Исследование влияния различных условий минерального питания на ростовые характеристики гороха

Введение. Для большой части населения мира, особенно в развивающихся странах, зернобобовые культуры являются основным продуктом питания, несмотря на более низкие площади выращивания и более низкие урожаи по сравнению с зерновыми [1–4].

В наследственной природе растения заложена и его способность потреблять из внешней среды питательные вещества в определенном соотношении и в типичной для каждого вида динамике на протяжении всего вегетационного периода. Из одних и тех же усвоенных питательных элементов каждый вид растений синтезирует преимущественно каких-нибудь одно–два органических вещества, которые и накапливаются в его урожае в наибольшем количестве (сахароза – в сахарной свекле, крахмал – в картофеле, клетчатка – в хлопчатнике, белок – в горохе, крахмал и белок – в пшенице, масло – в подсолнечнике и т. д.) [1, 3, 4].

Как составная часть мембран, ферментов, электронно-транспортных цепей дыхания и фотосинтеза, аппарата синтеза белка элементы минерального питания регулируют скорость основных функций растения [2].

В связи с этим целью работы являлось исследование влияния различных условий минерального питания на ростовые характеристики гороха.

В задачи работы входило исследование изменения длины и массы корней и побегов 10- и 20дневных проростков гороха в зависимости от действия суперфосфата, карбамида и комплексного удобрения «БиоМастер».

Горох возделывают как продовольственное и кормовое растение. Из сухих семян готовят супы, пюре. Гороховую муку смешивают с мукой из зерна хлебных злаков и пекут хлеб. Содержание белка 22–30%. В овощных незрелых бобах 25–30% сахара, много витаминов (А, В1, В2 и С) и минеральных солей. Зеленый горошек и овощные сорта гороха широко используют в консервной промышленности. Семена гороха, зеленая масса и солома – высококачественный корм для животных.

Методика выращивания гороха. Опыты проводились в водных культурах в условиях искусственного освещения. Семена проращивались в термостате при t=20ºC. В возрасте трех дней проростки пересаживались в вегетационные сосуды объемом 500 мл с затемненной корневой системой на воду (контроль) и растворы удобрений (опыт). Для выращивания гороха использованы следующие удобрения: двойной суперфосфат, карбамид, «БиоМастер» в рекомендованных концентрациях.

В состав жидкого комплексного удобрения «БиоМастер» входят азот : фосфор : калий в соотношении (7:10:6) и комплекс микроэлементов (железо, медь, цинк, марганец, молибден, кобальт, бор).

По истечении 10 и 20 дней производили измерение длины и массы корневой системы и побегов. Биологическая повторность в опытах трехкратная. При оценке различий между вариантами использовали однофакторный дисперсионный анализ [5].

Результаты и их обсуждение1.    Изменение длины корней и побегов гороха в зависимости от условий минерального питания

Результаты исследования по влиянию различных условий минерального питания на длину надземной и подземной частей 10-дневных проростков гороха представлены в таблице 1.

Влияние условий минерального питания на длину подземной и надземной частей 10-дневных проростков гороха

Таблица 1

Вариант опыта	Длина корней, мм	Длина побегов, мм
Контроль	30,9 ± 0,6	63,5 ± 0,8
Карбамид	34,9 ± 0,5	69,3± 0,8
Двойной суперфосфат	35,3 ± 0,6	70,2 ± 0,7
«БиоМастер»	36,9 ± 0,5	73,6 ± 0,9

Полученные данные показывают, что внесение удобрений оказало положительное влияние на рост корней и побегов гороха. Использование карбамида и двойного суперфосфата вызывало увеличение длины надземной части гороха на 9,1 и 10,5 % соответственно (рис. 1). Длина корней также возрастала на 13,2 % при использовании карбамида и на 14,3 % при использовании двойного суперфосфата по сравнению с контролем. Наиболее значительное увеличение длины корней и побегов 10-дневных проростков отмечено при использовании комплексного жидкого удобрения «БиоМастер». По сравнению с контролем длина побегов увеличилась на 15,9 %, а длина корней на 19,5 % (рис. 1).

□ Длина побегов ПДлина корней

Рис. 1. Изменение длины надземной и подземной частей 10-дневных проростков гороха, %

В таблице 2 представлены результаты исследования влияния условий минерального питания на 20дневные проростки гороха.

Влияние условий минерального питания на длину подземной и надземной частей 20-дневных проростков гороха

Таблица 2

Вариант опыта	Длина корней, мм	Длина побегов, мм
Контроль	62,5 ± 0,7	154,2 ± 1,0
Карбамид	67,4 ± 0,9	166,7 ± 1,0
Двойной суперфосфат	67,9± 1,1	168,5 ± 1,7
«БиоМастер»	72,3 ± 1,1	181,1± 1,6

Из таблицы 2 видно, что на 20-й день проращивания, как и на 10-й, длина корней и побегов гороха при использовании удобрений выше, чем в контроле. Использование карбамида и двойного суперфосфата вызывало увеличение длины побегов 20-дневных проростков гороха на 8,1 и 9,3% по сравнению с контролем. Увеличение длины корней составляло соответственно 7,7 и 8,6% от контроля (рис. 2). Наиболее значительное увеличение длины корней и побегов 20-дневных проростков отмечено, как и у 10-дневных, при использовании комплексного жидкого удобрения «БиоМастер». По сравнению с контролем длина побегов увеличилась на 15,7%, а длина корней на 17,5% (рис. 2).

■ Длина побегов ИДлина корней

Рис. 2. Изменение длины надземной и подземной частей 20-дневных проростков гороха, %

В большей степени за 10 дней проращивания (с 10-го по 20-й день) произошло увеличение длины побегов. Их длина увеличивалась в среднем в 2,4–2,5 раза по сравнению с длиной корней, линейные размеры которых возрастали примерно в 1,9–2 раза (рис. 3). При этом интенсивность прироста при использовании удобрений мало отличалась от контроля.

■ Контроль ■ Карбамид ПСуперфосфат ■ "Био Мастер"

Рис. 3. Интенсивность прироста длины корней и побегов гороха в различных условиях минерального питания, мм

Согласно результатам однофакторного дисперсионного анализа, влияние условий минерального питания на длину корней и побегов как 10-дневных, так и 20-дневных проростков гороха является достоверным (табл. 3). Показатель силы влияния (ПВС) на длину корней и побегов 10-дневных проростков гороха составил 51,5 и 55,7%, 20-дневных проростков – 45,6 и 81,7% соответственно. Таким образом, изменение длины корней и побегов гороха обусловлено условиями минерального питания.

Таблица 3

Показатель		F кр	F	ПСВ
Длина побегов	10-дневные проростки	2,76	25,1	55,7
	20-дневные проростки		89,3	81,7
Длина корней	10-дневные проростки		21,3	51,5
	20-дневные проростки		16,8	45,6

Однофакторный дисперсионный анализ влияния условий минерального питания на длину подземной и надземной частей гороха

• 2.    Изменение массы корней и побегов гороха в зависимости от условий минерального питания

Результаты исследования по влиянию различных условий минерального питания на массу надземной и подземной частей 10-дневных проростков гороха представлены в таблице 4.

Влияние условий минерального питания на массу подземной и надземной частей 10-дневных проростков гороха

Таблица 4

Вариант опыта	Масса корней, г	Масса побегов, г
Контроль	1,7 ± 0,01	4,2± 0,03
Карбамид	1,8 ± 0,02	5,3 ± 0,02
Двойной суперфосфат	1,8± 0,02	5,4± 0,01
«БиоМастер»	2,1 ± 0,03	5,5 ± 0,02

Полученные данные показывают, что внесение удобрений оказало положительное влияние на накопление массы корней и побегов гороха. При этом влияние карбамида и суперфосфата незначительно отличалось друг от друга, как и в случае с длиной корней и побегов. Использование карбамида и двойного суперфосфата вызывало увеличение массы надземной части гороха по сравнению с контролем на 27,0 и 28,5% соответственно (рис. 4).

■ Масса побегов ■ Масса корней

Рис. 4. Изменение массы надземной и подземной частей 10-дневных проростков гороха, %

Масса корней возрастала в значительно меньшей степени. Так, увеличение массы корней при использовании карбамида составило 4,6 %, а при использовании двойного суперфосфата – 5,8 % по сравнению с контролем. Наиболее значительное увеличение массы корней и побегов 10-дневных проростков отмечалось при использовании удобрения «БиоМастер». По сравнению с контролем масса побегов увеличилась на 31,3 %, а масса корней на 23,5 % (рис. 4).

В таблице 5 представлены результаты исследования влияния условий минерального питания на массу 20-дневных проростков гороха.

Влияние условий минерального питания на массу подземной и надземной частей 20-дневных проростков гороха

Таблица 5

Вариант опыта	Масса корней, г	Масса побегов, г
Контроль	2,96 ± 0,09	6,84 ± 0,07
Карбамид	3,78 ± 0,11	7,93 ± 0,12
Двойной суперфосфат	3,81 ± 0,11	8,11 ± 0,07
«БиоМастер»	4,36 ± 0,12	9,03 ± 0,09

На 20-й день проращивания, как и на 10-й, масса корней и побегов гороха при использовании удобрений выше, чем в контроле. Использование карбамида и двойного суперфосфата вызывало увеличение массы побегов 20-дневных проростков гороха на 15,9 и 18,6 % по сравнению с контролем. Увеличение массы корней составляло соответственно 27,7 и 28,7 % от контроля (рис. 5). Наиболее значительное увеличение массы корней и побегов 20-дневных проростков отмечено, как и у 10-дневных, при использовании комплексного жидкого удобрения «БиоМастер». По сравнению с контролем масса побегов увеличивалась на 32 %, а масса корней на 47,3 % (рис. 5).

■ Масса побегов ■ Масса корней

Рис. 5. Изменение массы надземной и подземной частей 20-дневных проростков гороха, %

Надо отметить, что в отличие от длины корней и побегов гороха накопление биомассы проростков при использовании удобрений в период с 10-го по 20-й день отличалось от контроля (рис. 6). В контроле, как и при использовании комплексного жидкого удобрения «БиоМастер», происходило увеличение массы побегов в 1,6 раза за 10 дней роста. Использование удобрений карбамида и суперфосфата вызывало менее значительное увеличение массы побегов (в 1,5 раза). В большей степени за этот период роста происходило увеличение массы корней (рис. 6). При использовании удобрений происходило более значительное увеличение массы корней по сравнению с контролем. Так, в контроле масса корней в период с 10-го по 20-й день роста увеличилась в 1,7 раза, в то время как при использовании всех удобрений масса корней увеличивалась в 2,1 раза (рис. 6).

□ Контроль □ Карбамид □ Суперфосфат □ "Био Мастер"

Рис. 6. Интенсивность прироста массы корней и побегов гороха в различных условиях минерального питания, мм

Проведенный однофакторный дисперсионный анализ показал достоверное влияние условий минерального питания на массу корней и побегов как 10-дневных, так и 20-дневных проростков гороха (табл. 6). Поскольку F расчетное превышает F кр . Показатель силы влияния (ПВС) на массу корней и побегов 10дневных проростков гороха составил 80,7 и 97,8 %, 20-дневных проростков – 58,4 и 86,9 % соответственно. То есть изменение массы корней и побегов гороха обусловлено условиями минерального питания.

Таблица 6

Однофакторный дисперсионный анализ влияния условий минерального питания на длину и массу подземной и надземной частей гороха

Показатель		F кр	F	ПСВ
Масса побегов	10-дневные проростки	2,76	87,7	97,8
	20-дневные проростки		43,3	86,9
Масса корней	10-дневные проростки		83,4	80,7
	20-дневные проростки		28,1	58,4

Можно отметить, что внесение удобрений положительно сказалось на росте проростков гороха. Особенно значительное действие оказало комплексное жидкое удобрение «БиоМастер». Это, по-видимому, связано с тем, что в его состав входит сбалансированный комплекс питательных веществ в доступной для растения форме.

Выводы

На основании проведенного исследования влияния различных условий минерального питания на проростки гороха можно сделать следующие выводы:

• 1.    Внесение рекомендованных доз удобрений благоприятно повлияло на длину и массу корней и побегов гороха, вызвав их увеличение.

• 2.    Использование карбамида и суперфосфата оказало сходное влияние на рост проростков гороха. Под их действием отмечена более низкая интенсивность накопления биомассы побегов по сравнению с контролем.

• 3.    Наибольшее положительное влияние на рост проростков гороха отмечено под действием комплексного жидкого удобрения «БиоМастер».

• 4.    Использование удобрений вызвало увеличение интенсивности накопления массы корней проростков гороха.