Фізіологічна активність гумату Mind Extra Agro.Bio
Дослідженнями низки вчених встановлено, що в органічних добривах містяться речовини, які можуть брати участь у фізіолого-біохімічних процесах рослин. До цієї групи речовин ми відносимо вітаміни, ауксини, антибіотики, різного роду активатори росту тощо. Керуючись роботами вітчизняних та зарубіжних дослідників, встановлено сприятливий вплив гумінових і фульвових кислот, які входять до складу ґрунту, сланців та леонардиту, на життєдіяльність рослин і мікроорганізмів. Найбільш повно питання про участь гумінових і фульвових кислот у живленні рослин розроблено раніше нашими вченими. У зв’язку з цим було зроблено припущення, що розчинні гумінові речовини відіграють певну роль у природі дії цього виду добрива. Досліди у водних і піщаних культурах, результати яких опубліковані нами раніше, показали, що гумати з леонардиту за ступенем біологічної активності приблизно рівні.
Для вивчення впливу гумінових речовин на життєдіяльність рослин за природних умов вирощування було проведено низку дослідів у ґрунтових культурах та у польових умовах. Польові досліди проводили в Херсонській області. Ґрунт дослідної ділянки каштановий. Повторність дослідів чотири-, шестикратна, при розмірі облікових ділянок 10-100 м². Вегетаційні досліди закладали у посудинах місткістю 6-12 кг каштанового ґрунту, у шестикратній повторності. Крім цього, закладали ґрунтові компости, а також було проведено низку досліджень з радіоактивним ізотопом фосфору та з використанням методу вакуум-інфільтрації.
У програму фізіолого-біохімічних досліджень включили визначення вмісту загального та білкового азоту (за К’єльдалем), загального та білкового фосфору (ваговим методом Лоренца та колориметричним за Малюгіним і Хреновою), калію (за Тананаєвим), цукрів (за Хагедорн-Єнсеном), аскорбінової кислоти (за Муррі), хлорофілу (за Гетрі), активності каталази та пероксидази (за Починком), інтенсивності дихання (за Варбургом) і фотосинтезу (за поглинанням СО₂), інтенсивності та продуктивності транспірації.
ВПЛИВ ПРЕПАРАТУ MIND EXTRA НА РІСТ І ПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИН
У таблиці 1 наведено результати дослідів у ґрунтових культурах, у які вносили препарат Mind Extra, поливаючи 0,001-відсотковим розчином із розрахунку 250-300 мл на посудину один раз на тиждень. Посудини контрольного варіанту одночасно поливали такою ж кількістю води.
Точність досліду: з пшеницею - 2%; з кукурудзою - 1,1-3,2%; з вівсом - 2,6%; з цукровим буряком - 1,8%; з помідорами - 4,4-4,6%.
Таблиця 1. Вплив поливів Mind Extra на продуктивність рослин
(за дослідами у ґрунтових культурах 2012-2019 рр.)
| Культура | Поливи водою (контроль), г | Поливи 0,001%-ним Mind Extra, г |
|---|---|---|
| Пшениця - зерно | 5,21 | 6,01 |
| Кукурудза - надземна маса | 19,9 | 22,6 |
| Овес - зерно | 6,74 | 7,39 |
| Цукровий буряк - коренеплоди | 414 | 438 |
| Помідори - плоди | 370 | 408 |
| Помідори - надземна маса | 19,7 | 22,4 |
Із даних цієї таблиці видно, що поливи препаратом Mind Extra обумовлюють посилення росту рослин і підвищення їх продуктивності. Такий позитивний вплив міг бути викликаний як безпосередньою дією препарату на життєдіяльність рослин, так і впливом його на ґрунтову мікрофлору. Останнє припущення тим більш ймовірне, що аналізами ґрунту з посудин, а також спеціальними лабораторними експериментами було встановлено стимулюючий вплив розчинних гумінових речовин на життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів і на вміст у ґрунті доступних форм азоту та фосфору.
Тому для з’ясування питання про безпосередній вплив препарату Mind Extra на ріст і продуктивність рослин у 2012-2019 рр. було проведено додаткові дослідження.
Таблиця 2. Вплив передпосівного замочування насіння у розчині препарату Mind Extra на ріст і продуктивність рослин
(за даними дослідів у ґрунтових культурах 2016-2019 рр.)
| Культура | Замочування водою (контроль), г | Замочування Mind Extra, г |
|---|---|---|
| Пшениця - надземна маса | 5,87 | 6,38 |
| Кукурудза - надземна маса | 13,1 | 15,2 |
| Горох - надземна маса | 11,8 | 13,0 |
| Цукровий буряк - коренеплоди | 252 | 272 |
| Помідори - плоди | 430 | 461 |
Спостереження за коренями показали, що поливи з використанням препарату Mind Extra і передпосівне замочування насіння у його розчині обумовлюють посилення росту і кореневої системи молодих рослин.
Точність дослідів: з пшеницею - 2,9%; з кукурудзою - 2,7-3,9%; з цукровим буряком - 2,8-2,5%; з горохом - 4,2%; з помідорами - 3,8-5,7%.
У 2018-2019 роках було проведено вегетаційні досліди, у яких Mind Extra обприскували рослини раз на тиждень із розрахунку 25 мл 0,01-відсоткового розчину на посудину (контрольні посудини одночасно обприскували водою).
Таблиця 3. Вплив обприскування рослин Mind Extra на їх ріст і продуктивність
(за дослідами у ґрунтових культурах 2018-2019 рр.)
| Культура | Обприскування водою (контроль), г | Обприскування Mind Extra, г |
|---|---|---|
| Кукурудза - надземна маса | 12,6 | 14,1 |
| Помідори - плоди | 370 | 410 |
Точність дослідів: з кукурудзою - 3,7-4,4%; з помідорами - 4,5%.
З метою практичної перевірки висновку про позитивний вплив препарату на життєдіяльність і урожай сільськогосподарських культур у 2018-2019 рр. було проведено польові досліди. Полив Mind Extra проводили перед поливом водою із розрахунку 20 л 0,01-відсоткового розчину на 10 м² 2-3 рази за вегетацію з інтервалом у місяць. Перед посівом насіння обприскували 0,2-відсотковим розчином Mind Extra із розрахунку 5 л на 100 кг посівного матеріалу. Позакореневе підживлення посівів проводилося раз на місяць із розрахунку 1 л 0,01-відсоткового розчину на 10 м².
Таблиця 4. Ефективність підживлень рослин розчином Mind Extra
(за польовими дослідами 2018-2019 рр.)
| Культура | Поливи водою, ц/га | Поливи Mind Extra, ц/га | Обприскування водою, ц/га | Обприскування Mind Extra, ц/га |
|---|---|---|---|---|
| Кукурудза на силос | 350 | 385 | 352 | 395 |
| Картопля | 167 | 188 | - | - |
| Помідори | - | - | 417 | 461 |
| Салатний перець | 172 | 188 | - | - |
Таблиця 5. Ефективність передпосівної обробки насіння препаратом Mind Extra
(за польовими дослідами 2018-2019 рр.)
| Культура | Замочування водою, ц/га | Замочування Mind Extra, ц/га |
|---|---|---|
| Озима пшениця | 23,0 | 24,7 |
| Кукурудза на зерно | 51,9 | 56,5 |
| Цукровий буряк | 305 | 325 |
| Помідори | 467 | 507 |
Дані цих таблиць повністю узгоджуються з розглянутими вище результатами вегетаційних дослідів. Таким чином, можна вважати встановленим, що розчинні гумінові речовини, які виділяються з субстрату лугами, є фізіологічно активними речовинами. У малих дозах вони справляють безпосередній стимулюючий вплив на ріст і продуктивність рослин.
ВПЛИВ ГУМІНОВОГО РОЗЧИННОГО ПРЕПАРАТУ MIND EXTRA НА ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ В РОСЛИНАХ
З метою вивчення питання про природу фізіологічної активності розчинних гумінових і фульвових речовин проводили біохімічні аналізи рослин із вегетаційних дослідів у ґрунтових культурах, а також спеціальні лабораторні дослідження.
Аналізи рослин на вміст азоту та зольних речовин, а також розрахунки за винесенням цих елементів рослинами з ґрунту показали (табл. 6), що під впливом розчинних гумінових і фульвових речовин рослини більше поглинають із ґрунту таких важливих елементів мінерального живлення, як азот, фосфор і калій.
Таблиця 6. Вплив Mind Extra на поглинання рослинами мінеральних речовин із ґрунту
| Культура | Варіанти дослідів | Азот | Зольних речовин | Фосфор | Калій |
|---|---|---|---|---|---|
| Усвоєно з ґрунту на посудину, мг | |||||
| Пшениця | Контроль | 159 | 983 | 50 | 61 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 174 | 1106 | 58 | 77 |
| Соняшник | Контроль | 183 | 1150 | 17 | 51 |
| Соняшник | Замочування насіння у Mind Extra | 207 | 1250 | 22 | 64 |
| Помідори | Контроль | 368 | 1650 | 112 | 292 |
| Помідори | Обприскування рослин Mind Extra | 414 | 1850 | 131 | 386 |
Під впливом розчинних гумінових і фульвових речовин у листі підвищується вміст як загального, так і білкового азоту (табл. 7). Водночас Mind Extra не справив впливу на процес використання поглиненого азоту для синтезу білкових речовин. Відношення вмісту білкового азоту до загального у листі контрольних і дослідних рослин приблизно однакове.
Таблиця 7. Вплив Mind Extra на вміст азоту в листі та на використання його для синтезу білкових речовин
| Культура | Варіанти дослідів | Загальний азот, % | Білковий азот, % | Відношення білкового азоту до загального |
|---|---|---|---|---|
| Пшениця | Контроль | 2,39 | 1,89 | 0,79 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 2,65 | 2,08 | 0,79 |
| Кукурудза | Контроль | 2,80 | 2,25 | 0,80 |
| Кукурудза | Поливи Mind Extra | 2,77 | 2,29 | 0,83 |
| Пшениця | Контроль (замочування насіння) | 2,31 | 2,02 | 0,88 |
| Пшениця | Mind Extra (замочування насіння) | 2,49 | 2,22 | 0,89 |
| Помідори | Контроль | 2,94 | 2,65 | 0,90 |
| Помідори | Mind Extra | 3,30 | 2,89 | 0,88 |
| Кукурудза | Контроль (обприскування) | 2,80 | 2,25 | 0,80 |
| Кукурудза | Mind Extra (обприскування) | 2,94 | 2,41 | 0,82 |
| Помідори | Контроль (обприскування) | 2,94 | 2,65 | 0,90 |
| Помідори | Mind Extra (обприскування) | 3,50 | 2,95 | 0,84 |
У таблиці 8 наведено дані, які показують, що під впливом розчинних гумінових і фульвових речовин підвищується вміст у листі не лише загального фосфору, а й фосфору, який входить до складу білкових речовин. Причому листя дослідних рослин у більшості випадків характеризується більшим відношенням білкового фосфору до загального порівняно з контрольними рослинами. Це вказує на краще використання рослинами поглиненого фосфору для синтезу нуклеопротеїдів, підвищений вміст яких, як відомо, має велике значення для всієї життєдіяльності рослинних організмів.
Таблиця 8. Вплив Mind Extra на вміст фосфору в листі
(за дослідами у ґрунтових культурах)
| Культура | Варіанти дослідів | Загальний фосфор, % | Білковий фосфор, % | Відношення білкового фосфору до загального |
|---|---|---|---|---|
| Пшениця | Контроль | 0,49 | 0,11 | 0,23 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 0,62 | 0,20 | 0,32 |
| Кукурудза | Контроль | 0,34 | 0,22 | 0,65 |
| Кукурудза | Поливи Mind Extra | 0,41 | 0,29 | 0,71 |
| Пшениця | Контроль (замочування насіння) | 0,80 | 0,40 | 0,50 |
| Пшениця | Mind Extra (замочування насіння) | 0,79 | 0,44 | 0,56 |
| Цукровий буряк | Контроль | 0,36 | 0,24 | 0,67 |
| Цукровий буряк | Mind Extra | 0,56 | 0,40 | 0,71 |
| Кукурудза | Контроль (обприскування) | 0,34 | 0,22 | 0,65 |
| Кукурудза | Mind Extra (обприскування) | 0,36 | 0,23 | 0,64 |
| Помідори | Контроль (обприскування) | 0,59 | 0,40 | 0,67 |
| Помідори | Mind Extra (обприскування) | 0,63 | 0,43 | 0,68 |
Спеціальним дослідом було встановлено, що гумінові речовини справляють помітний стимулюючий вплив на ріст рослин за знижених доз фосфору в середовищі кореневого живлення; у разі ж зниження рівня азотного живлення такого впливу не спостерігалося. Тим самим намічається аналогія між дією малих доз розчинних гумінових і фульвових речовин і загальновизнаних стимуляторів росту, які в наших дослідах покращували використання фосфору рослинами.
Вплив гумінових і фульвових кислот на засвоєння елементів мінерального живлення рослинами може бути викликаний як підвищенням проникності протоплазми, так і активізацією ритму біохімічних процесів, особливо окисно-відновних. Останнє положення найбільш повно відображено в наших попередніх дослідах.
Проведені нами дослідження також свідчать про те, що під впливом розчинних гумінових і фульвових речовин у рослинах активізуються окисно-відновні процеси. Так, аналізами листя рослин із описаних вище дослідів встановлено, що гумінові і фульвові речовини підвищують активність пероксидази і каталази (табл. 9). Спеціальними експериментами у водних культурах виявлено, що розчинні гумінові і фульвові речовини підвищують інтенсивність дихання в клітинах листя і коренів рослин (табл. 10), у зв’язку з чим рослини можуть більше засвоїти мінеральних речовин із ґрунту.
Таблиця 9. Вплив Mind Extra на активність пероксидази (в мг Со) і каталази (в мл 0,01н. Na₂S₂O₃) у листі рослин
| Культура | Варіанти дослідів | Активність пероксидази | Активність каталази |
|---|---|---|---|
| Пшениця | Контроль | 4,00 | 21,6 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 5,30 | 28,0 |
| Кукурудза | Контроль | 2,25 | 39,0 |
| Кукурудза | Поливи Mind Extra | 2,69 | 49,0 |
| Пшениця | Контроль (замочування насіння) | 2,40 | 8,0 |
| Пшениця | Mind Extra (замочування насіння) | 2,35 | 14,0 |
| Помідори | Контроль | 3,90 | 5,4 |
| Помідори | Mind Extra | 4,10 | 7,2 |
| Кукурудза | Контроль (обприскування) | 3,90 | 13,0 |
| Кукурудза | Mind Extra (обприскування) | 4,00 | 13,0 |
| Помідори | Контроль (обприскування) | 1,60 | 23,0 |
| Помідори | Mind Extra (обприскування) | 1,80 | 27,0 |
Таблиця 10. Вплив Mind Extra, доданого в поживну суміш Кнопа, на інтенсивність дихання молодих рослин
(у дослідах з кукурудзою)
| Показники аналізів | Контроль | Mind Extra |
|---|---|---|
| Поглинуто O₂ за 1 хв. 1 г листя, мм³ | 47,4 | 52,5 |
| Виділено мг CO₂ за 1 год на 10 г: | ||
| - надземної маси | 35,5 | 37,2 |
| - коренів | 10,3 | 14,8 |
Таблиця 11. Вплив розчинних гумінових речовин на інтенсивність дихання і засвоєння фосфору рослинами
| Показники спостережень | Інфільтрація водою | Інфільтрація Mind Extra |
|---|---|---|
| Поглинуто O₂ 1 г листя за 10 хв., мм³ | 181 | 239 |
| Міститься P³² в імп./хв. у перерахунку на 100 мг сухої речовини: | ||
| - надземної маси | 2575 | 2755 |
| - коренів | 8130 | 8410 |
| Засвоєно P³² в імп./хв. у перерахунку на рослину | 2787 | 3157 |
Із наведених даних видно, що Mind Extra активізував дихання рослинних тканин незалежно від поглинання фосфору. Тому можна визнати, що розчинні гумінові і фульвові речовини справляють безпосередній вплив на ритм окисно-відновних процесів у рослинах, у зв’язку з чим вони можуть поглинати більш інтенсивно мінеральні речовини. Останні, особливо фосфор, безперечно впливають на подальший хід біохімічних процесів.
Результати аналізів листя на вміст у них хлорофілу і аскорбінової кислоти свідчать про те, що Mind Extra обумовлює підвищення вмісту цих життєво важливих речовин у рослинах (табл. 12).
Таблиця 12. Вплив Mind Extra на вміст хлорофілу і аскорбінової кислоти в листі рослин
(за дослідами у ґрунтових культурах)
| Культура | Варіанти дослідів | Хлорофіл, мг на 1 кг | Аскорбінова кислота, мг % |
|---|---|---|---|
| Пшениця | Контроль | 1518 | 3,0 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 1931 | 3,3 |
| Кукурудза | Контроль | 1336 | 3,4 |
| Кукурудза | Поливи Mind Extra | 1932 | 5,1 |
| Пшениця | Контроль (замочування насіння) | 1328 | 3,0 |
| Пшениця | Mind Extra (замочування насіння) | 1518 | 4,4 |
| Помідори | Контроль | 2179 | 18,0 |
| Помідори | Mind Extra | 2371 | 19,8 |
| Кукурудза | Контроль (обприскування) | 1336 | 3,9 |
| Кукурудза | Mind Extra (обприскування) | 1838 | 5,4 |
| Помідори | Контроль (обприскування) | - | 9,7 |
| Помідори | Mind Extra (обприскування) | - | 13,3 |
Листя рослин із варіантів з використанням розчинних гумінових і фульвових речовин характеризується також підвищеним вмістом цукрів (табл. 13). Цей факт, як і збільшення вмісту дисахаридів, дає підстави стверджувати, що під впливом Mind Extra посилюються синтетичні процеси в рослинах.
Таблиця 13. Вплив Mind Extra на синтез цукрів в листі рослин
(за дослідами у ґрунтових культурах)
| Культура | Варіанти дослідів | Дисахариди, % | Моносахариди, % | Відношення дисахаридів до моносахаридів |
|---|---|---|---|---|
| Пшениця | Контроль | 1,44 | 1,24 | 1,16 |
| Пшениця | Поливи Mind Extra | 1,40 | 1,12 | 1,25 |
| Кукурудза | Контроль | 2,28 | 1,90 | 1,20 |
| Кукурудза | Поливи Mind Extra | 1,29 | 1,39 | 0,93 |
| Пшениця | Контроль (замочування насіння) | 0,70 | 0,88 | 0,80 |
| Пшениця | Mind Extra (замочування насіння) | 0,93 | 0,96 | 0,97 |
| Помідори | Контроль | 0,97 | 1,22 | 0,80 |
| Помідори | Mind Extra | 0,99 | 1,20 | 0,83 |
| Кукурудза | Контроль (обприскування) | 1,30 | 1,43 | 0,91 |
| Кукурудза | Mind Extra (обприскування) | 1,35 | 1,53 | 0,88 |
| Помідори | Контроль (обприскування) | 0,47 | 0,68 | 0,69 |
| Помідори | Mind Extra (обприскування) | 0,56 | 0,66 | 0,85 |
З метою встановлення впливу гумінових і фульвових речовин на водний обмін рослин було проведено спеціальні вегетаційні досліди з кукурудзою і помідорами. В одному з дослідів вивчалася залежність впливу Mind Extra на продуктивність рослин від ступеня зволоженості ґрунту. Рослини вирощували за вологості ґрунту 40-45%, 60% і 75-80% від повної її вологоємності. Одну частину посудин поливали щодня за вагою 0,001-відсотковим розчином Mind Extra, іншу - водою.
Позитивний вплив Mind Extra найбільш різко проявився при відхиленні вологості ґрунту від оптимальної (середній збір з посудини сухої надземної маси порівняно з контролем збільшувався на 30% за вологості ґрунту 45%). Це дає підстави припустити, що розчинні гумінові і фульвові речовини впливають і на таку важливу фізіологічну функцію рослини, як водний обмін.
Встановлено також, що препарат Mind Extra не справляє помітного впливу на інтенсивність транспірації і в той же час підвищує її продуктивність на 8-14%.
ВИСНОВКИ
- Гумінові і фульвові речовини є фізіологічно активними речовинами. У малих дозах вони справляють стимулюючий вплив на ріст надземної маси і кореневої системи молодих рослин.
- Під впливом гумінових і фульвових речовин у рослинах активізуються найважливіші фізіолого-біохімічні процеси: поглинання мінеральних речовин із ґрунту, використання рослинами поглиненого фосфору для синтезу білкових речовин. Гумінові речовини стимулюють діяльність ферментів, які беруть участь у окисно-відновних процесах, процес дихання в рослинних тканинах, інтенсивність синтетичних процесів, аж до фотосинтезу, підвищують продуктивність транспірації.
- Стимулююча дія малих доз гумінових і фульвових речовин спостерігається не лише при додаванні їх у середовище кореневого живлення, а й при замочуванні в них насіння, обприскуванні листя та введенні їх (вакуум-інфільтрацією) у тканини рослин.
- Результати польових дослідів дозволяють вважати, що препарат Mind Extra з леонардиту може застосовуватися як стимулятор росту рослин для підвищення їх продуктивності на каштанових ґрунтах південної степової зони України.