ВЛИЯНИЕ CHLORELLA VULGARIS НА РОСТ РАСТЕНИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается влияние суспензии из клеток хлореллы на растения, а именно на скорость их созревания и повышение урожайности.

ABSTRACT

The article examines the effect of a suspension of Chlorella cells on plants, namely, on the rate of their maturation and increase in yield.

Ключевые слова: суспензия хлореллы, условия выращивания, влияние хлореллы на почву, применение в растениеводстве.

Keywords: suspension of Chlorella, growing conditions, the effect of Chlorella on the soil used in crop production

На сегодняшний день микроводоросли применяются в качестве биоресурсов для различных отраслей промышленности, связанных с биотопливом, фармацевтическими препаратами и биокормами. Эта удивительная группа микроорганизмов также заняла свое место в современном сельском хозяйстве, способствуя увеличению доступности питательных веществ, поддержанию органического углерода и плодородия почвы, увеличению роста растений и урожайности в результате стимуляции микробной активности почвы. Из более чем 800 000 видов водорослей, существующих в природе, на сегодняшний день охарактеризовано только 5 000. Из 5000 видов было выбрано лишь небольшое количество для определения их потенциального применения в растениеводстве. Существует множество способов укрепить растения, увеличить всхожесть семян, ускорить рост рассады и повысить устойчивость к болезням. А одним из видов почвенных удобрений являются растворы, содержащие клетки микроводорослей.

Хлорелла (лат. Chlorella vulgaris) – представитель многочисленного семейства микроскопических водных растений из зеленых водорослей. Это одна из наиболее культивируемых эукариотических зеленых микроводорослей, поскольку она широко используется в фармацевтической промышленности и в производстве косметических средств, а также в качестве диетического питания и кормовой добавки. Относится к отделу Chlorophyta. Имеет сферическую форму, не имеет жгутиков. Клетки способны к интенсивному размножению и нетребовательны к условиям обитания. Существует на земле с давних времен. Впервые была обнаружена в 1890 году датским микробиологом М. Бейжерником. Постоянно встречается массами в воде и в грязи луж, канав и прудов. Часто развивается в лабораториях и домашнем быту в сосудах с водой или с растворами пепсина и сахара, покрывая зеленоватым налётом внутреннюю поверхность стекла.

В начале прошлого века ее стали культивировать в качестве богатого источника протеина. Позже начали выявлять ее многочисленные полезные свойства. В своем составе хлорелла содержит широкую гамму физиологически активных веществ, среди которых присутствуют витамины: В1 тиамин, В2 рибофлавин, В3 ниацин, В5 пантотеновая кислота, В6 пиридоксин, В7 биотин, В9 фолиевая кислота, В12 кобаламин и витамин С, а также микроэлементы: фосфор, калий, магний, кальций, железо, медь, цинк, йод и марганец. При этом белок является основной структурной частью хлореллы. В дополнении к данным элементам важной составляющей хлореллы являются омега-3 жирные кислоты.

Недавний интерес к использованию микроводорослей для производства биотоплива и биопродуктов стимулировал интерес к методам увеличения скорости роста растений, если удобрять их раствором хлореллы. Использование биоудобрений является безопасным и экономичным методом повышения плодородия и продуктивности почв в сельском хозяйстве, чем традиционное применение химических удобрений.  Для обработки растений используется суспензия живых клеток плотностью 40 г/л по сухому весу по водопроводной воде. Добавление органических материалов в почву в значительной степени влияет на химические свойства поверхности удобрений почвы, а также на биологическую активность микрофлоры, которая, в свою очередь, определяет биохимический статус плодородия почвы. Особое внимание уделяется биохимической функции почвы при внесении органических удобрений разного типа и происхождения, поскольку в микробном питании преобладают органические вещества. Некоторые штаммы водорослей способствуют производству высокой биомассы, а другие - высокой концентрации липидов. Биомасса микроводорослей в сельском хозяйстве может использоваться также как биоудобрение и кондиционер почвы. Кроме того, хорошо задокументирована роль сине-зеленых водорослей в поставке азота для выращивания риса и в улучшении физико-химических свойств почвы. Побочные продукты очистки сточных вод подходят для производства биомассы водорослей; кроме того, высушенная биомасса водорослей, полученная в результате обработки навоза, может заменить коммерческие удобрения, содержащие азот и фосфор, используемые в горшках.

Водоросли Chlorella vulgaris могут применяться в почве в качестве стимулятора биодеградации почвенного органического углерода. Кроме того, высушенная биомасса водорослей, внесенная в небольших количествах в почву с добавлением овечьего навоза, обеспечивала процесс нитрификации и оказывала положительное влияние на доступность питательных элементов K, Cu, Zn и Mn без какого-либо значительного отрицательного воздействия на химический состав почвы.

Живые клетки водорослей или клеточные экстракты применяются в основном как биодобавка к почве, но также и путем затравки семян или прикорневого опрыскивания. При слоистом нанесении на поверхность растения образуется тонкая водорослевая биопленка, которая обеспечивает более быстрое усвоение питательных веществ, уменьшает испарение и обеспечивает дополнительную защиту от патогенных микроорганизмов и паразитов. Мангольд швейцарский это листовой овощ, очень богатый витаминами К, А и С. Листья мангольда содержат большое количество фотосинтетических пигментов, таких как хлорофиллы и каротиноиды. Их содержание в растении может быть увеличено с помощью различных методов управления сельским хозяйством. Хотя немногие исследования были сосредоточены на изучении применения традиционных удобрений в швейцарском мангольде, нет никакой информации об использовании зеленых микроводорослей в производстве швейцарского мангольда для повышения урожайности и/или улучшения качества.

Поэтому целью исследования, который был организован Тимей Хайнал-Джафари, Владимиром Семаном, Драганом Стаменовым и Симоной Джурич, было изучение применения микроводоросли C. vulgaris и ее влияния на начальный рост растений и содержание фотосинтетических пигментов в листьях мангольда швейцарского.

В эксперименте использовали C. vulgaris S45 (Коллекция водорослей, сельскохозяйственный факультет, Университет Нови-Сад, Сербия), выделенную из почвы (Воеводина, Сербия). Сеянцы мангольда швейцарского выращивали на смеси перегной/песок (3:1) в контролируемых условиях при комнатной температуре (25 ± 2°С) и естественном дневном освещении в течение двух недель. Рассаду пересаживали в горшки (800 мл) с той же смесью перегной/песок (3 : 1). Каждая процедура состояла из четырех повторений. Первое внесение микроводорослей производилось через неделю после пересадки рассады по схеме эксперимента. Второе применение было выполнено через 30 дней. Каждый раз 15 мл суспензии водорослей распыляли на растения или добавляли в почву. Через семь дней после второго применения растительный материал собирали для количественного определения пигментов. Подсчитывали и измеряли количество листьев, длину и вес листьев (стебель + лист), длину и вес корней. Содержание хлорофилла a (Chl a), хлорофилла b (Chl b) и каротиноидов в листьях рассчитывали по фон Ваттшейну.  Все анализы проводились в трех экземплярах. Для статистического анализа использовалась программа Statistica версии 13.3 (TIBCO Software Inc.).

Внекорневая и почвенная подкормка C. vulgaris S45 оказала влияние на исходные параметры роста швейцарской мангольда. Наибольшее количество листьев было достигнуто после обработки 10% - ной суспензией, распыляемой на листья. Длина и масса листьев также существенно различались при обработке водорослями. Наибольшая длина листьев была получена при внесении суспензии в почву. Привитые растения имели более крупные корни и увеличенный вес. Однако в ходе эксперимента было замечено, что обработка корней существенно не повиляла на их длину. В заключение результаты показали, что C. vulgaris S45 может быть использована в качестве альтернативного внекорневого удобрения, которое может усилить и улучшить рост швейцарского мангольда, особенно после использования 10% - ной суспензии водорослей. Применение соответствующей рецептуры микроводорослей может стать важной мерой для достижения более устойчивого и экологически чистого производства пищевых продуктов.

Результаты исследований показывают, что хлорелла - 100% органически высокоэффективный природный биостимулятор роста растений. За счет многих питательных веществ в своем составе. Она ускоряет корнеобразование, рост, развитие и цветение растений. Улучшает их внешний вид, сокращает время и затраты на уход за растениями. Способна повысить собственный иммунитет растений, их антистрессовую устойчивость при неблагоприятных внешних воздействиях, включая засуху, акклиматизацию и пересадку. Хлорелла помогает снизить расходы на традиционные агропрепараты, в том числе на удобрения, благодаря заметному сокращению вымывания их из почвы. Сказанное выше подтверждает принципиальную возможность замены (по крайней мере, частичной) химических удобрений фосфорными биоудобрениями из биомассы микроводорослей.

Список литературы:

1. Вассер С.П. Водоросли. Справочник /С.П. Вассер// Киеев.-1989
2. Олейникова Д.В., Горбунова В.Ю. Chlorella vulgaris.
3. Тимея Хайнал-Джафари, Владимир Семан, Драгана Стаменов и Симона Джурич. Влияние chlorella vulgaris на рост и содержание фотосинтетических пигментов в швейцарском мангольде. 29 мая 2020.
4. Э. Абд Эль Фаттах. Влияние Chlorella vulgaris как биоудобрения на параметры роста и метаболитичекие аспекты салата-латука.