Доктор биологических наук Владимир Матыченков (Институт фундаментальных проблем биологии РАН, г. Пущино), кандидат биологических наук Елена Бочарникова (Институт физико-химических и


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Наука и жизнь
Зачем же нужен растени
ю такой элемент, как кремний? Наши исследования и работы
коллег в России и за рубежом показали, что основная функция кремния в растении
формирование и поддержка природной защиты от внешних неблагоприятных факторов
загрязнения, болезней, насекомых
вреди
телей, заморозков, нехватки воды и питательных
элементов и др. Исследователи из Японии и Канады доказали, что эта функция кремния
заложена на генетическом уровне. Те фермерские хозяйства, которые активно используют
кремниевые удобрения и кремнийсодержащие
почвенные мелиоранты, снижают дозы
внесения пестицидов на 50
70%. Кроме того, активные формы кремния способствуют
формированию корневой системы растений, ускоряют образование цветков, увеличивают
количество сахара и витаминов в плодах растений.
В качестве
источника кремния можно использовать кремнийсодержащие минералы с
недавно открытого в Орловской области Хотынецкого месторождения
цеолитсодержащего трепела (см. «Наука и жизнь» № 9, 2010 г.
).
Используя традиционные
и новые методы исследования, было показано, что этот минерал обладает уникальными
свойствами.
первых, он является источником активного, то есть легко усвояемого растениям
кремния, образованного биогенным кремнезёмом.
вторых, кроме кремния этот минерал содержит фосфор, калий, микроэлементы,
необходимые для нормального развития растений.
третьих, трепел Хотынецкого месторождения обладает высокой адсорбционной
способностью благодаря содержанию в нём природного сорбен
та
цеолита
(клиноптилолита) с пористой структурой, обладающего ионообменными свойствами.
Эти особенности позволяют при его внесении в почву снижать потери питательных
веществ и воды из корнеобитаемого слоя. Таким образом, трепел Хотынецкого
месторождения
природный материал, который не только можно, но и необходимо
использовать при выращивании растений.
Возможность и эффективность использования трепела Хотынецкого месторождения
оценивались в институте фундаментальных проблем биологии РАН (ИФПБ) и в крупн
ых
тепличных хозяйствах (ОАО «Галантус», СПТК «Культура», ОАО «Звенигородский» и
др.).
Великий врач эпохи Возрождения Парацельс писал: «Нет вредных веществ, есть
вредные концентрации»,
поэтому при изучении любого материала в качестве
удобрения или почвен
ного мелиоранта необходимо определять как оптимальную дозу, так
и максимально возможную. Принцип «не навреди» должен быть не только у врачей, но и
у агрономов. Как показали исследования, трепел Хотынецкого месторождения служит
высококачественным природным
кремниевым удобрением. В этом минерале содержание
водорастворимого кремния через одни сутки после внесения составило 40
42 мг на 1 кг
трепела, содержание кислоторастворимого кремния
1435 мг на 1 кг трепела. При
определении критических доз, форм и сп
особов внесения трепела было показано, что они
во многом зависят от растений. Так, для проращивания фиалок грунт, состоящий на 100%
из трепела Хотынецкого месторождения, был наиболее эффективен. Для выращивания
пересаженных ростков герани оптимальная доза
трепела составила 20%. Большое
удивление вызвало использование трепела как грунта для таких деликатных растений, как
орхидеи (Phalaenopsis). При пересадке в трепел орхидеи выпустили воздушные корни над
поверхностью грунта и чувствовали себя лучше, чем при
выращивании в официально
рекомендованном грунте.
При работе с цветочными культурами выяснилось, что растения, выращенные в
грунтах с добавлением трепела Хотынецкого месторождения, намного легче переносят
пересадку, раньше зацветают, дольше цветут. При этом
расход вносимых удобрений и,
главное, расход поливной воды можно уменьшить. Особенно это важно для тех мест, где
ухаживание или полив нерегулярны (офис, дача).
Промышленное выращивание роз сорта Ленни в тепличном хозяйстве ОАО
«Галантус» показало, что вне
сение 30% (от объёма субстрата) цеолитсодержащего
трепела в контрольный субстрат способствовало ускорению цветения на неделю и
увеличению высоты растений в среднем на 15 см. При этом на участке с внесённым
трепелом Хотынецкого месторождения листья роз были
более интенсивно окрашены, у
них быстрее формировались скелетные побеги и более мощная корневая система.
Учитывая, что активные формы кремния ускоряют формирование корней,
использование трепела Хотынецкого месторождения особенно важно при выращивании
расс
ады. Действительно, наши исследования показали, что вес и объём корней как
томатов, так и рассады огурцов при добавлении трепела намного превышают этот
показатель у растений, выращенных на стандартных грунтах. Для томатов оптимальная
доза трепела
20% от
объёма грунта, а для огурцов
30%.
Интересно, что полученный урожай огурцов обладал повышенной лёжкостью. В
момент сбора огурцы с опытного и контрольного участков по внешнему виду и размерам
не отличались. Однако через месяц плоды, собранные с контрольных участков,
уменьшились на 25
30%, бы
ли заражены, почернели. Огурцы же, выращенные на грунте
с 30% трепела Хотынецкого месторождения, потеряли в весе всего 5
10% и имели
хороший товарный вид.
Этот феномен согласуется с данными российских и американских
исследователей, которые показали, чт
о при оптимизации кремниевого питания томатов
снижается содержание нитратов в плодах, а это и является основным механизмом
повышения лёжкости плодов, выращенных на грунтах с высоким содержанием активных
форм кремния. Хотя концентрация нитратов в плодах сни
жается, но блокировки их
поступления в сами растения не происходит. Мы заинтересовались таким феноменом и в
нынешнем году инициировали специальные исследования на томатах, огурцах, капусте,
кабачках и перце для изучения повышения лёжкости овощей при исполь
зовании трепела
Хотынецкого месторождения.
Все вышеизложенные особенности трепела согласуются с последними
исследованиями активных форм кремния. Кремний
элемент, отвечающий за иммунную
систему растений и плодородие почв, как и его ближайший сосед по пери
одической
системе Д. И. Менделеева
углерод. Как и углерод, кремний способен формировать
многочисленные полимеры, обладающие не менее уникальными свойствами, чем
углеродсодержащие соединения. Игнорирование кремния как питательного элемента
привело к тому,
что большинство почв и грунтов, используемых и в промышленном
производстве сельскохозяйственных растений, и в индивидуальных хозяйствах, содержат
недостаточное количество активных форм этого элемента.
Дефицит же любого из потребных растениям питательных э
лементов вызывает
необходимость дополнительного (сверх нормы) внесения других (недефицитных)
питательных элементов для интенсификации растениеводства. В частности, из
за
дефицита кремния вносится избыточное количество азотных, фосфорных, калийных
удобрений
. Но дефицит кремния понижает стрессоустойчивость растений, что приводит к
снижению урожайности и к необходимости увеличивать дозы средств химической защиты
растений. Всё это отрицательно влияет на качество продукции растениеводства и её
экологическую безо
пасность. В России находятся крупнейшие в Европе месторождения
цеолитсодержащих трепелов
источника доступного растениям кремния. Надо только
научиться использовать эти природные богатства.

Приложенные файлы

  • pdf 35557387
    Размер файла: 93 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий