Производные гуминовых кислот – основная органическая составляющая почвы, воды, и твердых горючих ископаемых. Гуминовые вещества образуются при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды.
Образование гуминовых веществ – это второй по масштабности процесс превращения органического вещества после фотосинтеза. Часть отмерших остатков минерализуется до углекислого газа и воды, остальное превращается в гуминовые вещества. Гуминовые вещества – это сложная смесь природных соединений, не существующая в живых организмах [1, 7].
Основное свойство гуминовых веществ – это непостоянство состава, нерегулярность строения, гетерогенность структурных элементов и полидисперсность. Следовательно, к гуминовым веществам невозможно применить традиционный способ численного описания строения органических соединений [10].
Гуминовые вещества подразделяют на три составляющие: гумин – неизвлекаемый остаток, не растворимый ни в щелочах, ни в кислотах; гуминовые кислоты – фракция, растворимая в щелочах и нерастворимая в кислотах; фульвокислоты – фракция, растворимая и в щелочах, и в кислотах. Гуминовые и фульвокислоты – это «гумусовые кислоты», наиболее подвижная и реакционноспособная компонента гуминовых веществ, активно участвующая в природных химических процессах [6, 9].
У всех гуминовых веществ один принцип строения, есть каркасная часть – ароматический углеродный скелет, замещенный функциональными группами.
Среди заместителей преобладают карбоксильные, гидроксильные, метоксильные и алкильные группы. Кроме того, у гуминовых веществ есть и периферическая, обогащенная полисахаридными и полипептидными фрагментами [8].
Гуминовые препараты способны повышать стрессоустойчивость сельскохозяйственных культур [2, 5].
Цель исследования – изучение возможности использования природных производных гуминовых кислот с целью снижения стрессового воздействия гербицидов на растения кукурузы.
Исследования проводились в лесостепной зоне Республики Северная Осетия-Алания в период 2011-2013 гг.
Почвы – выщелоченный чернозем. Содержание гумуса 3,5-6,5 %; рН водной вытяжки 6,2-6,4. Содержание доступных для растений форм азота, фосфора и калия изменчиво: в пахотном слое легкогидролизуемого азота 2,0-5,0 мг/100 г почвы, подвижного фосфора 1,0-2,0, обменного калия 25-30 мг/100 г почвы.
Исследования проводились на посевах среднеспелого гибрида кукурузы Машук 355 МВ. Технология возделывания – общепринятая, за исключением изучаемых приемов. Опыт проводился в соответствии принятыми методиками. Общие вопросы методики полевого опыта решались общепринятыми методами [3, 4].
Таблица 1
Влияние физиологически активных веществ на содержание пигментов в листьях кукурузы (2011-2013 гг.)
|
Варианты |
Хлорофилл |
Каротин (Кар.) |
Хл: Кар |
||
|
а |
в |
а + в |
|||
|
Контроль |
2,50 |
0,57 |
3,07 |
0,57 |
5,38 |
|
Гумат калия-80 0,01 % |
2,80 |
0,68 |
3,48 |
0,65 |
5,35 |
|
Гумат калия-80 0,02 % |
2,74 |
0,65 |
3,39 |
0,63 |
5,38 |
|
Экстрасол 0,01 % |
2,69 |
0,61 |
3,30 |
0,63 |
5,23 |
|
Экстрасол 0,02 % |
2,66 |
0,57 |
3,23 |
0,58 |
5,58 |
|
Гуми 30 1,0 % |
2,55 |
0,56 |
3,11 |
0,56 |
5,55 |
|
Гуми 30 2,0 % |
2,36 |
0,51 |
2,87 |
0,51 |
5,62 |
|
Байкал ЭМ-1 1,0 % |
2,67 |
0,65 |
3,32 |
0,63 |
5,26 |
|
Байкал ЭМ-1 2,0 % |
2,54 |
0,61 |
3,15 |
0,62 |
5,08 |
Таблица 2
Влияние физиологически активных веществ на рост, развитие и элементы структуры урожая (2011-2013 гг.)
|
Варианты |
Высота растений |
Диаметр стебля в прикорневой части |
Высота прикрепл. 1 початка |
|||
|
см |
Отн. к контр., % |
мм |
Отн. к контр., % |
см |
Отн. к контр., % |
|
|
Контроль |
254,0 |
- |
25,6 |
- |
77,8 |
- |
|
Гумат калия-80 0,01 % |
279,0 |
109,8 |
32,2 |
125,7 |
86,0 |
110,5 |
|
Гумат калия-80 0,02 % |
273,3 |
107,6 |
31,4 |
122,6 |
83,7 |
107,5 |
|
Экстрасол 0,01 % |
268,6 |
105,7 |
30,6 |
120,4 |
80,4 |
103,3 |
|
Экстрасол 0,02 % |
263,3 |
103,6 |
30,3 |
119,2 |
78,3 |
100,6 |
|
Гуми 30 1,0 % |
275,6 |
108,5 |
31,5 |
124,0 |
80,6 |
103,5 |
|
Гуми 30 2,0 % |
261,3 |
102,8 |
29,4 |
115,7 |
74,8 |
96,1 |
|
Байкал ЭМ-1 1,0 % |
272,6 |
107,3 |
28,7 |
113,0 |
79,6 |
102,3 |
|
Байкал ЭМ-1 2,0 % |
280,0 |
110,2 |
32,9 |
129,5 |
84,6 |
108,7 |
Таблица 3
Влияние физиологически активных веществ на площадь листовой поверхности растений кукурузы (2012-2013 гг.)
|
Варианты |
2012 |
2013 |
Средн. |
С га, тыс. м2 |
Отношение к контролю, % |
|
Контроль |
6580 |
6858 |
6719 |
40,31 |
- |
|
Гумат калия-80 0,01 % |
8190 |
8380 |
8285 |
51,36 |
127,6 |
|
Гумат калия-80 0,02 % |
8006 |
8358 |
8182 |
50,41 |
125,0 |
|
Экстрасол 0,01 % |
7935 |
8139 |
8037 |
49,82 |
123,6 |
|
Экстрасол 0,02 % |
7925 |
8009 |
7967 |
49,40 |
122,5 |
|
Гуми 30 1,0 % |
7730 |
7974 |
7852 |
48,68 |
120,7 |
|
Гуми 30 2,0 % |
7700 |
7532 |
7616 |
47,22 |
117,1 |
|
Байкал ЭМ-1 1,0 % |
7856 |
7714 |
7785 |
48,26 |
119,7 |
|
Байкал ЭМ-1 2,0 % |
8045 |
8497 |
8271 |
51,28 |
127,1 |
Таблица 4
Влияние физиологически активных веществ на урожайность и всхожесть семян кукурузы (2011-2013 гг.)
|
Варианты |
Урожайность, т/га |
Прибавка урожая, т/га |
Уровень рентабельности, % |
|
Контроль |
6,45 |
-/- |
57,5 |
|
Гумат калия-80 0,01 % |
7,63 |
1,18 |
126,4 |
|
Гумат калия-80 0,02 % |
7,34 |
0,89 |
117,4 |
|
Гуми 30 1,0 % |
7,22 |
0,77 |
115,2 |
|
Гуми 30 2,0 % |
7,26 |
0,81 |
113,4 |
В опыте использованы производные гуминовых кислот: Гумат калия-80 и Гуми-30.
Гумат калия-80 – комплексное высокоэффективное, безбалластное гуминовое удобрение, со свойствами стимулятора роста и развития растений и антистрессанта. Высококонцентрированный сухой препарат с содержанием действующего вещества (калиевых солей природных гуминовых кислот) – более 80 %.
Гуми 30 – универсальный препарат для стимуляции роста, развития, повышения устойчивости к болезням, вредителям, химическим, пестицидным отравлениям, заморозкам, засухе и другим стрессам полевых культур. Действующее вещество: биоактивированные по молекулярному весу соли БМВ-гуминовых кислот природного происхождения и важнейшие микроэлементы адаптогенной природы.
С целью улучшения качества зерна был проведен опыт с использованием физиологически активных веществ, результаты которого показаны в табл. 1.
Использование физиологически активных веществ способствовало увеличению содержания пигментов и следовательно повышению интенсивности фотосинтеза в растениях кукурузы.
Наилучшие результаты получены при использовании гумата калия-80 0,01 %. В ходе увеличения концентрации препарата происходило угнетение процесса фотосинтеза. В частности, увеличение содержания хлорофилла «а» и «в» в листьях трехлинейного гибрида при использовании Гумата калия-80 составило 110,4-113,3 %, каротина – 110,5-114,0 % соответственно.
Изучено влияние физиологически активных веществ на рост и развитие растений кукурузы (табл. 2).
Наибольшее влияние на рост и развитие растений оказывал гумат калия-80 0,01 %. При его использовании высота растений кукурузы составляла 107,5-109,8 % в сравнении с контрольным вариантом. При использовании производных гуминовых кислот количество растений с початками было около 100,0 %.
Высота прикрепления первого початка является основным показателем, при уборке урожая. На вариантах с использованием Гумата калия-80 0,01 % высота прикрепления первого початка увеличилась на 110,5 %.
Применение природных производных гуминовых кислот позволяет увеличить площадь листовой поверхности растений кукурузы на 117,1-127,6 % в сравнении с контрольным вариантом. Наибольшей площадь листовой поверхности была на фоне применения Гумата калия 80 (127,6 %) (табл. 3).
Заключительный этап – определение урожайности зерна (табл. 4).
Как видно из табл. 3 наибольшая прибавка урожая отмечена при использовании Гумата калия-80 0,01 % – 118,2 % . Наибольший уровень рентабельности зафиксирован при использовании Гумата калия-80 0,01 % – 126,4 %.
В результате проведенных исследований можно сделать вывод: с целью повышения урожайности и качества продукции необходимо использовать Гумат калия-80 0,01 %.