Вода из малых сибирских рек поможет в разработке новых удобрений

Ученые Биологического института ТГУ исследуют свойства воды малых рек региона с точки зрения перспективы применения их в органическом земледелии. Многие реки Томской области формируют свой водосбор за счёт верховых болот, очень скудных по наличию макроэлементов минерального питания растений, но богатых гуминовыми веществами. Серия экспериментов, проведенных биологами, показала, что пробы таежной речной воды стимулируют корнеобразование у растений. Это свойство исследователи намерены использовать для создания новых гуматно-минеральных препаратов для растениеводства.

Гуминовые вещества, в частности, гуминовые кислоты и их соли – гуматы – известные стимуляторы и модуляторы роста и развития растений. Гуматы, присутствующие в компонентах водно-болотных экосистем Западной Сибири обладают иммуностимулирующими и адаптогенными свойствами.

– Тема, связанная с воздействием гуминовых веществ на растения очень актуальна для нашего региона, который является одной из самых больших в мире кладовых торфа, – говорит доцент Биологического института ТГУ Александр Куровский . – Торф, содержащий в себе большое количество гуминовых веществ, отдает их рекам за счет стока с болот. Помимо этого, в воду попадают гуматы, образовавшиеся в процессе разложения опавшей листвы на пойменных участках. Мы решили выяснить, насколько воды средних и малых рек насыщены этими биологически активными веществами, и какое влияние они могут оказывать на физиологию растений.

В 2015 году группа ученых – биологов присоединилась к крупному проекту ТГУ, посвященному изучению водно-болотных экосистем Западной Сибири. В рамках проекта исследователи начали изучать особенности состава воды реки Улу-Юл и ее притоков и продолжают эти работы в настоящее время. В течение пяти лет было отобрано множество проб воды на разных, в том числе, труднодоступных участках бассейна р. Улу-Юл, наряду с этим обследованы модельные участки вдоль русла реки.

В местах, где вместо плодородных почв присутствует прибрежный песок бедный питательными веществами, одним из преобладающих видов растений является вейник Лангсдорфа. Его отличает умеренно развитая надземная часть и удлиненная корневая система, уходящая в глубокие почвенные горизонты, что позволяет вейнику выживать в столь сложных условиях. Ученые полагают, что в число факторов, под действием которых сформировалась такая особенность строения, входит специфическое влияние гуминовых веществ, которые попадают в песок в основном в период весеннего половодья.

Чтобы проверить свою версию исследователи протестировали физиологические свойства таежных речных вод в экспериментах на пшенице и томатах. У обеих культур воздействие гуматно-минеральных компонентов исследуемых речных вод приводило к выраженному удлинению корня, который значительно превосходил побег. Кроме того, исследователи получили ряд новых данных о влиянии гуминовых веществ речных вод на процессы минерального питания растений.

– Исследуемая речная вода является системой, которая способствует экономному использованию растительным организмом дефицитных питательных веществ, то есть оптимизирует минеральное питание, – говорит Александр Васильевич . – Это свойство в дальнейшем можно применить на практике.

Как отмечает Александр Куровский , препаратов на основе гуматов создано немало, но их специфика может быть разной. Удобрения на основе гуминовых веществ из низинного торфа, помогают повысить продуктивность растений. БАВ, которые содержатся в верховом торфе и в водах некоторых сибирских рек, способствуют формированию сильной и разветвленной корневой системы, тем самым увеличивая шансы молодых всходов на выживание. Для Сибири, являющейся зоной рискованного земледелия в силу суровых климатических условий, этот эффект часто крайне необходим. Повышение устойчивости растений, в том числе и за счёт усиления корней, является одним из приемов, снижающих риски потери урожая при действии экстремальных экологических факторов.

В настоящее время ученые продолжают полевые и лабораторные эксперименты, а также поиск источников финансирования для работы над новым препаратом, который поможет развивать растениеводство. Полученные данные исследователи изложили в коллективной монографии «Гуминовые вещества в водах бассейна реки Улу-Юл. Эколого-физиологическое влияние на растения», которая подготовлена к печати и будет выпущена осенью 2019 года.