ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МЕТАЛЛА ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МЕТАЛЛА ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ

25 Января 2011
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МЕТАЛЛА ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ

Д.В. Виноградов, к. с.-х. н., доцент

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

П.Н. Балабко, д.б.н., профессор,

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Предложен краткий анализ эффективности использования нанопорошка железа на яровом рапсе. Отмечено влияние различных концентраций нанокристаллического металла железа на прорастание семян, а также урожайность и качество ярового рапса. В среднем, максимальная прибавка от действия нанокристаллического железа у рапса составила 1,1 ц/га или 4,7%.

В процессе роста и развития растения используют микроэлементы в виде ионов различных солей металлов, а также хелатных соединений, причем использование их с одной стороны ограничивается существующими предельно-допустимыми концентрациями для растений, а с другой стороны – опасностью загрязнения окружающей среды ионами тяжелых металлов [4,5]. В связи с этим возникает необходимость замены солей металлов такой формой состояния, которая будет оказывать меньшее загрязняющее влияние на окружающую среду и обеспечивать минимальные требования к концентрации, используемой для обработки растений и семян. Такой формой являются нанокристаллические (ультрадисперсные) порошки металлов. Низкая токсичность металлов в ультрадисперсной форме, пролонгированность действия на биосистемы являются предпосылками для расширения номенклатуры биостимуляторов роста [2,3].

В своих исследованиях мы выбрали наночастицы именно Fе, поскольку они участвуют в работе ферментов, обеспечивают нормальный рост и развитие растений, их устойчивость к болезням. Наночастицы вследствие своих небольших размеров могут связываться с нуклеиновыми кислотами, белками, встраиваться в мембраны, проникать в клеточные органеллы, и тем самым, изменять функции биоструктур. Кроме того, они обладают высокой адсорбционной активностью. Железо участвует в синтезе хлорофилла, входит в состав дегидрогеназ и цитохромов, медь является составной частью ряда важнейших окислительных ферментов [1].

Целью работы являлось изучение действия нанопорошка железа на морфофизиологическое состояние растений, урожайность и биохимические показатели масла, и определение оптимальных концентраций суспензии нанопорошка железа для их безопасного применения в технологии возделывания ярового рапса в почвенно-климатических условиях юга Нечерноземья.

Опыты проведены в 2006-2009 гг. на агротехнологической станции Рязанского ГАТУ, на серых лесных почвах. Агротехника возделывания ярового рапса общепринятая для зоны. Норма высева 2,5 млн.шт. /га, сорт Ратник. Содержание вещества в водной суспензии составляло 0,0015% в 1 условной единице.

Использование нанокристаллического металла железа на продолжительность фенофаз большого влияния не оказало. Всходы растений появлялись в среднем через 7-10 дней. Начало цветения рапса ярового наступало при накоплении через 41 – 50 дней после всходов, а спустя неделю начиналось массовое цветение. Период посев – желто-зеленый стручок у рапса составил – 100-105 дней.

В результате исследований установлено, что применение наночастиц железа оказало положительное влияние на энергию прорастания, полевую всхожесть, выживаемость и все элементы структуры биологического урожая ярового рапса.

Полевая всхожесть зависела не только от варианта исследований, но и почвенно-климатических условий данного вегетационного периода. В среднем, выживаемость растений ярового рапса на контроле оказалась на 0,6-1,3% ниже вариантов с действием нанометалла. Нанопорошки железа обеспечивали достоверный стимулирующий эффект.

Установлено, что применение всех концентраций препаратов способствовало более интенсивному росту растений. Быстрое развитие ярового рапса способствовало затенению сорных растений, как следствие культура успешно конкурировала с ними в начальные фазы роста. Так, в среднем, масса одного сорняка на варианте 11,0 единиц была на 5,7% меньше, чем на контроле - без стимулирующего действия. На вариантах чем выше концентрация наножелеза, тем ниже показатели массы 1 сорняка и сырой массы сорняков.

На всех вариантах сформировались более высокие растения и, что особенно ценно, высота прикрепления нижней ветви с плодами превысила этот показатель на контроле. Лучшее развитие растений обеспечило большее нарастание надземной массы растений, что в свою очередь повысило фотосинтетические показатели.

В среднем, прибавка от действия ультрадисперсного железа у ярового рапса 1,1 ц/га или 4,7%, находилась на вариантах с 5,0; 9,0. Малые концентрации наножелеза, ниже 3,0 единиц не приводили к существенному увеличению семян и были неэффективны.

В результате исследований установлено, что предпосевная обработка семян нанопорошком железа приводит к более сильному развитию корневой системы, увеличению фотосинтетической поверхности и увеличению водоудерживающей способности листьев, противостоять ряду заболеваний, как следствие повышение урожайности и качество растительного сырья.

Кроме опытов с яровым рапсом, в наших исследованиях положительные результаты получены на посевах яровой сурепицы, горчицы белой и сизой (сарептской) и льна масличного, а также ряде тепличных культур.

Поделиться: