Влияние гуминово-фульватного комплекса на рост, развитие и качество продукции базилика (Ocimum basilicum L.)

Базилик использовался в течение многих тысячелетий как лекарственное растение в народной медицине для лечения головной боли, кашля, паразитарных заболеваний и нарушения функции почек. Эфирное масло базилика применяли в настойках, парфюмерии для нужд косметической и фармацевтической промышленности. Базилик относится к однолетним травянистым растениям, выращивается и используется практически во всех регионах с умеренным климатом как пряная культура, специи и свежая зелень [1]. Гуминовые и фульвокислоты как гимино-во-фульватный комплекс (ГФК) являются одними из наиболее распространенных органических компонентов, которые присутствуют в почвах, а растворимые компоненты обнаруживают в других средах, таких как ручьи, реки, озера и океаны. ГФК постоянно образуются в процессе разложения органического вещества в почве, а сам комплекс в почвах улучшает их физические, химические и биологические свойства [2, 3, 4]. Гуминовые и фульвокислоты играют чрезвычайно полезную роль в росте и развитии растений, их применяют в качестве дополнительного компонента в орагно-минеральных удобрениях. В проведенных ранее исследованиях было показано, что ГФК выступает в качестве позитивного регулятора роста растений и увеличивает динамику роста корневой системы, листьев и плодов [5], повышение урожайности овощных и зерновых культур [6].

Материалы и методы

Эксперимент проводили методом рандомизированных повторений в 4-кратной повторности для каждого варианта. Перед тестированием образцы дерново-подзолистой почвы в поверхностном слое (0‒20 см) случайным образом были отобраны и определены агрохимические характеристики: гумус 2,2%, азот общий 35,7 мг/кг, содержание Р2О5 ‒ 235 мг/кг, содержание калия ‒ 180 мг/кг, рН водной вытяжки 6,0.

Опыты проводили с базиликом Любимчик, который относится к среднеспелым высокоурожайным сортам с периодом от всходов до начала хозяйственной годности 50‒55 дней. Посев на рассаду проводили в апреле, пикировка в фазе 1‒2 настоящих листьев. Рассаду высаживали в открытый грунт 28 мая в фазе 5‒6 настоящих листьев. Схема посадки 25х25 см. Площадь делянки 2 м2, учетная площадь 1 м2. [7].

Экспериментальные исследования проводили по схеме:

Вариант 1 – контроль, обработка водой; вариант 2 (A2) – опрыскивание ГФК из расчета 450 г/га с расходом рабочего раствора 300 л/га; вариант 3 (А3) ‒ опрыскивание ГФК из расчета 900 г/га с расходом рабочего раствора 300 л/га; вариант 4 ‒ опрыскивание ГФК из расчета 1350 г/га с расходом рабочего раствора 300 л/ га. Гуминово-фульватный комплекс получен обработкой сухой гумифицированной льняной костры 0,1 М раствором гидроксида калия в течение 2 часов при температуре 85‒90 оС. После очистки препарата по данным химического анализа в со- ставе гуминово-фульватного комплекса содержание гуминовых кислот составило 80‒82%, фульвокислот – 13‒15%, содержание калия в расчете на К2О – 4‒5%.

Для определения сухого веса образцы помещали в сушильный шкаф и выдерживали в течение 48 часов при температуре 70°C. Определение содержания эфирного масла проводили по ГОСТ 24027.2, метод 1. Определение хлорофилла проведено по ГОСТ 17.1.4.02-90. Уборку проводили на 30 день после посадки. Измерение хлорофилла проводили на измерителе хлорофилла SPAD 502 Plus.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программного обеспечения SAS (Version 9.1) со значением P ≤0.05 [8].

Результаты и обсуждение

Наибольший интерес представляло изучение влияния разных доз препарата на динамику накопления эфирного масла в листьях и цветках базилика. Результаты по определению эфирного масла в листьях базилика в среднем за два года представлены рисунке 1а.

Из полученных данных следует, что обработка ГФК в концентрации до 1350 г/га повышает содержание эфирного масла до 23,5% относительно контроля. С учетом того, что сбор эфирного масла с 1 га составляет от 5 до 12 кг, то обработка гуминово-фульватным комплексом может существенно повысить сбор масла на 1,1‒2,5 кг. При цене на мировом рынке за 1 кг масла базилика 350‒400 евро, дополнительный доход может составить до 1000 евро с 1 га. Представляется нецелесообразным применять дозы ГФК больше 900 г/га, поскольку содержание эфирного масла в листьях и цветках практически не увеличивается с увеличением дозы до 1350 г/га. Такой эффект действия ГФК коррелирует с данными других авторов. Так эффективность действия органических соединений и органоминеральных удобрений на растения базилика и выход эфирного масла почти в 2 раза отмечали ранее в работах [9, 12, 13]. Также положительное влияние оказывали биопрепараты [10, 11].

Результаты по определению содержания сухого вещества представлены на рисунке 1б.

Динамика накопления сухого вещества свидетельствует о том, что применение гуминово-фульватного комплекса увеличивает концентрацию полезных компонентов в растениях базилика и сбор сухого вещества с 1 кв.м повышается на 9‒12% относительно контроля.

а)

б)

Рис. 1. а) Концентрация эфирного масла в базилике при обработке ГФК в дозе до 1350 г/га; б) содержание сухого вещества в надземной биомассе базилика

Относительно концентраций применяемого препарата также следует, что применение более высоких, чем 900 г/м², доз не приводит к существенному увеличению сбора сухого вещества базилика. Необходимо отметить, что высота растений, длина корня и ширина листьев базилика, обработанных ГФК, также превышала показатели на контроле (рис. 2).

Интенсификация процессов роста и развития растений базилика может быть связана с увеличением концентрации хлорофилла в листьях. Данные по содержанию хлорофилла в листьях базилика с среднем за два года представлены на рис. 3.

а)

Рис. 2. а) Высота растений базилика (см) в зависимости от дозы ГФК; б) длина корня растений базилика (см) в зависимости от дозы ГФК; в) ширина листьев базилика (см) в зависимости от дозы ГФК

Рис. 3 Содержание хлорофилла (отн. ед.) в листьях базилика

Как следует из экспериментальных данных, применение ГФК повышало содержание хлорофилла в листьях до 11,0 отн.ед., а также, вероятно, снижало кинетику его деградации, как отмечали ранее [2]. Есть несколько мнений о механизмах действия гуминовых веществ, которые подразделяются на две группы: 1) прямое воздействие на растения и 2) косвенные механизмы, посредством воздействия на микроорганизмы в почве, поглощение питательных веществ из почвы, а также изменение физико-химических показателей почвы. Полученные нами результаты согласуются с результатами других исследователей [14, 15, 16]. Например, увеличение высоты растений многие авторы объясняют тем, что гуминовые вещества делают питательные вещества в почве легкодоступными для растений [17], способствуют повышению пористости почвы, оказывают существенное влияние на развитие корня, который в свою очередь может вызвать рост дополнительных побегов [18, 19], усиливают поглощение азота корнями растений [20]. Также по другим опубликованным данным, благоприятные эффекты гуминовой кислоты на рост и развитие растений объясняются его гормон-подобному способу действия, действию на метаболизм, в том числе интенсификацию клеточного дыхания, фотосинтеза, окислительного фосфорилирования, синтез белка и различных ферментативных реакций [21, 22, 23]. Предполагается, что механизм действия гуминовых кислот на рост растений идентичен растительным гормонам, однако до сих пор не однозначно не доказано, что гуминовые кислоты обладают гормоноподобным действием [23].

Заключение

Показано, что гуминово-фульватный комплекс в дозе 900 г/га положительно влияет на рост и развитие растений базилика, увеличивая в зеленой массе концентрацию эфирных масел. Рекомендуется гуминово-фульватный комплекс применять двукратно опрыскиванием растений. Первую обработку проводят в фазу проростков, повторно – через 3 дня. Для обработок применяют 15% раствор ГФК, обработку проводят из расчета 900 г/га по ГФК. Применение гуминово-фульватно-го комплекса вызывает увеличение динамики роста и развития растений базилика, содержание эфирного масла составляет 1,1‒1,2%, сырой вес 0,9‒1,1 кг/м2, сухой вес 250‒280 г/м2.