Кобальт и медь на проростках овощей

Овощные культуры — незаменимые продукты в питании человека. Выращивание овощей является достаточно сложным процессом, особенно в теплицах.

Использование биостимуляторов для повышения урожайности, вкусовых качеств и защищенности овощей

Для получения высокого и качественного урожая, который будет отвечать требованиям потребителей, нужен особый уход: соблюдение гидротермического режима, отсутствие сорняков, удобрение и применение биостимуляторов [1, 2]. Наиболее эффективной мерой считается предпосевная обработка семян препаратами, стимулирующими рост и развитие растений, в т. ч. повышающими всхожесть семян. Обработка регуляторами роста и микроэлементами усиливает защитные функции растений, повышает устойчивость к неблагоприятным факторам, повышает урожайность и вкусовые качества плодов [3].

Высокую эффективность в растениеводстве показали микроэлементы в виде нанодисперсных порошков металлов [4, 5]. В Центре нанотехнологий и наноматериалов для АПК при ФГБОУ ВО РГАТУ проведены исследования по изучению действия наноматериалов на овощные культуры с целью разработки на их основе препаратов для внедрения в овощеводство открытого и закрытого грунта.

В опыте использовались нанопорошки кобальта (НП Со) и меди (НП Сu) — мелкодисперсные однородные порошки без посторонних включений, чистота 99,98%, размер частиц — 20-40 нм, произведены в НИТУ МИСиС.

Опыт по определению оптимальных концентраций НП меди и кобальта был проведен на семенах огурца сорта Новинка и редиса сорта 18 дней. Энергию прорастания и всхожесть определяли в соответствии с ГОСТ 12038-84. Схема опыта включала следующие варианты:

1. Контроль — семена, замоченные в дистиллированной воде;

2. Семена, обработанные перед закладкой суспензией НП меди в концентрации 1,0 г действующего вещества на тонну семян (г/т);

3-7. Семена, обработанные НП Cu — 2,0, 4,0, 6,0, 8,0 и 10 г/т семян соответственно;

8-13. Семена, обработанные НП Сo — 1,0, 2,0, 4,0, 6,0, 8,0, 10,0 г/т семян соответственно.

Благоприятное влияние наночастиц кобальта и меди на семена огурца

Обработка семян огурца наночастицами кобальта и меди способствовала повышению энергии прорастания и всхожести на 2-2,5% в концентрациях от 2 до 6 г/т семян (рис. 1). При обработке семян редиса наночастицы кобальта были эффективны в концентрациях 2-6 г/т семян (+1,5-3,0%), а наночастицы меди — от 1 до 4 г/т семян (1,5-2,5%) Использование НП кобальта максимально увеличило длину надземной части проростков огурца в концентрациях от 2 до 6 г/т семян (на 6,3-37%), а длина подземной части была выше контроля только в варианте 2 г/т семян — на 3,8%.

Такая же динамика наблюдается и при анализе весовых показателей: лучший результат получен при использовании НП кобальта в концентрации 2 г/т. НП меди показали лучший результат при 4 г/т — длина надземной части увеличилась на 12,6%, подземной части — на 5,5%, масса надземной части — на 19,7%, подземной — на 83,9% по сравнению с контролем.

Обработка семян редиса перед проращиванием наночастицами металлов оказала аналогичное влияние на длину и массу проростков.

Использование наночастиц кобальта и меди для проростков овощей показало свою эффективность:

1. Проведенные исследования на семенах огурца сорта Новинка показали, что наиболее эффективной концентрацией наночастиц кобальта является 2 г/т, для наночастиц меди — 4 г/т семян.

2. Для семян редиса лучший результат по сумме показателей получен при использовании суспензии наночастиц кобальта в концентрации 4 г/т, для наночастиц меди — 2 г/т семян.

Полученные результаты предполагают возможность проведения дальнейших исследований действия нанопрепаратов на овощных культурах в лабораторных и производственных условиях.

Список использованной литературы:

1. Кубеев Е. И., Смелик В. А. Технологии и технические средства по предпосевной обработке семян сельскохозяйственных культур. Монография. — СПб: СПбГАУ, 2011. — 209 с.

2. Тараканов Г. И., Мухин В. Д. Овощеводство: учебник для студентов Вузов / 2-е изд., перераб и доп. — М.: Колосс, 2003. — 472 с.

3. Белозерова Т. А. Влияние макро- и микроэлементов на элементный химический состав и качество овощных культур: авто-реф. дисс. к. б. наук. — М., 1990. — 22 с.

4. Полищук С. Д., Назарова А. А., Степанова И. А. и др. Биологически активные препараты на основе наноразмерных частиц металлов в сельскохозяйственном производстве // Нанотехника, 2014. — № 1 (37). ‒ С. 72-81.

5. Полищук С. Д., Назарова А. А., Азизбекян С. Г. и др. Биологическая эффективность нанопорошков и коллоидов // Нанотехника, 2013. — № 4 (36). ‒ С. 69-70.

---

О. Ю. Колмыкова, аспирант кафедры технологии общественного питания,

B. В. Чурилова, аспирант кафедры лесного дела, агрохимии и экологии,

А. А. Назарова, кандидат биологических наук, доцент кафедры химии,

C. Д. Полищук, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой химии ФГБОУ ВО РГАТУ, г. Рязань