CC BY
28
Оригинальная статья / Original article
DOI: https://d0i.0rg/l 0.21285/2227-2925-2021 -11 -3-413-420
Раствор азотной кислоты после обработки мискантуса как регулятор роста гороха посевного (Pisum sativum L.)
Резюме: Мискантус во всем мире позиционируется как чрезвычайно перспективное быстровозоб-новляемое целлюлозосодержащее сырье для производства большого числа веществ химического и биотехнологического синтеза. В Институте проблем химико-энергетических технологий СО РАН разрабатываются авторские способы обработки мискантуса разбавленными растворами азотной кислоты, при этом количество отработанного раствора (жидкой фазы) в 20 раз больше, чем целевого продукта - твердой фазы, предназначенной для ферментативного гидролиза и дальнейшего микробиологического синтеза биоэтанола, бактериальной целлюлозы и других ценных продуктов. Была выдвинута гипотеза, что раствор азотной кислоты после обработки мис-кантуса, нейтрализованный гидратом аммония (далее препарат), представляет собой комбинированное лигногуминовое удобрение. Для проверки этой гипотезы исследована рострегулирую-щая активность препарата на примере семян гороха посевного. Установлено, что в зависимости от степени разведения и времени выдержки препарат действует двойственно: то как стимулятор, то как ингибитор роста. Так, при степени разведения 1:10 препарат действует как ингибитор, а при степени разведения 1:1 000 000 действие препарата перестает проявляться. Рабочим диапазоном является степень разведения от 1:100 до 1:10 000, когда наблюдается повышение энергии прорастания и всхожести на 2-6% по сравнению с контролем и стимулируется рост корней на 21-29%, то есть, проявляется ауксиноподобное ростстимулирующее действие. При длительной выдержке в течение 4-х суток препарат показывает ростингибирующее действие: снижаются энергия прорастания, всхожесть, длина стеблей и корней гороха посевного. Поскольку новый препарат в определенных условиях показал ростстимулирующую активность, можно считать подтвержденным, что он является комбинированным лигногуминовым удобрением.
Ключевые слова: мискантус, азотная кислота, горох посевной, рострегулирование
Благодарности: Работа выполнена в рамках госзадания 121061500030-3.
Для цитирования: Скиба Е.А., Скиба М.А., Пятунина О.И. Раствор азотной кислоты после обработки мискантуса как регулятор роста гороха посевного (Pisum sativum L.) in vitro. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2021. Т. 11. N 3. С. 413-420. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-3-413-420
Nitric acid solution after treating miscanthus as a growth regulator of seed peas (Pisum sativum L.)
in vitro
Ekaterina A. Skiba*, Maria A. Skiba**, Olga I. Pyatunina**
institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies SB RAS, Biysk, Russian Federation **Biysk Lyceum School of Altai Region, Biysk, Russian Federation
Abstract: All over the world, miscanthus is positioned as an extremely promising and rapidly renewable cellulose-containing raw material for the production of a large number of substances of chemical and biotechno-logical synthesis. The Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies of the Siberian Branch оf the Russian Academy of Sciences has been developing its own methods of treating miscanthus using diluted solutions of nitric acid. While the amount of a waste solution (liquid phase) is 20 times greater than the target product — a solid phase -- intended for enzymatic hydrolysis and further microbiological synthesis of
УДК 631.871 : 581.142: 661.52
bioethanol, bacterial cellulose and other valuable products. The hypothesis states that a nitric acid solution after treatment with miscanthus, which was neutralized with ammonium hydrate (hereinafter referred to as the preparation), is a combined lignohumic fertilizer. Testing this hypothesis has required studying the growth-regulating activity of the preparation using the example of sowing pea seeds. The results show that, depending on the degree of dilution and the exposure time, the preparation acts in two ways: either as a stimulant or as a growth inhibitor. Thus, at a dilution rate of 1:10, the preparation acts as an inhibitor, and at a dilution rate of 1:1,000,000, its effect ceases. The working range includes the dilution rate between 1:100 and 1:10,000, when an increase in germination energy and rate is observed by 2-6% compared to the control and root growth is stimulated by 21-29%, i.e. an auxin-like growth-stimulating effect is observed. With prolonged endurance during the 4th day, the preparation showed a growth-inhibiting effect, indicated by the decrease in the germination energy and rate, the length of the stems and roots of the sowing pea. The new preparation showing growth-stimulating activity under certain conditions, supposedly confirms the hypothesis that it is a combined lignohumic fertilizer.
Keywords: miscanthus, nitric acid, seed peas, growth regulation
Acknowledgments: This work was performed under Governmental contract no. 121061500030-3.
For citation: Skiba EA, Skiba MA, Pyatunina OI. Nitric acid solution after treating miscanthus as a growth regulator of seed peas (Pisum sativum L.) in vitro. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2021;11(3):413-420. (In Russian) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11 -3-413-420
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в мировом сообществе активно развивается концепция экономики замкнутого цикла, основные принципы которой заключаются в возобновлении ресурсов, переработке вторичного сырья, переходе от ископаемого топлива к использованию возобновляемых источников энергии [1, 2].
Чрезвычайно перспективным сырьём является мискантус - быстрорастущая («энергетическая») многолетняя злаковая техническая культура. Его биологической особенностью является высокая скорость роста надземной биомассы. От других трав (как однолетних, так и многолетних) его отличает высокое содержание целлюлозы. В связи с этим мискантус позиционируется как глобальное значимое целлюлозосодержащее сырье, призванное частично заменить такой не-возобновляемый ресурс, как нефть в производстве широкого спектра веществ химического и биотехнологического синтеза [3-5].
В 2013 г. в Институте цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН (г. Новосибирск) был зарегистрирован сорт мискантуса Сорановский. В течение 15 лет возделывания его урожайность составляет 12 т/га [6, 7]. Этот вид мискантуса обладает высоким потенциалом для выращивания в условиях Западной Сибири [8]. В 2019-2020 гг. заложены промышленные плантации мискантуса сорта Камис в 7 регионах Российской Федерации1. В Институте проблем химико-энергетических технологий (ИПХЭТ) СО РАН разработка технологий переработки мискантуса ведется с 2008 г., и к настоящему времени из него получены целлюлоза и ее эфиры, в том числе нитраты, бумага, глюкоза, биоэтанол, бактериальная целлюлоза, молочная кислота [9-14]. Для перера-
ботки мискантуса предложены авторские способы извлечения целлюлозы и предварительной химической обработки с целью последующей биотехнологической трансформации. Эти способы основаны на использовании разбавленных растворов азотной кислоты. Целевым продуктом является твердая фаза, которая используется в дальнейшем для ферментативного гидролиза или извлечения целлюлозы, а побочным - жидкая фаза, которой образуется в 20 раз больше, чем целевой.
Под действием азотной кислоты происходят реакции нитрования и конденсации лигнина, а также из полисахаридов (целлюлозы и гемицел-люлоз) образуются муравьиная, левулиновая, уксусная и другие органические кислоты [9, 10]. То есть, под действием азотной кислоты происходит гумификация органических веществ (целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина) мискантуса. Гуминовые вещества, растворимые в кислотах, относят к фракции фульвокислот [15]. Можно предположить, что отработанный раствор азотной кислоты, нейтрализованный гидроксидом аммония, представляет собой комбинированное лигногуминовое удобрение: включает органическую составляющую: фульфокислоты, органические кислоты, нитрованный лигнин и минеральную составляющую: нитрат аммония. Однако эта гипотеза требует доказательств.
Рострегулирующие свойства гуминовых веществ широко обсуждаются в литературе, но при этом сведений об использовании фракции фульвокислот очень мало, что связано с тем, что обычно используются фракции, извлекаемые с помощью щёлочи, например, из торфа или бурого угля, или из других источников гуминовых веществ [15-18]. Но в единичных работах, напри-
1Целлюлоза - не только лес [Электронный ресурс]. URL: http://www.proektnoegosudarstvo.ru/pse-ssion/1438/ (10.10.2020).
2
мер в кандидатской диссертации Е.Ю. Егоровой , показана эффективность извлечения гуминовых кислот из торфа с помощью 2,5%-го раствора азотной кислоты, при этом извлеченные фракции показали хорошие результаты как на стадии предпосевной обработки, так и на стадии возделывания моркови, картофеля и томатов.
Целью данной работы являлось исследование рострегулирующей активности раствора, полученного после обработки мискантуса разбавленным раствором азотной кислоты, на примере семян гороха посевного. Бобовые растения ассоциированы с азотфиксирующими бактериями и мало нуждаются в азоте. Если обработка гороха отработанным раствором положительно скажется на энергии прорастания и всхожести гороха, то можно предположить, что более требовательные культуры еще лучше отреагируют на такую предпосевную обработку.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В данной работе был использован мискантус сахароцветковый (или сахароцветный) -Miscanthus sacchariflonis (Maxim.) Hack (авторская форма веерник Andersson)., выращенный в условиях резко континентального климата Западной Сибири (г Бийск), где средняя температура зимой составляет -15,1 °С, летом - 17,7 °С, среднегодовая норма осадков - 459 мм. Посадочный материал был предоставлен ИЦиГ СО РАН. Возраст плантации - 7 лет. Мискантус состоял из, м.д., % в пересчете на АСВ: целлюлозы по Кюршнеру - 52,0±0,3, пентозанов -20,3±0,2, кислотонерастворимого лигнина -21,7±0,1, и золы - 5,9±0,1.
Мискантус был измельчен с помощью соломорезки Gardena (Германия) до размера частиц не более 10 мм и обработан 4%-м раствором азотной кислоты на опытно-промышленном производстве ИПХЭТ СО РАН в стандартном емкостном оборудовании объемом 250 л при атмосферном давлении, температуре 92-96 °С, гидромодуле 1:20. Далее раствор был отделен от твердой фракции и нейтрализован с помощью гидроксида аммония.
Отработанный и нейтрализованный раствор 4%-й азотной кислоты (далее препарат) имел следующий химический состав: сухих веществ -4,54%, в том числе: солей аммония - 1,13%, восстанавливающих сахаров - 1,13% (в том числе глюкозы - 0,17%).
Горох посевной (Pisum sativum L.) был предоставлен ООО «Курай Агро Плюс» (Алтайский край, Бийский р-н, пос. Боровой). По посевным качествам семена гороха соответствовали 2-му классу согласно ГОСТ 10246-86. В работе
намеренно использованы семена 2-го класса, чтобы разница между контрольными и опытными результатами была более заметна.
Исследования энергии прорастания и всхожести проведены в соответствии с требованиями ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». Модификация состояла в проращивании на вискозе рулонным методом. Проращивание семян осуществляли в термостате ТСО-1/80 СПУ при температуре 20 °С. Опыты проведены в 4-х повтор-ностях и обработаны статистически. Допускаемое отклонение результатов анализа отдельных проб от среднего составила не более ±6%.
Рострегулирующая активность препарата исследована при степенях разведения препарата 1:10, 1:100, 1:1000, 1:10 000, 1:100 000. В качестве контроля использована водопроводная вода. Продолжительность выдержки семян гороха в препарате составила 2 ч и 4 суток.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Определение степени разведения препарата для его использования в качестве ростре-гулятора. Продолжительность выдержки в препарате составила 2 ч. Энергия прорастания и всхожесть при разведениях препарата от 1:10 до 1:100 000 представлены на рис. 1 . Степень разведения препарата 1:10 являлась недостаточной, так как при ее использовании энергия прорастания уменьшается на 35%, а всхожесть - на 17% по сравнению с контролем. При степенях разведения от 1:100 до 1:10 000 наблюдалось повышение энергии прорастания и всхожести на 2-6% по сравнению с контролем. Дальнейшее увеличение степени разведения до 1:100 000 привело к результатам, аналогичным контролю, то есть это разведение было избыточным.
Эти выводы подтвердились при измерении морфометрических показателей (рис. 2). Энергия прорастания определялась на 4-е сутки. В этот момент, при степенях разведения от 1:100 до 1:10 000, длина стеблей была выше контроля на 12-28%, а длина корней - на 21-29%. Степень разведения 1:10 являлась недостаточной: длина стеблей меньше на 25%, корней - на 16% по сравнению с контролем, то есть при этой степени разведения препарат действовал как ингибитор роста семян гороха. Степень разведения 1:100 000 являлась избыточной: длина стеблей и корней примерно были равны контрольным, то есть при этой степени разведения препарат переставал действовать в силу избыточного разбавления.
Всхожесть семян гороха определялась на 8-е сутки. При степени разведения 1:10 отставание
^Егорова Е.Ю. Эффективность препаратов на основе гуминовых кислот торфа под сельскохозяйственные культуры в условиях луговой степи Алтайского края: дисс. ... канд. с-х. наук: 06.01.04. Барнаул, 2000. 148 с.
длины стеблей от контрольной сокращалось до 24%, корней - до 9% по сравнению с контролем, то есть частично снималось ингибирующее воздействие. При степенях разведения от 1:100 до 1:10 000 длина стеблей в контрольном и опытных вариантах уравнивалась, а длина корней была выше, чем в контроле, на 14-20%. Овидно, что исследуемый препарат обладает гормонопо-добным действием и проявляет себя как ауксин. При степени разведения 1: 100 000 длины стеблей и корней оставались примерно равными контрольным.
100
Контроль 1:10 1:100 1:1000 1:10000 1:100000
Степень разведения удобрения
□ Энергия прорастания, % иВсхожесть, %
Рис. 1. Энергия прорастания и всхожесть гороха посевного при разведениях препарата от 1:10 до 1:100 000
Fig. 1. Germination energy and capacity of garden pea at preparation dilutions from 1:10 to 1:100 000
Явление, когда в зависимости от концентрации вещество может быть стимулятором или ингибитором роста растения, описано в литературе2 [15, 19]. Поскольку новый препарат показал ростстимулирующую активность, можно считать подтвержденным, что он является комбинированным лигногуминовым удобрением. Ростсти-мулирующая активность проявлялась при степенях разведения от 1:100 до 1:10 000, именно этот диапазон следует считать рабочим.
В работе [20] при проращивании семян гороха в воде приводятся следующие данные: энергия прорастания - 45%, при этом длина стебля -
0,7 см, длина корня - 3,3 см. В контрольном опыте в нашей работе энергия прорастания составила 82%, при этом длина стебля - 2,4 см, длина корня - 5,0 см. Расхождения могут быть обусловлены использованием разных сортов гороха.
Исследование рострегулирующей активности препарата при длительной выдержке. Потребители не всегда читают инструкции к препаратам. Они полагают, что для более эффективной ростстимуляции семена нужно дольше выдерживать в растворе рострегулятора. Нами в данном опыте выдержка в исследуемом препарате составила 4 суток вместо 2-4 ч, степень разведения препарата выполнена в рабочем диапазоне от 1:100 до 1:10 000. Однако во всех вариантах длительная выдержка привела к значительному снижению энергии прорастания и всхожести, причем снижение было тем значительнее, чем меньше степень разведения препарата (рис. 3). Так, для варианта разбавления 1:100 энергия прорастания снизилась на 10%, всхожесть - на 9% по сравнению с контролем. То есть при длительной выдержке препарат действует как ингибитор.
Эти же выводы можно сделать, анализируя морфометрические показатели гороха посевного, полученные при его длительной выдержке в препарате (рис. 4). В течение первых 4-х суток семена гороха находились в неблагоприятных условиях, в результате для варианта разбавления 1:100 длина стеблей была меньше на 50%, корней - на 25% по сравнению с контролем. Далее препарат был заменен на воду и через 8 суток показатели роста улучшились. Так, длина стеблей стала меньше, чем в контроле, на 269%, а длина корней - на 22-11%. Для больших разбавлений (1:1000 и 1:10 000) длина стеблей меньше, чем в контроле, на 17 и 9% соответственно, а длина корней - на 17 и 11% соответственно. То есть за 4 суток растениям не удалось в достаточной мере восстановиться от угнетения.
11:100 □ 1:1000 П1:10000 01:100000
a b
Рис. 2. Морфометрические показатели гороха посевного при различных степенях разведения препарата: а - при определении энергии прорастания; b - при определении всхожести
Fig. 2. Morphological characteristics of garden pea at different dilutions of the preparation: a - measured germination energy; b - measured germination capacity
Рис. 3. Энергия прорастания и всхожесть гороха посевного при длительной выдержке в препарате
Fig. 3. Germination energy and capacity of garden pea when held in the preparation for a prolonged time
В последующем планируется исследовать влияние препарата на зерновые культуры (пшеницу (Tríticum) или овес посевной (Avéna satíva), так как эти культуры имеют важное сельскохозяйственное значение, а также на корнеплоды -морковь посевную (Daucus carota subsp. sativus) или свеклу обыкновенную (Béta vulgáris)), поскольку эти культуры чувствительны к действию гуматов2. Ожидается более интенсивная рост-стимулирующая активность исследуемого препарата для указанных культур. Кроме того, сотрудниками Алтайского государственного аграрного университета (г. Барнаул) планируется испытание нового комбинированного лигногумино-вого удобрения в полевых условиях.
a
b
Рис. 4. Морфометрические показатели гороха посевного при длительной выдержке в препарате: а - при определении энергии прорастания; b - при определении всхожести
Fig. 4. Morphological characteristics of garden pea when held in the preparation for a prolonged time: a - measured germination energy; b - measured germination capacity
ВЫВОДЫ
В зависимости от степени разведения и времени выдержки раствор азотной кислоты после обработки мискантуса (препарат) действует двойственно: то как стимулятор, то как ингибитор роста.
Степень разведения препарата 1:10 является недостаточной, при ней препарат действует как ингибитор, а степень разведения 1:1000 000 - избыточной, действие препарата не проявляется.
Рабочим диапазоном разведения препарата является соотношение от 1:100 до 1:10 000, тогда в нем наблюдается повышение энергии про-
растания и всхожести на 2-6% по сравнению с контролем и стимулируется рост корней на 21-29%, то есть, проявляется ауксиноподобное ростстимулирующее действие препарата.
При длительной выдержке в течение 4-х суток препарат показывает устойчивое ростинги-бирующее действие: снижаются энергия прорастания, всхожесть, длина стеблей и корней гороха посевного.
Поскольку новый препарат в определенных условиях показал ростстимулирующую активность, можно считать подтвержденным, что он является комбинированным лигногуминовым удобрением.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Geissdoerfer M., Savaget P., Bocken N.M.P., Hultink E.J. The circular economy - a new sustaina-bility paradigm? // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 43. P. 757-768. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2016.12.048
2. Negro C., Garcia-Ochoa F., Tanguy P., Ferreira G., Thibault J., Yamamoto S., et al. 2018. Barcelona declaration - 10th world congress of chemi-
cal engineering, 1-5 October 2017. // Chemical Engineering Research and Design. 2018. Vol. 129. P. A1-A2. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.12.035
3. Kang K.E., Jeong J.-S., Kim Y., Min J., Moon S.-K. Development and economic analysis of bio-ethanol production facilities using lignocellulosic biomass // Journal of Bioscience and Bioengineering. 2019. Vol. 128. Issue 4. P. 475-479. https://doi.org/
10.1016/j.jbiosc.2019.04.004
4. Dubis B., Butkowska K., Lewandowska M., Szemplinski W., Jankowski K.J., Idzkowski J., et al. Effect of different nitrogen fertilizer treatments on the conversion of Miscanthus giganteus to ethanol // Bioresource Technology. 2017. Vol. 243. P. 731737. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.07.005
5. Zhang Y., Oates L.G., Serate J., Xie D., Pohlmann E., Bukhman Y.V., et al. Diverse lignocellulosic feedstocks can achieve high field-scale ethanol yields while providing flexibility for the biorefinery and landscape-level environmental benefits // GCB Bioenergy. 2018. 16 p. https://doi.org/10.1111/gcbb.12533
6. Капустянчик С.Ю., Бурмакина Н.В., Якименко В.Н. Оценка эколого-агрохимического состояния агроценоза с многолетним выращиванием мискантуса в Западной Сибири // Агрохимия. 2020. N. 9. С. 65-73. https://doi.org/10.31857/S000 2188120090082
7. Капустянчик С.Ю., Поцелуев О.М., Гали-цын Г.Ю., Лихенко И.Е., Будаева В.В., Гисмату-лина Ю.А. [и др.]. Эколого-биологическая оценка перспективной технической культуры Miscanthus sacchariflorus // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. N 1. С. 42-46. https://doi.org/10.24411/ 0235-2451-2020-10108
8. Dorogina O.V., Vasilyeva O.Yu., Nuzhdina N.S., Buglova L.V., Gismatulina Yu.A., Zhmud E.V., et al. Resource potential of some species of the genus Miscanthus Anderss. under conditions of continental climate of West Siberian foreststeppe // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22. N 5. C. 553-559. https://doi.org/10.18699/VJ18.394
9. Budaeva V.V., Makarova E.I., Gismatulina Yu.A. Integrated Flowsheet for Conversion of Non-woody Biomass into Polyfunctional Materials // Key Engineering Materials. 2016. Vol. 670. Р. 202-206. https:// doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.670.202
10. Skiba E.A., Budaeva V.V., Baibakova O.V., Zolotukhin V.N., Sakovich G.V. Dilute nitric-acid pre-treatment of oat hulls for ethanol production // Biochemical Engineering Journal. 2017. Vol. 126. P. 118-125. https://doi.org/10.1016/j.bej.2016.09.003
11. Gismatulina Yu.A., Budaeva V.V. Chemical composition of five Miscanthus sinensis harvests and nitric-acid cellulose therefrom // Industrial Crops and Products. 2017. Vol. 109. Р. 227-232. https:// doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.08.026
12. Корчагина А.А., Гисматулина Ю.А., Будаева В.В., Золотухин В.Н., Бычин Н.В., Сакович Г.В. Мискантус гигантский сорта «Камис» - новое сырье для нитратов целлюлозы // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2020. Т. 13. N 4. С. 565-577. https://doi.org/10.175 16/1998-2836-0206
13. Skiba E.A., Gladysheva E.K., Golubev D.S., Budaeva V.V., Aleshina L.A., Sakovich G.V. Self-standardization of quality of bacterial cellulose produced by Medusomyces gisevii in nutrient media derived from Miscanthus biomass // Carbohydrate Polymers. 2021. Vol. 252. Р. 117178. https://doi.org/ 10.1016/j.carbpol.2020.117178
14. Gismatulina Y.A., Budaeva V.V., Sakovich G.V. Nitrocellulose synthesis from Miscanthus cellulose // Propellants Explosives Pyrotechics. 2018. Vol. 43. Issue 1. P. 96-100. https://doi.org/10.1002/ prep.201700210
15. Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование / под ред. Е.И. Ермакова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 248 с.
16. Духанина И.Я., Верещагин А.Л., Егорова Е.Ю., Степанова Н.В. Влияние состава экстрактов торфа и биогумуса на их физиологическую активность // Химия растительного сырья. 1998. N. 4. С. 47-51.
17. Суханова И.М., Алиев Ш.А., Газизов Р.Р., Ильясов М.М., Рахманова Г.Ф., Сидоров В.В. Влияние обработки семян органоминеральными суспензиями и их наноаналогами на морфомет-рические параметры проростков // Эффективное растениеводство. 2017. N. 8. С. 70-72.
18. Белопухов С.Л., Гришина Е.А. Исследование химического состава и ростстимулирую-щего действия экстрактов из гумифицированной льняной костры // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. N. 1 (2). С. 97-103.
19. Прусакова Л.Д., Кефели В.И., Белопухов С.Л., Вакуленко В.В., Кузнецова С.А. Роль фе-нольных соединений в растениях // Агрохимия. 2008. N. 7. С. 86-96.
20. Павлова А.А., Верещагин А.Л., Чащилов Д.В. Влияние препаратов из частей растений вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.) и сроков сбора на морфометрические показатели прорастающих семян гороха (Pisum sativum L.) // Вестник алтайской науки. 2014. N. 4. С. 162-165.
1. Geissdoerfer M, Savaget P, Bocken NMP, Hultink EJ. The circular economy - a new sustaina-bility paradigm? Journal of Cleaner Production. 2017;43:757-768. https://doi.org/10.1016/jjclepro. 2016.12.048
2. Negro C, Garcia-Ochoa F, Tanguy P, Ferreira G, Thibault J, Yamamoto S., et al. 2018. Barcelona declaration - 10th world congress of chemical engineering, 1-5 October 2017. Chemical Engineering
Research and Design. 2018;129:A1-A2. https://doi. org/10.1016/j.cherd.2017.12.035
3. Kang KE, Jeong J-S, Kim Y, Min J, Moon S-K. Development and economic analysis of bioetha-nol production facilities using lignocellulosic biomass. Journal of Bioscience and Bioengineering. 2019;128(4):475-479. https://doi.org/10.1016/j.jbio-sc.2019.04.004
4. Dubis B, Butkowska K, Lewandowska M,
Szemplinski W, Jankowski KJ, Idzkowski J, et al. Effect of different nitrogen fertilizer treatments on the conversion of Miscanthus giganteus to ethanol. Bioresource Technology. 2017;243:731-737. https:// doi.org/10.1016/j.biortech.2017.07.005
5. Zhang Y, Oates LG, Serate J, Xie D, Pohlmann E, Bukhman YV, et al. Diverse lignocellulosic feedstocks can achieve high field-scale ethanol yields while providing flexibility for the biorefinery and landscapelevel environmental benefits. GCB Bioenergy. 2018. 16 p. https://doi.org/10.1111/gcbb.12533
6. Kapustyanchik SYu, Burmakina NV, Ya-kimenko VN. Assessment of the ecological and ag-rochemical state of the agrocenosis with long-term cultivation of miscanthus in Western Siberia. Agrokhimiya. 2020;9:65-73. (In Russian) https://doi. org/10.31857/S0002188120090082
7. Kapustyanchik SYu, Potseluev OM, Galitsyn GYu, Likhenko IE, Budaeva VV, Gismatulina YuA, et al. Ecological and biological assessment of the promising technical crop Miscanthus sacchariflorus. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex. 2020;34(1):42-46. (In Russian) https://doi.org/ 10.24411/0235-2451-2020-10108
8. Dorogina OV, Vasilyeva OYu, Nuzhdina NS, Buglova LV, Gismatulina YuA, Zhmud EV, et al. Resource potential of some species of the genus Miscanthus Anderss. under conditions of continental climate of West Siberian foreststeppe. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(5):553-559. https:// doi.org/10.18699/VJ18.394
9. Budaeva VV, Makarova EI, Gismatulina YuA. Integrated Flowsheet for Conversion of Non-woody Biomass into Polyfunctional Materials. Key Engineering Materials. 2016;670:202-206. https://doi.org/10. 4028/www.scientific.net/KEM.670.202
10. Skiba EA, Budaeva VV, Baibakova OV, Zolotukhin VN, Sakovich GV. Dilute nitric-acid pre-treatment of oat hulls for ethanol production. Biochemical Engineering Journal. 2017;126:118-125. https://doi.org/10.1016Zj.bej.2016.09.003
11. Gismatulina YuA, Budaeva VV. Chemical composition of five Miscanthus sinensis harvests and nitric-acid cellulose therefrom. Industrial Crops and Products. 2017;109:227-232. https://doi.org/10. 1016/j.indcrop.2017.08.026
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Скиба Екатерина Анатольевна,
к.т.н., доцент, старший научный сотрудник, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН,
659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1, Российская Федерация, М e-mail: [email protected]
12. Korchagina AA, Gismatulina YuA, Budaeva VV, Zolotukhin VN, Bychin NV, Sakovich GV. Miscanthus x giganteus var. KAMIS as a new feedstock for cellulose nitrates. Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2020;13(4):565-577. (In Russian) https://doi.org/10.17516/1998-2836-0206
13. Skiba EA, Gladysheva EK, Golubev DS, Budaeva VV, Aleshina LA, Sakovich GV. Self-standardization of quality of bacterial cellulose produced by Medusomyces gisevii in nutrient media derived from Miscanthus biomass. Carbohydrate Polymers. 2021;252:117178. https://doi.org/10.101 6/j.carbpol.2020.117178
14. Gismatulina YA, Budaeva VV, Sakovich GV. Nitrocellulose Synthesis from Miscanthus Cellulose. Propellants Explosives Pyrotechics. 2018;43(1):96-100. https://doi.org/10.1002/prep.201700210
15. Popov A.I. Humic substances: properties, structure, formation. St. Petersburg: Izdatel'stvo Sankt-Peterburgskogo universiteta; 2004. 248 p. (In Russian)
16. Dukhanina IYa, Vereshchagin AL, Egorova EYu, Stepanova NV. Vliyanie sostava ekstraktov torfa i biogumusa na ikh fiziologicheskuyu aktivnost'. Khimija rastitel'nogo syrja = Chemistry of plant raw material. 1998;4:47-51. (In Russian)
17. Sukhanova IM, Aliev ShA, Gazizov RR, Il'yasov MM, Rakhmanova GF, Sidorov VV. Influence of seed treatment with organomineral suspensions and their nano-analogs on the morphometric parameters of seedlings. Effektivnoe rasten-ievodstvo. 2017;8:70-72. (In Russian)
18. Belopukhov SL, Grishina EA. Chemical composition and growth stimulant effect of extracts from humified linen fires. Izvestiya Vuzov. Priklad-naya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2012;1:97-103. (In Russian)
19. Prusakova LD, Kefeli VI, Belopuhov SL, Vakulenko VV, Kuznetsova SA. The role of phenolic compounds in plants. Agrokhimiya. 2008;7:86-96. (In Russian)
20. Pavlova AA, Vereshchagin AL, Chaschilov DV. The influence of the preparations from the field bindweed (Convolvulus arvensis L.) parts and of its collection periods on the morphomet-ric parameters of germinating pea seeds (Pisum sativum L.). Vest-nik altaiskoy nauki. 2014;4:162-165. (In Russian)
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Ekaterina A. Skiba,
Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Senior Scientist, Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies SB RAS, 1, Socialisticheskaya St., Biysk, 659322, Russian Federation, M e-mail: [email protected]
Скиба Мария Алексеевна,
Краевое государственное бюджетное общеобразовательное учреждение «Бийский лицей-интернат Алтайского края», 659302, г. Бийск, ул. Михаила Кутузова, 9/3, Российская Федерация
Пятунина Ольга Ивановна,
к.б.н., доцент, учитель биологии, Краевое государственное бюджетное общеобразовательное учреждение «Бийский лицей-интернат Алтайского края», 659302, г. Бийск, ул. Михаила Кутузова, 9/3, Российская Федерация
Заявленный вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Поступила в редакцию 21.05.2021. Одобрена после рецензирования 16.08.2021. Принята к публикации 30.08.2021.
Maria A. Skiba,
Biysk Lyceum School of Altai Region, 9/3, Mikhail Kutuzov St., Biysk, 659302, Russian Federation
Olga I. Pyatunina,
Cand. Sci. (Biology.), Associate Professor, Teacher,
Biysk Lyceum School of Altai Region, 9/3, Mikhail Kutuzov St., Biysk, 659302, Russian Federation
Contribution of the authors
The authors contributed equally to this article.
Conflict interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
The article was submitted 21.05.2021. Approved after reviewing 16.08.2021. Accepted for publication 30.08.2021.
