Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (1105651), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Тем не менее, всеисследованные вещества положительно влияли на накопление растениямибиомассы. Наиболее сильно это влияние было выражено в варианте с внесениемFe-ЭДДГА и Fe-CHS-05. В присутствии этих препаратов масса побегов составила175% и 177% от аналогичного показателя для контрольного варианта15, тогда какпри использовании других органо-неорганических соединений железа с ГВ этотпоказатель был несколько ниже и составил 167%.
Следует отметить, что внесениеисходного препарата ГВ, использованного для синтеза органо-неорганических15Здесь и далее: % от значения, полученного для контрольного варианта - % от контроля117соединений, также оказывало положительное влияние на накопление огурцамибиомассы, которая в этом варианте составила 163% от контроля. Это наблюдениехорошосогласуетсясданнымидругихавторов,которыеобнаружилиположительное действие ГВ на растения в условиях недостатка микроэлементов[133].Кроме того, согласно данным элементного анализа (Таблица 6), препаратK-CHS также содержал незначительное количество железа (1%, масс.), он могтакже быть источником биологически доступного железа, поэтому на основанииполученных данных трудно сделать однозначный вывод о природе действующегоначала ГВ в данном случае. Более корректное обсуждение результатов будетвозможно только с учетом данных о накоплении железа тканями растений (см.ниже).Особое внимание следует обратить на установленное нами положительноевлияние исследованных препаратов на развитие корневой системы растений(Таблица 17).
Как видно из представленных данных, максимальное положительноевлияние на длину корней растений было установлено в варианте с внесениеморгано-неорганических соединений железа с ГВ, где этот показатель варьировалсяв диапазоне 231-257% от контроля. Аналогичная величина для варианта свнесением коммерческого хелата железа была несколько ниже и составила 190%.Наименее выраженное влияние на рост корней было отмечено при использованииГВ, где этот показатель составил 155%. В последнем случае полученные намиданные хорошо согласуются с результатами других исследователей, такжеотмечавших усиление роста корней в присутствии ГВ.Увеличение длины корней растений не всегда является признаком,характеризующим улучшение состояния растений.
В частности, интенсивный росткорневой системы может быть связан с низкой концентрацией питательныхэлементов в среде, в связи с чем растения стремятся максимально увеличитьплощадь корневой поверхности для увеличения поступления питательныхэлементов.
Поэтому при рассмотрении влияния исследуемых веществ на развитиекорневой системы следует учитывать также биомассу корней (Таблица 17). Каквидно из представленных данных, при использовании синтезированных намиоргано-неорганических соединений железа биомасса корней варьировалась в118пределах 367-450% от значений, полученных для контрольного варианта,превышая аналогичный показатель для Fe-ЭДДГА (399%) только в случаеFe-CHS-04.
При этом сопоставимое значение биомассы корней было такжеотмечено в варианте с внесением ГВ (455%). Таким образом, полученныерезультаты являются трудно интерпретируемыми и указывают на необходимостьболеедетальногоизучениявлиянияпрепаратовкорректоров-хлорозанафункциональное состояние растений, а также способность аккумулировать железо.Растения относятся к фотоавтотрофным организмам, так как они для своейжизнедеятельности используют углекислый газ как основной источник углерода ипреобразуют его в органические соединения с помощью фотосинтеза.
В связи сэтим оценку функционального состояния растений проводят на основаниисодержания в них хлорофиллов – основных пигментов, отвечающих за протеканиефотосинтеза, а также путем измерения индукции флуоресценции.Влияние исследованных препаратов на содержание хлорофиллов в растенияхогурцов приведено в таблице ниже (Таблица 18).Таблица 18 Влияние хелата Fe-ЭДДГА, исследованных органо-неорганическихсоединений железа с ГВ и гумата калия K-CHS на накопление хлорофиллов a и b влистьях огурца и их соотношениеСодержание хлорофилла aВариантмг/гКонтрольFe-ЭДДГАFe-CHS-03Fe-CHS-04Fe-CHS-05K-CHS0,381,401,031,361,581,25σ, мг/г0,030,190,610,160,060,01% отконтроля100369261358415329Содержание хлорофилла bмг/г0,220,540,410,570,650,51σ,мг/г0,010,080,210,100,020,03% отконтроля100246188259292231a/b1,72,62,52,42,42,5Данные, представленные в таблице (Таблица 18) указывают на то, что всеисследованные препараты приводили к увеличению содержания хлорофилла a в2,6-4,2 раза, а хлорофилла b в 1,9-2,9 раза.
Максимальный эффект на содержаниехлорофилла а был отмечен для органо-неорганического соединения Fe-CHS-10-05(415%), что превышало эффект действия коммерческого хелата, в присутствиикоторого содержание хлорофилла a возросло до 369% от контроля. Так как средирастительных хлорофиллов именно хлорофилл а отвечает за преобразование119энергии [205], то полученные результаты указывают на высокую эффективностьFe-CHS-10-05 как корректора хлороза. Следует также отметить, что в присутствииFe-CHS-10-05 было отмечено также максимальное увеличение содержанияхлорофилла b, основная функция которого состоит в сборе энергии в составесветособирающего комплекса (ССК) и доставке его к реакционным центрам (РЦ)ЭТЦ.Следует отметить также выраженное положительное влияние исходногопрепарата ГВ K-CHS на содержание хлорофилла в растениях, в ряде случаевпревосходящее таковое от органо-неорганических соединений железа с ГВ иприближающееся к эффективности коммерческого хелата.
Так содержаниехлорофилла а в присутствии K-CHS составило 329% от контроля и было лишьнемного ниже, чем в варианте с внесением Fe-ЭДДГА (369%). Принимая вовнимание, что содержание железа в ГВ (1% масс) было значительно ниже, чем вкоммерческомхелате(6%масс),можносделатьвыводособственномположительном действии ГВ на растения огурцов в условиях железодефицитногохлороза. Полученные данные хорошо согласуются с результатами предыдущихисследователей, также отмечавших стимулирующее действие гуминовых веществна растения, особенно, находящиеся в состоянии стресса.Как видно из приведенных данных, в условиях железодефицитного хлорозарастения огурцов обладали крайне низким отношением хлорофиллов a/b –значение этого показателя в контрольном варианте составило 1,7, что значительнониже его оптимального значения, обычно указываемо в литературе – 3 [206].Внесение в питательную среду исследованных железосодержащих препаратовприводило к росту соотношения хлорофиллов a/b до значений 2,4-2,6, что такжениже 3 и что может указывать на то, что в условиях проведенных экспериментовжелезодефицитный хлороз снимался лишь частично.
Максимальное соотношениехлорофиллов a/b, наблюдалось у растений огурца после применения хелата FeЭДДГА (2,6). Значимых различий между растениями, обработанными гуматамижелеза (2,4-2,5) и гуматом калия (2,5) выявлено не было, что указывает на рольорганическойчастиоргано-неорганическихсоединенийвнормализациифункционального состояния растений.120Так как именно соотношение хлорофиллов a/b характеризует состояниефотосинтетической системы, можно высказать предположение, что средиисследуемыхжелезосодержащихпрепаратовмаксимальнаяэффективностьфотосинтеза будет наблюдаться также в присутствии препарата Fe-ЭДДГА.Оценку эффективности фотосинтеза растений проводили на основанииколичественной характеристики флуоресценции хлорофилла, характеризующейскорость нециклического транспорта электронов в ЭТЦ. Результаты представленыв таблице ниже (Таблица 19).Таблица 19 Влияние хелата Fe-ЭДДГА, исследованных органо-неорганическихсоединений железа с ГВ и гумата калия K-CHS на переменную флуоресценциюхлорофилла листьев огурцов в условиях железодефицитного хлороза; водная культураВариантFv/FmСтандартное отклонение% от контроляКонтроль0,460,01100Fe-ЭДДГА0,790,01171Fe-CHS-030,770,01167Fe-CHS-040,780,01169Fe-CHS-050,700,01156K-CHS0,670,02146Все исследованные вещества приводили к повышению эффективностифотосинтеза, выраженной в виде квантового выхода флуоресценции – отношенияFv/Fm.
По эффективности исследованные препараты можно расположить вследующий ряд:Fe-ЭДДГА > Fe-CHS-04 > Fe-CHS-03 > Fe-CHS-05 > K-CHS.Таким образом, проведенные эксперименты показали, что внесениеисследуемых препаратов в условиях железодефицитного хлороза приводит кзначимому повышению содержанию хлорофилла и эффективности фотосинтеза.Эффективность ГВ и органо-неорганических соединений на их основе по этимпоказателям не отличалась значимо от хелата железа (III).На фоне общего стимулирующего действия гуматов железа на растениянеобходимо было оценить биодоступность железа, содержащегося в этихпрепаратах. Для этого по окончании эксперимента проводили определениесодержания железа в тканях растений (Таблица 20).121Таблица 20 Влияние хелата Fe-ЭДДГА, исследованных органо-неорганическихсоединений железа с ГВ и гумата калия K-CHS на накопление железа в листьях огурцов вусловиях железодефицитного хлороза; водная культураСодержание железаВариантмкг/гКонтрольFe-ЭДДГАFe-CHS-03Fe-CHS-04Fe-CHS-05K-CHS67504270180243120σ, мкг/г103024323128% от контроля100755405269364180Как видно из данных, представленных в таблице (Таблица 20), максимальноесодержание железа было обнаружено в варианте с внесением Fe-ЭДДГА (755% отконтроля), а минимальное – при внесении гумата калия K-CHS (180% от контроля).Повышение содержания железа в тканях растений при использовании K-CHSсвидетельствуетобиодоступностиэндогенногожелезаГВ.Полученныерезультаты подтверждают данные предыдущих исследователей о возможностипоглощения растениями эндогенного железа из ГВ [131], [132].Препараты Fe-CHS-05 и Fe-CHS-03 приводили к сходному накоплениюжелеза в тканях растений (243-270 мг/г), а наименее эффективным с этой точкизрения оказался препарат Fe-CHS-04 (180 мг/г).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
