Биостимулирующее влияние синтетических гуминоподобных веществ на ранние стадии роста Cucumis sativus L. по данным ИК-Фурье спектроскопии

Автор: Черепанов Игорь Сергеевич, Крюкова Полина Сергеевна

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 11, 2020 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - ИК-Фурье спектроскопическое исследование динамики процессов образования первичных метаболитов в корневой системе проростков тест-растений Cucumis Sativus L., происходящих при их проращивании в растворах синтетических гуминоподобных продуктов. Решались задачи синтеза гуминоподобных продуктов на основе D-глюкозы и п-аминобензойной кислоты, проведения вегетационных экспериментов на тест-растениях (Cucumis Sativus L.) с добавками синтезированных продуктов и анализа ИК-Фурье спектров проростков посредством отнесения основных полос, характеризующих изменение содержания первичных метаболитов в корневой системе растений. Установлено, что водные растворы синтезированных продуктов оказывают заметное биостимулирующее действие на рост семян огурца (Cucumis Sativus L.) при низком содержании активного вещества (0,004-0,002 %), усиливающееся с уменьшением концентрации. Для 0,008 % раствора отмечено угнетение ростовых процессов в сравнении с контролем. Методом ИК-Фурье спектроскопии исследованы структурные изменения в корневой системе проростков тест-растения, происходящие при их проращивании в среде растворов синтезированных веществ. Спектр образца, пророщенного в 0,008 % растворе, показывает профиль полос, практически аналогичный спектру образца-контроля как по положению сигналов, так и по их интенсивности, которая для ряда ИК-полос оказывается даже ниже контроля. Спектры образцов, пророщенных в 0,004 и 0,002 % растворах, обнаруживают увеличение интенсивности полос при 1 240 см-1 и особенно в области 960-1200 см-1. Увеличение интенсивности ИК-полос связано с образованием соответствующих веществ, в частности процессами биосинтеза фосфорорганических соединений и аккумуляции углеводов. Исследованные продукты синтезируются из доступных и экологически безопасных биологически активных веществ, что в совокупности с их ростактивирующим действием и простотой получения делает перспективным дальнейшее изучение механизмов действия данных соединений на растительные системы с целью создания на их основе технологии производства эффективных препаратов для растениеводства.

Еще

Гуминоподобные вещества, рострегулирующая активность, ик-фурье спектроскопия

Короткий адрес: https://sciup.org/140250572

IDR: 140250572   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2020-11-81-86

Список литературы Биостимулирующее влияние синтетических гуминоподобных веществ на ранние стадии роста Cucumis sativus L. по данным ИК-Фурье спектроскопии

  • Кондратенко Е.П. и др. Биостимулирующие и физико-химические свойства гумата натрия // Химия растительного сырья. 2016. № 3. С. 109-118.
  • Федотов Г.Н. и др. Уточнение представлений о биологической активности гуминовых препаратов // Лесной вестник. 2018. Т. 22, № 1. С. 36-42.
  • Швыкин А.Ю. и др. Химическая модификация гуминовых кислот торфа природными и синтетическими регуляторами роста растений и биологическая активность полученных препаратов // Агрохимия. 2017. № 6. С. 45-51.
  • Light M., Burger B., van Staden J. Formation of seed germination promoter from carbohydrates and aminoacids // J. Agric. Food Chem. 2005. Vol. 53. P. 5936-5942. DOI: 10.1021/jf050710u
  • Черепанов И.С., Сергеева К.А. Процессы меланоидинообразования в этанольных системах моносахарид - ариламин - медь (II) // Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. С. 526- 532.
  • Черепанов И.С., Крюкова П.С. Применение спектроскопии для изучения медьиндуцированных изменений растений огурца (Cucumis Sativus L.) // Проблемы агрохимии и экологии. 2020. № 2. С. 48-51.
  • Rauthan B, Schnitzer M. Effect of a soil fulvic acid on the growth and nutrient content of cucumber (Cucumis Sativus) plants // Plant and Soil. 1981. Vol. 63. P. 491-495.
  • Buensanteai N., Sompong M., Saengchan C., Thumanu K. The cellular components of cucumber seedlings after primed with plant growth promoting rhizobacteria, Bacillus subtilis Bs008 // Afr. J. Microbiol. Res. 2014. Vol. 8. P. 1006-1011.
  • DOI: 10.5897/AJMR12.1856
  • D'Souza L., Devi P., Shridhar M., Naik C. Use of Fourier transform infrared spectroscopy to study cadmium-induced changes in Padina Tetrastromatica (Hauck) // Analit. Chem. Insight. 2008. Vol. 3. P. 135-143.
  • Nikajie G., Kumar J., Nikam T., Suprasanna P. FT-IR profiling reveals differential response of roots and leaves to salt stress in a halophyte Sesuvium portulacastrum L. // Biotech. Reports. 2019. Vol. 23. P.e00352.
  • DOI: 10.1016/j.brre.2019.e00352
  • Wu J., Guo J., Hu Y. Gong H. Distinct physiological responses of tomato and cucumber plants in silicon-mediated alleviation of cadmium stress // Front. Plant Sci. 2015. Vol. 6. P. 453.
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00453
  • Canellas L., Dobbss L., Oleveira A., Chagas J., Aguiar N., Rumjanek V. et al. Chemical properties of humic matter as related to induction of plant lateral roots // Eur. J. Soil. Sci. 2012. Vol. P. 315-324.
  • DOI: 10.1111/j.1365-2389.2012.01439.x
  • Matejkova S., Simon T. Application of FTIR spectroscopy for evaluation of hydrophobic/hydrophilic organic components in arable soil // Plant Soil. Environ. 2012. Vol. 58. P. 192-195.
  • Куприна М.Н., Колесникова В.Л. Использование стимуляторов роста на основе торфа в ягодном питомнике // Вестник КрасГАУ. 2014. № 7. С. 85-91.
  • Puziy A., Poddubnaya O., Martinez-Alonso A., Suarez-Garcia F., Tascon J. Synthetic carbons activated with phosphoric acid: I. Surface chemistry and ion binding properties // Carbon. 2002. Vol. 40. P. 1493-1505.
Еще
Статья научная