Апробация биопрепарата с наночастицами оксида железа на семенах льна различной скороспелости

В рамках проведенного исследования наночастицы оксида железа Fe3O4, синтезированные с использованием экстракта зеленого чая и раствора железного купороса (FeSO4 ∙ 7H2O) в концентрации 0,1 моль/л, вводили в различных дозах в готовый жидкофазный биопрепарат (ЖФБ) на стадии его дозревания. Эффективность линейки биопрепаратов ЖФБ-Fe изучена в ходе лабораторного эксперимента на семенах льна-долгунца сортов Надежда и Дипломат различной скороспелости. Полученные результаты показали, что использование наночастиц Fe3O4 является эффективным приемом модернизации исходного биопрепарата. Во всех вариантах опыта при апробации биопрепаратов ЖФБ-Fe отмечено повышение энергии прорастания и всхожести семян на 10–20%, а также увеличение средней длины проростков на 4–5 см, их средней массы – на 5–26 мг. Для более полного понимания влияния биопрепаратов на растительный организм произведен расчет коэффициента корреляции (r) между микробиологическими и биохимическими параметрами полученных биопрепаратов и средними по варианту показателями энергии прорастания, всхожести и биометрических данных проростков. Выявлена умеренная обратная взаимосвязь между всхожестью семян льна сорта Надежда и численностью микроорганизмов, использующих органические формы азота (r = –0,64). Также выявлена умеренная прямая зависимость между активностью ферментов каталазы и дегидрогеназы и средней длиной проростка (r = 0,56 и 0,66 соответственно). Тогда как при исследовании семян сорта Дипломат средняя масса  сырого  проростка  сильно  коррелировала  с  численностью  микроорганизмов,  использующих  минеральные  формы  азота  (r  =  0,85),  и  суммарным  количеством  микроорганизмов, использующих минеральные и органические формы азота (r = 0,91).

1. Базанов Т.А., Ущаповский И.В., Логинова Н.Н., Смирнова Е.В., Михайлова П.Д. Метод ISSR-маркирования в исследовании генетического разнообразия сортов льна // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023. № 24 (5). С. 767–776. DOI: 10.30766/2072-9081.2023.24.5.767-776.

2. Басова Н.В., Новиков Э.В. Анализ производства лубяных культур в России за период импортозамещения // Технические культуры. Научный сельскохозяйственный журнал. 2023. № 2 (3). С. 54–63. DOI: 10.54016/SVITOK.2023.67.29.007.

3. Круглова С.А., Золотова Р.П. Эффективность применения биокомплекса «Фитогумат» при возделывании льна-долгунца в условиях Костромской области // Владимирский земледелец. 2020. № 4. С. 14–17. DOI: 10.24411/2225-2584-2020-10139.

4. Конова А.М., Прудникова А.Г., Гаврилова А.Ю. Управление продуктивностью льна-долгунца путем обработки семян микроэлементами и нанопрепаратом // Аграрный научный журнал. 2021. № 12. С. 27–31. DOI: 10.28983/asj.y2021i12pp27-31.

5. Khatri A., Bhateria R. Efficacy of nanofertilizers over chemical fertilizers in boosting agronomic production // Nature Environment and Pollution Technology. 2023. Vol. 22. N 2. P. 767–776. DOI: 10.46488/NEPT.2023.v22i02.019.

6. Ahmed M.A., Shafei-Masouleh S.-S., Mohsin R.M., Salih Z.K. Foliar application of iron oxide nanoparticles promotes growth, mineral contents, and medicinal qualities of Solidago virgaurea L. // Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2023. Vol. 23. P. 2610–2624. DOI: 10.1007/s42729-023-01218-2.

7. Szuplewska A., Sikorski J., Matczuk M., Ru zik L. Enhanced edible plant production using nano-manganese and nano-iron fertilizers: Current status, detection methods and risk assessment // Plant Physiology and Biochemistry. 2023. Vol. 199. P. 107745–107757. DOI: 10.1016/j.plaphy.2023.107745.

8. Gupta N., Jain S.K., Tomar B.S., Anand A., Sagar V., Chaubey T., Singh A.K. Impact of foliar application of ZnO and Fe3O4 nanoparticles on seed yield and physio-biochemical parameters of cucumber (Cucumis sativus L.) seed under open field and protected environment vis a vis during seed germination // Plants. 2022. Vol. 11. P. 3211–3231. DOI: 10.3390/plants11233211.

9. Li M., Zhang P., Adeel M., Guo Zh. Physiological impacts of zero valent iron, Fe3O4 and Fe2O3 nanoparticles in rice plants and their potential as Fe fertilizers // Environmental Pollution. 2021. Vol. 269. P. 116134–116145. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.116134.

10. Рассохина И.И. Использование микроорганизмов как средство повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных культур // Агрозоотехника. 2021. Т. 4. № 3. C. 1–17. DOI: 10.15838/alt.2021.4.3.2.

11. Kong W.-L., Wang Y.-H., Wu X.-Q. Enhanced iron uptake in plants by volatile emissions of Rahnella aquatilis JZ-GX1 // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. P. 704000–704012. DOI: 10.3389/fpls.2021.704000.

12. De Souza-Torres A., Govea-Alcaide E., Gómez-Padilla E., Masunaga S.H. Fe3O4 nanoparticles and Rhizobium inoculation enhance nodulation, nitrogen fixation and growth of common bean plants grown in soil // Rhizosphere. 2021. Vol. 17. P. 100275–100290. DOI: 10.1016/j.rhisph.2020.100275.

13. Любимова Н.А., Рабинович Г.Ю. Влияние наночастиц Fe3O4 на урожайность картофеля и развитие почвенной микрофлоры // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2024. № S1. С. 164–192. DOI: 10.19047/0136-1694-2024-SPYC-164-192.

14. Fomicheva N.V., Rabinovich G.Yu., Kashkova A.A. The effect of the biopreparation of LPB on the yield of vegetable crops // E3s web of conferences. 2023. Vol. 390. P. 01016.

15. Abolarinwa T.O., Ajose D.J., Oluwarinde B.O. Antimicrobial properties and cytotoxicity of iron oxide nanoparticles synthesized using Melia azedarach leaf extract against diarrhoeal pathogens // BioNanoScience. 2024. Vol. 14. P. 5003– 5016. DOI: 10.1007/s12668-024-01393-1.

16. Торопова Е.Ю., Купцевич Н.А., Порсев И.Н. Факторы, определяющие качество семян льна в Курганской области // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 12 (122). С. 15–19.

17. Li J., Ma Y., Xie Y. Stimulatory effect of Fe3O4 nanoparticles on the growth and yield of Pseudostellaria heterophylla via improved photosynthetic performance // HortScience. 2021. Vol. 56 (7). P. 753–761. DOI: 10.21273/HORTSCI15658-20.

18. Dola D.B., Mannan M.A., Sarker U., Islam T., Ercisli S., Saleem M.H., Pop O.L., Marc R.A. Nano-iron oxide accelerates growth, yield, and quality of Glycine max seed in water defi-cits // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. P. 992535. DOI: 10.3389/fpls.2022.992535.