Продуктивность яровой пшеницы и содержание отдельных групп микроорганизмов в почве в зависимости от нанопрепаратов

Актуальность.  Важным  фактором  снижения  зависимости  продуктивности  сельскохозяйственных культур от разнообразных лимитирующих факторов является применение удобрений и биосредств, к  которым  относятся  препараты  с  наноразмерными  частицами  (нанопрепараты).  В  работе  изучалось  влияние  нанопрепаратов  на  продуктивность  яровой  пшеницы  и  отдельные  микробиологические показатели дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при регулировании водно-воздушного режима.

Методы. Исследования проводились на агрополигоне Губино (Тверская обл.) на дерново-подзолистой легкосуглинистой осушаемой почве. При снижении влажности в слое 0–50 см ниже 70% от ППВ осуществлялось  регулирование  водного  режима  орошением.  Нанопрепараты  фульвогумат  «Иван Овсинский» и н-БоГум применялись путем опрыскивания растений яровой пшеницы сорта Иргина. Нанопрепараты изучались как отдельно, так и на фоне органического удобрения — компоста многоцелевого назначения в дозе 10 т/га. Определение отдельных групп микроорганизмов в почве осуществлялось по общепринятым в микробиологии методикам.

Результаты. В ходе трехлетнего эксперимента получена достоверная прибавка (значимость различий p  < 0,05) урожая яровой пшеницы в вариантах с нанопрепаратами относительно контроля. Использование их на фоне КМН при регулировании водно-воздушного режима дало самую высокую  продуктивность  пшеницы  во  все  годы  исследований.  Действие  обоих  нанопрепаратов  было практически одинаковым. Прибавка урожая от нанопрепаратов относительно компоста многоцелевого назначения в среднем за три года была 18–20% на поливных и 11–13% на неполивных вариантах и составила 3,58 т/га и 2,83 т/га соответственно. При регулировании водного режима возрастало содержание аммонифицирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов, связанное с оптимальным увлажнением для их жизнедеятельности. Особенно это проявилось в засушливый период, когда проводились поливы. Наибольшее количество изучаемых микроорганизмов наблюдалось на вариантах компост многоцелевого назначения + нанопрепараты и с внесением только компоста многоцелевого назначения. При этом отмечена высокая связь с урожайностью.

1. Федоренко В.Ф. (ред.). Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе. М.: Росинформагротех. 2011; 311. ISBN 978-5-7367-0855-0 https://elibrary.ru/tkfjdn

2. 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. https://www.elibrary.ru/zioxrj

3. Афонина И.А., Афонина Н.Е., Никифорова Т.Е. Биосинтез наночастиц серебра с использованием растительных экстрактов. NovaInfo. 2019; 107: 1–4. https://www.elibrary.ru/lnhhqo

4. Kuppusamy Р., Yusoff М.М., Maniam G.P., Govindan N. Biosynthesis of metallic nanoparticles using plant derivatives and their new avenues in pharmacological applications — An updated report. Saudi Pharmaceutical Journal. 2016; 24(4): 473–484. https://doi.org/10.1016/j.jsps.2014.11.013

5. Mariyam S., Upadhyay S.K., Chakraborty K., Verma K.K., Duhan J.S., Muneer S., Meena M., Sharma R.K., Ghodake G., Chandra Shekhar Seth C.S. Nanotechnology, a frontier in agricultural science, a novel approach in abiotic stress management and convergence with new age medicine-A review. Science of The Total Environment. 2024; 912: 527–539. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169097

6. Прудников А.Д., Прудникова А.Г., Порушкова М.А. Эффективность нанопрепаратов в семеноводстве льна-долгунца. Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК. Материалы XVII Международной научной конференции. Кокино: Брянский государственный аграрный университет. 2020; 652–658. https://www.elibrary.ru/iaeotc

7. Babu S. et al. Nanofertilizers for agricultural and environmental sustainability. Chemosphere. 2022; 292: 133451. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133451

8. Тимофеев В.Н. Наночастицы железа при возделывании яровой пшеницы. Эпоха науки. 2021; 27: 13–18. https://doi.org/10.24412/2409-3203-2021-27-13-18

9. Конова А.М. и др. Влияние нанопрепаратов (Со, Zn, Fe) и удобрений «Нутривант плюс» и «Гринго» на продуктивность льна-долгунца. Агрохимический вестник. 2020; (4): 57–61. https://doi.org/10.24411/1029-2551-2020-10056

10. Амплеева Л.Е., Рыбкина Д.А. Нанотехнологии в аграрном секторе: перспективы нанопрепаратов. Инновационные научно-технологические решения для АПК: вклад университетской науки. Материалы 74-й Международной научно-практической конференции. Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева. 2023; 1: 8–13. https://www.elibrary.ru/ttuisl

11. Sarkar T. et al. Underutilized green leafy vegetables: frontier in fortified food development and nutrition. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2023; 63(33): 11679–11733. https://doi.org/10.1080/10408398.2022.2095555

12. Ahmad B. et al. Phyto‐fabrication, purification, characterisation, optimisation, and biological competence of nano‐silver. IET Nanobiotechnol. 2021; (15): 1–18. https://doi.org/10.1049/nbt2.1200718-AHMADET AL.

13. Rajakumar G. et al. Yttrium Oxide Nanoparticle Synthesis: An Overview of Methods of Preparation and Biomedical Applications. Applied Sciences. 2021; 11(5): 2172. https://doi.org/10.3390/app11052172

14. Юркова И.Н., Омельченко А.В., Бугара И.А. Влияние наночастиц серебра на ростовые процессы пшеницы. Вестник ВСГУТУ. 2014; (1): 69–73. https://elibrary.ru/sdekiv

15. Горелкин П., Калинина Н., Лав А., Макаров В., Тальянский М., Яминский И. Синтез наночастиц с использованием растений. Наноиндустрия. 2012; (7): 16–23. https://elibrary.ru/pejdhv

16. Макаров В.В. и др. Зеленые нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений. Acta Naturae. 2014; 6(1): 37–47. https://elibrary.ru/rzhiar

17. Фарус О.А. Оценка действия наночастиц серебра на рост и развитие кресс-салата. Наноиндустрия. 2023; 16(6): 354–361. https://elibrary.ru/lqdymi

18. Зеленков В.Н., Потапов В.В. Гидротермальный нанокремнезем в сельскохозяйственном растениеводстве и биотехнологии. Наноиндустрия. 2020; 13(1): 22–33. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2020.13.1.22.33

19. El-Azeim M.M.A., Sherif M.A., Hussien M.S., Tantawy I.A.A., Bashandy S.O. Impacts of nano- and non-nanofertilizers on potato quality and productivity. Acta Ecologica Sinica. 2020; 40(5): 388–397. https://doi.org/10.1016/j.chnaes.2019.12.007

20. Зинковский В.Н., Зинковская Т.С. Учет атмосферных осадков при агромелиоративных расчетах. Международный научно-исследовательский журнал. 2018; (5): 130–135. https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.71.019