушки и укропа (Кулагина и др., 2020), увеличить содержание сухих растворимых веществ в томатах (Mungkunkamchao et al., 2013).
Использование пиролизной жидкости и древесного уксуса в сельском хозяйстве можно отнести к так называемой «зеленой химии», поскольку их получают из возобновляемого растительного сырья. Применение пиролизной жидкости и древесного уксуса может уменьшить зависимость растениеводства от использования синтетических химических веществ. Исследования по этому направлению ведутся в Китае, Тайланде, ЮАР. В России такие работы единичны.
Поиск новых доступных, дешевых и экологи-
чески безопасных препаратов для использования в сельском хозяйстве является актуальной задачей, как и поиск способов переработки и утилизации отходов.
Однако пиролизная жидкость и древесный уксус кроме биологически активных веществ и стимуляторов роста содержат вещества, которые могут оказать токсичное воздействие на растения при недостаточном разбавлении раствора.
Цель данной работы - определить влияние пи-ролизной жидкости и древесного уксуса в разных разведениях на всхожесть семян тест-культур и длину корней проростков.
Материалы и методы исследования
Пиролизная жидкость была получена из отходов древесины с применением установки быстрого пиролиза FPP02, запатентованной разработки компании ООО «Энерголеспром» г. Казань (Способ ..., 2009). Древесный уксус получен вакуумной разгонкой этой жидкости.
Для исследования воздействия на всхожесть семян и длину корней проростков использовались растворы пиролизной жидкости и древесного уксуса в разведениях 1:100, 1:200, 1:300, 1:400, 1:900. Разведения от 1:300 до 1:900 взяты из опыта зарубежных исследователей (Wang et al., 2019; Mungkunkamchao et al., 2013). Разведения 1:100 и 1:200 добавлены для проверки их воздействия на проростки и сравнения с менее концентрированными растворами.
Тест-культурами послужили овес посевной (Avena sativa L.), горох посевной (Pisum sativum L.), горчица белая (Sinápis álba L.).
Для определения воздействия на всхожесть в чашки Петри с двумя слоями фильтровальной бумаги раскладывалось по 50 семян. Семена обрабатывались растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса в указанных разведениях. В качестве контроля использовалась обработка семян дистиллированной водой. Определение проводилось в 3-4 повторностях.
Кроме того, растворы пиролизной жидкости и древесного уксуса в разных разведениях проверялись на токсичность по изменению длины корней проростков двумя способами:
1) семена помещались на 2 слоя фильтровальной бумаги, в чашки наливали по 10 мл испытуемых растворов. Использовались те же варианты разбавления, что и для определения всхожести. Опыт проводился в трех повторностях. Для овса на 3 день, для горчицы и гороха на 4 день с точностью до 1 мм измерялась длина самого длинного корешка. Уменьшение средней длины корешков от контроля (вода) более чем на 20% считается
индикатором токсичности (ФР.1.39.2006.02264).
2) семена тест-культур проращивались в чашках Петри с добавлением гумусового горизонта серой лесной почвы слоем 1 см (ФР.1.39.2006.02264). Измерение корешков проростков и обработка растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса проводились также, как при проращивании на фильтровальной бумаге.
Проращивание семян на фильтровальной бумаге при проверке на токсичность или стимулирующее действие какого-либо вещества позволяет увидеть его действие в чистом виде без мешающих факторов. Однако почва, на которой и выращивается большая часть сельскохозяйственной продукции, обладает 5 видами поглотительной способности, буферностью и наличием обменных катионов, и может скорректировать воздействие различных веществ на растения. Эффект обработки семян растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса при проращивании семян в почве может отличаться от проращивания на фильтровальной бумаге.
Результаты и их обсуждение
Всхожесть
Исследования показали, что при обработке пиролизной жидкостью семян горчицы белой достоверная разница с контролем по всхожести наблюдалась для двух вариантов разведений: 1:100 - где семена не проросли, и 1:200 - где всхожесть уменьшилась на 20% от контрольных значений (табл. 1). При остальных разведениях пиролизная жидкость не оказала воздействия на всхожесть семян горчицы - результат не отличался от контроля статистически значимо (критерий Стьюдента, р<0.05).
Всхожесть горчицы белой при обработке семян древесным уксусом в разведениях от 1:100 до 1:900 статистически значимо не отличалась от контроля (р<0.05), хотя по мере увеличения разбавления средние значения всхожести проявляли тенденцию к увеличению.
В отличие от горчицы белой семена овса посевного и гороха посевного все же проросли при обработке раствором пиролизной жидкости в разведении 1:100 (табл. 1).
Всхожесть семян овса посевного под воздействием раствора пиролизной жидкости в разведении 1:100 уменьшилась по сравнению с контролем на 17%. Такая величина формально не позволяет говорить о наличии токсического воздействия на семена овса (<20%), но разница статистически значима. Обработка семян овса растворами пиро-лизной жидкости в других разведениях и раство-
1/2121
73
Таблица 1. Всхожесть тест-культур при обработке семян растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса в разных
разведениях
Table 1. Germination of test cultures when treating seeds with solutions of pyrolysis liquid and wood vinegar in different dilutions
Варианты опыта Experience options Всхожесть, % Germination, %
Горчица белая Sinápis álba L. Овес посевной Avena sativa L. Горох посевной Pisum sativum L.
Контроль The control 91.0±1.0 95.0±0.1 95.0±5.0
Пиролизная жидкость Pyrolysis liquid
1:100 не взошли 70.0±2.5* 87.5±2.5
1:200 73.0±1.0* 79.3±1.7 94.3±0.9
1:300 90.0±6.0 82.5±2.5 90.0±0.1
1:400 83.0±3.1 90.0±0.1 90.0±5.0
1:900 88.0±2.0 96.0±0.1 93.0±1.7
Древесный уксус Wood vinegar
1:100 82.0±4.1 87.5±2.5 90.0±0.1
1:200 80.0±2.1 97.3±0.6 93.7±0.7
1:300 80.0±4.1 97.5±2.5 92.5±2.5
1:400 87.0±1.0 92.5±2.5 97.5±2.5
1:900 90.0±3.6 96.0±1.2 95.3±2.9
*разница с контролем статистически значима прир<0.05 *the difference with the control is statistically significant atp<0.05
рами древесного уксуса во всех исследованных разведениях не оказала статистически значимого воздействия на всхожесть.
Всхожесть семян гороха посевного во всех вариантах опыта не отличалась от контроля.
Длина корней проростков при проращивании семян на фильтровальной бумаге
Длина корней проростков считается более чувствительным показателем токсического и стимулирующего эффекта различных веществ, чем всхожесть семян, что отмечали О.В. Лисовицкая (Лисовицкая и др., 2010) и С.И. Колесников (Колесников и др., 2006).
Проведенные исследования показали, что длина корешков проростков горчицы увеличивалась при увеличении разбавления пиролизной жидкости от 1:200 до 1:400 и древесного уксуса от 1:100 до 1:1:400 (табл. 2).
При обработке семян горчицы раствором пи-ролизной жидкости 1:100 семена не проросли, поэтому длина корней не измерялась. При обработке семян горчицы раствором пиролизной жидкости в разведении 1:200 длина корешков умень-
шилась на 75% по сравнению с контрольным вариантом, в разведении 1:300 - на 43%, что свидетельствует о токсическом воздействии растворов пиролизной жидкости такой концентрации на проростки горчицы белой. Вариант с разведением 1:400 статистически значимых отличий от контроля не имел (р<0.05) (табл. 2). Длина корешков горчицы белой при обработке семян пиро-лизной жидкостью в разведении 1:900 оказалась ниже, чем при разведении 1:400. Вариант с разведением 1:900 статистически значимо отличался от контроля - длина корешков горчицы на 29% меньше, чем при обработке семян водой.
Древесный уксус при разбавлении 1:100 и 1:200 также проявлял токсическое воздействие на проростки горчицы. Разница длины корешков с контролем при данных вариантах обработки семян статистически значима (р<0.05). Длина корешков уменьшалась по сравнению с контролем соответственно на 54% и на 30%, что свидетельствует об умеренной и малой токсичности раствора в таком разведении. При обработке семян горчицы растворами древесного уксуса в разведении 1:300, 1:400 и 1:900 длина корешков не отличалась от контроля (р<0.05). При разведении 1:400 наблюдалась даже небольшая тенденция к увеличению длины корней по сравнению с контролем.
Обработка семян овса раствором пиролизной жидкости в разведении 1:100 не привела к полной остановке прорастания, но средняя длина корней уменьшилась до 6 мм по сравнению с 45 мм на контрольном варианте (табл.2), то есть на 86%. Обработка семян овса растворами пиролизной жидкости в разведении 1:200 и 1:300 также привела к статистически значимому уменьшению длины корней проростков на 51% и на 24% от контроля соответственно. На вариантах с разведением пиролизной жидкости 1:400 и 1:900 длина корней овса не имела статистически значимой разницы с контролем, то есть токсическое воздействие при таких разведениях отсутствовало.
При обработке семян овса растворами древесного уксуса статистически значимая разница с
Таблица 2. Длина корней проростков тест-культур при проращивании на фильтровальной бумаге Table 2. Root length of test cultures seedlings when germinating on
filter paper
Варианты опыта Experience options Длина корней проростков, мм Seedling root length, mm
Горчица белая Sinápis álba L. Овес посевной Avena sativa L. Горох посевной Pisum sativum L.
Контроль The control 54.7±3.9 45.0±3.1 53.7±2.3
Пиролизная жидкость Pyrolysis liquid
1:100 не взошли 6.0±0.4* 34.0±1.5*
1:200 13.7±1.9* 22.6±1.5* 44.7±3.9
1:300 24.0±2.4* 34.0±2.1* 44.3±1.5
1:400 50.0±4.8 40.0±2.1 50.7±2.9
1:900 38.3±2.2* 47.7±2.2 32.3±1.2*
Древесный уксус Wood vinegar
1:100 25.0±3.6* 24.0±1.5* 39.3±3.5*
1:200 38.0±4.2* 34.0±4.9 47.3±1.2
1:300 48.3±3.2 40.0±2.6 48.0±1.5
1:400 57.3±2.9 42.0±3.8 57.3±3.9
1:900 44.0±7.8 50.7±2.9 45.3±0.3
*разница с контролем статистически значима при р<0.05 *the difference with the control is statistically significant atp<0.05
контролем по длине корней проростков наблюдалась только при разведении 1:100 (р<0.05). Длина корешков уменьшилась по сравнению с контролем на 47%, что подтверждало наличие токсического воздействия. Остальные варианты не имели статистически значимых отличий от контроля. По мере разбавления раствора длина корней увеличивалась. При разбавлении 1:900 наблюдалась даже тенденция к стимуляции роста корней, впрочем, статистически не подтвержденная.
Семена гороха посевного крупнее, чем семена двух других культур, поэтому считается, что токсическое воздействие на проростках гороха сказывается не так сильно.
Обработка семян гороха растворами пиролиз-ной жидкости и древесного уксуса в разведении 1:100 привело к статистически значимому уменьшению длины корней проростков на 36% и 26% соответственно. Обработка растворами в разведениях 1:200, 1:300, 1:400 не вызвала статистически значимых отличий длины корешков проростков гороха от контроля. При разведении 1:900 обработка семян растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса привела к разным результатам. При обработке семян раствором древесного ук-
суса длина корешков гороха статистически значимо от контроля не отличалась, а при обработке раствором пиролизной жидкости отличия были значимыми, хотя составили всего 15% от контрольных значений, что недостаточно для признания токсического эффекта (<20%).
Длина корней проростков при проращивании семян в почве
Длина корней проростков тест-культур при высадке семян в почву была больше, чем при проращивании на фильтровальной бумаге (табл. 3).
Статистически значимое уменьшение длины корней проростков горчицы белой по сравнению с контролем наблюдалось только при обработке семян растворами пиролизной жидкости в разведениях 1:100 и 1:200. Остальные варианты не отличались от контроля.
Длина корней проростков овса посевного статистически значимо уменьшилась по сравнению с контролем не только при обработке семян растворами пиролизной жидкости в разведении 1:100 и 1:200, но и растворами древесного уксуса в этих же разведениях (р<0.05).
Длина корней гороха посевного при обработке семян растворами пиролизной жидкости не отличалась от контроля только при разведении 1:400, в остальных случаях произошло статистически значимое уменьшение длины корней. Древесный уксус оказался менее токсичным для проростков гороха, он вызвал статистически значимое уменьшение длины корней только при разведении 1:100.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что пиролизная жидкость более токсична для проростков исследованных культур, чем древесный уксус. По-видимому, наиболее токсичными для растений являются менее летучие компоненты пиролизной жидкости, которые отделяются при отгонке, например, фенолы. Хотя разница проявляется, чаще всего, только при разведениях 1:100, 1:200, реже - 1:300 и 1:900.
Полученные результаты объясняют, почему зарубежными исследователями использовались разведения, начиная с 1:300. Начиная с этого разведения и выше разбавленные растворы пи-ролизной жидкости и древесного уксуса пере-
Таблица 3. Длина корней проростков тест-культур при проращивании в почве Table 3. Root length of test cultures seedlings when germinating
in soil
Варианты опыта Experience options Длина корней проростков, мм Seedling root length, mm
Горчица белая Sinápis álba L. Овес посевной Avena sativa L. Горох посевной Pisum sativum L.)
Контроль The control 110.0±11.6 113.3±7.4 114.0±1.0
Пиролизная жидкость Pyrolysis liquid
1:100 33.0±2.1* 71.7±2.5* 65.3±4.3*
1:200 68.3±4.4* 82.0±2.8* 78.0±4.6*
1:300 81.3±2.4 98.7±12.7 82.3±4.1*
1:400 95.7±7.2 109.7±4.8 96.0±8.7
1:900 81.7±2.2 110.0±7.4 84.7±2.4*
Древесный уксус Wood vinegar
1:100 72.3±3.9 69.0±1.0* 91.7±4.4*
1:200 90.0±2.9 82.3±6.6* 106.3±5.8
1:300 92.7±4.3 92.3±6.6 109.3±2.2
1:400 93.3±1.7 111.3±5.8 115.0±1.5
1:900 82.3±2.0 113.3±13.8 102.0±9.7
*разница с контролем статистически значима при р<0.05 *the difference with the control is statistically significant atp<0.05
ставали проявлять токсический эффект, а иногда проявляли стимулирующий (Wang et al., 2019; Mungkunkamchao et al., 2013).
В наших исследованиях при разведении 1:400 статистически доказанного воздействия пиролизной жидкости и древесного уксуса на всхожесть и длину корней тест-культур не проявилось. Растворы в разведении 1:900 оказывали весьма противоречивое воздействие на проростки исследованных культур. Длина корней гороха и горчицы при проращивании на фильтровальной бумаге уменьшилась, для гороха - и при проращивании в почве, для овса - наблюдалась тенденция к увеличению длины корней проростков. Однако в большинстве случаев обработка семян пиролизной жидкостью и древесным уксусом в разбавлении 1:900 не оказало статистически значимого воздействия на всхожесть и длину корней.
Обработка семян горчицы, овса и гороха рас-
творами пиролизной жидкости и древесного уксуса не привела к улучшению всхожести данных сельскохозяйственных культур, как это было отмечено ранее для семян петрушки и укропа (Кулагина и др., 2020). Стимулирующий эффект на всхожесть петрушки и укропа при обработке семян растворами пиро-лизной жидкости и древесного уксуса в разведении 1:900 объяснялся удалением из оболочек семян эфирных масел, препятствующих набуханию. Семена горчицы белой, овса посевного, гороха посевного не содержат такого количества эфирных масел, которое препятствовало бы проникновению воды в оболочку семян. Поэтому обработка семян растворами жидких продуктов пиролиза не улучшила всхожесть.
Состав пиролизной жидкости может изменяться в зависимости от используемого сырья и режима пиролиза. Чувствительность культур к компонентам пиролиз-ной жидкости также отличается. Возможно, по этим причинам результаты наших исследований отличаются от данных (Wang et al., 2019), в которых отмечалось стимулирующее воздействие на рост корней пшеницы раствора пиролизной жидкости в разведении 1:900. Хотя необходимо отметить, что в нашем исследовании наиболее благоприятное воздействие на однодольную культуру, овес посевной, оказали растворы пиролизной жидкости и древесного уксуса именно в разведении 1:900. Прослеживалась тенденция к стимуляции всхожести и роста длины корней.
Заключение
При обработке семян гороха, овса и горчицы растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса в разведениях 1:100, 1:200, 1:300, 1:400, 1:900 статистически доказанного стимулирующего воздействия на всхожесть и длину корней проростков не выявлено. Наиболее концентрированные растворы пиролизной жидкости и древесного уксуса оказали токсическое воздействие на исследованные
тест-культуры. Отсутствие статистически значимого воздействия на проростки всех исследованных культур отмечено при обработке семян растворами пиролизной жидкости и древесного уксуса при разведении 1:400. При обработке семян овса посевного растворами жидких продуктов пиролиза в разведении 1:900 наблюдается тенденция к стимуляции роста корней и улучшению всхожести.
Список литературы
1. Забелкин С.А., Грачёв А.Н., Башкиров В.Н., Мулла-мухаметов Ф.И. Энергетическое использование пиролизной жидкости // Вестник Казанского технологического университета. 2010. №10. С. 369-374.
2. Грачев А.Н., Сафин Р.Г., Таймаров М.А., Гильфанов К.Х., Тунцев Д.В. Исследование свойств жидкого продукта быстрого пиролиза отходов деревообработки // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2009. №11-12. С. 80-83.
3. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф., Экологическое состояние и функции почв в условиях химического загрязнения. Ростов н/Д: Изд-во Росиздат, 2006. 385 с.
4. Кулагина В.И., Хисамова А.М., Грачев А.Н., Забелкин С.А., Рязанов С.С., Шагидуллин Р.Р., Сунгатуллина Л.М. Оценка воздействия жидких продуктов пиролиза на всхожесть семян петрушки и укропа // Российский журнал прикладной экологии. 2020. №2. С. 42-47.
5. Лисовицкая О.В., Терехова В.А. Фитотестирование: основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения // Доклады по экологическому почвоведению. 2010. Т. 1, №13. С. 1-18.
6. ФР. 1.39.2006.02264. Методика выполнения измерений всхожести семян и длины корней проростков высших растений для определения токсичности техногенно загрязненных почв.
7. Grewal A., Abbey L., Gunupuru L.R. Production, prospects and potential application of pyroligneous acid in agriculture // Journal of analytical and applied pyrolysis. 2018. V. 135. P. 152-159. doi: 10.1016/j.jaap.2018.09.008.
8. Kulkarni M.G., Sparg S.G., Light M.E., van Staden J. Stimulation of rice (Oryza sativa L.) seedling vigour by smoke-water and butenolide // Journal of agronomy and crop science. 2006. №192. P. 395-398. doi: 10.1111/j.1439-037X.2006.00213.x.
9. Mungkunkamchao T., Kesmala T., Pimratch S., Toomsan B., Jothityangkoon D. Wood vinegar and fermented bioextracts: natural products to enhance growth and yield of tomato (Solanum lycopersicum L.) // Scientia horticulturae. 2013. №154. P. 66-72. doi: 10.1016/j.scienta.2013.02.020.
10. Wang Y., Qiu L., Song Q, Wang S., Wang Y., Ge Y. Root proteomics reveals the effects of wood vinegar on wheat growth and subsequent tolerance to drought stress // International journal of molecular sciences. 2019. V. 20, Iss. 4. P. 943. doi: 10.3390/ ijms20040943.
References
1. Zabelkin S.A., Grachev A.N., Bashkirov V.N., Mullamukhametov F.I. Energeticheskoe ispol'zovanie piroliznoy zhidkosti [Energy use of pyrolysis liquid] // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan Technological University]. 2010. No 10. P. 369-374.
2. Grachev A.N., Safin R.G., Taymarov M.A., Gil'fanov K.Kh., Tuntsev D.V. Issledovanie svoystv zhidkogo produkta
bystrogo piroliza otkhodov derevoobrabotki [The study of the properties of the liquid product of fast pyrolysis of woodworking waste] // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Problemy energetiki [News of higher educational institutions. Energy Issues]. 2009. No 11-12. P. 80-83.
3. Kolesnikov S.I., Kazeyev K.SH., Val'kov V.F. Ekologicheskoye sostoyaniye i funktsii pochv v usloviyakh khimicheskogo zagryazneniya [Ecological state and functions of soils in conditions of chemical pollution]. Rostov-on-Don: Rosizdat, 2006. 385 p.
4. Kulagina V.I., Hisamova A.M., Grachev A.N., Zabelkin S.A., Ryazanov S.S., Shagidullin R.R., Sungatullina L.M. Otsenka vozdeystviya zhidkikh produktov piroliza na vskhozhest' semyan petrushki i ukropa [Assessment of the effect of liquid pyrolysis products on the germination of parsley and dill seeds] // Rossiyskiy zhurnal prikladnoy ekologii [Russian jornal of applied ecology]. 2020. No 2. P. 42-47.
5. Lisovitskaya O.V., Terekhova V.A. Fitotestirovaniye: osnovnyye podkhody, problemy laboratornogo metoda i sovremennyye resheniya [Phytotesting: basic approaches, problems of the laboratory method and modern solutions] // Doklady po ekologicheskomu pochvovedeniyu [Reports on ecological soil science]. 2010. Vol. 1, No 13. P. 1-18.
6. FR.1.39.2006.02264. Metodika vypolneniya izmereniy vskhozhesti semyan i dliny korney prorostkov vysshikh rasteniy dlya opredeleniya toksichnosti tekhnogenno zagryaznennykh pochv. [Methods for measuring the germination of seeds and the length of the roots of seedlings of higher plants to determine the toxicity of technogenically contaminated soils].
7. Grewal A., Abbey L., Gunupuru L.R. Production, prospects and potential application of pyroligneous acid in agriculture // Journal of analytical and applied pyrolysis. 2018. Vol. 135. P. 152-159. doi: 10.1016/j.jaap.2018.09.008.
8. Kulkarni M.G., Sparg S.G., Light M.E., van Staden J. Stimulation of rice (Oryza sativa L.) seedling vigour by smoke-water and butenolide // Journal of agronomy and crop science. 2006. No 192. P. 395-398. doi: 10.1111/j.1439-037X.2006.00213.x.
9. Mungkunkamchao T., Kesmala T., Pimratch S., Toomsan B., Jothityangkoon D. Wood vinegar and fermented bioextracts: natural products to enhance growth and yield of tomato (Solanum lycopersicum L.) // Scientia horticulturae. 2013. No 154. P. 6672. doi: 10.1016/j.scienta.2013.02.020.
10. Wang Y., Qiu L., Song Q, Wang S., Wang Y., Ge Y. Root proteomics reveals the effects of wood vinegar on wheat growth and subsequent tolerance to drought stress // International journal of molecular sciences. 2019. V. 20. Iss. 4. P. 943. doi: 10.3390/ ijms20040943.
Kulagina V.I., Hairullina A.M., Grachev A.N., Zabelkin S.A., Ryazanov S.S., Shagidullin R.R., Sungatullina L.M., Andreeva A.A. Influence of liquid pyrolysis products on germination and root length of test cultures seedlings.
Liquid products of wood pyrolysis contain a complex of biologically active substances, which theoretically can have a beneficial effect on the development of some plant species. However, the studies carried out did not reveal a statistically proven stimulating effect of pyrolysis liquid solutions and wood vinegar in dilutions of 1:100, 1:200, 1:300, 1:400, 1:900 on the germination capacity and root length of seedlings of oats (Avena sativa L.), white mustard (Sinapis alba
1/2021
77
L.) and pea (Pisum sativum L.). The most concentrated solutions of pyrolysis liquid and wood vinegar had a toxic effect on the studied test cultures. The germination capacity and the length of the seedling roots when treated with syamyan solutions at a dilution of 1: 400 did not differ from the control. When processing oat (Pisum sativum L.) seeds with solutions of liquid pyrolysis products in a dilution of 1: 900, there was a tendency to stimulate root growth and improve germination.
Keywords: pyrolysis; pyrolysis liquid; wood vinegar; seed germination; root length.
Информация об авторах
Кулагина Валентина Ивановна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: viksoil@mail.ru.
Хайруллина Алина Маратовна, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: his.alina94@mail.ru
Грачев Андрей Николаевич, доктор технических наук, профессор, Казанский национальный исследовательский технологический университет, 420015, Россия, г. Казань, ул. Карла Маркса, 68, E-mail: energolesprom@gmail.com.
Забелкин Сергей Андреевич, кандидат технических наук, Казанский национальный исследовательский технологический университет, 420015, Россия, г Казань, ул. Карла Маркса, 68, E-mail: szabelkin@gmail.com.
Рязанов Станислав Сергеевич, кандидат биологических наук, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: RStanislav.soil@yandex.ru.
Шагидуллин Рифгат Роальдович, член-корреспондент АН РТ, доктор химических наук, директор, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: shagidullin_@mail.ru.
Сунгатуллина Люция Мансуровна, старший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: sunlyc@yandex.ru.
Андреева Анита Алексеевна, младший научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: anitalibelt@yandex.ru
Information about the authors
Valentina I. Kulagina, Ph.D. in Biology, Head of Laboratory, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: viksoil@mail.ru.
Alina M. Hairullina, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: his.alina94@mail.ru.
Andrey N. Grachev, D.Sci. in Technology, Professor, Kazan National Research Technological University, 68, Karl Marx St., Kazan, Russia, 420015, E-mail: energolesprom@gmail.com.
Sergey A. Zabelkin, Ph.D. in Technology, Associate Professor, Kazan National Research Technological University, 68, Karl Marx st., Kazan, Russia, 420015, E-mail: szabelkin@gmail.com
Stanislav S. Ryazanov, Ph.D. in Biology, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: RStanislav.soil@yandex.ru
Rifgat R. Shagidullin, D.Sci. in Chemistry, Corresponding Member of Tatarstan Academy of Sciences, Director, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: shagidullin_@mail.ru.
Lutsia M. Sungatullina, Senior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, e-mail: sunlyc@yandex.ru.
Anita A. Andreeva, Junior Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use Of Tatarstan Academy of Science, 28, Daurskaya st., Kazan, Russia, 420087, E-mail: anitalibelt@yandex.ru
