vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2018-63-2-188-200vestib-363Research ArticleСтатьиВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА НА СОДЕРЖАНИЕ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ПИГМЕНТОВ В РАСТЕНИЯХ ГОЛУБИКИ, КУЛЬТИВИРУЕМЫХ НА ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НИЗИННОГО ТИПАЕFFECT OF FERTILIZERS AND GROWTH STIMULATORS ON THE CONTENT OF PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS IN BLUEBERRY PLANTS CULTIVATED ON DEVELOPED LOW-LYING PEAT DEPOSITSРупасоваЖ. А.RupasovaZh. A.

член-корреспондент, д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией

Corresponding Member, D. Sc. (Biol.), Professor, Head of the Laboratory

J.Rupasova@cbg.org.byЯковлевА. П.YakovlevA. P.

канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

Ph. D. (Biol.), Assistant Professor, Head of the Laboratory

A.Yakovlev@cbg.org.byСавоськоИ. В.SavoskoI. V.

мл. науч. сотрудник

Junior researcher

КабашниковаЛ. Ф.KabashnikovaL. F.

член-корреспондент, д-р биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

Corresponding Member, D. Sc. (Biol.), Assistant Professor, Head of the Laboratory

kabashnikova@ibp.org.byЛиштванИ. И.LishtvanI. I.

академик, д-р техн. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

Academician, D. Sc. (Engineering), Professor, Chief researcher

gntpecology@mail.ruЦентральный ботанический сад НАН Беларуси, МинскCentral Botanical Garden of the National Academy of Sciences, MinskИнститут биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, МинскInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences, MinskИнститут природопользования НАН Беларуси, МинскInstitute for Nature Management of the National Academy of Sciences, Minsk201821052018632188200Copyright © Рупасова Ж.А., Яковлев А.П., Савосько И.В., Кабашникова Л.Ф., Лиштван И.И., 20182018Рупасова Ж.А., Яковлев А.П., Савосько И.В., Кабашникова Л.Ф., Лиштван И.И.Rupasova Z.A., Yakovlev A.P., Savosko I.V., Kabashnikova L.F., Lishtvan I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/363

Приведены результаты сравнительного исследования влияния полного минерального удобрения и ростовых стимуляторов – Нанопланта, Гидрогумата и Экосила на основные характеристики пигментного фонда ассимилирующих органов дву- и четырехлетних растений (виргинильных и генеративных) двух модельных сортов V. corymbosum L. – Bluecrop и Northland. Выявлены существенные генотипические, возрастные и межвариантные различия в характере и степени ответной реакции растений на примененные агроприемы. Показано, что после внесения удобрений у генеративных растений голубики содержание в листовой ткани фотосинтезирующих пигментов превышало таковое у виргинильных на фоне неоднозначных тенденций в изменении темпов их накопления. Наряду с этим выявлены существенные сдвиги в составе каротиноидного комплекса пластид, обусловленные чрезвычайно выраженной активизацией биосинтеза β-каротина при деградации ксантофиллов, усиливающейся с увеличением возраста растений, особенно у сорта Northland. У виргинильных растений интегральное стимулирующее действие удобрений на формирование пигментного фонда пластид проявилось только у сорта Northland при наибольшей эффективности внесения N16P16K16 и наименьшей после обработки Наноплантом, при различии степени их позитивного влияния в 20,9 раза. Эффективность применения Экосила и Гидрогумата уступала таковой N16P16K16 в 1,4 и 2,2 раза соответственно. У сорта Bluecrop незначительное позитивное влияние на содержание в листьях пластидных пигментов установлено только на фоне N16P16K16 при абсолютном доминировании ингибирующего воздействия на него остальных видов удобрений. У растений, достигших половой зрелости, установлено существенное нивелирование сортовых различий в сте- пени восприимчивости пигментного фонда пластид к использованию удобрений. В отличие от виргинильных растений, за счет более выраженной у генеративных растений активизации биосинтеза β-каротина совокупный эффект у обоих сортов голубики после внесения удобрений имел исключительно положительную направленность. Наиболее значительные позитивные изменения темпов накопления фотосинтезирующих пигментов у обоих сортов голубики обеспечивало внесение N16P16K16 и Гидрогумата, тогда как наименьшие отмечены при обработке Наноплантом (у сорта Bluecrop) и Экосилом (у сорта Northland).

The results of a comparative study of the effect of complete mineral fertilizers and growth stimulators Nanoplant, Hydrohumate and Ecosil on the main characteristics of the pigment fond of the assimilating organs of two- and three-year (brephic and nobilous) plants of the two model varieties V. corymbosum L.− Bluecrop and Northland are presented. Significant genotypic, age and intervariant differences in the character and degree of response of plants to tested agrotechnologies have been revealed. It has been shown that the sexually mature blueberry plants were characterized by a higher content of photosynthetic pigments in the leaf tissue than the juvenile ones, against the background of differences in the rates of their accumulation when fertilizers were using. Substantial shifts in the composition of the carotenoid complex were revealed on a high agrophone, due to the extremely activation of β-carotene, biosynthesis in the degradation of xanthophylls, which increased with age of plants. In juvenile plants, the integral stimulating effect of fertilizers on the formation of the fond of plastid pigments was manifested only in the Northland variety with the highest efficiency of application of N16P16K16 and the least of the treatments with Nanoplant and at a divergence of the degree of their positive influence in 20.9 times. The effectiveness of the application of Ecosil and Hydrohumate was inferior to that of N16P16K16, respectively, by 1.4 and 2.2 times. Bluecrop has an insignificant positive effect on the content of plastid pigment in leaves only on the background of N16P16K16 with an absolute dominance of the inhibitory effect on it of other types of fertilizers. In plants that have reached puberty, a substantial leveling of varietal differences in the degree of sensitivity of the pigments in plastids to the use of fertilizers has been established. In contrast to juvenile plants, due to the more pronounced activation of β-carotene biosynthesis in them, the combined effect in both varieties of blueberry on the fertilized agro background was extremely positive. The most significant positive changes in the rate of accumulation of photosynthetic pigments in both varieties of blueberry were provided by the addition of N16P16K16 and Hydrohumate, while the least significant ones were processed by Nanoplant (from Bluecrop) and EcoSil (from Northland).

хлорофиллβ-каротинксантофиллыудобрениярегуляторы ростаголубикаchlorophyllβ-carotenexanthophyllsfertilizationgrowth regulatorsblueberryРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Б17-045)The work was supported by the Belarusian Republican Foundation for Basic Research (grant B17-045).ReferencesВлияние биологически активных препаратов на урожайность и биохимический состав овощей / В. Ф. Степуро [и др.] // Овощеводство : сб. науч. тр. / Нац. Акад. наук Беларуси, Ин-т овощеводства. – Минск, 2010. – Вып. 18. – С. 187–191.Stepuro M. F., Tomson A. E., Naumova G. V., Makarova N. L., Zhmakova N. A., Ovchinnikova T. F. Impact of biosti- mulant on productivity and biochemical composition of vegetables. Ovoshchevodstvo: sbornik nauchnykh trudov [Vegetable growing: a collection of scientific papers], 2010, vol. 18, pp. 187–191 (in Russian).Азизбекян, С. Г. Наноплант – новое отечественное микроудобрение / С. Г. Азизбекян, В. И. Домаш // Наше сел. хоз-во. Агрономия. – 2015. – № 7. – С. 68–72.Azizbekyan S. G., Domash V. I. Nanoplant – a new native microfertilizer. Nashe sel’skoe khozyaistvo. Agronomiya [Our agriculture. Agronomy], 2015, no. 7, pp. 68–72 (in Russian).Наноплант – белорусский «эликсир урожайности» / С. Азизбекян [и др.] // Белорус. сел. хоз-во. – 2015. – № 3. – С. 58–59.Azizbekyan S., Domash V., Bruj I., Stepuro M. Nanoplant – belarusian “elixir productivity”. Belorusskoe sel’skoje khoziaistvo [Belarusian Agriculture], 2015, no. 3, pp. 58–59 (in Russian).Экологобезопасные биологически активные препараты для сельского хозяйства, разработанные на основе торфа и отходов растительного сырья / Г. В. Наумова [и др.] // Проблемы региональной экологии. – 2006. – № 4. – С. 52–56.Naumova G. V., Ovchinnikova T. F., Gorbunov A. K., Zhmakova N. A., Makarova N. L. Ecologically safe biologically active preparations for agriculture, developed on the basis of peat and waste of plant raw materials. Problemy regional’noi ekologii [Problems of regional ecology], 2006, no. 4, pp. 52–56 (in Russian).Экосил [Электронный ресурс] / Торгово-производств. част. унитар. предприятие «БелУниверсалПродукт». – Режим доступа : https://ecosil.by. – Дата доступа : 25.09.2017.Ekosil. Available at: https://ecosil.by (accessed 25.09.2017) (in Russian).Томсон, А. Э. Торф и продукты его переработки / А. Э. Томсон, Г. В. Наумова. – Минск : Беларус. навука, 2009. – 328 с.Tomson A. E., Naumova G.V. Peat and products of its processing. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2009. 328 p. (in Russian).Шабанов, А. А. Биоорганические препараты Гидрогумат и Экосил – полезные компоненты в органическом земледелии [Электронный ресурс] / А. А. Шабанов, Ч. А. Романовский // Экосил / Торгово-производств. част. унитар. предприятие «БелУниверсалПродукт». – Режим доступа : https://ecosil.by/a27989-ekologicheskoe-zemledelie-rostoregulyatory.html. – Дата доступа : 02.10.2015.Shabanov A. A., Romanovskii Ch. A. Bioorganic preparations Hydrohumate and Ekosil – useful components in orga- nic farming. Ekosil. Available at: https://ecosil.by/a27989-ekologicheskoe-zemledelie-rostoregulyatory.html (accessed 02.10.2016) (in Russian).Думбров, С. И. Влияние биопрепаратов на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в условиях каштановых почв Волгоградской области : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.09 / С. И. Думбров ; Волгогр. гос. с.-х. акад. – Волгоград, 2008. – 23 с.Dumbrov S. I. Influence of biologies on the productivity and quality of winter wheat in conditions of chestnut soils in the Volgograd region. Abstract of Ph. D. diss. Volgograd, 2008. 21 p. (in Russian).Фурманов, М. С. Отчет об эффективности применения комплексного удобрения «ФлорГумат» на полях Изобильненского филиала ФГУ «ГОССОРТКОМИССИЯ» Изобильненского района Ставропольского края / М. С. Фурманов. – Изобильный : [б. и.], 2004. – 4 с.Furmanov M. S. Report on the effectiveness of the application of complex fertilizer “FlorGumat” in the fields of the Izobilnensky branch of the Federal State Institution “Gossortkommissiya” of the Izobilnensky district, Stavropol Territory. Izobilny, S. n., 2004. 4 p. (in Russian).Эффективность применения микроудобрений «Наноплант – Co, Mn, Cu, Fe, Zn, Cr, Mo, Se» и «Наноплант-Ag» на голубике высокорослой (Vaccinium corymbosum L.) / О. В. Дрозд [и др.] // Опыт и перспективы возделывания ягодных растений семейства Брусничные на территории Беларуси и сопредельных стран : материалы Междунар. науч.-практ. семинара, Минск, 18–19 июля 2017 г. / Нац. акад наук Беларуси, Центр. ботан. сад ; редкол. : В. В. Титок, Л. В. Гончарова, Н. Б. Павловский. – Минск, 2017. – С. 50–57.Drozd O. V., Pavlovskii N. B., Lenkovets T. I., Azizbekyan S. G. Efficiency of application of microfertilizers “Nanoplant-Co, Mn, Cu, Fe, Zn, Cr, Mo, Se” and “Nanoplant-Ag” on highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.). Opyt i perspektivy vozdelyvaniya yagodnykh rastenii semeistva Brusnichnye na territorii Belarusi i sopredel’nykh stran: materialy Mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo seminara (Minsk, 18–19 iyulya 2017) [Experience and perspectives of cultivation of berry plants of the Cowberry family on the territory of Belarus and neighboring countries: materials of the International scientific and practical seminar (Minsk, July 18–19, 2017)]. Minsk, 2017, pp. 50–57 (in Russian).Петров, Н. Ю. Влияние биостимуляторов на фотосинтетическую деятельность яровой пшеницы / Н. Ю. Пет- ров, Н. В. Бердников, В. В. Чернышков // Изв. Нижневолж. агроуниверситет. комплекса: наука и высш. проф. образование. – 2008. – № 4 (12). – С. 26–31.Petrov N. Yu., Berdnikov N. V., Chernyshkov V. V. Effect of biostimulants on the photosynthetic activity of spring wheat. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional’noe obrazovanie [News of the Nizhnevolzhsky agro-university complex: science and higher vocational education], 2008, no. 4 (12), pp. 26–31 (in Russian).Свиридов, С. С. Особенности воздействия физиологически активных веществ на растения сахарной свеклы в зависимости от фона минерального питания: автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.09 / С. С. Свиридов ; Всерос. науч.-исслед. ин-т сахар. свеклы и сахара. – Рамонь, 2009. – 21 с.Sviridov S. S. Peculiarity of the effect of physiologically active substances on sugar beet plants, depending on the background of mineral nutrition. Abstract of Ph. D. diss. Ramon, 2009. 21 p. (in Russian).Влияние стимуляторов роста на основе пленкообразующих составов на побегообразовательную способность одревесневших черенков и неукорененных отводков яблони / А. В. Деревинский [и др.] // Изучение, охрана и использование биоразнообразия растений и животных: сб. науч. ст. преподавателей каф. ботаники и зоологии ф-та естествознания Белорус. гос. ун-та им. М. Танка, посвящ. памяти д-ра биол. наук, проф. Бавтуто Г. А. / Белорус. гос. пед. ун-т ; ред. : Е. И. Бычкова, И. Э. Бученков, А. В. Хандогий. – Минск, 2009. – С. 29–31.Derevinskii A. V., Chopchits A. N., Pivovarov I. V., Budnik E. P., Kabashnikova L. F., Mazhul’ V. M. Influence of growth stimulators on the basis of film-forming compositions on the shoot-forming ability of lignified cuttings and unbroken apple tree branches. Izuchenie, okhrana i ispol’zovanie bioraznoobraziya rastenii i zhivotnykh: sbornik nauchnykh statei prepodavatelei kafedry botaniki i zoologii fakul’teta estestvoznaniya Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta im. M. Tanka, posvyashchennyi pamyati doktora biologicheskikh nauk, professora Bavtuto Galiny Antonovny [Study, protection and use of plant and animal biodiversity: a collection of scientific articles of teachers of the Department of Botany and Zoology of the Faculty of Natural Sciences of the Belarusian State University. M. Tanka, dedicated to the memory of Doctor of biological sciences, Professor Galina Bavtuto Antonovna]. Minsk, 2009, pp. 29–31 (in Russian).Годнев, Т. Н. Хлорофилл: его строение и образование в растении / Т. Н. Годнев. – Минск : Изд-во Акад. наук БССР, 1963. – 318 с.Godnev T. N. Chlorophyll, its structure and formation in a plant. Minsk, Academy of Sciences of the Belorussian SSR Publ., 1963. 318 p. (in Russian).Фотосинтез. Методические рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы и контроля знаний студентов / авт.-сост. Л. В. Кахнович. – Минск : Изд-во Белорус. гос. ун-та, 2003. – 88 с.Kakhnovich L. V. Photosynthesis. Methodical recommendations for laboratory studies, tasks for independent work and control of students’ knowledge. Minsk, Belarusian State University Publ., 2003. 88 p. (in Russian).Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения каротина = Fruit and vegetable products. Methods for determination of carotene : ГОСТ 8756.22–80 (СТ СЭВ 6519-88) : введ. впервые : введ. с 01.01.81 до 01.01.96 (переизд. (сент. 1992 г.) с Изм. № 1, 2, утв. в июле 1985 г., нояб. 1989 г. (ИУС 10–85, 2–90)). – М. : Изд-во стандартов, 1992. – 6 с.State Standard 8756.22–80 Fruit and vegetable products. Method for determination of carotene. Moscow, Publishing house of standards, 1992. 6 p. (in Russian).The effect of differential nitrogen fertilization on photosynthetic pigment and carbohydrate contents in the two winter wheat varieties / T. Tranavičienė [et al.] // Agronomy Research. – 2008. – Vol. 6, N 2. – P. 555–561.Tranavičienė T., Urbonavičiūtė A., Samuolienė G., Duchovskis P., Vagusevičienė I., Sliesaravičius A. The effect of differential nitrogen fertilization on photosynthetic pigment and carbohydrate contents in the two winter wheat varieties. Agronomy Research, 2008, vol. 6, no. 2, pp. 555–561.Liu, Z. A. Using a chlorophyll meter to estimate tea leaf chlorophyll and nitrogen contents / Z. A. Liu, J. P. Yang,Liu Z. A., Yang J. P., Yang Z. C. Using a chlorophyll meter to estimate tea leaf chlorophyll and nitrogen contents. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2012, vol. 12, no. 2, pp. 339–348. DOI: 10.4067/s0718-95162012000200013Z. C. Yang // J. of Soil Science and Plant Nutrition. – 2012. – Vol. 12, N 2. – P. 339–348.Li X., Wei J., Li Y. Physiological effects of nitrogen, phosphorus and potassium on blueberry «Bluecrop». Acta Horticulturae, 2012, vol. 926, pp. 347–351. DOI: 10.17660/actahortic.2012.926.48Li, X. Physiological effects of nitrogen, phosphorus and potassium on blueberry «Bluecrop» / X. Li, J. Wei, Y. Li // Acta Horticulturae. – 2012. – Vol. 926. – P. 347–351.Chizhik O. V., Reshetnikov V. N., Filipenya V. L., Gorbatsevich V. I., Kartyzhova L. E., Aleschenkova Z. M. The microorganisms influence on adaptation of clonal planting stock of hardy-shrub species of Vaccinium. Fiziologiya i biokhimi-ya kul’turnykh rastenii [Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants], 2013, vol. 45, no. 3, pp. 254–259 (in Russian).Чижик, О. В. Влияние микроорганизмов на адаптацию клонированного посадочного материала древесно- кустарниковых видов рода Vaccinium / О. В. Чижик [и др.] // Физиология и биохимия культур. растений. – 2013. – Т. 45, № 3. – С. 254–259.Rupasova Zh. A., Yakovlev A. P., Reshetnikov V. N., Lishtvan I. I., Vasilevskaya T. I.., Krynitskaya N. B. Cultivation of blueberries on peat excavations of Pripyat’ Polessye. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2016. 242 p. (in Russian).Возделывание голубики на торфяных выработках Припятского Полесья (физиолого-биохимические аспекты развития) / Ж. А. Рупасова [и др.]. – Минск : Беларус. навука, 2016. – 242 с.Hirschberg J. Carotenoid biosynthesis in flowering plants. Current Opinion in Plant Biology, 2001, vol. 4, no. 3, pp. 210–218. DOI: 10.1016/s1369-5266(00)00163-1Hirschberg, J. Carotenoid biosynthesis in flowering plants / J. Hirschberg // Current Opinion in Plant Biology. – 2001. – Vol. 4, N 3. – P. 210–218.Havaux M., Dall’Osto L., Bassi R. Zeaxanthin has enhanced antioxidant capacity with respect to all other xanthophylls in arabidopsis leaves and functions independent of binding to PSII antennae. Plant Physiology, 2007, vol. 145, no. 4, pp. 1506–1520. DOI: 10.1104/pp.107.108480Havaux, M. Zeaxanthin has enhanced antioxidant capacity with respect to all other xanthophylls in arabidopsis leaves and functions independent of binding to PSII antennae / M. Havaux, L. Dall’Osto, R. Bassi // Plant Physiology. – 2007. – Vol. 145, N 4. – P. 1506–1520.Alboresi A., Dall’Osto L., Aprile A., Carillo P., Roncaglia E., Cattivelli L., Bassi R. Reactive oxygen species and transcript analysis upon excess light treatment in wild-type. Arabidopsis thaliana vs a photosensitive mutant lacking zeaxanthin and lutein. BMC Plant Biology, 2011, vol. 11, no. 1, p. 62. DOI:10.1186/1471-2229-11-62Reactive oxygen species and transcript analysis upon excess light treatment in wild-type Arabidopsis thaliana vs a photosensitive mutant lacking zeaxanthin and lutein / A. Alboresi [et al.] // BMC Plant Biology. – 2011. – Vol. 11, N 1. – P. 62.Reactive oxygen species and transcript analysis upon excess light treatment in wild-type Arabidopsis thaliana vs a photosensitive mutant lacking zeaxanthin and lutein / A. Alboresi [et al.] // BMC Plant Biology. – 2011. – Vol. 11, N 1. – P. 62.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.