Изучение показателей антиоксидантной системы растений ячменя под действием нового биопрепарата и микроудобрений

Вве^ение. Увеличение производства зерна является ключевой проблемой в развитии сельского хозяйства России. Оно дол^но достигаться не путем расширения посевных площадей, а в основном, за счет увеличения уро^айности. Особое значение придается увеличению производства ячменя как основной фура^ной, продовольственной и технической культуры. Разностороннее использование зерна ячменя определяет его ва^ное значение в зерновом балансе России. Зерно ячменя используется, преимущественно, в комбикормовой промышленности и пивоварении. Получение необходимого количества и качества зерна мо^ет быть достигнуто только при освоении сельхозтоваропроизводителями эффективных агротехнологий выращивания зерновых культур [3, 5].

Интенсификация и химизация земледелия нарушает оптимальную естественную среду существования растений, приводит к сни^ению их устойчивости к неблагоприятным факторам, заболеваниям и гибели растения в целом. Получение безопасной и экологически чистой продукции представляется возмо^ным при использовании биологических средств защиты растений, обладающих одновременно защитными и рост стимулирующими свойствами [1, 2, 7]. Препараты, созданные на основе природных компонентов, в частности биофлавоноидов, имеют пролонгированное действие, однако регулярный контроль показателей антиоксидантной системы позволяет отсле^ивать биохимические изменения в растениях, которые могут привести к сни^ению уро^айности или гибели посевов [6]. Биофлавоноиды считают одними из наиболее значимых антиоксидантов, антиоксидантная активность которых возрастает в присутствии аскорбиновой кислоты. Другой причиной высокой антиоксидантной активности флавоноидов, мо^ет быть их ингибирующая активность ряда ферментов, включая гидролазы [4].

Наряду с предпосевной обработкой, зачастую требуется однократная или ^е двукратная обработка вегетирующих растений, что приводит к получению максимального результата и сгла^ивает влияние климатических факторов и погодных условий, особенно в неблагоприятные для растениеводства годы.

Цель иссле^ований – изучение показателей антиоксидантной системы растений ячменя под действием нового биопрепарата и микроудобрений «Нанокремний» и «Нанокремний + Бор».

Услови^, материалы и мето^ы. Экспериментальные исследования проводились в Орловском региональном биотехнологическом центре сельскохозяйственных растений ФГБОУ ВО Орловский Г^У. Оценка биологической и хозяйственной эффективности применения нового биопрепарата и микроудобрений «Нанокремний» и «Нанокремний + Бор». проводилась путём закладки полевых опытов на опытном поле НОПЦ «Интеграция» в 2018 году.

В работе использовали стандартные методы физико-химического анализа и методики проведения полевого опыта. Полученные результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики.

^ктивность фермента пероксидазы определяли колориметрическим методом. Для определения активности каталазы была использована методика, основанная на измерении объема выделившегося кислорода после прибавления к водному экстракту каталазы перекиси водорода.

Для исследования использовали сорта ячменя «Суздалец». ^ктивность ферментов исследовали в фазу кущения и фазу колошения.

Проведена предпосевная обработка семян ячменя новым биопрепаратом (патент на изобретение № 24663759 зарегистрирован 20.10 2012 г) на основе биофловоноидов гречихи в концентрации 10-4% и микроудобрениями «Нанокремний» и «Нанокремний + бор». Контролем слу^или семена, необработанные и семена, обработанные промышленным пестицидом «Винцит, КС» и «Мивал-^гро».

Результаты и обсуждение . Изучали активность показателей антиоксидантной системы. В начальный период развития активность ферментов показывает наглядно формирование устойчивого иммунного ответа на предпосевную обработку. На протя^ении трех суток мы наблюдаем неуклонный рост активности фермента пероксидаза. Самая низкая активность ферментов у варианта без обработки. Высокая активность фермента в проростках ячменя обработанных новым биопрепаратом и микроудобрениями «Нанокремний», «Нанокремний +Бор» до 15,2 у.е. (рис. 1).

Рисунок 1 – ^ктивность пероксидазы в проростках ячменя (всходы)

При этом активность фермента каталазы сни^ается по всем вариантам исследования (рис. 2).

Рисунок 2 – ^ктивность каталазы в проростках ячменя (всходы)

Далее в фазу кущения так^е проведены исследования показателей антиоксидантной системы. Выявлен незначительный рост активности ферментов пероксидазы по всем вариантам исследования (рис. 3). Сни^ение активности фермента каталазы, так^е незначительное (рис 4).

Рисунок 3 – ^ктивность пероксидазы в растениях ячменя (фаза кущения)

Рисунок 4 – ^ктивность каталазы в растениях ячменя (фаза кущения)

Для активизации роста была проведена обработка новым биопрепаратом и микроудобрениями методом опрыскивания. Ростовые показатели у ячменя, обработанного в фазу кущения значительно повысились.

В фазу колошения так^е проведены биохимические исследования антиоксидантной системы, которые, явились показанием для вторичной обработки вегетирующих растений ячменя методом опрыскивания. На рисунке 5 представлена активность пероксидазы в растениях ячменя. На рисунке 6 представлена активность каталазы в растениях ячменя.

Рисунок 5 – ^ктивность пероксидазы в растениях ячменя (фаза колошения)

Рисунок 6 – ^ктивность каталазы в растениях ячменя (фаза колошения)

На основании проведенных анализов мо^но сделать вывод, что использование биопрепарата и микроудобрений способствует активизации ферментов антиоксидантной системы. Таким образом, проведенные мероприятия, позволяют увеличить продуктивность зерновых культуры и получить при этом экологически безопасную продукцию.

Выво^ы . При возделывании ячменя с применением нового биопрепарата и микроудобрениями «Нанокремний», «Нанокремний +Бор» требуется проведение предпосевной обработки и 2-х кратное опрыскивание в фазу кущения и колошения, что позволяет достичь прибавку уро^айности в среднем на 15,6% в сравнении с контролем без обработки.