Влияние гуминовых кислот на урожайность и качество картофеля в условиях поражения почв глободерозом в ЧХ "Моты" Шелеховского района

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия

Факультет Агрономический

Кафедра Сельскохозяйственной экологии

Специальность Агроэкология

ВЛИЯНИЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ПОРАЖЕНИЯ ПОЧВ ГЛОБОДЕРОЗОМ В ЧХ «МОТЫ» ШЕЛЕХОВСКОГО РАЙОНА

выпускная квалификационная работа

Автор Соколова Ольга Алексеевна

Руководитель к.с.-х.н., доцент Новикова Л.Н

Консультанты:

по экономике к.э.н., доцент Савченко И.А

по безопасности жизнедеятельности

ст. преподаватель Чугунова Г.Г

по охране окружающей среды, к.с.-х.н., доцент Новикова Л.Н

нормаконтроль Бурлов С.П

Иркутск, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Литературный обзор

1.1.1 Гуминовые кислоты и их свойства

1.1.2 Глободероз картофеля

2. Почвенно-климатические условия выращивания картофеля в иркутской области

2.1 Климатические условия

2.2 Почвенные условия

3. Экспериментальная часть

3.1 Объекты исследования

3.1.1 Характеристика исследуемых гуминовых веществ

3.1.2 Посадочный материал

3.2 Методы исследования

3.2.1 Анализ почвы

а) Определение реакции почв потенциометрическим методом

б) Методика определения органического углерода в почве

в) Методика определения цист нематоды в почве

3.2.2 Методика проведения полевого опыта

3.2.3 Статистическая обработка результатов опытов

3.3 Оценка качества клубней картофеля

3.3.1 Определения сухого вещества

3.3.2 Определения крахмала

3.3.3 Определения аскорбиновой кислоты (витамина С)

3.3.4 Определения ферментативной активности

3.4 Результаты эксперимента

3.4.1 Анализ почвы

3.4.2 Результаты полевого опыта

3.4.3 Результаты оценки качества клубней картофеля

3.5 Экономическая оценка использования гуминовых кислот бурого

угля для выращивания картофеля

4. Безопасность жизнедеятельности

5. Охрана природы

Выводы и предложения производству

Список использованных источников

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Гуминовые кислоты (ГК) - природные высокомолекулярные системы нерегулярного строения, широко распространенные в природе и, как известно, обладающие положительной биологической активностью (Орлов, 1990; Левинский, 1996). Это продукты химической модификации растительного сырья (углеводов, белков и лигнина), составляющие до 80% органических веществ почв, природных вод и твёрдых горючих ископаемых. Они играют исключительно важную роль в обеспечении жизнедеятельности экосистем, в первую очередь, растений. ГК в биосфере выполняют ряд разнообразных функций: аккумулятивную, транспортную, регуляторную, протекторную, физиологическую (Орлов, 1990). Это необходимое звено в эволюции, важнейший фактор устойчивости жизненных процессов.

ГК и удобрения на их основе открывают новую страницу в сельскохозяйственной практике 21 века и позволяют хозяйствам быстрее адаптироваться в трудных современных условиях. В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о положительном влиянии доступных и экологически чистых гуминовых удобрений и стимуляторов роста растений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Стимулирующий эффект проявляют ГК, выделенные из различных природных объектов - торфов и низкосортных бурых углей, а также гуминоподобные вещества, извлекаемые из таких многотоннажных промышленных отходов как продукты переработки древесины и отходы птицефабрик, что может явиться перспективным направлением их утилизации. Окисленные в пластах бурые угли, так называемый балласт при добыче энергетических углей, являются весьма перспективным и богатым сырьём для получения гуминовых препаратов (Кухаренко, 1993).

Под влиянием ГК в листьях растений увеличивается интенсивность образования хлорофилла, а в плодах - растворимых сахаров, кислот и витаминов (Сторчай, 1983). Установлено, что влияние неблагоприятных факторов связано с торможением энергетических процессов и синтеза нуклеиновых кислот в клетках. Нормализующее действие ГК направлено на ускорение синтеза нуклеиновых кислот при этом, растительный организм приобретает повышенную способность к репарационным процессам, что приводит к повышению неспецифической сопротивляемости растений в целом (Христева, 1987). Исследования свойств, строения, функций ГК в настоящее время проводится практически во всех развитых странах, в частности, в Канаде (M. Schnitzer), CША (K. Tan, F. Stevenso, R. Zepp и др.), ФРГ (W. Flaig, W. Ziechmann, W Fischer), Великобритании (M. Hayes, M. Cheshire), Новой Зелландии (F. Swift, Goh), Японии (K. Kumada, K. Kyuma), Италии (N. Senesi), Испании (M. Gonsales), Индии (R. Gupta), России (И.В. Тюрин, М.М. Кононова, В.В. Пономарёва, Л.Н. Александрова, Д.С. Орлов и др.) глободероз картофель нематода гуминовый кислота

Универсальность свойств ГК позволяет предположить их влияние на повышение устойчивости картофеля к золотистой картофельной нематоде (ЗКН), распространение которой в Иркутской области в последнее время набирает темпы.

Цель данной работы состояла в исследовании влияния гуминовых кислот, выделенных из бурого угля месторождений Монголии Шивээ-Овоо и Улаан-Овоо и отличающиеся разной степенью окисленности, на плодородие почвы и устойчивость картофеля к золотистой нематоде.

Задачи:

1) снижение инвазии нематоды в почве вегетационного опыта;

2) снижение количества нематоды в почве полевого опыта при выращивании нематодоустойчивого сорта картофеля «Сарма»;

3) прирост вегетативной массы, урожайность и качество картофеля;

4) экономическую эффективность возделывания картофеля нематодоустойчивого сорта в условиях глободероза.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Гуминовые кислоты и их свойства

Во всех процессах почвообразования и формирования почвенного плодородия принимают активное участие гуминовые вещества почвы, являющиеся результатом разложения органических веществ. Но каждый год вместе с урожаем убирается и резерв органического материала, уменьшается количество живых микроорганизмов, а в результате снижается и активность гумусообразования (Кирилова, 2005). Поддерживать плодородие земель традиционными методами невозможно. Из-за сложного финансового положения подавляющего числа сельскохозяйственных производителей всех форм собственности, а также высокой стоимости минеральных удобрений, объемы их применения в сельском хозяйстве в обозримом будущем не увеличатся. В лучшем случае останутся на нынешнем уровне. Нехватка традиционных форм органических удобрений заставляет изыскивать новые виды органических материалов и включать их в современные агротехнологии. Один из них - органоминеральные удобрения (гуматы). Гуминовые препараты в виде гуматов натрия, калия, аммония разрешены к применению в сельском хозяйстве начиная с 1984 г. В соответствии с поручением правительства РФ (ВЩ-П-1-37485 от 10 ноября 1999 г.) министерство сельского хозяйства рассмотрело вопрос о применении гуминовых препаратов в Российской Федерации. Учитывая высокую эффективность указанного удобрения, принято решение о применении гуминовых препаратов по программе «Плодородие». В сочетании с имеющимися объемами органических и минеральных удобрений гуматы способны восстановить плодородие наших земель (www.rcc.ru).

Дифференцированное применение удобрений позволяет не только оптимизировать минеральное питание растений, но и свести к минимуму риск существенного нарушения равновесного состояния агроценозов.

Для поддержания уровня гумуса в почву вносятся большие количества органических удобрений в виде навоза и торфа. Но содержание гуминовых веществ в такой органике невелико, поэтому приходится вносить её огромное количество. Эти обстоятельства обусловили достаточно активное развитие рынка предложений по использованию концентрированных гуминовых веществ, полученных из различных видов сырья. Гуминовые кислоты (ГК) торфов и углей обладают ценными химическими свойствами и за последние годы приобретают всё большее значение в сельском хозяйстве.

ГК являются важной частью гумуса, торфов и бурых углей и образуются в результате разложения микроорганизмами растительных и животных остатков. Это аморфные органические соединения темно-коричневого цвета со средней плотностью 1,6 г/см³, имеющие непостоянный состав, обладающие кислотными свойствами и способностью образовывать коллоидные растворы (Орлов, 1992). ГК - нерастворимая в минеральных и органических кислотах группа гумусовых соединений. В среднем гуминовые вещества имеют высокие молекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62%), менее выраженный кислотный характер.

ГК выполняют консервативную роль, придавая почвам устойчивые признаки, которые существуют длительное время и обуславливают их многие важнейшие свойства и функции: запас гумуса, емкость катионного обмена, буферность. При этом ГК выполняют ряд важных функций:

а) регулируют процессы роста растений;

б) улучшают физико-химические свойства почвы;

в) активизируют микрофлору;

г) влияют на миграцию питательных веществ;

д) повышают коэффициент использования минеральных удобрений.

ГК могут оказывать положительное влияние на функциональное состояние митохондрий и хлоропластов, что способствует активации дыхания и фотосинтеза. Исходя из литературных данных (Грехова, 2005) и результатов их экспериментов, можно отметить, что гуминовый препарат «Росток» - стимулятор роста с адаптогенными свойствами, обладает высокой биологической активностью, изменяя окислительно-восстонавительные процессы в клетках растений. В результате применения данного препарата прибавка урожая картофеля за три года в среднем составила 9-17%. «Росток» положительно влияет на качество корнеплодов, снижает количество нитратов в корнеплодах. В связи с этим уместно вспомнить слова С.С. Драгунова о том, что растворимые ГК оказывают положительное воздействие на все факторы плодородия почвы и как следствие - на состояние растений, чего нельзя ожидать от всякого рода других соединений, применяемых для некорневых подкормок.

Положительное влияние ГК на рост и развитие культур, объем, и качество их урожая подтверждено многочисленными исследованиями и результатами производственных испытаний. Препарат «Гумистим», выпускаемый «ООО Женьшень» (Брянская область), содержит гумины, фульвокислоты, микроэлементы, в виде органических соединений доступных для растений и споры почвенных микроорганизмов. Препарат обладает фунгицидными и бактерицидными свойствами, способствует снижению содержания нитратов, увеличению содержания сахаров, белков, витаминов в плодах и овощах, усиливает устойчивость растений к болезням, продлевает сроки хранения. «Гумистим» экологически чистый, безопасный стимулятор роста и дешёвый резерв повышения урожайности картофеля (Марухленко, 2005).

В опытах с различными сельскохозяйственными культурами установлено, что соли ГК (гуматы натрия, калия и аммония) независимо от источников их получения в оптимальных концентрациях (50 - 100 мг/л) оказывают достоверное стимулирующее действие, особенно в начальную фазу развития (Горовая, 1993).

Стимулирующее действующее ГК наблюдается в диапазоне концентраций 0,0002-0,01% , причём выход за верхнюю границу указанного диапазона приводит к резкому угнетению роста растений. Наиболее часто рекомендуется концентрация ГК 0,005%. Применение ГК при выращивании овощных и кормовых культур способствовало повышению урожайности на 15-25% (Вафина, 1983; Вишнякова, 1985; Горовая, 1993; Левинский, 1996).

Ученые Ивановской сельскохозяйственной академии совместно с Институтом химии растворов РАН в течение ряда лет проводили испытания гуминов в закрытом грунте и в полевых условиях Ивановской области при выращивании различных сельскохозяйственных культур. Использование гуминовых препаратов в закрытом грунте позволило добиться, в частности, не только более высоких урожаев огурцов, но и повысить сохранность растений в период эпидемии серой гнили. Использование гуматов при выращивании других сельскохозяйственных растений позволило получить следующие результаты: урожайность яровой пшеницы сорта «Приокская», при однократном использовании гуматов на протяжении всего периода выращивания, возросла на 52% в условиях засухи; урожайность картофеля сорта «Невский» увеличилась в среднем на 40% за три года, при этом установлено существенное снижение поражения растений картофеля болезнями, в том числе фитофторозом, и вредителями, повышение доли здоровых клубней; при выращивании капусты сорта «Крюмон F1» улучшилось качество рассады, на 21% повысилась урожайность (www.rcc.ru).

Применение ГК в концентрациях 50-100мг/л, при выращивании огурца способствовало повышению урожайности на 3,5-5,5 ц/га (Комаров, 2003).

ГК действуют на растения и на клеточном уровне, изменяя проницаемость клеточных мембран, повышая активность ферментов, стимулируя процессы дыхания, синтез белков и углеводов. Эффект от применения ГК обусловлен тем, что они оказывают положительное влияние на прорастание семян, рост и развитие растений, увеличение сырого протеина в основной продукции. Под влиянием ГК у растений в листьях интенсифицируется образование хлорофилла, усиливается фотосинтез, в плодах увеличивается количество растворимых сахаров, кислот и особенно заметно - витамина C (Сторчай, 1983).

У ГК есть еще одно не менее важное свойство. Они способны помочь семенам растений выжить в жестких условиях, диктуемыми природными факторами: засухи, заморозков, резкого перепада температур, переувлажнения и т.д. Благодаря обработке гуматом в семенах укрепляется иммунная система, они освобождаются от поверхностной семенной инфекции, ослабляется отрицательное влияние травматических повреждений семян растений, повышается энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть семян, стимулируется рост и развитие проростков, заметно снижается поражение семян грибными болезнями, вызванными внутренней семенной инфекцией. Все вышеперечисленное резко повышает возможность будущих всходов выжить в неблагоприятных условиях внешней среды.

Особенно это касается сельскохозяйственных культур, которые из-за особенностей «своей биологии» имеют слаборазвитую корневую систему: яровая пшеница, ячмень, овес, просо, рис, картофель, лен, конопля и т.д. Залогом этого является обработка семян гуминовыми препаратами.

Под влиянием гуматов отмечаются изменения и в биохимическом составе получаемой сельскохозяйственной продукции, что сказывается на улучшении ее вкусовых качеств. Картофель, выращенный с применением комплексной обработки гуматом (замачивание клубней перед посадкой и двукратное опрыскивание в процессе вегетации), содержал на 1,8 % больше сухого вещества, на 0,7-0,9% больше крахмала, на 0,9-1,3мг/100г выше аскорбиновой кислоты. Это связано с тем, что гуминовые вещества переводят часть труднорастворимых фосфорных удобрений в усвояемую форму, делают их более доступными для растения, а от этого зависят крахмалистость и вкус картофеля. (www.compeat.ru).

Влияние ГК на увеличение урожайности культур является суммарным эффектом многофакторного воздействия их на растения. Эффект увеличения урожайности под влиянием ГК далеко не единственный и не самый важный, так как урожай можно повысить и другими средствами. В нынешних условиях сильного техногенного загрязнения окружающей среды на первый план выходит защитное действие ГК и повышение ими общей неспецифической резистентности растений к неблагоприятным факторам внешней среды.

Таким образом, эффективность гуминовых веществ при использовании в качестве регуляторов роста и индукторов устойчивости растений обуславливает их широкое применение при выращивании различных сельскохозяйственных культур и, прежде всего - картофеля и овощей. При этом урожай возрастает на 15-30% и более в зависимости от условий применения препаратов и технологий возделывания культур. Использование экологобезопасных гуминовых препаратов, повышающих урожай и качество продукции при невысоких затратах, - важный элемент технологии выращивания картофеля (Кирдей, 2008).

1.2 Глободероз картофеля

Одной из причин потерь урожая картофеля является глободероз, вызываемый ЗКН (Clobodera rostochiensis). Локализация и ликвидация очагов ЗКН - задача сложная в связи с тем, что до 98% картофеля находится в индивидуальном секторе. Сегодня очаги нематоды зарегистрированы в 54 областях России. Ареал ЗКН продолжает стремительно расширяются, и совпадает с ареалом культуры картофеля. Вредность нематоды в различных регионах страны различается в зависимости от почвенно-климатических условий и других факторах - от незначительного ущерба до полной потери урожая. Только за последние 4 года очаги ЗКН впервые были выявлены в 5 областях.

Карантинная служба обнаружила по стране уже не одну тысячу приусадебных участков, где хозяйничает картофельная нематода. Так как эта проблема весьма актуальна, 19-22 июля 2004 года было проведено Всероссийское совещание во ВНИИ карантина растений, где было заслушано 20 докладов и выступлений по различным аспектам этой проблемы. Отмечено, что на основе баз данных региональных Госинспекций по карантину растений необходимо создание географической информационной системы. Проведение мониторинга ЗКН на территории РФ требует усовершенствования методик и унификации методов досмотра, обследования, отбора и анализа образцов почвы в соответствии с международными требованиями. Такая работа проводится у нас в Иркутской области совместно с Московской и Курской Госинспекциями.

Заболевание картофеля - глободероз, т.е. поражение ЗКН, все больше обнаруживают вокруг Иркутска (приложение А). В основном на личных огородах Мельничной пади и Пивоварихи. Впрочем, другие районы не застрахованы, так с частных полей нематода может перейти и на поля крупных хозяйств (Масляков,2004).

С середины лета на корнях при внимательном осмотре можно разглядеть золотистые крупинки. Микроскопический червь паразитирует на корнях всех пасленовых и вызывает заболевание картофеля - глободероз. На участке, где поселились нематода, растения, выглядят вначале так, как - будто им не хватает питания. Однако даже при внесении удобрений урожай все равно плохой. Пораженные растения отстают в росте, вянут и желтеют. Корни у них короткие, ветвистые, клубни мелкие, а то их и вовсе нет. Через 4-5 лет нематода так размножается, что гибнут все растения. Поэтому чтобы предупредить распространение этого опасного вредителя, на территорию, где он обнаружен, накладывают карантин - запрет на вывоз и продажу картофеля в другие регионы. Занести на участок нематоду можно не только с зараженными клубнями, но и с саженцами, луковицами декоративных культур, грязными инструментами, плохо перепревшим навозом, частичками почвы на подошвах и колесах машин. Мыши - полевки также могут внести свою долю в заражение картофельного участка нематодой. Поэтому развитие новых агротехнологий, способных восстановить плодородие почвы и обеспечить благополучный рост растений, становится наиболее перспективным.

Обнаружить паразита можно, начиная с массового цветения и до уборки урожая. В середине лета если выкопать угнетённый куст картофеля, разложить его на бумаге и осмотреть, то можно обнаружить на корнях мелкие, как маковые зёрнышки, белые или золотистые шарики - это самки. К концу августа они созревают и превращаются в цисты темно-коричневого или бурого цвета. В них множество яиц и личинок. Осенью цисты опадают с корешком и остаются в почве, где сохраняют жизнеспособность до 20 лет. Как только в землю высажен картофель, на запах корневых выделений из цист выходят личинки, проникают в корни и отбирают воду и питательные вещества. Вот почему кусты не развиваются и плохо растут. В другое время обнаружить нематоду можно только по анализу почвы. Со всего огорода равномерно (не мене чем из 50 точек) обычным совком отбирается 300 куб. см почвы из слоя глубиной до 15 см и в карантинной службе делают анализ этой почвы.

Заражённый участок следует несколько лет подряд засевать бобовыми, злаковыми, корнеплодами и пряными культурами. Картофель можно вернуть туда не раньше, чем на четвёртый год и сажать только нематодоустойчивые сорта. В результате так можно очистить почву от нематоды на 70%. Однако если случайно попадётся хоть несколько клубней восприимчивого сорта, то эффект резко снизится.

Исследованы новые экологически безопасные препараты для борьбы с картофельным глободерозом. В 1995- 1997 гг. ВНИИКР и ВНИИКХ по плану Госхимкомиссии РФ проводили испытания нового нетоксичного препарата Перкальцита производства АО «Химпром» (г. Новочебоксарск), состоящего из перекиси (60-66%), гидроокиси и углекислого кальция (до 35%), окиси магния (1%), смеси других окислов (0,6%) и воды (2,8%). В год внесения Перкальцита препарат во всех опытах в прямом действии уменьшал число цист нематоды с жизнеспособными личинками. В Московской области, в среднем по четырем районам, количество цист снизилось на 70,3- 85,3%, а в контроле -- только на 30,3% (за счет посадки нематодоустойчивых сортов картофеля). В Чувашии наблюдалось снижение численности на 19,8- 33,0% (8,8% в контроле). В Нижегородской области -- на 62,2-71,3%, при увеличении цист на 30% в контрольном опыте. В республике Мари-Эл -- на 62,0-71,6% (6,6% в контроле). Из представленных данных следует, что этот препарат целесообразно применять не только на картофеле, но и на других сельскохозяйственных культурах. Кроме картофеля в условиях производства применение Перкальцита в дозе 300 г/м² снижает зараженность огурцов и томатов южной галловой нематодой на 41,8% и повышает их урожайность на 14% и 7% соответственно. Нематоцидная активность Перкальцита в дозах 200-300 г/м2 практически равна активности Видата (5 г/м²) и на 20% меньше активности Фитоверма (200 г/м²). Однако при применении Перкальцита урожайность огурцов и томатов выше, чем при применении Фитоверма (www.agroxxi.ru).

По мнению зав. Карантинной лабораторией Курской пограничной инспекции Колковой Л.Л. в борьбе с глободерозом необходим комплексный подход, включающий в себя карантинные мероприятия при производстве, заготовке и реализации продовольственного картофеля, использование высокоэффективных средств и районированных нематодоустойчивых сортов картофеля. Однако при отсутствии нематицидов для борьбы с ЗКН одни применяемые карантинные и агротехнические мероприятия не дают желаемой эффективности. В 2004 году была представлена новая компьютерная система отбора почвенных проб, созданная АФИ РАСХН по модели, разработанной в Германии. Главным агрономом Госинспекции по Санкт-Петербургу и Ленинградской области Жигловой О.В. были предложены ежегодные плановые исследования видового состава популяции ЗКН в регионах её широкого распространения.

В Госреестре селекционных достижений, допущенных к использованию в России, включены 69 нематодоустойчивых сортов, 29 из которых отечественные и из стран СНГ, что составляет 14% общего числа сортов картофеля в реестре 2006 года. Много сортов, устойчивых к картофельной нематоде, выведено в Германии, Нидерландах, Польше, Чехии и других странах (Фомина, 2008).

В резолюции, принятой участниками совещания, были обобщены высказанные предложения. Получено ВНИИКР совместно с ведущими научными учреждениями страны разработать федеральную программу карантинного фитосанитарного мониторинга состояния картофеля в РФ для выявления зон и предприятий, свободных от карантинных фитогильминтов; унифицировать методы и нормативы досмотра семенного и посадочного материала, обследования посадок картофеля; разработать современные методы лабораторной экспертизы картофеля (Масляков, 2004).

Препараты против картофельной нематоды очень дорогие, ядовитые, требуют специального инвентаря и предназначены для применения в крупных хозяйствах. Бороться с нематодой трудно, поэтому нужно соблюдать следующие правила:

а) нельзя пользоваться неизвестным посадочным материалом. У продавца должны быть карантинные документы;

б) не вносить навоз и компост, если нет уверенности, что в них нет цист нематоды;

в) не выращивать картофель на одном месте несколько лет подряд;

г) соблюдать четырёхпольный севооборот.

Предотвратить заражение нематодой гораздо легче, чем бороться с его последствиями (Ермакова, 2004).

Известно, что картофель в большей степени восприимчив к приёмам стимулирования. Производственное применение регуляторов роста предусматривает такие приёмы, как предпосадочная обработка клубней 0,05%-ным раствором препарата из расчета 50 литров рабочего раствора на 1 тонну клубней и двухфазовую некорневую обработку вегетирующих растений в фазе полных всходов и бутонизации при расходе на одно опрыскивание 0,1-0,5 кг действующего вещества препарата на 1 гектар. При такой технологии урожайность картофеля возрастает на 30-50 ц/га.

Итогом проведённых испытаний явились положительные результаты и разрешение комитета по гигиенической регламентации применения пестицидов Минздрава РФ на использование гумусовых препаратов в растениеводстве, которые дали основание Госхимкомиссии включить оксигумат и гидрогумат в «Список разрешенных регуляторов роста и средств зашиты растений» (Мартыненко, 1992).

Из выше изложенного можно сделать вывод: гуминовые регуляторы роста, в связи с высокой эффективностью, имеют перспективу широко использоваться в сельском хозяйстве, являясь доступным, дешевым, нетоксичным сырьём.

Использование ГК, полученных из природного экологически чистого сырья (углей, торфов и других), становится важным элементом экологобезопасных технологий выращивания сельскохозяйственных культур. Широко известна высокая биологическая активность ГК, которые обладают широким спектром действия на живые организмы, и используется в растениеводстве, животноводстве и медицине.

В настоящее время бурый уголь можно использовать, как новый источник органического удобрения, богатого гумусовыми веществами. По данным биотестирования образцов гуминовых веществ, выделенных из монгольского бурого угля на пшенице видно, что наиболее подходящая концентрация ГК вносимая в почву для активного роста и развития пшеницы равна 16,1 мкг/мл. Проведённый анализ бурого угля на содержание тяжёлых металлов показал, что при применении предлагаемых удобрений в рекомендуемых дозах даже в течение многих лет не произойдёт превышение ПДК (Новикова, 2003). Внесение щелочного раствора ГК такой концентрации в почву в период вегетации способствует повышению урожая и качества картофеля, а также снижению инвазии почвы ЗКН (Соколова, 2005).

2 ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1 Климатические условия

Климат резко континентальный, с холодной зимой и сравнительно теплым летом. Условия способствуют появлению поздних весенних и осенних ранних заморозков. Обычно последние весенние заморозки приходятся на третью декаду мая и могут достигать минус 7-10 ^оС, а осенние ранние заморозки начинаются в третьей декаде августа. В холодный период года на большей части Восточной Сибири устанавливается область высокого давления - сибирский антициклон. Благодаря этому зимой преобладает малооблачная, морозная погода со слабыми ветрами и малым количеством осадков. Летом в результате более активной циклонической деятельности заметно возрастает количество облачности. В этот период года выпадает 65-85% годовой нормы осадков. Среднегодовая температура воздуха по всей территории области отрицательная. Самый холодный месяц - январь с температурой воздуха минус 25^оС. Среднемесячная температура июля составляет плюс 17-19 ^оС. Лето непродолжительное, в первой половине часто засушливое. Во второй половине с обильными осадками. Наблюдается весенне-летняя засуха, в отдельные годы, захватывая половину июля. Продолжительность безморозного периода 65-90 дней. Его продолжительность зависит от рельефа местности, на вершинах холмов 100-200 дней, в долинах и падях 70-80 дней, сумма активных температур за период вегетации составляет 1400-1700 ^оС. Сумма осадков за период активной вегетации сельскохозяйственных культур 210-220 мм (табл. 1). Осадки, выпадающие в период с июля по сентябрь включительно, обуславливают хорошую влагозарядку почв. В результате перед уходом в зиму, как в пахотном, так и метровом слое почвы содержится высокий запас продуктивной влаги. Одним из факторов, сдерживающих развитие растениеводства в районе, поздние весенние и осенние ранние заморозки. Дата последнего среднемноголетнего заморозка весной 12 июня. Дата первого среднемноголетнего заморозка осенью 25 августа (Агроклиматический справочник, 1962).

Таблица 1 - Агрометеорологические условия вегетационного периода в годы проведения исследования, (метеопост Пивовариха, Иркутский НИИСХ)

Показатель	Год	Месяц	Сумма
Осадки, мм		май	июнь	июль	август	сентябрь
	2005	48	120	127	108	33	436
	2006	17,4	64	81	79	27	268,4
	2007	55,1	95,2	105,6	37,9	68,5	362,3
Среднемноголетние	40,2	93,1	104,5	74,1	42,8	355,5
Средне- суточная температура воздуха, 0С	2005	9,5	17,6	18,2	14,9	9,5	69,7
	2006	9,2	16,0	19,8	16,4	9,1	70,5
	2007	11,5	15,6	19,6	16,8	10,9	74,4
Среднемноголетние	10,1	16,4	19,2	16,0	9,8	71,5

Климатические условия Шелеховского района позволяют возделывать значительный набор сельскохозяйственных культур: зерновые, зернобобовые, картофель, овощи, кукурузу и подсолнечник на силос.

Наиболее устойчивой тенденцией изменения климата за годы исследований является повышение температуры воздуха за вегетационный период. По многолетним данным средняя температура вегетационного периода 13,7 ^оС, а в самое “прохладное” лето 2003 г. температура составила 13,2 ^оС, то есть на уровне средней многолетней. В период с 2004 по 2005 год температура повысилась с 13,9 ^оС до 14,1 ^оС (табл. 1).

В отличие от температуры, суммы осадков в летний период за годы исследований были как ниже (268,4 мм в 2005 г.), так и выше среднемноголетних (436 мм в 2004 г.).

2.2 Почвенные условия

Опытное поле расположено в частном хозяйстве п. Моты Шелеховского района. По геоморфологическому районированию территория района входит в состав Иркутско - Черемховской равнины предсаянского краевого прогиба.

Почва опытного участка - серая лесная, среднесуглинистая. Мощность пахотного горизонта 20-22 см. В слое почвы 0-20 см содержится, мг/100 г: подвижного фосфора - 29,3; легкогидролизуемого азота - 11,4; обменного калия - 7,0.

При возделывании картофеля учитывают не только температуру, но и пахотную спелость почвы, так как только тогда можно добиться хорошего разрыхления пахотного слоя, избежать глыбистости и создать благоприятные условия не только для прорастания, роста, накопления урожая, но и для уборки его. Клубни мелкой фракции (25 г) являются хорошим семенным материалом. При густоте посадки 55-60 тыс. штук/га они обеспечивают высокие урожаи и дают значительную экономию посадочного материала (в 2-2,8 раза) по сравнению со средними и крупными клубнями.

Для получения высоких урожаев в условиях короткого сибирского лета посадку клубней важно провести в оптимально ранние сроки. Это позволяет растению создать более мощную корневую систему и хорошо развить ботву, ускорить образование и созревание клубней, а при более ранней уборке урожая избежать больших потерь. Чем раньше посажены клубни, тем выше крахмалистость. Известно, что клубень начинает прорастать при температуре почвы 3-5 °С, а наиболее активно этот процесс идёт при 6-8 °С. Значит, начинать посадку можно, когда температура почвы на глубине 8-10 см достигнет 3-5 °С. Уборку урожая нужно начинать в первых числах сентября.

Локализация и ликвидация очагов ЗКН - задача сложная в связи с тем, что до 98% картофеля находится в индивидуальном секторе.

В целом почвенно-климатические условия Шелеховского района благоприятны для выращивания большинства сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля. При поражении почвы глободерозом в частных хозяйствах необходимо проведение комплексных карантинных, агротехнических и химических мероприятий по оздоровлению почвы для выращивания экологически чистой продукции.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Объекты исследования

3.1.1 Характеристика исследуемых гуминовых веществ

В работе использовали гуминовые и оксигуминовые кислоты выделенные из бурого монгольского угля месторождения Шивээ-Овоо (ШО) по схеме (рис. 1):

Рисунок 1 - Схема выделения свободных гуминовых кислот из бурого угля месторождения Шивээ-Овоо.

ГК получали экстракцией угольной пыли (размер частиц 0,2 мм) 5% едким натром (модуль=1:1) в течение 2 суток с последующим осаждением при рН 2 в результате обработки 0,1н соляной кислотой. Остаточный уголь после выделения ГК обрабатывали разбавленной (15%) азотной кислотой в течение 24 ч при комнатной температуре, отделяли от жидкости на ультрацентрифуге, промывали осадок водой до нейтральной реакции и подсушивали на воздухе. Из него выделяли гуминовые кислоты ГК 1 подобно ГК. При нейтрализации ГК и ГК 1 до рН 67 и промывании дистиллированной водой более 10% веществ переходило в раствор. При подкислении последнего до рН 2 образовывался лёгкий осадок, который отделяли от жидкой фазы центрифугированием без промывки водой и объединяли с ГК и ГК 1, соответственно.

В работе также использовали гуминовые кислоты, выделенные из выветрившегося переходного бурого угля монгольского месторождения Улан-Овоо, содержащего более 40% летучих веществ.

Бурый уголь обрабатывали при температуре 221 ^оС 5%-ной НCl, 20%-ной HNO₃ в течение 8 ч, 30%-ной H₂O₂ и 4,8%-ной KMnO₄ в течении 3 ч. Выделение гуминовых веществ из бурого угля как исходного, так и обработанного производили по схеме (рис. 2). ГК получали экстракцией угольной пыли (размер частиц 0,2 мм) 5% едким натром (модуль = 1:1) в течение 2 суток с последующим осаждением при рН 2 в результате обработки 15%-ной соляной кислотой.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Схема выделения гуминовых кислот из угля месторождения Улаан-Овоо

Элементный анализ проводили в аналитической лаборатории Ир ИХ СО РАН. Теплоты сгорания образцов гуминовых веществ рассчитывали по формуле С.А. Алиева (Орлов, 1990). Окисленность () определяли по формуле:

 (1),

где - количество молей атомов кислорода; - количество молей атомов водорода; - количество молей атомов углерода.

Теплоты сгорания образцов гуминовых веществ определяли по формуле С.А. Алиева. Сведения об элементном составе использовали для вычисления полуэмпирических формул гумусовых кислот (табл. 2), из которых следует, что ГК (УО) и ГК (ШО) содержат меньше азота, при этом ГК (УО) более окислен.

Таблица 2 - Элементный состав и содержание золы (%) в гуминовых веществах

Препарат	Теплоты сгорания,	Окислен- ность	Элементный состав	Полуэмпирические формулы
	кал/г		Сdaf	Нdaf	Odaf	Sdaf	Ndaf	Cla	на С100
ГК (УО)	5837	0,209	66,8	2,5	29,3	-	1,4	4,2	Н44 О33 S0 N2
ГК 1(УО)	5340	0,230	60,7	3,1	34,1	-	2,1	3,9	Н61 О42 S0 N3
ГК 2(УО)	6071	-0,121	59,8	4,7	31,1	0,9	2,6	1,0	Н93 О31 S1 N3
ГК 3(УО)	4757	-0,154	59,1	4,1	31,1	1,0	3,9	0,9	Н84 О31 S1 N4
ГК (ШО)	5644	-0,28	69,6	4,7	24,0	1,0	1,4		Н82 О27 S1 N2
ГК1 (ШО)	5033	-0,06	64,1	4,0	29,8	-	2,1		Н71 О33 S1 N3

По величине исправленного на кислород отношения Н/С, можно определить тип изменения строения углеродного скелета молекул ГК в результате обработки угля окислителями. Исправленное значение Н/С находили по формуле:

(Н/С)_испр.=(Н/С)_исх.+2(О/С)*0,67 (2)

Полученные значения (Н/С)_испр. более 1, поэтому все образцы гуминовых веществ можно отнести к соединениям, содержащим алифатические и ароматические структуры. Графо-статический анализ исследуемых веществ показал, что ГК-1 более окислена и гидратирована, а ГК - дегидрогенизирована, ГК2 и ГК3 - декарбоксилированы, а ГК 2 при этом более восстановлена. (рис. 3).

Рисунок 3 - Диаграмма положения гуминовых кислот в координатах Н/Сиспр С/О.

1 - направление деметилирования, потеря СН3, 2 - направление дегидратации, 3 - направление декарбоксилирования.

Молекулярные массы: среднемассовую (M_w), среднечисловую (M_n), степень полидисперсности (M_w/M_n), а также молекулярно-массовый состав определяли методом гельфильтрации на сефадексе G-75 в диметилсульфоксиде (ДМСО) (табл. 3).

Наибольший вклад в молекулярную массу веществ вносят высокомолекулярные фракции (>10000 а.е.м). Гуминовые кислоты разной степени окисления, имея одинаково высокое содержание компонентов с молекулярной массой более 10000, что может быть связано с ассоциациацией макромолекул по водородным связям и образованием комплексных структур за счёт - электронных взаимодействий ароматических фрагментов, отличаются составом компонентов с молекулярной массой менее 10000.

Количественные спектры ЯМР ¹³С регистрировали на спектрометре "Varian VXR-500S" с рабочей частотой для ядер ¹³С - 125,1 МГц в растворе 0,2 н NaOD, режиме INVGAT и общем времени сканирования ~ 24 ч

Таблица 3 - Водно-минеральный и молекулярно-массовый состав гуминовых веществ

	Вы-	Золь-	Влаж-	Мw,	Mn,	Mw	Состав, %
Образец	ход % на daf	ность %	ность %	а.е.м.	а.е.м.	Mn	<1000	1000-5000	5000-10000	>10000
ГК (ШО)	13,0	10,9	11,5	16900	6600	2,6	5	15	13	67
ГК 1(ШО)	51,9	10,3	6,7	14200	7800	1,8	3	12	20	68
ГК (УО)	60,4	3,8	7,2	12720	3750	3.4	13	26	8	49
ГК 1(УО)	79.3	4,4	3,8	12200	4600	2.8	10	20	14	57
ГК 2(УО)	35.1	3,7	7,0	10510	3800	2.8	12	28	20	40
ГК 3 (УО)	16.8	3,1	3,5	10500	3800	2.8	12	29	19	41

Для оценки функционального состава исследуемых веществ использовали количественные спектры ЯМР ¹³С, которые регистрировали на спектрометре "Varian VXR-500S" с рабочей частотой для ядер ¹³С - 125,1 МГц в растворе 0,2н NaOD, режиме INVGAT и общем времени сканирования ~ 24 ч в аналитической лаборатории Иркутского государственного университета. Как видно из табл. (табл. 4) ГК 3 отличается большим содержанием алкильных структур и низкой степенью ароматичности (fa).

Таблица 4 - Фрагментный состав гуминовых веществ по данным спектроскопии ЯМР ¹³С

	Содержание атомов углерода в структурных фрагментах (%, отн.)
Образец	C=O	Cхин.	СООН	СарО	СарС,Н	СalkO	C,-O-4	CH3O	Calk	fa
	220-186	186-180	180-160	160-140	140-106	106-98 80-58	93-80	58-54	54-0	%
ГК (ШО)	3,3	2,3	13,5	16,3	50,7	1,8	0,3	0,7	11,2	67
ГК1(ШО)	2,9	2,0	9,8	13,0	55,2	2,4	1,0	0,3	13,4	68
ГК (УО)	2.3	2.2	8,5	12.9	49.9	4.7	4.6	1.2	14.8	62
ГК1(УО)	4.9	6.2	6,7	26.9	45.9	1.2	1.2	0.6	9.3	70
ГК 2(УО)	1.0	1.7	6,3	14.1	38.9	1.7	3.8	1.9	31.7	52
ГК3 (УО)	4.8	2.3	7,9	15.3	42.4	1.5	1.9	0.5	24.7	56

ИК - спектры исследуемых веществ, снятые в таблетках с КВr на приборе JFS 25, подтверждают наличие функциональных групп, установленных методом ЯМР ¹³С (рис. 4).

Рисунок 4 - Диаграммы ИК-спектров гуминовых кислот, выделенных из бурого угля месторождения Улаан-Овоо

ГК (УО) по своему составу она близка гуминовым кислотам бурых углей и имеет характерные полосы ИК- поглощения ОН (NH) групп, участвующих в образовании водородных связей (3440-3410 см^-1), валентного поглощения СН₃- и СН₂-групп (2910-2976 см^-1), деформационных колебаний СН₂-групп и С-С- конденсированных структур (1444-1414 см^-1), карбонильных групп, входящих в состав карбоновых и ароматических кислот (1718-1700 см^-1), ненасыщенных структур (1616-1600 см^-1), замещения в ароматическом кольце (830-798 и 780-766 см^-1), серо- и хлорсодержащих веществ (474-464 см^-1) (рис. 4).

ГК 1 (УО) также как и ГК (УО) имеет полосы поглощения метильных и метиленовых групп (3084-3070 см^-1), хлористоводородных солей аминосоединений (2592-2483 см^-1), но отличаются от ГК (УО) более высоким содержанием, азота, ароматических фрагментов, карбонильных и хиноидных групп, а от ГК 2 и ГК 3 - алкоксильных структур (табл. 4).

Таким образом, используемые в работе гуминовые вещества, выделенные из бурого монгольского угля близки по своим характеристикам гуминовым веществам почвы (Калабин, 2000; Орлов, 1992) и могут быть использованы для повышения плодородия серых лесных почв.

3.1.2 Посадочный материал

Для проведения опыта использовали нематодоустойчивый сорт Сарма. Данный сорт был выведен на кафедре растениеводства, селекции и семеноводства ИрГСХА, путем гибридизации сортов Сантэ и Огонёк. Сорт высокоурожайный, обладает хорошими вкусовыми качествами, сравнительно устойчив к фитофторозу и карантинным заболеваниям. При благоприятных условиях формирует в основном крупные клубни. Среднеранний 87-90 дней. Средняя урожайность клубней 300-350 ц/га. Содержание крахмала 14-16%. Отзывчив на внесение минеральных и органических удобрений (www.irk.ru).

3.2 Методы исследования

3.2.1 Анализ почвы

В почве устанавливали изменение реакции среды, содержание органического углерода (гумуса), содержание цист ЗКН до и после уборки урожая.

а) Определение реакции почв потенциометрическим методом

Потенциометрический метод определения реакции (рН) почв сводится к измерению электродвижущей силы, которая возникает при опускании в почвенную суспензию (водную или солевую вытяжку) двух различных электродов: измерительного и электрода сравнения. В качестве электрода сравнения использовали хлорсеребряный электрод, а в качестве измерительного - стеклянный. Вытяжку готовили при взаимодействии с 1М-ным раствором КСl (солевая) при отношении почвы к раствору 1:2,5. В стакан с суспензией почвы погружали стеклянный электрод и солевой контакт электрода сравнения и спустя 1,5 минут измеряли рН.

Настройку рН - метра проводили буферными растворами с рН 4,01; 6,86 и 9,18 (Ягодин, 1987).

б) Методика определения органического углерода в почве

Определение органического углерода проводили по методу Тюрина в модификации Никитина. Метод основан на окислении органического углерода почвы раствором двухромового калия в H₂SO₄ до образования углекислоты. Количество О₂, израсходованное на окислении органического углерода, определяли по разности между количеством K₂Cr₂O₇ взятого для окисления и его количеством оставшимся после окисления. Реакция протекает по следующей схеме:

2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄+3Cорг>2K₂Cr₂(SO₄)₃+2K₂SO₄+3CO₂^+8H₂O

Окисление протекает в сильнокислой среде при нагревании до 150 ^оС в сушильном шкафу в течение 20 минут. Оставшийся раствор K₂Cr₂O₇ оттитровывали солью Мора:

K₂Cr₂O₇+7 H₂SO₄+6 FeSO₄(NH₄)₂SO₄>Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+3Fe₂(SO₄)₃+6 (NH₄)₂SO₄

Метод не требует специальной аппаратуры, достаточно точен для производственных целей и широко используется при исследовании почв. Присутствие карбонатов не мешает определению, а в сильно засоленных почвах получаются завышенные результаты (Аринушкина, 1970).

Почву просеивали через сито 0,25; затем брали навеску - 20-30 мг. Навеску помещали на дно конической колбы (100 мл). Из бюретки приливали 10 мл 0,4 н бихромата калия в Н₂SO_4.. Содержание колбы осторожно перемешивали, закрывали стеклянной воронкой и ставили в сушильный шкаф на 20 минут при температуре 150 ^оС. Раствор в колбе не должен сильно кипеть, так как при этом испаряется вода, и часть хромовой кислоты разлагается. В процессе кипячения раствор из оранжевого становится буровато-коричневым, если появляется зеленая окраска, то хромовая кислота полностью израсходована на окисление органического углерода. В этом случае определение повторяли, уменьшив навеску, либо увеличив количество раствора бихромата, чтобы обеспечить избыток хромовой кислоты. После окончания колбу охлаждали, воронку и колбу промывали дистиллированной водой при добавлении 3-5 капель 0,2% раствора фенилантрониловой кислоты и титровали 0,2% нормальным раствором соли Мора до перехода вишнево-фиолетовой окраски в изумрудно-зеленую. Одновременно с основным анализом проводили холостой опыт для установления соотношения между 10 мл хромовой смеси и раствором соли Мора. Процентное содержание углерода вычисляли по формуле:

С, %=((a-b)*N*0,003*100/Р)*К (3),

где (а-b)- количество соли Мора в мл, пошедшее на титрование холостого опыта (а) и образца почвы (b); N-нормальность раствора соли Мора; 0,003- количество углерода в г, соответствующее одному мг-экв раствора соли Мора; Р- навеска почвы, в воздушно сухом состоянии г; К-коэффициент пересчета на сухую почву (1,724).

в) Методика определения цист нематоды в почве

Определение цист нематоды в почве после уборки картофеля проводили по общепринятой в карантинной службе методике. Пробу почвы (10 см³) заливали водой (50-100 мл), отстаивали 5 минут, цисты нематоды всплывали, и после фильтрации оставались на фильтре. После подсушивания фильтра проводили подсчёт цист под микроскопом и оценивали степень инвазированности почвы относительно контроля. Определение проводили в двух повторностях.

3.2.2 Методика проведения полевого опыта

Полевой метод- это исследование, проводимое в природной полевой обстановке для установления количественного воздействия условий и приемов возделывания на урожайность сельскохозяйственных культур и качество получаемой продукции (Ягодин, 1987).

Мелкоделяночный полевой опыт был поставлен на серой лесной почве частного хозяйства п. Моты Шелеховского района в четырёх повторностях. Посадку картофеля проводили в 2005 г по фону минеральных удобрений N₆₀P₉₀K₉₀ и извести в количестве 0,4 т/га. В 2006 г. - по фону извести, а в 2007 г. без внесения минеральных удобрений и извести. Предшественник посадок картофеля в 2005 г. -, 2006 г. -, в 2007 г.- фасоль. С осени поле удобрено органическими удобрениями в виде навоза. ГК вносили в почву в качестве 16 мг/куст в виде раствора калийных солей. Опыт был поставлен в четырехкратной поверхности по одинаковой схеме (табл. 5).

3.2.3 Статистическая обработка результатов опытов

Статистическая обработка результатов опытов проводилась по известной методике (Доспехов, 1985). Наименьшую существенную разность (НСР₀₅) для 0,05 уровня значимости определяли по формуле

НСР_0,5=ts_d (4),

где t- коэффициент Стьюдента; - обобщённая ошибка средних значений:

(5),

где S - квадратичное отклонение; n - количество данных (Приложение Б).

3.3 Оценка качества клубней картофеля

Качество полученного урожая оценивали по содержанию сухого вещества, крахмала, аскорбиновой кислоты и ферментативной активности.

3.3.1 Определение сухого вещества

Принцип метода основан на учете изменения массы клубней картофеля при высушивании его в термостате при температуре 105 ^оС до постоянной массы (Вильдфлуш, 1998). В фарфоровые тигли отбирали предварительно измельченные клубни картофеля массой до 10-20 г и помещали в термостат. Высушивали в течение 5-6 часов при температуре 105 ^оС, затем охлаждали в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивали. Содержание сухого вещества рассчитывали по формуле (%):

Х=С-А / В-А*100 (6),

где А - масса тигля, г; В - масса тигля с навеской до высушивания, г; С - масса тигля с навеской после высушивания, г (Вильдфлуш, 1998).

3.3.2 Определение крахмала

Принцип метода состоит в наличии линейной зависимости между плотностью клубней картофеля (d) и содержанием крахмала (Р), в процентах, которое выражается уравнением:

Р=210*(d-1)-2,8 (7)

Отбирали среднюю пробу картофеля, клубни мыли, просушивали на воздухе. Затем их опускали в цилиндр (на 2л) с определённым объёмом воды. Плотность рассчитывали по формуле:

d=m/m-pV (8),

где m- масса клубней картофеля; p -плотность воды, равная 1 г/мл; V - объём вытесненной картофелем воды (Новикова, 2004).

3.3.3 Определение аскорбиновой кислоты (витамина С)

Количество витамина С в клубнях картофеля зависит от почвенно-климатических условий выращивания и системы удобрений. Принцип определения основан, на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать органические соединения, в том числе красители до бесцветного состояния. Клубень картофеля взвешивали. Гомогенат картофеля, полученный на соковыжималке, отстаивали 10 минут, замеряли общий объём, затем отбирали пробы по 10 мл, добавляли 10 мл 0,01н раствора J₂, часть которого уходит на окисление аскорбиновой кислоты, а неизрасходованный раствор J₂ оттитровывали раствором Na₂S₂O₃ (Новикова, 2004).

J₂+2Na₂S₂O₃>2NaJ+Na₂S₄O₆

Параллельно поводили холостой опыт. Расчет вели по формуле:

Х=V₁-V₂*N*0,088*100/m; мг %. (9),

где V₁- объем раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование холостой пробы, мл; V₂- объем раствора тиосульфата натрия пошедший на титрование пробы, мл; N- нормальность тиосульфата натрия, мг-экв/мл; 0,088- масса 1 мг-экв аскорбиновой кислоты, г; m- масса пробы картофеля.

Нормальность тиосульфата натрия определяли по 0,1н раствору К₂Cr₂O₇ в сернокислой среде. Разложение крахмала при добавлении 10 мл 0,01н раствора J₂ к гомогенату картофеля не наблюдалось.

3.3.4 Определение ферментативной активности

Ферменты обнаруживали по превращению их субстратов, а количественно измеряли по величине каталитической активности, то есть по скорости реакции проходящей при участии ферментов. Для этого измеряли начальную скорость реакции, когда она линейно зависит от концентрации фермента.

За единицу активности (Е) фермента принимали точное его количество, которое катализирует превращение 1 мкмоль субстрата за 1 минуту. Концентрацию фермента в растворе рассчитывали на объем раствора, а в расчете на содержание белка получали удельную активность, которая выражается в единицах фермента на 1 мг белка (Е/мг).

На соковыжималке получали сок картофеля, отстаивали 20 минут. Жидкую фазу отделяли от крахмала и центрифугировали на центрифуге со скоростью 250000 оборотов в течение 20 минут. Затем жидкую фазу повторно центрифугировали на микроцентрифуге при скорости 15000 оборотов в минуту. Жидкую фазу отделили и использовали для анализа. В пробирку отбирали 2мл картофельного сока, в холостом опыте 2 мл фосфатного буферного раствора (рН 6,8), затем по 1мл фосфатного буфера, пероксида водорода (0,008%) и 0,01 молярного раствора пирокатехина. Через 10 минут определяли плотность растворов на приборе КФК-2 при длине волны 440 нм в кювете с толщиной 0,5 см (Хазиев, 2005). Измерения проводили в двух повторностях.