Встановлення за ростовими процесами та станом фотосинтетичного апарату рослин квасолі звичайної, найефективнішої концентрації наномолібденового препарату вітчизняного виробництва для позакореневого підживлення. Параметри флуоресценції хлорофілу.
Аннотация к работе
To increase its effectiveness molybdenum can be used in the form of nanopreparations, which have significantly higher biological reactivity compared to conventional micro fertilisers due to the longer and more active penetration of the active ingredient from nanoparticles into plants and its less phytotoxic influence [2]. Plants were sprayed with aqueous solutions of molybdenum in concentrations of 120, 240 and 360 mg/l (respectively MOJ20, Mo240, Mo360) or with the distilled water (control). After treatment of the plant with molybdenum concentration of 240 mg/l the mass of aboveground parts of plants significantly increased by 128.4% and by 46.3% and 39.7% for the concentration of 120 and 360 mg/l respectively. Spectrophotometric determination of chlorophyll a amount in leaves showed its highest increase in the alteration Mo240 - by 18.4% compared to controls (70.0 ± 1.5 mg / 100 g of fresh weight); after treatment of plants by concentrations of 120 and 360 mg/l the amount of chlorophyll a increased by 6.3% and 10.0% respectively. It has been found out that the increase in weight of aboveground parts of plants, the weight and area of leaf surface is caused by chlorophyll amount and the level of quantum yield of electron transport in photosystem II.Максимальні величини стимулювання ростових процесів рослин квасолі звичайної сорту Буковинка має концентрація наномолібдену 240 мг/л за показниками накопичення сирої маси у надземній частині рослин і площею листкової поверхні. Молібден концентрацією у 120 мг/л хоча і не виявляє значного стимулюючого ефекту на пігментний комплекс листків квасолі, знижує рівень нефотохімічного гасіння хлорофілу.
Вывод
Максимальні величини стимулювання ростових процесів рослин квасолі звичайної сорту Буковинка має концентрація наномолібдену 240 мг/л за показниками накопичення сирої маси у надземній частині рослин і площею листкової поверхні. За даних умов зростання, спостерігається максимальний квантовий вихід електронного транспорту ФС II, зростає частка відкритих РЦ ФС II, а відповідно знижується рівень нефотохімічного гасіння.
Молібден концентрацією у 120 мг/л хоча і не виявляє значного стимулюючого ефекту на пігментний комплекс листків квасолі, знижує рівень нефотохімічного гасіння хлорофілу. Концентрація 240 мг/л - вірогідно і рівномірно підвищує вміст хлорофілів а і b, а 360 мг/л - значно збільшує концентрацію хлорофілу b та основних каротиноїдів, що вказує на наявність стресу у рослин та доцільність позакореневого підживлення культури саме наномолібденом концентрації 240 мг/л.
Виокремлено групу параметрів флуоресценції хлорофілу а, що характеризують стан первинних процесів фотосинтезу у квасолі звичайної сорту Буковинка і повязані із збільшенням її вегетативної маси. Оскільки, параметри Фгап, ^NPQ, SPAD чутливі до дії йонів досліджуваного металу під час позакореневого внесення, вони можуть бути використані, як тест для експрес-оцінки стану рослини за довготривалої дії молібдену.
Список литературы
1. Адамень Ф.Ф. Нанотехнології в аграрній сфері / Ф. Адамень // Вісник НАН України. - 2007. - № 9. - С. 15-17.
2. Біологічний азот : монографія / В. П. Патика, С. Я. Коць, В. В. Волкогон та ін.; За ред. В. П. Патики.
— К. : Світ, 2003. - 424 с.
3. Буркин И.А. Физиологическая роль и сельскохозяйственное значение молибдена / И.А. Буркин. - М. : Наука, 1968. - 296 с.
4. Векірчик К. М. Фізіологія рослин : практикум / Векірчик К. М. - К. : Вища школа, 1984. - 241 с.
5. Гапоненко В.И. Влияние внешних факторов на метаболізм хлорофилла / В.И. Гапоненко. - Минск: Наука и техника, 1986. - 240 с.
6. Гольцев В.Н. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла а - теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений / В.Н. Гольцев, Х. М. Каладжи, М. А. Кузманова, С. И. Аллахвердиев. - М.-Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.
7. Городній М.М. Агрохімія: підруч. / М. М. Городній. - 4-те вид., переробл. та доповн. - К. : Арістей, 2008. - 936 с.
8. Грицаєнко З.М. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунту / З.М. Грицаєнко, А. О. Грицаєнко, В. П. Карпенко. - К.: ЗАТ «Нічлава», 2003. - 320 с.
9. Корнеев Д.Ю. Информационные возможности метода индукции флуоресценции хлорофилла / Д. Ю. Корнеев. - К. : Альтерпрес, 2002. - 187 с.
10. Коць С.Я. Мінеральні елементи і добрива в живленні рослин: навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / С. Я. Коць, Н. В. Петерсон. - 2-е вид., переробл. і допов. - К. : Логос, 2009. - 184 с.
11. Нанотехнології в сучасному сільському господарстві / [Ситар О. В., Новицька Н. В., Таран Н. Ю. та ін.] // Фізика живого. - 2010. - Т.18, № 3. - С.113-116.
12. Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений / Х. Н. Починок. - К. : Наукова думка, 1976. - 333 с.
13. Регуляція фотосинтезу і продуктивність рослин: фізіологічні та екологічні аспекти / [Т.М. Шадчина, Б. І. Гуляєв, Д. А. Кірізій та ін.]. - К. : Фітосоціоцентр, 2006. - 384 с.
14. Таран Н. Ю. Каротиноїди фотосинтетичних тканин за умов посухи / Н. Ю. Таран // Физиология и биохимия культ. растений. - 1999. - Т. 31, № 6. - С. 414-422.
15. Фотосинтетична діяльність посівів сої на чорноземах типових / С. М. Каленська, Н. В. Новицька, Д. В. Андрієць, О. М. Холодченко // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Агрономія. - 2011. - Вип. 162, Ч. 1. - С. 82-89.
16. Шитиков В. К. Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг. - Тольятти : Кассандра, 2014. - 314 с.
17. ШКОЛЬНИКМ. Я. Микроэлементы в жизни растений / М. Я. Школьник. - Л. : Наука, 1974. - 325 с.
18. Bambara S. The potential roles of lime and molybdenum on the growth, nitrogen fixation and assimilation of metabolites in nodulated legume: A special reference to Phaseolus vulgaris L. [Електронний документ] / Sylvie Bambara, Patrick A. Ndakidemi // African Journal of Biotechnology. - 2010. -
Vol. 8 (17). - P. 2482-2489. Режим доступу: .
Перевірено: 20.01.2017.
19. Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with bio-char additions [Електронний документ] / Marco A. Rondon, Johannes Lehmann, Juan Ramirez, Maria Hurtado // Biology and Fertility of Soils. - 2007. - Vol. 43. - P. 699-708. - Режим доступу до журн.: . Перевірено: 22.11.2016.
20. Brodrick S. J. Molybdenum reserves of seed, and growth and N2 fixation by Phaseolus vulgaris L. [Електронний документ] / Stephanie J. Brodrick, M. K. Sakala, Kenneth E. Giller // Biology and Fertility of Soils. - 1992. - Vol. 13. - P. 39-44. - Режим доступу до журн.: . Перевірено: 22.01.2017.
21. Elkhatib H. A. Growth and yield of common bean (Phaseolus vulgaris L.) in response to Rhizobium inoculation, nitrogen and molybdenum fertilization [Електронний документ] / Elkhatib H. A. // Alexandria Science Exchange Journal - 2009. - Vol. 30, № 2. - Р. 319-332. - Режим доступу до журн.: . Перевірено: 21.01.2017.
22. MULTISPEQ Beta: a tool for large-scale plant phenotyping connected to the open PHOTOSYNQ network [Електронний документ] / Sebastian Kuhlgert, Greg Austic, Robert Zegarac et all // R. Soc. open sci. - 2016. - Vol. 3, №10. - Режим доступу до журн.: content/3/10/160592. Перевірено: 22.01.2017.
23. Sozer N. Nanotechnology and its applications in the food sector [Електронний документ] / Sozer N., Kokini J. L. // Trends Biotechnology. - 2009. - Vol. 27, № 2. - P. 82-89. - Режим доступу до журн.: . Перевірено: 22.11.2016.
24. The role of molybdenum in agricultural plant production [Електронний документ] / Kaiser B. N., Gridley K. L., Brady J. N. et all // Ann. Bot. - 2005. - Vol. 96, № 5. - P. 745-754. - Режим доступу до журн.: 96/5/745.full.pdf html. Перевірено: 22.01.2017.