Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ПОТРЕБЛЕНИЕ КОБАЛЬТА И МЕДИ АРТИШОКОМ КОЛЮЧИМ И ЕГО ПРОДУКТИВНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КООРДИНАЦИОННЫХ ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Иногамов С. Я. 1 Абзалов А. А. 1 Каримов М. У. 1
1 Ташкентский фармацевтический институт, Ташкентский государственный аграрный университет
Исследования с применением микроэлементов в составе минеральных удобрений в изучаемых растениях показывают низкую эффективность неорганических солей микроэлементов в карбонатных почвах хлопковых районов Республики Узбекистан. Это связано с тем, что неорганические соли микроэлементов в почве превращаются в нерастворимые, малодоступные для растений формы. Выявлено, что комплексные соединения микроэлементов ускоряют физиолого-биохимические процессы, усиливают рост, развитие, повышают урожай хлопчатника и артишока колючего, других сельскохозяйственных культур в большей мере, чем неорганических их соли. Поступая в растение, координационные соединения микроэлементов проявляют большую биологическую активность, длительное время сохраняются в почвенном растворе в доступной для растений форме, имеют высокую и не осаждаются в щелочной среде, что определяет высокую эффективность их применения под сельскохозяйственные культуры. Применение координационных соединений микроэлементов кобальта и меда по сравнению с неорганическими их солями путем замочки семян и внесения в составе сульфата аммония в фазе бутонизации артишока колючего способствует усилению ростовых процессов, плодоношению, усилению биосинтеза биоактивных веществ и повышению экологически чистого урожая (биомасса). Результатами проведенных исследований установлено, что прибавка урожая (биомассы) в условиях применения координационных соединений микроэлементов кобальта и меди на оптимальном фоне питания – N150P110K75кг/га увеличивается соответственно на 27–33ц/га по отношению к урожаю артишока колючего, выращенного без микроэлементов, и на 2,8 и 3,2 ц/га в вариантах с использованием неорганических солей кобальта и меди.
кобальт
медь
цинк
микроэлементы
координационные соединения
азот
фосфор
калий
почва
артишок колючий
1. Абзалов А. А. Влияние координационных соединений микроэлементов на продуктивность хлопчатника // Вестник аграрной науки Узбекистана. – 2006. – № 2 (24). – С. 7-10.
2. Абзалов А. А. Азотное питание хлопчатника и пути его улучшения в различных почвенных условиях Ташкента. – Ташкент: Изд-во АН РУз, типография Таш ГАУ, 2008. – 202 с.
3. Абзалов А. А., Хасанов Р. И., Пирахунов Т. П. Значение координационных соединений микроэлементов в питании хлопчатника // Тезисы докладов XI конференции: Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. – Самарканд, 1990. – С. 109-110.
4. ?афурова Л. А., Абзалов А. А., Пирахунова Ф. Влияние координационных соединений микроэлементов // Ж. Сельское хозяйство Узбекистана. – Ташкент, 1999. – № 3. – С. 46-47.
5. Исаев Б. М. Физиологические и агрохимические основы питания хлопчатника микроэлементами. – Ташкент: Фан, 1979. – С.146.
6. Кадыров Ю. Действие координационных соединений микроэлементов на рост, обмен веществ и продуктивность хлопчатника: автореф. … дис. канд. наук. – Ташкент, 1977. – С. 14.
7. Кадыров Ю. Влияние координационных соединений меди на рост, развитие и урожайность хлопчатника // АН РУз. – 1983. – № 8.
8. Круглова Е. К. Микроэлементы в почвах и их влияние на хлопчатник. – Ташкент: Фан, 1966.
9. Островская Л. К. Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и сельском хозяйстве // Тез. докл. Х Всесоюз. науч. конф. – Т.3. – Чебоксары, 1986.
10. Островская Л. К., Зайцева Н. А., Акатнова А. Г., Ченская Н. Н. Комплексоны для регулирования питания растений и бобры с карбонатным хлорозом // Ж. Химия в сельском хозяйстве. – 1987. – № 1.
11. Рерих В. И., Зырин Н. Г., Тихомиров Ф. А. О формах кобальта в почве // Вестник Московского государственного университета. Биология, почвоведение. – 1975. – № 93.
12. Школьник М. Я. Микроэлементы в жизни растений. – Л.,1974.
13. Ягодин Б. А. Интенсификация земледелия и современные проблемы агрохимии // Ж. Химия в сельском хозяйстве. – 1987. – № 4.

Цель: исследования с применением микроэлементов в cocтаве минеральных удобрений под хлопчатник показывают низкую эффективность неорганических солей микроэлементов в карбонатных почвах хлопковых районов Республики Узбекистан. Это связано с тем, что неорганические соли микроэлементов в почве превращаются в нерастворимые, малодоступные для растений формы [1,2,3,7,8,11,12,13].

В последние годы, как известно, большое внимание уделяется внутрикомплексным координационным соединениям микроэлементов под названием комплексоны или хелаты. Многочисленные исследователи [1,2,3,4,5,6,9] отмечают, что комплексные соединения микроэлементов ускоряют обменные процессы, усиливают рост, развитие, повышают урожай сельскохозяйственных культур в большей мере, чем неорганические их соли.

Кроме того, поступая в растение, координационные соединения микроэлементов проявляют большую биологическую активность, длительное время сохраняются в почвенном растворе в доступной для растений форме, имеют высокую устойчивость к микробиологическому расщеплению и не осаждаются в щелочной среде, что определяет высокую эффективность их применения под сельскохозяйственные культуры.

Известно, что в результате систематического применения минеральных удобрений, особенно высоких доз, содержание таких жизненно важных микроэлементов в почве, как кобальт, медь, молибден, цинк и др. снижается, что является ограничивающим фактором получения высокого урожая растений в результате нарушения природного баланса между макро и микроэлементов. Кроме того, опыты показывают весьма низкую эффективность неорганических солей микроэлементов в карбонатных почвах. В связи с этим большое внимание уделяется внутрикомплексным соединениям микроэлементов под названием и комплексоны [3,5,6].

Целесообразность использования координационных соединений микроэлементов под сельскохозяйственные и лекарственные культуры определяется тем, что они характеризуются прочностью связи металла с хелатообразователями, трудностью замены его другим металлом, способностью противостоять микробиологическому действию, устойчивостью гидролиза и отсутствием к осаждению, хорошей усвояемостью растениям.

В связи с этим задачей исследований являлась разработка научно-обоснованных методов повышения продуктивности артишока колючего беловатой путём применения координационных соединений кобальта и меди в составе аммофоса.

Ограниченность сведений об эффективности координационных соединений микроэлементов, особенно кобальта и меди, в потреблении и повышении продуктивности артишока колючего определило направление наших исследований.

Методы исследования: полевые опыты проведены в учебной и научно-исследовательской опытной станции Ташкентского государственного аграрного университета, расположенного на четвертой терассе р. Чирчик, между каналами Боз-Су и Салар в северо-восточной части Ташкентской области и опытного участка Ташкентского фармацевтического института. В 2011–2015 гг. в полевых условиях изучена зависимость урожайности артишока колючего от внесения неорганических и координационных соединений микроэлементов на типичном сероземе на вышеуказанных опытных участках.

Исходное содержание в почве в пахотном слое полевых опытов гумуса, валового азота, фосфора и калия составляло соответственно 1,10; 0,09; 0,11 и 2,3 %. Содержание гумуса и валового количества элементов питания снижается в подпахотном горизонте почвы. Исходное содержание нитратов в почве – 20,4–21,2 мг/кг почвы. Доступный фосфор в почве, растворимый в углекислом аммонии, составлял 22,3–23,2 мг/кг в пахотном и 11,3–11,9 мг/кг в подпахотном горизонтах, обменный калий соответственно 190–201 и 132–134 мг/кг почвы.

Содержание условно усвояемых форм микроэлементов составило в среднем: кобальта 0,12–0,14; меди 0,30–0,34 мг/кг, и, следовательно, почва опытных участков относится к низкообеспеченной этими микроэлементами.

Полевые опыты были расположены в 2 яруса, с восьмирядковыми полосами, где 4 средних рядка использовались для учета роста и развития, поглощения микроэлементов, а 2 крайних рядка – в качестве защитки. Площадь делянки 67,2 м2 (14,4 и 4,8 м). Повторность опыта четырехкратная. Схема размещения растений 90x40-1.

Перед севом семена артишока колючего замачивали водным раствором неорганических, а также координационных соединений микроэлементов с последующим внесением в фазу бутонизации в составе сульфата аммония на глубину 14–16 см. Из большого количества координационных соединений микроэлементов путем двух-трехлетних полевых испытаний выбраны наиболее эффективно действующие на рост, развитие и урожайность артишока колючего, как Со-31 – трисметиокнинат кобальта – [Со {C15H16N3S3O9)]с содержанием кобальта 14 %; Сu–12 – тетрагидрат бис-глютаминатокупроат [Си (С5Н704М)2]. 4 Н2О с содержанием меди 13,2 % и Со-34 бис (глютаминатокупроат) кобальта (М) Со [Си (глют. – 2 Н2)] 4 Н2О с содержанием кобальта 11 %, меди 13 %.

Результаты исследования. Результатами исследования установлено, что при выращивании артишока колючего с использованием неорганических солей повышается содержание валового азота в листьях и стеблях соответственно до 0,8–1,2 %. Имеется тенденция большего увеличения валового азота при внесении координационных соединений микроэлементов, особенно кобальта.

При использовании неорганических солей и координационных соединений микроэлементов по содержанию фосфора в органах артишока колючего наблюдается аналогичная закономерность.

Результатами исследований установлено, что хелатные соединения микроэлементов усиливают поступления в растения, азота.

Таблица 1

Поступление азота в листья артишока колючего при внесении неорганических солей и координационных соединений кобальта и меди. Полевые опыты

№ варианта

 

Годовая норма (кг/га)

Микроэлементы

Фазы развития

N

P2О5

K2O

бутонизания

цветение

плодообразования

1

100

70

50

Контроль

2,41

2,80

1,80

2

100

70

50

Координ. со-единений Со 31

2,80

3,11

1,91

3

100

70

50

Координ. со-единений Со 12

2,91

3,05

1,90

  

Исследованием установили, что применение координационных соединений кобальта и меди усиливают поступление в растение азота, чем неорганические соли микроэлементов. Координационные соединения способствуют снижению содержания нитратов в листьях, ускоряют превращение их в более сложные азотистые соединение (аминокислоты, белки, и др.), ускоряют их отток из листьев в плодоэлементы.

Следовательно, координационные соединения микроэлементов имеют заметное преимущество перед неорганическими солями в поступлении и превращении азота в растение.

С применением в исследованиях стабильного изотопа азота 15N (с обогащенностью 97 %) установлено, что координационные соединения кобальта и меди повышают коэффициент использования азота хлопчатником при внесении координационных соединений меди и кобальта соответственно на 2.0–13.0 снижает газообразные потери азота по отношению к неорганическим солям микроэлементов [2].

В связи с этим можно считать, что координационные соединения кобальта и меди также имеют большое значение в повышении коэффициента использований растением полынь беловатой азота удобрений и в сокращении непроизводительных его потерь (табл. 2).

Таблица 2

Истинные коэффициенты баланса азота при внесении

координационных соединений меди и кобальта

№ варианта

 

Годовая норма (кг/га)

Координационные соединения микроэлементов

Использовано растением,%

Закрепилось в почве,%

Потери азота,%

N

P2О5

K2O

1

100

70

50

Контроль

31,0

23,0

46,0

2

100

70

50

Координ. со-единений Со 31

36,0

22,0

42,0

3

100

70

50

Координ. со-единений Со 12

37,0

24,0

39,0

 

Результатами исследований также установлено, что содержание кобальта и меда в органах растений при внесении их в виде неорганических солей составляет соответственно от 3,1 до 7,2 и от 0,34 до 1,37, а координационных соединений – от 3,4 до 8,3 и от 0,41 до 1,47 мг/кг сухого вещества, против 3,9 до 6,7 и 0,25 до 1,28 мг/кг в контроле.

Как и следовало ожидать, наибольший вынос азота и фосфора происходит плодовыми органами, чем другими органами артишока колючего. Применение координационных соединений микроэлементов способствовало выносу не только азота и фосфора отдельными органами артишока колючего, но и их общего выноса.

Обработка семян перед посевом и подкормка микроэлементом кобальтом-31 способствуют улучшению технологических свойств волокна хлопчатника. Координационные соединение Со-34 и Сu-12 также заметно улучшают технологическое свойства волокна и повышают масличность семян ядра.

Результатами исследований также установлено, что содержание кобальта и меди в органах растений при внесении их в виде неорганических солей составляет соответственно от 3,8 до 7,6 и от 0,34 до 1,37, а координационных соединений – от 3,5 до 8,6 и от 0,42 до 1,49 мг/кг сухого вещества против от 4,0 до 6,9 и от 0,25 до 1,38 мг/кг в контроле.

Это еще раз подтверждает о меньшем закреплении в почве координационных соединений микроэлементов, чем неорганических их солей. Общий вынос растением меди и кобальта при внесении координационных соединений этих элементов составляет соответственно 58,2–80,6 и 7,2–8,8 г с одного гектара и при внесении неорганических солей – 51,8–56,2 и 7,1–7,6 г с гектара, тогда как в контроле 49,8 и 6,5 г.

Результатами проведенных нами исследований установлено, что рост высоты главного стебля артишока колючего заметно варьирует в зависимости от применения неорганических и координационных соединений микроэлементов. На вариантах (на 1.V1) с неорганическими солями кобальта и меди длина стебля увеличивается на 16,1–19,4 см, тогда как с их координационными соединениями – на 25,1–30,2 см по отношению к контрольным растениям (без микроэлементов). Координационные соединения микроэлементов (кобальт и медь) увеличивают рост главного стебля в большей мере, чем неорганические их соли.

Комплексоны кобальта и меди увеличивают образование завязей к 1.VIII на 0,9–1,2, а их координационные соединения – на 2,2–2,8 шт. Количество вполне сформировавшихся плодоорганов больше образуется в вариантах с использованием под артишоком колючим координационных соединений микроэлементов – 6,2; 6,0 и 5,5 шт. на одном растении против 4,1 шт. в контроле. При применении неорганических солей количество плодоорганов составило 5,1 и 5,0 шт.

Хелаты кобальта в среднем за 3 года повышают урожай биомассы на 27,1–33,2 ц/га, а сернокислой меди – на 26,1 ц/га.

Наибольшее повышение урожайности артишока колючего наблюдается в вариантах с координационным соединением кобальта -34 35,8 ц/га.

По данным многих исследователей [1,2,9,10], комплексные соединения микроэлементов ускоряют физиолого-биохимические процессы, усиливают рост, развитие, повышают урожай хлопчатника и других сельскохозяйственных культур в большей мере, чем неорганических их соли. Поступая в растение, координационные соединения микроэлементов проявляют большую биологическую активность, длительное время сохраняются в почвенном растворе в доступной для растений форме, имеют высокую и не осаждаются в щелочной среде, что определяет высокую эффективность их применения под сельскохозяйственные культуры.

Исследования с применением микроэлементов в составе минеральных удобрений под хлопчатник и артишока колючего показывают низкую эффективность неорганических солей микроэлементов в карбонатных почвах хлопковых районов Республики Узбекистан. Это связано с тем, что неорганические соли микроэлементов в почве превращаются в нерастворимые, малодоступные для растений формы [1,3,4,5,6,7,8].

Выводы. Как показывают результаты проведенных нами исследований, применение координационных соединений микроэлементов кобальта и меди по сравнению с неорганическими их солями путем замочки семян и внесения в составе сульфата аммония в фазе бутонизации артишока колючего способствует усилению биосинтеза биоактивных веществ и повышению урожая биомассы. Прибавка урожая (биомассы) при использовании координационных соединений микроэлементов кобальта и меди на оптимальном фоне питания – N150P110K75кг/га увеличивается соответственно на 27–33 ц/га по отношению к урожаю артишока колючего, выращенного без микроэлементов, и на 2,8 и 3,2 ц/га хлопка-сырца в вариантах с применением неорганических солей указанных микроэлементов.

Использование координационных соединений микроэлементов кобальта и меди по сравнению с неорганическими их солями способствует усилению биосинтеза биоактивных веществ и повышению получаемого экологически чистого урожая артишока колючего. 


Библиографическая ссылка

Иногамов С. Я., Абзалов А. А., Каримов М. У. ПОТРЕБЛЕНИЕ КОБАЛЬТА И МЕДИ АРТИШОКОМ КОЛЮЧИМ И ЕГО ПРОДУКТИВНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КООРДИНАЦИОННЫХ ИХ СОЕДИНЕНИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24265 (дата обращения: 21.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074