Влияние нанопорошков меди и оксида меди на активность фитогормонов в проростках вики и яровой пшеницы

20,22-44,85 г/дм3.

Миграция определяется потерями воды из не-облицованного пруда-накопителя, а также обусловлена сбросами сточных вод. Пополнению запаса ГВ также способствуют: наличие легкопрово-дящих воду путей (трещин, ходов корней и фауны, микро- и мезодепрессий), боковой отток влаги, снижение поверхностного стока и накопление снега, уменьшение испарения из ГВ и другие.

Как показали результаты многолетних исследований 1995-2003 гг., длительное орошение сточными водами ведет к возрастанию инфильтрации воды в почвы и грунты, что изменяет уровень и режим грунтовых вод (ГВ) и водный и солевой балансы почв.

Так, уровень грунтовых вод с 1975 г. по 2011 г. повысился примерно на 0,8 м, что объясняется длительным орошения сточными водами и инфильтрацией оросительной воды вглубь почвы до уровня грунтовых вод, несмотря на наличие плужной подошвы, уплотнение почвы и наличие глины в горизонте А.Д.

При проведении научной работы в хозяйстве в 1995-1997 годах была установлена экологически безопасная норма в 300 кг/га азота сточных вод, причем данная норма рекомендовалась для внесения за несколько приемов во избежание развития поверхностного стока, ведущего к водной эрозии, учитывая впитывающую способность почвы. С 1998 по 2003 годы проводился авторский контроль за поливом сточными водами. Технология цикличного орошения была внедрена на площади 300 га и получен патент на способ орошения в 2002 г. (соавтор д-р техн. наук, профессор ВНИ-

УДК 574.2:581.133.8:633/635

ИГиМ (г. Москва) Кирейчева Л.В.) Однако, несмотря на агроэкологическую эффективность предложенной цикличной технологии, орошение сточными водами в хозяйстве по экономическим соображениям было прекращено в 2003 году.

Как было изложено выше, последействие длительного непрерывного орошения сточными водами привело к подъему уровня грунтовых вод на 0,8 м, в связи с чем зеркало вод обнаружено на глубине 5,2 м от дневной поверхности.

Однако прекращение мелиоративного воздействия на агроландшафт не привело к его стабилизации, т.к. из-за небольшого объема пруда-накопителя невозможно утилизировать всё количество сточных вод, поступающих в настоящее время в него с очистных сооружений, учитывая развитие инфраструктуры и рост народонаселения п. Искра, коммунально-бытовые и хозяйственные сточные воды которого поступают в очистные сооружения ОАО «Рязанский свинокомплекс». В связи с этим необходимо проведение дальнейших исследований грунтовых вод для получения более полной картины антропогенного влияния, связанного с ранее проведенными оросительными мелиорациями.

Библиографический список

1. Закржевский П.И. Гидрология. - М., 1980. - 125 с.

2. Додолина В.Т. Орошение сточными водами. - М.: Агропромиздат, 1995. - 112 с.

3. Колесников С.И. Почвоведение с основами геологии. - М.: РИОР, 2005. - 149 с

Ю. Н. Иванычева, соискатель, Рязанского ГМУ

Минздравсоцразвития

Т. В. Жеглова, соискатель, Рязанский ГАТУ

С. Д. Полищук, д-р техн. наук, профессор, Рязанский ГАТУ

ВЛИЯНИЕ НАНОПОРОШКОВ МЕДИ И ОКСИДА МЕДИ НА АКТИВНОСТЬ ФИТОГОРМОНОВ В ПРОРОСТКАХ ВИКИ И ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

\

Введение

Накоплен значительный экспериментальный материал относительно токсичности и нетоксич-ности некоторых наноматериалов для живых организмов. Отдельной задачей в этой области является изучение влияния наноматериалов на жизнедеятельность растений: на их рост и способность существовать и развиваться в среде, наполнен-

ной наноразмерными объектами. На этапах онтогенеза под влиянием различных условий внешней среды соотношение фитогормонов меняется, и именно это изменяет скорость и направление роста и морфогенеза растительных организмов. Нельзя также не учитывать, что одни гормоны могут оказывать влияние на ферменты, катализирующие синтез или разрушение других

© Иванычева Ю. Н., Жеглова Т. В., Полищук С. Д., 2012

Объекты и методы исследования

Было изучено действие нанапорошков меди и оксида меди на активность фитогормонов ци-токинина (ЦК), гиббереллина( ГК), абсцизовой кислоты(АБК) и индолилуксусных кислот (ИУК) вики и пшеницы, выращенных в песочном субстрате в течение месяца. Использовались водные суспензии нанопошков оксида меди размер 25 нм и меди размером 20-30 нм, которые были произведены в Московском институте стали и сплавов. Препараты имели произвольную форму частиц, высокую удельную поверхность (до 25 м2/г). Суспензию готовили согласно ТУ 931800-4270760-96 в ультразвуковой ванне (модель ПСБ-5735-5).

Определение цитокининов проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Условия хроматографирования: детектор ультрафиолетовый (модель ВТ 3030), длина волны - 268 пт, колонка исИгоБОтЬ РР-18, 6 ткт, 4x150. Подвижная фаза: ацетонитрил-вода-уксусная кислота (\/Л/ - 55:44:1), скорость потока

- 0,8 мл/мин, время удерживания - 10 мин. Биологическую активность гиббереллинов определяли по методу Франкленда и Уоринга. Подвижная фаза - 40%-ный водный раствор метанола, скорость потока - 0,5 мл/мин, время удерживания -12 мин. Условия хроматографирования для определения абсцизовой кмслоты (АБК): длина волны -254 пт, колонка исИгозогЬ РР-18, 6 ткт, 4x150. Подвижная фаза - 40%-ный водный раствор метанола, скорость потока - 0,6 мл/мин, время удерживания АБК - 12 мин. Для определения индо-лилуксусной кислоты длина волны - 350 пт. Минимальная регистрируемая концентрация ИУК как и остальных фитогормонов составила 2,0 нг в аликвоте пробы (20 мкл).

Результаты

Изменение содержания гормонов в вике (табл. 1) при обработке нанопорошком меди значительно отличается от результатов обработки нанопорошком оксида меди. При концентрации нанопорошка меди 1,00 г/га увеличивается содержание ЦК, ГК и ИУК. Количество АБК уменьшается на 9,1 % . Для 100 г/га значения ЦК, ГК и АБК ниже контроля примерно на 10%, а ИУК - выше на 2,6%.

Если учесть, что накопление АБК тормозит про-

цессы роста, индуцированные ИУК, цитокинином и гиббереллином и приводит к снижению фотосин-тетического фосфорилирования и интенсивности фотосинтеза(1,2,3), то нанопорошки меди должны стимулировать развитие растения. Возрастание активности гиббереллина, который считают гормоном роста, усиливает вытягивание стебля, увеличивает накопление углеводов, что было подтверждено в дальнейшем полевыми испытаниями. Нанопорошки меди во всём интервале изменения концентраций увеличивают содержание ИУК в меньшей степени при 100 г/га, а известно, что под влиянием ИУК возрастает сопряжённость окисления, фосфорилирования (коэффициент Р/О) и содержание в клетках АТФ. Это даёт основание считать, что ИУК увеличивает энергетическую эффективность дыхания растений [4,5]. Если учесть, что даже небольшие сдвиги в энергетическом потенциале клетки приводят к заметным изменениям в скорости различных ферментативных реакций, то нанопорошки меди должны усиливать передвижения питательных веществ и воды, что является одной из причин усиления роста растений.

Значительно более высокая концентрация нанопорошка меди -100 г/га - незначительно, в пределах 5-10%, уменьшает эти показатели, следовательно, использовать такие концентрации нецелесообразно.

При контакте семян вики с нанопорошком оксида меди количество АБК значительно возрастает относительно контроля: при 1,00 г/га - на 29,9%, а при 100 г/га - на 52,9%. Остальные показатели при концентрации 100 г/га изменяют свои значения на 22-53%. Таким образом, применять оксид меди в концентрациях выше 100 г/га опасно.

Результаты измерения активности фитогормонов для пшеницы яровой приведены на рис.1. Так же, как и в случае с викой, для яровой пшеницы отмечены незначительные колебания активности ИУК. Раствор нанопорошка меди с концентрацией 100 г/ га вызывает увеличение активности ИУК на 10,97%, с концентрацией 1,00 г/га - на 10,67 %. Раствор оксида меди с концентрацией 100 г/га увеличивает активность ИУК на 20 %, а с концентрацией 1,00 г/га -увеличивает активность только на 11,37 %.

Количество АБК практически не изменяется по сравнению с контролем. Следовательно, для

Таблица 1 - Содержание фитогормонов в опытных образцах вики

Вариант ФИТОГОРМОНЫ

ИУК нг/г сыр.мае % к контр. ЦК нг/г сыр.мае % к контр. ГК нг/г сыр. мае % к контр. АБК нг/г сыр.мае % к контр.

Контроль 7,69±0,47 - 589,15±3,60 - 25,02±0.06 - 72,35±0,57 -

Си-0,10 8,92±0,58 15,99 600,62±4,55 1,95 27,79±0,17 11,07 65,69±0,73 -9,21

Си-100,0 7,89±0,37 2,60 531,65±3,37 -9,76 22,04±0,26 -11,91 70,78±0,69 -2,17

Си0-0,10 8,56±0,83 11,31 433,00±5,38 -26,50 26,12±0,47 4,40 80,05±0,72 10,64

Си0-100,0 9,41 ±0,62 22,37 901,06±6,90 35,97 38,32±0,09 53,16 110,65±0,9 52,94

Примечание: Р < 0,05

пшеницы увеличение концентрации нанопорошка меди в 100 раз, в отличие от вики, не вызвало снижения физиологических процессов. При контакте семян пшеницы с нанопорошком оксида меди количество АБК значительно выше контроля: при концентрации 100 г/га - на 35,3%, а при 1,0 г/ га - на 10,1%. Остальные показатели при 100 г/ га, как и в случае вики, изменяют свои значения на 22-53% . Следовательно, оксид меди при концентрациях вышеЮО г/га является токсичным, и за его концентрацией необходим контроль.

Выводы

1. Показана зависимость изменения активности фитогормонов от концентрации наноматериалов в растворе. При концентрации нанопорошка меди до 10,0 г/га в вике и пшенице увеличивается

содержание ЦК, ГК и ИУК. Количество АБК уменьшается на 9,1%. С увеличением концентрации нанопорошка аналогичная зависимость достоверно сохраняется для образцов пшеницы, для вики значения уменьшаются на 10%. Нанопоршки меди достоверно повышают активность исследованных фитогормонов, стимулируя физиологические процессы, из чего можно сделать вывод, что они обладают биологической активностью.

2. Нанопорошки оксида меди при концентрации 1,0 г/га изменяют активность фитогормонов семян вики и пшеницы на 10%. При концентрации 100 г/ га показатели активности изменяют свои значения на 22-53%. Следовательно, оксид меди при концентрациях выше 100 г/га является токсичным, и за его накоплением в растениях необходим контроль.

№

№

ИР

! К

і

й=а

а цк  Г"

Рис.1 - Содержание фитогормонов в опытных образцах пшеницы яровой

Библиографический список

1. Кулаева, О.Н. Гормональная регуляция физиологических процессов у растений на уровне РНК и белка /О.Н Кулаева, - М: Наука, 1982,- 351 с.

2. Курсанов, А.Л. Внутренняя организация физиологических процессов у растений / А.Л. Курсанов // Ученый и аудитория. - М: Наука, 1982. - С. 145-161.

3. Макроносов, А.Т. Интеграция функций роста и фотосинтеза/ А.Т. Макроносов // Физиология растений. 1983,- Вып. 5. - С. 868-880,-

4 Цитокинины как регуляторы фотосинтеза, дыхание и продуктивности некоторых многолетних

злаков/ И.И Чернядьев, А.С. Образцов, А.А. Козловских, Н.Б. Доман // Прикладная биохимия и микробиология. - 1987. - № 5. - С. 647-656,-

5. Шалыго, Н.В., Аверина, Н.Г. Влияние кинети-на и глутаминовой кислоты на биосинтез хлорофилла и его предшественников в этиолированных и зеленеющих проростках ячменя / Н.В. Шалыго, Н.Г. Аверина// Мат. межд.конф. «Регуляторы роста и развития растений»,- М.: МСХА, 1997. - С. 128.

6.Якушкина, Н.И. Физиология растений / Н.И. Якушина, Е.Ю. Бахгенко. - М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2005. - 463 с.

УДК 619:618.19.-002.

Е. В. Киселева, канд. биол. наук, доцент, Рязанский ГАТУ И. А. Сорокина, канд. ве/п. наук, доцент, Рязанский ГАТУ

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА ХЛОРОФИЛЛИПТА РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ МАСТИТА У КОРОВ

Молоко считается в России продуктом первой необходимости. Благодаря популярности вопроса о здоровом и правильном питании и росту доходов населения потребление молочных про-

дуктов увеличивается ежегодно на несколько десятков процентов. Молоко и молочные продукты составляют 15,1% минимального набора продовольственной корзины. Но дефицит потребления

© Киселева Е. В., Сорокина И. А., 2012

молока и молочных продуктов в России сохраняется. Так, по физиологическим нормам потребление молока и молочных продуктов должно составлять не менее 392 кг в год на человека; в настоящее время средний россиянин потребляет лишь 240 кг в год (для сравнения: в 1990 году среднестатистический советский гражданин выпивал и съедал 370 кг молока и молочных продуктов, сегодня во Франции этот показатель составляет 440 кг, в Германии - 400 кг, а в Скандинавских странах- более 500 кг).

Согласно оценке CVS Consulting (2006) дойное стадо в России ежегодно уменьшается на 5-6%, и сегодня Российское молочное стадо по численности меньше, чем оно было в послевоенном 1945 году; как следствие, снижается производство сырого молока, и даже сохраняющаяся тенденция повышения продуктивности коров пока не может компенсировать урон от снижения поголовья.

В последние годы в России наблюдается устойчивое увеличение спроса на молочную продукцию пропагандируемого «здорового» образа жизни - в частности, кисломолочную продукцию и йогурты с биологическими компонентами. За период с 2000-го по 2010 годы потребление питьевого йогурта увеличилось по данным «Имес Консалтинг» на 317%, а весь йогуртовый сегмент за это время вырос на 260%. На долю четырех компаний, имеющих собственное производство в России (Вимм-Билль-Данн, Данон, Эрманн и Кампина) приходится более 90% рынка всех видов йогуртов. Все производители качественной молочной продукции сталкиваются с серьезной проблемой дефицита молока и особенно молока высокого качества; за качественное сырье лидеры молочной перерабатывающей промышленности готовы платить более высокую цену. Дефицит молока заставляет производителей искать его в других регионах. Не секрет, что значительное количество молока, перерабатываемого на предприятиях Подмосковья, поставляется из Вологодской области. По данным ВНИИ молочной промышленности из-за недостатка сырья за последние 7 лет не наблюдалось роста производства сливочного масла. В итоге около 60% рынка заняли зарубежные производители этого продукта и по оценке экспертов ВНИИ ситуация в ближайшее время не улучшится. Компания «Вимм-Билль-Данн» стала производить молоко на Могилевском комбинате в Белоруссии. Ранее компания разливала молоко только на собственных заводах: Лианозовском, Раменском, Воронежском и других, но нехватка сырья вынуждает крупных производителей искать поставщиков сырья уже в зарубежье, хоть и ближнем.

Но на фоне ухудшающейся общей ситуации в молочном животноводстве в последние годы наметились и положительные сдвиги. Растет число крупных хозяйств, имеющих молочное стадо свыше 600 голов и использующих современные технологии. Надои молока в таких хозяйствах зача-

стую более чем в 2 раза превышают средние по РФ. Оздоровление отрасли пока идет медленно, на беспривязное содержание переведено только около 4% поголовья, но процесс уже пошел. И успешная реализация Национального Проекта

- один из возможных путей его активизации. В соответствии с этим проектом производство молока в России должно увеличиться на 4,5%, а доля импорта в ресурсах молока и молочных продуктов при этом должна снизиться с 15,8% до 12,5%. Планируются значительные закупки племенного скота за рубежом. Но все эти усилия со стороны государства не приведут к желаемому результаты, если в хозяйствах не изменить подход к производству молока.

Производство молока - это система, в которой взаимосвязаны животные, люди и оборудование. В тех молочных хозяйствах, где внедряются передовые технологии доения и содержания животных, меняются и условия труда и отношение персонала к своему делу.

Современные линейные установки, доильные залы, танки-охпадители, аппараты промывки и компьютеризированная система управления стадом, осуществляющая непрерывный и эффективный контроль зоотехнической и селекционной работы, позволяют, с одной стороны, экономить людские резервы, снижать себестоимость молока, повышать его качество и улучшать здоровье стада, с другой стороны, подобное оборудование требует и соответствующей подготовки работников ферм.

Современное оборудование и новейшие технологии не решают всех проблем. Качество получаемого молока продолжает оставаться камнем преткновения для многих производителей. Производство конкурентоспособной молочной продукции (прибыльной для перерабатывающих предприятий и безопасной для потребителя) возможно лишь из молока высшего сорта. Но именно такого сырья (кстати, способного приносить молочным хозяйствам реальную прибыль) остро не хватает на нашем рынке по многим причинам, основными из которых являются санитарное состояние используемого доильного оборудования и здоровье животных.

Говоря о здоровье животных, в первую очередь обычно имеют в виду процент в стаде коров со столь распространенным и "дорогостоящим" заболеванием, как субклинический (то есть протекающий без видимых признаков) мастит. Он способен быстро передаваться от одного животного к другому и в короткие сроки поражать до 60% всего дойного стада при наличии клинических признаков лишь у 3-4% коров.

Мастит занимает первое место среди болезней, которые причиняют животноводческим хозяйствам значительный ущерб.

По данным различных авторов [1,2,3] заболеваемость коров всеми видами мастита колеблется от 5-15% до 40-50% от общего поголовья коров.

При мастите снижается продуктивность жи-