Озимая пшеница является азотофилом и для обеспечения максимальной продуктивности нуждается в оптимальном азотном питании, которое вносят неоднократно, небольшими дозами. Жидкие удобрения, содержащие три формы азота – аммонийную, нитратную и амидную, считаются особенно эффективными. Нитратная форма азота (NO₃^-) даёт немедленный эффект, обладает легкой подвижностью в почве, а поэтому при избытке влаги легко вымывается. Азот в аммонийной форме (NH₄⁺)- доступен растениям, но имеет более продолжительный эффект в результате  адсорбции на почвенных частицах. Затем понемногу освобождается и усваивается растениями. Амидная – (NH₂^-)- недоступна растениям через корневое питание, это лучшая форма для внекорневого питания (листового). В результате деятельности почвенных микроорганизмов быстро превращается в почве сначала в аммонийную, а затем и нитратную форму [4, 5].

Использование смеси водных растворов аммиачной селитры и карбамида (в соотношении 35,4 % карбамида, 44,3 % селитры, 19,4 % воды, 0,5 % аммиачной воды (КАС)), является очень хорошей листовой подкормкой для растений пшеницы, поскольку содержит азот в этих трёх формах. Благодаря такому составу применение данной формы жидкого азотного удобрения обеспечивает пролонгированное питание растений азотом при котором одновременно происходит и корневая и внекорневая подкормка. Сочетание листовой подкормки жидкими формами азотных удобрений с другими макро- или микроэлементами и (или) средствами защиты растений так же даёт хороший эффект [5]. Поэтому целью нашей работы была оценка влияния листовой подкормки жидким азотным удобрением КАС в сочетании с другими макроэлементами устойчивость сортов растений озимой пшеницы к внекорневой обработке жидкими азотными удобрениями, в частности КАС, а так же разработка методов экспресс-оценки влияния удобрений и их композиций на устойчивость культурных растений.

Методика. Растения озимой пшеницы сортов Смуглянка и Подолянка выращивали в полевых условиях. Для определения влияния жидкого удобрения КАС на электропроводность использовали кондуктометр EZDO EC 5061 (электропроводность раствора 0,01 N KCl (t=20⁰C) ЕС = 1,3мкСм/см). Единицей удельной электропроводности, является Сименс/см или мкСименс/см.

Из образцов листовой пластинки флагового листка озимой пшеницы сортов Смуглянка и Подолянка (фаза цветения) взято по 5 высечек d=5 мм.

Высечки листовых пластинок были погружены на 1 и 3 часа в питательные растворы (объёмом 10 мл) по следующей схеме:1 – Контроль (бидистиллят); 2 – КАС (без разведения (содержит 32 % N)); 3 – КАС  + MgSO₄*7H₂O; (КАС без разведения (содержит 32 % N) + 3 % Mg); КАС + Ca(NO₃)₂ (без разведения (содержит 32 % N) + 3 % Ca). Через 1 и 3 часа после помещения в исследуемые растворы, высечки были поочередно отмыты сначала в дистилляте, а затем бидистилляте (в течение 15 минут). После этого, отмытые высечки опускались в стаканчики, объемом 10 мл бидистиллята и с помощью кондуктометра EZDO EC 5061 измерялся выход электролитов через каждые 30 минут в течение 2,5 часов. После окончания кондуктометрического измерения проводимости в растворах измеряли показатели оптической плотности при длинах волн: 280 нм, 254 нм, 260 нм, 220 нм, позволяющие определить в исследуемом образце содержание и белка, и нуклеиновых кислот на спектрофотометре. Теоретическая основа данного метода определения, т.н. метода Варбурга и Христиана (1989) основана на том, что большинство белков имеет максимум поглощения при длине волны 280 нм, благодаря наличию в них остатков триптофана и тирозина. Нуклеиновые кислоты, содержащиеся во многих белках, также частично поглощают свет с длиной волны 280 нм, хотя максимум абсорбции ультрафиолетового светового потока приходится на 260 нм. Оптическую плотность растворов определяли на спектрофотометре СФ-26.

Результаты и обсуждение. Общая электропроводность состоит из проводимости катионов и анионов, которые под действием внешнего электрического поля движутся в противоположных направлениях [2, 3, 7, 8]. Известно, что определённое влияние на электропроводимость может оказывать конкретный состав минеральных веществ, содержащихся в воде и соотношение между ними. Электропроводимость обусловлена в основном ионами натрия (Na⁺), калия (K⁺), кальция (Ca²⁺), хлора (Cl^-), сульфата (SO₄^2-), гидрокарбоната (HCO₃^-), которые находятся в жидкой фазе. Присутствие же других ионов, например трехвалентного и двухвалентного железа (Fe³⁺ и Fe²⁺), марганца (Mn²⁺), алюминия (Al³⁺), нитрата (NO^3-), H₃PO₄^-, H₂PO₄^- и т.п. не столь сильно влияет на электропроводимость (конечно при условии, что эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах) [1, 7, 8].

Данные измерения электропроводности растворов высечек флаговых листьев озимой пшеницы, обработанные жидким азотным удобрением КАС показали увеличение выхода электролитов в водный раствор в зависимости от времени экстракции листьев. Было отмечено увеличение электропроводности растворов во времени от 1 до 3-х часов экстракции листьев. Максимальный показатель электропроводности наблюдался через 3 часа после обработки КАС в экстрактах высечек флаговых листьев озимой пшеницы сорта Подолянка, а у сорта Смуглянка – после обработки КАС+ Mg (рис.1 а,b).

Таким образом, внекорневая обработка КАС повышала содержание электролитов (анионов и катионов) в тканях листьев, причём растения сорта Смуглянка в большей степени были чувствительны к обработке КАС с добавлением элементов Ca и в особенности Mg (рис.1а).

Рис.1. Электропроводность экстрактов высечек флаговых листьев озимой пшеницы сортов Смуглянка (а) и Подолянка (b) под действием листовой обработки жидким азотным удобрением КАС. Варианты: 1 – Контроль (вода), через 1 час; 2 – КАС, через 1 час; 3 – КАС + MgSO₄*7H₂O, через 1 час; 4 – КАС + Ca(NO₃)₂, через 1 час; 5 – контроль (вода), через 3 часа; 6 – КАС, через 3 часа; 7 – КАС + MgSO₄*7H₂O, через 3 часа; 8 – КАС + Ca(NO₃)₂, через 3 часа.

По величине оптической плотности пробы мы судили об уровне короткоцепочечных пептидов (λ=220 нм) и молекул средней массы (λ=254 нм, 260 нм и 280 нм), содержание которых выражалось в единицах, количественно равных оптической плотности.

Рис. 2. Показатели оптической плотности растворов высечек (в усл. ед.) флаговых листьев озимой пшеницы Подолянка (а) и Смуглянка (b) и после обработки КАСами.

Полученные данные (рис. 2) свидетельствуют о снижении величины оптической плотности растворов экстрактов вытяжек через 3 часа после обработки КАС.

Уменьшение оптической плотности растворов при λ=220 нм при трёхчасовой экстракции наблюдалось у растений сорта Подолянка в варианте с обработкой КАС + Mg и KAC + Ca. Уменьшение оптической плотности растворов при λ=254 нм наблюдалось в вариантах с обработкой КАС и КАС + Mg, а λ=260 нм и 280 нм – в вариантах с обработкой КАС, КАС + Mg и KAC + Ca. У растений сорта Смуглянка оптическая плотность растворов при λ=254 нм и 260 нм снижалась во всех трёх вариантах с обработкой КАС, а при λ= 280 нм – в вариантах КАС и KAC + Ca (рис. 2).

Таким образом, по величине оптической плотности растворов мы можем косвенно судить о повышении или снижении устойчивости культурных растений и их чувствительности к действию удобрений, т.е. использовать кондуктометрическое измерение электропроводности и оптической плотности вытяжек листьев в качестве экспресс-метода.

Исследованиями установлено отличия в чувствительности сортов озимой пшеницы к обработке жидким азотным удобрением и его композиций с макроэлементами, а так же повышение устойчивости сортов озимой пшеницы под действием листовой обработки. Возможно использование измерения электропроводности и оптической плотности вытяжек листьев в качестве метода экспресс-определения реакции культурных растений на внесение удобрений.

1. Грилихес М.С., Филановский Б.К. Контактная кондуктометрия: Теория и практика метода. – Л:. Химия, 1980. – 175 с.
2. Измайлов Н. А. Электрохимия растворов, 3 изд., М.- 1976. – 488 с.
3. Кочубей В.И. Определение концентрации вещества при помощи спектрофотометрии. – Саратов. – 2008. – 14 с.
4. Моргун В.В., Санін Є.В., Швартау В.В. Клуб 100 центнерів. Сорти та технології вирощування високих урожаїв озимої пшениці. К.: Логос.- 2011.- 124 с.
5. Покозій Й.Т., Писаренко В.М., Довгань С.В. та ін. Моніторинг шкідників сільськогосподарських культур. -К.: Аграрна освіта. – 2010. – 223 с.
6. Худякова Т. А., Крешков А. П. Теория и практика кондуктометрического и хронокондуктометрического анализа. – М.: Химия, 1976. – 304 с.
7. Эрдеи-Груз Т. Явления переноса в водных растворах /Пер. с англ. Н.С. Лидоренко, Ю.А. Мазитова. – М.: Мир, 1976. – 592 с.
8. Warburg O., ChristianW.  Biochem. Z., 1941.- 274 p.

Все статьи автора «mb»