ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУСПЕНЗИИ ВОДОРОСЛИ CHLORELLAVULGARIS ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦА ПОСЕВНОГО МЕТОДОМ ГИДРОПОНИКИ

Федерации от 17 мая 2012г., №413 / Министерство образования и науки Российской Федерации. - Москва: 2012.

5. Сагитов, С.Т. Инновационное образовательное пространство - важнейшее условие эффективного развития региона. Опыт Республики Башкортостан // Педагогика. 2017. №7. С. 12-27.

УДК 57.784

Вильданова Г.И., магистрант Минахметова И.И., студент Порхун М.Ю., магистрант Чумак В.А., магистрант Черноусова О.В., магистрант Гайсина Л.А., д-р биол. наук, доцент ФГБОУВО «БГПУ им. М. Акмуллы»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУСПЕНЗИИ ВОДОРОСЛИ CHLORELLA VULGARIS ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦА ПОСЕВНОГО МЕТОДОМ ГИДРОПОНИКИ

Аннотация: в статье представлены результаты исследования влияния суспензии водоросли Chlorella vulgaris на биологические особенности огурца посевного при выращивании в условиях гидропоники. Установлено стимулирующее воздействие суспензии хлореллы на биомассу корней, что позволяют рекомендовать ее для дальнейшего использования в гидропонных установках.

Ключевые слова: сельское хозяйство; водоросли; почва; раствор Кнопа; урожайность.

Гидропоника представляет собой уникальный метод выращивания растений с применением водного раствора в

качестве источника питательных веществ [7]. Это современная технология обработки сельскохозяйственных культур, широко применяемая для овощей, фруктов, кормов, лекарственных растений и цветов. В последнее время интерес к гидропонике неуклонно возрастает. Это во многом связано с прогнозируемым ростом населения в мире и последующим увеличением спроса на продовольствие. Кроме того, немаловажной проблемой является снижение доступности пахотных земель. Почва обычно является наиболее доступной средой для растений. Она обеспечивает необходимые условия для развития растений: закрепление растений, питательные вещества, воздух, воду и так далее [4]. Однако почвы иногда создают серьезные ограничения для роста растений: присутствие болезнетворных организмов и нематод, неподходящая реакция на почве, неблагоприятное уплотнение почвы, плохой дренаж, деградация вследствие эрозии являются некоторыми из них [1]. Кроме того, обычное выращивание сельскохозяйственных культур в почве (полевое сельское хозяйство) довольно сложно, так как оно связано с большим пространством, массой труда и большим объемом воды [1]. В городских экосистемах почва недоступна для выращивания сельскохозяйственных культур вообще. В некоторых районах обнаруживается дефицит плодородных обрабатываемых пахотных земель из-за их неблагоприятных географических или топографических условий. В таких условиях гидропоника является альтернативой традиционному сельскому хозяйству [1,

3].

Целью исследований было изучение влияния суспензии водоросли Chlorella vulgaris на биологические особенности огурца посевного при выращивании в условиях гидропоники.

В экспериментах использовали аутентичный штамм водоросли Chlorella vulgaris BCAC 76*, который культивировали на жидкой питательной среде Болда [2] при температуре 25±50С и 12/12 ч. цикла день/ночь при естественном освещении в течение двух недель. Для изучения свойств огурца использовали семена сорта Журавленок F1, выведенный селекционерами в 1996 году на базе Крымской опытной станции.

В качестве раствора для гидропоники использовали питательный раствор Кнопа, в состав которого входили следующие соли (на 1 л дистиллированной воды): Ca(NO3)2 - 1 г; KH2PO4 - 0,25 г; MgSO4 - 0,25 г; KCl - 0,125 г; FeCb - 0,0125 г [6]. Для опытного раствора использовали раствор Кнопа с добавлением суспензии Chlorella vulgaris в соотношении 1:1, для контроля - раствор Кнопа без добавок.

Перед началом эксперимента семена огурца замачивали в водопроводной воде в чашках Петри для улучшения прорастания.

В качестве гидропонной установки использовали стеклянные емкости на 150-200 мл, куда помещали проросшие семена и доливали сверху раствором Кнопа (в контроле), либо раствором Кнопа с суспензий хлореллы (в эксперименте).

Для оценки влияния суспензии хлореллы измеряли длину и массу проростков и корней растений огурца.

Достоверность результатов исследований определяли с помощью критерия Стьюдента [9]. Статистическую обработку результатов эксперимента проводили с использованием программного пакета Statistica 10.

Эксперименты показали, что суспензия водоросли Chlorella vulgaris вызывала статистически достоверное уменьшение длины проростков и корней огурца посевного (таблица 1) 0^акт= 12,07 и tфакт= 11,38 соответственно. В то же время, при этом наблюдалось увеличение массы проростков и корней, причем в последнем случае это увеличение было статистически достоверным по критерию Стьюдента (1факт =2,31). Такие результаты можно объяснить тем, что суспензия водоросли способствовала утолщению проростков и корней, и, соответственно, повышению их жизнеспособности. Следовательно, для объективной оценки влияния суспензии водорослей необходимо измерять не только размерные признаки, но и биомассу растений.

Результаты исследований подтверждают полученные ранее сведения о стимулирующем влиянии хлореллы на сельскохозяйственные растения. Установлено, что обработка пшеницы жидким экстрактом хлореллы способствовала повышению урожайности и веса зерен на 140% и 40% соответственно [8]. Обработка суспензией семян и корней

кукурузы суспензией хлореллы приводила к повышению всхожести семян, биомассу, метаболическую активность проростков и ускорению их роста [5].

Таблица 1

Влияние Chlorella vulgaris на показатели роста и развития огурца

посевного

Вариан т N Xmin Xmax X±S о Me CV, % tфакт

Длина проростков, см

Контрол ь 10 0 8,00 15,2 0 11,30±0,1 8 1,7 7 11,3 15,6 6 -

Опыт 10 0 4,80 13,5 0 8,15±0,19 1,9 2 8,15 23,4 4 12,07 *

Длина корней, см

Контрол ь 10 0 8,00 27,1 0 16,41±0,3 8 3,8 0 16,0 5 23,0 9 -

Опыт 10 0 4,40 19,9 0 10,59±0,3 4 3,4 4 10,3 5 32,5 1 11,38 *

Масса проростков, г

Контрол ь 10 0 0,28 0,77 0,50±0,01 0,1 1 0,49 21,0 0 -

Опыт 10 0 0,36 0,90 0,53±0,01 0,1 1 0,49 21,7 2 1,48

Масса корней, г

Контрол ь 10 0 0,00 1 0,12 0,04±0,00 3 0,0 3 0,04 59,6 0 -

Опыт 10 0 0,02 0,11 0,05±0,00 2 0,0 2 0,05 37,0 2 2,31*

Примечание. N — число измерении; Xmin — минимальное значение признака; Xmax - максимальное значение признака; X±Sx - средняя арифметическая и ее ошибка; Me - медиана; о -стандартное отклонение; cv - коэффициент вариации; tфакт -значения коэффициента Стьюдента, знаком * отмечены достоверные значения критерия Стьюдента при Р = 0,05.

Таким образом, суспензия водоросли Chlorella vulgaris оказывала стимулирующее воздействие на биомассу корнеИ

огурца посевного, что позволяет рекомендовать ее для использования в гидропонике.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лакин, Г.Ф. Биометрия [Текст] / Г.Ф. Лакин; М: Высшая школа, 1990. - 352 с.

2. Beibel, J.P. Hydroponics / J.P. Beibel. - The Science of Growing Crops Without Soilll. Florida Department of Agric. Bull., 1960 - P.180.

3. Bischoff, H.W., Bold, H.C. Phycological studies. IV. Some soil algae from Enchanted Rock and related algal species / H.W. Bischoff, H.C. Bold. - University of Texas Publications 6318, Austin, 1963. - 95 pp.

4. Butler, J.D. Oebker, N.F. - Hydroponics as a Hobby -growing Plants Without Soil. / J.D. Butler, N.F. Oebker, Circular 844. -Information Office, College of Agriculture, University of Illinois, Urbana, IL 61801, 2006

5. Ellis, N.K., Jensen, M., Larsen, J. Oebker, N. -Nutriculture Systems / N.K. Ellis, M.Jensen, J. Larsen, N. Oebker // Growing Plants Without Soil. Station Bulletin. - 1974. - No. 44. -Purdue University, Lafayette, Indiana.

6. Grzesic M., Romanowska-Duda Z. Improvements in germination, growth, and metabolic activity of corn seedlings by grain conditioning and root application with cyanobacteria and microalgae / M. Grzesic, Z. Romanowska-Duda // Polish Journal of Environmental Studies. - 2014. - Vol. 23. - N 4. - P. 1147-1153

7. Hull R. The Use of Unicellular Algae in the Biology Classroom. / R. Hull //The American Biology Teacher. - 1966. - P.120-121.

8. Jensen, M.H. Hydroponics worldwide / M.H. Jensen // Acta Horticulturae. - 1999. - Vol. 481. - P. 719-729.

9. Spolaore P., Joannis-Cassan C., Duran E., Isambert A. Commercial applications of microalgae / P. Spolaore, C. Joannis-Cassan, E. Duran, A. Isambert // Journal of Bioscience and Bioenginering. - 2006. - Vol. 101. - P. 87-96.