2021_107

В настоящей работе мы проводим оценку росторегулирующих свойств нового вещества – 2-гидрокси-n-бензил-4-(7-циклогепта - 1,3,5-триенил) анилина. Известно, что введение тропилиевого цикла в органическую молекулу часто сопровождается проявлением антимикробной активности у вещества в отношении Cd. Albicans и St. Aureus [1]. Мы полагаем, что изучаемое вещество может выступать в качестве регулятора роста в чистом виде или в сочетании с витаминами.

Цель работы состояла в изучении влияния раствора 2 – гидрокси-n- бензил-4-(7-циклогепта–1,3,5-триенил) анилина (далее – изучаемый стимулятор) на всхожесть семян и развитие проростков гороха посевного. Для реализации цели сформулированы следующие задачи:

1.Определить влияние раствора 2 – гидрокси-n-бензил-4-(7-циклогепта – 1,3,5-триенил) анилина на всхожесть и энергию прорастания семян гороха посевного;

2.Изучить влияние изучаемого стимулятора на биометрические показатели и биохимический состав проростков гороха.

Исследования проводили на кафедре агрохимии ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ в 2021 г. в лабораторном опыте по следующей схеме:

1.Контроль (1%-ный спиртовой раствор);

2.Аскорбиновая кислота 10 мг/л + никотиновая кислота 50 мг/л (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее – витамины);

3.Янтарная кислота 0,02 % (водный раствор) (далее – янтарная кислота);

4.Янтарная кислота 0,02 % + аскорбиновая кислота 10 мг/л + никотиновая кислота 50 мг/л (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее – янтарная кислота + витамины);

5.Изучаемый стимулятор 0,01% (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее - изучаемый стимулятор);

6.Изучаемый стимулятор 0,01% + аскорбиновая кислота + никотиновая кислота (раствор на основе 1%-ного спирта) (далее – изучаемый стимулятор + витамины).

Исследуемое вещество – 2-гидрокси-n-бензил-4-(7-циклогепта-1,3,5- триенил) анилина разработано и синтезировано Т.А. Акентьевой на кафедре общей химии Пермского ГАТУ с помощью восстановительного тропилирования.

Лабораторный опыт проводили в чашках Петри, по 10 семян гороха сорт Красноуфимский 11 проращивали между слоями увлажнённой фильтровальной бумаги. Обработка семян гороха растворами проводилась перед проращиванием. На 3 сутки оценивали энергию прорастания семян и на 7 сутки - всхожесть. После оценки всхожести определяли биометрические показатели корней и ростков гороха – длина и масса, и биохимический состав проростков. Условия проращивания поддерживали в соответствии с ГОСТ 12038-84 [2]. Повторность опыта четырехкратная. Статистическую обработку биометрических параметров проростков проводили с помощью пакета MS Excel.

Для определения содержания сухого вещества применяли весовой метод по ГОСТ 31640 [4].

71

Количественное определение содержания белка проводили с биуретовым реа-гентом микрометодом, основанном на образовании в щелочной среде окрашенного в фиолетовый цвет комплекса пептидных связей с ионами двухвалентной меди.

К 2 мл раствора свежей растительной вытяжки в фосфатном буфере с рН 7,0, содержащем 0,1—2 мг белка, добавляли 2 мл 6 %-го раствора NaOH и 0,2 мл реактива Бенедикта. Через 15 мин фотометрировали при 570 нм на спектрофотометре Unico с длиной светопоглощающего слоя 1 см. Калибровочный график строили по стандартным растворам из бычьего альбумина [6].

Активность пероксидазы определяли кинетическим фотометрическим методом в реакционной смеси раствора 4-аминоантипирина с фенолом и перекиси водорода. Измерения проводили при 510 нм на спектрофотометре Unico с длиной светопоглощающего слоя 1 см в течение 2 минут [4].

Таблица 1

Влияние изучаемого стимулятора на энергию прорастания и всхожесть гороха

На основе полученных результатов, делаем вывод, что обработка семян гороха изучаемым стимулятором в чистом виде привела к увеличению энергии прорастания на 5 % по сравнению с контролем. Такой же эффект получен в вариантах с янтарной кислотой и витаминами. Однако в варианте с совместным внесением изучаемого стимулятора с витаминами энергия прорастания находилась на уровне контроля. При учете всхожести во всех вариантах получены результаты 100 % прорастания семян.

Регуляторы роста могут обладать разной направленностью действия: стимулировать в большей мере развитие корневой системы или надземной части растений. Результаты полученных нами биометрических исследований представлены в таблице 2.

72

Установлено, что изучаемый стимулятор увеличивал длину корней по сравнению с контролем и вариантом обработки янтарной кислотой, прибавки составили 2,24 см и 1,03 см соответственно.

Отмечается тенденция по увеличению длины ростков гороха при обработке семян растворами витаминов и совместного внесения изучаемого стимулятора с витаминами по сравнению с контролем, но математически эти изменения не подтверждаются.

На массу ростков и корней изучаемый стимулятор существенного влияние не оказал, что косвенно указывает на то, что увеличение длины связано с растяжением клеток.

Горох имеет огромное значение в земледелии, и первостепенно в решении проблемы кормового белка. Зерно и сено гороха посевного отличаются значительным содержанием белка и сырого протеина. Так при среднем содержании белка у зерновых культур на уровне 14-16%, в семенах гороха его на порядок выше - 20-24%. Качественно состав белка гороха отличается сбалансированным и высоким содержанием таких аминокислот, как лизин, метионин, триптофан [5].

Результаты анализов по биохимическим показателям проростков гороха представлены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Влияние изучаемого стимулятора на содержание сухого вещества и растворимого белка проростков гороха, % масс

Обработка семян исследуемым стимулятором роста приводила к снижению содержания растворимого белка и сухого вещества в биомассе проростков гороха, что связано с биологическим разбавлением, вследствие растяжения клеток. Подобный эффект можно отметить в варианте с обработкой семян раствором янтарной кислоты. Наибольшее содержание растворимого белка было отмечено при обработке семян гороха янтарной кислотой совместно с витаминами.

Фермент пероксидаза очень широко распространён в тканях растительного и животного происхождения, входит в состав фракции растворимых белков, проявляет антиоксидантные.

Результаты определений пероксидазной активности в растительных тканях надземной части (ростков) и корневой биомассы представлены в табл. 4. Можно отметить, что активность пероксидазы гороха в корневой части проростков была значительно выше, чем зеленой биомассы ростков.

73

Минимальное значение активности пероксидазы в пересчете на растворимый белок было получены в корнях гороха при обработке витаминами, в ростках наименьшее значения отмечены в контрольном варианте.

Отмечена тенденция по увеличению пероксидазной активности в корнях и надземной части гороховых проростков при обработке при обработке янтарной кислотой и изучаемым веществом, особенно при пересчете на растворимый белок.

Таким образом, изучаемый стимулятор 2 – гидрокси-n-бензил-4-(7- циклогепта – 1,3,5-триенил) анилин в чистом виде наибольшее влияние оказал на длину корней, в сочетании с витаминами - на длину ростков, по сравнению с контрольным вариантом. Отмечен положительный эффект изучаемого стимулятора на энергию прорастания семян и увеличение антиоксидантной активности биомассы проростков гороха.

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 пше-ницы // Естественные

иматематические науки в современном мире: сб. ст. по ма-тер. XLIV междунар. науч.-практ. конф. № 7(42). Новосибирск: СибАК, 2016. С. 153-158.

2.ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. 50с.

3.ГОСТ 31640-2012 Корма. Методы определения содержания сухого вещества. М.: Стандартинформ, 2020. 12с.

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

5.Осокин И.В. Роль зернобобовых и злаковых культур в производстве кормового белка и программирование белковой продуктивности агрофитоценозов в Предуральском регионе Нечерноземной зоны России: автореф. дис. … докт. с.-х. наук. Новоссибирск , 1998. 28 с.

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

7.Соловьева А.М., Авдеенко С.С. Оценка действия стимуляторов роста и микроудобрений на рост и развитие растений петунии // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 8. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2015/08/57188 (дата обращения: 31.10.2021).

74

УДК 631.416.9 (470.53)

СОДЕРЖАНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ БОРА, КОБАЛЬТА, МАРГАНЦА, МЕДИ И ЦИНКА В ПОЧВАХ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Т.А. Елина, В.Р. Олехов, Е.В. Пименова,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: elina.jkz@yandex.ru

Аннотация. В работе представлены методы, используемые для нахождения микроэлементов в почве ФГБУ ГЦАС «Пермский», и приведены результаты определения подвижных форм бора, кобальта, марганца, меди и цинка в почвах Пермского края, обследованных ФГБУ ГЦАС «Пермский» в 2019-2020 годах.

Ключевые слова: бор, кобальт, марганец, медь, цинк, микроэлементы.

Введение. Микроэлементы необходимы для жизнедеятельности растений и животных и находятся в почвах и биологических объектах в тысячныхстотысячных долях процента.

Они не могут быть заменены другими веществами, поэтому учёные называют их «элементами жизни», при их отсутствии жизнь растений и животных становится невозможной [7].

Растения могут использовать микроэлементы только в подвижной форме (водорастворимой).

Целью исследований является анализ содержания подвижных форм бора, кобальта, марганца, меди и цинка в почвах Пермского края, обследованных ФГБУ ГЦАС «Пермский» в 2019-2020 годах.

Для выполнения цели были установлены следующие задачи:

1.Определить содержание микроэлементов в пробах почв, отобранных в 2019 и 2020 годах на сельскохозяйственных угодьях Пермского края;

2.Проанализировать полученные данные о содержании микроэлементов в почвах Пермского края за 2019-2020 годы.

Методы исследований. Исследования выполнены в лаборатории государственного центра агрохимической службы «Пермский».

Определение подвижных форм микроэлементов в ФГБУ ГЦАС «Пермский» проводят для 10 % от общего числа проб. Для этого готовят объединённую пробу различных контуров в пределах одной почвенной разности [1].

Определение микроэлемента бора в почвах выполняли по методу Бергера и Труога в модификации ЦИНАО (ГОСТ Р 50688-94). Извлекали бор из почвы горячей водой, получали окрашенный комплекс бора с хинализарином и фотометрировали при длине волны 620 нм с просвечиваемым слоем толщиной 20 мм.

Для определения подвижных соединений кобальта в почвах использовали метод Пейве и Ринькиса в модификации ЦИНАО (ГОСТ Р 50687-94). Методика основана на определении кобальта, извлекаемого из почвы 1 н раствором азотной кислоты, фотометрическим методом с нитрозо-Р-солью [4].

75

В лаборатории ФГБУ ГЦАС «Пермский» используют атомно-абсорбционный метод определения цинка, меди и марганца, который основан на измерении поглощения электромагнитного резонансного излучения свободными атомами микроэлементов в пламени ацетилен-воздух. Для этих целей использует прибор «Спектр-5». Анализ проводится при следующих аналитических линиях: медь – 324,7 нм; цинк –

213,8 нм, марганец – 279,5 нм.

Определение содержания микроэлемента меди проводили по методу Пейве и Ринькиса в модификации ЦИНАО в соответствии с ГОСТ Р 50684-94 [2].

Определение подвижных соединений цинка проводится по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО в соответствии с ГОСТ Р 50686-94 [3].

Определение подвижных соединений марганца проводится согласно «Методическим указаниям…» [6].

После определения содержания микроэлементов в почвах проводилась градация почв с использованием таблицы 1.

Таблица 1

Группировка почв по содержанию подвижных форм микроэлементов с учетом способа экстрагирования

(по методам Пейве-Ринькиса и Крупскому-Александровой)

Результаты исследований. При анализе почвенных образцов, отобранных в сельскохозяйственных предприятиях Пермского края в 2019 году, были получены результаты, представленные в таблице 2.

Таблица 2

Содержание подвижных форм микроэлементов по районам Пермского края в 2019 году

76

кая, марганцем и цинком – низкая, кобальтом и медью – изменяется от среднего до низкого уровня.

Литература

1.ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2008. 5 с.

2.ГОСТ Р 50684-94 Почвы. Определение подвижных соединений меди по методу Пейве

иРинькиса в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1994. 11 с.

3.ГОСТ Р 50686-94 Почвы. Определение подвижных соединений цинка по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1994. 13 с.

4.ГОСТ Р 50687-94 Почвы. Определение подвижных соединений кобальта по методу Пейве и Ринькиса в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 1994. 12 с.

5.ГОСТ Р 50688-94 Почвы. Определение подвижных соединений бора по методу Бергера и Труога в модификации ЦИНАО. М.: Издательство стандартов, 2013. 13 с.

6.Методические указания по определению микроэлементов в почвах, кормах и растениях методом атомно-абсорбционной спектроскопии / Всесоюз. произв.-науч. об-ние по агрохим. обслуж. сел. хоз-ва, Центр. ин-т агрохим. обслуж. сел. хоз-ва. М.: ЦИНАО, 1985. 95 с.

7.Микроэлементы в сельском хозяйстве / С.Ю. Булыгин, Л.Ф. Демишев, В.А. Доронин [и др.]; под ред. С.Ю. Булыгина. Дніпропетровськ: Січ, 2007. 100 с.

УДК 631. 43

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫХ ПОЧВ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Е.С. Лобанова,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Email: evgeniyalobanova83@mail.ru

Аннотация. В работе представлены данные по гранулометрическому и агрегатному составу, плотности почвы и твердой фазы, общей пористости типичных и выщелоченных дерново-карбонатных почв Сивинского, Пермского, Карагайского, Ильинского и Кунгурского районов Пермского края.

Ключевые слова: плотность, пористость, гранулометрический и агрегатный состав почв.

Дерново-карбонатные почвы на территории Пермского края встречаются небольшими участками и занимают площадь 347,6 тыс. га (2,2 % от общей площади края). Наиболее широко распространены данные почвы в Сивинском и Ильинском районах, где интенсивно используются в сельском хозяйстве [1]. Физические свойства почв изменяющиеся в результате их обработки, оказывают влияние на рост и развитие культурных растений [2, 3].

Цель исследования – оценить физические свойства дерново-карбонатных почв Пермского края. Объектом исследования являлись дерново-карбонатные типичные и выщелоченные почвы административных районов Пермского края: Сивинского, Пермского, Карагайского, Ильинского и Кунгурского (рис.). Почвы сформированы на элювии известняков или элювии мергеля [1].

Изученные почвы характеризуются низким и средним содержанием гумуса, близкой к нейтральной и нейтральной реакцией среды, высоким содержанием

78

обменных оснований, низкой и средней обеспеченностью элементами питания. Гранулометрический состав дерново-карбонатных почв является легкоглинистым. Содержание физической глины в верхних горизонтах варьирует в интервале от 52

до 65 % (табл. 1).

Рис. Объекты исследования

Дерново-карбонатные почвы в Пермском, Карагайском и Кунгурском районах обогащены песчаной фракцией (14-38 %). Изучаемые профили почв по содержанию крупной пыли условно можно объединить в две группы: менее 20% (Карагайский и Кунгурский районы); более 20% (Сивинский, Пермский, Ильинский районы). Выщелоченные подтипы дерново-карбонатных почв характеризуются содержанием крупной пыли более 20% в срединной части профиля. Очень разнообразно распределено содержание средней и мелкой пыли по профилю почв. Преобладающей фракцией, в основном, является илистая (32-46 %). Тяжелый гранулометрический состав способствует позднему созреванию данных почв до физиологической спелости и затрудняет их обработку.

Плотность почвы пахотного и гумусового горизонтов составляет 1,0- 1,1 г/см3 и является оптимальной (табл. 2). Подпахотный горизонт является несколько уплотнённым. Общая пористость варьирует в узком диапазоне и составляет 55-57 %, что характеризует ее как хорошую. Таким образом, общие физические свойства дерново-карбонатных почв, несмотря на тяжелый гранулометрический состав, благоприятны для развития и роста сельскохозяйственных культур.

79

Таблица 1

Гранулометрический состав дерново-карбонатных почв Пермского края

Оценка структурного состояния проведена по показателям: содержание агрономически ценных сухих и водопрочных агрегатов (10-0,25 мм), коэффициент структурности (К), критерий водопрочности (А), водоустойчивость (В) (табл. 3).

Установлено высокое содержание макроагрегатов (> 10 мм), характеризующих глыбистость, в дерново-карбонатных почвах Кунгурского, Карагайского и Пермского районов (более 35 %). Вероятно, это связано с низким содержанием гумуса и высоким содержанием ила.

Содержание эрозионно устойчивых агрегатов размером 3-1 мм варьирует в почвах в широком диапазоне: от 4 до 26 %. Это может диагностировать различную степень устойчивости почв к эрозионным процессам.

80