1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия биологическая
  4. № 6, 2023

Известия РАН. Серия биологическая, 2023, № 6, стр. 609-615

Физиологические реакции растений огурца на внесение лигносульфоната натрия в дерново-подзолистую почву

Е. Н. Икконен 1, *, М. Г. Юркевич 1

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук
185910 Петрозаводск, Пушкинская, 11, Россия

* E-mail: likkonen@gmail.com

Поступила в редакцию 06.06.2022
После доработки 01.02.2023
Принята к публикации 06.02.2023

Аннотация

Вопрос использования лигносульфонатов (ЛС) для повышения плодородия почв в настоящее время является дискуссионным. Исследовали влияние содержания в почве ЛС натрия на накопление биомассы, фотосинтез, дыхание, и их соотношение у растений огурца. Содержание ЛС в пределах 10–25 г/кг не оказывало значимого влияния на исследованные показатели физиологического состояния растений. Однако при высоком содержании ЛС в почве (50–100 г/кг) скорость роста и активность фотосинтетического аппарата понижались, а интенсивность дыхания увеличивалась, определяя повышение доли дыхательных затрат от фотосинтеза. Высокие концентрации ЛС натрия в почве негативно отразились на физиологическом состоянии огурца и на его устойчивости к холоду предположительно из-за натриевого засоления почвы.

Ключевые слова: Cucumis sativus, фотосинтез, дыхание, флуоресценция хлорофилла

Список литературы

  1. Гармаш Е.В. Митохондриальное дыхание фотосинтезирующей клетки // Физиология растений. 2016. Т. 63. № 1. С. 17–30. https://doi.org/10.7868/S001533031506007X

  2. Икконен Е.Н., Грабельных О.И., Шерудило Е.Г., Шибаева Т.Г. Устойчивое и чувствительное к салицилгидроксамовой кислоте дыхание теплолюбивых растений в условиях кратковременных ежесуточных понижений температуры // Физиология растений. 2020а. Т. 67. № 1. С. 67–74. https://doi.org/10.31857/S0015330319050063

  3. Икконен Е.Н., Шибаева Т.Г., Шерудило Е.Г., Титов А.Ф. Реакция дыхания проростков озимой пшеницы на продолжительное и кратковременное ежесуточное понижение температуры // Физиология растений. 2020б. Т. 67. № 3. С. 312–318. https://doi.org/10.31857/S0015330320020062

  4. Максимов В.Ф., Стадницкий Г.В. Введение в специальность: учебное пособие для Вузов. Л.: Химия, 1988. С. 168.

  5. Панкова Е.И., Конюшкова М.В., Горохова И.Н. О проблеме оценки засоленности почв и методике крупномасштабного цифрового картографирования засоленных почв // Экосистемы: экология и динамика. 2017. Т. 1. № 1. С. 26–54.

  6. Рахманкулова З.Ф., Федяев В.В., Абдуллина О.А., Усманов И.Ю. Формирование адаптационных механизмов у пшеницы и кукурузы к повышенному содержанию цинка // Вестник башкирского университета. 2008. Т. 13. № 1. С. 43–46.

  7. Семихатова О.А. Оценка адаптационной способности растения на основании исследований темнового дыхания // Физиология растений. 1998. Т. 45. № 1. С. 142–148.

  8. Хабаров Ю.Б., Вешняков В.А., Кузяков Н.Ю. Получение и применение комплексов лигносульфоновых кислот с катионами железа // Лесной журнал. 2019. № 5. С. 167–187. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-5-167

  9. Atkin O.K., Bruhn D., Hurry V.M., Tjoelker M.G. The hot and the cold: unraveling the variable response of plant respiration to temperature // Funct. Plant Biol. 2005. V. 32. P. 87–105. https://doi.org/10.1071/FP03176

  10. Ayub G., Zaragoza-Castells J., Griffin K.L., Atkin O.K. Leaf respiration in darkness and in the light under pre-industrial, current and elevated atmospheric CO2 concentrations // Plant Sci. 2014. V. 226. P. 120–130. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2014.05.001

  11. Carrasco J., Kovács K., Czech V., Fodor F., Lucena J., Vértes A., Hernández-Apaolaza L. Influence of pH, iron source, and Fe/ligand ratio on iron speciation in lignosulfonate complexes studied using Mössbauer spectroscopy. Implications on their fertilizer properties // J. Agr. Food Chem. 2012. V. 60. P. 3331–3340. https://doi.org/10.1021/jf204913s

  12. Docquier S., Lambé P., Kevers C., Gaspar T. Beneficial use of lignosulfonates in in vitro plant cultures: Stimulation of growth, of multiplication and of rooting // Plant Cell Tiss. Org. 2007. V. 90. P. 285–291. https://doi.org/10.1007/s11240-007-9267-7

  13. Ertani A., Francioso O., Tugnoli V., Righi V., Nardi S. Effect of Commercial Lignosulfonate-Humate on Zea mays L. Metabolism // J. Agr. Food Chem. 2011. V. 59. P. 11940–11948. https://doi.org/10.1021/jf202473e

  14. Farquhar G.D., von Caemmerer S. Modelling of photosynthetic response to environmental conditions. In: Lange O.L., Nobel P.S., Osmond C.B., Ziegler H. (eds). Encyclopedia of plant physiology. V. 12B. Physiological plant ecology II. Water relations and carbon assimilation. Springer Verlag. Berlin. 1982. P. 551–587. https://doi.org/10.1007/978-3-642-68150-9_17

  15. Fernando V., Roberts G.R. The partial inhibition of soil urease by naturally occurring polyphenols // Plant Soil. 1976. V. 44. P. 81–86. https://doi.org/10.1007/BF00016957

  16. Hurry V., Igamberdiev A.U., Keerberg O., Pärnik T.R., Atkin O.K., Zaragoza-Castells J., Gardestrom P. Respiration in photosynthetic cells: gas exchange components, interactions with photorespiration and the operation of mitochondria in the light // Advances in Photosynthesis and Respiration, H. Lambers, M. Ribas-Carbo (Eds.). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 2005. P. 43–61. https://doi.org/10.1007/1-4020-3589-6_4

  17. Kok B. A critical consideration of the quantum yield of Chlorella-photosynthesis // Enzymologia. 1948. V. 13. P. 1–56.

  18. Lambers H. Cyanide-resistant respiration: a non-phosphorylating electron transport pathway acting as an energy overflow // Physiol. Plant. 1982. V. 55. P. 478–485. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1982.tb04530.x

  19. Liu Q., Deng Y., Tang J., Chen D., Li X., Lin Q., Yin G., Zhang M., Hu H. Potassium lignosulfonate as a washing agent for remediating lead and copper co-contaminated soils // Sci. Total Environ. 2019. V. 658. P. 836–842. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.228

  20. Stapanian M.A., Shea D.W. Lignosulfonates: effects on plant growth and survival and migration through the soil profile // Int. J. Environ. Studies. 1986. V. 27. P. 45–56. https://doi.org/10.1080/00207238608710276

  21. Ta’negonbadi B., Noorzad R. Stabilization of clayey soil using lignosulfonate // Transp. Geotech. 2017. V. 12. P. 45–55. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2017.08.004

  22. Yamori W., Evans J.R., von Caemmerer S. Effects of growth and measurement light intensities on temperature dependence of CO2 assimilation rate in tobacco leaves // Plant Cell Environ. 2010. V. 33. P. 332–343. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2009.02067.x

  23. Yamori W., Noguchi K., Hikosaka K., Terashima I. Cold tolerant crop species have greater temperature homeostasis of leaf respiration and photosynthesis than cold-sensitive species // Plant Cell Physiol. 2009. V. 50. P. 203–215. https://doi.org/10.1093/pcp/pcn189

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия биологическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал