CC BY
91
УДК [631.811.98:635.615-153]: [547.995.12:595.3-035.566]
Т. В. Боева, М. Д. Мукатова, Н. А. Киричко
БИОСТИМУЛЯТОР НА ОСНОВЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ХИТОЗАНА ИЗ ПАНЦИРЯ РАКОВ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН АРБУЗА
T. V. Boeva, M. D. Mukatova, N. A. Kirichko
BIOSTIMULATOR ON THE BASIS OF LOW-MOLECULAR CHITOSAN TAKEN FROM CRAYFISH SHELL FOR PRESOWING PROCESSING OF WATER-MELON SEEDS
Приведены результаты лабораторных и полевых испытаний третьего года предпосевной обработки семян арбуза сорта «Фотон» препаратом «Агростимул», изготовленным на основе низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 20 кДа. Установлено увеличение урожайности на 28 % по сравнению с контролем (без обработки семян), что является дополнительным резервом увеличения продуктивности семеноводческих посевов и повышения качества выращиваемой продукции.
Ключевые слова: предпосевная обработка, семена арбуза, биостимулятор, низкомолекулярный хитозан, панцирь раков.
The results of laboratory and field tests of the third year of presowing processing of water-melon seeds (the "Photon" kind) by the "Agrostimulus" preparation, made on the basis of low-molecular chi-tosan with molecular weight 20 kDa, are given in the paper. It is found out that the crop capacity is increased up to 28 % in comparison with the control one (without seeds processing), and it is an additional reserve to increase in the efficiency of seed-growing crops and improve the quality of grown production.
Key words: presowing processing, water-melon seeds, biostimulator, low-molecular chitosan, crayfish shell.
Введение
В последние годы наблюдается повышенный интерес к использованию в сельскохозяйственном производстве, в том числе бахчеводстве, экологически безопасных средств защиты растений (СЗР) и стимуляторов роста на биологической основе, позволяющих преодолеть дефицит природного иммунитета культурных растений, значительно сократить развитие болезней, ущерб от вредителей и, как следствие, существенно повысить урожайность сельскохозяйственных культур и качество выращиваемой продукции.
Хитозан из панциря речных раков является уникальным биополимером, на основе которого возможно изготовление биологического СЗР. На основе низкомолекулярного хитозана [1] в ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» был разработан препарат «Агростимул», являющийся совершенно безопасным препаратом, приготовленным на основе природного сырья [2].
Специалистами лаборатории Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства (ВНИИОБ) (г. Камызяк) в течение 2008-2010 гг. (трёх посевных сезонов) в творческом содружестве с исследователями лаборатории «Пищевая биотехнология и БАВ» Астраханского государственного технического университета проводились исследования по разработке научно обоснованной системы первичного семеноводства арбуза сорта «Фотон» для обеспечения качества семян и урожайности семеноводческих посевов посредством предпосевной обработки семян арбуза препаратом «Агростимул» [3].
Ниже рассматриваются результаты третьего года лабораторных и полевых испытаний по влиянию предпосевной обработки семян арбуза сорта «Фотон» препаратом «Агростимул», изготовленным на основе низкомолекулярного хитозана.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования были использованы: низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой (Мм) 20 кДа, препарат «Агростимул», семена и плоды арбуза сорта «Фотон».
Отбор проб хитина, низкомолекулярного хитозана, СЗР, их подготовка к анализам и определение органолептических показателей качества проводились в соответствии с ГОСТ 7631 и ГОСТ 31339-2006, содержание сухих веществ, активная кислотность (pH) - по ГОСТ 7636.
Биологические испытания проводились на основе следующих методик: «Положение о производстве элиты семян овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты» [4], «Инструкция по апробации посевов овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов» [5], «Семеноводство овощных и бахчевых культур» [6].
Принципиальная схема получения СЗР «Агростимул» в лабаратории «Пищевая биотехнология и БАВ» из хитина речных раков приведена на рисунке.
Хитин
I
Деацетилирование
I
Промывание водой до рН = 7
I
Высокомолекулярный хитозан
I
Гидролиз кислотный или ферментативный
I
Осаждение хитозана 10 %-м раствором ЫаОН
I
Фильтрование
I
Промывание водой дистиллированной до рН = 8
I
Высушивание
I
Низкомолекулярный хитозан
I
Измельчение низкомолекулярного хитозана
I
Внесение измельчённого хитозана в 1 %-й раствор молочной кислоты
I
Перемешивание, растворение
I
СЗР «Агростимул»
I
Розлив
I
Укупорка
I
Хранение
Принципиальная схема получения СЗР «Агростимул»
Показатели качества СЗР «Агростимул» (1 %-го раствора хитозана в молочной кислоте) приведены в табл. 1.
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели качества СЗР «Агростимул»
Показатель Характеристика СРЗ «Агростимул»
Цвет раствора Светло-коричневый
рН среды растворов 2,5
Плотность растворов, г/см3 0,68
Содержание сухих веществ, % 2,5
Полученный СЗР «Агростимул» был использован для обработки семян арбуза сорта «Фотон» перед посевом в лаборатории ВНИИОБ и в полевых условиях на площади 28 м2 экспериментального хозяйства «Наука» (г. Камызяк) Главного управления специальных программ Президента Российской Федерации.
На первом этапе биологических испытаний было проведено изучение действия предпосевной обработки семян СЗР «Агростимул» на основе низкомолекулярного хитозана с Мм 20 кДа. Обработка была проведена в лабораторных условиях СЗР «Агростимул» (раствором хитозана с концентрацией 0,02 %) продолжительностью 6 часов. Контролем служили сухие семена.
Выявлено, что предпосевная обработка семян арбуза сорта «Фотон» препаратом «Агростимул» усиливает посевные качества семян: энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть на 3, 5, 11 % соответственно по сравнению с контролем (табл. 2). Обработка семян перед посевом положительно повлияла и на формирование плодов арбуза.
Таблица 2
Влияние СЗР «Агростимул» на посевные качества семян арбуза сорта «Фотон»
Вариант обработки семян Энергия прорастания, % Всхожесть, %
лабораторная полевая
Семена сухие (контроль), способ I 90 93 79
Семена, замоченные в воде, способ II 90 95 82
Семена, замоченные в 0,02 %-м водном растворе СЗР «Агростимул», способ III 93 98 90
Урожайность при обработке семян препаратом «Агростимул» выросла на 9,5 т/га и составила 43,3 т/га, что на 28 % выше в сравнении с контролем (33,8 т/га). Выход семян превысил контрольный вариант на 9,6 % (табл. 3).
Таблица 3
Влияние предпосевной обработки семян арбуза сорта «Фотон» СЗР «Агростимул» на хозяйственно-ценные признаки
Вариант обработки семян Урожайность, т/га Масса плода, кг Масса семян из одного плода, г Количество семян в плоде, шт.
Способ I 33,8 5,2 25,1 2 394
Способ II 33,9 5,6 26,0 238
Способ III 43,3 6,6 29,2 262
Предпосевная обработка семян препаратом «Агростимул» положительно сказалась и на качестве плодов; во всех вариантах отмечено увеличение в плодах сухих веществ, накопление сахаров и аскорбиновой кислоты по сравнению с контролем (табл. 4).
Таблица 4
Влияние предпосевной обработки семян арбуза сорта «Фотон» СЗР «Агростимул» на биохимические показатели плодов арбуза
Вариант обработки семян Аскорбиновая кислота, мг% Содержание, %
сухих веществ суммы сахаров
Способ I 2,65 9,98 8,28
Способ II 3,00 10,10 8,10
Способ III 3,53 11,30 9,70
В полевых условиях у растений арбуза сорта «Фотон» наблюдалось повышение устойчивости к неблагоприятным факторам. Препарат «Агростимул» способствовал повышению адаптивной возможности растений арбуза, включая быструю перестройку метаболизма в условиях резкой смены некоторых факторов окружающей среды, устойчивости к болезням, а также повышению урожайности.
Заключение
1. Результаты лабораторных и полевых испытаний третьего года предпосевной обработки семян арбуза сорта «Фотон» препаратом «Агростимул», изготовленным на основе низкомолекулярного хитозана с Мм 20 кДа, повторно подтвердили его стимулирующее действие на сле-
дующие процессы роста: усиление энергии прорастания семян, всхожесть и формирование вегетативной массы плода.
2. Предпосевная обработка семян арбуза сорта «Фотон» препаратом «Агростимул» способствует увеличение урожайности на 28 % по сравнению с контролем (без обработки семян), что является дополнительным резервом увеличения продуктивности семеноводческих посевов и повышения качества выращиваемой продукции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мукатова М. Д., Алаа Эльдин Мухаммед Юнес. Влияние вида и дозы ферментных препаратов на физико-химические показатели хитозана // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. -2009. - № 1. - С. 141-144.
2. Утеушев Р. Р., Мукатова М. Д. Способ получения низкомолекулярного хитозана и агропрепарата на его основе // Биотехнологические процессы и продукты переработки биоресурсов водных и наземных экосистем: материалы Междунар. конф. - Астрахань, 2008. - С. 108-111.
3. Мукатова М. Д., Боева Т. В. Биостимулятор повышения урожайности для сельскохозяйственных культур. - М.: Рыбпром. - 2010. - № 3. - С. 106-107.
4. Положение о производстве элиты семян овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты / В. Ф. Пивоваров и др. - М.: Изд-во МСХиП РФ, 1987. - 24 с.
5. Инструкция по апробации посевов овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов / (утв. Минсельхозом РФ 14.05.2001). - 155 с.
6. Лудилов В. А. Семеноводство овощных и бахчевых культур. - М.: Глобус, 2000. - 256 с.
Статья поступила в редакцию 21.07.2011
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Боева Тамара Васильевна - Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства, Астраханская область, г. Камызяк; канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник; зав. отделом семеноводства и семеноведения; [email protected].
Boeva Tamara Vasilevna - All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Vegetable and Melon Growing, Astrakhan Region, Kamyzyak; Candidate of Agriculture Science; Senior Research Worker; Head of the Department "Seed-Growing and Seed Knowledge"; [email protected].
Мукатова Марфуга Дюсембаевна - Астраханский государственный технический университет; д-р техн. наук, профессор; профессор кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; [email protected].
Mukatova Marfuga Dyusembaevna - Astrakhan State Technical University; Doctor of Technical Science, Professor; Professor of the Department "Food Biotechnology and Technology of Foodstuff"; [email protected].
Киричко Наталья Александровна - Астраханский государственный технический университет, канд. техн. наук; доцент кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; [email protected].
Kirichko Natalia Aleksandrovna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Technical Science; Assistant Professor of the Department "Food Biotechnology and Technology of Foodstuff"; [email protected].
