К вопросу о влиянии шунгитов на рост и развитие растений

Татьяна Геннадиевна Шибаева, Елена Георгиевна Шерудило, Аэлита Валериевна Первунина, Сергей Дмитриевич Кирилюк, Александр Федорович Титов, Tatyana Shibaeva, Elena Sherudilo, Aelita Pervunina, Alexander Titov, Sergey Kirilyuk

Аннотация


Изучали влияние шунгитовых пород (ШП) Турастамозерского (1, 5, 25, 100%), Нигозерского (1, 5, 10, 25, 100%), и Зажогинского (1, 5, 100%) месторождений в составе субстрата для выращивания на рост и развитиепшеницы (TriticumaestivumL.) и ячменя (HordeumvulgareL.). Растения выращивали в камерах искусственного климата при температуре 23°С, ФАР 200 мкмоль/(м2 с) и поливе питательным раствором.В качестве контрольного субстрата для выращивания растений использовали кварцевый песок.Полученные результаты показали, что влияние ШП на рост и развитие растений зависит от вида (типа) ШП и количества ШП в субстрате. В частности, отмечено положительное влияние Турастомозерской ШП в концентрациях от 1 до 25% на фотосинтетическую активность и накопление биомассы растений. ШП Нигозерского месторождения в концентрации выше 5% тормозила рост и развития из-за высокой кислотности (низкой рН) субстрата. Влияние Зажогинской ШП было незначительным в концентрациях от 1 до 5%. Использование ШП в качестве 100% субстрата показало, что только Турастомозерская ШП пригодна для выращивания растений. Всхожесть семян в субстратах из Нигозерской и Зажогинской ШПбыла нулевой. По ряду показателей (накопление биомассы, содержание хлорофилла, потенциальный квантовый выход фотохимической активности ФС II (Fv/Fm))наблюдались видовая специфичность в ответной реакции пшеницы и ячменя на внесение ШП в субстрат для их выращивания. Не удалось выявить сколько-нибудь значимое положительное влияние ШП на устойчивость растений к водному, солевому и низкотемпературному стрессам. На основании обобщения полученных данных и анализа литературы сделан вывод, что пока практическое использование ШП требует большой осторожности и дальнейшего изучения, т.к. без понимания я механизмов их влияния на растения, нельзя обеспечить их эффективное применение с целью управления ростом, развитием и формированием продуктивности. Кроме того, обобщающий термин «шунгит», очевидно, неприменим в физиологии растений и растениеводстве, так как ШП разных месторождений и в смеси с другими веществами в составе удобрений могут оказывать на растения очень разные, вплоть до противоположных, эффекты. 


Ключевые слова


шунгитовые породы; минеральное питание; рост растений; пшеница; ячмень

Полный текст:

PDF

Литература


Бирюкова О.А. О влиянии удобрений «ШунгиТерра» на физико-химические свойства чернозема обыкновенного // Актуальные агросистемы. 2017. №6. С. 36-40.

Борисов П.А. Карельские шунгиты. Изд. Карелия; Петрозаводск: 1956. 92 с.

Бочарникова Е. А., Матыченков В. В., Матыченков И. В. Кремниевые удобрения и мелиоранты: история изучения, теория и практика применения // Агрохимия. 2011. №7. С. 84-96.

Волкова Р.И., Будыкина Н.П. Шунгитсодержащие карбонатные породы как сырье для известкования кислых почв // Минеральное сырье Карелии. Петрозаводск, 1977. С. 179-188.

Ермолаев А.А. Кремний и устойчивость земледелия. Воронеж, 1992. 216 с.

Икконен Е. Н., Сидорова В. А., Шибаева Т.Г., Юркевич М.Г. Оценка физиологического отклика AlliumcepaL. на содержание шунгита в почве // Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды: Сборник материалов Годичного собрания Общества физиологов растений России, Всероссийской научной конференции с международным участием и школы молодых ученых, Иркутск, 10-15 июля 2018 г. - Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2018. – В 2-х частях. Часть I. C. 389-391. http://doi.org/10.31255/978-5-94797-319-8-389-391

Калинин Ю.К., Калинин А.И., Скоробагатов Г.А. Шунгиты Карелии - для новых стройматериалов, в химическом синтезе, газоочистке, водоподговке и медицине / Ю.К. Калинин. – Санкт-Петербург: 2008, УНЦХ СПбГУ, ВВМ. 219 с.

Котова З.П. Шунгитсодержащие удобрения // Агрохимический вестник. 2006. №6. С. 31-32.

Крутов В.И. Использование шунгитовой мульчи для ускорения снеготаяния в лесных питомниках и на вырубках // Минеральное сырье Карелии. Петрозаводск. 1977. С. 175-179.

Куликова А.Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрения сельскохозяйственных культур. Ульяновск, Издательство Ульяновской ГСХА им. П.А. Столыпина, 2013. 176 с.

Матыченков В.В., Бочарникова Е.А., Аммосова Я.М. Влияние кремниевых удобрений на растения и почву // Агрохимия, 2002. № 2. С.86–93.

Мясникова О.В., Первунина А.В. Перспективы комплексного использования низкоуглеродистых шунгитсодержащих пород Карелии // Горный журнал, 2019. №3. С. 78–82. http://doi.org/10.17580/gzh.2019.03.15

Органическое вещество шунгитоносных пород Карелии (генезис, эволюция, методы изучения) / Отв. редактор М. М. Филиппов. Петрозаводск: Карел. науч. центр РАН, 1994. 207 с.

Онежскаяпалеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Л. В. Глушанин, Н. В. Шаров, В. В. Щипцов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. 431 с.

Пыжов В.С., Удовенко А.И., Каменев Р.А. Применение удобрения «Шунгитерра» в растениеводстве // Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 2017. ФГБОУВО «Донской государственный аграрный университет» (пос. Персиановский). С. 45-50.

Рожкова В.С., Чаженгина С.Ю. Влияние окисления сульфидов шунгитовых пород на содержание тяжелых металлов в почве и карьерных водах // Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы Материалы третьей научно-практической конференции, г. Воронеж. 20-22 ноября 2013 г. Воронеж: «Цифровая полиграфия», 2013. С. 258-261.

Синькевич Е. И. Эффективность шунгитсодержащего доломита Кяппесельгского месторождения как известкового материала // Продуктивность торфяных почв под луговыми агроценозами. Петрозаводск. 1981. С. 17-18.

Светов С.А., Степанова А.В., Чаженгина С.Ю., Светова Е.Н., Михайлова А.И., Рыбникова З.П., Парамонов А.С., Утицина В.Л., Колодей В.С., Эхова М.В. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды КарНЦ РАН. № 7. Сер. Геология докембрия. 2015. С.54-73. http://doi.org/10.17076/geo140

Тимейко Л. В., Кузнецова Л. А. Голубева О. А. К вопросу использования шунгитов в сельскохозяйственном производстве // Черноземы центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования. 2017. С. 233–237.

Тойкка М. А., Кекконен А. П. Шунгит как удобрение // Ученые записки Карело-Финского государственного университета. 1946. Т. 1. С. 214-268.

Тойкка М. А., Левкина Т. И., Перевозчикова Е. М. Содержание микроэлементов в почвах Карелии и применение микроудобрений. Петрозаводск: Карелия, 1969. 60 с.

Филиппов М. М. Шунгитоносные породы Онежской структуры. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2002. 280 с.

Чаженгина С. Ю., Рожкова В. С., Кочнева И. В. Моделирование процессов абиогенного выветривания углеродистого вещества палеопротерозойскихшунгитовых пород Онежской структуры (Карелия) // Труды Карельского научного центра РАН. № 2. 2019. С. 67–79. http://doi.org/10.17076/geo827

Bolhàr-Nordenkampf H. R., Long S. P., Baker N. R. et al. Chlorophyll fluorescence as a probe of the photosynthetic competence of leaves in the field: a review 113 of current instrumentation // Funct. Ecol. 1989. Vol. 3. P. 497–514.http://doi.org/10.2307/2389624

Ignatov I., Mosin O. V. The Structure and Composition of Carbonaceous Fullerene Containing Mineral Shungite and Microporous Crystalline Aluminosilicate Mineral Zeolite. Mathematical Model of Interaction of Shungite and Zeolite with Water Molecules, Advances in Physics Theories and Applications. 2014. V. 28, P. 10-21. http://doi.org/10.13187/ejnr.2014.1.30

Ikkonen E., Chazhengina S., Bakhmet O., Sidorova V. Effect of Shungite Application on the Temperature Sensitivity of Allium cepa Respiration under Two Soil Water Regimes // Agronomy. 2021. V. 11. 1302. http://doi.org/10.3390/agronomy11071302

Maxwell K., Johnson G. N.Chlorophyll fluorescence - a practical guide // J. Exp. Bot. 2000. Vol. 51. P. 659-668. http://doi.org/10.1093/jexbot/51.345.659

Melezhik V. A., Fallick A. E., Filippov M. M., Larsen O. Karelian shungite – an indication of 2.0 Ga-old metamorphosed oil-shale and generation of petroleum: geology, lithology and geochemistry // Earth Sci. Rev. 1999. Vol. 47. P. 1-40. http://doi.org/10.1016/S0012-8252(99)00027-6

Poorter H., Niinemets U., Poorter L., Wright I.J., Villar R.Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta-analysis // New Phytol. 2009. Vol. 182. P. 565-588. http://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x

References

Biryukova O. A. O vliyaniiudobrenij «SHungiTerra» nafiziko-himicheskiesvojstvachernozemaobyknovennogo // Aktual'nyeagrosistemy. 2017. №6. S. 36-40.

Borisov P. A.Karel'skieshungity. Izd. Kareliya; Petrozavodsk: 1956. 92 s.

Bocharnikova E. A., Matychenkov V. V., Matychenkov I. V.Kremnievyeudobreniyaimelioranty: istoriyaizucheniya, teoriyaipraktikaprimeneniya // Agrohimiya. 2011. №7. S. 84-96.

Volkova R. I., Budykina N. P. Shungitsoderzhashchiekarbonatnyeporodykaksyr'edlyaizvestkovaniyakislyhpochv // Mineral'noesyr'eKarelii. Petrozavodsk, 1977. S. 179-188.

Ermolaev A. A. Kremnijiustojchivost' zemledeliya. Voronezh, 1992. 216 s.

Ikkonen E. N., Sidorova V. A., Shibaeva T.G., Yurkevich M.G. Ocenkafiziologicheskogootklika Allium cepa L. nasoderzhanieshungita v pochve // Mekhanizmyustojchivostirastenijimikroorganizmov k neblagopriyatnymusloviyamsredy: SbornikmaterialovGodichnogosobraniyaObshchestvafiziologovrastenij Rossii, Vserossijskojnauchnojkonferencii s mezhdunarodnymuchastiemishkolymolodyhuchenyh, Irkutsk, 10-15 iyulya 2018 g. - Irkutsk: Izd-voInstitutageografiiim. V.B. Sochavy SO RAN, 2018. – V 2-h chastyah. CHast' I. C. 389-391. http://doi.org/10.31255/978-5-94797-319-8-389-391

Kalinin YU. K., Kalinin A. I., Skorobagatov G. A.ShungityKarelii - dlyanovyhstrojmaterialov, v himicheskomsinteze, gazoochistke, vodopodgovkei medicine / Yu. K. Kalinin. – Sankt-Peterburg: 2008, UNCKH SPbGU, VVM. 219 s.

Kotova Z. P.SHungitsoderzhashchieudobreniya // Agrohimicheskijvestnik. 2006. №6. S. 31-32.

Krutov V. I.Ispol'zovanieshungitovojmul'chidlyauskoreniyasnegotayaniya v lesnyhpitomnikahinavyrubkah // Mineral'noesyr'eKarelii. Petrozavodsk. 1977. S. 175-179.

Kulikova A. H.Kremnijivysokokremnistyeporody v sistemeudobreniyasel'skohozyajstvennyhkul'tur. Ul'yanovsk, Izdatel'stvoUl'yanovskoj GSKHA im. P.A. Stolypina, 2013. 176 s.

Matychenkov V. V., Bocharnikova E. A., Ammosova YA. M. Vliyaniekremnievyhudobrenijnarasteniyaipochvu // Agrohimiya, 2002. № 2. S.86–93.

Myasnikova O. V., Pervunina A. V.Perspektivykompleksnogoispol'zovaniyanizkouglerodistyhshungitsoderzhashchihporodKarelii // Gornyjzhurnal, 2019. №3. S. 78–82. http://doi.org/10.17580/gzh.2019.03.15

OrganicheskoeveshchestvoshungitonosnyhporodKarelii (genezis, evolyuciya, metodyizucheniya) / Otv. redaktor M. M. Filippov. Petrozavodsk: Karel. nauch. centr RAN, 1994. 207 s.

Onezhskayapaleoproterozojskayastruktura (geologiya, tektonika, glubinnoestroenieiminerageniya) / Otv. red. L. V. Glushanin, N. V. Sharov, V. V. Shchipcov. Petrozavodsk: KarNC RAN, 2011. 431 s.

Pyzhov V. S., Udovenko A. I., Kamenev R. A.Primenenieudobreniya «SHungiterra» v rastenievodstve // Innovacii v tekhnologiyahvozdelyvaniyasel'skohozyajstvennyhkul'tur. MaterialyVserossijskojnauchno-prakticheskojkonferencii. 2017. FGBOUVO «Donskojgosudarstvennyjagrarnyjuniversitet» (pos. Persianovskij). S. 45-50.

Rozhkova V. S., Chazhengina S. Yu.Vliyanieokisleniyasul'fidovshungitovyhporodnasoderzhanietyazhelyhmetallov v pochveikar'ernyhvodah // Ekologicheskayageologiya: teoriya, praktikairegional'nyeproblemyMaterialytret'ejnauchno-prakticheskojkonferencii, g. Voronezh. 20-22 noyabrya 2013 g. Voronezh: «Cifrovayapoligrafiya», 2013. S. 258-261.

Sin'kevich E. I.Effektivnost' shungitsoderzhashchegodolomitaKyappesel'gskogomestorozhdeniyakakizvestkovogomateriala // Produktivnost' torfyanyhpochv pod lugovymiagrocenozami. Petrozavodsk. 1981. S. 17-18.

Svetov S. A., Stepanova A. V., Chazhengina S. YU., Svetova E. N., Mihajlova A. I., Rybnikova Z. P., Paramonov A. S., Uticina V. L., Kolodej V. S., Ekhova M. V.Precizionnyj (ICP-MS, LA-ICP-MS) analizsostavagornyhporodimineralov: metodikaiocenkatochnostirezul'tatovnaprimererannedokembrijskihmafitovyhkompleksov // Trudy KarNC RAN. № 7. Ser. Geologiyadokembriya. 2015. S. 54-73. http://doi.org/10.17076/geo140

Timejko L. V., Kuznecova L. A. Golubeva O. A. K voprosuispol'zovaniyashungitov v sel'skohozyajstvennomproizvodstve // CHernozemycentral'noj Rossii: genezis, evolyuciyaiproblemyracional'nogoispol'zovaniya. 2017. S. 233–237.

Tojkka M. A., Kekkonen A. P.Shungitkakudobrenie // UchenyezapiskiKarelo-Finskogogosudarstvennogouniversiteta. 1946. T. 1. S. 214-268.

Tojkka M. A., Levkina T. I., Perevozchikova E. M.Soderzhaniemikroelementov v pochvahKareliiiprimeneniemikroudobrenij. Petrozavodsk: Kareliya, 1969. 60 s.

Filippov M. M.ShungitonosnyeporodyOnezhskojstruktury. Petrozavodsk: KarNC RAN, 2002. 280 s.

Chazhengina S. YU., Rozhkova V. S., Kochneva I. V. ModelirovanieprocessovabiogennogovyvetrivaniyauglerodistogoveshchestvapaleoproterozojskihshungitovyhporodOnezhskojstruktury (Kareliya) // Trudy Karel'skogonauchnogo centra RAN. № 2. 2019. S. 67–79. http://doi.org/10.17076/geo827

Bolhàr-Nordenkampf H. R., Long S. P., Baker N. R. et al. Chlorophyll fluorescence as a probe of the photosynthetic competence of leaves in the field: a review 113 of current instrumentation // Funct. Ecol. 1989. Vol. 3. P. 497–514. http://doi.org/10.2307/2389624

Ignatov I., Mosin O. V. The Structure and Composition of Carbonaceous Fullerene Containing Mineral Shungite and Microporous Crystalline Aluminosilicate Mineral Zeolite. Mathematical Model of Interaction of Shungite and Zeolite with Water Molecules, Advances in Physics Theories and Applications. 2014. V. 28, P. 10-21. http://doi.org/10.13187/ejnr.2014.1.30

Ikkonen E., Chazhengina S., Bakhmet O., Sidorova V. Effect of Shungite Application on the Temperature Sensitivity of Allium cepa Respiration under Two Soil Water Regimes // Agronomy. 2021. V. 11. 1302. http://doi.org/10.3390/agronomy11071302

Maxwell K., Johnson G. N.Chlorophyll fluorescence - a practical guide // J. Exp. Bot. Vol. 51. P. 659-668. http://doi.org/10.1093/jexbot/51.345.659

Melezhik V. A., Fallick A. E., Filippov M. M., Larsen O. Karelian shungite – an indication of 2.0 Ga-old metamorphosed oil-shale and generation of petroleum: geology, lithology and geochemistry // Earth Sci. Rev. 1999. Vol. 47. P. 1-40. http://doi.org/10.1016/S0012-8252(99)00027-6

Poorter H., Niinemets U., Poorter L., Wright I.J., Villar R. Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta-analysis // New Phytol. 2009. Vol. 182. P. 565-588. http://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb1641

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019