Сельское хозяйство/5. Растениеводство, селекция и семеноводство.

Д. с-х. н. Бекузарова С.А.

Аспирант Кесаев А.Т.

Горский государственный аграрный университет, Россия

Чеснок – селеносодержащая культура.

В современной культуре все больше возрастает интерес к микроэлементному составу пищевых продуктов и его значимости для здоровья человека. Достижения последних лет свидетельствуют о необходимости ряда микроэлементов, стимулирующих жизнедеятельность живых организмов [3], в том числе и растений (рений, церий, ниодим, самарий, лантан и другие).

Одним из наиболее известных является селен, содержащийся в ряде возделываемых сельскохозяйственных культур [4], растений сенокосов и пастбищ (соя, горох, ячмень, клевер, эспарцет, люцерна, ежа, астрагал, козлятник и другие).

Среди возделываемых овощных культур наиболее богат селеном чеснок [1,2]. Для его обогащением этим микроэлементом осуществляют подкормку водным раствором селената натрия [2].

Однако, этот метод представляет определенную опасность из-за возможности загрязнения окружающей среды высокотоксичным микроэлементом, так как растение аккумулирует не более 10 % от вносимой дозы.

Альтернативным методом обогащения, согласно нашим исследованиям, является экологически безопасный способ повышения содержания микроэлемента в чесноке путем использования природных стимуляторов роста.

С целью повышения продуктивности чеснока и увеличения содержания селена в нем, зубки возделываемой культуры замачивали в смеси Закинкской минеральной воды и глины диалбекулит (место происхождения – пойма реки Урсдон – приток реки Терек Республик Северная Осетия-Алания), с последующим мульчированием после посадки той же смесью в соотношении 2:1. Между рядами (30 см) высевали однолетний клевер открытозевый.

Опыты закладывали на высоте 2000 м над уровнем моря (с. Зака, Северная Осетия-Алания). Готовили смесь из расчета на 1 гектар 50 кг глины диалбекулит и 25 л Закинской минеральной воды. Смешивали компоненты смеси и оставляли на 2-3 часа для полного сорбирования состава. Через 2-3 часа семенной материал (зубки или бульбочки чеснока) опускали в приготовленную смесь. Содержание селена в чесноке определяли в Московском институте биохимической физики.

Глина диалбекулит от других известных цеолитосодержащих глин (ирлита, лескенита, аланита и др.) отличается более легким удельным весом (1,4 – 1,45 г/см³), что и обуславливает особенность ее минералогического состава (наличие большого количества гидрослюд). Диалбекулит содержит заметное количество водорастворимых солей, приближаясь по этому показателю к низко минерализованным иловым сульфидным грязям, обладающим высокими сорбционными свойствами (содержит в %: кремний – 46,5; железо – 7,1; кальций – 37; цинк 1,1; калий – 1,1; никель 1,7; фосфор 1,7; кобальт – 0,1). За счет высокого содержания кальция реакция среды глины щелочная (рН – 9,1).

Растворенный в Закинской воде диалбекулит, обладая сорбционными свойствами, обогащается веществами, содержащимися в минеральной воде мг/л: кальций 320; магний 96; сульфаты - 118; хлориды - 180; нитраты - 89,4; сероводород - 120; калий - 2,1; реакция среды рН – 6,14.

При совмещении двух компонентов с различной реакцией среды (9,1 и 6,1) рН приготовленной смеси составляет 7,6.

Содержащаяся в воде сера (в составе сероводорода) прежде всего блокирует заболевания чеснока. Известно, что селен замещает серу в аминокислотах метионин и цистеин. При этом первоначально синтезируется селенометионин, который далее преобразуется в селеноцистеин, селеноцистатион или при деметилировании в селенометилселеноцистеин. Последний, взаимодействуя с глутамином, образует глутамилселенометионинселеноцистеин. Активный синтез этих небелковых аминокислот наиболее характерен для растений - аккумуляторов селена (в данном случае - чеснока). В накапливающих сверхвысокие концентрации селена растениях, кроме перечисленных выше, обнаружены: селенометилцистеин, селеногомоцистеин, глутаминселенометилселеноцистеин, диметилдиселенид. Образующийся селен присутствует в ряде окислительно-восстановительных ферментов вместе с железом (содержащимся в диалбекулите – 7,1%).

Обоснование выбранных параметров (2-3 часа) объясняется высокой сорбционной способностью глины при взаимодействии с минеральной водой и последующим ее пролонгирующим действием в почве, обеспечивая синергизм всех необходимых элементов для питания растений. Следовательно, обволакивание смесью глины диалбекулит и минеральной воды местного происхождения не только снижает затраты на удобрения, применяемых в аналогах, но и способствует нормальному физиологическому процессу растений, способствующих обогащению селена в чесноке.

Температура в зоне семенного ложа за счет приготовленной смеси и мульчи была выше, чем на поверхности почвы на 1,5-2 градуса. В зимнее время такие посевы меньше подвергаются воздействию низких температур.

Высеваемый в междурядьях чеснока однолетний вид клевера открытозевого обеспечивает подпитку растений биологическим азотом за счет клубеньковых бактерий, расположенных на корневой системе.

Таким образом, комплекс макро- и микроэлементов, мульчирование и междурядный посев клевера обеспечивает высокий синергизм действия для повышения содержания селена в чесноке. При этом масса луковиц увеличивается с 39,2 г на контроле до 73,4 г на лучшем варианте, а содержание селена повышается с 7,2 до 16,8 мг/кг.

Следовательно, за счет природных источников сырья в горных условиях можно повысить важного для живого организма селена зимостойкость и массу луковиц, снизить заболеваемость простым, экологически безопасным способом, без дополнительных затрат.

Литература

1. Слепко Г.А., Голубкина Н.А., Павлов В.И. и др. Способ обогащения селеном овощей. Патент РФ №2218764. Опубликован 20.12.2003.

2. Голубкина Н.А., Никульшин В.П., Хрыкина Ю.А. Особенности внекорневого способа обогащения растений чеснока селеном // Сельскохозяйственная биология, №1, 2007. С.26-32.

3. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. 2003, Майкоп. С.447-461.

4. Способ обогащения чеснока и корнеплодов селеном. Патент № 2189155 от 20.09.1999, МПК А23L 1/304 A01C 1/00

5. Вихрева В.А. накопление селена лугово-степными и сельскохозяйственными растениями на черноземах выщелоченных лесостепи Среднего Поволжья // журнал «Агрохимия», № 7, 2011, с. 63-69.