AGRIS - 

2023

Eremin, D.I. | Savel'eva, Yu.V.

The study was carried in 2022 with the aim of identify oat varieties resistant to the toxic effect of aluminum ions and adapted for cultivation on acid soils of Western Siberia. The object of the study was oat varieties of Tyumen breeding: 'Tobolyak', 'Otrada', 'Talisman', 'Megion', and 'Foma'. To reveal the genotypes most resistant to aluminum ions, a laboratory germination test was used. The oat seeds were moistened with aluminum sulfate solution in the concentration of 1 g/L; distilled water was used as the reference. In 7 days, laboratory germination rate was evaluated according to the air-dry weight of the seedling and radicles. It was found that aluminum ions have a slight stimulating effect on 'Tobolyak' and 'Foma'. In these varieties, the laboratory germination was 97 and 96% in the test, 85 and 89% in the reference, respectively. Aluminum ions inhibited 'Talisman' seed germination, the rate decreased from 99 to 92%, with the smallest significant difference equal to 5%. The 'Megion' seedling weight was decreased by 30% under the action of aluminum ions. It indicates no resistance to aluminum ions in these varieties. Varieties 'Otrada', 'Talisman', and 'Foma' are resistant to soil acidity caused by aluminum ions, because the difference between the test and reference variants was below the smallest significant difference. The method used for aluminum resistance assessing of oats in the early stages of ontogenesis is characterized by a high degree of objectivity. It identifies the genetic resistance of varieties appropriate for cultivation on acid soils. It is also promising for assessing the source material for breeding aluminum-resistant varieties in Western Siberia. In the course of the research, varieties were identified that are resistant to the toxic effect of aluminum in the early stages of ontogenesis. Varieties 'Otrada', 'Foma', and 'Tobolyak' are recommended for the use at agro-industrial sector and further breeding work. | Исследование проводили в 2022 г. с целью выявления сортов овса, устойчивых к токсическому действию ионов алюминия, для выращивания на кислых почвах Западной Сибири. Объектом изучения были сорта овса Тюменской селекции: Тоболяк, Отрада, Талисман, Мегион и Фома. Для определения генотипов, наиболее устойчивых к ионам алюминия, была использована методика, основанная на изучении изменения лабораторной всхожести овса при увлажнении раствором сульфата алюминия с концентрацией 1 г/л относительно контроля (дистиллированная вода). Через 7 суток рассчитывали лабораторную всхожесть: воздушно-сухую массу проростка и первичных корешков. В ходе проведения лабораторных исследований было установлено, что ионы алюминия обладают незначительным стимулирующим эффектом для прорастания сортов Тоболяк и Фома. Лабораторная всхожесть этих сортов составила 97 и 96%, тогда как на контроле 85 и 89% соответственно. Сорт Талисман характеризовался угнетением ионами алюминия – всхожесть снижалась с 99 до 92% при наименьшей существенной разнице, равной 5%. Биомасса ростков сорта Мегион под действием ионов алюминия уменьшилась на 30%, что указывает на отсутствие у этих сортов устойчивости к ионам алюминия. Сорта Отрада, Талисман и Фома обладают устойчивостью к почвенной кислотности, вызываемой ионами алюминия, т.к. разница между контролем и вариантом была ниже наименьшей существенной разницы. Используемая методика оценки алюмоустойчивости овса на ранних этапах онтогенеза характеризуется высокой степенью объективности для выявления генетической устойчивости сортов для выращивания на кислых почвах. Также она перспективна для использования при оценке исходного материала для селекции алюмоустойчивых сортов в Западной Сибири. В ходе исследований выявлены сорта, обладающие устойчивостью к токсическому действию алюминия на ранних этапах онтогенеза. Рекомендованы для агропромышленного комплекса и дальнейшей селекционной работы сорта Отрада, Фома и Тоболяк.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Yakovleva, O.V.

The issue of resistance to aluminum toxicity of soils is very relevant for the cultivated type of barley. The area of acidic soils in Russia is about forty percent of the total area of arable land, so the toxicity of aluminum is one of the main factors that reduce the yield of barley. The study of wild relatives of the main crops, including barley, is of considerable interest for the development of stress-resistant cultivars. Wild barley Hordeum spontaneum K. Koch has biological characteristics similar to the cultivated H. vulgare L., grows in various ecogeographic zones, and is well adapted to local soil and climate conditions. All this makes it possible to use it as a new donor of source material for breeding high-yielding cultivars adapted to certain environmental conditions. The objective of this work was to search for H. spontaneum genotypes highly resistant to ionic (Al3+) toxicity. One hundred accessions of H. spontaneum from the collection of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (known as VIR) were examined. The resistance of barley accessions to toxic aluminum ions was studied at the early stages of plant development by the root test method (185 mcМ Al3+, pH 4.0) with the calculation of root and sprout length indices. The studied fragment of the wild barley collection demonstrated broad genetic diversity in terms of resistance to phytotoxic aluminum ions. Laboratory assessment allowed us to identify barley genotypes differing in the reaction of their roots and sprouts at the early phases of ontogenesis. The identified genotypes with a high level of resistance to ion stress can be used as a valuable source of genetic material to improve existing cultivars and develop new ones by introgression of foreign resistance genes. | Для культивируемого вида ячменя проблема устойчивости к алюминиевой токсичности почв весьма актуальна. В России площадь кислых почв составляет около 40% от общей площади пашни, поэтому токсичность алюминия является одним из основных факторов, снижающих урожайность ячменя. Изучение диких родичей основных с.-х. культур, в том числе и ячменя, представляет значительный интерес для создания стрессоустойчивых сортов. Дикий ячмень Hordeum spontaneum K. Koch имеет схожие биологические признаки с культурным H. vulgare L., произрастает в различных эколого-географических зонах, хорошо адаптирован к местным почвенно-климатическим условиям. Все это позволяет использовать его как новый источник исходного материала для селекции высокоурожайных, адаптированных к условиям внешней среды сортов. Цель работы – поиск высокоустойчивых генотипов H. spontaneum к ионной (Al3+) токсичности. Исследовали 100 образцов H. spontaneum из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР). Устойчивость образцов ячменя к токсичным ионам алюминия изучали на ранних этапах развития растений методом корневого теста (185 мкM Al3+, pH 4,0) с определением индексов длины корня и ростка. Изученный фрагмент коллекции дикого ячменя отличается большим генетическим разнообразием по уровню устойчивости к фитотоксичным ионам алюминия. Лабораторная оценка ячменя позволила выделить генотипы, различающиеся по реакции корня и ростка на ранних фазах онтогенеза. Выделенные генотипы с высоким уровнем устойчивости к ионному стрессу можно использовать как ценный источник генетического материала для улучшения уже существующих сортов и создания новых путем интрогрессии чужеродных генов устойчивости.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Volkova, L.V. | Tulyakova, M.V., The N.V. Rudnitskij Federal Agricultural Research Center of the North-Easter, Kirov

A new genetic material of spring wheat (15 hybrid populations) developed within the breeding work for aluminum resistance, was studied in the field and laboratory conditions. Studies of F4 hybrids were carried out on soils that differ in the pH level and in the content of mobile aluminum ions. Strong edaphic stress on background 2 (pH = 3.8; Al3+ content = 211 mg/kg of soil) caused a sharp decrease in yield (by 88.2%) and productivity traits (by 18.5...63.8%) compared to background 1 (pH = 4.3; Al3+ = 5.4 mg/kg of soil). Laboratory analysis determined the influence of the reproduction conditions of the previous generation on the parameters of the root system of seedlings, their biomass and the root/sprout ratio (RSR index) in the offspring F5. The seeds were germinated in distilled water (control) and an aqueous solution of aluminum sulfate (experiment). It was shown that the weight of seedlings was significantly more strongly influenced by reproduction conditions (an average decrease of 26.1%) than artificially created stress (a decrease of 2.3...4.7%). The majority of hybrids showed a significant increase (by 3.9...16.4%) in laboratory resistance according to the root length index as an adaptive response to prolonged edaphic stress. The recommendation is given to take into account the growing conditions of the previous generation, since under their influence the reactions of genotypes by seedling weight, RSR index, as well as correlations between traits can change. The hybrid Karabalykskaya 98 x Lutescens 30 differed in the length of the roots, Baganskaya 95 x Gornouralskaya - in the weight of the seedling. The hybrid Baganskaya 95 x Jasna was characterized by the greatest stability according to a set of parameters. Hybrids with longer roots and high seedling mass showed greater sensitivity to changes in environmental conditions. Genotypes with a predominance of the aboveground part in the control were characterized by a more stable root/sprout ratio. | Изучен новый генетический материал яровой пшеницы (15 гибридных популяций), созданный в рамках селекции на алюмоустойчивость, в полевых и лабораторных условиях. Исследования гибридов F4 проводили в 2020 г. в Кировской обл., на почвах, различающихся по уровню рН и содержанию подвижных ионов алюминия. Сильный эдафический стресc на фоне 2 (рН 3,8; содержание Al3+ = 211 мг/кг почвы) послужил причиной резкого снижения урожайности (на 88,2%) и признаков продуктивности (на 18,5…63,8%) по сравнению с фоном 1 (рН 4,3; Al3+ = 5,4 мг/кг почвы). Методом лабораторного анализа определяли влияние условий репродукции предыдущего поколения на параметры корневой системы проростков, их биомассу и соотношение 'корень/росток' (индекс RSR) в потомствах F5. Семена проращивали в дистиллированной воде (контроль) и водном растворе сульфата алюминия (опыт). Показано, что на вес проростков гораздо сильнее повлияли условия репродукции (среднее снижение на 26,1%), чем искусственно созданный стресс (снижение на 2,3…4,7%). Отмечено значимое повышение (на 3,9…16,4%) лабораторной устойчивости по индексу длины корней у большинства гибридов как адаптивный ответ на длительный эдафический стресс. Рекомендовано учитывать условия вегетации предыдущего поколения, поскольку под их воздействием могут изменяться реакции генотипов по весу проростков, индексу RSR, а также корреляционные отношения между признаками. Выявлены различия генотипов по потенциальному уровню признаков и их стабильности в разных средах. По длине корней выделился гибрид Карабалыкская 98 х Лютесценс 30, по массе проростка – Баганская 95 х Горноуральская. Наибольшей стабильностью по комплексу параметров характеризовался Баганская 95 х Jasna. Гибриды с более длинным корнем и высокой массой проростков проявляли большую чувствительность к изменению условий среды. Генотипы с преобладанием надземной части в контроле характеризовались более стабильным соотношением 'корень/росток'.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Karpenko, D. V. | Tsyganova, V. V.

The expediency of studying the effect of nanoparticles, in particular, aluminum oxide, on the activity of target enzymes of enzyme preparations used in brewing is substantiated on the basis of the analysis of the literature data. Data on the effect of Al2O3 nanoparticles on the process of starch hydrolysis in model media under the action of amylases of the enzyme preparation "APSubtilin P" are presented. It has been shown that the presence of nanoparticles in the reaction medium leads to a decrease in amylolytic activity and, as a consequence, a decrease in the concentration of reducing substances in the hydrolyzate by 12-15% (at nanoparticle content of 0.1 mg/cm3) and by 34% (at nanoparticle content of 1, 0 mg/cm3) compared to the control. It was found that the increase in the duration of enzymatic hydrolysis from 60 to 120 min leads to a weakening of the inhibitory effect of Al2O3 nanoparticles on the amylolytic activity of the enzyme preparation. At the same time, the presence of nanoscale objects of this type did not have a negative impact on the results of laboratory mashing, carried out according to the infusion method with 3 pauses: the main indicators of the first wort of the experimental variants were not inferior to those of the control sample. Based on the data presented, it has been concluded that the presence of Al2O3 nanoparticles in the reaction media of amylases of microbial origin in concentrations exceeding 0.1 mg/cm3 is undesirable. | На основании анализа литературных данных показано, что изучение влияния наночастиц, в том числе оксида алюминия, на активность целевых ферментов микробных ферментных препаратов, применяемых в пивоваренном производстве, целесообразно. Приведены данные о влиянии наночастиц Al2O3 на процесс гидролиза крахмала в модельных средах под действием амилаз ферментного препарата "АПСубтилин П". Показано, что присутствие наночастиц в реакционной среде приводит к снижению амилолитической активности и, как следствие, снижению концентрации редуцирующих веществ в гидролизате на 12–15% (при содержании наночастиц 0,1 мг/см3) и на 34% (при содержании наночастиц 1,0 мг/см3) по сравнению с контролем. Установлено, что увеличение продолжительности ферментативного гидролиза с 60 до 120 мин приводит к ослаблению ингибирующего воздействия наночастиц Al2O3 на амилолитическую активность ферментного препарата. При этом присутствие наноразмерных объектов указанного типа не оказало негативного воздействия на результаты лабораторного затирания, проводимого по настойному способу с тремя паузами: основные показатели первого сусла опытных вариантов не уступали аналогичным характеристикам контрольного образца. На основании приведенных данных сделано заключение о нежелательности присутствия наночастиц Al2O3 в реакционных средах амилаз микробного происхождения в концентрациях, превышающих 0,1 мг/см3.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Vlasova, Е.А. | Najdenko, E.V. | Vakaruyk, D.S. | Popova, V.D. | Gorbunova, D.G., Ivanovo State University of Chemistry and Technology

The possibility of using of aluminum-, zinc- and titanium-containing metal-organic frameworks as the sorbents for purification of filtered and unfiltered beer is studied in order to improve physicochemical and organoleptic properties of the beverage. It is shown that the acidity of the beer is significantly decreasing after the treatment of the beer with sorbents. The higher the concentration of metal-organic framework, the lower the acidity values of the beer. It is established that metal-organic frameworks increase the resistance of filtered and unfiltered beer by 25%. It is found that the higher the concentration of metal-organic frameworks, the lower the chromaticity of beer, most likely due to the binding of colored substances (melanoidins, caramelines and oxidized polyphenols) formed during drying and preparing of malt. It is shown that the foaming after treatment of unfiltered and filtered beer with metal-organic frameworks is higher as compared with those without the treatment by latter. It is established that metal-organic frameworks are more effective in these respects as compared with traditional adsorbents. It is established that these compounds significantly improve the physicochemical and organoleptic properties of beer due to the binding of by-products formed during alcoholic fermentation and wrong storage of beer, as well as various organic, aromatic additives used in the preparation of beer. Metal-organic frameworks can be used as sorbents for purification of beer and other types of alcoholic and non-alcoholic beverages. | Изучали возможность применения алюмо-, цинк- и титансодержащих каркасных структур в качестве сорбентов для очистки фильтрованного и нефильтрованного пива с целью улучшения физико-химических и органолептических показателей качества данного напитка. Показано, что с течением времени кислотность пива, не подвергшегося обработке каркасными соединениями, увеличивается, так как повышается концентрация примесных ингредиентов. После обработки пива указанными сорбентами кислотность значительно снижается, сорбция примесей протекает более полно. Установлено, что металлоорганические каркасные соединения способствуют увеличению стойкости обоих видов пива на 25%. При увеличении концентрации всех исследуемых каркасных структур показатель цветности пива уменьшается, вероятно, за счет связывания окрашенных веществ (меланоидинов, карамелинов и окисленных полифенолов), образующихся при сушке и варке солода. Выявлено, что показатели пенообразования после обработки нефильтрованного и фильтрованного пива каркасными соединениями выше по сравнению с образцами пива без обработки. Отмечено, что применение металлосодержащих каркасных соединений позволяет получить более качественное пиво по сравнению с другими известными сорбентами, например, активированным углем и углеродсодержащим волокном, полученным пиролизом вискозы. Алюмо-, цинк- и титансодержащие каркасные структуры существенно улучшают физико-химические и органолептические показатели качества исследуемых видов пива, вероятно, за счет связывания побочных продуктов, образующихся при спиртовом брожении и неправильном хранении пива, а также различных органических, ароматических добавок, применяемых при приготовлении пива. Сделан вывод о перспективности применения каркасных соединений в качестве сорбентов для очистки пива и других видов алкогольных и безалкогольных напитков.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Volkova, L.V. | Amunova, O.S., The N.V. Rudnitskij Zonal Research and Development Inst. of North-Eastern Agriculture, Kirov

Eight spring soft wheat varieties and 16 F2 hybrids obtained by the complete top cross method have been studied in terms of the development parameters of seedlings (the length of the embryonic roots, the weight of roots and aboveground parts), and the potential resistance to aluminum ions (root length index - RLI) under conditions of a roll culture. The plants were treated with distilled water in the reference variant, and with an aqueous solution of aluminum sulfate at a concentration of 1.5 mmol, pH 4.3 in experimental one. Initial varieties are analyzed for general and specific combinational ability (GCA and SCA). High GCA of growth parameters were characteristic for 'Baganskaya 95' (Russia, Novosibirsk region), 'Karabalykskaya 98' (Kazakhstan), 'Jasna' (Poland); the high RLI values had 'Altaiskaya 530' (Russia, Altai Territory) and 'Gornouralskaya' (Russia, Sverdlovsk Region). Three promising hybrid combinations with a high degree of phenotypic dominance of morphological characteristics ('Altaiskaya 530' x 'Lutescens 30', 'Baganskaya 95' x 'Serebristaya', 'Tyumenskaya 26' x 'Jasna') and five hybrid combinations for resistance to stress ('Altaiskaya 530' x 'Serebristaya', 'Altaiskaya 530' x 'Jasna', 'Baganskaya 95' x 'Lutescens 30', 'Karabalykskaya 98' x 'Lutescens 30', 'Tyumenskaya 26' x 'Serebristaya') were identified. It has been shown that aluminum ions exert the greatest influence on the length of the embryonic roots, reducing it by 5...25% depending on the genotype. Varietal differentiation of characters is more evident in the reference conditions. The total inheritance ratio (h2O) of the parameters studied was 0.61 ... 0.87, which indicated the possibility of effective breeding for potential productivity and resistance to aluminum. The influence of the paternal components on the root length of the hybrids was insignificant; the values of the RLI were determined mainly by the maternal components, which should be taken into account when planning crosses involving these varieties. | Изучены 8 сортов яровой мягкой пшеницы и 16 гибридов второго поколения, полученные методом полных топкроссов, по параметрам развития проростков (длина зародышевых корней, вес корней и надземной части), а также по потенциальной устойчивости к ионам алюминия (индекс длины корней) в условиях рулонной культуры (контроль – дистиллированная вода, опыт – водный раствор сульфата алюминия в концентрации 1,5 мМоль, рН 4,3). Исходные сорта проанализированы по общей и специфической комбинационной способности (ОКС и СКС). Высокой ОКС ростовых параметров обладали Баганская 95 (Россия, Новосибирская обл.), Карабалыкская 98 (Казахстан), Jasna (Польша); индекса длины корней ‒ Алтайская 530 (Россия, Алтайский край) и Горноуральская (Россия, Свердловская обл.). Выделены 3 перспективные гибридные комбинации с высокой степенью фенотипического доминирования морфологических признаков (Алтайская 530 х Лютесценс 30, Баганская 95 х Серебристая, Тюменская 26 х Jasna) и 5 гибридных комбинаций по способности противостоять стрессору (Алтайская 530 х Серебристая, Алтайская 530 х Jasna, Баганская 95 х Лютесценс 30, Карабалыкская 98 х Лютесценс 30, Тюменская 26 х Серебристая). В результате исследований показано, что наибольшее влияние ионы алюминия оказывают на длину зародышевых корней, снижая ее на 5…25% в зависимости от генотипа. Сортовая дифференциация признаков более выражена в контрольных условиях. Общий коэффициент наследования (h2O) изучаемых параметров составлял 0,61…0,87, что свидетельствует о возможности эффективной селекции на потенциальную продуктивность и устойчивость к алюминию. Влияние отцовских компонентов на длину корня гибридов было незначительно, значения индекса длины корней определялись главным образом материнскими компонентами, что следует учитывать при планировании скрещиваний с участием данных сортов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Kirpichnikov, N.A. | Bizhan, S.P. | Tovanchev, I.V., The D.N. Pryanishnikov All-Russia Research and Development Inst. of Agrochemistry, Moscow

In field experiments in the Moscow region in 2015-2017, the efficiency of phosphorus fertilizers for cultivation of the high productive spring barley variety Nur on differently cultivated soddy-podzolic loamy soils was studied. The following variants were compared: no fertilizer (control); N60K60 (background); as well as background + P30, P60, P90 and P120 were compared in a short-term experiment. The high efficiency of phosphorus fertilizers on the poorly cultivated soil (pHKCl 3.9-4.2; P2O5 35-60 mg/kg) with low content of mobile aluminum (40-48 mg/kg) was established. On cultivated soil (pHKCl 5.1-5.7; P2O5 95-140 mg/kg) with a low content of mobile aluminum (13-19 mg/kg), the highest rates are achieved with a lower dose of phosphate fertilizers than on poorly cultivated soil. On poorly cultivated soil with a high content of mobile aluminum (about 130 mg/kg), due to the systematic use of nitrogen and potash fertilizers, the effectiveness of phosphorus fertilizers increases by liming. The maximum yield on average for 3 years (5.70-5.78 t/ha) is achieved on cultivated soil by applying P60, P90, P120, but the payback of fertilizers did not exceed 2.18 rub/rub. The high payback (3.37 rub/rub) was obtained on poorly cultivated soil by applying P30, the yield was 4.23 t/ha. | В полевых опытах, проведенных в 2015-2017 гг. в Московской области, изучали эффективность фосфорных удобрений при возделывании высокопродуктивного сорта ярового ячменя Нур на дерново-подзолистой суглинистой почве с разной степенью окультуренности. В краткосрочном опыте сравнивали варианты: без удобрений (контроль); N60K60 (фон); а также фон + P30, P60, P90 и P120. Установлена высокая агроэкономическая эффективность применения фосфорных удобрений на слабоокультуренной почве (pH(KCl) 3,9-4,2; Р2О5 35-60 мг/кг) с низким содержанием подвижного алюминия (40-48 мг/кг). На окультуренной почве (pH(KCl) 5,1-5,7; Р2О5 95-140 мг/кг) с низким содержанием подвижного алюминия (13-19 мг/кг) наибольшие показатели достигаются при меньшей дозе фосфорных удобрений, чем на слабоокультуренной. На слабоокультуренной почве с высоким содержанием подвижного алюминия (около 130 мг/кг), обусловленного систематическим применением азотных и калийных удобрений, эффективность фосфорных удобрений повышается при известковании. Максимальная урожайность в среднем за 3 года (5,70-5,78 т/га) достигнута на окультуренной почве при внесении P60, P90, P120, но окупаемость удобрений не превышала 2,18 руб./руб. Высокая окупаемость (3,37 руб./руб.) получена на слабоокультуренной почве при внесении P30, урожайность при этом составила 4,23 т/га.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Shupletsova, O.N. | Shchennikova, I.N., The N.V. Rudnitskij Zonal Research and Development Inst. of North-Eastern Agriculture, Kirov

Regenerant lines of barley 917-01, 781-04, 441-05, 530-98 obtained by cell selection on acid selective media with aluminum, were evaluated with regard to the original varieties 999-93, Novichok and standard Bios 1 in the laboratory, vegetative and field experiments. The dynamics of changes in the medium acidity by the roots of barley seedlings and their biometric indicators against the control (pH 6.0) and stress (pH 4.0 and pH 4.0 + Al3+ 20 mg/l) backgrounds were studied in the aquatic culture. Regenerants 917-01 and 781-04 alkalinized water actively (by 2.4-2.5 pH units) against the background of intensive root growth compared to the control (43%) and biomass accumulation (10%). The solution acidity of Novichok and its regenerant genotype 441-05 changed slightly. In vegetation experiments, the environment-forming activity of the regenerant line 530-98 on changing the acidity and content of free aluminum in the zone of the rhizosphere was studied. On the soil background with pH 3.9 and A13+ 5.6 mg/100 g of soil the level of alkalization reached 0.7 units of pH at decrease in amount of free aluminum by 4.23 mg/100 g of soil that 1.8 times exceeded the similar indicators of the standard Bios 1. With stress intensification, the increased productivity of the regenerant relative to the standard up to 2 times was revealed (by 0.66 t/ha on the soil background at pH 3.7 and Al 21 mg/100 g of soil). In favorable conditions of cultivation, the productivity of regenerants decreased relative to the standard. In the competitive tests the regenerant genotypes 917-01 and 530-98, possessing high medium forming activity of the root system, were among the best breeding numbers. Line 917-01 received the status of variaty Forward. Not all regenerants possessed breeding value. The conclusion about expediency of involvement in cellular selection of genotypes with a low level of stress resistance and potentially high adaptive variability has been made. | Регенерантные линии ячменя 917-01, 781-04, 441-05, 530-98, полученные путем клеточной селекции на кислых селективных средах с алюминием, оценивали относительно исходных сортов 999-93, Новичок и стандарта Биос 1 в лабораторных, вегетационных и полевых опытах. В водной культуре изучали динамику изменения кислотности среды корнями проростков ячменя и их биометрические показатели на контрольном (рН 6,0) и стрессовом (рН 4,0 и рН 4,0 + Al3+ 20 мг/л) фонах. Регенеранты 917-01 и 781-04 активно подщелачивали воду (на 2,4-2,5 ед. рН) на фоне интенсивного по сравнению с контролем роста корней (43%) и накопления биомассы (10%). У сорта Новичок и его регенерантного генотипа 441-05 кислотность раствора изменялась незначительно. В вегетационных опытах изучали средообразующую активность регенерантной линии 530-98 по изменению кислотности и содержанию свободного алюминия в зоне ризосферы. На почвенном фоне с рН 3,9 и А13+ 5,6 мг/100 г почвы уровень подщелачивания достигал 0,7 ед. рН при снижении количества свободного алюминия на 4,23 мг/100 г почвы, что превышало аналогичные показатели стандарта Биос 1 в 1,8 раза. С ужесточением стресса выявлено повышение урожайности регенеранта относительно стандарта в 2 раза (на 0,66 т/га на почвенном фоне при рН 3,7 и Al 21 мг/100 г почвы). В благоприятных условиях возделывания урожайность регенерантов снижалась относительно стандарта. В конкурсных испытаниях регенерантные генотипы 917-01 и 530-98, обладающие высокой средообразующей активностью корневой системы, вошли в число лучших селекционных номеров. Линия 917-01 получила статус сорта Форвард. Не все регенеранты обладали селекционной ценностью. Сделан вывод о целесообразности вовлечения в клеточную селекцию генотипов с низким уровнем стрессоустойчивости и потенциально высокой адаптивной изменчивостью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kuznetsov, Yu.A., Orel State Argarian Univ.

The purpose of the research was to establish the corrosion resistance of oxide-ceramic coatings obtained through the microarc oxidation (MAO) on the AMg2, AD and D16 aluminum alloys. The oxide-ceramic coatings were formed using the anodic-cathodic mode in a laboratory apparatus for MAO. We used a solution of potassium hydroxide and boric acid with the following concentration of components: KOH = 4-6, H3BO3 = 20-25 g/l of distilled water. Corrosion tests were carried out in accordance with GOST 9.308-85. The volume of electrolyte in the bath was varied based on 30-50 cm3 of solution per cm2 of surface area of the samples. The total duration of the test was 240 h, the temperature of the electrolyte was 18-20 Celsius degrees; the duration of exposure of the samples in the electrolyte was 10 minutes and 50 minutes in air. Solid corrosion products were removed from the surface of samples using mechanical and chemical methods in accordance with GOST 9.907-2007 (ISO 8407: 1991). Corrosion values were evaluated by loss of weight per surface area unit. Samples were weighed using the ADV-200M analytical balance. Analysis of the research results showed that the corrosion parameters during oxidation of aluminum alloys in the electrolyte used depend on their chemical composition and MAO parameters. It was established that continuous corrosion was observed on the samples with coatings obtained at a current density of 10-20 A/dm2 and spot corrosion was observed at a current density of 20-30 A/dm2. Coatings obtained using MAO on the AMg2 and AD1 alloys are distinguished by higher corrosion resistance than those obtained on the D16 alloy, because when exposed to high temperatures, magnesium and silicon oxides are more intensively fused and fill pores, thereby increasing the protective properties of the oxide-ceramic coating. The corrosion indices on aluminum alloys with oxide-ceramic coatings obtained using MAO are several times lower than on alloys without coatings. | Цель исследований – установить коррозионную стойкость оксидно-керамических покрытий, полученных микродуговым оксидированием (МДО) на алюминиевых сплавах АМг2, АД и Д16. Формирование оксидно-керамических покрытий осуществляли в анодно-катодном режиме на лабораторной установке для МДО. Использовался раствор гидроксида калия и борной кислоты следующей концентрации компонентов, г/л дистиллированной воды: КОН – 4-6, H3BO3 – 20-25. Коррозионные испытания проводили в соответствии с ГОСТ 9.308–85. Объем электролита в ванне варьировался из расчета 30-50 см3 раствора на 1 см2 площади поверхности образцов. Суммарная продолжительность испытаний составляла 240 ч, температура электролита – 18-20 град. С; продолжительность выдержки образцов в электролите – 10 мин, на воздухе – 50 мин. Твердые продукты коррозии с поверхности образцов удаляли механическим и химическим методами в соответствии с ГОСТ 9.907–2007 (ИСО 8407:1991). Показатели коррозии оценивали по потере массы на единицу площади поверхности. Образцы взвешивали на аналитических весах АДВ-200М. Анализ результатов исследований показал, что коррозионные показатели при оксидировании алюминиевых сплавов в используемом электролите зависят от их и химического состава и режимов МДО. Установлено, что в образцах с покрытиями, полученными при плотности тока 10-20 А/дм2, наблюдается сплошная коррозия, при плотности тока 20-30 А/дм2 – коррозия пятнами. Покрытия, полученные МДО на сплавах АМг2 и АД1, отличаются более высокой коррозионной стойкостью, чем на сплаве Д16, так как при воздействии высоких температур оксиды магния и кремния более интенсивно оплавляются и заполняют поры, повышая тем самым защитные свойства оксидно-керамического покрытия. Показатели коррозии на алюминиевых сплавах с оксидно-керамическими покрытиями, полученными МДО, в несколько раз ниже, чем на сплавах без покрытий.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Yausheva, E.V. | Sizova, Е.А., All-Russia Research and Development Inst. of Meat Livestock Breeding, Orenburg

With California red worms Eisenia foetida as test organisms the influence of aluminum oxide nanoparticles on soil biocoenosis and its biodegradation was studied. The preliminary analysis of biological activity of NP of Al2O3 in vitro was done in the test of inhibition of a bacterial bioluminescence. Five groups were created from the specimens of the used bioindicator type that had the same weight (n=10 in each). When cultivating in 1, 2, 3 and 4 groups NP of Al2O3 were added to the substratum in doses of 50, 100, 300, 3000 mg/kg, respectively; the 5 group served as control (NP were not introduced to the soil). An increase in mortality of worms (up to 20%) was found at the maximum dosage of NP of Al2O3 introduction into the soil. When increasing content of NP of Al2O3 from 50 to 3000 mg/kg, the 61.7-67.6% reduction in soil microorganism counts was found without vermicomposting, 55.6-61.3% - under vermicomposting. The number of microorganisms in the soil decreased in the groups 1, 2, 3 and 4 by 42.8%, 52.4%, 61.9% and 76.2% for fungi, by 64.3%, 77.9%, 78.6% and 85.7% for nitrogen-fixing bacteria, and by 22.7%, 38.6%, 84.1% and 86.4% for bacteria cultured on starch-and-ammonia agar. The number of cellulolytic bacteria increased by 6.9% in the group 1 and decreased by 16.7%, 12.5% and 25.0% in the groups 2, 3 and 4, respectively. A similar trend was observed under the influence of NP of Al2O3 on the E. foetida intestinal microflora. As the soil content of NP of Al2O3 increased from 50 to 3000 g/kg, the total number of microorganisms in the E. foetida intestine decreased by 9.7-43.2%. Fungi decreased in the groups 1, 2, 3 and 4 by 18.0%, 20.0%, 39.0% and 40.0% as compared to control. The number of nitrogen-fixing bacteria - by 16.0%, 60.0%, 78.8% and 80.0%. The cellulolytic bacteria amount increased in the intestine of E. foetida (by 16.0%) at minimum NP dosages, whereas in the groups 2, 3 and 4 this index was lower by 8.0%, 32.0%, 25.0% and 40.0%. | Сравнивали влияние наночастиц Al2O3 на микрофлору почвы и кишечника красного калифорнийского червя (Eisenia fоetida), адаптационные способности этого почвобионта и особенности вермикомпостирования. Предварительный анализ биологической активности НЧ Al2O3 in vitro проводили в тесте ингибирования бактериальной биолюминесценции. Из особей используемого биоиндикаторного вида, имеющих одинаковую массу, сформировали пять групп (в каждой n = 10). При культивировании в I, II, III и IV группах в субстрат добавляли НЧ Al2O3 в дозах 50, 100, 300, 3000 мг/кг соответственно; V группа служила контролем (НЧ в почву не вносили). При максимальной дозировке вносимых в почву НЧ Al2O3 отмечалось увеличение смертности червей (до 20%). При повышении содержания НЧ Al2O3 с 50 до 3000 мг/кг наблюдалось снижение общего числа микроорганизмов в почве: без вермикомпостирования - на 61,7-67,6%, с вермикомпостированием - на 55,6-61,3%. Количество грибов в почве в I, II, III и IV группах снизилось, соответственно, на 42,8; 52,4; 61,9 и 76,2% относительно контроля; численность азотфиксирующих бактерий - на 64,3; 77,9; 78,6 и 85,7%, число бактерий, культивируемых на КАА, - на 22,7; 38,6; 84,1 и 86,4%. В I группе число целлюлозолитических бактерий в почве увеличилось на 6,9%. Во II, III и IV группах, напротив, отмечали снижение их количества (на 16,7; 12,5 и 25,0%). В кишечнике E. foetida с ростом содержания НЧ Al2O3 в грунте с 50 до 3000 г/кг также происходило снижение общего числа микроорганизмов - на 9,7-43,2%. Численность грибов уменьшилась в I, II, III и IV группах соответственно на 18,0; 20,0; 39,0 и 40,0% относительно контроля, количество азотфиксирующих бактерий - на 16,0; 60,0; 78,8 и 80,0%. Число целлюлозолитических бактерий в кишечнике E. foetida увеличивалось под действием минимальных дозировок наночастиц (на 16,0%), тогда как во II, III и IV группах оно снижалось (на 8,0; 32,0 и 40,0%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation