Аккумуляция цинка и факторы её изменяющие. Трофические и регуляторные функции цинка. Влияние цинкового удобрения на формирование биомассы ячменя. Хелатная форма цинка. Влияние цинка на содержание основных элементов метаболизма в растении (азот, калий).
Аннотация к работе
В современном земледелии наряду с использованием известных минеральных макро-и микроудобрений идет поиск новых форм удобрений и способов их использования. Среди трофических веществ важную роль играют микроэлементы, в частности, цинк. Не менее важным является определение баланса минеральных элементов, поступающих с удобрениями, что отражает метаболическую взаимосвязь биофильного цинка и основных элементов питания растений. Наряду с трофическими, цинк выполняет и регуляторные функции; установлено влияние цинка на гормональный статус растений, в частности, на активность некоторых групп эндогенных фитогормонов. Целью данной работы являлось изучить влияние хелатной формы цинка на накопление биомассы растений, их продуктивность и поступление основных элементов питания (азота, фосфора, калия) в растения, с учетом агрохимического фона.Так, в штате Флорида, на почвах, бедных цинком, наблюдалось массовое заболевание растений кукурузы (побеление верхушек). Растениям доступны растворимые формы цинка; чем больше их в почве, тем больше цинка поглощается растениями. Критический уровень дефицита цинка в листьях растений оценивается как 15-20 мкг цинка на 1 г сухой массы. В качестве кофактора цинк участвует в синтезе фитогормона ауксина (ИУК), влияя, таким образом, на темп роста растений; в условиях дефицита цинка уровень ИУК в тканях растений уменьшается. Влияние сульфата цинка изучалось также на примере растений картофеля, выращенных в вегетационных условиях на почве, дефицитной по цинку; посадочные клубни обрабатывались раствором сульфата цинка (Пузина, 2004).«Рексолин Zn 15» представляет собой стабильный, водорастворимый и непылящий хелат цинка. Агрохимикат «Рексолин Zn 15» применяется для подкормки любых культур в течение всего периода вегетации через системы капельного полива, дождевальные установки, посредством некорневых подкормок и как корневая подкормка в почву или гидропонику (Табл. Дозы, способы и сроки его внесения рассчитываются в зависимости от потребностей выращиваемой культуры, влияния удобрений на качество продукции и местных условий. Опытные варианты, согласно схеме исследования предусматривали оценку эффективности микроудобрения «Рексолин Zn 15» с культурой ячмень (Hordeum vulgare) сорта «Нур». Исследовали две концентрации цинка: 5 мг/кг - рекомендованная доза по этому препарату и 25 мг/кг - доза, чтобы оценить действие избытка цинка на развитие растений.Здесь мы можем отчетливо увидеть, как двойная доза цинкового удобрения на низком уровне минерального питания вызывает угнетение роста как в начальный период (рис.5) так и во второй период (рис.6) отбора растительных образцов. При низком уровне минерального питания цинк проявляет себя как токсичный элемент, так как его содержание в почве при таком уровне минерального питания является достаточно высоким (Табл.7). Результаты анализа цинка в почве подтверждают, что угнетение биомассы ячменя с использованием цинковых удобрений и минеральных удобрений в дозе N(PK)0,5 связано с высокой концентрацией цинка в почве (увеличение в 2 и более раз) (рис. С использованием цинкового удобрения в дозе 25 мг/кг повышается более чем в 3 раза на фоне низкой обеспеченности почвы питательными элементами, а на высоком уровне дополнительное внесение хелатной формы цинка усиливает вынос этого элемента с растением и концентрация в почве снижается. Лишь при внесении высокой дозы цинка в почву концентрация его в растениях значимо возросла, почти в 5 раз относительно контроля 2NPK и на 25% относительно контроля N(PK)0,5 (рис.8).· Исследования разных доз новых хелатных удобрений в процессе вегетации ячменя позволяют прогнозировать возможные эффекты его действия в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой почвы питательными элементами.
Вывод
· Исследования разных доз новых хелатных удобрений в процессе вегетации ячменя позволяют прогнозировать возможные эффекты его действия в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой почвы питательными элементами.
· При внесении в почву рекомендованных доз препарата «Рексолин Zn 15» увеличение урожая ячменя обусловлено позитивными изменениями формирования роста и развития ячменя с первых фаз онтогенеза.
· Использование высоких доз цинковых удобрений (25 мг/кг) негативно влияет на урожай и формирование биомассы в процессе вегетации.
· Использование минеральных удобрений позволяет регулировать динамику биохимических изменений в растении при использовании Zn . И эффективность использования цинкового удобрения обусловлена уровнем минерального питания.
Список литературы
1. Алексеев Ю.В., ТМ в почвах и растениях, 1987, Агропромиздат, 142с.
2. Анспок, Бессонова В.А., Лыженко И.И., Михайлов О.Ф. и др. Влияние кинетина на рост проростков гороха и содержание пигментов при избытке цинка в питательном растворе // Физиологические растворы, 1990. Т. 32. Вып. 1. С. 109-120.
3. Битюцкий Н. П. Микроэлементы и растения. С.-Пб. Университет, 1999. 232 с.
4. Битюцкий Н. П., Микроэлементы и растение. Учебное пособие. Спб. 1999.
5. Булгакова Н.Н., Ниловская Н.Т., Влияние концентрации питательного раствора и внешних факторов на формирование яровой пшеницы, Агрохимия, 2006, №6, С.13-26
6. Деви С.Р., Прасад М.Н., Антиокислительная активность растений Brassica juncea, подвергнутых действию высоких концентраций меди//Физиология растений, 2005, том 52, №2, С.233-237
7. Ильин B.Б., К оценке массопотока тяжелы металлов в системе почва - сельскоозяйственная культура, Агрохимия , №3, C.52-59, 2006.
8. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
9. Король В. В., Кириллова И. Г., Пузина Т. И. Изменение гормонального баланса при обработке картофеля регуляторами роста и микроэлементами. Вестник Башкирского университета, 2001, №2, С. 84-86)
10. Меркушева М.Г., Л.Л.Убугунов, В.И. Убугунова, Биопродуктивность, содержание и накопление макроэлементов надземной и подземной фитомассой орошаемого сеяного злакового травостоя в бассейне реки Селенги в зависимости от минеральных удобрений//Агрохимия, 1997, №3,С.44-52
11. Панин М. С., Касымова Ж. С. , Накопление биомассы и содержание цинка в проростках яровой пшеницы и темно-каштановой почве при внесении разных доз сульфата цинка // Агрохимия, 1999. №3. С. 61-63).
12. Пузина Т. И. Влияние сернокислого цинка и борной кислоты на гормональный статус растений картофеля// Физиология растений, 2004, т. 51. №2. - С. 234-240).
13. Суслина Л.Г., Анисимова Л.Н., Круглов С.В., Анисимов В.С./Накопление Cu, Zn, Cd, Pb ячменем из дерново-подзолистой и торфянистой почв при внесении калия и различном РН//Агрохимия, 2006, №6, С.69-79.
14. Тома С. И., Великсар С. Г.//Микроэлементы как факторы оптимизации минерального питания. // Современное развитие научных идей Д. Н. Прянишникова. -Наука, 1991. С. 243-253.
15. Фархутдинова Р.Г., Г.Р.Кудоярова., Сравнение действия нитратной и аммонийной форм азота на рост корней проростков пшеницы и содержание в них ауксинов приразличных температурных режимах//Агрохимия, 1997, №3, С.41-43
16. Холодова В.П, К.С.Волков, Вл.В.Кузнецов., Адаптация к высоким концентрациям солей меди и цинка растений хрустальной травки и возможность их использования в целях фиторемедиации//ж. Физиология растений, 2005, т.52, №6, с.848-858
17. Холодова В.П., К.С.Волков, Вл.В.Кузнецов., Адаптация к высоким концентрациям солей меди и цинка растений хрустальной травки и возможность их использования в целях фиторемедиации// Физиология растений, 2005, т.52, №6, с.848-858
18. Adriano D. C. Zink in trace elements in the terrestrial environment// Springer-verlag/ New York, 1986, 429-448
19. Anderson W. B. Zinc in soil and plant nutrition. ADV. Agron. 1972, 24, 147-186
20. Elsokkary I. H. Lag L. Distribution of different fractions of Cd, Pb, Zn and Cu in industry polluted and non-polluted soils of Odda region, Norway// Acta Agric. Scand/ 1978, 28, 262-268
21. Emmerich W. E., Lund L. J., Page A. L., Chang A. C. Movement of heavy metals in sewage sludge-treated soils. J. Environ. Qual. 1982, 11, 174-178.
22. Harsharn Singh Grewal, Lu Zhonggu and Robin D Graham. Influence of subsoil zinc on dry matter production, seed yield and distribution of zinc in oilseed rape genotypes differing in zinc efficiency Plant and Soil 192: 181-189, 1997. 181c
23. Harsharn, Dieter H.H. Biochemische Essentialitat und Toxikologie von Kupfer // Off. Gesundh. Wes. 51 (2001) 220-227.
24. Kumur P.B.A,N., Dushenka V., Motto H.,Ruskin I. Phytoextraction: The Use of Plants to Remove Heavy Metals from soils// Enviroment Sci.Technolo.1995.V.29.P.1232-1238
25. Kumur P.B.A,N., Dushenka V., Motto H.,Ruskin I. Phytoextraction: The Use of Plants to Remove Heavy Metals from soils// Enviroment Sci.Technolo.1995.V.29.P.1232-1238
26. Prasad B., Shinha M., Randhawa N. S. Effect of mobile chelating agents on the diffusion of zinc in soils. Soil Sci. 1976, 122, 260-266
27. Salt D.E. et.al. / Phytoextraction: A Novel Strategy for the Removal of Toxic Metals from the Enviroment Using Plants// Biotechnology.1995.V.13.P.468-474
28. Salt D.E. et.al. / Phytoextraction: A Novel Strategy for the Removal of Toxic Metals from the Enviroment Using Plants// Biotechnology.1995.V.13.P.468-474
29. Shukla U.C.,Raj H., Zinc Response in Pigeon pea as Influenced by Genotypic Variabillity/ Plant and soil -1980.-Vol.57,N2\3,-P.323-333
30. Shuman L. M. Micronutrient fertilizers. J. Crop Prod. 1988, 1, 165-195.
31. Stephend . Ebbs, Dleonv Kochian, Phytoextraction of Zinc by Oat (Avena sativa), Barley (Hordeum vulgare), and Indian Mustard (Brassica juncea) Environ. Sci. Technol.1998, 32,802-806
32. Steven N. Whiting, Jonathan R. Leake, Stephen P. MCGRATH & Alan J.M. Baker, Assessment of Zn mobilization in the rhizosphere of Thlaspi caerulescens by bioassay with non-accumulator plants and soil extraction, Plant and Soil 237: 147-156, 2001