Сельское хозяйство/Земледелие, почвоведение и агрохимия

к.с.-х.н. Н.В.Медведева, к.х.н. М.Б.Никишина, д.х.н. Ю.М.Атрощенко, М.Р.Сардарова, З.А.Садыхова

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого», Россия

Исследование влияния этилендиаминдиянтарной кислоты (ЭДДЯ) на развитие сельскохозяйственных растений на ранних этапах онтогенеза

Для нормального питания сельскохозяйственных культур необходимо достаточное количество питательных элементов. Источником этих элементов являются грунтовые растворы. Доступность элементов для растений зависит от химической формы, в которой присутствует элемент в водном растворе. Ионы необходимых микроэлементов частично адсорбированы на поверхности почвенных коллоидов. Катионы металлов, необходимые для полноценного роста и развития растений высвобождаются с поверхности частиц грунта в результате ионно-обменных процессов. Поступление микроэлементов в растения определяется скоростью ионно-обменных реакций.

Способность элементов из грунтовых вод поступать в растения зависит от химического состава почвы, в том числе, рН, содержания неактивных компонентов (глина, песок), от физических параметров – механический состав, размер почвенных гранул, смачиваемость. К факторам, определяющим ионно-обменные адсорбционные процессы можно отнести состояние поверхностного слоя, а также присутствия регентов, ускоряющих перенос катионов с поверхности почвы в раствор.

В центральной части Тульской области преобладающим типом почв являются серые лесные почвы (по механическому составу – средние суглинки). В пригородных районах земля испытывает многолетнее антропогенное воздействие, в результате которого образовались, так называемые, «урбаноземы», которые не в состоянии обеспечить питание растений должным образом. Поэтому одним из направлений развития современного растениеводства является поиск новых наукоемких технологий производства сельскохозяйственной продукции, а именно - использование химических реагентов, обеспечивающих нормальный рост и развитие растений - хелатных агентов.

Использование химических препаратов в сельском хозяйстве может создавать новые проблемы - загрязнения почв и грунтовых вод, не усвоенными растениями веществами и продуктами их разложения. Выбор ЭДДЯ, как хелатирующего реагента, был обусловлен тем, что данное вещество достаточно быстро разлагается в почве на безопасные для человека и окружающей среды продукты.

Исследование влияния ЭДДЯ на развитие сельскохозяйственных растений на ранних этапах онтогенеза, проводилось на базе факультета естественных наук, в рамках выполнения научного проекта «Создание новых хелатных микроудобрений на основе экологически безопасных биологически активных органических кислот и разработка методов их применения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в фермерских хозяйствах Тульской области». В качестве объектов исследования были выбраны: салат спаржевый сорт Светлана (ГНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур) и пшеница яровая мягкая сорт Эстер (ГНУ НИИСХ Центральных районов Нечерноземной Зоны).

Эксперимент проводился с использованием естественного почвогрунта, образцы были отобраны на Агробиостанции ТГПУ им. Л.Н.Толстого (д. Варваровка, Ленинский район Тульской области) и специализированного грунта торговой марки «Цветочный рай». Опыты были заложены по ГОСТ 12038-84 и в соответствии с методикой А.Б. Доспехова. Для исследуемых культур индивидуально были выбраны микроэлементы, необходимые для их развития и приготовлены опытные растворы микроэлементов с добавлением ЭДДЯ в концентрации 0,1 %. Обработка семян заключалась в предпосевном замачивании (время экспозиции составило 24 часа), поливе при посеве и корневых подкормках каждые 5 суток. Контрольные растения обрабатывали водой. Варианты опыта: 1. Грунт марки «Цветочный рай», полив раствором ЭДДЯ (С=0,1 %); 2. Грунт с БЭОС, полив водой; 3. Грунт с БЭОС, полив раствором ЭДДЯ (С = 0,1 %) и микроэлементов; 4. Грунт с БЭОС, полив раствором микроэлементов.

Анализ полученных экспериментальных данных, не позволяет сделать однозначные выводы о влиянии ЭДДЯ на начальные ростовые процессы сельскохозяйственных культур. Результаты исследования представлены в таблице 1.

Таблица 1. Влияние ЭДДЯ на всхожесть и энергию прорастания опытных растений

Вариант опыта	Салат спаржевый		Пшеница яровая
	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %
1	19,0	19,0	5,2	13,2
2	10,1	15,5	2,3	10,1
3	6,3	12,4	2,3	9,9
4	1,2	24,8	8,5	22,4

На стадии предпосевной обработки семян салата лучшие результаты были получены в опыте 1. Обработка раствором ЭДДЯ (С = 0,1 %) привела к всхожести 52 % семян. В опыте 2, при обработке водой, доля проращенных семян составила всего 18,5 %. В остальных вариантах опыта темпы прорастания семян находились на низком уровне (первые всходы появились только на 3 сутки).

Анализ всхожести семян показывает, что при поливе раствором ЭДДЯ в специальном грунте семена взошли быстро и практически одновременно. Наибольшей процент всхожести наблюдали в опыте 4 – взошли 89% семян салата. Наибольшее влияние ЭДДЯ оказывает на рост растений на 9-25 день эксперимента в обычном грунте. При использовании специализированного грунта в течение всего времени проведения опыта показатели роста превышают контрольные.

Данные эксперимента по влиянию ЭДДЯ на скорость роста растений салата и яровой пшеницы представлены на рис.1

Рис.1. Динамика роста растений салата и яровой пшеницы при обработке ЭДДЯ

Использование этилендиаминдиянтарной кислоты в качестве хелатирующего агента улучшающего корневое питание сельскохозяйственных растений на ранних этапах онтогенеза оправдано и доказано практически. Эффективность ЭДДЯ различается для разных групп сельскохозяйственных культур. Прирост побега у ювенильных растений яровой пшеницы в опытных вариантах превышает контроль в пределах от 40% до 900%! Динамика прироста растений салата начинает превышать контрольные показатели только с 5 суток, при этом в 3 варианте опыта контрольные значения выше опытных на протяжении всего периода.

Таким образом, рабочая гипотеза о положительном влиянии ЭДДЯ на усвоение элементов минерального питания из почвенного раствора и стимуляции начальных ростовых процессов у сельскохозяйственных культур подтверждается частично, что требует проведения серии дополнительных экспериментов.