Элементология. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
О балансе кальция в травяных экосистемах Терско-Кумской низменности Прикаспия
Статья научная
Терско-Кумская низменность занимает Северо-Западную часть Прикаспийской низменности. Почвенно-растительный покров территории определяется аридностью климата с частыми ветрами, наличием легких по гранулометрическому составу и засоленных почв, высокой пастбищной нагрузкой. В настоящем исследовании впервые дифференцированно определены продуктивность пастбищ Терско-Кумской низменности по структуре фитомассы (фотосинтезирующая масса, ветошь, степной войлок, корни), содержание и запасы кальция в благоприятный (апрель) и засушливый (август) периоды по сезонам года, рассчитан баланс Са в фитоценозах основных типов почв. Целью работы было определение объемов накопления, распределения и запасов кальция в структуре фитомассы для основных типов почв Терско-Кумской низменности. Исследования проводили на Кочубейской биосферной станции Прикаспийского института биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН в 2011-2016 годах. Объектами исследований были травяные фитоценозы на светло-каштановой и лугово-каштановой почвах и солончаке типичном автоморфном. Учет накопления растительного вещества за единицу времени на единице площади, содержания Са по элементам структуры (зеленая масса, ветошь, степной войлок, корни), а также расчет баланса Са в экосистемах выполняли по А.А. Титляновой с соавт. (1988). Содержание Са в растениях определяли при помощи системы капиллярного электрофореза Капель-105М («Люмэкс», Россия) со специализированным программным обеспечением Эльфоран («Люмэкс», Россия). Показано, что наибольшее количество фитомассы накапливалось на светло-каштановой почве. На лугово-каштановой почве фотосинтезирующей массы, ветоши, степного войлока и корней накапливалось меньше соответственно в 2,3, 1,5, 2,3 и 2,2 раза; на солончаке типичном - в 2,6, 1,7, 2,5 и 2,7 раза, чем на светло-каштановой. Возможно, это связано со снижением проективного покрытия с 77,0 % на светло-каштановой почве до 48,5 % на лугово-каштановой и 43,5 % на солончаке. В видовом составе фитоценозов на светло-каштановой почве преобладали представители Poaceae (51 %), на лугово-каштановой - Asteraceae (30 %), на солончаке типичном - также Asteraceae (17 %). Масса корней на лугово-каштановой почве и солончаке типичном была в 2,2 и 2,9 раза меньше, чем на светло-каштановой почве. Их доля в суммарном урожае фитомассы по типам почв колебалась от 85,0 до 87,2 %. В зеленой фитомассе содержание Са по сезонам года и типам почв находилось в пределах 0,40-0,48 %, в ветоши - 0,50-054, в войлоке - 1,00-1,31, в подземных органах - 1,14-1,38 %. По типам почв оно снижалось в ряду светло-каштановая > лугово-каштановая > со-лончак в связи с динамикой рН (8,6 > 8,2 > 8,0), увеличением степени засоления и смещением химизма засоления от сульфатного типа в сторону сульфатно-хлоридного. Запасы Са в надземной массе фитоценоза за вегетационный период на светло-каштановой почве составляли 2,32 кг/га·в год и превышали аналогичные показатели на лугово-каштановой почве и солончаке типичном соответственно в 2,7 и 3,1 раза. Его запасы в корневой массе по всем типам почв были больше, чем в надземной, в 12,6 раза. Из потребленного из почвы Са при разложении степного войлока обратно в светло-каштановую почву возвращалось 42,0 %, подземных органов - 58,0 %; в лугово-каштановую почву - соответственно 36,0 и 64,0 %; в солончак типичный - 1,1- и 2,3-кратное количество. Выявлено, что различие в динамике накопления Са в структуре фитомассы полупустынных фитоценозов (фотосинтезирующая масса, ветошь, степной войлок, корни) зависит от видового состава, типа почвы и сезона года.
Бесплатно
Статья научная
Медь относится к жизненно важным эссенциальным элементам в метаболизме человека. Медь и ее соединения также играют значимую роль в физиологических процессах, протекающих в клетках растений: дыхании, фотосинтезе, углеводном и фосфорном обмене веществ, синтезе белка, восстановлении и фиксации азота. Особенно остро стоит вопрос о применении медных удобрений в связи с существованием биогеохимических провинций с дефицитом этого элемента в почве. Эхинацея пурпурная Echinacea purpurea (L.) Moench - один из самых продаваемых растительных лекарственных препаратов во многих развитых странах мира. Она получила широкое применение в медицине и ветеринарии в качестве иммунокорректора. Однако данные по влиянию микроэлементов на урожайность и содержание биологически активных веществ в лекарственном сырье эхинацеи пурпурной единичны. В проведенном нами исследовании впервые представлены результаты, подтверждающие роль медных удобрений в повышении содержания биологически активных веществ в лекарственном сырье эхинацеи пурпурной, а также в его обогащении отдельными микроэлементами. Цель работы - оценка влияния эссенциального микроэлемента (Cu) на накопление некоторых биологически активных веществ (дубильные вещества, каротин, витамин С) и двух химических элементов (цинка и меди) в лекарственном сырье эхинацеи пурпурной сорта Знахарь. Эксперименты проводили на территории опытного поля Омского ГАУ им. П.А. Столыпина (г. Омск) в условиях южной лесостепи Западной Сибири в мае-сентябре 2016-2018 годов. Мелкоделяночный опыт закладывали по следующей схеме: абсолютный контроль (без удобрений), N125 (фон), N125 + 0,25ПДК Cu (2,3 кг д.в./га), N125 + 0,5ПДК Cu (4,7 кг д.в./га), N125 + 0,75ПДК Cu (7,0 кг д.в./га), N125 + ПДК Cu (9,4 кг д.в./га). Почва опытного участка - лугово-черноземная, маломощная малогумусовая, среднесуглинистая с содержанием гумуса 5,2 %, нитратного азота - 10,0 мг/кг, подвижного фосфора - 394 мг/кг, обменного калия - 749 мг/кг, pHвод. 6,5-6,8. Содержание подвижной меди в почве составляло 0,3 мг/кг. Повторность опыта 4-кратная, последовательность вариантов - систематическая, в несколько ярусов, площадь делянок - 10 м2. В качестве удобрений использовали ацетат меди (CH3COO)2Cu (32 %), по фону вносили аммиачную селитру (34,4 %). Посадку культуры проводили в конце мая 2016 года. Эхинацею пурпурную высаживали по 24 растения на делянку, схема посадки 70×60 см. Удобрения вносили вручную, под перекопку, до посадки культуры с заделкой в почву на глубину 10-15 см, равномерно распределяя их по всей площади делянки. Растительные образцы отбирали по вариантам опыта в сентябре, в фазу массового цветения культуры. В лекарственном сырье эхинацеи пурпурной определяли содержание дубильных веществ, каротина, аскорбиновой кислоты. Содержание микроэлементов (медь, цинк) в измельченных до порошкового состояния пробах определяли атомно-абсорбционным методом. Нами установлено, что однократное внесение медных удобрений способствовало накоплению в лекарственном сырье дубильных веществ, аскорбиновой кислоты и каротина. В среднем за 3 года исследований содержание дубильных веществ достоверно (р 125 коэффициент интенсивности воздействия удобрений (b) на содержание подвижной меди и цинка в лекарственном сырье эхинацеи составил соответственно 0,23 и 1,15 мг/кг. Полученные нами уравнения и коэффициенты интенсивности действия b позволяют на практике разрабатывать систему применения микроэлементов на лугово-черноземных почвах для конкретных природно-климатических условий возделывания культуры.
Бесплатно
