Оценка действия природных биологически активных соединений на синтез протеинов и нуклеиновых кислот в листьях бука

Повсеместное загрязнение окружающей среды на нашей планете приводит к необходимости разработок новых экологически безопасных технологий в различных областях жизнедеятельности человека. Увеличение продуктов питания обеспечивается за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур, что неизбежно связано с интенсивной химизацией производства. Это создает масштабные экологические проблемы (загрязнение почвы, водоемов, атмосферы) и приводит к разрушению естественной среды обитания, деградации экосистемы. Производство экологически безопасных продуктов питания становиться приоритетным для всех стран мира. Основа альтернативного земледелия - сокращение до разумного минимума внешнего антропогенного воздействия на агроэкосистему, создание максимума благоприятных предпосылок для полноценного использования ее собственного биопотенциала. С этой точки зрения, несомненный интерес представляют экологически безопасные природные препараты, такие как «Байкал ЭМ 1» и Биогумус.

«Байкал ЭМ 1» - это препарат эффективных микроорганизмов, которые были получены из природной среды экосистемы озера Байкал. «Байкал ЭМ 1» представляет собой водный раствор, содержащий азотофиксирующие, фотосинтезирующие, молочнокислые бактерии, дрожжи и продукты жизнедеятельности этих микроорганизмов. Препарат «Байкал ЭМ 1» разлагает органику в легкодоступные и легкоусвояемые для растений формы, обогащает почву витаминами, аминокислотами и биологически активными веществами.

Биогумус или гуминовые вещества широко распространены в окружающей среде, в том числе в почвах, торфах, природных водах, бурых и каменных углях. С ними связаны плодородие почвы, ее протекторные и экологические функции, миграция и аккумуляция минеральных элементов в природных ландшафтах, регуляция минерального питания растений. Биогумус обогащен калием сапропелевым и в достаточном количестве содержит азот, калий и другие необходимые элементы минерального питания растений. Наряду с этим, Биогумус обогащен эффективными микроорганизмами, которые принимают активное участие в метаболизации питания растений. Попадая в почву, гуматы улучшают ее структуру, регулируют тепловой режим, увеличивают гигроскопичность, стимулируют развитие основных групп микроорганизмов, связывают в нерастворимые формы тяжелые металлы, остатки пестицидов и образуют легкоусвояемые растением комплексы с железом, фосфором и микроэлементами.

Эти природные препараты могут быть полезны не только в сельскохозяйственном земледелии, но и в лесном хозяйстве при выращивании трудноразмножаемых древесных культур (бук, кедр, сосна и другие).

В Турции бук занимает важное место среди лесных пород как по площади распространения, так и по ценности семян и древесины, которая имеет многоцелевое назначение.

Целью нашего исследования было изучение действия природных соединений («Байкал ЭМ 1» и Биогумус) на синтез протеинов и нуклеиновых кислот в листьях бука.

Объектом исследования служили саженцы бука, выращенные из семян на территории Козджагызского лесничества Бартынской области. Предварительно были подготовлены 12 делянок (4 варианта в 3 повторностях), площадью 30 м² каждая.

Варианты опыта:

1. Контроль (без обработки).
2. «Байкал ЭМ1» (обработка семян).
3. Биогумус (обработка семян).
4. «Байкал ЭМ1» + Биогумус (обработка семян).

Обработка семян заключалась в их замачивании в растворах препаратов «Байкал ЭМ1» и Биогумус из расчета 10 мл каждого препарата в 1 л дистиллированной воды. Время замачивания 12 часов. Контрольные семена замачивались в дистиллированной воде.

Таблица 2. Действие препаратов «Байкал ЭМ 1» и Биогумус на содержание в листьях бука азота и протеинов (в % на сухой вес)

Таблица 3. Результаты действия природных препаратов «Байкал ЭМ 1» и Биогумус на синтез нуклеиновых кислот (в мг % на сырой вес) в листьях саженцев бука в период вегетации.

Затем семена соответствующих вариантов высаживались на делянки и со дня появления первых всходов ежемесячно опрыскивались растворами препаратов той же концентрации, что и в случае замачивания семян. В июле, августе и сентябре с каждого варианта отбирались пробы листьев для анализов на содержание в них азота, протеинов и нуклеиновых кислот. Все опыты проводились в трех биологических и трех химических повторностях.

Анализы на содержание в листьях протеинов и нуклеиновых кислот проводились в периоды формирования у саженцев бука 3-4 листьев, стеблевании и формировании надземной системы. Результаты лабораторных анализов на содержание в листьях азота и протеинов представлены в таблице 2.

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что на всех этапах вегетации саженцев бука наибольшее содержание азота и протеинов отмечается в вариантах, в которых применяли «Байкал ЭМ 1» и «Байкал ЭМ 1» и Биогумус одновременно. Различия по определяемым параметрам между вариантом, в котором применяли только «Байкал ЭМ 1», и вариантом, в котором «Байкал ЭМ 1» и Биогумус использовали одновременно, незначительные. При раздельном применении этих препаратов, наибольшую активность проявляет «Байкал ЭМ 1», что выгодно и с экономической точки зрения.

На наш взгляд, эффективные микроорганизмы препарата «Байкал ЭМ 1», улучшая структуру почвы и обогащая ее легкодоступными элементами питания, стимулируют физиологические процессы в листьях, что выражается в активации синтеза азота и протеинов.

В таблице 3 представлены результаты действия природных препаратов на синтез нуклеиновых кислот в листьях саженцев бука в период вегетации.

Анализ данных таблицы 3 показывает, что наибольшее накопление РНК и ДНК наблюдается при одновременном применении препаратов «Байкал ЭМ 1» и Биогумус. Однако при раздельном применении «Байкал ЭМ 1» оказывается наиболее активным, что выражается в максимальном накоплении в листьях бука нуклеиновых кислот. Можно сделать заключение, что стимулирующее действие эффективных микроорганизмов препарата «Байкал ЭМ 1» на физиологические процессы в листьях бука обусловлено активизацией процессов синтеза ДНК, РНК и протеинов, что несомненно, связано с улучшением функционального состояния клеточных органелл и повышением митотической и пролиферативной активности в меристемных тканях.

Литература

1. Шаблин П. А. Применение ЭМ-технологии в сельском хозяйстве. Сборник трудов: Микробиологические препараты «Байкал ЭМ1», «Та- мир», «ЭМ-Курунга». Москва, 2006, 23 — 36.
2. Левинский Б. В., Калабин Г. А., Кушнарёв Д. Ф., Бутырин М. В. Гума- ты калия из Иркутска и их эффективность. Журнал «Химия в сельском хозяйстве». 1997, № 2, 30 — 32.
3. Yahyaoglu Z. Tohum teknolojisi ve Fidanlik Teknigi. Karadeniz Teknik Universitesi, Orman Fakultesi Ders Teksirleri Serisi:43, Trabzon, 1995.
4. Atik A., Allahverdiyev S. The general peculiataries of some valuable tree plants in Turkey. YI International Symposium : New and Non-traditional Plants and Prospects of Their Utilization. Moscow-Pushino, 2005, vol. III, 23 — 27.
5. Ata C. Silvikultur II. Karadeniz Teknik Universitesi, Orman Fakultesi Ders Teksirleri № 22, Trabzon, 1989.
6. Ермаков А. И. с соавторами. Методы биохимического исследования растений. Москва — Ленинград, 1952.
7. Туркова И. С. Количественное определение нуклеиновых кислот в растительных тканях. Журнал «Физиология растений». 1965, том XXYII, выпуск 2, 57 — 60.