CC BY
13УДК: 633.853.494; 631.861 10.36508/ЯЗАТи.2020.48.4.003
НАКОПЛЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ РАСТЕНИЯМИ ЯРОВОГО РАПСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КУРИНОГО ПОМЕТА И ЦЕОЛИТА
ДУБРОВИНА Ольга Алексеевна, зав. научно-исследовательской агрохимической лабораторией, [email protected]
ЗУБКОВА Татьяна Владимировна, канд. с.-х. наук, доцент кафедры технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, [email protected]
Елецкий государственный университет имени И. А. Бунина
ВИНОГРАДОВ Дмитрий Валериевич, д-р биол. наук, профессор, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, [email protected]
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и администрации Липецкой области в рамках научного проекта № 19-44-480003.
Проблема и цель. Целью исследования являлось изучение влияния различных доз куриного помёта (КП), цеолита (Ц), их смесей и минеральных удобрений на накопление микроэлементов в вегетативных органах растений ярового рапса в различные фазы развития.
Методология. Опыт закладывался по следующей схеме: 1) контроль; 2) N60P60K60; 3) Ц 3 т/га; 4) КП 2,5 т/га; 5) КП 5 т/га; 6) КП 10 т/га; 7) N60P60K60 +Ц 3 т/га; 8) КП 2,5 т/га+Ц 3 т/га; 9) КП 5 т/га+Ц 3 т/га; 10) КП 10 т/га+Ц 3 т/га. Содержание микроэлементов меди, марганца, цинка в растениях устанавливали после сухого озоления при температуре 525 ± 25 °С атомно-абсорбци-онным методом.
Результаты. Результаты опыта показали, что внесение цеолитсодержащей породы Тербунского месторождения способствовало снижению таких микроэлементов как Cu, Zn и Мп в вегетативной массе рапса на протяжении всего периода развития растений. На опытных участках с использованием органо-минеральных смесей (КП 2,5 т/га + Ц 3 т/га, КП 5 т/га + Ц 3 т/га, КП 10 т/га + Ц 3 т/га) выявлена активная адсорбция цеолитсодержащей породы Тербунского месторождения по отношению к Zn, которая способствовала снижению элемента в вегетативной массе рапса в вариантах опыта на протяжении всего периода вегетации растений.
Заключение. Следовательно, проведённые исследования позволяют рекомендовать возделывание ярового рапса с использованием в качестве удобрений органических отходов совместно с природным цеолитом в условиях лесостепи ЦЧР.
Ключевые слова: микроэлементы, цеолит, органические отходы, рапс.
Введение
В последние годы большое внимание уделяется вопросам полноценного питания растений, а именно микроэлементами. Только сбалансированный микроэлементный состав обеспечивает полноценные физиологические процессы в растениях, а их недостаток может спровоцировать заболевание и угнетение растений. К числу жизненно необходимых микроэлементов для рапса относят: бор, молибден, марганец, цинк, медь и др [1,2]. Микроэлементы в растениях могут образовывать органоминеральные комплексы, от которых напрямую зависит формирование высоких урожаев сельскохозяйственных культур, в частности, продуктивности ярового рапса.
Применение борных микроэлементов является неотъемлемой частью в технологии производства рапса, а вот к недостатку молибдена посевы данной культуры слабо чувствительны [3].
Вопрос о содержании марганца, цинка и меди в растениях рапса требует особого наблюдения, так как благодаря высокой динамичности процессов трансформации этих элементов могут наблю-
даться условия для проявления как их токсичности, так и недостатка [4-9].
Недостаток таких микроэлементов, как марганец, цинк и медь у растений рапса обычно встречается нечасто, а симптомы, как правило, проявляются слабо [10]. Но сегодня вопросы, связанные с микроэлементным составом, являются важной задачей в теории и практике [11]. Доказано, что сбалансированный состав по микроэлементам в растении обеспечивает высокие и стабильные урожаи, а также повышает качество готовой продукции [12,13].
Поэтому определение количественных параметров накопления марганца, цинка и меди растениями ярового рапса сорта Риф, выращенного в условиях модельного опыта при внесении природной цеолитсодержащей породы, минеральных, органических удобрений и органоминераль-ной смеси, является весьма актуальным.
Объекты и методы исследования Опыты проводили в 2018-2019 гг. в условиях опытного поля ЕГУ им. И.А. Бунина, на черноземах выщелоченных. Агрохимические характери-
© Дубровина О. А., Зубкова Т. В., Виноградов Д. В., 2020 г
стики почвы: гумус - 5,76 %, фосфор 197 мг/кг, калий - 124 мг/кг, кальций 25,7 мг и магний 2,4 мг.
Объект исследований - сорт ярового рапса Риф.
Агротехнические приемы возделывания ярового рапса общепринятые для данной зоны. Посев культуры - III декада апреля, рядовым способом, норма высева 2,5 млн шт. всхожих семян/га (6 кг/га).
В проведении эксперимента использовали куриный помёт (КП) с птицефабрики «Светлый путь» Елецкого района, а природный цеолит (Ц) - из Тербунского месторождения. Были изучены химико-аналитические свойства цеолита и отходов. Средний минеральный состав цеолита (масс %): № (0,1), Мд (0,9), А1 (9,4), Si (21,3), Р (0,4), S (0,3), К (1,6), Са (0,8), Fe (2,3), С (9, 5), N (3,4), Си (0,3). Zn (1,1), Мо (1,2). Средний минеральный состав отходов птицефабрики составляет (масс %): № (1,5), Мд (5,4), А1 (0,5), Si (2,8), Р (8,7), S (0,9), К (5,9), Са (11,9), Fe (0,8), Со (9,2), N (4,6), Си (0,7), Zn (5,5), Мо (4,7).
Закладку опыта производили в трехкратной повторности по следующей схеме: 1) контроль; 2) ^0Р60К60;3) цеолит 3 т/га; 4) отходы птицефабрики 2,5 т/га; 5) отходы птицефабрики 5 т/га; 6) отходы птицефабрики 10 т/га; 7) ^0Р60К60 + Ц3 т/га; 8) отходы птицефабрики 2,5 т/га -I- Цеолит
3 т/га; 9) отходы птицефабрики 5 т/га + Цеолит 3 т/га;10) отходы птицефабрики 10 т/га + Цеолит 3 т/га.
Опыт проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова [14].
Содержание микроэлементов меди, марганца, цинка в растениях устанавливали после сухого озоления при температуре 525 ± 25 °С атомно-аб-сорбционным методом (ГОСТ 30692-2000) [1].
Экспериментальная часть Медь
Медь - микроэлемент, необходимый растениям для участия в процессах окисления и дыхания, улучшения фотосинтетической деятельности и водного баланса, повышения толерантности растений к температурному режиму и устойчивости растений к заболеваниям грибкового и бактериального происхождения. Оптимальное содержание меди в растениях рапса от 3 до 10 мг/кг сухого вещества [15].
Полученный статистический анализ показывает, что наименьшая существенная разница в вариантах опыта в фазу розетки по изучению содержания меди в растениях рапса от применяемых удобрений составила 0,181 мг/кг. В вариантах при внесении ^0Р60К60 , КП 2,5 т/га, КП 5т/га и КП 10 т/га существенно идет процесс накопления меди в вегетативной массе рапса (рис.1).
35216
15,47 5
■Фаза розетки Си •Фаза розетки 1п -Фаза розетки Мп
„/" /" / У У У *
V
Ь (¿Г <? / #г
9 Ж Ж
<у
¿г
Рис. 1 - Содержание микроэлементов в надземной биомассе растений рапса в фазу розетки в зависимости от условий агроэкологических опытов (мг/кг сухой массы)
Внесение цеолита 3 т/га и куриного помёта 2,5 т/га не повлияло на содержание меди, а различия между контролем и данными вариантами оказались несущественны. В вариантах с совместным применением цеолита и органо-минеральных удобрений выявлена активная адсорбция минерала по отношению к меди. Существенное уменьшение меди в эту фазу разви-
тия растений выявлено в варианте КП 2,5 т/га+ Ц 3 т/га, по отношению к контролю достоверное уменьшение элемента составило 0,928 мг/кг сухой массы растений. Увеличение дозы органического удобрения до 5 т/га с той же дозой цеолита (3 т/га) уменьшило содержание элемента на 0,651 мг/кг сухой массы. При внесении КП 10 т/га +Ц 3 т/га достоверное снижение металла составило 0,509 мг/кг сухой массы. Самое низ-
кое снижение меди в рапсе выявлено в варианте ^0Р60К60+ Ц 3 т/га - 0,327 мг/кг сухой массы.
Сравнительный анализ между вариантами без применения цеолита и с его использованием показал, что применение минерала снижает содержание меди в варианте №7 на 1,089 мг/кг сухой массы, в варианте № 8 на 1,011 мг/кг сухой массы, в варианте №9 на 1,041 мг/кг сухой массы и в варианте № 10 на 1,008 мг/кг сухой массы. В фазу цветения содержание меди в вегетативных органах рапса (стебель, листья, соцветия) во всех вариантах опыта по сравнению с фазой
розетки снизилось. В среднем на контрольном участке концентрация меди в вегетативных органах растений составляла 7,869 мг/кг сухой массы. Статистическая обработка полученных данных позволила выявить, что внесение Ц 3 т/га, КП 2,5т+Ц 3 т/га, ^0Р60К60 + Ц 3 т/га практически не изменили содержание меди в органах растения по сравнению с контролем. Внесение ^0Р60К60 д.в./га в чистом виде, а также куриного помета как в чистом виде, так и с применением цеолита существенно повысили содержание меди в этой фенофазе (рис.2).
Рис. 2 - Содержание микроэлементов в надземной биомассе растений рапса в фазу цветения в зависимости от условий агроэкологических опытов (мг/кг сухой массы)
Сравнительный анализ между вариантами
N Р К и N Р К + Ц 3 т/га выявил снижение
60 60 60 60 60 60
меди в вегетативной массе растений рапса на 0,915 мг/кг сухой массы, в варианте КП 2,5 т/га и КП 2,5 т/га+Ц 3 т/га на 0,777 мг/кг сухой массы, КП 5 т/га и КП 5 т/га+Ц 3 т/га на 0,866 мг/кг сухой массы, КП 10 т/га и КП 10т+Ц 3 т/га на 0,758 мг/кг сухой массы.
В период формирования урожая несущественные различия выявлены между контролем и вариантами Ц 3 т/га, ^0Р60К60 + Ц 3 т/га, КП 2,5 т/га+Ц 3 т/га. Применение в чистом виде минеральных и органических удобрений, а также орга-номинерального комплекса КП 5 т/га+Ц 3 т/га и КП 10 т/га+Ц 3 т/га показали существенное увеличение меди в вегетативных органах относительно контрольных значений.
Абсорбционная способность цеолита в фазу зеленого стручка позволила снизить содержание меди между вариантами №2 и №7 на 2,63, №4 и №8 на 0,812, № 5 и №9 на 0,904, №6 и №10 на
0,555 мг/кг сухой массы (рис.3).
Динамика снижения элемента в опыте сохранилась на протяжении всего вегетационного периода с максимумом в фазу уборки.
В момент уборки урожая в вегетативной массе рапса существенных изменений по содержанию меди относительно контроля не выявлено в вариантах Ц 3 т/га, ^0Р60К60+Ц 3 т/га, КП 2,5 т/га+ Ц 3 т/га, КП 5 т/га+Ц 3 т/га. Достоверная разница выявлена от применения ^0Р60К60, различных доз органических удобрений, а также органоминераль-ного комплекса в дозе КП10т/га+Ц 3т/га (рис.4).
Разница в количественном содержании меди между вариантами с применением цеолита и без него составила: ^.РЯПКЯП и ^.РЯПКЯП +
60 60 60 60 60 60
Ц 3т/га - 0,973 мг/кг сухой массы, КП 2,5 т/га и КП 2,5 т/га + Ц 3т/га - 1,013 мг/кг сухой массы, КП 5 т/га и КП 5 т/га+Ц 3т/га - 1,338 мг/кг сухой массы, КП 10т/га и КП 10 т/га+Ц 3т/га -0,758 мг/кг сухой массы.
11,488
•Фаза стручка Си "Фаза стручка ¿п Фаза стручка Мп
X „д<°
¡3? ^
® ^
# .-У -о0
Рис. 3 - Содержание микроэлементов в надземной биомассе растений рапса в фазу стручка в зависимости от условий агроэкологических опытов (мг/кг сухой массы)
35 30 25 20 15 10
А 30.7
\ 19.513, И 422
8,308 7 03е Я 77е Я В, 231
5,741 ---47,7 ^ 6,469 -
4,371
5>117 3,752 / 5,944 ^ ТАЛА 120В 4,606 4,963
•Фаза
•Фаза
Фаза
уборки уборки уборки
Си
1п
Мп
/ ^
.Г
Г
№
Я? х<
/ / / /
I .Л
Рис. 4 - Содержание микроэлементов в надземной биомассе растений рапса в фазу уборки в зависимости от условий агроэкологических опытов (мг/кг сухой массы)
Цинк
В растительном организме цинк входит в состав 30 ферментов. Данный элемент принимает участие в различных видах обменов. Влияет на образование триптофана, повышает содержание фитогормонов, влияющих на накопление биомассы растений, оказывает положительное влияние на засухоустойчивость и холодостойкость растений, повышает устойчивость к грибковым и бактериальным заболеваниям. Оптимальное содержание цинка в растениях рапса от 7,5 до 20 мг/кг сухого вещества [16].
Внесение органических удобрений как в чистом виде, так и с применением цеолита способствовало достоверному повышению содержания
Zn в зеленой массе рапса во все фазы вегетации растений по сравнению с его содержанием в контрольном варианте.
Максимальные значения цинка в вегетативной массе рапса отмечены в фазу розетки. На контрольных участках модельного опыта в зеленой массе растений в эту фазу содержалось 11,277 мг/кг сухого вещества, тогда как максимальное значение было выявлено в варианте с внесением органики в дозе 10 т/га, которое составило 19,517 мг/кг сухого вещества. В последующие фазы развития растений отмечается снижение Zn во всех вариантах опыта. К моменту сбора урожая в контрольных растениях его зафиксировано 5,782 мг/ кг сухого вещества, а в растениях, отбираемых с
варианта КП 10т/га - 8,231мг/кг сухого вещества.
На опытных участках с использованием орга-но-минеральных смесей (КП 2,5 т/га + Ц 3 т/га, КП 5 т/га + Ц 3т/га, КП 10 т/га + Ц 3т/га) выявлена активная адсорбция цеолитсодержащей породы Тербунского месторождения по отношению к Zn, которая способствовала снижению элемента в вегетативной массе рапса в вариантах опыта на протяжении всего периода вегетации растений. В фазу розетки на 1,348; 1,901; 1,042 мг/кг сухого вещества; в фазу цветения на 1,405; 1,920; 1,287 мг/кг сухого вещества; в фазу стручка на 1,622; 1,994; 1,939 мг/кг сухого вещества; в фазу уборки на 1,492; 1,806; 1,594 мг/кг сухого вещества, соответственно.
Минеральные удобрения в дозе ^0Р60К60 д.в./га в чистом виде и с применением цеолита (3т/га) достоверно повышали содержание цинка в вегетативных органах растений рапса. Динамика снижения элемента прослеживается, как и в случае с применением органо-минерального комплекса, с максимумом накопления (12,296 мг/кг сухого вещества) в начале вегетации растений и минимумом в фазе уборки урожая (7,287 мг/кг сухого вещества).
Применение цеолита в чистом виде достоверно повышало содержание цинка в растениях рапса до фазы зеленого стручка. В фазу уборки достоверных различий с контролем не выявлено.
Марганец
Марганец - незаменимый элемент для всех растений. В настоящее время известно примерно 30 металлоферментных комплексов, активируемых марганцем. Марганец принимает участие в различных биохимических процессах растений, способствует лучшему усвоению молекулярного и минерального азота. Кроме этого, от данного элемента зависит плодоношение растений и степень их развития [17].
Содержание марганца в зеленой массе ярового рапса в зависимости от применяемых удобрений в течение вегетации находилось в пределах от 72,756 до 19,513 мг/кг сухого вещества, что соответствовало рекомендуемым значениям [18].
Наибольшее влияние на содержание марганца в зеленой массе оказывали минеральные удобрения. В исследуемых опытных вариантах достоверная концентрация элемента в варианте № 2 ^60Р60К60 д.в./га) превышала значения контроля, при применении цеолита в чистом виде - в 3 раза, а в вариантах с применением органических и ор-ганоминеральных удобрений - в 2,5 раза.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о достаточно стабильном содержании марганца - от фазы розетки до уборки урожая растений рапса во всех вариантах за исключением опытов с применением минеральных удобрений.
Максимальная концентрация марганца во всех вариантах опыта отмечена в фазу розетки. К фазе цветения происходит снижение содержания элемента в среднем на 10-12 %, а от фазы цветения до уборки оно остается практически неизмен-
ным во всех вариантах за исключением опытов с применением минеральных удобрений - здесь концентрация от фазы розетки к фазе цветения уменьшилась на 26 %, а в случае с применение цеолита - на 17 %.
Дальнейшее снижение в вариантах № 2 и №7 отмечено от фазы цветения к фазе стручка, оно равнялось 37 % и 40 % соответственно. От фазы стручка до уборки урожая содержание марганца было стабильно.
Заключение
Анализ микроэлементного состава зелёной массы растений ярового рапса в условиях агро-экологического опыта позволил установить, что содержание Cu, Zn и Mn зависело как от дозы внесения удобрений, так и от фазы развития растений. Поступление марганца, цинка и меди в начальный период развития выше, чем в период созревания. Выявлена активная адсорбция цеолитсодержащей породы Тербунского месторождения по отношению к данным микроэлементам.
Марганец характеризуется как достаточно стабильный элемент в вариантах, за исключением опытов с применением минеральных удобрений.
Наиболее вариабельным элементом в изучаемом опыте являлась медь. Разница в количественном содержании меди между вариантами с применением цеолита и без него к моменту уборки составила: N„P„K„ и N„P„K„ + Ц 3 т/га -60 60 60 60 60 60 ~
0,973 мг/кг сухой массы, КП 2,5 т/га и КП 2,5 т/га+ Ц 3т/га - 1,013 мг/кг сухой массы, КП 5 т/га и КП 5т/га+Ц 3 т/га - 1,338 мг/кг сухой массы, КП 10 т/га и КП 10 т/га+Ц 3 т/га - 0,758 мг/кг сухой массы На опытных участках с использованием органо-минеральных смесей (КП 2,5т/га + Ц 3 т/га, КП 5 т/га + Ц 3 т/га, КП 10 т/га + Ц 3 т/га) выявлена активная адсорбция цеолитсодержащей породы по отношению к Zn. В фазу розетки на 1,348; 1,901; 1,042 мг/кг сухого вещества; в фазу цветения на 1,405; 1,920; 1,287 мг/кг сухого вещества; в фазу стручка 1,622; 1,994; 1,939 мг/кг сухого вещества; в фазу уборки 1,492; 1,806; 1,594 мг/кг сухого вещества, соответственно.
В целом совместное использование цеолита с отходами птицеводства можно рекомендовать для возделывания ярового рапса в условиях Липецкой области.
Список литературы
1. Pandey N., Hasanuzzaman M., Fujita M., Oku H., Nahar K., Hawrylak-Nowak B. (eds) Role of Plant Nutrients in Plant Growth and Physiology // Plant Nutrients and Abiotic Stress Tolerance. Singapore. -2018. p 51-93. D0I:https://doi.org/10.1007/978-981-10-9044-8_2.
2. Martin B.,Patrick B., Ismail C., Zed R., Fangjie Z. Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants (Third Edition) // Chapter 7 - : Micronutrients Function of Nutrients: Micronutrients.- 2012. - P.191-248. D0I:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384905-2.00007-8.
3. Oztürk O., Soylu S., Ada R., Gezgin S., Babaoglu M. Studies on differential response of spring canola cultivars to boron toxicity // Journal of
Plant Nutrition. - 2010. - Vol. 33 (8). - P.1141-1154. DOI: 10.1080 / 01904161003763740].
4. Зубкова, Т.В. Влияние органических удобрений и природного цеолита на содержание пигментов и урожайность растений рапса сорта Риф / Т.В. Зубкова, О.А. Дубровина, С.М. Мотылева // Аграрный вестник Урала. - 2020. - № 2 (193). - С. 2-8. DOI: dOI: 10.32417/1997-4868-2020-193-2-2-8.
5. Nagajyoti P. C., Lee K. D., Sreekanth T. V. M. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review // Environ Chem Lett. - 2010. - Vol. 8. - P.199-216. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-010-0297-8.
6. Adrees M., Ali S., Rizwan M. et al. The effect of excess copper on growth and physiology of important food crops // Environ Sci Pollut Res. - 2015. - Vol. 22.
- P.8148-8162 https://doi.org/10.1007/s11356-015-4496-5.
7. Poul E. J., Soren H. Manganese Deficiency in Plants: The Impact on Photosystem II // Trends in plant science. - 2016. - Vol. 21. - P. 622-632 https:// doi.org/10.1016/j.tplants.2016.03.001.
8. Brennan R. F., Bolland M. D. A. Manganese Deficiency in Canola Induced by Liming to Ameliorate Soil Acidity // Journal of Plant Nutrition. - 2015. - P. 886-903. DOI: 10.1080/01904167.2014.964362.
9. Парубец, Ю. С. Влияние фосфорных удобрений на состояние цинка и меди в системе «загрязнение почва-растения» / Ю. С. Парубец, Е. А. Карпова, А.А. Ермаков, В. А. Шохин // Проблемы агрохимии и экологии. - 2012. - № 3. - с. 9-14. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17946865
10. Huijun Z., Liangqi W., Tuanyao C., Yuxiu Z., Jinjuan T., Shengwen M. The effects of copper, manganese and zinc on plant growth and elemental accumulation in the manganese-hyperaccumulator Phytolacca Americana // Journal of Plant Physiology.
- Vol. - 169. - P. 1243-1252. DOI: https://doi. org/10.1016/j.jplph.2012.04.016.
11. Тяжелые металлы и неметаллы в системе почва-растение [Текст] : монография / В. Б. Ильин ; отв. ред. А. И. Сысо. - Российская акад. наук, Сибирское отд., Институт почвоведения и агрохимии. - Новосибирск : Изд-во Сибирского отд. Российской акад. наук, 2012. - 218 с.
URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19518550
12. Tiwari S., Patel A., Pandey N., Raju A., Singh M., Prasad S. M. Deficiency of Essential Elements in Crop Plants // Sustainable Solutions for Elemental Deficiency and Excess in Crop Plants. - 2020.- P. 1952. https://doi.org/10.1007/978-981-15-8636-1_2.
13. Макарова, М.П. Влияние органомине-ральных удобрений на основе ОСВ и цеолита на продуктивность агроценоза ярового рапса / М.П. Макарова, Д.В. Виноградов // Вестник Рязанского государственного агротехнологическо-го университета им. П.А. Костычева, 2013. - № 3 (19). - С. 109-112. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=20276131
14. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. 5-го изд. 1985 г. - М.: Альянс, 2011. - 351 с. URL: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=19517484
15. Накопление цинка и меди в почве и растениях / Н.В. Афонченко, Н.В. Рязанцева, М.Ю. Дегтева // Аграрная наука - сельскому хозяйству: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Курск, 2009. - с. 38-41.URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=24982969
16. Zubkova T. V., Motyleva S. M., Dubrovina O. A. The study of rape seed development of plants in the rosette phase in the face of organic fertilizers and natural zeolite // Ecology, Environment and Conservatio., 2020. - Vol. 26.- No. 1 - P. 465-470. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42993646.
17. Millaleo R., Reyes-Diaz M., Ivanov A.G., Mora M.L., Alberdi M. Manganese as essential and toxic element for plants: transport, accumulatin and resistance transport, accumulatin and resistance mechanisms // Journal of soil science and plant nutrition versión On-line Soil Sci. Plant Nutr. Temuco. - 2010.- v.10.- n.4.- P. 470 - 481. DOI: http://dx.doi. org/10.4067/S0718-95162010000200008.
18. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants // 4th Edition. Boca Raton,FL : Crc Press.-2010. - P. 548 . DOI: 10.1017/S0014479711000743
THE ACCUMULATION OF MICROELEMENTS IN PLANTS OF SPRING RAPE WITH THE USE OF
CHICKEN MANURE, AND ZEOLITE
Dubrovina Olga A., Manager of research agrochemical laboratory, Bunin Yelets State University, [email protected]
Zubkova Tatyana V., Candidate of Agricultural Sciences, associate professor of technology of storage and conversion of agricultural products, Bunin Yelets State University, [email protected]
Vinogradov Dmitry V., Dr. biol. Sci., Professor, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev", [email protected]
Problem and purpose. The purpose of the study was to study the effect of different doses of chicken manure (CM), zeolite (Z), their mixtures and mineral fertilizers on the accumulation of trace elements in the vegetative organs of spring rapeseed plants at different stages of development.
Methodology. The experiment was based on the following scheme: 1) control; 2) N60P60K60; 3) Z 3 t/ha; 4) CM 2.5 t/ha; 5) CM 5 t/ha; 6) CM 10 t/ha; 7) N60P60K60 + Z 3 t/ha; 8) CM 2.5 t/ha + Z 3 t/ha; 9) CM 5 t/ha + Z 3 t/ha; 10) CM 10 t/ha + Z 3 t/ha. The content of trace elements of copper, manganese and zinc in plants was determined after dry salting at a temperature of 525 ± 25° C by atomic absorption.
Results. The results of the experiment showed that the introduction of zeolite-containing rocks of
Terbunsky Deposit contributed to the reduction of such microelements as Cu, Zn and Mn in the vegetative mass of rapeseed throughout the entire period of plant development. Active adsorption of the zeolite-containing rock of Terbunsky Deposit in relation to Zn was revealed in the experimental plots using organo-mineral mixtures (CM 2.5 t/ha + Z 3 t/ha, CM 5 t/ha + Z 3 t/ha, CM 10 t/ha + Z 3 t/ha), which contributed to a decrease in the element in the vegetative mass of rapeseed in the experimental variants throughout the entire vegetation period of plants.
Conclusion. Therefore, the conducted research allows to recommend the cultivation of spring rapeseed with the use of organic waste as fertilizers together with natural zeolite in the conditions of the forest-steppe of the Central Black Soil Region.
Key words: trace elements, zeolite, organic waste, rapeseed.
Literatura
1. Pandey N., Hasanuzzaman M., Fujita M., Oku H., Nahar K., Hawrylak-Nowak B. (eds) Role of Plant Nutrients in Plant Growth and Physiology // Plant Nutrients and Abiotic Stress Tolerance. Singapore. - 2018. p 51-93. DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-10-9044-8_2.
2. Martin B.,Patrick B., Ismail C., Zed R., Fangjie Z. Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants (Third Edition) //Chapter 7 -: Micronutrients Function of Nutrients: Micronutrients.- 2012. - P.191-248. DOI:https:// doi.org/10.1016/B978-0-12-384905-2.00007-8.
3. Oztürk O., Soylu S., Ada R., Gezgin S., Babaoglu M. Studies on differential response of spring canola cultivars to boron toxicity // Journal of Plant Nutrition. - 2010. - Vol. 33 (8). - P.1141-1154. DOI: 10.1080 / 01904161003763740].
4. Zubkova, T.V. Vliyanie organicheskih udobrenij i prirodnogo ceolita na soderzhanie pigmentov i urozhajnost'rastenijrapsa sorta Rif/T.V. Zubkova, O.A. Dubrovina, S.M. Motyleva//Agrarnyj vestnik Urala. -2020. - № 2 (193). - S. 2-8. DOI: dOI: 10.32417/1997-4868-2020-193-2-2-8.
5. Nagajyoti P. C., Lee K. D., Sreekanth T. V. M. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review//Environ Chem Lett. - 2010. - Vol. 8. - P.199-216. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-010-0297-8.
6. Adrees M., Ali S., Rizwan M. et al. The effect of excess copper on growth and physiology of important food crops //Environ Sci Pollut Res. - 2015. - Vol. 22. - P.8148-8162 https://doi.org/10.1007/s11356-015-4496-5.
7. Poul E. J., Soren H. Manganese Deficiency in Plants: The Impact on Photosystem II // Trends in plant science. - 2016. - Vol. 21. - P. 622-632 https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.03.001.
8. Brennan R. F., Bolland M. D. A. Manganese Deficiency in Canola Induced by Liming to Ameliorate Soil Acidity // Journal of Plant Nutrition. - 2015. - P. 886-903. DOI: 10.1080/01904167.2014.964362.
9. Parubec YU. S. Vliyanie fosfornyh udobrenij na sostoyanie cinka i medi v sisteme «zagryaznenie pochva-rasteniya» /YU. S. Parubec, E. A. Karpova, A.A. Ermakov, V. A. SHohin//Problemy agrohimiii ekologii. - 2012. - № 3. - s. 9-14. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17946865
10. Huijun Z., Liangqi W., Tuanyao C., Yuxiu Z., Jinjuan T., Shengwen M. The effects of copper, manganese and zinc on plant growth and elemental accumulation in the manganese-hyperaccumulator Phytolacca Americana //Journal of Plant Physiology. - Vol. - 169. - P. 1243-1252. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jplph.2012.04.016.
11. Tyazhelye metally i nemetally v sisteme pochva-rastenie [Tekst]: monografiya / V. B. Il'in; otv. red. A. I. Syso. - Rossijskaya akad. nauk, Sibirskoe otd., Institut pochvovedeniya i agrohimii. - Novosibirsk : Izd-vo Sibirskogo otd. Rossijskoj akad. nauk, 2012. - 218 s. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19518550
12. Tiwari S., Patel A., Pandey N., Raju A., Singh M., Prasad S. M. Deficiency of Essential Elements in Crop Plants // Sustainable Solutions for Elemental Deficiency and Excess in Crop Plants. - 2020.- P. 19-52. https://doi.org/10.1007/978-981-15-8636-1_2.
13. Makarova, M.P. Vliyanie organomineral'nyh udobrenij na osnove OSV i ceolita na produktivnost' agrocenoza yarovogo rapsa / M.P. Makarova, D.V. Vinogradov // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva, 2013. - № 3 (19). - S. 109-112. URL: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=20276131
14. Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij): uchebnik dlya vysshih sel'skohozyajstvennyh uchebnyh zavedenij. 5-go izd. 1985 g. - M.: Al'yans, 2011. - 351 s. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19517484
15. Nakoplenie cinka i medi v pochve i rasteniyah / N.V. Afonchenko, N.V. Ryazanceva, M.YU. Degteva // Agrarnaya nauka - sel'skomu hozyajstvu: materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Kursk,
2009. - s. 38-41.
URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24982969
16. Zubkova T. V., Motyleva S. M., Dubrovina O. A. The study of rape seed development of plants in the rosette phase in the face of organic fertilizers and natural zeolite // Ecology, Environment and Conservatio., 2020. - Vol. 26.- No. 1 - P. 465-470. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42993646.
17. Millaleo R., Reyes-Diaz M., Ivanov A.G., Mora M.L., Alberdi M. Manganese as essential and toxic element for plants: transport, accumulatin and resistance transport, accumulatin and resistance mechanisms // Journal of soil science and plant nutrition versión On-line Soil Sci. Plant Nutr. Temuco. - 2010.- v.10.-n.4.-P. 470 - 481. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-95162010000200008.
18. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants //4th Edition. Boca Raton,FL : Crc Press.-
2010. - P. 548 . DOI: 10.1017/S0014479711000743
