ВЛИЯНИЕ ВНЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК НА СТРУКТУРНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПШЕНИЦЫ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Растения в процессе жизненного цикла получают питательные вещества из почвы и удобрений, поглощающихся их корнями. Высшие растения обладают дополнительным способом поглощения питательных веществ при опрыскивании их листьев раствором определенной концентрации. Количество удобрений, вносимых в почву, определяется на основе анализа ее состава. Для внекорневой подкормки такого жесткого критерия нет, поскольку свойства листьев зависят не только от вида растений, но и от условий, в которых они произрастали. В настоящей работе впервые предложен способ оптимальных концентраций внекорневых подкормок исходя из строения и оптических свойств листа растения. В ОПХ «Курагинское» в 2023 г. был заложен полевой опыт по внекорневой подкормке сорта яровой мягкой пшеницы ( Triticum L.) Новосибирская 31. Изучали четыре варианта: 1) контроль; 2) одна подкормка в фазу кущения; 3) две подкормки: в фазу кущения и выхода трубку; 4) три подкормки: фаза кущения, выхода трубку, начало колошения. На основе ряда электронных микрофотографий проведена оценка стандартного отклонения размеров тилакоидов в качестве установления меры упорядочения. На основе моделей одномерных фотонных кристаллов были рассчитаны графики плотности фотонных состояний. Из анализа полученных флуоресцентных спектров флаговых листьев видны изменения в интенсивности и ширинах линий спектра. При сравнении контуров пика, соответствующего фотосистеме (ФС) II, наблюдается различие полуширин, что, в свою очередь, свидетельствует о более активной перекачке энергии в случае с подкормками. По приведенным в работе методам был рассчитан близкий к единице коэффициент корреляции, что свидетельствует о высокой связи данных параметров. По итогам работы установлено, что основным механизмом увеличения урожайности при внесении подкормок является более эффективный перенос энергии из ФС II в ФС I.

Об авторах

Е. Р. Буханов

Красноярский научный центр СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН; Красноярский научный центр СО РАН

Email: k26tony@ya.ru
Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

К. А. Афанасова

Красноярский научный центр СО РАН

Email: shabanova.ksenia@mail.ru
Красноярск, Россия

В. В. Вагнер

Красноярский научный центр СО РАН, ОПХ «Курагинское»

Email: vagnervladimirviktorovich@mail.ru
Курагино, Россия

М. Н. Волочаев

Красноярский научный центр СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН

Email: volochaev91@mail.ru
Красноярск, Россия

В. И. Никитина

Красноярский государственный аграрный университет

Email: vi-nikitina@mail.ru
Красноярск, Россия

С. А. Пятина

Красноярский научный центр СО РАН

Email: davcbetik@mail.ru
Красноярск, Россия

А. Д. Шефер

Красноярский научный центр СО РАН

Email: shefer.ad@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия

В. Ф. Шабанов

Красноярский научный центр СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН; Красноярский научный центр СО РАН

Email: shabanov@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

Список литературы

  1. Буханов Е. Р., Коршунов М. А., Шабанов А. В. Оптические процессы в фотосинтезе // Сиб. лесн. журн. 2018. № 5. С. 19-32
  2. Буханов Е. Р., Шефер А. Д., Шабанов А. В., Гуревич Ю. Л., Крахалёв М. Н. Строение, оптические и спектральные характеристики эпикутикулярного воска хвои ели голубой // Сиб. лесн. журн. 2024. № 1. С. 97-106
  3. Давыдов А. С. Квантовая механика: учеб. пособ. 2-е изд., испр. и перераб. М.: Наука, 1973. 703 с
  4. Егоров В. С., Дзержинская А. А. Фолиарное применение удобрений и мехiнизм их поступления в растения // Пробл. агрохим. и экол. 2015. № 2. С. 51-57
  5. Коршунов М. А., Шабанов А. В., Буханов Е. Р., Шабанов В. Ф. Влияние длиннопериодической упорядоченности в структуре растений на первичные стадии фотосинтеза // ДАН. 2018. Т. 478. № 3. С. 280-283
  6. Стасик О. О., Киризий Д. А., Прядкина Г. А. Фотосинтез и проблемы повышения продуктивности растений // Физиол. раст. и генет. 2013. Т. 45. № 6. С. 501-515
  7. Тихонов А. Н. Трансформация энергии в хлоропластах - энергопреобразующих органеллах растительной клетки // Сорос. образов. журн. 1996. №. 4. С. 24-32
  8. Шабанов А. В., Коршунов М. А., Буханов Е. Р. Особенности усиления электромагнитного поля и увеличение плотности фотонных состояний в растительных фотонно-кристаллических структурах // Комп. опт. 2019. Т. 43. № 2. С. 231-237
  9. Шабанова К. А., Логинов Ю. Ю., Буханов Е. Р., Волочаев М. Н., Пятина С. А. Влияние структуры хлоропластов на плотность фотонных состояний и эффективность преобразования солнечной энергии // Сиб. аэрокосм. журн. 2021. Т. 22. № 4. С. 708-717
  10. Aguanno G. D., Mottiucci N., Scolora M., Bloemer M. J., Zheltikov A. M. Density of modes and tunneling times in finite one-dimensional photonic crystals: a comprehensive analysis // Phys. Rev. 2004. V. 70. N. 1. Article 016612
  11. Bukhanov E., Shabanov A. V., Volochaev M. N., Pyatina S. A. The role of periodic structures in light harvesting // Plants. 2021. V. 10. Iss. 9. Article 1967. 10 p
  12. Dekker J. P., Boekema E. J. Supramolecular organization of thylakoid membrane proteins in green plants // Biochim. Biophys. Acta (BBA) - Bioenergetics. 2005. V. 1706. N. 1-2. P. 12-39
  13. Fageria N. K., Filhoa M. P. B., Moreirab A., Guimaresa C. M. Foliar fertilization of crop plants //j. Plant Nutrit. 2009. V. 32. N. 6. P. 1044-1064
  14. Ferreira K. N., Iverson T. M., Maghlaoui K., Barber J., Iwata S. Architecture of the photosynthetic oxygen-evolving center // Science. 2004. V. 303. Iss. 5665. P. 1831-1838
  15. Foliar fertilization. Scientific principles and field practices. First ed. / Fernandez V., Sotiropoulos T., Brow P. (Eds.). Paris: JFA, 2013. 140 p
  16. Garab G. Self-assembly and structural-functional flexibility of oxygenic photosynthetic machineries: personal perspectives // Photosynth Res. 2016. V. 127. Iss. 1. P. 131-150
  17. Hu Y., Burcus Z., Shimidholter U. Effect of foliar fertilization on the growth and mineral nutrient content of maize seedlings under drought and salinity // Soil Sci. Plant Nutrit. 2008. V. 54. Iss. 1. P. 133-141
  18. Kamiya N., Shen J. R. Crystal structure of oxygen-evolving photo-system II from Thermosynechococcus vulcanus at 3.7-angstrom resolution // PNAS. 2003. V. 100. Iss. 1. P. 98-103
  19. Korshunov M. A., Shabanov A. V., Bukhanov E. R., Shabanov V. F. Effect of long-period ordering of the structure of a plant on the initial stages of photosynthesis // Dokl. Phys. 2018. V. 63. N. 1. P. 1-4 (Original Rus. text © M. A. Korshunov, A. V. Shabanov, E. R. Bukhanov, V. F. Shabanov, 2018, publ. in Dokl. Akad. Nauk. 2018. V. 478. N. 3. P. 280-283)
  20. Li M., Mukhopadhyay R., Svoboda V., Oung H. M. O., Mullendore D. L., Kirchhoff H. Measuring the dynamic response of the thylakoid architecture in plant leaves by electron microscopy // Plant Direct. 2020a. V. 4. Iss. 11. Article e00280
  21. Li F., Zhang L., Ji H., Xu Z., Zhou Y., Yang S. The specific W-boxes of GAPC5 promoter bound by TaWRKY are involved in drought stress response in wheat // Plant Sci. 2020b. V. 296. Article 110460
  22. Liu Z., Yan H., Wang K., Kuang T., Zhang J., Gui L., An X., Chang W. Crystal structure of spinach light-harvesting complex at 2.72 2 resolution // Nature. 2004. N. 428. P. 287-292
  23. Melash A. A., Mengistu D. K., Aberra D. A., Tsegay A. The influence of seeding rate and micronutrients foliar application on grain yield and quality traits and micronutrients of durum wheat //j. Cereal Sci. 2019. N. 85. P. 221-227
  24. Pietraszewska-Bogiel A., Gadella T. W. J. FRET microscopy: from principle to routine technology in cell biology //j. Microscopy. 2011. V. 241. N. 2. P. 111-118
  25. Shi J., Tian F., Lyu J., Yang M. Nanoparticle based fluorescence resonance energy transfer (FRET) for biosensing applications //j. Mater. Chem. B. 2015. V. 3. N. 35. P. 6989-7005
  26. Understanding and modeling Förster-type resonance energy transfer / Demir H. V., Hernandez Martinez P. L., Govorov A. (Eds.). Springer Briefs Appl. Sci. Technol. Springer Singapore, 2017. 40 p
  27. Vigneron J. P., Simonis P. Natural photonic crystals // Phys. B: Condensed Matter. 2012. V. 407. N. 20. P. 4032-4036
  28. Zaitseva R. I., Komarov N. M., Frid A. S., Anikina L. M., Zhyravleva A. S., Shumanova V. V., Sokolenko N. J., Popova G. G. The effect of soil salinization and pre-sowing seed treatment with silicon-containing micronutrient fertilizer on barley seedlings // IOP Conf. Ser.: The VIII Congr. Dokuchaev Soil Sci. Soc., 19-24 July 2021. Syktyvkar: IQP Publ., 2021. N. 862. Article 012089

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».