Структурно-функциональные изменения листьев саженцев смородины чёрной при использовании растворов наночастиц

При размножении смородины чёрной одревесневшими черенками с целью получения качественного посадочного материала за один вегетационный период в условиях лесостепной зоны Красноярского края использовали растворы наночастиц биогенного ферригидрита в трех модификациях с добавлением традиционного гормона роста (индолил-3-уксусную кислоту): контроль (замачивание черенков в воде); обработка черенков индолил-3-уксусной кислотой (ИУК); ИУК+ферригидрит (ИУК+Feh); ИУК+ферригидрит, допированный Со (ИУК+Feh_Со); ИУК+ферригидрит, допированный Mn (ИУК+Feh_Mn). Объект исследования – растения смородины чёрной сорта Селеченская. Проведена оценка площади ассимиляционной поверхности и пигментный состав листьев в динамике. Черенки перед посадкой замачивались в растворах наночастиц (экспозиция 12 ч), затем в течение вегетационного периода проводилась четырехкратная (с интервалом 14 дней) экзогенная обработка листовой поверхности окорененных черенков этими же растворами наночастиц, но без добавления ИУК. Представлены результаты изучения концентрации пигментов в листьях и биометрических наблюдений в динамике вегетационных периодов 2021 и 2022 гг. Установлено, что на максимальную концентрацию в листьях смородины черной хлорофилла а и b, каротиноидов к концу периода вегетации повлияло использование растворов наночастиц ферригидрита, допированного кобальтом и марганцем с добавлением ИУК. Так, концентрация хлорофилла а, b увеличилась в 1,3, и 1,6 раз, соответственно, на варианте с наночастицами ферригидрита, допированного кобальтом, по сравнению с контролем. В наших исследованиях значения ассимиляционной поверхности листьев зависели от климатических параметров года исследования и от содержания фотосинтетических пигментов в листьях смородины чёрной. Между площадью листовой пластинки и концентрацией хлорофилла а отмечена прямая зависимость (r=0,87), тесная зависимость: в 2021 г. между площадью листовой пластинки и количеством осадков (r=0,83-0,94), в 2022 г. между площадью листовой пластинки и температурой воздуха (r=0,85-0,93). Установлено, что лучшие условия для формирования ассимиляционной поверхности листьев смородины чёрной сорта Селеченская создаются при замачивании черенков и некорневой обработке вегетирующих растений наночастицами ферригидрита, допированного кобальтом и марганцем.

1. Бопп В. Л., Кузьмина Е. М., Мистратова Н. А. Плодоводство Сибири. Краснояр. гос. аграр. ун-т., Красноярск, 2020, 387 с.

2. Мистратова Н. А., Бопп В. Л. Влияние соотношения коры к ксилеме на окоренение зеленых черенков крыжовника (Grossularia Mill)., Садоводство и виноградарство. 2017;1:39-42.

3. Куприна М. Н., Колесникова В. Л. Использование стимуляторов роста в ягодном питомнике. Вестник КрасГАУ. 2014;7(94):85-91.

4. Бопп В. Л., Куприна М. Н. Научные основы размножения смородины красной и облепихи одревесневшими черенками в условиях лесостепи Красноярского края; Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2018, 168 с.

5. Гетко Н. В. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата. Монография. Минск, Наука и техника, 1989, 205 c.

6. Зборовская О. В., Прядкина Г. А., Оксем В. П. Зависимость хлорофильного индекса посевов высокопродуктивных сортов озимой пшеницы от условий выращивания и его связь с продуктивностью. Земледелие и селекция в Белоруси. 2016;52:88-95.

7. Ланкина Е. П., Шевелев Д. И., Хижняк С. В. и др. Исследование антитоксических свойств биогенных наночастиц гидроксида железа в отношении тиабендазол-тебуконазоловых фунгицидов. Вестник КрасГАУ. 2011;11:129-133.

8. Тарасова Е. Ю., Коростелева В. П., Пономарев В. Я. Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве. Вестник Казанского технологического университета. 2012;4:121-122.

9. Юрин В. М., Молчан О. В. Наноматериалы и растения: взгляд на проблему: Труды Белорусского государственного университета. Серия: Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. 2015;10(1):9-21.

10. Сучкова С. А., Астафурова Т. П. Морфологические изменения в черенках смородины черной под влиянием наночастиц оксида цинка: Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений: матер. III междун. конф. М., РУДН, 2017, 312-315.

11. Мистратова Н. А., Гуревич Ю. Л., Теремова М. И., Колесник А. А. Опыт использования наночастиц гидроксида железа при размножении Ribes nigrum L. зелеными черенками. Вестник КрасГАУ. 2019;11:16-23.

12. Suchkova S. A., Yamburov M. S., Astafurova T. P., Sirotkina E. E. Iron oxyhydroxide effect on rooting of cuttings of Ribes nigrum and Ribes rubrum. International Journal of GEOMATE. 2019;17.61:169-173. DOI: 10.21660/2019.61.17816.

13. Шлык А. А. О спектрофотометрическом определение хлорофиллов а и b. Биохимия. 1968;33:(2):275-285.

14. Доспехов В. А. Методика полевого опыта. М.: Агропроиздат, 1985, 351 с.

15. Коротченко И. С. Влияние тяжелых металлов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях моркови. Вестник КрасГАУ. 2011;4(55):86-91.

16. Медведева В. А., Коротченко И. С. Оценка возможности применения нута для очистки среды от тяжелых металлов. Вестник КрасГАУ. 2020;10(163):88-94.

17. Лебедев С. В. Оценка влияния наночастиц железа FeО, наночастиц магнетита Fe3O4 и сульфата железа (II) FeSO4 на содержание фотосинтетических пигментов Triticum vulgare. Физиология растений. 2014;61(4):603. DOI: 10.7868/S0015330314040125.

18. Астафурова Т. П., Моргалев Ю. Н., Зотикова А. П. и др. Влияние наночастиц диоксида титана и оксида алюминия на морфофизиологические показатели растений. Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. 2011;1(13):113-122.

19. Гурьянова Ю. В., Рязанова В. В. Формирование площади листьев и содержание хлорофилла в листьях при менеральном питании. Вестник МичГАУ. 2012;4:30-32.