Влияние гуминовых препаратов Гумат калия, Adept Agro.Bio и Mind Agro.Bio на биохимические процессы сосны и некоторых других растений на начальных этапах их роста
Прорастание семян характеризуется сложными биохимическими процессами, происходящими с участием ферментов. Чем выше активность ферментативного аппарата клеток, тем интенсивнее идет превращение запасных веществ, ускоряется прорастание семян и проростки дают более быстрый рост надземной части и корневой системы.
Из работ ряда авторов известно, что ионодисперсные формы гуминовых препаратов могут усваиваться растениями и использоваться ими для усиления окислительно-восстановительных ферментативных систем. Окислительно-восстановительные же процессы, как сейчас установлено, играют ведущую роль в обмене веществ.
Добиться усиления оксидативного обмена можно путем применения гумата. Опыты, поставленные на песках в Черниговской области, в свою очередь показали, что применение гуминовых удобрений при выращивании сосны на питомниках и в лесокультурах дают положительный эффект.
Однако этот вопрос еще полностью не изучен. Поэтому мы поставили ряд исследований, имеющих целью:
- установить влияние гуминовых препаратов на биохимические процессы прорастающих семян сосны;
- изучить участие гумата в отдельных звеньях окислительно-восстановительных ферментативных систем и выявить их удельное значение в оксидативном обмене у сосны на начальных этапах ее развития;
- сравнить стимулирующее влияние гуминовых продуктов и некоторых веществ полифенольного характера на прорастание семян, рост проростков и укоренение черенков различных растений;
- проверить, может ли быть использовании стимулятора роста на основе гумата и тимогидрохинона при выращивании сеянцев сосны на севере Украины.
Методика исследования
Опыт, в котором изучалось активирующее влияние гуматных препаратов на биохимические процессы в прорастающих семенах, ставился с семенами сосны обыкновенной следующим образом. Семена сосны были помещены для проращивания в дистиллированную воду и в раствор отдиализованного гумата калия в концентрации 0,001%.
В прорастающих семенах через каждые 48 часов определялась динамика превращения запасных веществ, главным образом углеводного комплекса, путем определения количества моно- и дисахаров, активности гидролитических ферментов — амилазы и сахаразы. Кроме этого, определялась активность дыхательных ферментов — каталазы и пероксидазы, количество фосфора, растворимого в 4-процентной трихлоруксусной кислоте, и аммиачного азота. Предварительно в сухих семенах было проведено определение всех указанных выше показателей, характеризующих их исходное состояние.
Опыт был начат 11.06.2015 года и закончен 19.06.2015 года.
Опыты по выявлению ведущих ферментативных систем в период прорастания семян и влияния гуминовых препаратов на них ставились с наклюнувшимися семенами и молодыми проростками сосны обыкновенной.
Для выявления роли отдельных ферментов применяли метод ингибирования определенного звена окислительно-восстановительных систем, параллельно определяя интенсивность дыхания газометрическим методом в аппарате Варбурга. При постановке этих опытов исходили из того, что если растительные ткани инфильтрировать гуминовой кислотой и одновременно ингибировать ту или иную ферментативную систему, то можно установить, какое ее звено усиливается под влиянием гуминовой кислоты.
Исходя из указанных выше теоретических представлений о роли гуминовых препаратов в усилении ферментативного аппарата клетки, мы применили в качестве ингибиторов резорцин и сероводород. Резорцин является специфическим инактиватором полифенолоксидазы, а сероводород подавляет все остальные металлсодержащие оксидазы. Последний ингибитор был применен в связи с тем, что при окислении полифенолов терминальной оксидазой не всегда является полифенолоксидаза. В этом опыте семена намачивали в воде до момента наклевывания, затем их переносили в растворы указанных ингибиторов и гумата и через 20 часов определяли интенсивность дыхания.
Кроме этого, в другом опыте хвою 3-недельных проростков сосны инфильтрировали (разрежение — 30 мм ртутного столба, экспозиция — 45 мин.) водой, гуматом, резорцином и сероводородной водой, затем в ней определяли интенсивность дыхания. Гумат применялся в виде гумата калия в концентрации 0,001%, резорцин — М : 10 и сероводород — следы.
Навеска семян и хвои — 200 мг. Повторность опытов двукратная, но для большей убедительности эти опыты ставились несколько раз.
Для сравнения стимулирующего влияния гуминовых препаратов и некоторых других веществ полифенольного характера на прорастание семян рост проростков и укоренения черенков различных растений опыты были заложены с сосной, акацией желтой, розой китайской и седумом. В этих опытах испытывались гумат калия, Mind Extra, танин и тимогидрохинон. Танин использовали в концентрациях 0,001% и 0,0001%, а тимогидрохинон — 0,00025% и 0,000025%. Mind Extra — украинский препарат, представляет собой концентрированное органо-синтетическое удобрение, растворимое в воде, с содержанием: гуминовой кислоты — 15%, Р₂О₅ — 1%, К₂О — 3%. Испытывали этот препарат в тех же концентрациях, что и гумат калия (0,001-0,005%).
В опытах семена сосны и акации желтой проращивались на указанных растворах. Через каждые 3 дня учитывались наклюнувшиеся и проросшие семена. Затем полученные проростки пересаживались на растворы этих же веществ, но в качестве среды была взята дистиллированная вода и питательная смесь Кнопа.
В конце опыта учитывались размеры надземной и корневой части растений, вес растений и интенсивность дыхания.
В опыте, где изучалось влияние этих веществ на укоренение, черенки розы китайской и седума высаживали на соответствующие растворы и затем учитывали появление первых корешков и их длину.
Полевые опыты проводились в Черниговской области, в лесхозе, расположенном на супесчаном черноземе. В этих опытах испытывали влияние гумата калия, Mind Extra и тимогидрохинона на качество посадочного материала сосны. Размер участка — 0,05 га. Повторность 3-кратная.
Результаты опытов
Результаты опытов, в которых изучалось влияние гуминовых препаратов на биохимические процессы в прорастающих семенах сосны обыкновенной (табл. 1 и 2), показывают, что в начале прорастания семян сосны несмотря на быстрое активизирование процесса дыхания идет накопление моносахаров и лишь на 7-й день проращивания содержание их начинает уменьшаться.
| Время взятия пробы | Моносахара | Дисахара | P₂O₅, растворимый в 4% трихлоруксусной кислоте | Аммиачный азот | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| вода | гумат калия | вода | гумат калия | вода | гумат калия | вода | гумат калия | |
| Сухие семена — контроль | 0,134 | 0,134 | 2,52 | 2,52 | 0,017 | 0,017 | 0,37 | 0,37 |
| После проращивания: 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 | - | - |
Количество дисахаров в первые дни прорастания тоже увеличилось, но уже на 5-й день проращивания содержание их снизилось. Это объясняется тем, что превращение дисахаров в моносахара под влиянием возрастающей активности инвертазы происходит быстрее, чем превращение крахмала в дисахара под влиянием амилазы.
| Время взятия пробы | Каталаза (в мл Н₂О₂ на 1 г) | Пероксидаза (в мг Сона 1 г) | Амилаза (в мг мальтозы на 100 мг) | Инвертаза (в мг сахарозы на 100 мг) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| вода | гумат калия | вода | гумат калия | вода | гумат калия | вода | гумат калия | |
| Сухие семена — контроль | 21,8 | 21,8 | 0,56 | 0,56 | 7,5 | 7,5 | 38,3 | 38,3 |
| После проращивания: 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 |
Примечание. На 9-й день проращивания семян проростки позеленели.
Выход семян сосны из состояния покоя характеризовался активированием дыхательных ферментов — каталазы и пероксидазы, а также увеличением количества фосфора, растворимого в трихлоруксусной кислоте. Данная форма фосфора наряду с активностью дыхательных ферментов служит показателем энергетических процессов клеток.
Снижение активности некоторых ферментов к концу опыта — на 9-й день (табл. 2) — является вполне закономерным явлением, так как в покоящихся семенах ферменты присутствуют лишь в небольших количествах. Во время прорастания семян содержание их увеличивается, достигая определенного максимума, и снова уменьшается. В этой же работе имеется указание на то, что в прорастающих семенах пшеницы активность почти всех ферментов достигает максимума на 6-8-й день, а у прорастающих семян подсолнечника — на 6-7-й день.
Ряд ученых приводят данные по активности некоторых ферментов в прорастающих семенах ячменя, кукурузы и фасоли, а также по количественному изменению различных форм углеводов. Они оказались аналогичными нашим данным.
Из таблицы 2 видно также, что гуматы в этом опыте способствовала увеличению активности амилазы, инвертазы и каталазы, а также повышала содержание фосфора, растворимого в 4-процентной трихлоруксусной кислоте по сравнению с контролем.
Положительное действие гуминовых препаратов на эти показатели наблюдалось с первых дней опыта. Активность же пероксидазы под влиянием гуматов превзошла контроль только через 6-8 дней после намачивания семян, т. е. когда появились ростки и начала формироваться хвоя. Такое влияние гуминовой и фульвовой кислоты на активность дыхательных ферментов следует объяснить тем, что в прорастающих семенах сосны пероксидаза не является ведущим ферментом в окислительно-восстановительных процессах. Значение ее возрастает при формировании хвои. Возможно, что ведущей оксидазой на этом этапе жизни сосны является цитохромоксидаза, что этот фермент можно считать универсальной оксидазой зародышей растений.
Итак, сопоставляя влияние гуминовых препаратов (Гумат калия, Mind Extra, Adept) на количество сахаров, фосфора, растворимого в трихлоруксусной кислоте, и активность дыхательных ферментов, можно сказать, что она повышает энергетический потенциал прорастающих семян сосны.
Однако после этих опытов остается еще неясным, каким же образом гуматы усиливает окислительно-восстановительные процессы и какие ферменты являются ведущими на данном этапе развития. Ответ на эти вопросы до некоторой степени, дают результаты опытов, представленные в таблице 3.
| Схемы опыта | Семена | Хвоя | ||
|---|---|---|---|---|
| Поглощено О₂ за 5 мин (мм³) | % | Поглощено О₂ навеской в 200 мг (мм³) | % | |
| Вода | 92,3 | 100,0 | 132,1 | 100,0 |
| Гумат калия | 157,3 | 170,4 | 241,1 | 182,5 |
| Сероводород | 67,1 | 72,7 | 92,3 | 69,8 |
| Гумат калия + H₂S | 117,4 | 127,0 | 111,1 | 84,9 |
| Резорцин | 92,3 | 100,0 | 102,7 | 77,7 |
| Гумат калия + резорцин | 157,0 | 170,4 | 157,3 | 119,0 |
Из этих данных видно, что в прорастающих семенах полифенолоксидаза, по-видимому, не участвует в окислительных процессах, так как обработка семян резорцином не сказалась на дыхании семян. Но уже в хвое 3-недельных проростков роль ее заметно возрастает, о чем говорит подавление резорцином дыхательного газообмена на 23%. Несмотря на это гумат калия заметно усиливает дыхание как прорастающих семян, так и хвои. В случае инфильтрации хвои только одним гуматом калия дыхание увеличилось на 82,5%, тогда как применение его вместе с ингибитором, угнетающим полифенолоксидазу, — всего на 19%. Это говорит о том, что гуминовая и фульвовая кислота усиливает фенолазную окислительную систему, но что ее действие на оксидативный обмен не исчерпывается только участием полифенольных группировок. В прорастающих семенах гуминовая и фульвовая кислота повысила поглощение кислорода на 70%, несмотря на то, что полифенолоксидаза и пероксидаза в них не были активны.
Отсюда можно сделать три предположения.
- Влияние гуминовых препаратов на оксидативный обмен не исчерпывается усилением только фенолазной системы, где терминальной оксидазой является полифенолоксидаза.
- Полифенольные группировки гуматов функционировали как донаторы водорода для других промежуточных акцепторов, благодаря чему активизация кислородного обмена происходила и без участия полифенолоксидазы.
- Активизация процессов дыхания под влиянием гуминовой и фульвовой кислоты осуществляется не за счет ее полифенольных группировок.
Об участии полифенольных группировок данной кислоты как субстрата для деятельности полифенолоксидазы говорит тот факт, что по мере увеличения активности полифенолоксидазы в хвое возрастало и активизирующее влияние гуминовой и фульвовой кислоты на оксидативный обмен.
Вторым доказательством участия полифенольных группировок в оксидативном обмене была бы аналогия во влиянии чистых полифенольных препаратов и гумата калия на оксидативный обмен и сопряженное с ним стимулирующее влияние на прорастание семян и рост проростков.
Для проверки этого было заложено несколько опытов, в которых получены аналогичные результаты. В таблице 4 приводятся данные по одному из них от 28.08.2014 года.
Таблица 4. Стимулирующее влияние гуминовых и других веществ полифенольного характера на прорастание семян древесных культур
| Схема опыта | Наклюнувшиеся и проросшие семена сосны обыкновенной, % | Наклюнувшиеся и проросшие семена акации желтой, % | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 30.08 | 02.09 | 05.09 | 30.08 | 02.09 | 05.09 | |||||||
| К положенным на проращивание | К контролю | К положенным на проращивание | К контролю | К положенным на проращивание | К контролю | К положенным на проращивание | К контролю | К положенным на проращивание | К контролю | К положенным на проращивание | К контролю | |
| Дистиллированная вода (контроль) | 46 | 100 | 52 | 100 | 52 | 100 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
| Гумат калия 0,005% | 48 | 104 | 68 | 131 | 68 | 131 | 50 | 114 | 62 | 135 | 62 | 135 |
| Гумат калия 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 |
| Танин 0,001% | 58 | 126 | 68 | 131 | 68 | 131 | 20 | 70 | 30 | 65 | 30 | 65 |
| Танин 0,0001% | 58 | 126 | 66 | 127 | 70 | 135 | 42 | 95 | 50 | 109 | 50 | 109 |
| Тимогидрохинон 0,00025% | 48 | 104 | 48 | 92 | 48 | 92 | 28 | 64 | 34 | 74 | 34 | 74 |
| Тимогидрохинон 0,000025% | 46 | 100 | 46 | 90 | 50 | 96 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
Из таблицы 4 видно, что стимулирующее действие испытанных в опыте веществ на прорастание семян было неодинаковым как в пределах одной породы, так и на разных породах.
Сосна реагировала на стимуляцию прорастания гораздо интенсивнее, чем акация желтая. Самый большой эффект на сосне получен по гумату калия и танину в обеих концентрациях, а также по Mind Extra в концентрации 0,005%. На акации желтой заметный эффект получен только по гумату калия в концентрации 0,005%. Тимогидрохинон в испытанных концентрациях не оказал положительного действия на прорастание семян обеих пород.
На основании этих опытов можно сделать вывод, что стимулирующее действие зависит от концентрации испытуемых веществ и особенностей культур.
Этот опыт был продолжен следующим образом.
Полученные проростки сосны и акации желтой в 2-недельном возрасте пересаживались на соответствующие растворы изучаемых стимулирующих веществ, внесенных в дистиллированную воду, а также на фоне минерального питания.
Результаты по этой части опыта представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5. Влияние гуминовых препаратов и некоторых веществ полифенольного характера на начальный этап роста проростков сосны обыкновенной
| Схема опыта | На 15.09.2014 г. (момент пересадки) | На 15.10.2014 г. | ||
|---|---|---|---|---|
| Высота надземной части, мм | Длина корневой системы, мм | Высота надземной части, мм | Длина корневой системы, мм | |
| Семена проращивались на дистиллированной воде, проростки пересаживались на дистиллированную воду | 15 | 40 | 17.5 | 45±5.0 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,001%, проростки пересаживались на гумат калия 0,001% | 20 | 65 | 25.0 | 75±5.0 |
| Семена проращивались на Mind Extra 0,001%, проростки пересаживались на гумат-рекс 0,001% | 20 | 52 | 25.0 | 70±1.0 |
| Семена проращивались на танине 0,0001%, проростки пересаживались на танин 0,0001% | 20 | 52 | 22.5 | 67±3.3 |
| Семена проращивались на тимогидрохиноне 0,000025%, проростки пересаживались на тимогидрохинон 0,000025% | 16 | 60 | 21.5 | 77±5.7 |
| Семена проращивались на дистиллированной воде, проростки пересаживались на смесь Кнопа | 15 | 40 | 27.5 | 52.5±2.5 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,001%, проростки пересаживались на смесь Кнопа + гумат калия 0,001% | 20 | 65 | 27.5 | 75±2.8 |
| Семена проращивались на Mind Extra 0,001%, проростки пересаживались на смесь Кнопа + Mind Extra 0,001% | 20 | 52 | 22.5 | 67.5±2.5 |
| Семена проращивались на танине 0,0001%, проростки пересаживались на смесь Кнопа + танин 0,0001% | 20 | 52 | 23.0 | 65±2.8 |
| Семена проращивались на тимогидрохиноне 0,000025%, проростки пересаживались на смесь Кнопа + тимогидрохинон 0,000025% | 16 | 60 | 25.0 | 71±1.2 |
Данные таблиц 5 и 6 показывают, что действие гуминовых препаратов и веществ полифенольного характера на проростки сосны и акации желтой было принципиально одинаковым.
На проростках сосны положительное действие на рост корневой системы и надземной части оказали все испытанные в опыте вещества как при внесении их в дистиллированную воду, так и на полной смеси Кнопа. Положительное действие их сказалось, главным образом, на росте корневой системы.
Из гуминовых препаратов, внесенных в дистиллированную воду, больший эффект получен от гумата калия. На проростках акации желтой эффекта не было только от танина.
Таблица 6. Влияние гуматов и других веществ полифенольного характера на проростки акации желтой
| Схема опыта | На 15.09.2014 г. (в период пересадки) | На 15.10.2014 г. | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота надземной части, мм | Длина корневой системы, мм | Высота надземной части, мм | Длина корневой системы, мм | Количество боковых корней, шт. | Количество сложных листьев, шт. | |
| Семена проращивались на дистиллированной воде, проростки пересаживались на дистиллированную воду | 19.4 | 36.2 | 31 | 43±3 | 1.2 | 2 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,005%, проростки пересаживались на гумат калия 0,001% | 25.7 | 77.5 | 32 | 85±4.6 | 1.2 | 3 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,001%, проростки пересаживались на гумат калия 0,001% | 19.4 | 60.2 | 40 | 73±3.3 | 5 | 3 |
| Семена проращивались на Mind Extra 0,001%, проростки пересаживались на Mind Extra 0,001% | 23.7 | 60.0 | 39 | 70±8.7 | 4 | 3 |
| Семена проращивались на танине 0,0001%, проростки пересаживались на танин 0,0001% | 18.4 | 38.8 | 20 | 50±0.0 | 0 | 3 |
| Семена проращивались на дистиллированной воде, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа | 19.4 | 36.2 | 57 | 65±4.4 | 3 | 4 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,005%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + гумат калия 0,001% | 25.7 | 77.5 | 62 | 150±10.7 | 3 | 5 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + гумат калия 0,001% | 19.4 | 60.2 | 70 | 190±9.8 | 8 | 5 |
| Семена проращивались на Mind Extra 0,001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + Mind Extra 0,001% | 23.7 | 60.2 | 55 | 160±15 | 3 | 5 |
| Семена проращивались на танине 0,0001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + танин 0,0001% | 18.4 | 38.8 | 30 | 50±5.7 | 3 | 4 |
Действие этих веществ положительно сказалось не только на росте надземной части и корневой системы проростков древесных культур, но также и на увеличении веса сырой массы этих органов растений, следовательно, и всего растения в целом, что можно видеть из таблицы 7, в которой представлены данные взвешивания проростков акации желтой.
Данные (таблица 8) по определению интенсивности дыхания в листьях проростков акации желтой и в хвое сосны обыкновенной, выращенных на различных вариантах описанного опыта, показали, что увеличение поглощения кислорода получено только по тем вариантам, которые оказали эффект на рост проростков.
Из этих данных видно, что между действием гуминовых препаратов и веществ полифенольного характера существует аналогия. Однако эти опыты не позволяют утверждать, что действие гуминовой и фульвовой кислоты связано только с наличием в ее молекуле полифенольных группировок, так как действие гуминовых препаратов в общем выше, чем действие полифенолов.
Исследований для расшифровки этого остаточного действия гуминовой и фульвовой кислоты нами не проводилось.
Результаты опытов, в которых изучалось влияние указанных выше препаратов на укоренение черенков, показали, что гуминовые препараты оказывают положительное действие и на цветковые растения. Так, они ускоряют появление корешков на черенках и увеличивают их рост, что видно из данных таблицы 9.
Таблица 7. Влияние гуминовых веществ на накопление сырой массы проростками акации желтой (Данные на 15.10.2014 г. по опыту от 28.08.2014 г.)
| Схема опыта | Сырая масса, мг | ||
|---|---|---|---|
| Растения | Надземной части | Корневой системы | |
| Семена проращивались на дистиллированной воде, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа | 185 | 140 | 45 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,005%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + гумат калия 0,001% | 220 | 160 | 60 |
| Семена проращивались на гумате калия 0,001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + гумат калия 0,001% | 291 | 201 | 90 |
| Семена проращивались на Mind Extra 0,001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + Mind Extra 0,001% | 255 | 200 | 55 |
| Семена проращивались на танине 0,0001%, проростки пересаживались на полную смесь Кнопа + танин 0,0001% | 150 | 110 | 40 |
Таблица 8. Влияние гуминовых препаратов и других веществ полифенольного характера на поглощение кислорода листьями акации желтой и хвоей сосны обыкновенной (Опыт заложен 28.08.2014 г., данные на 15.10.2014 г.)
| Варианты опыта | Хвоя сосны | Листья акации желтой | ||
|---|---|---|---|---|
| Поглощено кислорода за 5 минут навеской в 200 мг, мм³ | % к контролю | Поглощено кислорода за 5 минут навеской в 200 мг, мм³ | % к контролю | |
| Полная смесь Кнопа | 150.3 | 100 | 67.1 | 100 |
| Полная смесь Кнопа + гумат калия (0,001%) | 213.8 | 142.0 | 176.8 | 218.7 |
| Полная смесь Кнопа + Mind Extra (0,001%) | 250.6 | 166.7 | 122.4 | 182.4 |
| Полная смесь Кнопа + танин (0,0001%) | 183.7 | 122.2 | 55.6 | 82.9 |
| Полная смесь Кнопа + тимогидрохинон (0,000025%) | 241.7 | 160.8 | — | — |
Примечание: Интенсивность дыхания определялась по количеству поглощенного кислорода манометрически в аппарате Варбурга.
Полевые опыты, в которых изучалось влияние гумата калия в сочетании с минеральными удобрениями, показали (таблица 10), что гумат калия оказывает положительное действие на качество сеянцев сосны как на фоне азотно-фосфорных подкормок, так и на неудобренном фоне, повышая выход стандартных сеянцев, увеличивая прирост надземной части и мочковатость корневой системы.
Кроме того, поливы гуматом калия способствуют более быстрому развитию сеянцев сосны, вследствие чего по этим вариантам у большего количества растений образовалась верхушечная почка.
В этом опыте было дано две подкормки. В первую подкормку минеральные удобрения вносили из расчета по 2,5 г на 1 погонный метр посевной строчки с поливом водой. Во вторую норма азота была взята та же, что и в первую, а норма суперфосфата была увеличена втрое.
Поливы гуматом калия давали в концентрации 0,001%. Подкормки проводились 22 мая и 17 июня.
Таблица 9. Влияние гумата калия, тимогидрохинона и танина на укоренение черенков розы китайской и седума
| Схема опыта | Седум | Роза китайская | ||
|---|---|---|---|---|
| Дата появления корешков | Длина корешков на 01.07.2014 г., мм | Дата появления корешков | Длина корешков на 08.08.2014 г., мм | |
| Вода | 04.06 | 16±1 | 30.06 | 15±1 |
| Гумат калия 0,001% | 03.06 | 31±4 | 25.06 | 82±18 |
| Тимогидрохинон 0,00025% | 03.06 | 41±6 | 30.06 | 65±14 |
| Танин 0,001% | 03.06 | 40±4 | 30.06 | 58±15 |
В полевых опытах 2015 года в качестве источника гуминовой и фульвовой кислоты испытывали гумат, который на абсолютно сухую навеску содержал растворимых в 0,5n H2SO4: азота — 0,3% и P2O5 — 0,96%.
Таблица 10. Влияние подкормок минеральными и гуминовыми удобрениями на качество сеянцев сосны (Состояние на 05.10.2014 г. по опыту, заложенному в Черниговской области)
| Схема опыта | Процент стандартных сеянцев | Высота надземной части, мм | Диаметр корневой шейки, мм | Количество боковых корней на глубине, шт. | |
|---|---|---|---|---|---|
| 0–15 см | 0–50 см | ||||
| Полив водой, без удобрения | 60 | 39±3.0 | 2.5 | 13 | 27 |
| Полив водой, внесены минеральные удобрения (NP) | 75 | 76±5.0 | 3.0 | 21 | 43 |
| Полив гуминовыми препаратами, внесены минеральные удобрения (NP) | 81 | 84±4.2 | 3.0 | 22 | 50 |
| Полив гуминовыми препаратами, без удобрения | 67 | 69±4.5 | 2.7 | 17 | 34 |
Примечание: Процент стандартных сеянцев определялся по количеству сеянцев, образовавших верхушечную почку, от общего количества сеянцев на погонном метре.
В схему опыта, кроме гумата калия, были включены Mind Extra и тимогидрохинон. Их вносили вручную в бороздки после высева семян в следующих количествах из расчета на один погонный метр посевной строчки: гумат калия — 150 г, Mind Extra — 50 г, тимогидрохинон — 0,15 г. Гуминовые препараты были выравнены по содержанию в них растворимых в воде гуминовых и фульвовых кислот. Данные, характеризующие состояние сеянцев сосны по этому опыту, представлены в таблице 11.
Из таблицы 11 видно, что все испытанные препараты оказали положительное действие на качество сеянцев сосны. Причем в начальный период роста сеянцев лучшие результаты давал тимогидрохинон, но в дальнейшем картина начала изменяться в пользу гумата калия. В результате к концу вегетационного периода (на 25.09) посадочный материал самого лучшего качества и более высокий процент стандартных сеянцев получен по гумату.
Таблица 11. Влияние гуминовых удобрений и тимогидрохинона на выход и качество посадочного материала сосны обыкновенной
| Схема опыта | Состояние на 04.06.2015 г. | Состояние на 20.08.2015 г. | Состояние на 25.09.2015 г. | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота надземной части, см | Длина корневой системы, см | Высота надземной части, см | Количество боковых корней, шт. | Высота надземной части, см | Количество боковых корней, шт. | Диаметр стволика, мм | Процент стандартных сеянцев | |
| Контроль | 3.2 | 13.5 | 6.0±0.35 | 23 | 7.8±0.27 | 23 | 2.4 | 65 |
| Гумат калия | 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 |
| Тимогидрохинон | 3.5 | 17.0 | 7.5±0.20 | 28 | 8.8±0.23 | 29 | 2.4 | 70 |
Все это показывает, что стимулирующее действие гуминовых, фульвовых кислот и некоторых полифенолов может иметь практическое значение и быть использованным для получения высококачественного посадочного материала сосны, а также при выращивании декоративных культур.
Выводы
На основании полученных экспериментальных данных можно сделать следующие краткие выводы:
- Гуминовая и фульвовая кислота повышает энергетический потенциал прорастающих семян сосны.
- Стимулирующее действие гуминовых препаратов и некоторых веществ полифенольного характера на прорастание семян древесных культур зависит от концентрации испытуемых растворов и биологических особенностей культур. Так, на сосне гумат калия лучшие результаты дал в концентрации 0,001%, а на акации желтой — в концентрации 0,005%.
- Гумат калия, Mind Extra, танин и тимогидрохинон как при внесении их в дистиллированную воду, так и на полной смеси Кнопа оказывают положительное действие на рост надземной части и, главным образом, корневой системы проростков сосны, а также ускоряют появление корешков на цветковых растениях.
- Применение гумата калия, Mind Extra и тимогидрохинона под сосну в питомнике улучшает качество сеянцев. Лучшие результаты из всех испытанных препаратов дает гумофос.
- Опыты с ингибированием показывают, что положительное действие гуминовой и фульвовой кислоты на биохимические процессы в растении обуславливается не только присутствием полифенольных группировок в ее молекуле, хотя между действием гуминовых препаратов на растение и веществ полифенольного характера и существует аналогия.