Fizjologiczna aktywność umysłu humatowego Mind Extra Agro.Bio
Wielu naukowców odkryło, że nawozy organiczne zawierają substancje, które mogą uczestniczyć w procesach fizjologicznych i biochemicznych w roślinach. Do tej grupy substancji zaliczamy witaminy, auksyny, antybiotyki, różnego rodzaju aktywatory wzrostu itp. Na podstawie prac krajowych i zagranicznych badaczy ustaliliśmy korzystny wpływ kwasów huminowych i fulwowych, wchodzących w skład gleby, łupków i leonardytu, na aktywność życiową roślin i mikroorganizmów. Kwestia udziału kwasów huminowych i fulwowych w odżywianiu roślin została najpełniej rozwinięta wcześniej przez naszych naukowców. W związku z tym przyjęto, że rozpuszczalne substancje huminowe odgrywają pewną rolę w charakterze działania tego typu nawozu. Eksperymenty w kulturach wodnych i piaskowych, których wyniki opublikowaliśmy wcześniej, wykazały, że huminy z leonardytu są mniej więcej równe pod względem aktywności biologicznej.
Aby zbadać wpływ substancji próchnicznych na aktywność życiową roślin w naturalnych warunkach wzrostu, przeprowadzono szereg eksperymentów w kulturach glebowych i w warunkach polowych. Eksperymenty polowe przeprowadzono w obwodzie chersońskim. Gleba poletka doświadczalnego była kasztanowa. Eksperymenty powtórzono cztero- i sześciokrotnie, przy czym wielkość poletek rachunkowych wynosiła 10-100 m². Eksperymenty roślinne umieszczono w naczyniach o pojemności 6-12 kg gleby kasztanowej, w sześciokrotnym powtórzeniu. Ponadto ułożono komposty glebowe i przeprowadzono szereg badań z radioaktywnym izotopem fosforu i przy użyciu metody infiltracji próżniowej.
Program badań fizjologicznych i biochemicznych obejmował oznaczenia zawartości azotu całkowitego i białkowego (według Kjeldahla), fosforu całkowitego i białkowego (metodą wagową Lorenza i kolorymetryczną według Malyugina i Chrenovej), potasu (według Tananajewa), cukrów (według Hagedorna-Jensena), kwasu askorbinowego (według Murry'ego), chlorofilu (według Getry'ego), aktywności katalazy i peroksydazy (według Pochinoka), intensywności oddychania (według Warburga) i fotosyntezy (metodą absorpcji CO₂), intensywności i produktywności transpiracji.
WPŁYW PREPARATU MIND EXTRA NA WZROST I PRODUKTYWNOŚĆ ROŚLIN
Tabela 1 przedstawia wyniki eksperymentów w kulturach glebowych, do których dodano preparat Mind Extra, podlewając roztworem 0,001% w ilości 250-300 ml na naczynie raz w tygodniu. Naczynia wariantu kontrolnego podlewano jednocześnie taką samą ilością wody.
Dokładność eksperymentu: z pszenicą - 2%; z kukurydzą - 1,1-3,2%; z owsem - 2,6%; z burakami cukrowymi - 1,8%; z pomidorami - 4,4-4,6%.
Tabela 1. Wpływ dodatkowego nawadniania Mind na produktywność roślin
(na podstawie doświadczeń z uprawami glebowymi z lat 2012-2019)
| Kultura | Podlewanie wodą (kontrola), g | Podlewanie z dodatkiem 0,001% Mind Extra, g |
|---|---|---|
| Pszenica jest zbożem | 5.21 | 6.01 |
| Kukurydza - masa nadziemna | 19.9 | 22.6 |
| Owies - ziarno | 6,74 | 7.39 |
| Burak cukrowy - rośliny okopowe | 414 | 438 |
| Pomidory to owoce | 370 | 408 |
| Pomidory - masa nadziemna | 19.7 | 22.4 |
Dane w tej tabeli pokazują, że podlewanie Mind Extra powoduje wzrost i produktywność roślin. Taki pozytywny efekt może być spowodowany zarówno bezpośrednim wpływem preparatu na aktywność życiową roślin, jak i jego wpływem na mikroflorę glebową. To drugie założenie jest jeszcze bardziej prawdopodobne, ponieważ analizy gleby z naczyń i specjalne eksperymenty laboratoryjne wykazały stymulujący wpływ rozpuszczalnych substancji próchnicznych na aktywność życiową mikroorganizmów glebowych oraz na zawartość przyswajalnych form azotu i fosforu w glebie.
W celu wyjaśnienia kwestii bezpośredniego wpływu Mind Extra na wzrost i produktywność roślin w latach 2012–2019 przeprowadzono dodatkowe badania.
Tabela 2. Wpływ przedsiewnego moczenia nasion w roztworze Mind Extra na wzrost i wydajność roślin
(na podstawie eksperymentów z kulturą gleby przeprowadzonych w latach 2016-2019)
| Kultura | Moczenie w wodzie (kontrola), g | Moczenie umysłu Extra, g |
|---|---|---|
| Pszenica - masa nadziemna | 5,87 | 6.38 |
| Kukurydza - masa nadziemna | 13.1 | 15.2 |
| Groch - masa nadziemna | 11.8 | 13,0 |
| Burak cukrowy - rośliny okopowe | 252 | 272 |
| Pomidory to owoce | 430 | 461 |
Obserwacje korzeni wykazały, że podlewanie preparatem Mind Extra oraz moczenie nasion w jego roztworze przed siewem powodują zwiększony wzrost i rozwój systemu korzeniowego młodych roślin.
Dokładność eksperymentów: z pszenicą - 2,9%; z kukurydzą - 2,7-3,9%; z burakami cukrowymi - 2,8-2,5%; z grochem - 4,2%; z pomidorami - 3,8-5,7%.
W latach 2018-2019 przeprowadzono eksperymenty wegetacyjne, w których preparat Mind Extra opryskiwano rośliny raz w tygodniu w ilości 25 ml 0,01% roztworu na naczynie (naczynia kontrolne jednocześnie opryskiwano wodą).
Tabela 3. Wpływ opryskiwania roślin preparatem Mind Extra na ich wzrost i produktywność
(na podstawie doświadczeń z uprawami glebowymi w latach 2018-2019)
| Kultura | Opryskiwanie wodą (kontrola), g | Rozpylanie Mind Extra, g |
|---|---|---|
| Kukurydza - masa nadziemna | 12.6 | 14.1 |
| Pomidory to owoce | 370 | 410 |
Dokładność eksperymentów: z kukurydzą - 3,7-4,4%; z pomidorami - 4,5%.
W celu praktycznego sprawdzenia wniosku o pozytywnym wpływie preparatu na aktywność życiową i plonowanie upraw rolnych przeprowadzono w latach 2018-2019 doświadczenia polowe. Mind Extra podlewano przed nawadnianiem wodą w ilości 20 litrów 0,01% roztworu na 10 m² 2-3 razy w okresie wegetacji w odstępie jednego miesiąca. Przed siewem nasiona opryskiwano 0,2% roztworem Mind Extra w ilości 5 litrów na 100 kg materiału siewnego. Dokarmianie dolistne upraw prowadzono raz w miesiącu w ilości 1 litr 0,01% roztworu na 10 m².
Tabela 4. Efektywność nawożenia roślin roztworem Mind Extra
(na podstawie eksperymentów terenowych przeprowadzonych w latach 2018-2019)
| Kultura | Nawadnianie wodą, c/ha | Irrigation Mind Extra, c/ha | Opryskiwanie wodą, c/ha | Oprysk Mind Extra, c/ha |
|---|---|---|---|---|
| Kukurydza na kiszonkę | 350 | 385 | 352 | 395 |
| Ziemniak | 167 | 188 | - | - |
| Pomidory | - | - | 417 | 461 |
| Papryka sałatkowa | 172 | 188 | - | - |
Tabela 5. Skuteczność przedsiewnego zaprawiania nasion preparatem Mind Extra
(na podstawie eksperymentów terenowych przeprowadzonych w latach 2018-2019)
| Kultura | Moczenie w wodzie, c/ha | Moczenie umysłu Extra, c/ha |
|---|---|---|
| Pszenica ozima | 23,0 | 24.7 |
| Kukurydza na ziarno | 51,9 | 56,5 |
| Burak cukrowy | 305 | 325 |
| Pomidory | 467 | 507 |
Dane w tych tabelach są w pełni zgodne z wynikami eksperymentów wegetacyjnych omówionych powyżej. Można zatem uznać, że rozpuszczalne substancje próchniczne ekstrahowane z podłoża za pomocą alkaliów są substancjami fizjologicznie czynnymi. W małych dawkach mają one bezpośredni efekt stymulujący wzrost i produktywność roślin.
WPŁYW ROZPUSZCZALNEGO PREPARATU HUMINOWEGO MIND EXTRA NA PROCESY FIZJOLOGICZNE I BIOCHEMICZNE W ROŚLINACH
W celu zbadania zagadnienia natury aktywności fizjologicznej rozpuszczalnych substancji próchnicznych i fulwowych przeprowadzono analizy biochemiczne roślin pochodzących z doświadczeń wegetacyjnych w kulturach glebowych, a także specjalistyczne badania laboratoryjne.
Analiza roślin pod kątem zawartości azotu i popiołu oraz obliczenia pobierania tych pierwiastków przez rośliny z gleby wykazały (tabela 6), że pod wpływem rozpuszczalnych substancji próchnicznych i fulwowych rośliny pobierają z gleby więcej takich ważnych składników mineralnych jak azot, fosfor i potas.
Tabela 6. Wpływ Mind Extra na wchłanianie substancji mineralnych z gleby przez rośliny
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Azot | Substancje popiołu | Fosfor | Potas |
|---|---|---|---|---|---|
| Wchłonięte z gleby na naczynie, mg | |||||
| Pszenica | Kontrola | 159 | 983 | 50 | 61 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 174 | 1106 | 58 | 77 |
| Słonecznik | Kontrola | 183 | 1150 | 17 | 51 |
| Słonecznik | Moczenie nasion w Mind Extra | 207 | 1250 | 22 | 64 |
| Pomidory | Kontrola | 368 | 1650 | 112 | 292 |
| Pomidory | Opryskiwanie roślin preparatem Mind Extra | 414 | 1850 | 131 | 386 |
Pod wpływem rozpuszczalnych substancji próchnicznych i fulwowych wzrasta zawartość azotu całkowitego i białkowego w liściach (tab. 7). Jednocześnie Mind Extra nie wpłynął na proces wykorzystania pochłoniętego azotu do syntezy substancji białkowych. Stosunek azotu białkowego do azotu całkowitego w liściach roślin kontrolnych i doświadczalnych jest w przybliżeniu taki sam.
Tabela 7. Wpływ Mind Extra na zawartość azotu w liściach i jego wykorzystanie do syntezy białek
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Całkowity azot, % | Azot białkowy, % | Stosunek azotu białkowego do azotu całkowitego |
|---|---|---|---|---|
| Pszenica | Kontrola | 2,39 | 1,89 | 0,79 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 2,65 | 2.08 | 0,79 |
| Kukurydza | Kontrola | 2,80 | 2,25 | 0,80 |
| Kukurydza | Dodatkowe podlewania Mind | 2,77 | 2.29 | 0,83 |
| Pszenica | Kontrola (moczenie nasion) | 2.31 | 2.02 | 0,88 |
| Pszenica | Mind Extra (namaczanie nasion) | 2,49 | 2.22 | 0,89 |
| Pomidory | Kontrola | 2,94 | 2,65 | 0,90 |
| Pomidory | Umysł Extra | 3.30 | 2,89 | 0,88 |
| Kukurydza | Kontrola (opryskiwanie) | 2,80 | 2,25 | 0,80 |
| Kukurydza | Mind Extra (spryskiwanie) | 2,94 | 2.41 | 0,82 |
| Pomidory | Kontrola (opryskiwanie) | 2,94 | 2,65 | 0,90 |
| Pomidory | Mind Extra (spryskiwanie) | 3,50 | 2,95 | 0,84 |
W tabeli 8 przedstawiono dane pokazujące, że pod wpływem rozpuszczalnych substancji próchnicznych i fulwowych w liściach wzrasta zawartość nie tylko fosforu całkowitego, ale także fosforu zawartego w substancjach białkowych. Ponadto liście roślin doświadczalnych w większości przypadków charakteryzują się wyższym stosunkiem fosforu białkowego do fosforu całkowitego w porównaniu z roślinami kontrolnymi. Wskazuje to na lepsze wykorzystanie przez rośliny wchłoniętego fosforu do syntezy nukleoprotein, których zwiększona zawartość, jak wiadomo, ma ogromne znaczenie dla całej aktywności życiowej organizmów roślinnych.
Tabela 8. Wpływ Mind Extra na zawartość fosforu w liściach
(na podstawie eksperymentów w kulturach glebowych)
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Fosfor całkowity, % | Fosfor białkowy, % | Stosunek fosforu białkowego do całkowitego |
|---|---|---|---|---|
| Pszenica | Kontrola | 0,49 | 0,11 | 0,23 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 0,62 | 0,20 | 0,32 |
| Kukurydza | Kontrola | 0,34 | 0,22 | 0,65 |
| Kukurydza | Dodatkowe podlewania Mind | 0,41 | 0,29 | 0,71 |
| Pszenica | Kontrola (moczenie nasion) | 0,80 | 0,40 | 0,50 |
| Pszenica | Mind Extra (namaczanie nasion) | 0,79 | 0,44 | 0,56 |
| Burak cukrowy | Kontrola | 0,36 | 0,24 | 0,67 |
| Burak cukrowy | Umysł Extra | 0,56 | 0,40 | 0,71 |
| Kukurydza | Kontrola (opryskiwanie) | 0,34 | 0,22 | 0,65 |
| Kukurydza | Mind Extra (spryskiwanie) | 0,36 | 0,23 | 0,64 |
| Pomidory | Kontrola (opryskiwanie) | 0,59 | 0,40 | 0,67 |
| Pomidory | Mind Extra (spryskiwanie) | 0,63 | 0,43 | 0,68 |
Specjalny eksperyment wykazał, że substancje humusowe mają zauważalny efekt stymulujący wzrost roślin przy obniżonych dawkach fosforu w podłożu odżywczym dla korzeni, ale w przypadku zmniejszenia poziomu odżywiania azotem takiego efektu nie zaobserwowano. W ten sposób zarysowano analogię między efektem małych dawek rozpuszczalnych substancji humusowych i fulwowych a powszechnie uznanymi stymulatorami wzrostu, które w naszych eksperymentach poprawiły wykorzystanie fosforu przez rośliny.
Wpływ kwasów huminowych i fulwowych na przyswajanie przez rośliny składników mineralnych może być spowodowany zarówno wzrostem przepuszczalności protoplazmy, jak i aktywacją rytmu procesów biochemicznych, zwłaszcza utleniająco-redukcyjnych. To ostatnie stanowisko jest najpełniej odzwierciedlone w naszych poprzednich eksperymentach.
Nasze badania pokazują również, że rozpuszczalne substancje humusowe i fulwowe aktywują procesy utleniania-redukcji w roślinach. Tak więc analizy liści roślin z eksperymentów opisanych powyżej ustaliły, że substancje humusowe i fulwowe zwiększają aktywność peroksydazy i katalazy (Tabela 9). Specjalne eksperymenty w kulturach wodnych wykazały, że rozpuszczalne substancje humusowe i fulwowe zwiększają intensywność oddychania w komórkach liści i korzeni roślin (Tabela 10), dzięki czemu rośliny mogą wchłaniać więcej substancji mineralnych z gleby.
Tabela 9. Wpływ Mind Extra na aktywność peroksydazy (w mg Co) i katalazy (w ml 0,01 N Na₂S₂O₃) w liściach roślin
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Aktywność peroksydazy | Aktywność katalazy |
|---|---|---|---|
| Pszenica | Kontrola | 4,00 | 21.6 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 5.30 | 28,0 |
| Kukurydza | Kontrola | 2,25 | 39,0 |
| Kukurydza | Dodatkowe podlewania Mind | 2,69 | 49,0 |
| Pszenica | Kontrola (moczenie nasion) | 2,40 | 8.0 |
| Pszenica | Mind Extra (namaczanie nasion) | 2,35 | 14.0 |
| Pomidory | Kontrola | 3,90 | 5.4 |
| Pomidory | Umysł Extra | 4.10 | 7.2 |
| Kukurydza | Kontrola (opryskiwanie) | 3,90 | 13,0 |
| Kukurydza | Mind Extra (spryskiwanie) | 4,00 | 13,0 |
| Pomidory | Kontrola (opryskiwanie) | 1,60 | 23,0 |
| Pomidory | Mind Extra (spryskiwanie) | 1,80 | 27,0 |
Tabela 10. Wpływ dodatku Mind Extra dodanego do mieszanki składników odżywczych Knopa na szybkość oddychania młodych roślin
(w eksperymentach z kukurydzą)
| Wyniki testów | Kontrola | Umysł Extra |
|---|---|---|
| O₂ pochłonięte w ciągu 1 min. przez 1 g liści, mm³ | 47.4 | 52,5 |
| Uwolnione mg CO₂ na 1 godzinę na 10 g: | ||
| - masa nadziemna | 35,5 | 37.2 |
| - korzenie | 10.3 | 14.8 |
Tabela 11. Wpływ rozpuszczalnych substancji próchnicznych na intensywność oddychania i pobieranie fosforu przez rośliny
| Wskaźniki obserwacji | Wnikanie wody | Infiltracja Umysłu Extra |
|---|---|---|
| O₂ pochłonięte przez 1 g liści w ciągu 10 min, mm³ | 181 | 239 |
| Zawiera P³² w imp./min. na 100 mg suchej masy: | ||
| - masa nadziemna | 2575 | 2755 |
| - korzenie | 8130 | 8410 |
| P³² pochłonięte w imp./min. na roślinę | 2787 | 3157 |
Przedstawione dane pokazują, że Mind Extra aktywował oddychanie tkanek roślinnych niezależnie od absorpcji fosforu. Można zatem uznać, że rozpuszczalne substancje próchniczne i fulwowe mają bezpośredni wpływ na rytm procesów utleniania-redukcji w roślinach, dzięki czemu mogą one intensywniej wchłaniać substancje mineralne. Te ostatnie, zwłaszcza fosfor, z pewnością wpływają na dalszy przebieg procesów biochemicznych.
Wyniki analizy liści pod kątem zawartości chlorofilu i kwasu askorbinowego wskazują, że Mind Extra zwiększa zawartość tych ważnych substancji w roślinach (Tabela 12).
Tabela 12. Wpływ Mind Extra na zawartość chlorofilu i kwasu askorbinowego w liściach roślin
(na podstawie eksperymentów w kulturach glebowych)
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Chlorofil, mg na 1 kg | Kwas askorbinowy, mg% |
|---|---|---|---|
| Pszenica | Kontrola | 1518 | 3.0 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 1931 | 3.3 |
| Kukurydza | Kontrola | 1336 | 3.4 |
| Kukurydza | Dodatkowe podlewania Mind | 1932 | 5.1 |
| Pszenica | Kontrola (moczenie nasion) | 1328 | 3.0 |
| Pszenica | Mind Extra (namaczanie nasion) | 1518 | 4.4 |
| Pomidory | Kontrola | 2179 | 18,0 |
| Pomidory | Umysł Extra | 2371 | 19.8 |
| Kukurydza | Kontrola (opryskiwanie) | 1336 | 3.9 |
| Kukurydza | Mind Extra (spryskiwanie) | 1838 | 5.4 |
| Pomidory | Kontrola (opryskiwanie) | - | 9.7 |
| Pomidory | Mind Extra (spryskiwanie) | - | 13.3 |
Liście roślin z wariantów wykorzystujących rozpuszczalne substancje humusowe i fulwowe charakteryzują się również zwiększoną zawartością cukru (tabela 13). Fakt ten, jak również wzrost zawartości disacharydów, daje podstawy do twierdzenia, że pod wpływem Mind Extra procesy syntetyczne w roślinach ulegają nasileniu.
Tabela 13. Wpływ Mind Extra na syntezę cukru w liściach roślin
(na podstawie eksperymentów w kulturach glebowych)
| Kultura | Opcje eksperymentalne | Disacharydy, % | Monosacharydy, % | Stosunek disacharydów do monosacharydów |
|---|---|---|---|---|
| Pszenica | Kontrola | 1,44 | 1.24 | 1.16 |
| Pszenica | Dodatkowe podlewania Mind | 1,40 | 1,12 | 1,25 |
| Kukurydza | Kontrola | 2.28 | 1,90 | 1.20 |
| Kukurydza | Dodatkowe podlewania Mind | 1.29 | 1.39 | 0,93 |
| Pszenica | Kontrola (moczenie nasion) | 0,70 | 0,88 | 0,80 |
| Pszenica | Mind Extra (namaczanie nasion) | 0,93 | 0,96 | 0,97 |
| Pomidory | Kontrola | 0,97 | 1.22 | 0,80 |
| Pomidory | Umysł Extra | 0,99 | 1.20 | 0,83 |
| Kukurydza | Kontrola (opryskiwanie) | 1.30 | 1.43 | 0,91 |
| Kukurydza | Mind Extra (spryskiwanie) | 1,35 | 1,53 | 0,88 |
| Pomidory | Kontrola (opryskiwanie) | 0,47 | 0,68 | 0,69 |
| Pomidory | Mind Extra (spryskiwanie) | 0,56 | 0,66 | 0,85 |
W celu ustalenia wpływu substancji próchnicznych i fulwowych na wymianę wody roślin przeprowadzono specjalne doświadczenia wegetacyjne z kukurydzą i pomidorami. W jednym z doświadczeń badano zależność wpływu Mind Extra na produktywność roślin od stopnia wilgotności gleby. Rośliny uprawiano przy wilgotności gleby wynoszącej 40-45%, 60% i 75-80% jej pełnej pojemności wodnej. Jedną część naczyń podlewano codziennie wagowo 0,001% roztworem Mind Extra, drugą - wodą.
Pozytywny wpływ Mind Extra był najbardziej widoczny, gdy wilgotność gleby odbiegała od optymalnej (średni plon suchej masy nadziemnej z naczynia wzrósł o 30% w porównaniu do kontroli przy wilgotności gleby 45%). Daje to podstawy do przypuszczenia, że rozpuszczalne substancje próchniczne i fulwowe wpływają również na tak ważną funkcję fizjologiczną rośliny, jak wymiana wody.
Ustalono również, że preparat Mind Extra nie ma zauważalnego wpływu na intensywność transpiracji, a jednocześnie zwiększa jej wydajność o 8-14%.
WNIOSKI
- Substancje humusowe i fulwowe są substancjami fizjologicznie czynnymi. W małych dawkach działają stymulująco na wzrost masy nadziemnej i systemu korzeniowego młodych roślin.
- Pod wpływem substancji humusowych i fulwowych w roślinach aktywowane są najważniejsze procesy fizjologiczne i biochemiczne: pobieranie substancji mineralnych z gleby, wykorzystanie pochłoniętego fosforu przez rośliny do syntezy substancji białkowych. Substancje humusowe stymulują aktywność enzymów biorących udział w procesach utleniania-redukcji, proces oddychania w tkankach roślinnych, intensywność procesów syntetycznych, w tym fotosyntezy, oraz zwiększają wydajność transpiracji.
- Pobudzające działanie niewielkich dawek substancji próchnicznych i fulwowych obserwuje się nie tylko wtedy, gdy dodaje się je do pożywki dla korzeni, ale także wtedy, gdy moczy się w nich nasiona, opryskuje liście i wprowadza (infiltracja próżniowa) do tkanek roślinnych.
- Wyniki doświadczeń polowych wskazują, że preparat Mind Extra wytworzony z leonardytu może być stosowany jako stymulator wzrostu roślin, zwiększający ich produktywność na glebach kasztanowych w południowej strefie stepowej Ukrainy.