ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИТОПРЕПАРАТА ИЗ ШЕЛУХИ ЛУКА РЕПЧАТОГО (АLLIUM СЕPА) В КАЧЕСТВЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО БИОСТИМУЛЯТОРА РОСТА СЕМЯН ПШЕНИЦЫ ЯРОВОЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СПЕЦИАЛЬНОГО ТЕРМОТАТА ДЛЯ ПРОРАЩИВАНИЯ ТПС-2

 

Н.К. Жангалиев 1, К. М. Абдрашева 2,

В.В. Поляков 3 доктор химических наук, профессор,

П.С. Дмитриев 4 кандидат биологических наук, доцент

1,2 Областная специализированная гимназия – интернат для одаренных детей им.А.Досмухамбетова,

3,4 Северо-Казахстанский государственный университет им. М.Козыбаева

Казахстан, Петропавловск

 

Аннотация: В публикации приводятся результаты экспериментального исследования фитопрепарата из шелухи лука репчатого (Аllium сеpа) как биостимулятора роста биологических объектов растительного происхождения. В качестве таких объектов были взяты семена пшеницы яровой. Методы исследования представляли собой сравнительный и анализирующий многократный эксперимент по проращиванию зерен пшеницы яровой  в специальном термостате ТПС-2 в лаборатории семенной инспекции при АПК Министерство Сельского хозяйства РК -  «КазАгрЭкс». Кроме того, в статье приводятся обсуждения результатов всхожести с использованием формулы относительной ошибки для нахождения погрешности в измерениях. Так же представлена предположительная практическая значимость настоящей работы в производственной сфере и в области сельского хозяйства.

Ключевые слова: Фитопрепарата из шелухи лука репчатого (Аllium сеpа), биостимулятор роста, семена пшеницы яровой, всхожесть семян, энергия прорастания, термостат для проращивания ТПС-2, флавоноиды, кверцетин, рутин.

Северо-Казахстанская область является аграрным, зерновым регионом, вносящим  большой вклад в экономику государства. Однако, в последнее время урожайность некоторых злаковых культур, таких как яровая пшеница, резко упала на 5-8%, что сопровождается низкой всхожестью в раннем вегетативном периоде (5-7 дней). Ведь многим известен тот факт, что спад всхожести семян хотя бы на 1%, снижает урожайность на 1-2%, что в свою очередь, негативно отражается на экономике страны, негативно влияет на продовольственную безопасность [3].

В этой связи, следует произвести новые вещества способные повысить урожайность злаковых культур. Однако большинство таких веществ-стимуляторов негативно отражается на самом урожае. В частности к таким веществам можно отнести различные химические препараты, все виды пестицидов и т.д., которые содержат радионуклиды и различные классы химических радикалов. Поэтому, следует изготавливать экологически чистую продукцию, не наносящую вред на живые организмы, а самое главное, не трудную в нахождении и в своем приготовлении.

Исходя из этого, мы предлагаем использовать в качестве такого экологически чистого биостимулятора – фитопрепарат из шелухи лука репчатого (Allium cepa).

Шелуха лука содержит в себе большое количество различных классов биологически активных веществ (БАВ), что предположительно способствует стимуляции роста биологических объектов. Кроме того, шелуху лука несложно приобрести, так как она входит в ряд наиболее распространенных пищевых отходов, что и собственно, облегчает ее поиски. Из шелухи лука репчатого был изготовлен концентрированный фитопрепарат, который и будет исследован в настоящей работе [2].

Препарат из шелухи лука репчатого (Аllium сеpа) – вязкая, высококонцентрированная жидкость коричневого цвета с ярко - оранжевым оттенком. Растворим в спирте, ацетоне, эфире, с водой образует эмульсию. Плотность при 24,5°С – 0,988 г/см3. Массовая доля твердых частиц (в основном, флавоноидов) – 83 % [1].

В состав полученного препарата входят эфирные масла, карбоновые и жирные кислоты, полифенолы, фитонциды, углеводы, микроэлементы, витамины (А, Е, С, Р), флавоноиды, аминокислоты и др. классы природных соединений, обладающих высокой биологической активностью. В нем отсутствуют тяжелые металлы и гербициды, фунгициды и все остальные виды пестицидов, а содержание радионуклидов не превышает минимума [1].

По нашему предположению, именно такой богатый биологически активными веществами состав препарата из шелухи лука репчатого (Allium cepa) способен оказать благоприятные свойства в росте и развитии биологических объектов (семена пшеницы яровой)

Исследование в настоящей работе представляет собой серию экспериментов, поставленных с целью исследования репаративных процессов семян пшеницы, предварительно обработанных и не обработанных препаратом из шелухи лука репчатого (Аllium сеpа) при проращивании на специальном термостате ТПС-2 («КазАгрЭкс»).

В нашем эксперименте в качестве испытуемых образцов выступают семена пшеницы – всего отобрано 1000 семян. Разделили 1000 семян на 2 группы:

1 группа: 500 семян пшеницы – контрольные семена (не подвергаются обработке);

2 группа: 500 семян пшеницы, обработанных препаратом из шелухи лука.

Практическая часть данной работы состоит из двух последовательных этапов: 1 этап – обработка семян, 2 этап – посадка семян в специальные термостаты. Рассмотрим подробнее каждый из этапов.

Обработка семян пшеницы. Обработке препаратом из шелухи лука репчатого подверглись семена пшеницы 2 группы. Обработку семян производили при комнатной температуре 24,5°С в течение 2-х часов – замачивание (20 минут) и просушка (1 час 40 минут). Для предпосевного замачивания семян был заранее приготовлен препарат (50%).

Далее просушенные семена положили в специальные конверты для последующего исследования.

Таким образом, зерна пшеницы готовы ко второму этапу настоящего исследования

Посадка семян в специальные термостаты. В качестве тестовой реакции биологической системы использовался показатель всхожести семян. Всхожесть семян характеризует способность их, при обеспечении влагой, теплом и воздухом, давать нормальные проростки в определенный срок [5]. На данном этапе были задействованы все группы семян.

Для определения всхожести, из числа семян каждой группы, были отобраны три пробы по 100 шт. для каждой группы. Каждую пробу семян высадили в специальные ванночки с увлажненной подстилкой (песок, вата, фильтровальная бумага), раскладывая семена по одному, чтобы они друг друга не касались.

Для проращивания, семена поместили в специальный шкаф-термостат ТПС-2 Северо-Казахстанской областной семенной инспекции «КазАгрЭкс». Испытания по выявлению всхожести семян были проведены 3 раза, после чего, был найден общий средний результат.

Результаты эксперимента и математический анализ

Итогом всей экспериментальной части данной главы являются результаты всхожести семян пшеницы после 3- кратного испытания. Данный показатель определен уже на седьмой день после высадки семян в термостаты. Ниже представлена таблица 1 результатов всхожести семян в процентах.

Таблица 1.

Результаты всхожести семян пшеницы (%).

№ группы семян

Характеристика группы

Всхожесть, % (1)

Всхожесть, % (2)

Всхожесть, % (3)

Всхожесть, % (общ.)

1

Семена контрольные

88%

87%

89%

88%

2

Семена, обработанные препаратом из шелухи лука

99%

98%

98,5%

98,5%

 

Для анализа получившихся процентов всхожести семян необходимо рассмотреть статистическую сторону результатов эксперимента. Во-первых, определим относительную ошибку эксперимента для стохастического ансамбля (совокупность сколь угодно большого числа одинаковых физических систем многих частиц («копий» данной системы), находящихся в одинаковых макроскопических состояниях; при этом микроскопические состояния системы могут принимать все возможные значения, совместимые с заданными значениями макроскопических параметров, определяющих её макроскопическое состояние) в данном случае в качестве одинаковых частиц одинаковых физических систем выступают семена пшеницы [16]. Формула относительной ошибки определяется как (1):

 

                                                                                               (1)

 

где N – число семян пшеницы. Тогда относительная ошибка может быть нами оценена следующим образом (2):

 

                                  ,              (2)

 

Тогда, анализируя результаты из таблицы 1 и исходя из соотнесения их с относительной ошибкой, можно говорить, что всхожесть 88%, 87%, 89% (1 группа семян) – фактически одинаковые цифры; всхожесть 99%, 98% и 98,5% (2 группа семян) дают вывод о положительной роли энергетической «встряски» в увеличении всхожести. Полученные различия во всхожести намного превысили величину относительной ошибки (1,82%), что свидетельствует о корректности наших выводов.

Если сравнить группы 1 и 2, то можно заметить, что семена, обработанные исследуемым препаратом из шелухи лука, имеют очень большой процент всхожести (98,5%) по сравнению с процентом всхожести контрольных семян (88%).

Таким образом, мы выяснили, что препарат из шелухи лука репчатого (Аllium сеpа) является биостимулятором роста, способным активизировать репаративные свойства биологических объектов. Его применение перспективно для повышения продуктивности сельского хозяйства в области растениеводства. Доказательством тому являются результаты всходов зерен пшеницы в семенной инспекцией «КазАгрЭкс».

 Выводы:

Как было выяснено в процессе исследования, семена, обработанные фитопрепаратом из шелухи лука репчатого (Allium cepa) имеют достаточно высокую всхожесть по сравнению  контрольной группой (не обработанные препаратом). Исходя из этого, мы имеем такую тенденцию, что данный фитопрепарат является природным стимулятором роста, содержащим в себе большое количество БАВ, таких как флаваноиды кверцетин и рутин. По нашему предположению, именно они являются главными стимуляторами роста растений.

Результаты работы можно использовать в производственной отрасли пищевой биотехнологии, в сельском хозяйстве в области экологически чистого растениеводства и для создания новых направлений в области биологии, биохимии, экологии [4].

Ценность работы, в известной степени, не зависит от полученного в ходе ее проведения результата, а методика ее проведения и поставленные цели имеют перспективу продолжения в будущем.

 

Список литературы

 

1.       Лобанов А.А., Будаева В.В., Санович Т.В. Исследование биологических активных флавоноидов в экстрактах из растительного сырья // №1 Химия растительного сырья. Москва, 2004. – С. 47-52.

2.  Луковая шелуха. Лечение от 100 болезней / Приходько А., ООО «Издательство Астрель», 2012. - С. 18-22

3.  Малицкая Н. В., Сыздыкова Г. Т., Аужанова М. А.,// Семеноводство зерновых культур в Северном Казахстане. - Петропавловск: ИПО СКГУ им. М. Козыбаева, 2016. - 90 c. 

4.  Поляков В.В., Надиров Р.С., Солодовник А.А. Природные вещества в системе защиты от излучения // Материалы международной научно-практ. конференции «Проблемы развития аграрного сектора в XXI веке». – Кокшетау, 1999. – Т. 1. – С. 168-170.

5.  Фазы развития зерновых культур / П.Задокс. – 2001. – С.12-13.