Оценка урожайности тритикале при воздействии пероксида водорода в присутствии катализаторов окислительного характера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведена экспериментальная оценка влияния активаторов окислительных процессов на урожайность зерновой культуры тритикале на опытных участках Федерального аграрного научного цента Юго-Востока, г. Саратов. Растения тритикале в период вегетации опрыскивали водным раствором пероксида водорода c концентрацией 5 мкмоль/л в присутствии катализаторов окислительного характера на основе кислородсодержащих соединений: 2-бутанона, 1-тетралона, циклогексанона. Показана эффективность применения всех использованных в настоящей работе катализаторов. Наилучшие результаты получены при двукратной обработке водным раствором циклогексанона в пероксиде водорода c концентрацией 5 мкмоль/л в соотношении 1 : 300, проведенной за 4 и 3 нед до начала уборки урожая, что привело к увеличению урожайности зерна тритикале на 176% относительно контроля. Пероксид водорода является дополнительным источником кислорода, ускоряющим метаболизм в растениях. Еще бо́льшая активация обменных процессов в растениях происходила в присутствии катализаторов окислительного характера (2-бутанона, 1-тетралона, циклогексанона), обусловленная образованием в водных растворах высокоактивных кислородсодержащих структур, что в конечном итоге приводило к более высоким показателям урожайности культурных растений, в частности, тритикале.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. К. Барнашова

Российский государственный аграрный университет–МСХА им. К. А. Тимирязева

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 127434 Москва, ул. Тимирязевская, 49

С. Н. Сергеев

Научно-исследовательский институт прикладной акустики

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 141981 Дубна, Московская обл., ул. 9 Мая, 7а

М. И. Будник

Российская академия ракетных и артиллерийских наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ziraf@mail.ru
Россия, 107564 Москва, ул. 1-я Мясниковская, 3, стр. 3

К. А. Тараскин

Научно-исследовательский институт прикладной акустики

Email: kant1958@yandex.ru
Россия, 141981 Дубна, Московская обл., ул. 9 Мая, 7а

С. С. Деревягин

Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 410010 Саратов, ул. Тулайкова, 7

О. Т. Касаикина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Косыгина, 4

Л. М. Апашева

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Косыгина, 4

Е. Н. Овчаренко

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Косыгина, 4

А. В. Лобанов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Косыгина, 4

А. В. Грудзинский

Российская академия ракетных и артиллерийских наук

Email: ziraf@mail.ru
Россия, 107564 Москва, ул. 1-я Мясниковская, 3, стр. 3

Список литературы

  1. Стребков Д.С., Будник М.И., Душков В.Ю., Апашева Л.М., Лобанов А.В., Овчаренко Е.Н., Турбин В.В., Розанцев М.В., Беляков А.М., Кулик К.Н. Повышение урожайности озимой пшеницы с помощью экологически чистого водного раствора пероксида водорода природной концентрации // Вестн. Рос. сел.-хоз. науки. 2022. № 4. С. 64–67.
  2. Бах А.Н. Собрание трудов по химии и биохимии. М.: АН СССР, 1950. 648 с.
  3. Комиссаров Г.Г. Фотосинтез: физико-химический подход. М.: Едиториал УРСС, 2003. 224 с.
  4. Полесская О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода / Под ред. И.П. Ермакова. М.: КДУ, 2007. 140 с.
  5. Турпаев К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов // Биохимия. 2002. Т. 67. № 3. С. 339–352.
  6. Изменение содержания агглютинина зародышей пшеницы в растениях, обработанных перекисью водорода // Прикл. биохим. и микробиол. 2007. Т. 42. С. 247–251.
  7. Møller I.M., Jensen P.E., Hansson A. Oxidative modifications to cellular components in plants // Ann. Rev. Plant Biol. 2007. V. 58. P. 459–481.
  8. Lander H.M. Аn essential role for free radicals and derived species in signal transduction // FASEB J. 1997. V. 11. № 1. P. 118–124.
  9. Bhattacharjee S. Reactive oxygen species and oxidative burst: roles in stress, senescence and signal transduction in plants // Curr. Sci. 2005. V. 89. P. 1113–1121.
  10. Жук В.В., Мусиенко Н.Н. Сигнальная функция перекиси водорода в адаптации растений пшеницы к условиям засухи // Мат-лы Международ. научн. конф. “Физиология растений – теоретическая основа инновационных агро- и фитобиотехнологий”. Калининград, 2014. Т. 2. С. 169–171.
  11. Будник М.И., Сергеев С.Н., Тараскин К.А., Апашева Л.М., Ростовцев Р.А., Ущаповский И.В., Пролетова Н.В., Лобанов А.В., Степнова А.Ф., Казиев Г.З., Овчаренко Е.Н., Барнашова Е.К., Смурова Л.А., Грудзинский А.В. Новый научно-методический подход к экологической обработке семян льна, повышающей всхожесть и предотвращающей слипание посевного материала // Мат-лы XVIII Международ. научн. конф. “Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ – 2023”, Севастополь. ГУ, МГУ им. М.В. Ломоносова. Севастополь, 2023. С. 116–117.
  12. Сергеев С.Н., Тараскин К.А., Касаикина О.Т., Лобанов А.В., Будник М.И., Грудзинский А.В., Сорокин П.А., Барнашова Е.К., Апашева Л.М., Овчаренко Е.Н., Лебедев С.В., Щербакова Э.А., Бондар Ю.В., Касимцева К.С. Разработка метода химической активации светонезависимых окислительных процессов в стадии проращивания семенного материала // Вестн. Рос. сел.-хоз. науки. 2023. № 6. С. 24–37.
  13. Шлапакова Т.И., Костин Р.К., Тягунова Е.Е. Активные формы кислорода: участие в клеточных процессах и развитии патологии // Биоорг. химия. 2020. Т. 46. № 5. С. 466–485.
  14. 14 Дьячук Т.И., Акинина В.Н., Жилин С.В., Хомякова О.В., Барнашова Е.К., Калашникова Э.В., Окладникова В.П. Гаплоидия тритикале in vitro // Зерн. хоз-во России. 2022. № 1(79). С. 39–45.
  15. Дьячук Т.И., Рудных С.К., Барнашова Е.К., Грибова Е.Д. Разработка процесса выделения глиадина из зерновой культуры тритикале и способа идентификации образца методом капиллярного электрофореза // Вестн. Международ. ун-та природы, общ-ва и человека “Дубна”. Сер. Естеств. и инж. науки. 2020. № 4(49). С. 23–29.
  16. Барнашова Е.К., Покидышев А.Н., Слюзова О.В., Гардина Ю.С., Жилин С.В., Тараскин К.А. Адаптация метода аналитического контроля содержания α-амилазы в зерне тритикале // Агрохимия. 2023. № 9. С. 56–64.
  17. Жилин С.В., Акинина В.Н., Дьячук Т.И., Хомякова О.В., Барнашова Е.К., Калашникова Э.В., Куликова В.П., Сайфетдинов Е.А. ДГ линии – исходный материал для селекции тритикале в Нижнем Поволжье // Генофонд и селекция растений: Сб. мат-лов 6-й Международ. конф., Новосибирск, 23–25 ноября 2022 г. Новосибирск: ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, 2022. С. 66–68.
  18. Поминов А.В. Исходный материал для селекции тритикале в Нижнем Поволжье: Автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб., 2015. 22 с.
  19. Акинина В.Н., Дьячук Т.И., Хомякова О.В., Жилин С.В., Барнашова Е.К., Калашникова Э.В., Куликова В.П. Характеристика сортов и перспективных линий тритикале в условиях Нижнего Поволжья // Тритикале: Мат-лы Международ. научн.-практ. конф., Ростов-на-Дону, 7–8 июня 2022 г. Вып. 10. Ростов/нД.: Изд-во Юг, 2022. С. 42–52.
  20. Стребков Д.С., Будник М.И. Апашева Л.М., Лобанов А.В., Овчаренко Е.Н. Получение экологически чистых растворов пероксида водорода при высокоэнергетическом бесконтактном воздействии на воду и их применение // Мат-лы XV Международ. научн. конф. БФФХ-2020. Севастополь, 2020. C. 191–192.
  21. Лобанов А.В., Рубцова Н.А., Веденеева Ю.А., Комиссаров Г.Г. Фотокаталитическая активность хлорофилла в образовании пероксида водорода в воде // Докл. АН. 2008. Т. 421. № 6. С. 773–776.
  22. Лебедев С.В., Шантроха А.В., Тараскин К.А. Окислительный катализ в процессе гетерофазного синтеза с участием олефинов циклического строения. Ч. 1. Обоснование направления исследований // Auditorium. 2022. № 3(35). С. 30–38.
  23. Лебедев С.В., Шантроха А.В., Тараскин К.А. Окислительный катализ в процессе гетерофазного синтеза с участием олефинов циклического строения. Ч. 2. Экспериментальные исследования: результаты и обсуждение // Auditorium. 2022. № 3(35). С. 39–46.
  24. Сергеев С.Н., Будник М.И., Лебедев С.В., Барнашова Е.К., Деревягин С.С., Тараскин К.А., Грудзинский А.В. Способ увеличения урожайности зерновой культуры тритикале путем опрыскивания водным раствором пероксида водорода и циклогексанона надземной части растений в период поздней вегетации: Пат. 2797916, РФ // Изобретения, полезные модели. 2023. № 17.
  25. Дьячук Т.И., Акинина В.Н., Жилин С.В., Хомякова О.В., Барнашова Е.К., Калашникова Э.В., Куликова В.П. Новый сорт озимой тритикале Зубр // Аграрн. научн. журн. 2022. № 6. С. 19–22.
  26. Прянишников А.И., Гапонов С.Н., Лящева С.В., Ермолаева Т.Я., Нуждина Н.Н., Дьячук Т.И., Заворотина А.Д., Жолинский Н.М., Деревягин С.С., Курдюков Ю.Ф., Азизов З.М., Стрижков Н.И., Левицкая Н.Г., Ярошенко Т.М. Озимые культуры. Саратов: НИИСХ Юго-Востока, 2017. 37 с.
  27. Munoz-Insa A., Gastl M., Becker T. Influence of malting on the protein composition of Triticale (× Triticosecale Wittmack) “Trigold” // Cereal Chem. 2016. T. 93. № 1. P. 10–19.
  28. Панкратов Г.Н., Кандроков Р.Х., Щербакова Е.В. Исследование процесса измельчения зерна тритикале // Хлебопродукты. 2016. № 10. С. 59–61.
  29. Мацкевич И.В., Невзоров В.Н., Кох Ж.А., Безъязыков Д.С. Совершенствование технологии подготовки зерна к переработке // Мат-лы научн. конф. “Научно-практические аспекты развития АПК”. Т. 2. Красноярск: КрасГАУ, 2020. С. 25–27.
  30. Douglass W.C. Hydrogen peroxide – medical miracle. Rhino Publishing, S.A., 2003. 177 p.
  31. Апашева Л.М., Будник М.И., Лобанов А.В., Овчаренко Е.Н., Розанцев М.В., Турбин В.В., Сергеев А.И., Стребков Д.С. Экологически чистый пероксид водорода: получение, рострегулирующие свойства // Актуал. вопр. биол. физики и хим. 2021, Т. 6. № 2. С. 358–361.
  32. Антоновский В.Л., Хурсан С.Л. Физическая химия органических пероксидов. М.: Академкнига, 2003. 391 с.
  33. Гайфуллин А.А., Тунцева С.Н., Гайфуллин Р.А., Харлампиди Х.Э. Получение пероксида циклогексанона с использованием пероксидсодержащих сточных вод // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2012. Т. 15. № 23. С. 26–30.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Выращивание тритикале на опытных участках ФАНЦ Юго-Востока, г. Саратов.

Скачать (325KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Структурное строение соединений, образующихся при взаимодействии пероксида водорода и циклогексанона в водном растворе.

Скачать (101KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024