2021_107

профилю. КС отображается графически в трех двумерных проекциях, совмещенных на общей V-диаграмме. Ученые, анализируя почвы Ленинградской области, установили, что для любой почвы, можно построить горизонтограмму (V- диаграммы), совокупно описывающей изменение рНН2О и рНKCl, а также степени насыщенности основаниями (Vгк) в поле кислотности по горизонтам профиля. Ординаты точек на графике – значения рНKCl (верхняя линия) и рНH2O (нижняя линия), изменяющиеся по генетическим горизонтам. На графике отображается величина ∆рН

– расстояние между кривыми по ординате. На абсциссе графика откладывают значения переменной Vгк (степень насыщенности основаниями в долях). Каждый горизонт почвы (буквенный индекс) отображается на диаграммах конкретной точкой. Все точки соединены непрерывными кривыми. [1].

Цель исследования – определить информативность КС в разных типах почв и выявить тенденции для поиска количественных взаимосвязей кислотности с другими свойствами почв.

Методика исследования. Объектами исследования являются различные типы почв. Полевое обследование почв выполнено общепринятыми методами. Кис- лотно-основные свойства определяли в лаборатории на кафедре почвоведения Пермского ГАТУ общепринятыми методами. Рассчитан показатель: рН = pHH2O

– pHKCl. Построен кислотный след для разных типов почв Пермского края. Результаты исследования. В Пермском крае доминирующие почвы дерно-

во-подзолистые, которые характеризуются низким плодородием и кислой реакцией среды. В юго-восточной части (Кунгурский район) формируются серые лесные почвы, которые по своему составу более благоприятны для выращивания сельскохозяйственной продукции. На крутых склонах и перегибах склонов встречаются дерново-карбонатные и дерново-бурые почвы, в поймах рек аллювиальные почвы, отличающиеся высоким плодородием.

Физико-химические свойства исследуемых типов почв представлены в таблице. Значения показателей свойств почв варьируют в широких пределах.

Так, например, реакция почв в водной вытяжке изменяется в пределах от 4,4 единиц в неглубокоподзолистой почве до 8,2 единиц в дерново-карбонатной выщелоченной почве. Показатели обменной кислотности изменяются в диапазоне от 3,5 до 7,2 единиц. Разница между кислотностью в водной и солевой вытяжках варьирует от 0,4 до 1,4 единиц. Сумма обменных оснований выше в почвах, где в большей степени проявляется дерновый процесс почвообразования. Из исследуемых типов почв наиболее насыщены основаниями дерново-карбонатные, дерновобурые, серые лесные, аллювиальные почвы.

Для выявления типовых различий почв по кислотному следу построены горизонтограммы почв (рис. 1-3).

Подзолистые почвы являются более кислыми (рис. 1А) и расположены в верхней левой части кислотного поля. При анализе кислотного следа большое значение имеет рН, которая на протяжении всей длины кривых рН солевой и водной практически одинакова и имеет большие значения. На рисунке 1 видно,

91

что чем меньше проявление подзолистого процесса, тем более кислотный след смещается в правую часть кислотного поля, близкую к нейтральной реакции.

Таблица

Физико-химические свойства типов почв Пермского края

Рис.1 Кислотный след почв подзолистого типа почвообразования

92

Дерново-слабоподзолистая почва (рис. 1Б) имеет профиль более растянутый, который начинается в центральной части кислотного поля и переходит в правую, кислотность в горизонтах почти не изменяется и соответствует средним значениям 4,3-5,3, но виден резкий перелом в горизонте ВД, степень насыщенности основаниями с глубиной увеличивается, так как порода подстилается карбонатными отложениями.

глин, разрез 42,

Рис.2 Кислотный след разных дерновых почв

По горизонтограммам кислотного следа дерновых почв (рис. 2) можно отметить следующие особенности. Во-первых, кислотный след дерновых почв на карбонатных породах располагается в нижней правой части кислотного поля, что говорит о высокой степени насыщенности почв основаниями. Профиль их вытянут сверху вниз, что обуславливает сконцентрированность значений V в одной области, а изменяется лишь рН.

Во-вторых, при отсутствии проявления подзолистого процесса и эрозии, кислотный след дерново-карбонатной выщелоченной находится в нижней правой части кислотного поля, где в срединной и нижней части профиля отмечается нейтральная и слабощелочная реакция среды. Разница между рН водной и солевой здесь минимальна и почти постоянна в пределах всего профиля. В-третьих, процессы эрозии (смытости-намытости почвы) отражаются в форме горизонтограмм (более извилистые в сравнении с несмытой почой, наличие перегибов) и их расположении (большая часть профиля над уровнем нейтральной реакции среды). В-четвертых, горизонтограмма дерново-бурой оподзоленной намытой отличается большей разностью водной и солевой рН; отношение данных показателей сужается к карбонатной породе. Дерново-бурая отличается от дерново-подзолистой большей сжатостью горизонтограммы в правой нижней части поля кислотности.

Горизонтограмма светло-серой почвы (рис. 3А) находится в верхнем правом углу кислотного поля, что говорит о достаточной насыщенности профиля основаниями, которая заметно изменяется в горизонте В1, далее значение увеличи-

93

вается. Резкий перелом заметен в горизонте В1 и ВС, с глубиной кислотность увеличивается.

Рис.3 Кислотный след разных типов почв

Диаграмма серой лесной почвы (рис. 3Б) расположена также в правой части поля, которая характеризует почвы как менее кислые. Кривая изогнута, значения рН и V резко изменяются в горизонтах А2В. Горизонтограмма аллювиальной почвы (рис. 3В) находится в правой нижней части в поле кислотности, что указывает на благоприятные условия кислотности в почве.

Заключение. Анализируя горизонтограммы различных по генезису почв, можно предположить следующие особенности проявления кислотного следа. Вопервых, расположение кислотного следа в поле кислотности может диагностировать проявление дернового и подзолистого процессов: кислотный след в верхней левой части поля кислотности – активное проявление подзолитого процесса; а в нижней правой части – активное проявление дернового процесса. Во-вторых, форма горизонтограммы может диагностировать процессы почвообразования и окультуривания: почвы с проявлением оподзоленности и низкой окультуренности имеют в большей степени горизонтально вытянутую форму, а с проявлением в большей степени гумусо-аккумулятивного процесса – вертикально вытянутую форму. В-третьих, по расположению кислотного следа, можно диагностировать наличие карбонатов в профиле. Таким образом, кислотный след каждой почвы, наряду с общими чертами, имеет свой индивидуальный характер.

Литература

1.Кокотов Ю.А., Сухачева Е.Ю., Апарин Б.Ф. Анализ показателей кислотности почвенного профиля и их связи с процессом почвообразования // Почвоведение. 2016. №1. С. 3-10.

2.Кокотов Ю.А., Сухачева Е.Ю., Апарин Б.Ф. Поле кислотности, как ионообменных систем, и диагностика генетических горизонтов // Почвоведение. 2014. №12. С. 1448-1459.

3.Коротаев Н.Я. Почвы Пермской области. Пермь: Кн. изд-во, 1962. 275 с.

4.Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Пермского края.

5.Почвенная карта Пермской области (М 1:700 000). 1989. Почвенная карта Пермской области. М 1: 700 000 / Комитет по геодезии и картографии министерства экологии и природных ресурсов РФ. Москва, 1992.

6.Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации / Коллектив авторов под редакцией Л.Л. Шишова, Н.В. Комова, А.З. Родина, В.М. Фридланда. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2001. 400 с.; ил. ISBN № 5 - 86921 - 045 - 03.

7.Самофалова И.А., Каменских Н.Ю., Кайгородов А.Т. Современное состояние земельных ресурсов в Пермском крае // Пермский аграрный вестник: сборник науч. трудов LXVII Всерос. нучно-практ. Конференции. Ч. 1. Пермь, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2008. С. 117-122.

94

8.Самофалова И.А., Мудрых Н.М. Агроэкологическая оценка органического вещества в дерново-подзолистых почвах Пермского края: монография/ М-во с.-х РФ федеральное гос. бюджетное образов. учреждение высшего образования «Пермской гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова». Пермь: ИПЦ «Прокрость», 2015. 154 с.

9.Соколова Т.А., Толпешта И.И., Трофимов С.Я. Почвенная кислотность. Кислотноосновная буферность почв. Соединения алюминия в твердой фазе почвы и в почвенном растворе. Изд. 2-е, испр. и доп. Тула: Гриф и К, 2012. 124 с.

10.Шамрикова Е.В., Соколова Т.А. Взаимосвязь между различными формами кислотности автоморфных суглинистых почв тундры и тайги // Почвоведение. 2013. № 5. С. 556–569.

УДК 631.811.98:633.152

ВЛИЯНИЕ N-2-ГИДРОКСИФЕНИЛМЕТИЛ-41-(7-ЦИКЛОГЕПТА-1,3,5- ТРИЕНИЛ) АНИЛИНА НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН

И РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ КУКУРУЗЫ

Е.Е. Спирина, Е. В. Буторина, М.Г. Субботина,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: spirina.evgenya15@gmail.com

Аннотация. В статье рассмотрена возможность применения N-2- гидроксифенилметил-41-(7-циклогепта-1,3,5-триенил) анилина, как отдельно применяемого вещества, так и совместно с водорастворимыми витаминами в качестве регулятора роста при проращивании кукурузы сорта Станичник. Установлено, что изучаемое вещество увеличивает энергию прорастания и всхожесть семян, длину корней, оказывает положительно влияние на содержание растворимого белка проростков кукурузы.

Ключевые слова: кукуруза, стимулятор роста, всхожесть, энергия прорастания, растворимый белок, активность пероксидазы.

Применение регуляторов роста является одним из способов повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции. Они предназначены для повышения всхожести и энергии прорастания семян, способствуют повышению иммунитета растений, устойчивости к неблагоприятным условиям роста и стрессовым ситуациям, ускорять цветение, плодоношение, обеспечивать экологическую чистоту урожая [1]. Всё это делает регуляторы роста растений востребованными при выращивании сельскохозяйственных культур, как в крупных сельскохозяйственных предприятиях, так и в личной практике садоводов - любителей, на личных приусадебных участках.

В настоящей статье мы рассматриваем в качестве стимулятора роста вещество содержащее 1,3,5-Циклогептатриенил. Соединения, содержащие этот цикл относятся к группе природных фармакофоров. Введение тропилиевого цикла в органическую молекулу часто сопровождается проявлением антимикробной активности у вещества в отношении Cd. Albicans и St. Aureus [1]. По предположению, этот фрагмент может выступать в качестве регулятора роста.

Цель работы – изучить влияние N-2-гидроксифенилметил-41-(7- циклогепта-1,3,5-триенил) анилина (далее — вещество) на всхожесть семян и развитие проростков кукурузы.

95

В задачи работы входило:

1. Изучить влияние вещества на энергию прорастания и всхожесть кукуру-

зы;

2.Изучить влияние вещества на биометрические показатели и биохимический состав проростков кукурузы;

3.Изучить возможный синергизм вещества совместно с витаминами. Исследования проводили на кафедре агрохимии Пермского ГАТУ путем постановки лабораторного опыта. Семена кукурузы сахарной сорта Станичник проращивали в чашках Петри между слоями фильтровальной бумаги. Семена обрабатывались перед проращиванием раствором перманганата калия. На предварительно смоченную 10 мл дистиллированной воды фильтровальную бумагу в чашках Петри помещалось по 10 калиброванных семян, на которые наносились растворы по схеме опыта. В качестве фонового раствора вносился спиртовой раствор, т.к. он использовался для растворения исследуемого вещества. Повторность опыта четырехкратная.

Схема лабораторного опыта:

1.Контроль (1%-ный раствор этилового спирта) (далее – контроль);

2.Янтарная кислота (0,002 %-ный водный раствор) (далее – янтарная кис-

лота);

3.Вещество 0,001% (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее - веще-

ство);

4.Вещество 0,001% + аскорбиновая кислота 10 мг/л + никотиновая кислота 50 мг/л (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее – вещество + витамины).

Исследуемое вещество разработано и получено с помощью восстанови-

тельного тропилирования на кафедре общей химии Пермского ГАТУ Т.А. Акентьевой.

Рис. 1. Получение N-2-гидроксифенилметил-41-(7-циклогепта-1,3,5-триенил) анилина

Семена кукурузы проращивали в темноте, на третьи сутки был произведен подсчет энергии прорастания, а на седьмые - всхожесть (ГОСТ 12038-84). После учета всхожести измеряли длину корня и ростка. Далее объединенные пробы корней и проростков использовали для измерения следующих показателей: содержание сухого вещества, содержание растворимого белка и активность пероксидазы. Сухое вещество определяли гравиметрически. Математическую обработку биометрических параметров проводили с помощью описательной статистики Microsoft Excel.

Вытяжка для определения содержания растворимого белка и активности пероксидазы приготовлена сразу после биометрических измерений путем растирания 2 г растительного материала в фарфоровой ступке с фосфатным буфером (рН 7,0), разбавления до 50 мл и центрифугирования в течение 10 минут.

96

Ферментативная активность определена кинетическим методом спектрофотометрически. В кювету, толщиной 1 см, добавляли последовательно 1,4 мл раствора 4-аминоантипирина и фенола, 1,5 мл 0,3 %-ной перекиси водорода и 0,3 мл экстракта, после чего включали секундомер и в течение 2 минут отмечали изменение оптической плотности через каждые 20 секунд [3].

Определение содержания белка проводили по биуретовому методу. K 2 мл вытяжки добавляли 2 мл 6 %-го раствора NaOH и 0,2 мл реактива Бенедикта. Раствор хорошо перемешивали и через 15 мин фотометририровали при 530 нм на спектрофотометре. Калибровку проводили по стандартному раствору белка (бычий сывороточный альбумин) [4].

Вкачестве стимулятора роста для сравнения выбрана янтарная кислота. Известно, что янтарная кислота активирует прорастание семян и рост проростков, при этом активируется рост корней растяжением клеток, что связано с увеличением содержания свободной индолил-3-уксусной кислоты в корнях. Под её воздействием у растений повышается содержание аскорбиновой кислоты и антоцианов

[2, 4].

Внаших исследованиях обработка семян кукурузы веществом, а так же совместная обработка веществом и витаминами значительно увеличивала энергию прорастания семян (табл. 1).

Таблица 1

Влияние вещества на энергию прорастания и всхожесть семян кукурузы

При обработке семян янтарной кислотой энергия прорастания увеличилась на 17,5 % относительно контроля, а при обработке изучаемым веществом на 15,0 %. Наилучший эффект получили при совместной обработке вещества с витаминами: энергия прорастания увеличивалась на 20 % по сравнению с контролем и на 2,5 % по сравнению с янтарной кислотой. Максимальную по опыту всхожесть обеспечивала обработка семян изучаемым веществом совместно с витаминами, прибавка по сравнению с контролем составила 17,5%, а по сравнению с янтарной кислотой – 12,5 %.

Таблица 2

Влияние вещества на биометрические показатели проростков кукурузы

Исследуемое вещество оказало положительное влияние на развитие корневой системы проростков (табл. 2 и 3).

Достоверная прибавка средней длины корней отмечена в вариантах с обработкой янтарной кислотой – 40,2 % и веществом совместно с витаминами – 67,6 %. Е.А. Слонской и др. (2018) отмечено, что при использовании концентраций

97

0,001%-0,01% янтарная кислота оказывает положительное влияние на рост корня и стебля семян фасоли [7].

Таблица 3

Влияние изучаемого регулятора роста на длину и массу проростков кукурузы

Наибольшая прибавка к массе ростков отмечена в варианте с обработкой веществом – 22,3 %. Изучаемое вещество, применяемое отдельно незначительно увеличило среднюю длину корней – на 5,1 % по сравнению с контрольным вариантом.

Таблица 4

Влияние вещества на содержание сухого вещества и растворимого белка проростков кукурузы, %

Содержание растворимого белка в проростках показывает интенсивность использования питательные веществ, заложенных в семени. Наибольшее содержание растворимого белка в корнях отмечено в вариантах с обработкой янтарной кислотой – 2,43 % и изучаемым веществом - 2,33- 2,36 % (табл. 4). В ростках наибольшее содержанием белка отмечено в вариантах с янтарной кислотой и веществом совместно с витаминами – 2,03 и 2,18 % соответственно.

Таблица 5

Влияние вещества на активность пероксидазы в проростках кукурузы

Янтарная кислота усиливает дыхание прорастающих зерновок, гидролиз запасных веществ, что приводит к увеличению активности гидролитических ферментов [8]. Активность пероксидазы отражает антиоксидантные свойства клеточного сока. В наших исследованиях можно отметить тенденцию по увеличению активности пероксидазы в надземной биомассе кукурузы в вариантах с обработкой янтарной кислотой и изучаемым веществом на 2,12 ед.акт./г/мин и на 0,3 ед.акт./г/мин (табл. 5). Отмеченные изменения подтверждаются и при выражении активности фермента на содержание растворимого белка.

В заключении можно отметить, что изучаемое вещество увеличивает вэнергию прорастания на 15 % и всхожесть семян на 12,5 % по сравнению с контролем, а при совместной обработке с витаминами на 20 и 17,5 % соответственно.

98

Совместная обработка семян кукурузы изучаемым веществом и витаминами увеличивала длину корней на 5,8 см по сравнению с контролем, что составило 67,6 %. Использование вещества привело к увеличению содержания сухого вещества в ростках кукурузы на 3,5 % и содержанию растворимого белка в корнях на 0,54 %. Совместное применение вещества и итаминов положительно повлияло на содержание белка в ростках кукурузы. Предпосевная обработка N-2- гидроксифенилметил-41-(7-циклогепта-1,3,5-триенил) анилином совместно с аскорбиновой и никотиновой кислотами позволяет более эффективно использовать потенциал семян кукурузы: значительно увеличить энергию прорастания и всхожесть семян, получить более развитую корневую систему проростков, способствует выработке устойчивости к стрессовым условиям в процессе роста.

Литература

1.Акентьева Т.А., Роор В.Н., Жданова И.А. Синтез n-арилметилен-4-(7-циклогепта-1,3,5- триенил) анилинов и изучение их фунгицидной активности на семенах пшеницы // Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по матер. XLIV междунар. науч.-практ. конф.

№7(42). Новосибирск: СибАК, 2016. С. 153-158.

2.Кабушева И.Н., Сак Н.Л. Влияние биологически активных препаратов на всхожесть семян Рsidium cattleianum afzel. ex sabine. Научные труды Чебоксарского филиала главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН, №15. 2020. С. 25-30.

3.Князева Т.В. Регуляторы роста растений в Краснодарском крае: монография / Т.В. Князева.- Краснодар: ЭДВИ, 2013. 128 с.

4.Котляров Д. В. Физиологически активные вещества в агротехнологиях : монография / Д.В. Котляров, В.В. Котляров, Ю.П. Федулов. – Краснодар: КубГАУ. 2016. 224 с.

5.Метелица Д.И. и др. Сопряженное окисление фенолов и 4-амино антипирина, катализируемое микропероксидазами и их комплексами с белками / Д.И. Метелица, Г.С. Арапова, Р.А. Виджюнайте, М.В. Демчева, А.В. Литвинчук, В.Й. Разумас // Биохимия. 1994. т.59. вып 9. С. 1285-1298.

6.Резяпкин В. И. и др. Лабораторный практикум по биохимии и биофизике / В. И. Резяпкин, В.С. Слышенков, И.Б. Заводник, В.Н. Бурдь, Л.И.Сушко, Е.И.Романчук, Л.М.Караедова. Гродно : ГрГУ, 2009. 175 с.

7.Слонская Е.А., Свириденко К.В., Дембовская В.В. Влияние антиоксидантов (янтарной кислоты) на прорастание и развитие растений (на примере фасоли). Вестник современных исследований, № 8.1. 2018. С. 32-35,

8.Шаповал О.А., Можарова И.П. Регуляторы роста растений в сельском хозяйстве. Защита и карантин растений. №4. 2019.С.9-14.

УДК 631.472

ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЭРОЗИОННОЙ ОПАСНОСТИ ПОЧВ

ПО МОРФОМЕТРИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ РЕЛЬЕФА

А.Н. Чащин,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: chascshin@mail.ru

Аннотация. На территории Пермского края проблема водной эрозии почв имеет высокую значимость, поскольку существенные площади земель сельскохозяйственного назначения расположены на склонах. Практическая ценность рекомендаций для данных территорий по защите почв от эрозии будет в том случае, если они разработаны для конкретных земельных участков. Точность и оперативность проведения таких работ обеспечивают данные дистанционного зондирова-

99

ния Земли и глобальные цифровые модели рельефа. Цель работы – провести анализ эрозионной опасности почв на основе морфометрических показателей рельефа и данных дистанционного зондирования. Объект исследований – территория СПК «Правда» Октябрьского района Пермского края. В качестве исходных данных использованы крупномасштабная почвенная карта, глобальная цифровая модель рельефа SRTM и мультиспектральный спутниковый снимок Sentinel 2 от 05 мая 2020 года. Актуальные границы обрабатываемых земель выделены по космическому снимку – всего выявлено 83 поля. В пределах этих полей, по модели высот SRTM, рассчитаны морфометрические показатели рельефа – крутизна и линии стока. Поскольку в пределах поля категория эрозионной опасности по крутизне склонов и длине водотоков может не совпасть, в таблицу с градациями были добавлены колонки для проведения балльной оценки этих двух показателей. Таким образом, категория эрозионной опасности определялась по сумме баллов топографических факторов эрозии. Результаты анализа представлены в виде картограммы эрозионной опасности почв, на которой выделено 4 категории. Установлено, что на преобладающей площади пашни среднегодовой смыв может варьировать от 10 до 20 т/га.

Ключевые слова: эрозия почвы, SRTM, морфометрические показатели.

На территории Пермского края проблема водной эрозии почв имеет высокую значимость [3, 4]. Практическая ценность рекомендаций по защите почв от эрозии будет в том случае, если они разработаны для конкретных земельных участков. Точность и оперативность проведения таких работ обеспечивают данные дистанционного зондирования Земли и глобальные цифровые модели рельефа [1].

Цель исследования – провести анализ эрозионной опасности почв на основе морфометрических показателей рельефа и данных дистанционного зондирования. Объект исследования – территория землепользования СПК «Правда» Октябрьского района Пермского края.

Объекты и методы. Территория СПК «Правда» расположена в Октябрьском районе Пермского края. В качестве исходных данных использованы крупномасштабная почвенная карта, глобальная цифровая модель рельефа SRTM и мультиспектральный спутниковый снимок Sentinel 2 от 05 мая 2020 года. Общая площадь землепользования, согласно крупномасштабной почвенной карты «РОСГИПРОЗЕМ» равна 13012,9 га.

Векторизация пахотных полей по спутниковому снимку, расчет и анализ морфометрических показателей рельефа выполнен в геоинформационной системе QGIS 3.16. Были использованы следующие методы обработки цифровой модели рельефа: перепроецирование в систему координат проекции для территории Пермского края WGS 84/UTM zone 40N, расчет крутизны и линий водотоков [5].

Результаты. Для выделения границ обрабатываемых почв спутниковый снимок Sentinel 2, был представлен в синтезе каналов Reed-NIR-Blue (синтез agriculture) при котором хорошо видна граница обрабатываемых полей (рис. 1 а). По результатам векторизации пашни, общая площадь обрабатываемых земель составила 4701,7 га, а выявленное число полей равно 83 (рис. 1 б). Вычисление морфометрических показателей для анализа эрозионной опасности почв проводилось в границах выделенных полей. Для анализа был использован подход, представленный компанией ESRI [2], при котором категория эрозионной опасности зависит от уклона и длины водотоков.

100