Статья: ВЫРАЩИВАНИЕ VIGNA RADIATA В УСЛОВИЯХ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ ФЕРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ УЗБЕКИСТАНА С ПРИМЕНЕНИЕМ БИО- И ХИММЕЛИОРАНТОВ (2024)

В кратком обзоре рассматриваются свободнорадикальные реакции растительных организмов и современный уровень изученности их антиоксидантных свойств. Приведены общие сведения об антиоксидантной активности картофеля Solanum tuberosum L. Как соединения, которые могут помогать растениям в физиологии развития, а также переживать окислительный стресс, рассмотрены гуминовые вещества.

В условиях многолетнего полевого опыта исследовали эффективность методов ремедиации агродерново-подзолистой почвы, загрязненной нефтью. Мероприятия по восстановлению и улучшению качества почвы включали внесение минеральных удобрений и извести, посев трав, применение различных биопрепаратов. Сравнительную оценку методов ремедиации проводили с использованием комплекса диагностических показателей. Такие показатели как надземная биомасса растений, скорость минерализации нефтепродуктов, ферментативная активность почвы и базальное дыхание проявили высокую чувствительность к загрязнению и мероприятиям по восстановлению почвы, что позволило выявить разную эффективность использованных методов ремедиации. Наибольшая эффективность была достигнута при комплексном использовании агрохимических и биологических методов при условии корректно выбранного биопрепарата-нефтедеструктора.

Исследовано влияние гуминовых веществ (ГВ) на способность базидиомицетов разлагать ароматические нефтяные углеводороды в нестерильной почве и торфе при низкой температуре. Исследованные штаммы грибов включали в себя первичные (Pleurotus ostreatus, Trametes hirsuta) и вторичный (Steccherinum murashkinskyi) ксилотрофы. После 90 дней инкубирования при 4 °С снижение содержания ароматических нефтяных углеводородов в почве (на 1,1 г/кг) наблюдали только при использовании штамма вторичного ксилотрофа S. murashkinskyi. В торфе окислять нефть были способны все штаммы грибов, и количество разложенных ароматических нефтяных углеводородов лежало в диапазоне 0,7-1,5 г/кг. Впервые показано, что влияние ГВ на скорость деградации ароматических углеводородов зависело как от грибного штамма, так и от субстрата. В случае P. ostreatus ГВ интенсифицировали деградацию ароматических углеводородов нефти как в почве, так и в торфе. Для T. hirsuta положительное действие ГВ было отмечено только на торфе; в случае S. murashkinskyi ГВ либо не влияли скорость разложения ароматических фракций нефти (торф), либо замедляли ее (почва). Анализ электронных спектров поглощения остаточной фракции нефти показал, что усиление скорости окисления в присутствии ГВ может быть обусловлено повышением деградации как моно- и бициклических ароматических соединений (P. ostreatus), так и трициклических (T. hirsuta). Отрицательное действие ГВ на деградацию ароматических фракций нефти было отмечено только для вторичного ксилотрофа S. murashkinskiy при разложении фенантрена.

Цель работы заключалась в поиске солеустойчивой культуры высших растений для измерения токсичности водных вытяжек из твердых материалов (почвы, отходы и др.), а также для вод на фоне среднего уровня солености. В экспериментах с модельными водно-солевыми растворами исследовали пять видов культурных растений (тест-культур) из классов двудольных (горчица белая, люцерна изменчивая) и однодольных (житняк гребневидный, ячмень яровой и овес посевной) с помощью планшетной системы «Фитоскан». На основании сравнения чувствительности ростовых тест-откликов (длина корней, длина ростков и энергия прорастания) к повышенному солесодержанию (1-6 г/дм3) сделан вывод о наибольшей пригодности горчицы белой (Sinapis alba L.) для измерений токсичности среднеминерализованных водных сред, отходов и водных экстрактов засоленных почв. Результаты исследования составили основу новой методики измерения токсичности по изменению длины корней S. alba.

Новый синтетический N-гликозиламин - N6 -рамнозиладенин изучен в качестве потенциального биологически активного вещества в отношении процессов прорастания семян пшеницы (Triticum aestivum L). Результаты вегетационных экспериментов демонстрируют ингибирование роста корней тестируемых растений при увеличении концентрации рамнозиладенина. Характер и динамику изменения первичных метаболитов тест-растений исследовали методом колебательной спектроскопии посредством изучения инфракрасных спектров проростков. Анализ профилей спектральных полос позволяет обнаружить метаболические изменения, вызванные влиянием рострегулятора. Изменения положения и интенсивности комбинации низкочастотных спектральных полос, относимых к колебаниям сахаридных фрагментов, по мере увеличения концентрации рамнозиладенина указывают на снижение углеводного пула, иллюстрируя ингибирование синтеза полисахаридов. Аналогичное изменение концентрации рамнозиладенина приводит к снижению содержания белков, предположительно, вследствие повышения активности протеаз, интенсифицирующих гидролитическое расщепление протеинов растений до свободных аминокислот. Анализ высокочастотной области спектров показывает переход молекул липидов в скошенные конформации при увеличении содержания препарата, что может быть связано с ростом разупорядоченности мембран. Полученные результаты исследования планируется использовать при дальнейшей разработке методик направленной модификации производных аденина.

В лабораторно-вегетационном опыте продолжительностью два вегетационных периода, заложенном на сильнокислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, проведено сравнительное изучение мелиоративных свойств и удобрительной ценности мелиорантов различной химической природы, внесенных в дозе 0,7 гидролитической кислотности. Объектами изучения являлись мелиоранты карбонатной природы: доломитизированная известняковая мука (ДИМ), доломитовая мука (ДМ), конверсионный мел (КМ), тонкоизмельченный отсев щебня (ОЩ); мелиоранты силикатной природы: доменный шлак (ДШ), а также мелиоранты гидроксидной природы - гидроксид магния (брусит) с различным содержанием и соотношением MgO: CaO. Попутно устанавливали удобрительную ценность APAVIVA - комплексного минерального удобрения, производимого ПАО «Фосфорит». Внесение в почву мелиорантов карбонатной природы КМ, ОЩ, ДИМ, ДМ способствовало росту величины рН в первый вегетационный период. Эффекты от их использования мало отличались друг от друга (рНKCl колебался от 4,39 до 4,48 ед.). Аналогичным образом на величину рНKCl повлиял ДШ (рНKCl 4,3). Внесение APAVIVA в чистом виде и в сочетании с бруситом мелиоративного эффекта не оказало. После уборки растений гороха уровень почвенной кислотности во всех вариантах опыта вернулся к исходным значениям до закладки опыта. Колебания рНKCl составили от 3,32 до 4,02 ед. По удобрительной ценности все изученные мелиоранты за два вегетационных периода изучения можно выстроить по убыванию в следующий ряд: КМ > ДМ > ОЩ > ДИМ > ДШ > бруситы (кат. А, Б, С).

Пероксид водорода и другие активные формы кислорода (АФК) в ходе эволюции принимали участие в регуляции роста, развития и дифференциации растений. В работе предложено оборудование, основанное на плазменном разряде в условиях кавитации, для генерации в воде АФК, в первую очередь, пероксида водорода. Было обнаружено, что генерация пероксида водорода в обработанной воде зависит от наличия в воде примесей. Авторами работы проведено исследование влияния различных режимов обработки воды в плазменном реакторе на энергию прорастания семян, развитие корневой системы и проростков редиса. Каждому режиму соответствовали различные концентрации пероксида водорода, измеренные по методике перманганатного титрования. Были определены наиболее эффективные режимы обработки воды для каждого этапа роста Raphanus sativus сорта Вюрцбургский 59. В результате работы было выявлено, что содержание пероксида водорода не является единственной существенной характеристикой обработанной воды, определяющей всхожесть и рост семян редиса.