872

УДК 631.45

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ СОДЕРЖАНИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И СВОЙСТВАМИ ПОЧВ

Н.М. Мудрых, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия,

e-mail: nata020880@hotmail.com

Аннотация. Исследования проведены на почвах легкого гранулометрического состава. Установление математических взаимосвязей между содержанием тяжелых металлов и свойствами почв проведено методами регрессионного анализа и главных компонент.

Ключевые слова: цинк, медь, марганец, концентрация, математическая обработка

В настоящее время накоплен обширный материал по содержанию тяжелых металлов в растениях, почвах и разной способности аккумулирования их биологических объектах. Концентрация в почве зависит от многих факторов, которые носят как антропогенных характер, так и природных – химических, физических и биологических свойств почв в период ее формирования. В последнее время исследования ученых направлено на установление характера загрязнения и взаимосвязи тяжелых металлов от различных свойств [2-5].

Цель исследований – установить зависимость концентрации тяжелых металлов от свойств почв.

Объект исследования почвы легкого гранулометрического состава в Чердынском районе Пермского края (рис. 1). Отбор почвенных образцов проведен на трех полях по фиксированной сетке 100×200 м с глубины 0-20 см. Образцы были высушены до воздушно-сухого состояния и просеяны через сито 1 мм. Определение физико-химических свойств почвы, содержание элементов питания проводили по ГОСТ, подвижных форм тяжелых металлов – атомно-абсорбционным методом. Статистическую обработку выборки проводили с использованием программы STATISTICA 8 (уровень вероятности P = 0,95).

Рис. 1. Месторасположение объекта исследований

171

MATHEMATICAL RELATIONSHIPS BETWEEN HEAVY METAL CONTENT

AND SOIL PROPERTIES

N.M. Mudrykh

Perm GATU, Perm, Russia

Abstract. Studies were carried out on soils of light granulometric. The establishment of mathematical relationships between the content of heavy metals and soil properties was carried out by regression analysis and principal components.

Keywords: zinc, copper, manganese, concentration, mathematical processing

References

1.Meshalkin Yu., Samsonova, V. P., Mathematical statistics in soil science: a Workshop. M.: MAX Press, 2008. 84 p.

2.Samofalova I. A., Mudrykh N.M., Kamenshikova V.I., Lysova O.S. Influence of mineral fertilizers on parameters stability microbiocenose in soils polluted by lead // Vestnik Orenburg State University, 2011. № 12 (131). Pp. 346-348.

3.Shatilova V.S. Environmental assessment of soil pollution with heavy metals // Rostov scientific journal. 2017. №. 7. P. 93-101.

4.Syunyaev N.K., Tyutyunkova M.V., Syunyaeva O.I., Filippova A.V. Phytoremediation of heavy metals of sewage sediments by farm crops in agro-ecosystems with light soddy-podzolic soils // Izvestiya Orenburg State University. 2017. № 6 (68). Pp. 208-210.

5.Titova E. L., Poluektova E. A. Environmental assessment of drainage / / Problems and prospects of student science. 2017. № 2 (2). Pp. 23-24.

УДК 631.862.1:631.82:633.13

ДЕЙСТВИЕ УДОБРЕНИЙ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕРНА ОВСА

Н.М. Мудрых, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия;

В.Р. Ямалтдинова, Д.Г. Шишков, ПФИЦ УрО РАН, г. Пермь, Россия, e-mail: nata020880@hotmail.com

Аннотация. Основой для написания статьи были данные, полученные в длительном стационарном опыте. Установлено, что содержание белка, меди, зольности и бора в зерне овса зависит от урожайности. Выявлена обратная линейная форма связи между указанными показателями. Применяемые удобрения оказали влияние только на содержание меди и цинка в зерне.

Ключевые слова: овес, качество, концентрация, макроэлементы, микроэлементы, удобрения.

Овес является универсальным зерном для пищевых, кормовых и непищевых продуктов. Употребляя его в пищу, он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими злаками, не только в качестве базового питания, но и для улучшения здоровья людей, страдающих различными заболеваниями. Несмотря на то, что за последние 25 лет потребление продуктов из овса резко возросло из-за этих преимуществ, наибольшая доля получаемого зерна используется в качестве корма для животных [5, 6]. Это происходит из-за низкого качества получаемого зерна,

174

которое, по ряду исследований, можно улучшать с помощью различных факторов: сорта, условия выращивания, удобрения и др. [1-6].

Цель исследований – установить влияние органических и минеральных удобрений на химический состав зерна овса.

Исследования проводили в длительном стационарном опыте, заложенном на базе опытного поля ПФИЦ УрО РАН с. Лобаново Пермского района Пермского края. Схема опыта представлена в таблице 1. Методика закладки полевого опыта, характеристика почвы опубликованы ранее [4]. Объект исследования зерно овса сорта Стайер. Учет урожайности овса проведен в шестой ротации севооборота прямым методом. Химический состав зерна определен стандартными методами. Математическую обработку полученных данных проводили дисперсионным методом по Доспехову.

Отклик овса на применяемые удобрения был опубликован ранее [3]. На основании корреляционного анализа установлено, что химический состав зерна овса зависит от уровня урожайности и образует ряд: белок ˃ медь ˃ зольность ˃ бор ˃ цинк ˃ сырой жир. Выявлена обратная линейная форма связи между всеми изучаемыми показателями.

Применение как органических, минеральных удобрений, так и их сочетания оказало неоднозначное влияние на качество зерна овса (таблица). Содержание белка на удобренных вариантах варьировало от 8,1 до 17,3 %, в то время как на контроле 10,3-15,1 %. Максимальная белковость зерна овса наблюдалась на варианте с половинной дозой навоза и эквивалентом минеральных удобрений. Рассматривая варианты с применением удобрений, отмечена лишь тенденция увеличения белка в зерне при внесении удобрений в полных дозах и некоторое снижение при полуторных дозах. Содержание жира в зерне варьировало от 11,5 до 14,3 % и не зависело от применяемых удобрений. Наибольшее количество минеральных веществ отмечено на контрольном варианте (3,2-4,2 %). Применение как органических, так и минеральных удобрений не оказали достоверного влияния на зольность зерна овса. Содержание ее изменялось от 2,7 до 4,2 %.

Примечание: 1 – контроль, 2 – органические удобрения (навоз 80 т/га), 3 – минеральная система (NPK экв. 80 т/га навоза); 4 – органо-минеральная система (навоз 40 т/га + NPK экв. 40 т/га навоза), 5 – органо-минеральная система (навоз 80 т/га + NPK экв. 80 т/га навоза), 6 – органоминеральная система (навоз 120 т/га + NPK экв. 120 т/га навоза)

175

Содержание бора в овсе было на уровне 7,8-10,9 ppm и также не зависело от применяемых в опыте удобрений. Наблюдается некоторое уменьшение уровня бора в зерне на удобренных вариантах. Максимальное количество меди отмечено на варианте с применением половинной дозы навоза и эквивалентного количества минеральных удобрений (16,9-18,5 ppm). Высокие дозы вносимых удобрений приводят к уменьшению содержания меди в зерне с 14,3-15,6 ppm (на контрольном варианте) до 13,3-15,1 ppm. Концентрация цинка на удобренных вариантах варьировала от 24,3 до 37,3 ppm, на контроле 28,8-29,8 ppm. Применяемые удобрения не однозначно оказывали влияние на уровень цинка в зерне. Доказуемое увеличение содержание цинка наблюдалось только на варианте с применением одних минеральных удобрений в эквиваленте 80 т/га навоза.

Таким образом, на основании проведенных исследований на дерновоподзолистых тяжелосуглинистых почвах в условиях Предуралья установлено, что химический состав зерна овса сорта Стайер имеет корреляционную зависимость с уровнем урожайности. Применяемые в опыте органические, минеральные удобрения и их сочетания, оказали влияние только на содержание меди и цинка в зерне. Остальные изучаемые показатели не зависели от вносимых удобрений.

Литература

1.Елисеев С.Л., Яркова Н.Н., Ашихмин Н.В., Батуева И.В. Изменение лабораторной всхожести семян зерновых культур в зависимости от метеорологических и агротехнических условий // Пермский аграрный вестник, 2016. № 1 (13). С. 3-7.

2.Козлова А.В., Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Фомкина Т.П., Понкратенкова И.В. Урожайность и качество зерна овса при возделывании в севообороте и длительном применении органических и минеральных удобрений // Плодородие. 2014. № 1 (76). С. 10-12.

3.Мудрых Н.М. Перспективы выращивания продовольственного овса в Пермском крае // Земледелие, 2019. № 1. С. 43-44.

4.Ямалтдинова В.Р., Мудрых Н.М., Самофалова И.А. Влияние систем удобрений на урожайность культур полевого севооборота и содержание гумуса в дерново-подзолистой почве // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2016. № 1(37). С. 21-25.

5.Zwer P.K. Oats: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements //

Book «Cereal Grains: Assessing and Managing Quality». Second Edition. Woodhead Publishing, 2016.

Pp. 235-256.

6.Sterna V., Zute S., Jansone I., Brunava L., Kantane I. Oat Grain Functional Ingredient Characterization // International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering Vol:9, No:7, 2015. Pp. 791-794.

THE EFFECT OF FERTILIZERS ON THE CHEMICAL COMPOSITION

OF OAT GRAIN

N.M. Mudrykh

Perm GATU, Perm, Russia

V.R. Yamaltdinova, D.G. Shishkov

Perm FRC UB RAS, Perm, Russia

Abstract. The basis for writing the article was the data obtained in the long-term stationary experience. It is established that the content of protein, copper, ash and boron in oat grain depends on the yield. The inverse linear form of the relationship between these indicators is revealed. Applied fertilizers had an impact only on the content of copper and zinc in the grain.

176

Keywords: oats, quality, concentration, macroelements, microelements, fertilizers

References

1.Eliseev S.L., Iarkova N.N., Ashikhmin N.V., Batueva I.V. Dependence of grain seeds laboratory germination on meteorological and agrotechnical conditions // Perm Agrarian Journal, 2016. № 1 (13). С. 3-

2.Kozlova A.V., Merzlaya G.E., Zyabkina G.A., Fomkina T.P., Pokratenkova I.V. Yield and grain quality of oat grown in crop rotation at the long-term application of organic and mineral fertilizers // Plodorodie, 2014. № 1 (76). Pp. 10-12.

3.Mudrykh N.M. Prospects of Growing of Food Oat in the Perm Krai // Zemledelije. 2019. No. 1. Pp. 43-

4.Yamaltdinova V., Mudrykh N., Samofalova I. Effect of fertilizer systems on productivity of field crop rotation and humus content of sod-podzolic soil // Vestnik BSAU, 2016. № 1. Рр. 21-25.

5.Zwer P.K. Oats: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements // Book «Cereal Grains: Assessing and Managing Quality». Second Edition. Woodhead Publishing, 2016. Pp. 235-

6.Sterna V., Zute S., Jansone I., Brunava L., Kantane I. Oat Grain Functional Ingredient Characterization // International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering Vol:9, No:7, 2015. Pp. 791-794.

УДК 631.53:581.6:615.32

ВЛИЯНИЕ НОВОГО РЕГУЛЯТОРА РОСТА

НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН CALENDULA OFFICINALIS L.

Н.И. Никитская, Н.Л. Колясникова, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия, e-mail: natali_nikitska@mail.ru

Аннотация. Для изучения возможности применения азотистых производных непредельных кетонов в качестве новых перспективных регуляторов роста проведен рекогносцировочный лабораторный опыт в лаборатории кафедры экологии ФГБОУ ВО Пермского аграрно-технологического университета. Объектом исследования послужили семена разных фракций Calendula officinalis L. Проведённые рекогносцировочные исследования показали, что новый препарат оказывает влияние на всхожесть семян календулы лекарственной.Необходимо продолжить данные исследования с целью выявления оптимальных концентраций данного препарата на культуре Calendula officinalis L.

Ключевые слова: регуляторы роста, ненасыщенные кетоны, Calendula officinalis L., всхожесть, семена.

Введение. Применение физиологически активных веществ для регуляции роста и развития растений обусловлено широким спектром их действия на растения, возможностью направленно регулировать отдельные этапы развития с целью мобилизации потенциальных возможностей растительного организма, а, следовательно, для повышения урожайности и качества выращиваемой продукции [3].

Лекарственные растения составляют небольшую по объему, но важную по своему социальному значению часть природных ресурсов нашей страны. Рациональное использование их – одна из основ народного благосостояния [2]. При-

177

родные химические соединения, чаще всего, обладают менее вредным воздействием на организм, чем их синтетические аналоги. Поэтому, создание сырьевой базы лекарственных растений и повышения их продуктивности – актуальная задача настоящего времени.

Целью научно-исследовательской работы является изучение возможности применения азотистых производных ароматических альдегидов и непредельных кетонов качестве новых перспективных регуляторов роста на примере

CalendulaofficinalisL.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

-заложить рекогносцировочный лабораторный опыт на культуре Calendula officinalisL.;

-выявить оптимальную концентрацию исследуемых препаратов для данной культуры.

Многие представители современных регуляторов роста растений являются аналогами фитогормонов биогенного происхождения. Но в отличие от них, синтез искусственных позволяет создавать препараты комплексного воздействия, которые в ряде случаев используют свои полезные свойства более полно. С физиологической точки зрения данные препараты являются аналогами эндогенных фитогормонов, оказывающих влияние на биосинтез и функционирование гормонов растений, и, как следствие, на процессы роста, развития и жизнедеятельности растений, обеспечивая высокую урожайность качество продукции [5].

Наиболее перспективными в области органических азотсодержащих соединений для применения в качестве агрохимикатов представляются полифункциональные соединения, содержащие высоко реакционноспособную аминогруппу. На кафедрах общей химии и экологии ФГБОУ ВО Пермского ГАТУ с этой целью активно исследовались аминопроизводные непредельных кетонов (халко-

нов) [1].

Материал и методика. Для изучения возможности применения азотистых производных непредельных кетонов в качестве новых перспективных регуляторов роста на календуле лекарственной проведен рекогносцировочный лабораторный опыт в ноябре-декабре 2018 года в лаборатории кафедры экологии ФГБОУ ВО Пермского аграрно-технологического университета, в котором каждая концентрация исследуемого препарата рассматривается как отдельный вариант опыта.

У семян календулы лекарственной (Calendula officinalis L.) отсутствует период относительного покоя. Но для посева, как правило, используются не все семена. Для календулы характерна ярко выраженная гетерокарпичность: на немахровых, полумахровых, и частично, махровых соцветиях образуются разные по форме и размеру семена – крупные серповидные и ладьевидные, а также мелкие крючковидные.

В литературе имеются разные сведения о посевных качествах различных фракций семян. Например, некоторые отмечают отсутствие существенной разницы в посевных качествах семян разного размера. Посевные качества семян кален-

178

дулы довольно существенно зависят от фракций: всхожесть мелких (крючковидных) семян ниже, чем у крупных фракций (серповидных и ладьевидных се-

мян) [4].

Схема опыта:

1.Контроль (0,5% водный раствор этанола);

2.Эталон (Эпин-экстра);

3.Препарат (0,005 %);

4.Препарат (0,001 %);

5.Препарат (0,0005 %);

6.Препарат (0,0001%).

Опыт по изучению влияния нового препарата на всхожесть семян календулы лекарственной заложен в чашках Петри. Опыт двухфакторный (фактор А – семена мелкие крючковидные, фактор В – крупные серповидные и ладьевидные). Повторность в опыте четырехкратная. Исходная концентрация препаратов – 0,005%. Более низкие концентрации получены методом последовательного разбавления. Посев проведен 28 ноября 2018 г. В чашки Петри закладывалось по 50 семян календулы лекарственной двух фракций.

Так как исследуемый препарат нерастворим в воде, то рабочий раствор представляет собой водно-спиртовую суспензию. Эталонный препарат представляет собой водный раствор с концентрацией 0,1-0,2 мл/л. Для нивелирования влияния этанола, используемого в растворах исследуемых препаратов, контрольный вариант также содержит 0,5% этанола.

Результаты исследований. Проведённые рекогносцировочные исследования показали, что новый препарат оказывает влияние на всхожесть семян календулы лекарственной. Стоит отметить, что наибольшие его концентрации оказывают больший эффект на всхожесть серповидных и ладьевидных семян (43%), чем на всхожесть крючковидных (33%). В контроле серповидные и ладьевидные семена показали всхожесть в 2 раза ниже, чем крючковидные (16% и 40% соответственно). Также интересным является то, что в меньших концентрациях препарата всхожесть оказалась практически одинаковой у разных фракций. Средние показатели лабораторной всхожести семян календулы лекарственной представлены в таблице.

Выводы. Увеличение всхожести семян разных фракций при обработке в рекогносцировочном опыте говорит о перспективности применения препарата 4- (N,N-диметиламино)бензальацетофенон в качестве стимулятора на культуре Calendula officinalis L. Следует отметить, что обработка семян календулы препаратом азотистых производных ароматических альдегидов и непредельных кетонов в качестве новых перспективных регуляторов роста в концентрации 0,005%, дала лучшую всхожесть семян, в сравнении с контролем и эталоном. Разница по всхожести между крупными и мелкими фракциями семян составила 10%. Следовательно, необходимо продолжить данные исследования с целью выявления оптимальных концентраций данного препарата на культуре Calendula officinalis L.

Литература

1.Быков Я.В, Батуев С.А., Яганова Н.Н., Пак В.Д., Никонов Г.Н. Синтез и ростстимулирующая активность халконов и их аминированных производных// Бутлеровские сообщения. 2016. Т. 45, №3. С. 153-158.

2.Гринкевич Н.И., Баландина И.А. Лекарственные растения. М.: «Высшая школа», 1991.

397 с.

3.Кирюшин Б.Д. Основы научных исследований в агрономии. М.: КолосС, 2009. 398 с.

4.Костюков И.О. Экологические аспекты семенной продуктивности и качества семян календулы лекарственной и салата листового: автореф. дисс... канд. биол. наук. Новосибирск, 2010.

5.Шаповал О.А. Регуляторы роста растений / О.А. Шаповал // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». – 2008. №12. С. 53-88.

THE IMPACT OF THE NEW GROWTH REGULATOR ON SEED GERMINATION

CALENDULA OFFICINALIS L.

N. I.Nikitskaya, N. L. Kolyasnikova

Perm GATU, Perm, Russia

Abstract. The use of physiologically active substances for the regulation of plant growth and development is due to a wide range of their effects on plants, the ability to regulate individual stages of development in order to mobilize the potential of the plant organism. To study the possibility of using nitrogen derivatives of unsaturated ketones as new promising growth regulators conducted reconnaissance laboratory experience in the laboratory of the Department of ecology of Perm State Agro - Technological University. The object of the study were the seeds of different fractions of Сalendulaofficinalis L. Conducted reconnaissance studies have shown that the new drug has an effect on the germination of calendula seeds.

Keywords: growth regulators, unsaturated ketones, Calendula officinalis L., germination, seeds.

References

1. Bykov YA.V, Batuev S.A., YAganova N.N., Pak V.D., Nikonov G.N. Sinteziroststimuliruyushchayaaktivnost' halkonoviihaminirovannyhproizvodnyh //

Butlerovskiesoobshcheniya. 2016. T. 45, №3. S. 153-158.

2.Grinkevich N.I., Balandina I.A. Lekarstvennye rasteniya. M.: «Vysshayashkola», 1991. 397 s.

3.Kiryushin B.D. Osnovynauchnyhissledovanij v agronomii. M.: KolosS, 2009. 398 s.

4.Kostyukov I. O. Ecological aspects of seed productivity and quality of calendula seeds and lettuce: autoref. Diss... kand. Biol. sciences'. Novosibirsk, 2010.

5.Shapoval O. Regulators growth plant / O. Shapoval // Appendix to the journal "Protection and quarantine plant". - 2008. No. 12. P. 53-88.

180