ЗАСТОСУВАННЯ КРЕМНІЙВМІСНОГО МІНЕРАЛУ АНАЛЬЦИМУ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНИХ, АЛЕЛОПАТИЧНИХ ТА МІКРОБІОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИСТЕМИ РОСЛИНА—ҐРУНТ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine18.01.044Ключові слова:
Ключові слова: озима пшениця, кукурудза, цукровий буряк, анальцим, мікробіоценоз, алелопатично активні сполуки, вологозабезпечення, ґрунтовтома.Анотація
Вступ. Глобальні кліматичні зміни спричинюють нерівномірність опадів, що погіршує водно-фізичні властивості ґрунту та порушує мікробіологічні процеси. Як наслідок може виникати алелопатична ґрунтовтома.
Проблематика. Пошук й розроблення нових ефективних та безпечних заходів регулювання фізіолого-біохімічного, алелопатичного й мікробіологічного стану системи рослина–ґрунт є нагальною необхідністю за умов нестабільної
екологічної ситуації.
Мета. Оптимізувати фізіолого-біохімічні, алелопатичні й мікробіологічні характеристики системи рослина–ґрунт за умов недостатнього вологозабезпечення та ґрунтовтоми шляхом застосування кремнійвмісного мінералу анальциму.
Матеріали й методи. У модельних вегетаційних дослідах вивчали вплив кремнійвмісного мінералу анальциму
у концентрації 0, 100, 200 та 300 мг на 200 мл ґрунтового субстрату на показники росту, водного режиму рослин пшениці та кукурудзи за різних умов зволоження (20, 40 та 60% повної вологоємкості) та типу ґрунтового субстрату. У польовому експерименті анальцим вносили в ґрунтовий субстрат перед посадкою насіння під рослини цукрового буряку у нормі 50 кг/га. У модельних та польових дослідах аналізували перебіг редокс-процесів, вміст фенолів та мікробіологічні показники ґрунту.
Результати. Використання анальциму оптимізувало показники росту, водного режиму рослин, а також алелопатичні характеристики системи рослина–ґрунт шляхом зниження вмісту вільних фенолів, активізації розвитку мікробних ценозів й редокс-процесів. При цьому відмічено відсутність фітотоксичного прояву анальциму,
Висновки. Запропоновано застосування анальциму для покращення фізіолого-біохімічних, алелопатичних й мікробіологічних властивостей системи рослина–ґрунт. Окреслено перспективи використання мінералу для підвищення адаптаційної здатності рослин за умов посухи та для подолання наслідків ґрунтовтоми.
Посилання
Gomes, M. P., Garcia, Q. S., Barreto, L. C., Pimenta, L. P. S., Matheus, M. T., Figueredo, C. C. (2017). Allelopathy: an overview from micro- to macroscopic organisms, from cells to environments, and the perspectives in a climate-changing world. Biologia, 72(2), 113-129. https://doi.org/10.1515/biolog-2017-0019
Li, Z.-H., Wang, Q., Ruan, X., Pan, C.-D., Jiang, D.-A. (2010). Phenolics and plant allelopathy. Molecules, 15(12), 8933- 8952. https://doi.org/10.3390/molecules15128933
Sherstoboeva, O. V., Demianiuk, O. S. (2003). Microbial biomass in soils of different ecosystems. Collected works of Uman National University of Agriculture, Special Іssue, 306-310 [in Ukrainian].
Ellanska, N. E. (2008). Microbiological bases of soil monitoring. Naukovy Visnyk Chernivetskoho Universitetu, 416, 9-14 [in Ukrainian].
Kumar, S., Jakhar, S. R., Dahiya, S., Jangir, C. K., Meena, R. S. (2017). Soil sickness and productivity from ecological aspects. J. Pharmacogn. Phytochem., 6(1), 827-831. URL: https://www.phytojournal.com/archives/?year=2017&vol=6 &issue=6S&ArticleId=2912 (Last accessed: 06.04.2021).
Ma, B.-X., Cheng, D.-Y., Cui, J., Dai, C.-H. (2017). Effect of different allelochemicals on the growth and gene expression of beet seedlings. International Conference on Energy, Environment and Sustainable Development (EESD, 21-22 Apr 2017, Phuket). Phuket, 77-81. https://doi.org/10.12783/dteees/eesd2017/11980
Zaimenko, N. V., Pavliuchenko, N. A., Ellanska, N. E., Kharytonova, I. P. (2014). Influence of drought on allelopathic, biochemical and microbiological properties of plants-soil-microorganisms system. The Journal of V.N. Karazin Kharkiv National University. Series: biology, 20(1100), 286-294 [in Russian].
Moshoeshoe, M., Nadiye-Tabbiruca, M. S., Obuseng, V. (2017). Are view of the chemistry, structure, properties and applications of zeolites. American Journal of Materials Science, 7(5), 196-221. https://doi.org/10.5923/j.materials.20170705.12.
Zaimenko, N. V., Slyusarenko, O. M., Yunosheva, O. P. (2017). Application of silicon-containing mixtures slows down the migration rates of radionuclides in soil-plant system. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 106-108 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/40270123
Zaimenko, N. V., Didyk, N. P., Pavlіuchenko, N. A., Ivanytska, B. О., Kharytonova, I. P., Rositska, N. V. (2018). Natural silicates mixed with organic fertilizers enhance corn adaptation to salt stress and improve physical characteristics of sandy soil. Journal of Crop Improvement, 32(2), 188-207. https://doi.org/10.1080/15427528.2017.1405856
Nakhli, S. A. A., Delkash, M., Bakhshayesh, B. E., Kazemian, H. (2017). Application of zeolites for sustainable agriculture: a review on water and nutrient retention. Water, Air, & Soil Pollution, 228(12), id. 464. https://doi.org/10.1007/s11270-017-3649-1
Zaimenko, N. V. (2008). Scientific principles of structural and functional design of artificial biogeocenoses in the soil-plantsoil system. Kyiv: Naukova Dumka [in Ukrainian].
Artyszak, A. (2018). Effect of silicon fertilization on crop yield quantity and quality - a literature review in Europe. Plants, 7(3), 54. https://doi.org/10.3390/plants7030054
Ellanska, N. E., Zaimenko, N. V., Yunosheva, O. P. (2015). The soil microbial cоenosis state under various crops in case of introducing the mixture of silicon-containing minerals. Agricultural Microbiology, 22, 30-37 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.35868/1997-3004.22.30-36
Ellanska, N., Yunosheva, O. (2016). The siliceous mixtures influence on microbiological transformation processes of nitrogen in soil under wheat. In Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health and Life Quality 2016, Nitra: Slovak University of Agriculture. P. 83-86 [in Russian]. https://doi.org/10.15414/abd2016.9788055215860
Voytsehivska, O. V., Kapustyan, A. V., Kosyk, O. I. (2010). Plant physiology: practicum. Lutsk: Teren [in Ukrainian].
Kozhushko, N. N. (1988). Assessment of drought resistance of field crops. In Diagnostics of plant resistance to stress effects. Methodical guidance. Leningrad: VIR Publishing House. 10-25 [in Russian].
Modern methods in allelopathic research. Methodical manual. (2021). Kyiv: Lira-K Publishing House [in Ukrainian].
Labuda, S. Z., Vetchinnikov, A. A. (2011). Soil susceptibility on reduction as an index of soil properties applied in the in vestigation upon soil devastation. Ecological Chemistry and Engineering S, 18(3), 333-344.
Fiedler, S., Vepraskas, M. J., Richardson, J. L. (2007). Soil redox potential: importance, field measurements and observations. Advanced in Agronomy, 94, 1-54. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(06)94001-2
Husson, O. (2013). Redox potential (Eh) and pH as drivers of soil/plant/microorganisms systems: a transdisciplinary overview pointing to integrative opportunities for agronomy. Plant Soil, 362(1-2), 389-417. https://doi.org/10.1007/s11104-012-1429-7
Methods of Soil Microbiology and Biochemistry. (1991). (Ed. D. G. Zvyagintsev). Moscow: MSU Publishing House [in Russian].
Andreyuk, K. I., Iutynska, G .O., Antipchuk, A. F., Valagurova, O. V., Kozyrytska, V. E., Ponomarenko, S. P. (2001). Functioning of microbial coenoses of soil in the conditions of anthropogenic loading. Kyiv: Oberegy [in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
