Вплив гумінових препаратів Гумат калію, Adept Agro.Bio та Mind Agro.Bio на біохімічні процеси сосни та деяких інших рослин на початкових етапах їхнього росту
Проростання насіння характеризується складними біохімічними процесами, що відбуваються за участю ферментів. Чим вища активність ферментативного апарату клітин, тим інтенсивніше відбувається перетворення запасних речовин, прискорюється проростання насіння, а паростки демонструють швидший ріст надземної частини та кореневої системи.
З робіт низки авторів відомо, що іонодисперсні форми гумінових препаратів можуть засвоюватися рослинами та використовуватися ними для посилення окисно-відновних ферментативних систем. Окисно-відновні процеси, як нині встановлено, відіграють провідну роль в обміні речовин.
Досягти посилення оксидативного обміну можна шляхом застосування гуматів. Досліди, проведені на пісках у Чернігівській області, показали, що використання гумінових добрив при вирощуванні сосни в розсадниках і лісокультурах дає позитивний ефект.
Однак це питання ще не повністю вивчене. Тому ми провели низку досліджень, спрямованих на:
- встановлення впливу гумінових препаратів на біохімічні процеси проростаючого насіння сосни;
- дослідження участі гумату в окремих ланках окисно-відновних ферментативних систем та визначення їхньої питомої ваги в оксидативному обміні у сосни на початкових етапах її розвитку;
- порівняння стимулювального впливу гумінових продуктів і деяких речовин поліфенольного характеру на проростання насіння, ріст паростків та укорінення живців різних рослин;
- перевірку можливості використання стимулятора росту на основі гумату та тимогідрохінону при вирощуванні сіянців сосни на півночі України.
Методика дослідження
Дослід, у якому вивчався активуючий вплив гуматних препаратів на біохімічні процеси в проростаючому насінні, проводився з насінням сосни звичайної таким чином. Насіння сосни поміщали для проростання в дистильовану воду та в розчин віддіалізованого гумату калію в концентрації 0,001%.
У проростаючому насінні кожні 48 годин визначали динаміку перетворення запасних речовин, головним чином вуглеводного комплексу, шляхом визначення кількості моно- та дисахаридів, активності гідролітичних ферментів — амілази та сахарази. Крім цього, визначали активність дихальних ферментів — каталази та пероксидази, кількість фосфору, розчинного в 4-відсотковій трихлороцтовій кислоті, та аміачного азоту. Попередньо в сухому насінні було проведено визначення всіх зазначених вище показників, що характеризують їхній початковий стан.
Дослід розпочато 11.06.2015 року і завершено 19.06.2015 року.
Досліди з виявлення провідних ферментативних систем у період проростання насіння та впливу гумінових препаратів на них проводилися з наклюнутим насінням і молодими паростками сосни звичайної.
Для виявлення ролі окремих ферментів застосовували метод інгібування певної ланки окисно-відновних систем, паралельно визначаючи інтенсивність дихання газометричним методом в апараті Варбурга. Під час проведення цих дослідів виходили з того, що якщо рослинні тканини інфільтрувати гуміновою кислотою і одночасно інгібувати ту чи іншу ферментативну систему, то можна встановити, яка її ланка посилюється під впливом гумінової кислоти.
Виходячи із зазначених вище теоретичних уявлень про роль гумінових препаратів у посиленні ферментативного апарату клітини, ми застосували як інгібітори резорцин і сірководень. Резорцин є специфічним інактиватором поліфенолоксидази, а сірководень пригнічує всі інші металвмісні оксидази. Останній інгібітор було застосовано у зв’язку з тим, що при окисленні поліфенолів термінальною оксидазою не завжди є поліфенолоксидаза. У цьому досліді насіння замочували у воді до моменту накльовування, потім переносили в розчини зазначених інгібіторів і гумату, а через 20 годин визначали інтенсивність дихання.
Крім цього, в іншому досліді хвою 3-тижневих паростків сосни інфільтрували (розрідження — 30 мм ртутного стовпа, експозиція — 45 хв.) водою, гуматом, резорцином і сірководневою водою, після чого в ній визначали інтенсивність дихання. Гумат застосовували у вигляді гумату калію в концентрації 0,001%, резорцин — М : 10, сірководень — сліди.
Навіска насіння та хвої — 200 мг. Повторність дослідів дворазова, але для більшої переконливості ці досліди проводилися кілька разів.
Для порівняння стимулювального впливу гумінових препаратів і деяких інших речовин поліфенольного характеру на проростання насіння, ріст паростків та укорінення живців різних рослин досліди були закладені з сосною, акацією жовтою, трояндою китайською та седумом. У цих дослідах випробовували гумат калію, Mind Extra, таніни та тимогідрохінон. Таніни використовували в концентраціях 0,001% і 0,0001%, а тимогідрохінон — 0,00025% і 0,000025%. Mind Extra — український препарат, являє собою концентроване органічно-синтетичне добриво, розчинне у воді, з вмістом: гумінової кислоти — 15%, Р₂О₅ — 1%, К₂О — 3%. Цей препарат випробовували в тих самих концентраціях, що й гумат калію (0,001-0,005%).
У дослідах насіння сосни та акації жовтої пророщували на зазначених розчинах. Кожні 3 дні враховували наклюнуте та проросле насіння. Потім отримані паростки пересаджували на розчини тих самих речовин, але як середовище використовували дистильовану воду та поживну суміш Кнопа.
Наприкінці досліду враховували розміри надземної та кореневої частин рослин, вагу рослин та інтенсивність дихання.
У досліді, де вивчався вплив цих речовин на укорінення, живці троянди китайської та седуму висаджували на відповідні розчини, після чого враховували появу перших корінців та їхню довжину.
Польові досліди проводилися в Чернігівській області, в лісгоспі, розташованому на супіщаному чорноземі. У цих дослідах випробовували вплив гумату калію, Mind Extra та тимогідрохінону на якість посадкового матеріалу сосни. Розмір ділянки — 0,05 га. Повторність триразова.
Результати дослідів
Результати дослідів, у яких вивчався вплив гумінових препаратів на біохімічні процеси в проростаючому насінні сосни звичайної (табл. 1 і 2), показують, що на початку проростання насіння сосни, незважаючи на швидке активування процесу дихання, відбувається накопичення моносахаридів, і лише на 7-й день пророщування їхній вміст починає зменшуватися.
| Час взяття проби | Моносахариди | Дисахариди | P₂O₅, розчинний у 4% трихлороцтовій кислоті | Аміачний азот | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| вода | гумат калію | вода | гумат калію | вода | гумат калію | вода | гумат калію | |
| Сухе насіння — контроль | 0,134 | 0,134 | 2,52 | 2,52 | 0,017 | 0,017 | 0,37 | 0,37 |
| Після пророщування: на 3-й день | 0,54 | 0,64 | 2,94 | 2,68 | 0,015 | 0,015 | 1,00 | 1,35 |
| на 5-й день | 1,76 | 1,38 | 0,83 | 1,78 | 0,045 | 0,049 | 0,63 | 0,85 |
| на 7-й день | 0,92 | 1,10 | 1,50 | 0,69 | 0,033 | 0,040 | 1,88 | 1,88 |
| на 9-й день | 4,24 | 4,84 | 5,26 | 4,43 | 0,033 | 0,050 | - | - |
Кількість дисахаридів у перші дні пророщування також збільшилася, але вже на 5-й день пророщування їхній вміст знизився. Це пояснюється тим, що перетворення дисахаридів у моносахариди під впливом зростаючої активності інвертази відбувається швидше, ніж перетворення крохмалю в дисахариди під впливом амілази.
| Час взяття проби | Каталаза (в мл Н₂О₂ на 1 г) | Пероксидаза (в мг Сона 1 г) | Амілаза (в мг мальтози на 100 мг) | Інвертаза (в мг сахарози на 100 мг) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| вода | гумат калію | вода | гумат калію | вода | гумат калію | вода | гумат калію | |
| Сухе насіння — контроль | 21,8 | 21,8 | 0,56 | 0,56 | 7,5 | 7,5 | 38,3 | 38,3 |
| Після пророщування: на 3-й день | 111,0 | 120,0 | 0,79 | 0,58 | 12,6 | 16,2 | 50,2 | 67,5 |
| на 5-й день | 157,4 | 144,2 | 1,20 | 1,38 | 15,4 | 19,3 | 173,9 | 177,6 |
| на 7-й день | 173,2 | 173,7 | 3,20 | 4,30 | 20,0 | 13,4 | 203,5 | 183,7 |
| на 9-й день | 45,2 | 53,3 | 3,30 | 3,30 | - | - | 33,7 | 33,7 |
Примітка. На 9-й день пророщування паростки позеленіли.
Вихід насіння сосни зі стану спокою характеризувався активуванням дихальних ферментів — каталази та пероксидази, а також збільшенням кількості фосфору, розчинного в трихлороцтовій кислоті. Ця форма фосфору поряд з активністю дихальних ферментів є показником енергетичних процесів клітин.
Зниження активності деяких ферментів наприкінці досліду — на 9-й день (табл. 2) — є цілком закономірним явищем, оскільки в насінні, що перебуває в стані спокою, ферменти присутні лише в невеликих кількостях. Під час проростання насіння їхній вміст збільшується, досягаючи певного максимуму, і знову зменшується. У цій же роботі є вказівка на те, що в проростаючому насінні пшениці активність майже всіх ферментів досягає максимуму на 6-8-й день, а в проростаючому насінні соняшнику — на 6-7-й день.
Низка вчених наводять дані щодо активності деяких ферментів у проростаючому насінні ячменю, кукурудзи та квасолі, а також щодо кількісної зміни різних форм вуглеводів. Вони виявилися аналогічними нашим даним.
З таблиці 2 також видно, що гумати в цьому досліді сприяли збільшенню активності амілази, інвертази та каталази, а також підвищували вміст фосфору, розчинного в 4-відсотковій трихлороцтовій кислоті, порівняно з контролем.
Позитивна дія гумінових препаратів на ці показники спостерігалася з перших днів досліду. Активність же пероксидази під впливом гуматів перевищила контроль лише через 6-8 днів після замочування насіння, тобто коли з’явилися паростки і почала формуватися хвоя. Такий вплив гумінової та фульвової кислоти на активність дихальних ферментів слід пояснити тим, що в проростаючому насінні сосни пероксидаза не є провідним ферментом в окисно-відновних процесах. Її значення зростає при формуванні хвої. Можливо, що провідною оксидазою на цьому етапі життя сосни є цитохромоксидаза, і цей фермент можна вважати універсальною оксидазою зародків рослин.
Отже, порівнюючи вплив гумінових препаратів (Гумат калію, Mind Extra, Adept) на кількість цукрів, фосфору, розчинного в трихлороцтовій кислоті, та активність дихальних ферментів, можна сказати, що вони підвищують енергетичний потенціал проростаючого насіння сосни.
Однак після цих дослідів залишається неясним, яким чином гумати посилюють окисно-відновні процеси і які ферменти є провідними на даному етапі розвитку. Відповідь на ці питання частково дають результати дослідів, представлені в таблиці 3.
| Схеми досліду | Насіння | Хвоя | ||
|---|---|---|---|---|
| Поглинено О₂ за 5 хв (мм³) | % | Поглинено О₂ нав’язкою в 200 мг (мм³) | % | |
| Вода | 92,3 | 100,0 | 132,1 | 100,0 |
| Гумат калію | 157,3 | 170,4 | 241,1 | 182,5 |
| Сірководень | 67,1 | 72,7 | 92,3 | 69,8 |
| Гумат калію + H₂S | 117,4 | 127,0 | 111,1 | 84,9 |
| Резорцин | 92,3 | 100,0 | 102,7 | 77,7 |
| Гумат калію + резорцин | 157,0 | 170,4 | 157,3 | 119,0 |
З цих даних видно, що в проростаючому насінні поліфенолоксидаза, ймовірно, не бере участі в окислювальних процесах, оскільки обробка насіння резорцином не вплинула на дихання насіння. Але вже в хвої 3-тижневих паростків її роль помітно зростає, про що свідчить придушення резорцином дихального газообміну на 23%. Незважаючи на це, гумат калію значно посилює дихання як проростаючого насіння, так і хвої. У разі інфільтрації хвої лише одним гуматом калію дихання збільшилося на 82,5%, тоді як застосування його разом з інгібітором, що пригнічує поліфенолоксидазу, — лише на 19%. Це свідчить про те, що гумінова та фульвова кислота посилюють фенолазну окислювальну систему, але їхня дія на оксидативний обмін не вичерпується лише участю поліфенольних груп. У проростаючому насінні гумінова та фульвова кислота підвищили поглинання кисню на 70%, незважаючи на те, що поліфенолоксидаза та пероксидаза в них не були активними.
Звідси можна зробити три припущення:
- Вплив гумінових препаратів на оксидативний обмін не вичерпується посиленням лише фенолазної системи, де термінальною оксидазою є поліфенолоксидаза.
- Поліфенольні групи гуматів функціонували як донори водню для інших проміжних акцепторів, завдяки чому активізація кисневого обміну відбувалася і без участі поліфенолоксидази.
- Активізація процесів дихання під впливом гумінової та фульвової кислоти здійснюється не за рахунок її поліфенольних груп.
Про участь поліфенольних груп цієї кислоти як субстрату для діяльності поліфенолоксидази свідчить той факт, що в міру збільшення активності поліфенолоксидази в хвої зростав і активуючий вплив гумінової та фульвової кислоти на оксидативний обмін.
Другим доказом участі поліфенольних груп в оксидативному обміні була б аналогія у впливі чистих поліфенольних препаратів і гумату калію на оксидативний обмін та пов’язане з ним стимулювальне впливи на проростання насіння та ріст паростків.
Для перевірки цього було закладено кілька дослідів, у яких отримано аналогічні результати. У таблиці 4 наведено дані за одним із них від 28.08.2014 року.
Таблиця 4. Стимулювальний вплив гумінових та інших речовин поліфенольного характеру на проростання насіння деревних культур
| Схема досліду | Наклюнуте та проросле насіння сосни звичайної, % | Наклюнуте та проросле насіння акації жовтої, % | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 30.08 | 02.09 | 05.09 | 30.08 | 02.09 | 05.09 | |||||||
| До покладеного на пророщування | До контролю | До покладеного на пророщування | До контролю | До покладеного на пророщування | До контролю | До покладеного на пророщування | До контролю | До покладеного на пророщування | До контролю | До покладеного на пророщування | До контролю | |
| Дистильована вода (контроль) | 46 | 100 | 52 | 100 | 52 | 100 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
| Гумат калію 0,005% | 48 | 104 | 68 | 131 | 68 | 131 | 50 | 114 | 62 | 135 | 62 | 135 |
| Гумат калію 0,001% | 52 | 113 | 52 | 100 | 78 | 150 | 44 | 100 | 46 | 100 | 50 | 109 |
| Mind Extra 0,005% | 52 | 113 | 56 | 108 | 60 | 115 | 26 | 60 | 26 | 56 | 26 | 56 |
| Mind Extra 0,001% | 44 | 96 | 44 | 85 | 48 | 92 | 40 | 91 | 48 | 104 | 48 | 104 |
| Таніни 0,001% | 58 | 126 | 68 | 131 | 68 | 131 | 20 | 70 | 30 | 65 | 30 | 65 |
| Таніни 0,0001% | 58 | 126 | 66 | 127 | 70 | 135 | 42 | 95 | 50 | 109 | 50 | 109 |
| Тимогідрохінон 0,00025% | 48 | 104 | 48 | 92 | 48 | 92 | 28 | 64 | 34 | 74 | 34 | 74 |
| Тимогідрохінон 0,000025% | 46 | 100 | 46 | 90 | 50 | 96 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
З таблиці 4 видно, що стимулювальна дія випробуваних у досліді речовин на проростання насіння була неоднаковою як у межах однієї породи, так і на різних породах.
Сосна реагувала на стимуляцію проростання значно інтенсивніше, ніж акація жовта. Найбільший ефект на сосні отримано за гуматом калію та танінами в обох концентраціях, а також за Mind Extra в концентрації 0,005%. На акації жовтій помітний ефект отримано лише за гуматом калію в концентрації 0,005%. Тимогідрохінон у випробуваних концентраціях не виявив позитивної дії на проростання насіння обох порід.
На підставі цих дослідів можна зробити висновок, що стимулювальна дія залежить від концентрації випробуваних речовин і особливостей культур.
Цей дослід було продовжено таким чином.
Отримані паростки сосни та акації жовтої у 2-тижневому віці пересаджували на відповідні розчини досліджуваних стимулювальних речовин, внесених у дистильовану воду, а також на фоні мінерального живлення.
Результати за цією частиною досліду представлені в таблицях 5 і 6.
Таблиця 5. Вплив гумінових препаратів та деяких речовин поліфенольного характеру на початковий етап росту паростків сосни звичайної
| Схема досліду | На 15.09.2014 р. (момент пересадки) | На 15.10.2014 р. | ||
|---|---|---|---|---|
| Висота надземної частини, мм | Довжина кореневої системи, мм | Висота надземної частини, мм | Довжина кореневої системи, мм | |
| Насіння пророщували на дистильованій воді, паростки пересаджували на дистильовану воду | 15 | 40 | 17.5 | 45±5.0 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,001%, паростки пересаджували на гумат калію 0,001% | 20 | 65 | 25.0 | 75±5.0 |
| Насіння пророщували на Mind Extra 0,001%, паростки пересаджували на гумат-рекс 0,001% | 20 | 52 | 25.0 | 70±1.0 |
| Насіння пророщували на таніні 0,0001%, паростки пересаджували на таніни 0,0001% | 20 | 52 | 22.5 | 67±3.3 |
| Насіння пророщували на тимогідрохіноні 0,000025%, паростки пересаджували на тимогідрохінон 0,000025% | 16 | 60 | 21.5 | 77±5.7 |
| Насіння пророщували на дистильованій воді, паростки пересаджували на суміш Кнопа | 15 | 40 | 27.5 | 52.5±2.5 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,001%, паростки пересаджували на суміш Кнопа + гумат калію 0,001% | 20 | 65 | 27.5 | 75±2.8 |
| Насіння пророщували на Mind Extra 0,001%, паростки пересаджували на суміш Кнопа + Mind Extra 0,001% | 20 | 52 | 22.5 | 67.5±2.5 |
| Насіння пророщували на таніні 0,0001%, паростки пересаджували на суміш Кнопа + таніни 0,0001% | 20 | 52 | 23.0 | 65±2.8 |
| Насіння пророщували на тимогідрохіноні 0,000025%, паростки пересаджували на суміш Кнопа + тимогідрохінон 0,000025% | 16 | 60 | 25.0 | 71±1.2 |
Дані таблиць 5 і 6 показують, що дія гумінових препаратів і речовин поліфенольного характеру на паростки сосни та акації жовтої була принципово однаковою.
На паростках сосни позитивну дію на ріст кореневої системи та надземної частини виявили всі випробувані в досліді речовини як при внесенні їх у дистильовану воду, так і на повній суміші Кнопа. Позитивна дія їх виявилася, головним чином, на рості кореневої системи.
Із гумінових препаратів, внесених у дистильовану воду, більший ефект отримано від гумату калію. На паростках акації жовтої ефекту не було лише від таніну.
Таблиця 6. Вплив гуматів та інших речовин поліфенольного характеру на паростки акації жовтої
| Схема досліду | На 15.09.2014 р. (у період пересадки) | На 15.10.2014 р. | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Висота надземної частини, мм | Довжина кореневої системи, мм | Висота надземної частини, мм | Довжина кореневої системи, мм | Кількість бічних коренів, шт. | Кількість складних листків, шт. | |
| Насіння пророщували на дистильованій воді, паростки пересаджували на дистильовану воду | 19.4 | 36.2 | 31 | 43±3 | 1.2 | 2 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,005%, паростки пересаджували на гумат калію 0,001% | 25.7 | 77.5 | 32 | 85±4.6 | 1.2 | 3 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,001%, паростки пересаджували на гумат калію 0,001% | 19.4 | 60.2 | 40 | 73±3.3 | 5 | 3 |
| Насіння пророщували на Mind Extra 0,001%, паростки пересаджували на Mind Extra 0,001% | 23.7 | 60.0 | 39 | 70±8.7 | 4 | 3 |
| Насіння пророщували на таніні 0,0001%, паростки пересаджували на таніни 0,0001% | 18.4 | 38.8 | 20 | 50±0.0 | 0 | 3 |
| Насіння пророщували на дистильованій воді, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа | 19.4 | 36.2 | 57 | 65±4.4 | 3 | 4 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,005%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + гумат калію 0,001% | 25.7 | 77.5 | 62 | 150±10.7 | 3 | 5 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + гумат калію 0,001% | 19.4 | 60.2 | 70 | 190±9.8 | 8 | 5 |
| Насіння пророщували на Mind Extra 0,001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + Mind Extra 0,001% | 23.7 | 60.2 | 55 | 160±15 | 3 | 5 |
| Насіння пророщували на таніні 0,0001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + таніни 0,0001% | 18.4 | 38.8 | 30 | 50±5.7 | 3 | 4 |
Дія цих речовин позитивно позначилася не лише на рості надземної частини та кореневої системи паростків деревних культур, але також на збільшенні ваги сирої маси цих органів рослин, а отже, і всієї рослини в цілому, що видно з таблиці 7, у якій представлені дані зважування паростків акації жовтої.
Дані (таблиця 8) щодо визначення інтенсивності дихання в листках паростків акації жовтої та в хвої сосни звичайної, вирощених на різних варіантах описаного досліду, показали, що збільшення поглинання кисню отримано лише за тими варіантами, які виявили ефект на ріст паростків.
З цих даних видно, що між дією гумінових препаратів і речовин поліфенольного характеру існує аналогія. Однак ці досліди не дозволяють стверджувати, що дія гумінової та фульвової кислоти пов’язана лише з наявністю в її молекулі поліфенольних груп, оскільки дія гумінових препаратів загалом вища, ніж дія поліфенолів.
Досліджень для розшифровки цього залишкового впливу гумінової та фульвової кислоти нами не проводилося.
Результати дослідів, у яких вивчався вплив зазначених вище препаратів на укорінення живців, показали, що гумінові препарати чинять позитивну дію і на квіткові рослини. Так, вони прискорюють появу корінців на живцях і збільшують їхній ріст, що видно з даних таблиці 9.
Таблиця 7. Вплив гумінових речовин на накопичення сирої маси паростками акації жовтої (Дані на 15.10.2014 р. за дослідом від 28.08.2014 р.)
| Схема досліду | Сира маса, мг | ||
|---|---|---|---|
| Рослини | Надземної частини | Кореневої системи | |
| Насіння пророщували на дистильованій воді, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа | 185 | 140 | 45 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,005%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + гумат калію 0,001% | 220 | 160 | 60 |
| Насіння пророщували на гуматі калію 0,001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + гумат калію 0,001% | 291 | 201 | 90 |
| Насіння пророщували на Mind Extra 0,001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + Mind Extra 0,001% | 255 | 200 | 55 |
| Насіння пророщували на таніні 0,0001%, паростки пересаджували на повну суміш Кнопа + таніни 0,0001% | 150 | 110 | 40 |
Таблиця 8. Вплив гумінових препаратів та інших речовин поліфенольного характеру на поглинання кисню листками акації жовтої та хвоєю сосни звичайної (Дослід закладено 28.08.2014 р., дані на 15.10.2014 р.)
| Варіанти досліду | Хвоя сосни | Листки акації жовтої | ||
|---|---|---|---|---|
| Поглинено кисню за 5 хвилин нав’язкою в 200 мг, мм³ | % до контролю | Поглинено кисню за 5 хвилин нав’язкою в 200 мг, мм³ | % до контролю | |
| Повна суміш Кнопа | 150.3 | 100 | 67.1 | 100 |
| Повна суміш Кнопа + гумат калію (0,001%) | 213.8 | 142.0 | 176.8 | 218.7 |
| Повна суміш Кнопа + Mind Extra (0,001%) | 250.6 | 166.7 | 122.4 | 182.4 |
| Повна суміш Кнопа + таніни (0,0001%) | 183.7 | 122.2 | 55.6 | 82.9 |
| Повна суміш Кнопа + тимогідрохінон (0,000025%) | 241.7 | 160.8 | — | — |
Примітка: Інтенсивність дихання визначалася за кількістю поглиненого кисню манометрично в апараті Варбурга.
Польові досліди, у яких вивчався вплив гумату калію в поєднанні з мінеральними добривами, показали (таблиця 10), що гумат калію чинить позитивну дію на якість сіянців сосни як на фоні азотно-фосфорних підживлень, так і на неудобреному фоні, підвищуючи вихід стандартних сіянців, збільшуючи приріст надземної частини та мичкуватість кореневої системи.
Крім того, поливи гуматом калію сприяють швидшому розвитку сіянців сосни, внаслідок чого за цими варіантами у більшої кількості рослин утворилася верхівкова брунька.
У цьому досліді було проведено дві підживлення. У першу підживлення мінеральні добрива вносили з розрахунку по 2,5 г на 1 погонний метр посівної стрічки з поливом водою. У другу норма азоту була такою ж, як у першу, а норма суперфосфату була збільшена втричі.
Поливи гуматом калію проводили в концентрації 0,001%. Підживлення проводилися 22 травня та 17 червня.
Таблиця 9. Вплив гумату калію, тимогідрохінону та таніну на укорінення живців троянди китайської та седуму
| Схема досліду | Седум | Троянда китайська | ||
|---|---|---|---|---|
| Дата появи корінців | Довжина корінців на 01.07.2014 р., мм | Дата появи корінців | Довжина корінців на 08.08.2014 р., мм | |
| Вода | 04.06 | 16±1 | 30.06 | 15±1 |
| Гумат калію 0,001% | 03.06 | 31±4 | 25.06 | 82±18 |
| Тимогідрохінон 0,00025% | 03.06 | 41±6 | 30.06 | 65±14 |
| Таніни 0,001% | 03.06 | 40±4 | 30.06 | 58±15 |
У польових дослідах 2015 року як джерело гумінової та фульвової кислоти випробовували гумат, який на абсолютно суху нав’язку містив розчинних у 0,5n H2SO4: азоту — 0,3% і P2O5 — 0,96%.
Таблиця 10. Вплив підживлень мінеральними та гуміновими добривами на якість сіянців сосни (Стан на 05.10.2014 р. за дослідом, закладеним у Чернігівській області)
| Схема досліду | Відсоток стандартних сіянців | Висота надземної частини, мм | Діаметр кореневої шийки, мм | Кількість бічних коренів на глибині, шт. | |
|---|---|---|---|---|---|
| 0–15 см | 0–50 см | ||||
| Полив водою, без добрив | 60 | 39±3.0 | 2.5 | 13 | 27 |
| Полив водою, внесено мінеральні добрива (NP) | 75 | 76±5.0 | 3.0 | 21 | 43 |
| Полив гуміновими препаратами, внесено мінеральні добрива (NP) | 81 | 84±4.2 | 3.0 | 22 | 50 |
| Полив гуміновими препаратами, без добрив | 67 | 69±4.5 | 2.7 | 17 | 34 |
Примітка: Відсоток стандартних сіянців визначався за кількістю сіянців, що утворили верхівкову бруньку, від загальної кількості сіянців на погонному метрі.
До схеми досліду, крім гумату калію, були включені Mind Extra та тимогідрохінон. Їх вносили вручну в борозенки після висіву насіння в таких кількостях з розрахунку на один погонний метр посівної стрічки: гумат калію — 150 г, Mind Extra — 50 г, тимогідрохінон — 0,15 г. Гумінові препарати були вирівняні за вмістом у них розчинних у воді гумінових і фульвових кислот. Дані, що характеризують стан сіянців сосни за цим дослідом, представлені в таблиці 11.
З таблиці 11 видно, що всі випробувані препарати виявили позитивну дію на якість сіянців сосни. Причому в початковий період росту сіянців кращі результати давав тимогідрохінон, але надалі картина почала змінюватися на користь гумату калію. У результаті до кінця вегетаційного періоду (на 25.09) посадковий матеріал найвищої якості та вищий відсоток стандартних сіянців отримано за гуматом.
Таблиця 11. Вплив гумінових добрив та тимогідрохінону на вихід і якість посадкового матеріалу сосни звичайної
| Схема досліду | Стан на 04.06.2015 р. | Стан на 20.08.2015 р. | Стан на 25.09.2015 р. | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Висота надземної частини, см | Довжина кореневої системи, см | Висота надземної частини, см | Кількість бічних коренів, шт. | Висота надземної частини, см | Кількість бічних коренів, шт. | Діаметр стовбурця, мм | Відсоток стандартних сіянців | |
| Контроль | 3.2 | 13.5 | 6.0±0.35 | 23 | 7.8±0.27 | 23 | 2.4 | 65 |
| Гумат калію | 3.2 | 15.0 | 7.5±0.38 | 28 | 9.9±0.27 | 29 | 2.6 | 80 |
| Mind Extra | 3.0 | 15.0 | 7.0±0.38 | 20 | 8.7±0.25 | 26 | 2.6 | 74 |
| Тимогідрохінон | 3.5 | 17.0 | 7.5±0.20 | 28 | 8.8±0.23 | 29 | 2.4 | 70 |
Усе це показує, що стимулювальна дія гумінових, фульвових кислот і деяких поліфенолів може мати практичне значення і бути використаною для отримання високоякісного посадкового матеріалу сосни, а також при вирощуванні декоративних культур.
Висновки
На підставі отриманих експериментальних даних можна зробити такі короткі висновки:
- Гумінова та фульвова кислота підвищує енергетичний потенціал проростаючого насіння сосни.
- Стимулювальна дія гумінових препаратів і деяких речовин поліфенольного характеру на проростання насіння деревних культур залежить від концентрації випробуваних розчинів і біологічних особливостей культур. Так, на сосні гумат калію найкращі результати дав у концентрації 0,001%, а на акації жовтій — у концентрації 0,005%.
- Гумат калію, Mind Extra, таніни та тимогідрохінон як при внесенні їх у дистильовану воду, так і на повній суміші Кнопа чинять позитивну дію на ріст надземної частини і, головним чином, кореневої системи паростків сосни, а також прискорюють появу корінців на квіткових рослинах.
- Застосування гумату калію, Mind Extra та тимогідрохінону під сосну в розсаднику покращує якість сіянців. Найкращі результати з усіх випробуваних препаратів дає гумофос.
- Досліди з інгібуванням показують, що позитивна дія гумінової та фульвової кислоти на біохімічні процеси в рослині зумовлюється не лише наявністю поліфенольних груп у її молекулі, хоча між дією гумінових препаратів на рослину і речовин поліфенольного характеру існує аналогія.