Введение к работе
Актуальность проблемы. Микроэлементы - необходимое условие нормальной жизнедеятельности растений. Поэтому разработка способов оптимизации микроэлементного питания сельскохозяйственных культур является приоритетной задачей растениеводства. Ее решение осложняют процессы, ограничивающие подвижный пул микроэлементов в почвах агроэкосистем. Усилению сорбции почвешю-поглощающим комплексом микроэлементов, препятствующей их включению в фитоиетаболизм, способствуют различные антропогенные воздействия, в частности, применение химических мелиорантов и некоторых видов удобрений. Перечисленные факторы детерминируют снижение биологической активности традиционных форм микроудобрений - минеральных солей микроэлементов. Их дефицит, вызывая серьезные нарушения в продукционном процессе растений, уменьшает эффективность многих агротехнических методов повышения плодородия почв. Необходимость в коррекции микроэлементного питания растений наиболее актуальна для регионов распространения карбонатшх и требующих известкования' почв, а также защищенного грунта.
Для оптимизации питания растений микроэлементами применяют синтетические комплексоны. Эти соединения способны образовывать водорастворимые циклические структуры с металлами-микроэлементами и повышать их биологическую активность. Однако характер действия комплексонов на минеральное питание, продуктивность, химический состав растений в зависимости от состава координационных, со едшедай, условий, способов питания и генотвдшческой специфики культур исследован далеко не достаточно. Относительно слабая изученность этой.проблемы, а такае слоаность поведения хелатирущгос агентов в системе почва - растение обусловили противоречивость мнении о значимости биорегуляторной йункцял син-тетичейких лигандов. Необходимость разработки теоретических основ применения комплексонов и комплексонатов микроэлементов в технологиях по возделыванию культурных растений и в оитемэ мероприятий по обеспечению устойчивого плодородия почв определяет актуальность настоящей работы.
Цель и задача работы. Основная цель работы - изучение роли комплексонов в регуляции питания растений микроэлементами я разработка теоретических основ и практических аспектов примени-.
ния хелатирующих агентов в растениеводстве. Основные задачи:
I)" изучить на примере зерновых, кормовых, овощных и ягода культур биологическую эффективность технологичесіси перспективних комплексонов и комплексонатов микровлєменто] (Fe,M>\,'Z»\.,Cu.,Co) при различных почвеюшх условиях и сш ообах применения; 2) выявить факторы, обусловливающие биологическую эффекти ность кошлекоонов,' и ее критерии; 3) определить на уровне целого организма вероятные мехпни: мы регуляции комплексонами минерального питания растан; 4) разработать научные основы рациональних'технологий применения комплексонов и комплексонатов микроэлементов д. повышения продуктішности культурних растений и получещ экологически чистой продукции растениеводства. Научная новизна. Впервые обосновывается концепция диффереї ціірованности биологической функциональности в фитопродукцион-ном процессе "характеристик синтетических комплексонатов микр< элементов в зависимости от опособа, условий питания и геноти-пичоской специфики высших растений
На уровне целого организма определены вероятные механизмы регуляции комплексонами минерального питания и"продуктивності растений. Разработаны теоретіиесюїе основы параїлетризашш бік логически значимых свойств хелатов микроэлементов с учетом природы металла и органического лнганда, их концентрации и с> отношения', способа питания и видовых особенностей растений. '. основании обобщения литературных и собственных экспериментам них данких разработана концептуальная схема основных фактора определяющих антихлорозную эффективность соединений железа п; некорневом питании растений.
Теоретически обоснована целесообразность применения в качестве регуляторов продуктивности п химического состава раст ний продуктов окисления гидролизного лигнина азотной кислото, новых хелатирующих агентов, использование которых позволяет щественно снизить'себестоимость и расширить сырьевую базу.по производству перспективных для растениеводства комплексонов Развиваемые теоретические принципы положены'в основу новы способов коррекции дефицита микроэлементов у растений. Спосо'
2.
излечивания карбонатного хлороза растений защищен авторским звндэгельством, опособ регулирования роста растений признан патентным изобретением.
Практическая значимость» Результаты исследований могут быть
использованы в качестве теоретической основы для проектнрова-.
ния элементов технологий по интенсивному возделыванию сельско
хозяйственных культур в почве и в условиях защищенного грунта,
а также дляразработки новых способов коррекции дефицита мик
роэлементов у растений. Учет установленных закономерностей
создает предпосылки для биологически и экономически зффектив--
ного применения к'омплексонов и комплексонатов микроэлементов
в растениеводстве. Практическоевнедрение фотохимической диаг
ностики соединений железа,' основанной на выявленной взаимосвя
зи их фотохимической и биологической активностей, позволит
оперативно идентифицировать наиболее'оптимальные составы ком
позиций микроэлементов, применяемых в качестве антихлорозных
средств при некорневых подкормках растений. Полученные резуль
таты исследований расширяют. представления в области минераль
ного литания растений и могут быть использованы в лекционных
курсах. ''*'.'--."',:'
Реализация результатов исследования» С.участием автора подготовлены рекомендации ло'. применению микроэлементов на известкованных почвах {утверждены ВПНО "Сопзсельхозхимия" вТ990 г.). Разработанные в процессе исследований способы коррекции дефицита микроэлементов- у растений апробированы о получением позитивных результатов в производственных условиях при возделывания винограда^ Анапский район Краснодарского края) и зеленых культур защищенного грунта (ПО "Лето", г.Санкт-Петербург). Материалы работы используются при чтении учебных курсов "Агрохимия" И' "Корневое питание растений'' на кафедре агрохимии Санкт-Петербургского'университета.
Апробация. Материалы диссертации доложены: на всесоюзной хонференіош--иІІочвенно-агрохт,шческие и. экологические проблемы формирования,высокопродуктивных агроценозов" (Пущино,- 1988), ; всесоюзных семинарах "Разработка и рациональное применение . удобрений" (Ленинград, 1989) и "Использование лигнина и его . производных в сельском хозяйстве" (Іенинград-Цуткин, 1989), конференции "Физиолого-генетические механизмы регуляции азот-
3, v
ного питания растений" (Киев, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и еыводов; изложена на 310 отра-ккцах, содержит 141 таблицу, 36 рисунков и список литературы, включаючий 449 работ,
