Изучение влияния дозы органоминеральных удобрений на накопление и распределение Fe, Mn, Zn и Cu в органах растений рапса
Аннотация
Обоснование. Взаимодействие между питательными веществами растений может приводить к антагонистическим или синергетическим результатам, влияющим на эффективность использования питательных веществ. Знание взаимодействия питательных веществ может служить руководством при разработке удобрений и оптимизации стратегий внесения удобрений для получения высоких урожаев и высокой эффективности использования питательных веществ.
Цель. Изучить влияние применения органических удобрений отдельно или в сочетании с химическими на накопление и распределение Fe, Mn, Zn, и Cu в органах растений рапса в фазу зеленого стручка.
Материалы и методы. Исследование проводилось в 2022–2023 годах на учебно-опытном участке ЕГУ им. И.А. Бунина в Липецкой области. Почвенный покров землепользования представлен черноземом выщелоченным, среднесуглинистого гранулометрического состава. Схема опыта представлена четырьмя вариантами: 1. Контроль; 2. Грибной грунт 30т/га (28 кг N); 3. Грибной грунт 30т/га+ N70 (80 кг N); 4. Грибной грунт 30т/га + N140 (130 кг N). Минерализацию проб проводили методом сухого озоления по ГОСТ 26657-85. Подвижные формы металлов экстрагировали с помощью 1% HNO3. Математическая обработка и интерпретация первичных данных проводились классическими статистическими методами с использованием пакета программ Statistica.
Результаты. Корневая система рапса стала концентратором Fe. Стабильный метаболизм железа, в корневой системе, объясняется выработкой растениями эффективных механизмов усвоения железа и жестким его регулированием. Установлено, что увеличение поступающего азота более эффективно для повышения концентрации цинка в вегетативной и генеративной системе растения, чем в корне. Медь в рапсе регулируется азотным балансом и изучаемыми в опыте дозами удобрений, которые являются оптимальными и не проявляют антагонизм ионов. Представленные в опыте значения указывают на способность растения накапливать биодоступный Mn в наземных тканях растения.
Заключение. В ходе представленного исследования выявлено, что рекомендуемые в опыте удобрения и их дозы положительно влияют на синергизм и распределение жизненно важных микроэлементов в органах рапса. Их концентрация не достигает токсических значений.
EDN: WLFQBO
Скачивания
Литература
Список литературы
Дабахов, М. В., Дабахова, Е. В., & Титова, В. И. (2005). Тяжелые металлы: экотоксикология и проблемы нормирования. Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия.
Дубровина, О. А., Зубкова, Т. В., & Виноградов, Д. В. (2020). Накопление микроэлементов растениями ярового рапса при использовании куриного помёта и цеолита. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева, (48), 17–23. https://doi.org/10.36508/RSATU.2020.48.4.003
Иванищев, В. В. (2019). Доступность железа в почве и его влияние на рост и развитие растений. Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, (3), 127–138.
Иванов, А. И., Корягин, Ю. В., & Анохин, Р. В. (2015). Использование отработанного субстрата в качестве органического удобрения — важнейшее звено безотходной технологии выращивания грибов. XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс, (27), 120–128.
Спицына, С. Ф., Томаровский, А. А., & Оствальд, Г. В. (2014). Проявление синергизма и антагонизма между ионами меди, цинка и марганца при поступлении их в растения. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, (120), 29–32.
Фомин, И. В., & Кшникаткин, С. А. (2017). Обоснование использования отработанного субстрата вешенки в качестве органического удобрения. В сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных «Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России» (23–24 марта 2017, Пенза), Том I (с. 86–89). Пенза: Пензенский государственный аграрный университет.
Bushe, A. S., et al. (2016). Efficiency of nitrogen use in rapeseed. Review. Agronomy for Sustainable Development, 36, 1–20. https://doi.org/10.1007/s13593-016-0371-0
Byshov, N. V., Uspenskiy, I. A., Yukhin, I. A., & Limarenko, N. V. (2020). Ecological and technological criteria for the efficient utilization of liquid manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 422, 012069. https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012069
Gulidova, V. A., Zubkova, T. V., Kravchenko, V. A., & Dubrovina, O. A. (2019). On the ways of improving photosynthesis productivity in spring rape plants in the crops. Ecology, Environment and Conservation, 25(2), 577–581.
Gulidova, V. A., Zubkova, T. V., Kravchenko, V. A., & Dubrovina, O. A. (2017). The dependence of photosynthetic indices and the yield of spring rape on foliar fertilization with microfertilizers. OnLine Journal of Biological Sciences, 17(4), 404–407. https://doi.org/10.3844/ojbsci.2017.404.407
Gupta, N., Ram, H., & Kumar, B. (2016). Mechanism of zinc uptake in plants: uptake, transport, translocation and accumulation. Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 15, 89–109. https://doi.org/10.1007/s11157-016-9390-1
Joardar Mukhopadhyay, M., & Sharma, A. (1991). Manganese in the cellular metabolism of higher plants. Botanical Review, 57, 117–149. https://doi.org/10.1007/BF02858767
Kobayashi, T., Nozoe, T., & Nishizawa, N. K. (2019). Iron transport and its regulation in plants. Biology of Free Radicals and Medicine, 133, 11–20. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.439
Kutman, U. B., Yildiz, B., & Cakmak, I. (2011). Влияние азота на поглощение, ремобилизацию и распределение цинка и железа на протяжении развития твёрдой пшеницы. Plants and Soil, 342, 149–164.
Li, Y., et al. (2019). Accumulation of manganese and physiological behavior of Camellia oleifera plants in response to different levels of nitrogen fertilizers. Ecotoxicology and Environmental Safety, 184, 109603. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.109603
Mori, S. (1998). Transport of iron in cereal plants. Metallic Ion Biology, 35, 215–238.
Lupova, E. I., Sazonkin, K. D., & Vinogradov, D. V. (2021). Yield of winter rape in Ryazan region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 723(2), 022031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/2/022031
Ushakov, R. N., Ruchkina, A. V., Levin, V. I., Zakharova, O. A., Kostin, Y. V., & Golovina, N. A. (2018). Sustainability of Agro-gray soil to pollution and acidification, and its bio-diagnostics. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.36), 92910.
Vinogradov, D., Lupova, E., Khromtsev, D., & Vasileva, V. (2018). The influence of bio-stimulants on productivity of coriander in the Non-Chernozem Zone of Russia. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 24(6), 1078–1084.
Vinogradov, D. V., Naumtseva, K. V., & Lupova, E. I. (2019). Use of biological fertilizers in white mustard crops in the Non-Chernozem Zone of Russia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 341(1), 012204. https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012204
Vinogradov, D. V., Makarova, M. P., & Zubkova, T. V. (2023). The use of fertilizer mixtures based on sewage sludge and zeolite in oilseed agrocenoses. Theoretical and Applied Ecology, (1), 93–100. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-1-093-100
Zubkova, T. V., Vinogradov, D. V., & Zakharov, V. L. (2022). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 979(1), 012094. https://doi.org/10.1088/1755-1315/979/1/012094
Zubkova, T. V., Vinogradov, D. V., & Dubrovina, O. A. (2022). Effect of zeolite on the micromorphological and biochemical features of spring rapeseed (Brassica napus L.). Sabrao Journal of Breeding and Genetics, 54(1), 153–164. https://doi.org/10.54910/SABRAO2022.54.1.14
Zubkova, T., Motyleva, S., Dubrovina, O., & Brindza, J. (2021). The study of rapeseeds ash composition in the conditions of the agroecological experiment. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 15, 156–161. https://doi.org/10.5219/1356
Zubkova, T., Motyleva, S., Vinogradov, D., Gulidova, V., & Dubrovina, O. (2022). Organic fertilizer and natural zeolite effects on morphometric traits of Brassica napus L. pollen grains. Sabrao Journal of Breeding and Genetics, 54(2), 397–406. https://doi.org/10.54910/sabrao2022.54.2.15
Рынок рапса в 2023 году: тенденции и прогнозы. (18 сентября 2023). Получено с https://agrovesti.net/lib/industries/oilseeds/rynok-rapsa-v-2023-godu-tendentsii-i-prognozy.html
References
Dabakhov, M. V., Dabakhova, E. V., & Titova, V. I. (2005). Heavy metals: ecotoxicology and standardization issues. Nizhni Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy.
Dubrovina, O. A., Zubkova, T. V., & Vinogradov, D. V. (2020). Accumulation of micronutrients by spring rape plants when applying chicken manure and zeolite. Bulletin of Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, (48), 17–23. https://doi.org/10.36508/RSATU.2020.48.4.003
Ivanischev, V. V. (2019). Iron availability in soil and its effect on plant growth and development. Izvestiya Tulskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Estestvennye Nauki, (3), 127–138.
Ivanov, A. I., Koryagin, Y. V., & Anokhin, R. V. (2015). Spent substrate use as organic fertilizer—a key component of waste-free mushroom growing technology. XXI Century: Lessons Learned and Present-day Challenges Plus, (27), 120–128.
Spitsyna, S. F., Tomarovskiy, A. A., & Ostvald, G. V. (2014). Synergy and antagonism manifestations between copper, zinc, and manganese ions upon their uptake by plants. Bulletin of Altay State Agrarian University, (120), 29–32.
Fomin, I. V., & Kshnikatkin, S. A. (2017). Rationalizing spent Pleurotus ostreatus substrate usage as organic fertilizer. In Materials of the All-Russian Scientific-Practical Conference of Young Scientists 'Innovative Ideas of Young Researchers for the Russian Agro-industrial Complex' (Penza, March 23–24, 2017), Volume I, pp. 86–89. Penza: Penza State Agrarian University.
Bushe, A. S., et al. (2016). Efficiency of nitrogen use in rapeseed. Review. Agronomy for Sustainable Development, 36, 1–20. https://doi.org/10.1007/s13593-016-0371-0
Byshov, N. V., Uspenskiy, I. A., Yukhin, I. A., & Limarenko, N. V. (2020). Ecological and technological criteria for the efficient utilization of liquid manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 422, 012069. https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012069
Gulidova, V. A., Zubkova, T. V., Kravchenko, V. A., & Dubrovina, O. A. (2019). On the ways of improving photosynthesis productivity in spring rape plants in the crops. Ecology, Environment and Conservation, 25(2), 577–581.
Gulidova, V. A., Zubkova, T. V., Kravchenko, V. A., & Dubrovina, O. A. (2017). The dependence of photosynthetic indices and the yield of spring rape on foliar fertilization with microfertilizers. OnLine Journal of Biological Sciences, 17(4), 404–407. https://doi.org/10.3844/ojbsci.2017.404.407
Gupta, N., Ram, H., & Kumar, B. (2016). Mechanism of zinc uptake in plants: uptake, transport, translocation and accumulation. Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 15, 89–109. https://doi.org/10.1007/s11157-016-9390-1
Joardar Mukhopadhyay, M., & Sharma, A. (1991). Manganese in the cellular metabolism of higher plants. Botanical Review, 57, 117–149. https://doi.org/10.1007/BF02858767
Kobayashi, T., Nozoe, T., & Nishizawa, N. K. (2019). Iron transport and its regulation in plants. Biology of Free Radicals and Medicine, 133, 11–20. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.439
Kutman, U. B., Yıldız, B., & Çakmak, İ. (2011). Effect of nitrogen on zinc and iron acquisition, remobilization and partitioning during durum wheat development. Plant and Soil, 342, 149–164.
Li, Y., et al. (2019). Accumulation of manganese and physiological behavior of Camellia oleifera plants in response to different levels of nitrogen fertilizers. Ecotoxicology and Environmental Safety, 184, 109603. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.109603
Mori, S. (1998). Transport of iron in cereal plants. Metallic Ion Biology, 35, 215–238.
Lupova, E. I., Sazonkin, K. D., & Vinogradov, D. V. (2021). Yield of winter rape in Ryazan region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 723(2), 022031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/2/022031
Ushakov, R. N., Ruchkina, A. V., Levin, V. I., Zakharova, O. A., Kostin, Y. V., & Golovina, N. A. (2018). Sustainability of Agro-gray soil to pollution and acidification, and its bio-diagnostics. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.36), 92910.
Vinogradov, D., Lupova, E., Khromtsev, D., & Vasileva, V. (2018). The influence of bio-stimulants on productivity of coriander in the Non-Chernozem Zone of Russia. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 24(6), 1078–1084.
Vinogradov, D. V., Naumtseva, K. V., & Lupova, E. I. (2019). Use of biological fertilizers in white mustard crops in the Non-Chernozem Zone of Russia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 341(1), 012204. https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012204
Vinogradov, D. V., Makarova, M. P., & Zubkova, T. V. (2023). The use of fertilizer mixtures based on sewage sludge and zeolite in oilseed agrocenoses. Theoretical and Applied Ecology, (1), 93–100. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-1-093-100
Zubkova, T. V., Vinogradov, D. V., & Zakharov, V. L. (2022). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 979(1), 012094. https://doi.org/10.1088/1755-1315/979/1/012094
Zubkova, T. V., Vinogradov, D. V., & Dubrovina, O. A. (2022). Effect of zeolite on the micromorphological and biochemical features of spring rapeseed (Brassica napus L.). Sabrao Journal of Breeding and Genetics, 54(1), 153–164. https://doi.org/10.54910/SABRAO2022.54.1.14
Zubkova, T., Motyleva, S., Dubrovina, O., & Brindza, J. (2021). The study of rapeseeds ash composition in the conditions of the agroecological experiment. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 15, 156–161. https://doi.org/10.5219/1356
Zubkova, T., Motyleva, S., Vinogradov, D., Gulidova, V., & Dubrovina, O. (2022). Organic fertilizer and natural zeolite effects on morphometric traits of Brassica napus L. pollen grains. Sabrao Journal of Breeding and Genetics, 54(2), 397–406. https://doi.org/10.54910/sabrao2022.54.2.15
Rapseed Market in 2023: Trends and Forecasts. (September 18, 2023). Retrieved from https://agrovesti.net/lib/industries/oilseeds/rynok-rapsa-v-2023-godu-tendentsii-i-prognozy.html
Copyright (c) 2025 Olga A. Dubrovina, Tatyana V. Zubkova, Dmitry V. Vinogradov, Vladimir A. Kravchenko, Vyacheslav L. Zakharov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
