
- •1 Огляд літератури
- •1.1 Біопереробка рослинних відходів
- •1.2 Коротка характеристика дощового і червоного каліфорнійського черв’яків
- •1.3 Отримання екологічно безпечних добрив методом вермикультивування
- •2. Теоретична частина
- •2.1 Обґрунтування можливості використання екстрактів з біогумусу в якості регуляторів росту рослин
- •3 Експериментальна частина
- •3.1 Дослідження впливу біогумату на властивості насіння зернових культур
- •3.2 Дослідження впливу біогумату на ріст зернових культур
- •3.3 Вплив біогумату на біомасу паростків ячменю
- •3.4 Вплив біогумату на вміст хлорофілу у листках ячменю
- •3.5 Дослідження ефективності впливу розчинів екстрактів з біогумусу на проростання насіння овочевих культур
- •3.6 Дослідження впливу біогумату та вермикомпосту на окремі властивості насіння і паростків бобових культур
- •Висновки
- •Список літератури
2. Теоретична частина
2.1 Обґрунтування можливості використання екстрактів з біогумусу в якості регуляторів росту рослин
Відомо, що ряд мікроорганізмів, що руйнують целюлозу, є продуцентами амінокислот. Так, наявність вільних амінокислот за Муромцевим Г.С. [15] визначає родючість ґрунтів, вони є елементами азотного живлення і біологічно активними сполуками для мікрофлори, а також структурними одиницями гумусових речовин. Встановлено, що багато видів ґрунтових мікроорганізмів є продуцентами глутамінової і аспарагінової кислот, аланіну, валіну, лейцину, цистеїну.
Амінокислоти не тільки беруть участь в азотному обміні мікроорганізмів, але деякі з них самі виконують функції регуляторів чи є попередниками сполук, що впливають на ріст і розвиток рослин. Встановлено можливість існування синтезу вільних амінокислот у мікроорганізмів-целюлозорозкладачів. В них число активних продуцентів вільних амінокислот більше, ніж серед бактерій, актиноміцетів і грибів, що засвоюють доступні форми вуглецю.
Результати досліджень про можливість впливу амінокислот на рослини приводяться в роботах Гілярова М.С. [11]. Наявність триптофану в ґрунтах особливо цікава з того погляду, що він є природним попередником синтезу ауксину (ІОК) мікроорганізмами.
В процесі біотрансформації соняшникового лушпиння методом вермикультивування глутамін синтезують Mіcrococcus glutamicus, Bacillus megaterium і ряд видів Brevebacterium. Багато мікроорганізмів синтезує валін [8]. Серед них слід виділити Micrococcus glutamicus, Aerobacter aerogenes, Pseudomonas denitrificans, Streptomyces antibioticus і ін. Триптофан активно синтезує ряд мікроорганізмів, серед яких домінує Candida utilis.
Кафедрою біотехнології УДХТУ проведене визначення вмісту 17 амінокислот (табл. 2.1) у продуктах переробки рослинних відходів і екстрактах з біогумусу, яке показало, що серед них домінують аспарагін, лізин, аргінін, глютамін, валін та гліцин.
Таблиця 2.1. Амінокислотний склад біогумусу та біогуматів
Амінокислота |
Вміст амінокислот в |
||
біогумусі |
водній витяжці з біогумусу |
водно-лужній витяжці з біогумусу |
|
Аспарагін |
0,41±0,06 |
0,0012±0,0001 |
0,0034±0,0005 |
Треонін |
0,33±0,09 |
0,0003±0,0001 |
0,0002±0,0001 |
Серін |
0,34±0,07 |
0,0004±0,0001 |
0,0003±0,0001 |
Глутамін |
0,37±0,05 |
0,0012±0,0003 |
0,0046±0,0007 |
Пролін |
0,24±0,07 |
0,0006±0,0001 |
0,0022±0,0004 |
Гліцин |
0,36±0,03 |
0,0009±0,0001 |
0,0021±0,0006 |
Аланін |
0,35±0,06 |
0,0005±0,0001 |
0,0020±0,0003 |
Цистеїн |
0,08±0,01 |
0,0001±0,00003 |
0,0001±0,00005 |
Валін |
0,36±0,04 |
0,0005±0,00001 |
0,0016±0,0004 |
Метіонін |
0,07±0,01 |
0,0001±0,00004 |
0,0062±0,0008 |
Ізолейцин |
0,33±0,03 |
0,0003±0,00002 |
0,0007±0,0001 |
Лейцин |
0,25±0,05 |
0,0005±0,0001 |
0,0018±0,0002 |
Тирозин |
0,27±0,04 |
0,0003±0,0001 |
0,0009±0,0001 |
Фенілаланін |
0,30±0,02 |
0,0003±0,0001 |
0,0011±0,0003 |
Гістидин |
0,18±0,01 |
0,0003±0,0001 |
0,0005±0,0001 |
Лізин |
0,50±0,02 |
0,0047±0,0005 |
0,0014±0,0004 |
Аргінін |
0,39±0,03 |
0,0015±0,0001 |
0,0002±0,0001 |
Всього |
5,14±0,11 |
0,0137±0,009 |
0,0294±0,008 |
Загальний вміст амінокислот у водній витяжці з біогумусу (при концентрації сухих речовин 4,2 г/л) складав 0,0137 %; а у водно-лужному екстракті (при концентрації сухих речовин - 20,2 г/л) - 0,0294 %.
Стабільність врожайності сільськогосподарських культур в значній мірі залежить від адаптивного потенціалу сорту, від його здатності зберігати високий рівень росту і розвитку при стресових значеннях абіотичних і біотичних чинників середовища. Нині в Україні для більш повної реалізації потенціалу вирощуваних культур широко застосовують біогумати. В табл. 4.3 представлений вміст амінокислот в різних видах біогуматів на прикладі гумісолів [9], у складі яких домінували тільки 12 амінокислот (табл. 2.2).
Таблиця 2.2. Вміст амінокислот в різних видах біогуматів
(10-5 г амінокислот на 1 л зразка)
Амінокислота |
Гумісол-супер |
Гумісол-прима |
Гумісол-плюс |
Аспарагін |
125,6±1,23 |
39,1±0,23 |
43,1±0,23 |
Треонін |
31,4±0,42 |
14,2±0,11 |
17,5±0,16 |
Серін |
62,4±0,54 |
19,9±0,09 |
27,0±0,19 |
Глютамін |
68,6±0,26 |
37,3±0,14 |
36,4±0,23 |
Гліцин |
42,5±0,31 |
26,9±0,08 |
36,8±0,29 |
Аланін |
32,4±0,12 |
22,5±0,11 |
30,1±0,18 |
Валін |
84,5±0,57 |
58,9±0,23 |
61,2±0,42 |
Метіонін |
22,6±0,14 |
10,2±0,06 |
29,0±0,16 |
Тирозин |
138,6±1,23 |
108,0±1,23 |
124,6±0,83 |
Фенілаланін |
63,8±0,42 |
68,7±0,46 |
68,4±0,42 |
Гістидин |
41,9±0,32 |
13,5±0,07 |
22,4±0,21 |
Лізин |
14,5±0,11 |
10,9±0,05 |
27,1±0,16 |
В препараті Гумісол-плюс, який одержаний з продуктів переробки соняшникового лушпиння кімнатною мухою, вміст лізину, метіоніну, гістідіну і інших амінокислот був вищим в 1,5-2,1 рази порівняно з препаратом Гумісол-прима. Цей біогумат одержують з продуктів переробки підстилкового гною корів червоним каліфорнійським черв'яком. Особливо слід виділити високий вміст в цих біогуматах тирозину. Порівняльний аналіз даних табл. 2.1 і табл. 2.2 показав, що отриманий кафедрою біогумат, крім амінокислот, приведених у табл. 2.2, містить глутамін, цистеїн, ізолейцин, лейцин, аргінін.