Лилии восточных гибридов, как на них влияет нанокомпозит

Многообразие окрасок, длительное хранение в срезанном виде, высокая транспортабельность в бутонах – все это ставит лилии в один ряд с основными промышленными цветочно-декоративными культурами: розами, гвоздиками, хризантемами.

Для того чтобы лилии обладали еще большей декоративностью, а также для сокращения срока выгонки можно применять различные стимуляторы.

Проведенные исследования показали, что в результате замачивания луковиц в ТДС нанокомпозита наблюдается увеличение длины и количества цветочных бутонов на растении лилии.

Поиск и исследование перспективных веществ, способных повышать декоративность цветочных культур, является актуальной задачей.

Одними из таких веществ являются микроэлементы, в том числе медь и кремний. 

При недостатке меди у растений нарушается рост корневой системы, вследствие чего задерживается рост самого растения, появляются светлые пятна на листьях. Кроме того, медь повышает сопротивляемость растений к грибным и бактериальным болезням.

Кремний придает механическую прочность, укрепляет стенки клеток, тем самым обеспечивает жесткость стебля лилии и повышает устойчивость к заболеваниям. 

Перспективным направлением в выращивании цветочно-декоративных культур и в их защите от болезней и вредителей является применение нанотехнологий. Металл/углеродные нанокомпозиты и содержащие их тонкодисперсные суспензии, произведены по оригинальной технологии и выпускаются в полупромышленном масштабе на АО «Ижевский электромеханический завод – Купол» г. Ижевск Удмуртской Республики.

Под металл/углеродными нанокомпозитами понимается наноструктура, содержащая кластеры металла, стабилизированные в углеродных нанопленочных структурах.

Методика исследований влияния наноструктур на декоративные качества лилий

Объект исследования – лилии (Lilium) из группы Восточных гибридов F1 Siberia и F1 Santander. Исследования проводили в зимних теплицах г. Сарапул Удмуртской Республики. 

Двухфакторный опыт закладывали в 3-кратной повторности, размещение вариантов рендомизированное.

Фактор А – гибриды лилий Siberia и Santander. Фактор В – замачивание луковиц в течение 20 часов в тонкодисперсной суспензии (ТДС) медь/углеродного нанокомпозита и медь/углеродного нанокомпозита функционализированного кремнием в различной концентрации.

В качестве контроля использовали варианты без обработки луковиц и с замачиванием их в воде. Технология выгонки тепличной лилии в защищенном грунте в контейнерах общепринятая.

Влияние нанокомпозитов на лилии – результаты исследования

В течение двух лет изучалась реакция лилии на обработку медь/углеродным нанокомпозитом и медь/углеродным нанокомпозитом, функционализированным кремнием.

Декоративность выгоночных лилий (срезка лилии) определяются количеством бутонов в соцветии, диаметром раскрытого цветка и высотой растения.

Количество бутонов у F1 Siberia было больше, чем у F1 Santander (рис. 1). 

Замачивание луковиц в нанокомпозите привело к увеличению количества бутонов с 5 до 6-8 шт. Более эффективным было применение медь/углеродного нанокомпозита, функционализированного кремнием в дозе 0,05 %.

У лилии F1 Santander количество бутонов в контроле составило 4 шт. Отмечено увеличение их количества после обработки нанокомпозитами. Наиболее эффективной также была доза 0,05 % медь/углеродного нанокомпозита, функционализированного кремнием. 

Кроме количества бутонов в соцветии немаловажное значение в показателях декоративности лилии имеет диаметр раскрытого цветка (рис. 2). Диаметр раскрытого цветка у F1 Santander был существенно больше, чем у F1 Siberia. Это было связано с меньшим количеством бутонов на растении.

Обработка луковиц нанокомпозитами способствовали существенному увеличению диаметра раскрытого цветка.

Наибольший диаметр цветка (23 см) отмечен при обработке 0,05-процентной суспензией медь/углеродного нанокомпозита, функционализированого кремнием на обоих гибридах. 

Высота стебля при срезке составила 103-110 см у F1 Siberia и 101-116 см у F1 Santander, что соответствует высшей категории (рис. 3). Различий по высоте между двумя гибридами отмечено не было.

Отмечено увеличение высоты растений после обработки их медь/углеродным нанокомпозитом в различных исследуемых концентрациях до 132-141 см.

Обработка нанокомпозитом меди, функционализированным кремнием, не привела к увеличению высоты растений.
Возможно, что это связано с тем, что кремний укрепляет прочность стеблей, тем самым не давая им расти в высоту. 

Обработка луковиц медь/углеродным и медь/углеродным нанокомпозитом функционализированным кремнием способствовала увеличению декоративности лилии за счет увеличения количества и диаметра цветков.

--- 

Мерзлякова Вера Михайловна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры химии ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА

Соколова Елена Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры плодоводства и овощеводства ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА

Коробейникова Ольга Валентиновна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и землеустройства ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА

Кодолов Владимир Иванович, доктор химических наук, кафедра химии и химической технологии ФГБОУ ВО Ижевский ГТУ имени М.Т. Калашникова

---

Библиографический список:

1. Коробейникова О.В. Влияние кремнийсодержащих соединений на пораженность яровой пшеницы Иргина болезнями и вредителями / О.В. Коробейникова, Т.А. Строт // Аграрная наука – состояние и проблемы: труды региональной научно-практической конференции. Отв. редактор: Любимов А.И., – 2002. – С. 68-70.

2. Коробейникова О.В. Влияние смеси силиката натрия с фунгицидами на физиолого-биохимические процессы растений яровой пшеницы сорта Иргина / О.В. Коробейникова, Т.А. Строт // Устойчивому развитию АПК – научное обеспечение: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, – 2004. – С. 82-84.

3. Кодолов В.И. Характеристики металл/ углеродных нанокомпозитов в перспективе использования в живых системах / В.И. Кодолов, В.В. Тринеева, А.А. Лапин, В.М. Мерзлякова // Морфологические ведомости, 2018. – № 1 (26). – С. 46-51.

4. Лапин А.А. Применение металл/углеродных нанокомпозитов при выращивании лилий в защищенном грунте / А.А. Лапин, В.М. Мерзлякова, В.И. Кодолов, М.Л. Липотенкина, В.Н. Зеленков // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: Сборник научных трудов. Выпуск 23 – М.: РАЕН. – 2016. – С. 41-46.

5. Мерзлякова В.М. Опыт применения металл/углеродных нанокомпозитов при выращивании цветов в защищенном грунте / В.М. Мерзлякова, О.А. Ковязина, В.В. Тринеева, В.И. Кодолов, М.Л. Липотенкина // От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии: тезисы докл. Пятой Междунар. конф. / под общ. ред. проф. В.И. Кодолова. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. – 2015. – 240 с.

6. Мерзлякова В.М. Влияние микроэлементов в наноформе на основе меди с кремнием на морфометрические показатели цветов лилии группы восточных гибридов / В.М. Мерзлякова, Е.В. Соколова. В сборнике: Воспроизводство плодородия почв и их рациональное использование. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения доктора с.-х. н., заслуженного деятеля науки УР, почетного работника высшей школы РФ проф. В.П. Ковриго. – Ижевск: РИО ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА. – 2018. – С. 247-249.

7. Мерзлякова В.М. Изменение морфометрических показателей цветков лилий группы Восточных гибридов при использовании микроэлементов в наноформе на основе меди / В.М. Мерзлякова, Е.В. Соколова. В сборнике: «Коняевские чтения» Материалы VI Международной научно-практической конф., г. Екатеринбург. – 2018. – С. 45-47.

8. Мерзлякова В.М. Влияние металл/углеродных нанокомпозитов на суммарную антиоксидандную активность водных экстрактов образцов лилий / В.М. Мерзлякова, В.И. Корнев. В книге: ХIII молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения». В 3 т. Т.2 / под общ. ред. ректора КГЭУ Э.Ю. Абдуллазянова. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2018. – С. 74-76.

9. Кодолов В.И. Химическая физика процессов формирования и превращений наноструктур и наносистем / В.И. Кодолов, Н.В. Хохряков. – Ижевск: ИжГСХА – 2009. В 2 т. Т.1. 360 с., Т.2. – 415 с. 10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. 5-е изд., доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.