2021_107

дельных частей растений. На более позднем сроке (15.июл) можно заметить ингибирующее действие со стороны азотного удобрения.

Значительное количество клубеньков на корневой системе гороха (А0 119,8…148,3 шт., А1 86,5…130,5 шт.) было зафиксировано уже через месяц после проведения посева. Первые устойчивые признаки нодуляции на корневой системе гороха появляются через 2 недели после проведения посева и появления первых всходов. По мнению [6] термические условия на начальном этапе вегетации несколько сдерживают развитие клубеньковых бактерий, несмотря на то, что их рост начинается при 4-6ºС. При пониженном температурном режиме задерживается процесс перехода бактерий в состояние бактероидов [7]. Клубеньки, формирующиеся при пониженных температурах, остаются физиологически более молодыми на протяжении более продолжительного времени, но с низкой способностью к азотфиксации [8]. При отсутствии внесения азотного удобрения, разница в количестве клубеньков на корневой системе гороха (А0 и А1) связана с более явным проявлением конкуренции со стороны злаковых компонентов посева при их долевом присутствии 80%.

Ингибирующее действие азотного удобрения на формирование ризобиального аппарата на корнях гороха отмечено на начальных этапах развития растений. В последующем, при достаточно интенсивном потреблении азота злаковыми компонентами посевов, данное условие перестаёт лимитировать процесс нодуляции. По окончанию периода активной азотфиксации, более резкое снижение количества клубеньков на корнях растений наблюдалось при использовании азотного удобрения. О снижении физиологической активности симбиотического аппарата на корневой системе гороха также свидетельствовала форма и размер клубеньков, наличие розовой окраски на их срезе.

От развития растений посевного гороха зависит не только собственная продуктивность, но и урожайность зерна со всего агроценоза (табл. 2).

Таблица 2

Влияние азотного удобрения на урожайность смешанных посевов, т/га

Согласно полученных данных, можно сказать, что формируемые агроценозы при включении 20% и 40% гороха в состав высеваемой смеси, имели близкий

61

уровень продуктивности. В первом случае (А0) это достигалось за счёт большего сегмента (80%) злаковых компонентов в посеве. Во втором – благодаря более высокой урожайности злаковых компонентов в посеве с 40% гороха. В составе смешанных агроценозов бобовому компоненту отводится роль донора азотистых соединений, которыми он делится благодаря доставке части фиксированного азота к корневой системе злаковых растений в виде аминокислотного экссудата.

Более высокой урожайностью зерна отличались смешанные агроценозы с превалированием яровой пшеницы в составе оставшегося сегмента смеси, который приходился на злаковые культуры. Это связано с более высокой урожайностью, конкурентоспособностью, а в отдельных случаях и агрессивностью «поведения» данной культуры в отношении потребления азота из почвы и минеральных удобрений.

На основании главных эффектов по фактору С можно заметить, что при внесении азотного удобрения происходило увеличения урожайности зерна всех смешанных агроценозов. Связано это с высокой отзывчивостью зерновых культур на использование азотных удобрений, зачастую обусловленной его недостаточным количеством в почве. Учитывая совокупность рассматриваемых факторов, следует отметить, что максимальная урожайность зерна в опыте (3,17 т/га) получена при возделывании смеси горох 40% + овёс 15% + пшеница 45% и внесении

N60.

Таким образом, за счёт использования азотного удобрения в смешанных агроценозов в дозе 30 кг д.в./га наблюдается увеличение интенсивности ростовых процессов и биометрических параметров вегетативной надземной массы и корневой системы растений гороха. Наряду с этим, на начальных этапах развития гороха наблюдается ингибирующее действие азотного удобрения на процесс нодуляции и формирование корневого ризобиального аппарата. Смешанные агроценозы, сформированные при включении 20% и 40% гороха в состав высеваемой смеси, имели близкий уровень продуктивности. При этом бобовому компоненту отводится роль донора азотистых соединений в их составе. Максимальная урожайность зерна в опыте (3,17 т/га) получена при возделывании смеси горох 40% + овёс 15% + пшеница 45% и внесении N60.

Литература

1.Михайлова Л.А., Алёшин М.А., Буянова Г.В. [и др.] Оценка использования смешанных посевов яровой пшеницы и посевного гороха в качестве предшественника для ярового ячменя // Пермский аграрный вестник, 2016. №3 (15). С. 48-53.

2.Олешко В.П. Значение смешанных посевов в интенсификации кормопроизводства // Сборник науч. работ «Современное состояние и перспективы развития земледелия и растениеводства: к 60-летию Целины». Барнаул: ФГБУ Алтайский НИИСХ, 2014. С. 283-289.

3.Пасынкова Е.Н. Азотное питание, урожайность и качество зерна яровой пшеницы в одновидовом и смешанном с викой посевах // Агрохимия, 2009. №2. С. 18-27.

4.Алёшин М.А., Завалин А.А. Эффективность применения азотного удобрения в смешанных посевах гороха и пшеницы в севообороте // Агрохимия, 2021. №11. С. 33-48.

5.Алёшин М.А., Михайлова Л.А. Изменение урожайности и биохимического состава зерна полевых культур в смешанных посевах при использовании минеральных удобрений // Плодородие, 2020. №2 (113). С. 9-13.

6.Парахин Н.В., Петрова С.Н. Сельскохозяйственные аспекты симбиотической азотфиксации. М.: Колос, 2006. 152 с.

7.Воробьев В.А. Симбиотическая азотфиксация и температура. Новосибирск: Наука Сиб. Предприятие РАН, 1998. 128 с.

8.Фарниев А.Т., Посыпанов Г.С. Биологическая фиксация азота воздуха, урожайность и белковая продуктивность бобовых культур в Алании Владикавказ: Иристон, 1997. 210 с.

62

УДК 631.437.8: 561.32.016

МАГНИТНЫЕ ЧАСТИЦЫ ЭПИФИТОВ ГОРОДА ЛЫСЬВА ПЕРМСКОГО КРАЯ

А.В. Боброва, А.А. Васильев,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: pet508nas@mail.ru

Аннотация. Магнитные частицы широко распространены в эпифитах города Лысьва. Их происхождение связано с деятельностью промышленных предприятий металлургического профиля, тепловых электростанций и автотранспорта. Изучение магнитных частиц почвы позволяет выявить источники загрязнения.

Ключевые слова: магнитные частицы; сферула; микрозондовый снимок.

Экологический магнетизм позволяет изучить связи магнитных свойств минералов, почв, растений, лишайников, мхов с экологическими процессами окружающей среды. В последние десятилетия магнитометрия широко применяется в 36 европейских государствах, включая Россию, как быстрый, доступный и чувствительный метод качественной оценки загрязнения исследуемого вида тяжелыми металлами, полициклическими ароматическими углеводородами, пестицидами и др.

Эпифитные мхи представляют собой большой интерес в биоиндикации химического состава атмосферных выпадений. Биоиндикация основана на изучении изменений эпифитного мохового покрова (биоразнообразие, морфология и жизненность мхов и др.) под действием элементного состава атмосферного воздуха и свойств субстрата. Эпифитные мхи способны накапливать в себе тяжелые металлы, редкоземельные элементы, пылевые частицы техногенных соединений металлов в связи, с чем их использование является оптимальным для исследований территорий с длительным техногенным загрязнением атмосферы [1], [2], [4].

Помимо тяжелых металлов в эпифитах прослеживается наличие магнитных частиц, которые представлены в виде сферул. Магнитные сферулы могут иметь космическое и антропогенное происхождение (деятельность промышленных предприятий металлургического профиля, тепловых электростанций, а также автотранспорта). Согласно данным исследований, сферические магнитные частицы могут служить индикатором количественной оценки аккумулятивных явлений [3].

На территории дошкольных учреждений города Лысьвы были отобраны образцы эпифитов, произрастающих на стволах тополя черного Populus Nigra L. с каждого ствола пластиковым ножом снимались образцы мхов-эпифитов с высоты 1,5 м. Отобранные образцы эпифитов были высушены и измельчены. Затем из измельченных образцов с помощью ферритового магнита были выделены магнитные частицы.

Диагностика состава магнитных частиц была проведена методом элек- тронно-зондового микроанализа с помощью электронного микроскопа «Tescan

63

Vega II» с приставкой для энергодисперсионного анализа «Drycool». На электрон- но-микроскопических снимках магнитной фазы эпифитов (рис. 1) область, окрашенная черным цветом, представляет собой цвет угольный подложки; серый цвет

– алюмосиликаты, а светлые участки – частицы магнитной фазы, которые содержат химические элементы с высокими атомными массами.

Из всех проб мхов-эпифитов, отобранных со стволов тополя черного Populus Nigra L. на территории детских садов г. Лысьвы, были извлечены магнитные частицы.

Рис. 1. Электронно-микрозондовый снимок сильномагнитной фазы эпифитов на территории детского сада №17 г. Лысьва

Биологические особенности мхов-эпифитов (отсутствие корней, распространенность произрастания, аэральный способ питания, медленный рост) обеспечивают им способность накапливать в себе загрязняющие вещества. Из всех проб мхов-эпифитов, отобранных со стволов тополя черного Populus Nigra L. на территории детских садов г. Лысьва, были извлечены магнитные частицы.

С помощью микрозондового метода была диагностирована сферическая форма магнитных частиц, что может говорить об атмосферном загрязнении эпифитов. В химическом составе отдельных частиц магнитной фазы эпифитов, кроме железа, отмечается высокое содержание титана, марганца и хрома (рис. 2).

Рис. 2. Результаты микрозондового анализа магнитных частиц эпифитов на территории детского сада №25 г. Лысьва

64

Накопление этих химических элементов может быть связано с функционирующими в городе машиностроительными и металлургическими промышленными предприятиями.

Титан и хром являются добавкой во многих легированных сталях и большинстве спецсплавов. Также хром (VI) используется при производстве текстильных красок, консервантов для дерева. Марганец используется в сталелитейной и химической промышленности в виде сплавов с железом и кремнием.

Титан считается физиологически инертным, благодаря чему применяется в протезировании как металл, непосредственно контактирующий с тканями организма. Однако титановая пыль может быть канцерогенной. Хром довольно токсичный элемент. Металлическая пыль может вызвать дерматиты и экземы, астматический бронхит, бронхиальную астму, невротические расстройства, а также онкологические заболевания. Марганец, в свою очередь, является сильным «протоплазматическим» ядом, который воздействует на нервную систему, вызывает тяжелые органические изменения в почках, органах пищеварения, легких [5].

Литература

1.Анищенко Л.Н., Злыднев А.А., Москаленко И.В. Биоиндикация состояния воздуха крупной урбоэкосистемы (на примере г. Орла) // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 5. С. 353.

2.Баркин В.Ш., Лянгузова И.В. Содержание тяжелых металлов в доминантных видах мхов как индикатор агротехногенной нагрузки // Экология. 2018. №2. С. 119-126.

3.Макаров А.Б., Осовецкий Б.М., Антонова И.А. Магнитные сферулы из почв вблизи шлакового отвала Нижнетагильского металлургического комбината // Известия Уральского государственного горного университета. 2017. №4. С. 42-45.

4.Отнюкова Т.Н., Дутбаева А.Т., Жижаев А.М. Особенности биоразнообразия эпифитного покрова и элементного состава древесного субстрата и мхов в условиях различного уровня загрязнения// Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2012. № 3. С. 85-90.

5. Химико-токсикологический анализ тяжелых металлов: учебное пособие / Е.А. Илларионова, И.П. Сыроватский. Иркутск: ИГМУ, 2016. 58 с.

УДК 65.05.33

РАЗРАБОТКА АТРИБУТИВНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ «ПОЧВЫ ПЕРМСКОГО КРАЯ»

О.А. Гилёв, В.Ю. Гилев,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: pochva@pgatu.ru

Аннотация. В статье представлена модель данных и структура формирования таблиц атрибутивной базы данных (БД) состава и свойств почв «Почвы Пермского края» в СУБД MS Access, приведены примеры создания пользовательского интерфейса по средствам форм и отчетов, а также представлена структура таблиц справочников.

Ключевые слова: базы данных, структура базы данных, модель данных базы данных, системы управления базами данных, Пермский край.

Уже длительное время ведется изучение почвенного покрова на территории Пермского края. За этот срок набралось огромное количество научных работ,

65

посвященных этой теме, однако проблема в том, что большая часть этой информации хранится на локальных носителях. Это приводит к тому, что на поиск, обработку и сведение необходимой информации может уйти много сил и времени.

Решением этой проблемы является создание и ведение почвенных баз данных. Использование баз данных для хранения информации о составе и свойствах почв позволяет объединить, структурировать и систематизировать большие объемы данных почвенных исследований, не теряя в скорости и удобстве поиска необходимой информации.

Целью исследования является создание базы данных состава и свойств почв территории Пермского края.

Объектом для создания базы данных являются почвы Пермского края, их состав и свойства.

В работе использовались сравнительно-географический и системноинформационный методы.

Разработка атрибутивной базы данных «Почвы Пермского края» разделена на 2 этапа:

Первый – это логический этап, на котором определяются основные и справочные сущности, выделяются атрибуты сущностей, задаются связи и в заключительной части строится диаграмма «сущность-связь».

На втором – физическом этапе создаются таблицы, запросы, формы и отчеты в выбранной системе управления баз данных.

Основные сущности базы данных можно разделить на 2 уровня:

–уровень Почва – «Почвенный разрез». Является совокупностью информации о почвенном разрезе в пространстве и времени, а также данных о его идентификации;

–уровень Горизонт – «Почвенный горизонт». Объединяет информацию о почвенных горизонтах, выделяющихся в почвенном разрезе. О процессах и эволюционном развитии почвы, которые отражаются в морфологических признаках, гранулометрическом составе, физико-химических и других свойствах и особенностях почвенных горизонтов [1].

Сущность «Почвенный разрез» имеет 55 атрибутов. К ним относятся такие атрибуты как, автор почвенного разреза, дата заложения почвенного разреза, географическое положение, классификационная принадлежность почвы по классификациям почв СССР 1977г., России 2004г., WRB и FAO и др.

Атрибуты сущности «Почвенный горизонт», разделены на большие группы:

морфологические свойства почв, которые включают в себя атрибуты морфологического описания почвенных горизонтов;

физико-химические свойства почв. Включает в себя такие атрибуты, как содержание гумуса, гидролитическую кислотность и их оценку;

гранулометрический состав почв, который характеризует содержание гранулометрических фракций в образце, взятом из горизонта и оценку;

физические свойства почв. Включает такие атрибуты, как плотность, плотность сложения, полная влагоемкость и их оценку.

66

К атрибутам, не вошедшим в эти группы, относится диагностические названия горизонтов по классификации почв СССР 1977 и России 2004 года; код разреза, который характеризует принадлежность почвенного горизонта к почвенному разрезу [2].

Часть атрибутов основных сущностей пригодны для создания по ним справочных таблиц. Для этого были выделены справочные сущности. Всего в логическую структуру БД входит 36 справочных сущностей как простых, так и составных.

Для того, чтобы отобразить всю сложную логическую структуру базы данных строится Диаграмма «сущность-связь» (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма «Сущность-связь» для БД «Почвы Пермского края»

На ней основные сущности представлены в виде таблиц, их атрибуты в виде строк, справочные сущности объединены в большой блок и связаны с дочерними атрибутами индексами с номером справочной таблицы. Для наглядности некоторые связи показаны стрелками. Связь основных сущностей также показана в виде стрелки. Ввиду большего объема данных, на изображении диаграмма «сущность-связь» представлена не полностью.

На основании логической модели базы данных созданы 2 операционные таблицы: «Описание почвенного разреза», хранящая в себе атрибуты сущности почвенный разрез.

67

«Описание почвенного горизонта», объединяющая в себе атрибуты сущности почвенный горизонт.

Вобеих таблицах поле «Код» является первичным ключом и имеет тип счетчик. Между собой эти таблицы имеют связь «один-ко-многим»: таблица «Описание почвенного разреза» поле «Код» = таблица «Описание почвенного горизонта» поле «Код разреза».

ВСУБД MS Access было реализовано 13 запросов. Запросы могут быть как простыми, так и сложными, т.е. составными.

На рисунке 2 представлен составной запрос, состоящий из операционных и справочной таблиц. Он служит для определения разновидности почвы.

Рис. 2. Схема данных запроса на определение разновидности почвы

Интерфейс БД «Почвы Пермского края» представлен следующими формами и отчетами:

Форма «Данные о почвах» (рис. 3) содержит в себе «основную информацию о почвенном разрезе». Данная форма является совмещенной т.е. состоит из обычной и табличной формы. Это позволяет настраивать поля необходимым образом и при этом пользоваться удобным для многих табличным интерфейсом MS Excel.

Эта форма является главной, то есть подгружается при открытии базы дан-

ных.

Форма «Описание почвенного разреза» имеет вид ленты, данные в которой разделены на группы. Она выполнят цели занесения почвенной информации в БД.

Форма «Описание почвенного горизонта» по своей структуре состоит из главной формы и четырех подчиненных, которые содержат в себе почвенную информацию относительно наименования этих подчиненных форм.

Также в БД созданы формы для расчета запасов гумуса и бонитировки почв по А.С. Фатьянову. Формы позволяет рассчитать запасы гумуса в слое 0- 20см, и провести бонитировку по Фатьянову.

68

Рис. 3. Форма «Данные о почвах» в атрибутивной базе данных «Почвы Пермского края»

Форма для расчета баллов бонитета представлена на рисунке 4.

Для просмотра всей информации о конкретном почвенном разрезе создана форма «Данные о почвенном разрезе». Эта форма состоит из главной формы, и четырех подчиненных отчетов.

Результатом проделанной работы на логическом этапе проектирования атрибутивной базы данных «Почвы Пермского края» является логическая структура данных, содержащая в себе две основных сущности и 36 справочных.

Создана диаграмма «сущность-связь».

Рис. 4. Форма «Бонитировка по Фатьянову» в атрибутивной базе данных «Почвы Пермского края»

По итогу создания физической структуры атрибутивной базы данных «Почвы Пермского края» были созданы две оперативные таблицы, 36 справочников, 13 запросов.

Созданы 2 формы и 4 подчинённых формы для внесения и редактирования информации. Также созданы формы для расчета запаса гумуса и балла бонитета по А.С. Фатьянову.

Создана главная форма и форма для формирования выборок из хранящейся в БД почвенной информации с возможностью экспорта в MS Excel. Создана форма для просмотра всей информации об отдельно взятом почвенном разрезе с возможностью вывода данных на печать.

69

Созданы два отчета для экспорта данных о почвенном разрезе и морфологии, и о физико-химических, физических и других свойствах почвенного разреза. Создано руководство пользователя. В базу данных занесено 23 почвенных разреза.

Литература

1.Гилев О.А., Гилев В.Ю. Разработка модели данных базы данных состава и свойств почв Пермского края// Материалы Международной научной конференции I Никитинские чтения «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии в природных и антропогенных ландшафтах» 19-22 ноября 2019 г. Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2020. С. 313-315

2.Гилев О.А., Гилев В.Ю. Разработка структуры базы данных состава и свойств почв Пермского края// Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 90-летию основания Пермского ГАТУ и 155-летию со дня рождения академика Д.Н. Прянишникова (Пермь, 10-13 марта 2020 года). Пермь: ИПЦ «Про-

кростъ», 2020. С. 186-192.

УДК 631.811.98: 635.656

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

И РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ ГОРОХА ПОСЕВНОГО

Т.А. Елина, К.К. Асадуллоева, А.С. Рахимова, М.Г. Субботина,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: elina.jkz@yandex.ru

Аннотация. В работе показано, что обработка семян гороха раствором 2 – гидрокси-n-бензил-4-(7-циклогепта – 1,3,5-триенил) анилина в чистом виде привела к увеличению энергии прорастания на 5 %, увеличению длины корней: по сравнению с контролем прибавка составила 2,24 см, и снижению содержания растворимого белка и сухого вещества в биомассе проростков гороха.

Ключевые слова: регулятор роста, проростки гороха, всхожесть, энергия прорастания, растворимый белок, активность пероксидазы.

Система применения современных регуляторов роста в растениеводстве очень разнообразна. Они являются существенным фактором повышения продуктивности, стимулированием собственного иммунитета растений, позволяют индуктировать у растений комплексную неспецифическую устойчивость ко многим болезням грибного, бактериального и вирусного происхождения, а также к другим неблагоприятным фактором среды (засуха, низко- и высокотемпературные стрессы). Учитывая, что, практически все регуляторы применяются в чрезвычайно малых концентрациях они не накапливаются в растениях и почве, как непосредственно в год применения, так и в последующие [7].

Все больше в качестве стимуляторов роста рассматривают не только естественные растительные гормоны и их синтетические аналоги, но и витамины, органические кислоты, спирты и др. органические соединения. Перечень регистрируемых препаратов в каталоге Минсельхоза РФ непрерывно растет.

70